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作者：Paris

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近日，奧地利科學與技術研究所的研究人員在果蠅中發現了一種新的基因，這種基因是調節免疫細胞中的一個蛋白質子集上增加T抗原所必需的，而截短的核心1-O-聚糖T-抗原的異常是人類癌細胞的共同特徵，其與癌細胞轉移相關。他們的研究結果以“A conserved major facilitator superfamily member orchestrates a subset of O-glycosylation to aid macrophage tissue invasion”爲題發表在醫學期刊《eLife》上，這是瞭解糖類修飾參與癌細胞轉移途徑的第一步。

隨着蛋白質組學研究的日益成熟和規模化，蛋白翻譯後修飾譜成爲了新的研究焦點。蛋白糖基化修飾（protein post-translational modification，PTM）作爲最重要、最普遍的蛋白質翻譯後修飾之一，主要參與細胞間識別、調控、信號傳導、免疫應答、細胞轉化和疾病的發生發展。

蛋白質糖基化是一種常見的PTM，超過50%的真核生物蛋白質被認爲是經過糖基化修飾的。糖蛋白和糖基化在許多生物過程中發揮着重要作用，且具有重要的細胞功能，如增加蛋白質的穩定性、保護蛋白質免於降解、增加蛋白質溶解度以及調節蛋白質活性等。但其實它也可以在癌症中起作用。

實際上，含有某些糖修飾的腫瘤細胞更有可能通過身體傳播。大多數成熟的人類細胞中通常不會發現稱爲T和Tn抗原的截短的O-聚糖，但是在來自許多癌症類型的高達95％的細胞中顯示出較高水平。然而，研究者們也還不清楚T抗原在這一過程中的具體作用。

爲了徹底弄清這一問題，Valosková，Biebl等人使用遺傳和生物化學工具研究果蠅胚胎的發育，其中某些免疫細胞在其蛋白質上攜帶T抗原。像入侵的癌細胞一樣，這些免疫細胞可以在發育期間進入組織內部。

作爲經典遺傳模型系統的果蠅是研究這些問題的首選生物。果蠅將T抗原顯示爲胚胎中GalNAc-或粘蛋白型O-糖基化的主要形式，雖然與脊椎動物Core1合酶同源，果蠅C1GALT的不同之處在於其不需要特定的伴侶。最有趣的是，T抗原存在於胚胎巨噬細胞上一種可以類似於轉移性癌症的方式滲入組織的細胞類型中。鑑於這些存在潛在相關性，但以前未被系統研究過的觀察結果，我們試圖確定T抗原與巨噬細胞侵襲之間的關係，並利用果蠅的遺傳能力找到這種糖基因型受調控的新途徑。

實驗表明，一種名爲Minerva(一個非典型的主要促進因子超家族（MFS）成員)的蛋白質有助於將T抗原附着在蛋白質上。當胚胎被設計成含有低水平的Minerva時，免疫細胞中T抗原的量下降，並且癌細胞不再容易進入組織。當將小鼠的Minerva添加到胚胎中時，果蠅的免疫細胞在其蛋白質上具有更高的T抗原水平並且可以再次侵入組織。

T抗原在侵入其他組織的果蠅巨噬細胞上富集

這是首次對黑腹果蠅胚胎的T和Tn糖型O-糖蛋白組進行表徵，並確定Minerva增加了先前與癌症相關的途徑中蛋白質上T蛋白抗原的存在。不僅如此，研究還發現，Minerva的脊椎動物直系同源物MFSD1拯救了Minerva突變體的遷移和T-抗原糖基化缺陷。因此，研究者們確定了一個關鍵的保守調節因子，它可以協調蛋白質子集上的O-糖基化，從而激活控制對發育和癌症轉移至關重要的遷移步驟的程序。

隨後，研究人員調查了Minerva作用於哪種蛋白質來影響T抗原。通過與哥本哈根大學的一個團隊合作使用質譜技術，發現大多數被鑑定爲脊椎動物的蛋白質，即所謂的直向同源物，都與癌症有關。九種蛋白質在人體中具有直向同源物，其中六種在某種程度上與癌症有關。未來，還需要更多的實驗研究人體中Minerva在進入新組織的癌細胞中扮演的角色，以及它是否可以幫助我們預測癌症傳播。

參考文獻：

Katarina Valoskova，Julia Biebl，A conserved major facilitator superfamily member orchestrates a subset of O-glycosylation to aid macrophage tissue invasion

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