細(xì)胞的行為由蛋白決定，但是常見的DNA測序，或者芯片分析實(shí)驗(yàn)并不能告訴我們一個(gè)蛋白的指令到底是什么。在蛋白翻譯過程中和翻譯后，酶，脂類，蛋白和糖類會對新合成蛋白上的氨基酸進(jìn)行修飾，從而導(dǎo)致即使是相同的遺傳序列得到的蛋白，其功能也不盡相同的。

近年來科學(xué)家們越來越關(guān)注蛋白修飾，也初步了解了一些蛋白修飾何時(shí)出現(xiàn)，這些修飾的作用是什么，比如說磷酸基團(tuán)修飾能失活，或者激活酶；線粒體蛋白賴氨酸上的乙?；鶊F(tuán)修飾會導(dǎo)致代謝改變；組蛋白肽段上的甲基化修飾則能調(diào)控基因表達(dá)；SUMO蛋白修飾更是會影響到細(xì)胞凋亡，神經(jīng)退行性病變等多個(gè)重要細(xì)胞進(jìn)程。

但是這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，對于哪些肽段會被修飾，在哪兒修飾，這些修飾如何發(fā)生，對于細(xì)胞的影響是什么，我們知之甚微。現(xiàn)代質(zhì)譜分析技術(shù)能分析一些類似磷酸化修飾的簡單蛋白修飾，但是要找到像是SUMO蛋白這樣的修飾卻存在技術(shù)上的門檻，研究修飾蛋白的功能更還是處于嬰兒期。不過隨著新技術(shù)的不斷推陳出新，我們對于蛋白修飾的了解也越來越多，在著名的The Scientist雜志上，幾位專家就這一方法，提出了一些新穎的方法，克服了蛋白修飾研究中的難題。

如何實(shí)現(xiàn)蛋白糖基化

所謂糖基化蛋白就是帶有糖鏈的蛋白，這種翻譯后修飾參與了生物體的許多生命活動，而且隨著蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，蛋白糖基化研究也越來越受到廣泛關(guān)注。但是由于糖基修飾變化大，種類多，因此難以合成。

來自蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工學(xué)院的Markus Aebi教授研究組提出了一種新方法，能解決這一問題，這不僅有利用糖基化研究，而且還可以大量培育生物學(xué)研究或藥理學(xué)研究中需要的糖蛋白，這一研究成果公布在《Nature Chemical Biology》雜志上。

研究人員研制了一種包含空腸彎曲菌（Campylobacter jejuni）基因的大腸桿菌，利用改造后的大腸桿菌據(jù)能通過這些基因的共同作用，將糖鏈連接到蛋白質(zhì)中特定氨基酸的氮原子上，獲得哺乳動物的糖蛋白，雖然在細(xì)胞培養(yǎng)液的糖鏈上還有一些不必要的糖，但利用實(shí)驗(yàn)室已有的技術(shù)可以輕松地將這些多余的糖取掉，再放置上所需要的東西。

在日常的實(shí)驗(yàn)中，研究人員和藥物開發(fā)人員經(jīng)常利用細(xì)菌大量生產(chǎn)蛋白質(zhì)，但是微生物卻沒有設(shè)備來生產(chǎn)糖蛋白，這種方法就能解決這個(gè)問題，而且由于這種糖蛋白也是一些病毒感染的關(guān)鍵蛋白，與多種疾病如肌肉萎縮癥也有關(guān)，因此這一新成果將在生物藥學(xué)和糖蛋白質(zhì)研究中有直接的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。Aebi教授說，“這就是糖蛋白工程（glycoengineering）”。