上海交大教授最新JBC文章：神经发育过程中蛋白糖基化的新机制

　　

生物通报道：上海交通大学系统生物医学研究院的研究人员在自有成熟蛋白质糖基化研究平台的基础上，报道了神经发育过程中蛋白质的糖基化功能机制研究最新成果：他们从糖基转移酶、糖蛋白和糖链修饰三位一体的角度揭示了蛋白质O-糖基转移酶在神经分化中的调控分子机制。

这一研究成果公布在JBC杂志上，领导这一研究的是上海交通大学系统生物医学研究院张延研究员，张延研究员主要从事糖生物学和糖组学的系统生物学研究，特别是蛋白质的O-糖基化机制研究，研究方向为肿瘤的功能糖生物学和糖蛋白质组学；同时致力于糖组学在转化医学研究领域中的应用，在国内具有独特的学科特色。

糖链是继DNA链，蛋白质多肽链后生命的第三条复杂多分子结构链。生物体内超过50%的蛋白质是被糖基化修饰的。蛋白质糖基化是蛋白质的一种重要翻译后修饰，参与了各种重要生命活动。长期以来人们发现细胞表面的糖链在中枢神经系统形成中具有重要作用，糖链参与了神经细胞黏附、迁移、突触形成和神经传导等众多生理过程。但是对蛋白质O-GalNAc糖基化在哺乳动物神经发育中的分子调控机制知之甚少。

在这篇文章中，研究人员系统解析了糖基转移酶在神经分化过程中通过调控蛋白质O-糖链的形成，稳定蛋白分泌从而促进神经元分化的分子机制,对全面理解脑发育和神经退行性疾病的发生发展具有重要意义。

张延课题组在研究蛋白质糖基化分子机理的基础上，开发和运用多组学研究手段，研究蛋白质糖基化调控在疾病发生发展中的功能机理，为系统揭示和理解以肿瘤为代表的复杂性疾病的发病机理，以及在此基础上的早期诊断和治疗，以及药物开发等转化医学研究奠定基础，在国内具有独特的学科特色。

糖基化与癌症密切相关，加州理工学院的研究人员发现肿瘤细胞通过改变糖基化，添加碳水化合物（在这种情况下是GlcNAc）到蛋白质上，来对它们的环境做出反应。这最终将帮助癌细胞生存。当科学家们在小鼠中阻断GlcNAc添加到一种特殊蛋白质上时，肿瘤细胞的生长受到了损害。这一研究首次证实一种称作GlcNAc ("glick-nack")的特殊糖类，在维持癌性怪物的“喂养”中发挥了关键性作用。这一研究发现为癌症的治疗干预提供了新的潜在靶点。识破癌症的把戏

作者简介：

张延研究员，1963年8月出生，汉族。现任系统生物医学研究院糖生物学和糖组学实验室课题组长，中日医学糖组学联合实验室中方主任。2007年上海市浦江人才。主要从事糖生物学和糖组学的系统生物学研究，特别是蛋白质的O-糖基化机制研究，研究方向为肿瘤的功能糖生物学和糖蛋白质组学；同时致力于糖组学在转化医学研究领域中的应用，在国内具有独特的学科特色。先后主持和承担了国家973一级子课题项目2项，参与863项目1项，主持国家自然科学基金面上项目4项，国家和上海市科技合作专项项目2项；现已发表以Science，PNAS，JBC为代表的学术论文40篇（其中有23篇文章为2006年回国后发表）；申请国内外发明专利6项，获授权日本专利1项和中国发明专利3项

教育经历
1993-1996 日本东京大学应用生物工程专业 博士研究生
1991-1993 日本东京大学应用生物工程专业 硕士研究生
1982-1986 山东大学微生物学专业 本科


工作经历
2006-至今 上海交通大学系统生物医学研究院 研究员、课题组长
兼任中日医学糖组学联合实验室 中方主任
2004-2006 日本国立动物卫生研究所免疫研究部 特别研究员
2001-2004 日本产业技术综合研究所医学糖科学研究中心 助理研究员
1996-2001 日本产业技术综合研究所，分子生物学研究部 博士后
1986-1989 上海交通大学生物与技术系 助教

原文摘要：

PolypeptideN-Acetylgalactosaminyltransferase 13 Contributes to Neurogenesis via Stabilizing the Mucin-typeO-Glycoprotein Podoplanin

Mucin-type O-glycosylation is initiated by an evolutionarily conserved family of polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferases (ppGalNAc-Ts). Previously, it was reported that ppGalNAc-T13 is restrictively expressed at a high level in brain. Here, we provide evidence for the critical role of ppGalNAc-T13 in neural differentiation. In detail, we show that the expression of ppGalNAc-T13 was dramatically up-regulated during early neurogenesis in mouse embryonic brains. Similar changes were also observed in the cell models of neuronal differentiation by using either the primary mouse cortical neural precursor cells or murine embryonal carcinoma P19 cells. Knockout of ppGalNAc-T13 in P19 cells suppressed not only the neural induction but also the neuronal differentiation. These effects are at least partly mediated by the mucin-type O-glycoprotein podoplanin (PDPN) as knockdown of PDPN led to a similar inhibition of the neuronal differentiation and PDPN was significantly reduced at the posttranscriptional level after ppGalNAc-T13 knockout. Further data demonstrate that PDPN acts as a substrate of ppGalNAc-T13 and the ppGalNAc-T13-mediated O-glycosylation on PDPN is important for its stability. Taken together, this study suggests that ppGalNAc-T13 contributes to the neuronal differentiation through glycosylating and stabilizing PDPN, which provides insight into the regulatory roles of O-glycosylation in mammalian neural development.