美国研究人员在包括人类在内的一系列动物的细胞表面发现了一种新的生物分子,称为glycoRNA。这一发现完全出乎科学家们的意料,他们仍然不确定这些分子在人体内的实际作用,但它们可能在健康和疾病中发挥以前未被探索过的作用。

被称为聚糖的糖是所有生命的核心。它们通常存在于细胞外或细胞表面,并调节许多细胞功能,包括胚胎发育和宿主-病原体识别。它们通过糖基化附着在蛋白质和脂类上并对其进行修饰。蛋白质和脂类在细胞表面丰富,以前没有其他生物分子被认为是糖基化的目标。但现在发现,聚糖也能与RNA相互作用。这尤其令人惊讶,因为RNA与细胞内的过程有关。

瑞安弗林卡洛琳贝尔托齐的斯坦福大学实验室在探索一种酶糖化RNA的潜力时发现了这一发现。二十年来,Bertozzi开创了生物正交化学技术,使聚糖及其与蛋白质和脂质的相互作用能够在不干扰生物过程的情况下在生命系统中进行实时研究。

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聚糖修饰脂质和蛋白质,以介导分子间和分子内的相互作用。现在,研究表明RNA也经历糖基化

贝尔托齐说:“这种化学反应的美妙之处在于,它适用于任何实验。”“因此,当瑞恩提出关于聚糖上的RNA的问题时,他能够使用这种生物正交化学技术来观察聚糖是否附着在RNA上,而它们确实是附着在RNA上的。”

弗林的主要实验围绕糖基转移酶和RNA展开,但他们没有观察到糖基化。然而,一个对照实验却在不经意间带来了好处。对照组使用标记有报告分子的细胞。这是一个对照,因为这个标签追踪的是通常不存在RNA的聚糖,特别是在高尔基体中,蛋白质和脂质在被送出细胞之前被包装起来。然而,报告分子提供了强烈的信号,表明RNA糖基化。对人类、小鼠、仓鼠和斑马鱼细胞的进一步实验证实了glycoRNA的存在,表明这种生物分子在生命中是常见的。

现在哈佛大学(Harvard University)工作的弗林说:“这既出乎意料,又令人兴奋。”“这立即引发了大量新问题。由于糖蛋白和糖脂在动物、植物和微生物细胞的一系列生物过程中发挥作用,研究人员怀疑glycoRNA具有类似的重要功能。

Bertozzi解释说:“根据我们所拥有的数据,我们目前正在考虑它在细胞表面生物学中的作用,例如细胞间的通信,以及可能与免疫系统中被称为Siglec蛋白的调节受体相互作用(与自身免疫性疾病狼疮有关)。”

评论说:“研究结果既令人困惑又有趣。劳拉·基斯林他在美国麻省理工学院研究细胞碳水化合物化学。“具体地说,N-糖基化发生在内质网,然后是高尔基体。考虑到定位和过程,RNA如何通过这一途径变成糖基化是完全不清楚的。