2021-04-26 Food & Function （2021,12, 3393-3404）在線發表上海交通大學農業與生物學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N-糖基化修飾能夠改善靈芝免疫調節蛋白（FIP-glu）的生物學功能，為FIPs在食品、藥物化妝品和藥物領域的開發應用奠定了基礎。
靈芝 （Ganoderma spp.） 作為我國傳統的食藥用真菌，既是國家藥典收載的藥物、又是國家批準的新資源食品。靈芝中的真菌免疫調節蛋白 （fungal immunomodulatory protein，FIPs） 是其中重要的生物活性物質，具有廣泛的藥用價值，如抗癌、抗過敏、抗免疫排斥、免疫調節等作用。生物體內的蛋白質合成需要經過多種翻譯后修飾，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性質的N-連接聚糖能夠影響著蛋白質折疊，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的活性，但它對靈芝免疫調節蛋白 （fungal immunomodulatory protein from Ganoderma lucidum，FIP-glu或LZ-8） 的影響尚未見報道。
本研究通過生物信息學分析發現，在FIPs的氨基酸序列中包含一個中度保守的潛在N-糖基化位點。通過定點突變技術構建了三個突變體，并利用畢赤酵母表達系統表達了野生型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） 二級結構的穩定性和折疊。
經高碘酸-希夫試劑染色、PNGase F處理以及UPLC-qTOF-MS鑒定，發現FIP-glu和N31S為非糖蛋白，T36N和N31S/T36N為N-糖基化修飾蛋白。體外細胞毒性實驗顯示，T36N和N31S/T36N顯著降低了對小鼠腹腔巨噬細胞RAW264.7的毒性，同時上調了IL-6和TGF-β1在mRNA水平的表達。進一步研究表明N-糖基化修飾蛋白降低了p38 MAPK磷酸化水平。
本研究發現N-糖基化修飾的FIP-glu能夠促進其抗炎活性，該作用是通過抑制p38 MAPK信號轉導通路實現的。
李奇璋博士（現湖北工業大學教師）、陳昕博士（現斯坦福大學醫學院博士后）為該文共同第一作者，上海交通大學周選圍教授為該文唯一通訊作者，碩士生毛培文、在讀研究生金夢園、吳沁等參加了該項目的研究工作。該項目得到企事業單位委托項目（19H100000393；20H100000595）資助。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/fo/d1fo00178g#!divAbstract
日期：2021-04-29
靈芝 （Ganoderma spp.） 作為我國傳統的食藥用真菌，既是國家藥典收載的藥物、又是國家批準的新資源食品。靈芝中的真菌免疫調節蛋白 （fungal immunomodulatory protein，FIPs） 是其中重要的生物活性物質，具有廣泛的藥用價值，如抗癌、抗過敏、抗免疫排斥、免疫調節等作用。生物體內的蛋白質合成需要經過多種翻譯后修飾，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性質的N-連接聚糖能夠影響著蛋白質折疊，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的活性，但它對靈芝免疫調節蛋白 （fungal immunomodulatory protein from Ganoderma lucidum，FIP-glu或LZ-8） 的影響尚未見報道。
本研究通過生物信息學分析發現，在FIPs的氨基酸序列中包含一個中度保守的潛在N-糖基化位點。通過定點突變技術構建了三個突變體，并利用畢赤酵母表達系統表達了野生型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） 二級結構的穩定性和折疊。
經高碘酸-希夫試劑染色、PNGase F處理以及UPLC-qTOF-MS鑒定，發現FIP-glu和N31S為非糖蛋白，T36N和N31S/T36N為N-糖基化修飾蛋白。體外細胞毒性實驗顯示，T36N和N31S/T36N顯著降低了對小鼠腹腔巨噬細胞RAW264.7的毒性，同時上調了IL-6和TGF-β1在mRNA水平的表達。進一步研究表明N-糖基化修飾蛋白降低了p38 MAPK磷酸化水平。
本研究發現N-糖基化修飾的FIP-glu能夠促進其抗炎活性，該作用是通過抑制p38 MAPK信號轉導通路實現的。
李奇璋博士（現湖北工業大學教師）、陳昕博士（現斯坦福大學醫學院博士后）為該文共同第一作者，上海交通大學周選圍教授為該文唯一通訊作者，碩士生毛培文、在讀研究生金夢園、吳沁等參加了該項目的研究工作。該項目得到企事業單位委托項目（19H100000393；20H100000595）資助。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/fo/d1fo00178g#!divAbstract
日期：2021-04-29
