Metabolic precision labeling enables selective probing of O-linked <i>N</i> -acetylgalactosamine glycosylation
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Protein glycosylation events that happen early in the secretory pathway are often dysregulated during tumorigenesis. These events can be probed, in principle, by monosaccharides with bioorthogonal tags that would ideally be specific for distinct glycan subtypes. However, metabolic interconversion into other monosaccharides drastically reduces such specificity in the living cell. Here, we use a structure-based design process to develop the monosaccharide probe GalNAzMe that is specific for cancer-relevant Ser/Thr- N -acetylgalactosamine (O-GalNAc) glycosylation. By virtue of a branched N-acylamide side chain, GalNAzMe is not interconverted by epimerization to the corresponding N-acetylglucosamine analog like conventional GalNAc-based probes. GalNAzMe enters O-GalNAc glycosylation but does not enter other major cell surface glycan types including Asn (N)-linked glycans. We equip cells with the capacity to biosynthesize the nucleotide-sugar donor UDP-GalNAzMe from a caged precursor. Tagged with a bioorthogonal azide group, GalNAzMe serves as an O-glycan specific reporter in superresolution microscopy, chemical glycoproteomics, a genome-wide CRISPR knock-out (KO) screen, and imaging of intestinal organoids. GalNAzMe is a precision tool that allows a detailed view into the biology of a major type of cancer-relevant protein glycosylation. Significance statement A large portion of all secreted and cell surface proteins in humans are modified by Ser/Thr(O)-linked glycosylation with N -acetylgalactosamine (GalNAc). While of fundamental importance in health and disease, O-GalNAc glycosylation is technically challenging to study because of a lack of specific tools to be used in biological assays. Here, we design an O-GalNAc specific reporter molecule termed GalNAzMe to selectively label O-GalNAc glycoproteins in living human cells. GalNAzMe is compatible with a range of experiments in quantitative biology to broaden our understanding of glycosylation. We further demonstrate that labeling is genetically programmable by expression of a mutant glycosyltransferase, allowing application even to experiments with low inherent sensitivity.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».