Estratégia de marcação quimioenzimática reversível permite análise aprofundada da proteína O-GlcNAcilação
Crédito:Angewandte Chemie (2022). DOI:10.1002/ange.202117849
A β-N-acetilglucosamina ligada a O (O-GlcNAcilação), uma importante modificação pós-traducional (PTM) de proteínas, está envolvida em várias funções biológicas.
A modificação reversível de O-GlcNAc confere funções de proteína liga-desliga durante processos biológicos. Aberrações de O-GlcNAcilação estão intimamente associadas a muitas doenças metabólicas, juntamente com a invasão e metástase de vários tumores.
Recentemente, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. Ye Mingliang e Prof. Qin Hongqiang do Instituto de Física Química de Dalian (DICP) da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em colaboração com o Prof. Huang Wei do Instituto de Matéria Médica de Xangai da CAS, desenvolveu uma nova estratégia de marcação quimioenzimática reversível de glicopeptídeos O-GlcNAc, que permitiu uma análise aprofundada da proteína O-GlcNAcilação.
Suas descobertas foram publicadas em
Angewandte Chemie em 14 de março.
Para permitir a análise da O-GlcNAcilação em todo o proteoma, é essencial enriquecer seletivamente os glicopeptídeos das digestões de amostras complexas.
Muitos pesquisadores têm buscado o enriquecimento de peptídeos O-GlcNAcilados antes da análise por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS). No entanto, a maioria das abordagens sofre de afinidade de ligação fraca ou marcadores volumosos, que interferem no enriquecimento e identificação de peptídeos O-GlcNAcilados.
Nesta estratégia recentemente desenvolvida, as porções O-GlcNAc foram ligadas com N-glicanos longos usando um mutante Endo-M, o que permitiu o enriquecimento dos glicopeptídeos marcados por cromatografia líquida de interação hidrofílica (HILIC). Em seguida, os glicanos ligados aos glicopeptídeos enriquecidos foram removidos por Endo-M/S de tipo selvagem para restaurar a fração O-GlcNAc.
Em comparação com a marcação quimioenzimática clássica, esta abordagem permitiu a identificação sem etiqueta e eliminou a interferência de etiquetas volumosas na detecção de glicopeptídeos.
Além disso, usando este método, os pesquisadores identificaram 657 potenciais glicosítios O-GlcNAc de apenas 0,4 mg de proteínas nucleares de células HeLa, o que foi necessário apenas 1/10 das amostras de proteína para uma análise comparável de O-GlcNAcilação, indicando a alta sensibilidade deste método.
No total, eles identificaram 1.414 glicositos em apenas 1,1 mg de amostras de proteínas, e 45% deles não foram incluídos na O-GlcNAcAltas de todas as amostras humanas nos últimos 35 anos, o que aumentou a cobertura da análise da proteína O-GlcNAcilação.
"Esta estratégia de enriquecimento sem tags representa um caminho único para a análise proteômica da O-GlcNAcilação e promove os estudos do mecanismo", disse o Prof. Ye.
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