2025蛋白质组学大会之PosttranslationalModifications

　　2025年10月14日上午10点10分在广州白云国际会议中心国际会堂珠水厅，第12届AOHUPO大会暨第8届AOAPO大会暨第三届π-HuB国际大科学计划全球峰会暨第13届CNHUPO大会“Post-translational Modifications”分论坛顺利拉开帷幕。本论坛由郑州大学附属第一医院杨静华教授、上海交通大学张延教授、同济大学田志新教授、国家蛋白质科学中心（北京）刘嘉琳副研究员共同组织；Johns Hopkins University张会教授、上海交通大学张延教授、以及杭州景杰生物科技有限公司程仲毅总经理共同主持。来自巴西University of Sao Paulo、同济大学、复旦大学、杭州景杰生物科技有限公司、上海交通大学、中国人民解放军空军军医大学、西北大学、复旦粤港澳大湾区精准医学研究院(广州)和北京大学深圳研究生院等众多顶尖学者，分享了蛋白质翻译后修饰领域的最新研究进展。

分会报告

Prof. Giuseppe Palmisano

University of São Paulo, Brazil

Comprehensive Characterization of Protein Glycosylation in Host-Pathogen Interaction

　　Giuseppe Palmisano 教授介绍了克氏锥虫研究在遗传多样性与糖基化调控方面取得的重要进展。该寄生虫具有高度遗传异质性，目前已鉴定出超过6000个菌株，划分为TcI–TcVI及TcBat七个离散分类单元。在糖基化研究中，团队首次完成了不同生命阶段（上鞭毛体与锥鞭毛体）的糖蛋白组比较分析，共鉴定出690个糖蛋白上的1306个N-糖基化位点，发现锥鞭毛体阶段的糖基化修饰程度显著增强，并揭示了具有生命阶段特异性的糖基化特征。研究还证实，不同菌株间存在丰富的N-连接和O-连接聚糖多样性，并建立了一套整合自动化糖蛋白组学与人工注释的分析体系，证明糖基化谱可作为构建进化关系的有效工具，同时识别出寡糖转移酶作为潜在的治疗靶点。尤为重要的是，该研究首次发现克氏锥虫感染能够调控宿主细胞的多唾液酸化过程：通过下调ST8Sia2唾液酸转移酶的表达，影响多唾液酸向NCAM和SCN5A等关键底物的转移，从而降低其蛋白丰度。实验进一步证实ST8Sia2具有抗感染保护作用，其表达受抑制会促进寄生虫在细胞内的增殖。这些发现不仅深化了对宿主–病原体相互作用机制的认识，也为开发新型治疗策略提供了重要的分子靶点。

田志新 教授

同济大学

Structural N-glycoproteomics and Applications

　　田教授首先介绍了N-连接糖的多维结构、在疾病体系中的结构特异差异表达、以及基于质谱的结构特异N-糖蛋白质组学研究进展；然后介绍了课题组在从样本制备、液相分离、串级质谱分析、生物信息学到人工智能等流程环节中发展的结构特异定性定量分析方法，尤其是“镜像”异构体的明确区分；最后介绍了课题组基于模式动物和临床样本开展的面向疾病相关N-糖蛋白发现的验证应用研究，以及通过汉诺生物科技（苏州）有限公司给医院、大学、研究所、生物制药公司提供的测试服务支持。

申华莉 教授

复旦大学

N-glycosylation in Alzheimer's disease: panoramic characterization and mechanistic exploration through ultra-deep glycoproteomics

　　申华莉老师在报告中蛋白质N-糖基化对维持蛋白质稳态及神经元功能至关重要，其失调与阿尔茨海默病（AD）密切相关。然而，系统性解析糖基化异质性仍面临挑战。本研究通过多酶切、多维度富集策略与深度质谱分析，构建了小鼠N-糖蛋白质组全景图谱，并开发了N-GlycoMiner数据库。发现衰老与神经退行过程中不同脑区普遍存在糖基化失调现象。聚焦AD研究，通过整合分析人脑脊液、小鼠模型及体外实验，揭示血脑屏障功能障碍导致脑内葡萄糖/甘露糖缺乏，进而引发N-糖基化缺陷。这些发现确立了N-糖基化失调在衰老和AD发病机制中的核心作用。

程仲毅 博士

景杰生物

Innovative Proteomics Research in Precision Oncology

　　报告中，程仲毅博士重点分享了创新性蛋白质组学，尤其是代谢重编程调控的蛋白质动态修饰（如乳酰化、巴豆酰化、琥珀酰化修饰）在肿瘤精准靶向治疗与肿瘤重大疾病中的核心作用。他深入阐释了如何通过整合多组学融合策略揭示肿瘤重大疾病机制的新型调控机制。报告生动展示了前沿蛋白质组学技术如何驱动“新型生物标志物”与“创新药物靶点”的发现，并详细展望了这些突破性发现在“临床转化”与“精准医疗”中的巨大应用前景。

邹霞 教授

上海交通大学

Comprehensive Characterization of the O-GalNAc Glycoproteome in Complex Biological Tissues

　　邹霞老师在报告中介绍了蛋白质O-GalNAc糖基化（又称黏蛋白型O-糖基化）是最常见且重要的翻译后修饰之一，在蛋白水解、细胞间通讯、免疫识别、病原体-宿主相互作用及肿瘤进展等生物学过程中发挥关键作用。越来越多证据表明，某些O-聚糖特征（如截短型和唾液酸化的O-GalNAc聚糖增加）已成为公认的肿瘤生物标志物，这凸显了研究O-GalNAc糖蛋白组对于理解疾病机制及发现新型生物标志物的重要意义。然而，与N-聚糖不同，O-GalNAc聚糖缺乏保守的氨基酸序列模体，相对丰度低且具有高度宏观/微观异质性等特征，使得O-GalNAc糖蛋白组学研究，尤其是在复杂生物样本中的研究，长期面临巨大挑战。邹霞老师所在交大张延课题组建立了一套整合凝集素亲和色谱与LC-MS/MS技术的稳健流程，用于深度解析O-GalNAc糖蛋白组。研究将该策略应用于睾丸和大脑这两个高表达O-GalNAc聚糖的器官，成功构建了首个哺乳动物睾丸O-糖蛋白组图谱，共鉴定到349种O-GalNAc糖蛋白和799个明确糖基化位点。功能分析进一步揭示了O-GalNAc糖基化如何调控精子顶体蛋白的活性。此外，通过分析不同周龄野生型与O-糖基转移酶Galnt13条件性基因敲除小鼠的脑O-糖蛋白组，发现多个O-糖蛋白和蛋白聚糖的糖基化水平随年龄变化或依赖于GalNAc-T13的存在。该研究不仅提供了方法论进展，更构建了宝贵数据资源，将为探索生理与病理条件下O-GalNAc糖基化功能机制的研究提供重要支撑。

翟月 教授

第四军医大学

The pan-modifications: identify metabolically responsive PTM neoantigens and their autoimmune response mechanisms

　　翟月老师介绍了基于先进蛋白质形态学的全景修饰组分析是一种重要的疾病相关翻译后修饰（PTM）开放性筛查方法，能够更全面地解析疾病的蛋白质修饰状态，为研究其相关代谢表型提供可能。强直性脊柱炎（AS）等自身免疫疾病通常被认为源于对新兴自身抗原的免疫耐受失效。通过AS全景修饰组分析，发现了半胱氨酸羧乙基化是一种新型PTM，该修饰会产生可激活人类白细胞抗原（HLA）免疫应答的新抗原。高通量蛋白质组学分析显示，AS患者中的半胱氨酸羧乙基化与疾病高度相关。当半胱氨酸与3-羟基丙酸通过硫醚键结合时，即产生半胱氨酸羧乙基化修饰。其中，整合素96位半胱氨酸的羧乙基化会激活溶酶体降解通路，生成羧乙基化的ITGA2B整合素修饰肽段，并增强该修饰肽段在HLA-DR4复合物中的呈递。通过TCR克隆验证等方法证实，该修饰肽段是CD4+ T细胞敏感的强效新抗原，可引发HLA限制性自身免疫反应。这种“代谢物-修饰-新抗原”轴线构成潜在的诊断体系，或可为自身免疫疾病的临床诊疗提供新思路。

孙士生 教授

西北大学

High-resolution glycoproteomics for Structural and Functional Analyses of Site-Specific Glycans

　　孙士生老师介绍了全面且高精度解析每个糖基化位点上的糖链精细结构信息是生命科学领域最具挑战性的科研难题之一。为解决多数糖肽软件仅能鉴定糖链组成而不是糖链糖结构的问题并克服糖链结构数据库不完善的限制，他们团队开发了一套模块化策略及新型软件StrucGP，能够在完整糖肽水平对每个位点特异性N-聚糖进行从头结构解析。该方法可在组学水平获取位点特异性N-聚糖的结构信息，并具备发现新型或稀有聚糖及其化学修饰的巨大潜力。孙士生团队正在将类似策略应用于O-连接糖肽上的糖链结构解析及软件开发。随着高分辨率N-糖蛋白质组数据的积累，亟需开发新策略与工具以从这些多维数据中深度挖掘重要信息。他们团队进而提出了一套深度数据挖掘策略并借此建立了自动化数据挖掘平台，从而系统性地从定量糖蛋白质组数据中提取整体与异常的糖链结构特征，以及利用多组学数据构建关键糖基化的互作调控网络。这些新方法与数据挖掘策略已应用于卵巢衰老、胸腺退化、小鼠组织特异性糖蛋白组图谱构建及多种癌症的研究。

谢一轩 教授

复旦大学粤港澳大湾区精准医学研究院（广州)

Integrating Metabolic Glycan Phenotype Manipulation with Affinity Purification for a Systematic Exploration of Glycoprotein Interaction Networks

　　在本次报告中，谢一轩老师深入探讨了糖质在蛋白质相互作用（PPI）中扮演的关键角色，为解析复杂的细胞分子机制及信号通路提供了独特视角。针对当前PPI研究中，尤其是由翻译后修饰（如细胞膜蛋白糖基化形成的糖萼）引起的相互作用变化检测难题，谢一轩老师首先介绍了基于邻近标记（Proximity Labeling）和交联质谱（Cross-linking Mass Spectrometry）方面的研究成果。随后，报告重点介绍了团队全新开发的“糖依赖性亲和纯化-质谱联用技术（GAP-MS）”。该创新方法专为评估受糖基化状态影响的PPI变化而设计，并经实验证实能有效识别这类相互作用。GAP-MS技术流程有望系统性研究更广泛的靶向糖蛋白集合，通过未来对更多诱饵蛋白的分析，进一步拓展糖依赖性相互作用网络。此外，报告还展望了“糖基化修饰工具箱（GM Toolbox）”的升级潜力，以期提供更丰富的聚糖表型分析功能，从而全方位构建综合性糖依赖性相互作用网络。

高晋君 教授

北京大学深圳研究生院

Advancing Proteomics Strategies for Investigating Protein Post-Translational Modifications

　　高晋君老师在报告中深入探讨了蛋白质翻译后修饰研究所面临的多重挑战，指出发展蛋白质修饰组学的新技术与新算法，是深入探索动态修饰网络的重要方向。化学蛋白质组学作为系统性解析蛋白质翻译后修饰的关键工具之一，长期以来受限于鉴定深度不足及定量分析功能有限等技术瓶颈。针对这些问题，高晋君老师首先介绍了其开发的多项创新性化学蛋白质组学方法，显著提升了分子探针修饰靶点的鉴定深度与定量效率，为活性分子在体内的修饰靶点研究提供了重要的方法学创新。随后，报告聚焦于“手性翻译后修饰”这一长期以来被领域忽视却至关重要的问题。细胞中存在多种手性修饰，由于它们来源于不同的前体代谢物，并可能具备截然不同的生物学功能与调控机制，因此在研究中精准区分不同手性修饰，对于准确理解翻译后修饰的分子机制及生物学功能具有关键意义。报告重点介绍了在乳酰化手性修饰分离分析方法开发方面所取得的进展。利用这些方法，他们揭示了沃伯格效应与缺氧诱导的主要为L型乳酰化修饰，从而解决了该领域关于糖酵解诱导乳酰化主要形式的争议。进一步的功能研究还发现，L型乳酰化修饰可能作为潜在的缺氧生物标志物及抗癌药物靶点。该工作不仅对乳酰化研究具有基础性意义，更为手性翻译后修饰这一新兴领域提供了关键研究方法，为该领域的发展提供了新的视角。