專欄特約執(zhí)行主編 李 靜

(首都師范大學生命科學學院,DNA損傷應(yīng)答北京市重點實驗室, 北京 100048)

李靜,首都師范大學教授,博士生導師。擔任國家重點研發(fā)項目會評專家,國自然優(yōu)青函評專家,中國生物物理學會糖生物學分會委員會委員。本科畢業(yè)于北京大學生命科學學院(1999年),博士畢業(yè)于耶魯大學(2006年)。研究方向為蛋白質(zhì)翻譯后修飾,聚焦細胞內(nèi)糖基化的生物學功能。以第一/通訊發(fā)表NatComm,JClinInvestInsight,FundamRes,JBiolChem等論文28篇(其中自然指數(shù)論文10篇),引用1 000余次。多次為NatChemBiol,NuclAcidRes等期刊審稿。曾獲得霍英東教育基金會青年教師三等獎,北京市科技新星等獎項。教學方面曾獲得北京市教學成果一等獎,以及北京市首屆青年教學名師稱號,主講《細胞生物學》為國家首批一流本科課程,主編《細胞生物學實驗技術(shù)教程(第五版)》為科學出版社“十四五”普通高等教育規(guī)劃教材。擔任教育部全國優(yōu)秀教材函評專家,國家級一流本科課程函評專家。

糖作為生命體的重要組成成份,承載著很多生物學功能:保護細胞、細胞的結(jié)構(gòu)成份、能量來源與代謝組分、細胞與細胞的識別以及細胞內(nèi)的信號轉(zhuǎn)導。最常見的人類ABO血型的分子基礎(chǔ)就是由血細胞表面的糖鏈結(jié)構(gòu)決定的,流感病毒侵入宿主細胞則是由宿主細胞表面的唾液酸糖作為受體。

雖然人們很早就認識到了糖的重要性,但其固有的復雜性造成了很多研究上的技術(shù)難題:其一,化學結(jié)構(gòu)上,糖鏈的鏈接方式多種多樣;其二,糖鏈的合成沒有模板,而是如同“分子樂高”一樣由糖基轉(zhuǎn)移酶裝配合成。這樣的糖類異質(zhì)性雖然可以承載更多的信息,但是也為研究它的生物學功能造成了不小的挑戰(zhàn)。

所以糖生物學從誕生的那一刻起,就注定了是一門多學科多手段多角度的交叉學科。本?？w多學科(生命、化學以及藥學)對于糖生物學功能的綜述以及技術(shù)上的最新簡報,力圖報道糖科學研究的新技術(shù)新方法,闡釋糖在不同生理和病理中的功能,并討論糖類藥物的開發(fā)。

本?？还彩珍浟?篇糖生物學相關(guān)的綜述以及1篇技術(shù)簡報。

(1) “工欲善其事,必先利其器”,我們首先綜述了研究糖生物學的技術(shù)手段:《基于分子庫策略的蛋白質(zhì)O-糖基化研究》通過化學合成的方法來研究不同Ser/Thr位點進行O-糖基化對蛋白質(zhì)功能的影響和調(diào)控;《酶介導的鄰近細胞標記方法探究細胞間相互作用》闡釋了化學生物學的研究策略;《基因編輯技術(shù)及其在糖生物學研究中的應(yīng)用》則將糖與基因編輯相結(jié)合,對未來進行了展望。

(2) 聚焦N-乙酰葡萄糖胺 (O-linked β- N -acetylglucosamine,O-GlcNAc)。O-GlcNAc為發(fā)生在細胞內(nèi)參與信號轉(zhuǎn)導的單糖修飾。綜述《靶向編輯O-GlcNAc糖基化修飾的化學生物學技術(shù)》從化學的角度闡釋了最新的化學生物學工具;技術(shù)簡報《CpOGAD298N與核心鏈霉親和素(Stv13)融合表達用于檢測蛋白O-GlcNAc修飾》則從去N-乙酰葡萄糖胺修飾的角度研究了新的檢測方法;《O-連接-N-乙酰葡糖胺糖基化蛋白質(zhì)的富集方法》介紹了近年來O-GlcNAc 糖基化修飾與疾病之間的關(guān)系以及相關(guān)修飾位點的富集方法;《O-GlcNAcylation在免疫系統(tǒng)中的作用》則側(cè)重其在生物學中的免疫功能。

(3) 闡釋糖類分子在不同病理中的功能:《免疫分子的糖基化修飾與重要感染性疾病》集中于免疫系統(tǒng);《溶酶體半乳糖苷酯酶作用機制及疾病》側(cè)重糖在溶酶體這一獨特的細胞器中的功能。以此為基礎(chǔ),《糖藥物在疾病治療中的應(yīng)用》綜述了針對糖類的藥學研究。

我們相信通過多學科對于糖生物學的交叉探索與創(chuàng)新實踐,糖生物學必將迎來崛起的新時代。