分享一篇發(fā)表在PNAS上的文章“OGA mutant aberrantly hydrolyzes O-GlcNAc modification from PDLIM7 to modulate p53 and cytoskeleton in promoting cancer cell malignancy”，通訊作者是來自威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的Jiaoyang Jiang教授，研究方向是蛋白糖基化修飾與化學(xué)探針的開發(fā)。
O-GlcNAc修飾是一種動態(tài)的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，能夠根據(jù)細(xì)胞壓力和環(huán)境信號調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能。在人體中，β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（OGA）是唯一一種去除O-GlcNAc修飾的酶。盡管OGA在腫瘤等多種疾病中曾被報道具有廣泛的影響，但其在腫瘤細(xì)胞惡性化中的作用仍不清晰。在本文中，作者發(fā)現(xiàn)OGA中非催化結(jié)構(gòu)域的突變會調(diào)節(jié)OGA與底物的相互作用及去糖基化活性，并采用定量蛋白組學(xué)的方式發(fā)現(xiàn)PDLIM7蛋白的異常去糖基化會促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的惡性遷移。首先，考慮到OGA主要包含N端催化結(jié)構(gòu)域、Stalk結(jié)構(gòu)域和C端組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶結(jié)構(gòu)域，其中Stalk結(jié)構(gòu)域中的S652和R586曾被報道在腫瘤細(xì)胞中會發(fā)生突變，作者也通過DOX誘導(dǎo)的表達(dá)體系在293T細(xì)胞中證明了S562F及R586A的突變會促進(jìn)細(xì)胞的增殖。隨后，為證明這兩種突變對于OGA去糖基化作用及互作蛋白的影響，作者分別將帶有疊氮基團(tuán)的GalNaz與OGA WT及突變體培養(yǎng)，而后通過biotin tag進(jìn)行富集，并采用還原二甲基化的方式進(jìn)行定量，比較O-GlcNAc修飾組的差異，以及通過抗體的富集策略檢測OGA互作蛋白的差異。作者發(fā)現(xiàn)OGA S562F干擾了136個PPIs，遠(yuǎn)高于R586A，且此突變會使得O-GlcNAc修飾水平下調(diào)。此外，他們也發(fā)現(xiàn)S562F突變會使得OGA優(yōu)先催化那些在+2處有脯氨酸的底物進(jìn)行去糖基化。在這些修飾水平發(fā)生下調(diào)的蛋白中，作者關(guān)注到了PDLIM7，此蛋白與腫瘤抑制因子P53相關(guān)。他們首先證明了S89是此蛋白的主要O-GlcNAc修飾位點(diǎn)，而后他們發(fā)現(xiàn)PDLIM7-KO會增加P53的穩(wěn)定性而及S89A突變會下調(diào)內(nèi)源P53的水平。最終，作者通過一系列生化實驗證明了OGA S562F突變會下調(diào)PDLIM7的O-GlcNAc修飾水平，異常去糖基化的PDLIM7抑制了p53基因表達(dá)，并通過促進(jìn)與E3泛素連接酶MDM2的復(fù)合物形成，加速了p53蛋白的降解。此外，去糖基化的PDLIM7會調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架蛋白，增強(qiáng)癌細(xì)胞的運(yùn)動性和侵襲性。總的來說，在本文中作者發(fā)現(xiàn)OGA非催化結(jié)構(gòu)域的突變會影響其去糖基化作用及互作蛋白，并促進(jìn)腫瘤的侵襲。文章鏈接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2320867121原文引用：DOI: 10.1073/pnas.2320867121
