黄壮霖，赖贝，李岳亮，梁一

    免疫细胞中O-GlcNAc修饰研究进展

    黄壮霖*，赖贝*，李岳亮，梁一

    523808 东莞，广东医科大学医学检验学院

    蛋白翻译后修饰(post-translational modifications，PTMs)可参与蛋白的结构、活性、亚细胞定位及其整体功能的调节[1]。至今，已报道的蛋白质修饰位点超过 80 000 多个，修饰种类包括磷酸化、乙酰化、甲基化、糖基化和泛素化等，有一半以上蛋白为糖蛋白[2]。糖基化参与多种重要的生物学进程，如细胞间黏附、细胞基质的相互作用、细胞信号的转导、免疫保护、炎症、代谢调节等[3]。

    1983 年，Torres 和 Hart[4]在小鼠的淋巴细胞中首次发现由 O-连接的 β-N-乙酰葡萄糖胺(O-linked β--acetylglucosamine，O-GlcNAc)修饰的糖基化形式。O-GlcNAc 是以UDP-乙酰葡萄糖胺(UDP-GlcNAc)为底物，在O-GlcNAc 转移酶(O-GlcNAc transferase，OGT)的作用下，将GlcNAc 修饰到蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基上，并在O-GlcNAc 糖苷酶(O-GlcNAcase，OGA)的作用下去除这种修饰[5]。

    与现有糖基化修饰(N-糖基化、O-糖基化)不同，O-GlcNAc 修饰具有以下特点：①GlcNAc 单糖分子不能进一步被延长或修饰成更复杂的糖结构，分子量小且不带电荷；②广泛存在于细胞质和细胞核蛋白当中，包括核孔蛋白、转录因子、RNA 结合蛋白、磷酸激酶和磷酸酶、受体蛋白、细胞骨架蛋白、代谢酶类等；③是一种动态可逆的修饰过程，由 OGT 和 OGA 控制；④与蛋白其他翻译后修饰(如磷酸化、泛素化)相互影响[6]。O-GlcNAc 糖基化修饰参与了细胞信号转导、转录调节、代谢调节、细胞骨架的构建、压力应激、细胞循环、蛋白质间的相互作用等重要的生物学功能[7]。

    蛋白O-GlcNAc 修饰对其糖基供体UDP-GlcNAc 的浓度变化十分敏感。UDP-GlcNAc 是氨基己糖生物合成途径(hexosamine biosynthesis pathway，HBP)的终产物，参与HBP 的多种营养物质：谷氨酰胺、乙酰辅酶A、葡萄糖、尿苷等均能影响UDP-GlcNAc 的生物合成，从而影响蛋白的 O-GlcNAc 修饰水平[7-9]。除了对营养敏感，O-GlcNAc 信号对细胞压力如热休克、组织缺氧、营养缺乏同样有着敏感的反应。因此，O-GlcNAc 修饰作为营养和压力的感应器 ......