撰文 | 唐小糖
病毒的糖基化修飾在病毒生物學具有廣泛的作用，包括介導蛋白質摺疊和穩定以及塑造病毒嗜性【1】。糖基化位點則處於選擇性壓力之下，可以遮蔽抗原，幫助抑制免疫原性和進行免疫逃避。所以識別糖基化對病毒病理學和疫苗設計具有深遠影響。
糖基化位點的數量，伊波拉病毒有8-15個，流感病毒有5-11個，C肝病毒有4-11個，HIV有20-30個【2】。而SARS-CoV-2的S蛋白共有至少66個糖基化位點，這可能會給疫苗的研髮帶來困難。
2020年5月4日，英國南安普頓大學Max Crispin團隊在Science在線發表了一篇題為「Site-specific glycananalysis of the SARS-CoV-2 spike」研究論文，使用位點特異性的質譜方法，在重組SARS-CoV-2 S蛋白免疫原上揭示了糖基化結構。該分析能夠映射到整個病毒S蛋白的糖蛋白狀態並繪製S三聚體糖蛋白圖譜。對病毒毒理學的理解和疫苗開發具有重大意義。值得注意的是，該團隊也曾研究過SARS-CoV和MERS-CoV的糖基化分析，本研究此前曾在預印本bioRxiv網站上傳。
為了識別SARS-CoV-2的S蛋白位點特異性的糖基化，研究人員首先利用可獲得的S蛋白結構表達重組S蛋白並進行純化和驗證。隨後使用三種不同的蛋白酶生成三個包含N-糖基化的糖肽樣本，通過液相色譜-質譜（LC-MS）分析確定了素有22個N-糖基化位點，並描述了相關特徵，N234和N709主要是寡糖型；N61、N122、N603、N717、N801和N1074是寡型和複合型的混合型。除此之外，研究人員在S蛋白上也檢測到了未被修飾的糖基化位點。最後，研究人員利用S蛋白的電鏡結構，將糖基化狀態映射到了整個病毒S蛋白三聚體上並繪製S蛋白三聚體糖蛋白圖譜。
圖1. 基於結構的S蛋白糖基化圖譜
總的來說，該研究對SARS-CoV-2的S蛋白進行了位點特異性的糖基化分析，並繪製S蛋白三聚體的糖基化圖譜，蛋白圖譜是分析抗原質量的重要指標，所以有助於對疫苗的免疫原性的理解，對病毒毒理學的理解和疫苗開發都具有重大意義。
https://science.sciencemag.org/content/early/2020/05/01/science.abb9983
製版人：嘉
參考文獻
1. Y.Watanabe., et al. Exploitation of glycosylation in enveloped virus pathobiology. Biochim. Biophys. Acta 1863, 1480–1497 (2019).
2. 向田, 章曉聯《病毒與宿主細胞的糖基化修飾及相關功能》Glycosylation Modification and Related Functions of Virus and Host Cells，生物化學與生物物理進展Progress in Biochemistry and Biophysics, 2017, 44(10): 898-907.
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