分享一篇发表在PNAS上的文章“OGA mutant aberrantly hydrolyzes O-GlcNAc modification from PDLIM7 to modulate p53 and cytoskeleton in promoting cancer cell malignancy”，通讯作者是来自威斯康星大学麦迪逊分校的Jiaoyang Jiang教授，研究方向是蛋白糖基化修饰与化学探针的开发。
O-GlcNAc修饰是一种动态的蛋白质翻译后修饰，能够根据细胞压力和环境信号调节蛋白质功能。在人体中，β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶（OGA）是唯一一种去除O-GlcNAc修饰的酶。尽管OGA在肿瘤等多种疾病中曾被报道具有广泛的影响，但其在肿瘤细胞恶性化中的作用仍不清晰。在本文中，作者发现OGA中非催化结构域的突变会调节OGA与底物的相互作用及去糖基化活性，并采用定量蛋白组学的方式发现PDLIM7蛋白的异常去糖基化会促进肿瘤细胞的恶性迁移。首先，考虑到OGA主要包含N端催化结构域、Stalk结构域和C端组蛋白乙酰转移酶结构域，其中Stalk结构域中的S652和R586曾被报道在肿瘤细胞中会发生突变，作者也通过DOX诱导的表达体系在293T细胞中证明了S562F及R586A的突变会促进细胞的增殖。随后，为证明这两种突变对于OGA去糖基化作用及互作蛋白的影响，作者分别将带有叠氮基团的GalNaz与OGA WT及突变体培养，而后通过biotin tag进行富集，并采用还原二甲基化的方式进行定量，比较O-GlcNAc修饰组的差异，以及通过抗体的富集策略检测OGA互作蛋白的差异。作者发现OGA S562F干扰了136个PPIs，远高于R586A，且此突变会使得O-GlcNAc修饰水平下调。此外，他们也发现S562F突变会使得OGA优先催化那些在+2处有脯氨酸的底物进行去糖基化。在这些修饰水平发生下调的蛋白中，作者关注到了PDLIM7，此蛋白与肿瘤抑制因子P53相关。他们首先证明了S89是此蛋白的主要O-GlcNAc修饰位点，而后他们发现PDLIM7-KO会增加P53的稳定性而及S89A突变会下调内源P53的水平。最终，作者通过一系列生化实验证明了OGA S562F突变会下调PDLIM7的O-GlcNAc修饰水平，异常去糖基化的PDLIM7抑制了p53基因表达，并通过促进与E3泛素连接酶MDM2的复合物形成，加速了p53蛋白的降解。此外，去糖基化的PDLIM7会调节细胞骨架蛋白，增强癌细胞的运动性和侵袭性。总的来说，在本文中作者发现OGA非催化结构域的突变会影响其去糖基化作用及互作蛋白，并促进肿瘤的侵袭。文章链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2320867121原文引用：DOI: 10.1073/pnas.2320867121
