JBC：新的技术有望改善高胆固醇治疗

哥本哈根大学糖组学中心的研究人员，利用新的突破性技术SimpleCells，研究了一个称为LDLR的重要受体蛋白。这个蛋白质在有害胆固醇——低密度脂蛋白胆固醇（LDL）的吸收过程中起着重要的作用。相关研究结果发表在最近的《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry），从长远来看有望改善高胆固醇的治疗。

　　

生物通报道：利用哥本哈根大学糖组学中心开发的新的先进技术，我们可以比以前更为详细地研究细胞。哥本哈根大学糖组学中心的研究人员，利用新的突破性技术，研究了一个称为LDLR的重要受体蛋白。这个蛋白质在有害胆固醇——低密度脂蛋白胆固醇（LDL）的吸收过程中起着重要的作用。相关研究结果发表在最近的《生物化学杂志》（Journal of Biological Chemistry），从长远来看有望改善高胆固醇的治疗。

在健康和疾病领域中，重要研究结果的关键不仅仅隐藏在人类DNA编码中。这些基因编码的蛋白质，也发挥了重要的作用，尤其是附加的糖链，其赋予蛋白质身份，并在人类机体中发挥重要的功能。现在，研究人员已经研究了LDLR如何被糖分子修饰，即所谓的糖基化修饰。

Nis Borbye Pedersen博士曾在哥本哈根糖组学研究中心从事博士后工作，现在在哥本哈根大学生物系从事博士后研究，他指出：“以前，我们没有一种简单的方法，来研究糖基化修饰位于身体蛋白质的哪个部位，因为糖是非常复杂的，而且以不同的组合出现。通过去除Cosmc蛋白质——是延长糖修饰所必需的，我们已经生产出具有简化糖基化的细胞，我们将这项技术称之为SimpleCells 。该技术使我们能够看到我们蛋白质上糖修饰的数量，是以前看到的20倍。”

惊人的发现
这项研究的一个有趣发现——被描述为Nis Borbye Pedersen的一个常规突破，在于他发现，有20种几乎完全相同的酶，引起了所谓的O-糖基化，在那里GalNAc糖分子与氨基酸——丝氨酸和苏氨酸——相结合。

他说：“到目前为止，我们还没有真正理解，为什么身体产生了20以上或以下的相同酶。现在，我们发现，它们当中似乎只有一种酶精确地参与了这些糖修饰，那就是GalNAc-T11。因此该研究使我们对这20种酶执行了什么任务，有了一个了解。”

糖，胆固醇的关键
哥本哈根糖组学中心的研究人员，目前正在进行新的研究，该研究表明，受体蛋白LDLR上糖修饰存在与否，并没有一个功能影响。新的研究结果可能在未来胆固醇的治疗中发挥作用。

Nis Borbye Pedersen称：“目前，我们正在研究糖基化是否影响受体蛋白结合并移除血液中胆固醇的能力。众所周知，受体蛋白LDLR起着关键的作用，在分子水平上，摆脱有害胆固醇，从而提高我们的健康水平，所以了解这个重要受体蛋白的调控是很有价值的。最好的情况是，它有可能会改善治疗高血胆固醇水平的策略。”

（生物通：王英）

延伸阅读：《Science》：胆固醇转运蛋白结构得以破解

生物通推荐原文摘要：
Low Density Lipoprotein Receptor Class A Repeats Are O-Glycosylated in Linker Regions
Abstract：The low density lipoprotein receptor (LDLR) is crucial for cholesterol homeostasis and deficiency in LDLR functions cause hypercholesterolemia. LDLR is a type I transmembrane protein that requires O-glycosylation for stable expression at the cell surface. It has previously been suggested that LDLR O-glycosylation is found N-terminal to the juxtamembrane region. Recently we identified O-glycosylation sites in the linker regions between the characteristic LDLR class A repeats in several LDLR-related receptors using the “SimpleCell” O-glycoproteome shotgun strategy. Herein, we have systematically characterized O-glycosylation sites on recombinant LDLR shed from HEK293 SimpleCells and CHO wild-type cells. We find that the short linker regions between LDLR class A repeats contain an evolutionarily conserved O-glycosylation site at position −1 of the first cysteine residue of most repeats, which in wild-type CHO cells is glycosylated with the typical sialylated core 1 structure. The glycosites in linker regions of LDLR class A repeats are conserved in LDLR from man to Xenopus and found in other homologous receptors. O-Glycosylation is controlled by a large family of polypeptide GalNAc transferases. Probing into which isoform(s) contributed to glycosylation of the linker regions of the LDLR class A repeats by in vitro enzyme assays suggested a major role of GalNAc-T11. This was supported by expression of LDLR in HEK293 cells, where knock-out of the GalNAc-T11 isoform resulted in the loss of glycosylation of three of four linker regions.