CU43去糖基化酶上新之糖苷酶选择策略

        糖基化修饰是真核细胞内常见的翻译后修饰，指一个或多个糖基通过共价键连接到蛋白质分子上。这种修饰对蛋白质的折叠、稳定性、活性以及细胞间信号传递有重要影响。

        蛋白质的糖基化修饰主要分位两类：N-连接糖基化和O-连接糖基化。N-连接糖基化的糖链连接在NXT/S(其中X是除脯氨酸外的任意氨基酸)的N(天冬酰胺)上，连接在N上的寡糖链又分为高甘露糖型，复合型和杂合型三种。

图1. N-连接糖基化三种类型

        然而，糖基化也可能带来一些问题：（1）糖基化会降低蛋白质的均一性，影响蛋白质的结晶；（2）重组表达的糖蛋白和抗体糖型与人体内糖型的差异可能引发免疫排斥反应；（3）异常糖基化可能导致自身免疫疾病的发生；（4）登革热病毒抗体的非岩藻糖化可能引起ADE效应（抗体依赖性增强效应）。

        为应对这些问题，科学家筛选出多种去糖基化酶(糖苷酶)，但是不同的糖苷酶对底物有不同的偏好性，切对不同糖苷酶对糖链的切割效率也不同。那么各种糖苷酶都有什么特点呢，下面我们来详细介绍一下。

        PNGase F (YXX04901)是一种广谱的N-连接糖链切割酶，不具有氨基酸序列特异性，可以高效切割高甘露糖型，杂合型和复合型三种糖链。连接在天冬酰胺上的第一个GlcNAc被岩藻糖通过α(1-6)糖苷键连接修饰时也可以高效切割，但是在植物和部分昆虫细胞内，岩藻糖修饰通过α(1-3)糖苷键连接时，则不能切割。由于PNGase F不识别特定的氨基酸序列，所以PNGase F能够切割变性的蛋白，且切割变性蛋白糖链的效率一般比切割活性蛋白糖链的效率还要高。

图2. PNGase F的糖链切割位点

        Endo S (YXX05201)是一种识别Human IgG Asn 297位点复合型糖链的糖苷内切酶，无法切割Human IgA, IgM和IgE Fc区的糖链，也无法切割其他物种IgG的糖基。切割位置为两个GlcNAc之间。

图3. Endo S的糖链切割位点

        与Endo S类似，CU43 (YXX25001, EXX25001)也只能识别并切割Human IgG Asn 297位点的糖基，能高效切割复合型和杂合型两种糖链，但是切割高甘露糖型糖链的效率较低。

图4. CU43的糖链切割位点

        Endo S2 (YXX06601)能切割Human IgG Asn297上的所有三种糖链，残留一个GlcNAc (和一个岩藻糖，如果有岩藻糖修饰)在Asn297上。

图5. Endo S2的糖链切割位点

注意：Endo S，CU43和Endo S2去糖基化高度依赖Human IgG的空间结构，如果IgG变性，则无法切割。

下面以表格的形式总结四种糖苷酶的特点：