膜相关糖基化蛋白位于细胞与其生理环境之间的界面，参与细胞外通讯^[1]、信号转导^[2]、免疫反应^[3]等重要生命活动。在分子水平上进行聚糖编辑不仅对于阐明聚糖相关生物过程中的复杂机制至关重要，而且还为改善疾病治疗提供了一种有前景的解决方案。然而，对选定的糖蛋白进行聚糖修饰或糖编辑的精确控制迄今为止仍是一个巨大的挑战。

近年来，多个研究小组致力于在蛋白质特异性水平实现聚糖化学修饰和聚糖编辑^[4]。其中，将聚糖加工酶（糖酶）与蛋白质特异性配体偶联可以形成配体-糖酶（L-G）缀合物^[5-11]，其通过配体-受体相互作用靶向感兴趣的蛋白质（POI），同时将糖酶驻留在 POI 上以执行聚糖编辑事件。这些方法能够以蛋白质特异性的精度进行糖型分析和定制，并在治疗学中展现出广阔的前景。

然而，目前基于糖酶的糖链编辑策略，还没有关注到分子量较大的糖酶的驻留对靶标以及细胞的后续影响。能否让糖酶完成操作后释放，实现无痕编辑？

基于此，本课题组与南京大学化学化工学院丁霖教授课题组以及山东大学齐鲁医院（青岛）孟丽莹研究员合作，首次探索了糖酶编辑策略中糖酶驻留对受体命运的影响，在《Journal of the American Chemical Society》上报道了一种光控无痕选择性糖链编辑的通用三模块策略。该策略依赖于配体-光可裂解接头-糖酶 (L-P-G) 三模块缀合物（图 1），联合了化学调节和光调节，具有糖酶活性可调控，编辑后可释放，脱靶修饰最小化以及糖链修饰程度可调控等优势。利用该策略，我们观察到目标蛋白周转和二聚化的改变，强调了当碳水化合物表位发生精确修饰后，恢复天然状态的重要性。

为了证明LPG策略以蛋白选择性进行聚糖修饰，我们将靶蛋白阳性和阴性的两种细胞共培养，结果表明可以选择性标记阳性细胞。质谱结果也验证了该标记策略具有理想的蛋白选择性（图 2）。

图 2 RPG 对靶蛋白进行选择性聚糖修饰

图 3 LPG策略可以恢复靶蛋白正常周转

该工作以“Traceless Protein-Selective Glycan Labeling and Chemical Modification”为题，于2023年10月19日在 《Journal of the American Chemical Society》发表相关论文（DOI: 10.1021/jacs.3c07889）。山东大学齐鲁医院（青岛）孟丽莹研究员、南京大学化学化工学院丁霖教授和谢然教授为该论文的共同通讯作者，本课题组博士生郑小翠为第一作者。此项研究得到了配位化学国家重点实验室，生命分析化学国家重点实验室以及南京大学化学和生物医药创新研究院（ChemBIC）的重要支持，国家自然科学基金（项目编号：21974067、2207070006 和22274073)、江苏省自然科学基金（项目编号：BK20202299 和 BK20202004），江苏省高层次创业创新人才引进（个人、团体）计划、中央大学基本科研业务专项资金（项目编号：021414380502,021414380508），生命科学分析化学国家重点实验室（项目编号：5431ZZXM2204），以及南京大学医学院附属鼓楼医院临床试验的资金（项目编号：2021-LCYJ-MS-11）等经费支持。

文章作者：ZXC

原文引用：10.1021/jacs.3c07889

责任编辑：LD

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