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O-GlcNAc糖基化修饰是广泛存在于细胞质和细胞核中的一种动态的、可逆的蛋白质翻译后修饰。该糖基化过程是在N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)和N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(OGA)的共同作用下完成的,OGT负责将单个的O-GlcNAc添加到蛋白质或多肽的Ser或Thr残基上,OGA则负责将蛋白质或多肽上的O-GlcNAc的移除。O-GlcNAc糖基化修饰调节许多蛋白质的生物活性,这些蛋白涉及到细胞生物学的各个方面,它与糖尿病、癌症及神经退行性疾病等多种疾病的发生密切相关。 OGT是由X染色体上的一个基因通过选择性剪接形成三种亚型:100 kDa的ncOGT(nuclear cytoplasmic OGT);103 kDa的mOGT(mitochondrial OGT);78 kDa的sOGT(short OGT);它们有着相同的C端催化结构域;但是负责和靶蛋白结合和定位的N端结构域不相同。已有研究表明,OGT能进行自身O-GlcNAc糖基化修饰,但是对于OGT的O-GlcNAc糖基化修饰位点的确定及对O-GlcNAc糖基化修饰对OGT功能的影响的相关研究还少之甚少。 本文借助LC-MS/MS技术对原核和真核细胞表达的野生型的sOGT蛋白进行了O-GlcNAc糖基化位点的定位;然后,我们以多肽—酪蛋白激酶(CKⅡ)和蛋白—α-牛晶状体蛋白为底物研究了sOGT的催化活性;我们利用定点突变、共转、WB等技术研究了特定位点的O-GlcNAc糖基化修饰对sOGT催化活性的影响;还通过定点突变、瞬时转染、WB等技术在HEK293T细胞中研究了特定位点的O-GlcNAc糖基化修饰对sOGT功能的影响。结果我们鉴定出了sOGT上的7个O-GlcNAc糖基化修饰位点(S10,T12,S18,T38,S52,T449,T662);以酪蛋白激酶(CKⅡ)为底物时,sOGT的O-GlcNAc糖基化修饰对sOGT的活性没有明显影响,但是当以α-牛晶状体蛋白为底物时被O-GlcNAc糖基化修饰的sOGT蛋白的活性明显升高;sOGT蛋白的T12、S18和T449位缺失时,sOGT蛋白不能进行自身的O-GlcNAc糖基化修饰,但是T12和S18位突变的sOGT有糖基化底物蛋白的能力,而T449位的缺失则不能糖基化底物蛋白;在HEK293T细胞中,以细胞总蛋白为底物时,并未发现sOGT的T12、S18和T449位的O-GlcNAc糖基化修饰对于调节sOGT的活性有明显影响,这或许是由于不同突变体可以糖基化不同底物蛋白所致,但需要进一步研究证实。此研究有利于我们深入了解OGT对细胞的具体调控机制,并为对OGT的进一步研究奠定了基础。