局域活性重構策略研究活細胞內特定蛋白-糖型關係
大家好！今天分享一篇Angewandte Chemie的文章，Localized Chemical Remodeling for Live Cell Imaging of Protein-Specific Glycoform。通訊作者是南京大學生命分析化學國家重點實驗室的鞠熀先教授和丁霖教授。
寡聚糖的代謝工程（MOE)是研究蛋白上糖型的有效手段，但也存在時間長，代謝效率受影響、全面的化學重構和細胞層面的擾動等特點，存在影響細胞自然條件下的生理狀態的疑慮，同時也無法研究特定蛋白上的糖型。本文作者為了獲取特定蛋白上的糖型信息，發展了一種名為localized chemical remodeling (LCM)的策略。
作者先將此策略用於研究MUC1其末端結合的半乳糖/N-乙醯半乳糖胺(Gal/GalNAc)的情況，構建了如下體系：選擇Apt這個和MUC1 VNTR區具有最高親和力的DNA 適配子作為靶向部分，通關醯胺鍵的形成將Apt-NH2和表面帶有羧基的半乳糖氧化酶（GO)偶聯起來形成Apt-GO,GO能夠將末端Gal/GalNAc的C6羥基氧化為醛，同時其活性受K4[Fe(CN)6]（FeⅡ）抑制和K3[Fe(CN)6]（FeⅢ）激活。由此，就可以在K4[Fe(CN)6]（FeⅡ）抑制的條件下先用Apt-GO處理細胞，待Apt與MUC1結合後，洗去多餘的Apt-GO，用K3[Fe(CN)6]（FeⅢ）激活激活GO，從而使鄰近條件下即MUC1上末端的Gal/GalNAc被氧化，醛基隨後可被生物正交標記和成像，比如biotin-hydrazide的反應和streptavidin-FITC的後續成像。
作者隨後通過抑制劑加入的成像情況以及Western blots等驗證了MUC1末端結合的Gal/GalNAc確為LCM標記的位點；並通過Apt-FAM對MUC1的成像和定量，以及LCM標記對MUC1上末端的Gal/GalNAc的成像和定量，定量出特定細胞的細胞膜上單位MUC1被Gal/GalNAc修飾的情況。
通過適配子的改變以及偶聯的酶的改變，此策略可用於研究活細胞條件下更多類型的特定蛋白-糖型關係。
原文引用：10.1002/anie.201703406
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