2020年4月28日，我院李姍教授科研團隊在《Frontiers in Cellular and Infection Microbiology》雜志在線發表題為“Bacteria-catalyzed arginine glycosylation in pathogens and host”的學術論文。該論文系統總結了存在于病原細菌中的精氨酸糖基轉移酶（Arginine glycosyltransferases）家族，包括：（1）腸致病性大腸桿菌（EPEC）/腸出血性大腸桿菌（EHEC）/嚙齒類檸檬酸桿菌（Citrobacter rodentium）中的NleB家族；（2）沙門氏菌中的SseK家族；（3）銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）及腦膜炎奈瑟氏菌（Neisseria meningitidis）中的EarP家族。NleB/SseK家族的蛋白可以使細胞中的死亡受體及其接頭蛋白發生精氨酸N-乙酰葡萄糖胺修飾，修飾后的死亡受體及其接頭蛋白之間不能寡聚，進而阻斷了死亡受體介導的細胞程序性死亡通路（Liet al., Nature, 2013; Dinget al., Molecular Cell, 2019; Xueet al., bioRxiv, 2019）。EarP家族蛋白的生(sheng)理底(di)物是存(cun)在(zai)于銅(tong)綠假單胞菌(jun)(jun)(jun)(jun)及(ji)腦(nao)膜炎(yan)奈瑟氏(shi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)中的翻(fan)譯(yi)延伸因(yin)(yin)子（EF-P），EarP可(ke)以(yi)使EF-P發(fa)生(sheng)精氨酸N-鼠(shu)李糖基化修飾，該(gai)修飾可(ke)挽救聚脯(fu)氨酸導致的翻(fan)譯(yi)延宕，減(jian)緩核糖體的失速效(xiao)應(ying)。由于銅(tong)綠假單胞菌(jun)(jun)(jun)(jun)及(ji)腦(nao)膜炎(yan)奈瑟氏(shi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)中存(cun)在(zai)著眾多毒力蛋白及(ji)抗生(sheng)素(su)耐藥因(yin)(yin)子等(deng)蛋白均存(cun)在(zai)著多聚脯(fu)氨酸序列，因(yin)(yin)而，鼠(shu)李糖基化修飾的EF-P對細(xi)菌(jun)(jun)(jun)(jun)自身(shen)的環(huan)境適應(ying)性以(yi)及(ji)一些致病(bing)菌(jun)(jun)(jun)(jun)的毒性維持至關重要。

通常人們認為蛋白質的N-乙酰葡萄糖胺化修飾（N-GlcNAcylation）發生在天冬酰胺（N-連接的方式）或是絲氨酸/蘇氨酸上（O-連接的方式），而發生在精氨酸上的N-乙酰葡萄糖胺化修飾極其罕見。這是由于精氨酸在生理pH條件下難以解離，是一個非常弱的親核試劑，正常情況下難以親核進攻糖基中的碳原子。該團隊在去年成功解析了NleB單體及NleB/FADD/UDP/Mn²⁺復合體的晶體結構，結構顯示NleB催化底物發生精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修飾屬于S_N2型親核取代反應（Dinget al., Molecular Cell, 2019）。同樣，EarP催化EF-P發生精氨酸N-鼠李糖基化修飾也屬于S_N2型親核取代反應。