江蘇
4月23日，深圳醫學科學院創始院長、深圳灣實驗室主任顏寧，清華大學生命學院博士生黃雋豪、副教授閆創業為本文的共同通訊作者在全球頂尖期刊《Science》上發表題為：Structural N- and O-glycans revealed by high-resolution cryo-EM analysis of tubular mastigonemes的研究成果。該研究建立了整合高分辨率冷凍電鏡、糖蛋白質組學與人工智能建模的綜合研究策略。黃雋豪、水木學者陶慧、陳晟為本文共同第一作者。
糖質（glycan）是生命四大基本生物大分子之一，在細胞識別、信號轉導、免疫調控和結構支持等多種生理過程中發揮關鍵作用。歷史上，糖質曾常被統稱為“碳水化合物”（carbohydrates），這一名稱源于其經典化學表達形式Cx(H2O)n；盡管糖質研究可追溯至19世紀，但與蛋白質和核酸相比，糖質科學的發展長期相對滯后。
圖 1. 高分辨率冷凍電鏡解析揭示管狀 纖 絨毛中結構 N- 和 O- 糖質
本文報道了丹氏棕鞭藻（Ochromonas danica，一種金藻）的管狀鞭毛茸毛的冷凍電鏡結構；在1.8-2.2 ?的分辨率下，研究團隊解析了該結構中大量的N - 連接聚糖與O - 連接聚糖。除高甘露糖型和復雜型N - 連接聚糖外，研究團隊還在丙氨酸 - 天冬酰胺 - 天冬氨酸（AND）基序上發現了一種非經典的N - 連接聚糖。
該結構的表面刺突被密集的O - 連接聚糖覆蓋，這些聚糖修飾于 PSXX四肽重復序列上；每個重復單元中，三羥基化脯氨酸殘基上連接2個聚糖，絲氨酸殘基上連接1個聚糖。
除各類糖分子及其共價修飾基團外，研究還清晰解析了占已解析體積 10% 以上的水分子與陽離子，二者共同介導了該結構的組裝過程。本研究為探索高階生物組裝體中的聚糖折疊機制建立了研究框架。
編輯、審核：石瑾鵬
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