蛋白质糖基化是最重要的翻译后修饰之一，可用于改善治疗性蛋白质和工业酶的各个方面。不同类型的糖基化对蛋白质的性质和功能有多种影响，更好地理解潜在的机制可以为蛋白质的合理糖基化工程提供有价值的指导。

为什么S连接糖基化不能充分模拟天然O糖基化的作用

近日，中国科学院青岛生物能源与过程研究所(QIBEBT)的研究人员及其合作者揭示了为什么S-糖基化不能充分模仿天然O-糖基化的作用，并强调了其关键作用糖苷键在塑造糖基化功能中的作用。

研究结果发表在《国际生物大分子杂志》上。

在O-糖基化中，聚糖与Ser或Thr侧链的氧(O)原子结合。在S-糖基化中，聚糖与Cys侧链的硫(S)原子结合。

使用S-糖基化替代更常见的O-糖基化可以增强聚糖对化学水解和酶降解的抵抗力。这两种类型的糖基化对蛋白质的性质和功能产生不同的影响。

为了阐明观察到的差异背后的分子基础，研究人员利用核磁共振波谱和分子动力学模拟，对模型糖蛋白(里氏木霉的碳水化合物结合模块(CBM))的各种糖基化形式进行了系统分析。

结果表明，与O-糖基化中相应的聚糖部分相比，S-连接的糖基表现出明显更大的灵活性。结果，聚糖-肽相互作用被削弱，导致稳定作用和底物结合作用(如O-糖基化的作用)显着降低。

此外，他们还发现，聚糖和多肽之间氢键能力的改变是S-和O-糖基化之间不同柔性的主要原因，这可能通过改变糖基化对其底物的结合亲和力来影响糖基化对其底物的结合亲和力的影响。结合过程的焓和熵。此外，他们还确定了第二个糖基对蛋白质影响的结构和动力学机制。

“我们的研究揭示了O-和S-糖基化之间明显的结构和动态差异，这些差异可能导致糖基化效果的显着改变，”该研究的共同通讯作者冯银刚教授说。“在蛋白质糖工程中切换糖基化类型时必须小心。”