科技成果

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成果名称: 基于组学技术对肿瘤特征糖链的挖掘和功能研究

成果登记号: 9612023J0198

第一完成单位: 西北大学

联 系 人: 李立

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 论文

应用行业: 科学研究和技术服务业

学科分类: 多糖生物化学(180.1720)

完成人: 关锋,李想,谭增琦,曹琳,杨刚龙,周小满

成果简介:

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,糖链与蛋白质或脂类相结合形成糖缀合物,具有重要的生物学功能。因糖链结构具有分支结构,微观不均一性等特点,使其结构解析和功能研究变得异常复杂。关锋教授等的研究成果基于组学技术对肿瘤特征糖链的挖掘和功能研究为理解糖链在肿瘤发生发展中生物功能的最新成果,对于开发定性和定量糖组学研究新策略,将糖蛋白质组学和糖组学技术应用于肿瘤糖生物学研究,以及糖链标志物的开发和相应的药物研究具有重要的科学价值。

1. 研究方法创新。建立质谱分析糖链/糖蛋白的研究策略,丰富了糖组和糖蛋白组信息,为肿瘤糖生物学研究提供创新技术。针对糖组和糖蛋白组研究中普遍存在糖链/糖肽的分离和富集效率不高,以及糖链类型难以分辨的难题,改进了基于质谱检测唾液酸 α2,3α2,6键型的样品制备方法,使得在利用质谱技术鉴定N-糖链结构的同时能表征唾液酸α2,3α2,6连接类型,极大地扩展了质谱所获得的糖组信息,为理解细胞表面唾液酸的功能提供了有力工具。

2. 研究视角独到。细胞外囊泡(EVs)是一类由细胞释放到细胞外的微小囊泡,在细胞间传递信息的过程中发挥重要的角色。对EVs的研究多集中在核酸和蛋白上,对于其表面修饰的丰富糖链结构研究甚少。该成果创新性地从糖生物学角度出发,发现乳腺癌细胞来源EVs表达低水平的平分型GlcNAc修饰,而低平分型 GlcNAc 修饰的EVs显著促进受体细胞的迁移能力;发现乳腺癌细胞来源 EVs对受体细胞迁移能力的调控,依赖于EVs表面整合蛋白β1的平分型 GlcNAc 修饰水平。该研究阐明了EVs表面糖基化修饰的重要性,并提示通过改造 EVs 表面糖链以修饰重塑肿瘤微环境抑制肿瘤迁移,使其成为改善肿瘤治疗的潜在靶点。

3. 突出学科交叉。该成果融合了化学、生物学和医学等多学科的相关理论和研究模型,综合运用了基因组学、蛋白质组和糖组学等多组学工具,形成了从糖链标志物的挖掘到其生物学功能剖析的完整链条,具有学科交叉的典型特点。

    该成果为从事生命过程糖链结构鉴定和功能研究领域的科学研究者提供了重要借鉴,对于进一步推动糖链作为肿瘤标志物和相关药物的开发具有重要作用。