N糖基化和O糖基化区别，糖基化修饰分类介绍
2017-05-05
中科新生命
9325相对于磷酸化、乙酰化修饰等相对较为简单的PTM来讲，糖基化修饰稍显复杂和多样，各位看官对糖基化修饰的知识了解多少呢？是否又对O糖、N糖傻傻分不清楚呢？没关系，今天小编带您一起走进糖的世界，一起揭开糖基化修饰的神秘面纱。
糖基化修饰介绍
糖基化修饰主要发生在内质网和高尔基体。主要过程是将糖基在糖基转移酶作用下将糖链转移至蛋白质，和蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键，经过一系列转运、糖链末端的剪切，修饰和岩藻糖化或者唾液酸化等完成糖基化蛋白质的组装（以N糖基化的组装过程为例，见图1）。
（图谱来源于The Immunoregulatory Roles of Antibody Glycosylation）
今天先简要介绍一下糖基化的分类，根据氨基酸和寡糖链糖苷键链接的不同，可分为四大类：
1
以丝氨酸（ser），苏氨酸(Thr)和羟赖氨酸的羟基为连接点，形成O-链接糖苷型。O-糖基化位点不具有保守性的蛋白特征序列,且存在多种核心结构。O-糖链的单糖组成通常较为简单,但连接方式和亚型繁多,因此结构较为复杂。
2
以天冬酰胺（Asn）的酰胺基、N末端氨基酸的α -氨基或精氨酸的ω- 氨基等为连接点，形成N-连接糖基。N-糖基化位点修饰具有保守的氨基酸序列NX-S/T，其中X为除脯氨酸意外的其他氨基酸。且寡糖链也是较为规则的，有一个五糖核心和0-4个天线分叉组成的较为保守的糖链结构。
N-糖苷键型主要有三类寡糖链:
① 高甘露糖型，由GlcNAc和甘露糖组成;
② 复合型:除了GlcNAc和甘露糖外、还有果糖、半乳糖、唾液酸;
③ 杂合型，包含①和②的特征。主要代表糖型可见如下图谱展示：
以其中一种糖型为例：天线末端和糖型骨架分别如下：
3
色氨酸残基上的C-糖基化(C-linked)。此类糖基化较为罕见,目前仅在为数不多的天然产物中发现。此过程是通过C-C 键将甘露呋喃糖基连接到色氨酸吲哚环的C2上,这种修饰作用很少有实验证实.
4
以半胱氨酸的羟基为连接点的糖肽键。
以上四类糖基化修饰中，其中以连接于天冬酰胺(Asparagine, Asn) 残基酰胺氮的N- 连接糖链 (或称 N- 糖基化)在真核生物中广为存在，也是研究最为深入的一种糖基化方式。糖基化修饰对于维持蛋白质正确折叠，在识别、细胞分化、发育、信号转导、免疫应答、以及新陈代谢等各种生命活动方面都起着重要的作用；多种疾病中均伴随着蛋白质糖基化异常的发生。
既然如此重要，那糖基化修饰的研究方法有哪些呢？是否能像磷酸化，乙酰化修饰做大规模的检测呢，技术路线又如何？如果大家比较感兴趣，可以持续关注中科新生命公众号！
