De nouvelles stratégies pour l'étude de la glycosylation O-GlcNAc
La glycosylation O-GlcNAc est une forme inhabituelle de glycosylation des protéines qui comprend la modification des résidus de sérine et de thréonine des protéines nucléaires et cytoplasmiques par l'attachement covalent de la N-acetylglucosamine (GlcNAc). Le processus implique la modification du sucre simple d'une protéine, et contrairement à la glycosylation de protéine conventionnelle, la O-GlcNAcylation n'est pas élaborée dans des glycanes complexes. Ce processus est hautement dynamique grâce à l'ajout et la suppression enzymatique par transférase O-GlcNAc (OGT) et O-GlcNAcase (OGA), respectivement. O-GlcNAc apparaît comme un processus essentiel pour la survie des cellules et est impliqué dans des processus biologiques clés dont la détection des nutriments ainsi que des maladies humaines comme le diabète et le cancer. Malgré leur importance biologique, les rôles fonctionnels et les détails moléculaires de la modification O-GlcNAc doivent encore être élucidés avec la séquence de consensus pour le site de glycosylation. Cela a été perturbé par le manque de méthodes et d'outils pour identifier et étudier la modification des protéines O-GlcNAc. Pour aborder cette question, le projet GLCNAC-PROBE financé par l'UE a mis au point de nouvelles stratégies chimiques et enzymatiques pour récapituler et sonder la O-GlcNAcylation in vitro et in vivo. Ils ont suivi une approche de balisage et de modification pour permettre l'identification des protéines modifiées O-GlcNAc et leurs sites de glycosylation spécifiques. En particulier, les chercheurs ont utilisé une approche enzymatique pour convertir le nucléotide GlcNAc naturel en un élément analogue non naturel avec un groupement chimique. Après une optimisation étendue, le nucléotide GlcNAc résultant a été correctement reconnu et utilisé par OGT pour modifier les peptides modèles. Ils ont ensuite utilisé le groupement chimique comme base pour l'étiquetage bio-orthogonal de la protéine modifiée avec des sondes adéquates comme la balise d'affinité de la biotine. La méthodologie chimio-enzymatique GLCNAC-PROBE doit contribuer à l'identification prospective de protéines glycosylatées O-GlcNAc et permettre leur étude. Étant donné l'importance clinique de la glycosylation O-GlcNAc, elle fera la lumière sur leur importance fonctionnelle et les mécanismes moléculaires sous-tendant cette modification post-traductionnelles dynamique. À long terme, cela se traduira par une meilleure compréhension du rôle de la glycosylation O-GlcNAc dans diverses maladies et leur potentiel de ciblage thérapeutique.
