2021-04-26 Food & Function （2021,12, 3393-3404）在線發(fā)表上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院周選圍教授課題組的研究論文“N-Glycosylated Ganoderma lucidum immunomodulatory protein improved anti-inflammatory activity via inhibition of the p38 MAPK pathway”。本研究揭示了通過(guò)N-糖基化修飾能夠改善靈芝免疫調(diào)節(jié)蛋白（FIP-glu）的生物學(xué)功能，為FIPs在食品、藥物化妝品和藥物領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

 

　　靈芝 （Ganoderma spp.） 作為我國(guó)傳統(tǒng)的食藥用真菌，既是國(guó)家藥典收載的藥物、又是國(guó)家批準(zhǔn)的新資源食品。靈芝中的真菌免疫調(diào)節(jié)蛋白 （fungal immunomodulatory protein，F(xiàn)IPs） 是其中重要的生物活性物質(zhì)，具有廣泛的藥用價(jià)值，如抗癌、抗過(guò)敏、抗免疫排斥、免疫調(diào)節(jié)等作用。生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)合成需要經(jīng)過(guò)多種翻譯后修飾，如乙酰化、甲基化、泛素化、磷酸化、糖基化等；糖基化是其中一種重要的翻譯后修飾。研究表明，具有不同物理和生物化學(xué)性質(zhì)的N-連接聚糖能夠影響著蛋白質(zhì)折疊，并賦予糖蛋白多種功能。雖然糖基化可以影響甚至提高蛋白質(zhì)的活性，但它對(duì)靈芝免疫調(diào)節(jié)蛋白 （fungal immunomodulatory protein from Ganoderma lucidum，F(xiàn)IP-glu或LZ-8） 的影響尚未見(jiàn)報(bào)道。

 

　　本研究通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，在FIPs的氨基酸序列中包含一個(gè)中度保守的潛在N-糖基化位點(diǎn)。通過(guò)定點(diǎn)突變技術(shù)構(gòu)建了三個(gè)突變體，并利用畢赤酵母表達(dá)系統(tǒng)表達(dá)了野生型FIP-glu基因及其突變體基因（N31S、T36N和N31S/T36N），成功獲得了重組蛋白FIP-glu以及突變體蛋白N31S、T36N和N31S/T36N。分析表明rFIP-glu1 （rLZ-8） 分子在引入N-聚糖后變得更加緊湊，N-糖基化修飾有助于維持 rFIP-glu1 （rLZ-8） 二級(jí)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和折疊。

 

　　經(jīng)高碘酸-希夫試劑染色、PNGase F處理以及UPLC-qTOF-MS鑒定，發(fā)現(xiàn)FIP-glu和N31S為非糖蛋白，T36N和N31S/T36N為N-糖基化修飾蛋白。體外細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)顯示，T36N和N31S/T36N顯著降低了對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞RAW264.7的毒性，同時(shí)上調(diào)了IL-6和TGF-β1在mRNA水平的表達(dá)。進(jìn)一步研究表明N-糖基化修飾蛋白降低了p38 MAPK磷酸化水平。

 

　　本研究發(fā)現(xiàn)N-糖基化修飾的FIP-glu能夠促進(jìn)其抗炎活性，該作用是通過(guò)抑制p38 MAPK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路實(shí)現(xiàn)的。

 

　　李奇璋博士（現(xiàn)湖北工業(yè)大學(xué)教師）、陳昕博士（現(xiàn)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士后）為該文共同第一作者，上海交通大學(xué)周選圍教授為該文唯一通訊作者，碩士生毛培文、在讀研究生金夢(mèng)園、吳沁等參加了該項(xiàng)目的研究工作。該項(xiàng)目得到企事業(yè)單位委托項(xiàng)目（19H100000393；20H100000595）資助。

 

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