Nuevos métodos para estudiar la glicosilación de tipo O-GlcNAc
La O-GlcNAcilación es un tipo inusual de glicosilación que implica la modificación de proteínas nucleares y citoplasmáticas a través de la unión covalente de N-acetilglucosamina (GlcNAc) a residuos de aminoácidos serina y treonina. Este proceso conlleva la adición de un único monosacárido al aminoácido de la proteína diana y, a diferencia de la glicosilación normal, no supone modificaciones ulteriores en glicanos más complejos. La glicosilación de tipo O-GlcNAc es tremendamente dinámica gracias a la incorporación y eliminación enzimática mediada por la O-GlcNAc transferasa (OGT) y la O-GlcNAcasa (OGA), respectivamente. La O-GlcNAcilación es considerada cada vez más como un proceso fundamental para la supervivencia celular y está relacionada con funciones biológicas esenciales, por ejemplo la detección de nutrientes, y enfermedades humanas, incluyendo la diabetes y el cáncer. A pesar de su importancia biológica, aún se desconocen tanto el papel funcional y el funcionamiento molecular de la O-GlcNAcilación como la secuencia consenso necesaria para que tenga lugar la glicosilación. La falta de técnicas y herramientas adecuadas para identificar e investigar la glicosilación de tipo O-GlcNAc está detrás de esta laguna en el conocimiento. Para hacer frente a este obstáculo, los investigadores del proyecto financiado por la Unión Europea GLCNAC-PROBE desarrollaron nuevas estrategias químicas y enzimáticas que permiten recapitular y estudiar la O-GlcNAcilación in vitro e in vivo. Estos adoptaron un método de marcaje y modificación a fin de identificar proteínas O-GlcNAciladas y sus sitios de glicosilación específicos. En concreto, el equipo empleó un método enzimático para transformar el nucleótido-GlcNac natural en un análogo sintético que porta un grupo químico. Tras una optimización exhaustiva, el nucleótido-GlcNAc resultante fue reconocido y usado eficazmente por la OGT para modificar péptidos modelo. Seguidamente, el grupo químico fue empleado como base para el marcaje bioortogonal de la proteína modificada con marcadores adecuados como, por ejemplo, la biotina, que es un marcador de alta afinidad. En conjunto, se espera que la metodología quimioenzimática desarrollada por GLCNAC-PROBE no solo favorezca la identificación ulterior de proteínas O-GlcNAciladas, sino que además permita su estudio pormenorizado. Además, dada la importancia clínica de la O-GlcNAcilación, el empleo de esta técnica proporcionará información clave sobre la relevancia funcional y los mecanismos moleculares de esta modificación postraduccional dinámica. A la larga, esto se traducirá en una mejor comprensión del papel de la O-GlcNAcilación en varias enfermedades y de su potencial para su abordaje terapéutico.
