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J Pathol:蛋白质组学研究揭示阿兹海默症最新分子机制

来源:本站原创 2017-10-14 16:35

2017年10月14日讯 /生物谷BIOON/ --迟发性、不定期发生的阿兹海默症占据所有该类疾病的发生率的99%,而且它与多种致病因素以及病理机制存在联系。其中之一就是蛋白质的一列翻译后修饰过程,称为“O连接beta-N乙酰葡萄糖胺化修饰”或“O-GlcNAc”。

O-GlcNAc的低含量以及易分解的特质使得对这类型蛋白质修饰的研究十分困难,科学家们也难以大规模地对O-GlcNAc进行定量研究。

根据最近发表在《Journal of Pathology》杂志上的一篇文章,研究者们利用新型的整合蛋白质组学的手段对这种类型的蛋白质修饰方式进行了详尽的研究。该文章的作者是来自纽约城市大学的Cheng-Xin Gong以及来自西北太平洋国家实验室的Sheng Wang等人。

(图片摘自www.pixybay.com)

这项研究十分系统地对大脑O-GlcNAc化修饰的特征进行了定量蛋白质组分析。通过进行多种同位素标记以及借鉴以往的研究手段,他们比较了多个样本中超过1000个多肽的O-GlcNAc修饰水平。这一结果对于研究阿兹海默症的致病机制提供了新的思路。此外,这种高通量的研究手段能够扩展到其它类型蛋白质修饰的研究中去(例如磷酸化等),从而帮助揭示O-GlcNAc与阿兹海默症发病之间的内在联系。
细胞中很多蛋白质都受到了O-GlcNAc修饰的影响,它对于调节细胞活动,例如代谢、信号传递以及转录过程都具有重要的意义。最近,研究者们发现这种修饰过程与阿兹海默症的发病之间存在联系,因此对大脑O-GlcNAc修饰的系统性分析有助于更好地理解阿兹海默症的发病原因。

最近的一些蛋白质组学技术的进步使得对O-GlcNAc修饰的研究变得可行。这篇文章表明利用整合的蛋白质流水线方案能够集中这些优势,即能够结合同位素随机标记技术以及高效的isobaric富集策略。

在这项研究中,作者分别分析了10名健康人与10名阿兹海默症患者的大脑样本。进一步,他们发现冷冻大脑组织样本中存在1850个具有O-GlcNAc修饰特征的多肽,共来自于530个蛋白质。保守估计至少有1094个多肽的鉴定结果可靠。在这些蛋白质中,有131个在阿兹海默症患者大脑中出现了异常现象。

这项研究是目前来看最系统的对大脑O-GlcNAc修饰进行的蛋白质组学研究工作。总之,作者希望这些结果能够有助于进一步研究蛋白质磷酸化与O-GlcNAc化修饰之间的关系,以及最终找到治疗阿兹海默症患者的方法。(生物谷Bioon.com)


原始出处:Sheng Wang et al. Quantitative proteomics identifies altered O-GlcNAcylation of structural, synaptic and memory-associated proteins in Alzheimer's disease, The Journal of Pathology (2017). DOI: 10.1002/path.4929 

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