最新科研支撑成果报道-国家糖工程技术研究中心李福川教授课题组首次实现活细胞表面蛋白聚糖工程化组装


    11月20日,Nature Communications在线发表了国家糖工程技术研究中心李福川教授课题组题为“Assembling custom side chains on proteoglycans to interrogate their function in living cells”的研究论文。山东大学国家糖工程技术研究中心博士后王文爽为本文的第一作者,李福川教授为本文的唯一通讯作者,山东大学为第一作者单位和通讯作者单位,生命环境研究公共技术平台显微成像分平台及蛋白质科学分平台为该项研究提供了重要支撑。

    李福川教授课题组利用酶催化的蛋白点特异性醛基标记技术,在世界上首次建立了将GAGs糖链组装到特定PGs核心蛋白上的技术,利用该技术可以将具有特异结构的GAGs糖链共价耦联到了PGs核心蛋白的糖基化位点上,在溶液或活细胞表面构建具有特异GAGs侧链的工程化PGs,并且该工程化PGs表现出与野生型PGs相同的细胞信号调节功能。因此,利用该技术可以将特异结构的GAGs糖链组装到PGs的核心蛋白上,以研究不同糖链结构对PGs功能的影响。此外,还可以通过在糖链中引入炔基等高活性反应基团,通过点击反应等对PGs的潜在靶蛋白进行俘获,如本研究首次获得了Glypican-3和Frizzled的复合物,为两者的相互作用提供了直接证据。总之,该研究为PGs的构效关系研究提供了一个非常有用的通用技术平台,解决了该领域研究中长期面临的关键技术问题。

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-020-19765-y

    本论文利用生命环境研究公共技术平台线性轨道阱电子转移解离裂解源高分辨质谱仪(液质联用)High Resolution LTQ-Orbitrap mass spectrometer with ETD (LTQ-Orbitrap velos pro ETD)确定酶催化蛋白聚糖核心蛋白的结构,为下一步的工程化组装奠定基础;利用量化成像分析流式细胞仪Imaging Flow Cytometer (ImageStreamX MarkII)优化蛋白聚糖工程化组装的反应条件;利用激光共聚焦显微镜Laser scanning confocal microscope (LSM700)对细胞膜表面的工程化组装的蛋白聚糖进行核心蛋白和组装侧链的定位,及工程化组装蛋白聚糖的功能分析。

 

文中平台相关支撑设备简介

    生命环境研究公共技术平台显微成像分平台现有超高分辨率共聚焦显微镜3台,其中一台配有STED、Fast Airyscan等模块,可实现快速超高分辨成像,在活细胞动态观察、多重免疫荧光标记和离子荧光标记观察等研究及生物医药染料研发、动植物与微生物蛋白表达及定位等方面的研究中发挥重要作用。


超高分辨激光共聚焦显微镜ZEISS LSM880 with Fast Airyscan & STED


高分辨激光共聚焦显微镜ZEISS LSM900


激光扫描共聚焦显微镜ZEISS LSM700

    目前生命环境研究公共技术平台有两台流式细胞仪,分别为分析型量化成像流式细胞仪(Millipore Aminis ImageStreamX MarkII),该设备集流式细胞检测统计技术与荧光显微成像技术于一体,既能提供细胞群的统计数据,又可获得单个细胞的成像数据,可应用于DNA损伤和修复、荧光信号共定位、细胞间相互作用、细胞形态学、细胞自噬、细胞核转位、细胞周期、细胞凋亡等领域;另外一台为4激光(355 nm、488 nm、561 nm、640 nm)14色16参数分选型流式细胞仪(BD FACSAria Fusion),可对群体细胞在单细胞水平进行分析,并收集、储存和处理数据;测量细胞或微生物的大小、内部颗粒的性状;细胞表面和细胞浆抗原、细胞因子、细胞内DHA、RNA含量;各种类型稀有细胞的分离,纯化或富集培养;单克隆分选;成分分选等。


量化成像流式细胞仪Millipore Aminis ImageStreamX MarkII


分选型流式细胞仪BD FACSAria Fusion

    生命环境研究公共技术平台蛋白质科学分平台现有质谱类仪器包括纳升超高分辨三合一液质联用仪、纳升高分辨组合式液质联用仪、微升高分辨串联液质联用仪、高分辨气质联用仪等,可应用于蛋白质组学高通量蛋白定性定量检测解析、完整糖肽解析、磷酸化翻译后修饰、生物药品鉴定等,广泛应用于生命科学、化工、医药、香料、环境、食品安全、农残、检验检疫等领域。


纳升超高分辨三合一液质联用仪 Thermo Orbitrap Fusion Lumos


纳升高分辨组合式液质联用仪Thermo LTQ-Orbitrap velos Pro ETD


微升高分辨串联液质联用仪Thermo-Bruker Ultimate3000-impactHD


高分辨气质联用仪 Thermo Q Exactive GC Orbitrap


气质联用仪 Shimadzu GCMS-QP2010_Plus


(转自SDU公共技术平台公众号 https://mp.weixin.qq.com/s/MCpNg_v54FYoWNgWR7HgdA