Nat Methods:構建出細胞糖文庫GAGOme,有助於探究糖胺聚糖在人體中的生物學功能

轉化醫學2018-08-17 06:18:25

被稱作糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG)的存在於人體的幾乎所有組織中,並且在很多疾病中發揮著重要的功能。鑑於缺乏理解這些糖結構的工具,人們對它們的理解是有限的。如今,在一項新的研究中,來自丹麥哥本哈根大學的開發出這樣的一種工具:細胞(cellular library of sugars)。相關研究結果於2018年8月13日在線發表在Nature Methods期刊上,論文標題為:“The GAGOme: a cell-based library of displayed glycosaminoglycans”。

圖片來自Nature Methods, doi:10.1038/s41592-018-0086-z。

我們大多數人傾向於將糖視為營養危害物。然而,糖是人體中的必不可少的組分;它覆蓋著我們的細胞和蛋白的表面,並調整了我們的組織在健康和疾病中的行為和功能。

GAG是一類在人體的幾乎所有組織中發現的糖。其中的一些糖已被用作血液稀釋藥物或作為預防炎症的手段。然而,人們總體上仍然缺乏對這些糖所發揮的作用的理解。這其中的部分原因在於科學家們沒有有效的工具來一次一個結構地研究這些糖結構。

如今,這些研究人員成功地將這些糖結構呈現在所謂的“糖文庫”中。這種被稱作GAGOme的糖文庫由經過基因改造的細胞組成,而且這些細胞呈現出確定的GAG結構變化。

論文第一作者、哥本哈根大學糖組學中心博士後研究員Yen-Hsi Chen說,“我們知道這些糖結構是比較重要的,不過我們才剛剛開始瞭解它們的重要性,通過什麼方式發揮作用。因此,如果順利的話,我們的新工具將能夠讓我們獲得新的知識以及將這些知識應用於各種疾病中。”

這些研究人員使用CRISPR/Cas9---通常稱為“基因剪刀(genetic scissor)”---基因編輯技術移除或導入參與GAG合成的特定酶。這使得他們能夠產生大量的細胞來展示幾乎所有的GAG修飾類型。

GAGOme將允許研究人員測試特定的硫酸化修飾模式或者具有確定長度的組成的生物學功能。這些研究人員還設想這種文庫可用於合成含有確定的GAG糖鏈的蛋白和潛在的藥物。




參考資料:

Yen-Hsi Chen, Yoshiki Narimatsu, Thomas M. Clausen et al. The GAGOme: a cell-based library of displayed glycosaminoglycans. Nature Methods, Published Online: 13 August 2018, doi:10.1038/s41592-018-0086-z.




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