糖类组学与脂质组学杂志
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各种癌细胞分泌的糖基化核糖体蛋白 S3 是一种可能的癌症生物标志物

金俊

核糖体蛋白 S3 (rpS3) 是 40S 核糖体小亚基的真正成分。然而，它被认为是一种多功能蛋白，在细胞凋亡、细胞周期控制、DNA修复等方面具有多种其他核糖体外功能。它具有与多种癌症相关的DNA修复核酸内切酶活性。最近，我们发现该蛋白形成二聚体，并在N-糖基化后分泌。它仅从各种癌细胞分泌，但在正常细胞中不分泌。我们还证实，当癌细胞更具侵袭性时，rpS3 会更多地分泌到培养基中。分泌途径被证明是标准的内质网-高尔基体依赖性途径。我们目前正在开发各种针对 rpS3 的抗体，这些抗体可用作未来癌症生物标志物的有用试剂。

核糖体蛋白 S3 (rpS3) 是 40S 核糖体小亚基的 243 个氨基酸组成部分。它在翻译和细胞凋亡和 DNA 修复等核糖体外功能中发挥多种作用。RpS3 仅在癌细胞系中分泌。目前，质谱分析显示 rpS3 在 Asn165 残基处被糖基化。该残基的点突变减少了癌细胞系中 rpS3 的分泌。内质网 (ER)-高尔基体转运抑制剂 Brefeldin A 和衣霉素 (N-连接糖基化抑制剂) 也会抑制分泌。rpS3 的 N 连接糖基化被证实是 rpS3 通过 ER-高尔基体依赖性途径分泌到培养基中所必需的。RpS3 与刀豆球蛋白 A（一种碳水化合物结合凝集素蛋白）结合，而用肽-N-糖苷酶 F 处理将分泌的 rpS3 转移至较低分子量带。此外，与野生型相比，rpS3的N165G突变体显示出分泌减少。一个 体外 结合测定通过 N 末端区域 (rpS3:1–85) 和中间区域 (rpS3:95–158) 检测 rpS3 同二聚体形成。结果表明，rpS3 的 Asn 165 残基是 N 连接糖基化和通过 ER-高尔基体分泌途径的关键位点。

核糖体蛋白 S3 (rpS3/ RPS3 /Ribosomal Protein S3) 是 40 S 核糖体小亚基的组成部分，在翻译中发挥作用。核糖体外功能包括 DNA 修复、细胞凋亡和转录调节。RpS3 与 nm23-H1 相互作用，后者在某些人类肿瘤中充当转移抑制剂，并防止 HT1080 细胞的侵袭潜力。此外，rpS3 是

 

 

在结直肠癌细胞中过度表达，表明 rpS3 的水平可能与肿瘤发生有关。先前的一项研究表明，rpS3 以二聚体形式分泌到细胞外环境中。与正常亲本细胞相比，高度恶性细胞的rpS3分泌水平显着增加。这表明分泌的 rpS3 可能是恶性肿瘤的假定标志物。

大约 10% 的人类蛋白质是分泌蛋白。这些包括细胞因子、激素、消化酶和免疫球蛋白。它们的各种功能包括免疫防御、细胞间通讯、形态发生、血管生成、细胞凋亡和细胞分化。大多数具有氨基末端或内部信号序列的分泌蛋白靶向细胞表面或细胞外空间。信号序列通过信号识别蛋白 (SRP) 进行识别，并在蛋白质进入内质网 (ER) 后被切割。新合成的蛋白质离开内质网，并被含有货物的外壳蛋白复合物 II (COPII/SEC23A) 包裹，将它们运送到高尔基体，在那里它们被修改、加工、分类并发送到最终目的地。经过高尔基体后，

翻译后修饰在真核分泌蛋白中很常见。蛋白质糖基化是所有生物体中最丰富的翻译后修饰之一，是指糖部分与蛋白质的连接。糖基化参与蛋白质折叠、相互作用、稳定性、移动性、细胞粘附和信号转导。分泌蛋白的聚糖对于蛋白分泌很重要，因为它们影响蛋白折叠，为凝集素伴侣提供配体，有助于内质网的质量控制监测，并介导整个分泌途径的转运和选择性蛋白靶向。糖基化的两种主要类型是N-连接糖基化和O-连接糖基化。聚糖通过天冬酰胺 (Asn) 侧链的酰胺键连接到多肽结构上，

大约一半的人类蛋白质是糖蛋白，其中大多数含有 N-聚糖结构。 氮-聚糖最初被合成为脂质连接的寡糖前体，并从脂质连接的寡糖转移至已进入ER内腔的多肽的选定的Asn残基。真核生物通常在内质网膜的腔面上使用多亚基寡糖转移酶来催化聚糖转移到受体肽序列，该序列由 Asn-X-(Ser/Thr) 三肽（以及较少见的 Asn-X）组成。 -半胱氨酸（Cys）和其他非标准序列片段），其中X可以是除脯氨酸之外的任何氨基酸。寡糖基转移酶促进 Asn 侧链酰胺与寡糖之间的 N-糖苷键连接。几乎所有糖蛋白的聚糖在穿过高尔基体时都会受到修剪和延伸。

本研究表明 rpS3 通过 ER-高尔基体依赖性途径分泌到细胞培养基中。使用 ELISA 检测检测到的分泌物可用作 体外癌细胞恶性程度的指标。液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 和定点诱变证实，N-连接糖基化对于 rpS3 分泌很重要，并且 Asn165 是 N-糖基化位点。最后，rpS3 通过中间和 N 末端区域的相互作用形成同二聚体。

 

简历：

Joon Kim 教授在首尔国立大学获得了学士和硕士学位，在加州大学伯克利分校获得了生物化学博士学位，并在哈佛医学院完成了博士后研究。他是韩国首尔高丽大学生命科学系教授兼辐射安全与管理中心主任。在知名期刊发表论文160余篇