蛋白质和脂质，RNA都可以糖基化
众所周知，糖基化是在各种酶的作用下将糖添加到蛋白质或脂质中的过程。这个过程开始于内质网，结束于高尔基体。例如，糖在糖基转移酶的作用下转移到蛋白质上，与蛋白质上的氨基酸残基形成糖苷键，最终形成糖蛋白。最近，一项名为“Small RNAs are modified with N-glycans and displayed on the surface of living cells”的研究推翻了这一定义:除了蛋白质和脂质，RNA也可以糖基化!
斯坦福大学著名的化学生物学家Carolyn Bertozzi教授领导了这项研究，她说:“这真是一个爆炸性的发现，因为这一发现表明，细胞中存在着我们完全不知道的生物分子途径。”在一个传统上相邻的研究领域，RNA代表了另一种生物高聚物，它是所有已知生命的核心。虽然RNA的构建块通常局限于四个碱基，但转录后修饰(PTMs)可以显著扩大RNA的化学多样性，目前已鉴定出100多个转录后修饰。因此，RNA在细胞中的作用比简单的信使更为复杂。例如，rna作为支架，酶，分子诱饵和网络调节跨核和细胞质。除了少数基于单糖的tRNA修饰，到目前为止还没有证据表明RNA和聚糖在自然界中有直接联系。
这种用唾液聚糖修饰过的RNA被称为glycoRNA，它使用一小片RNA作为支架，并与细胞表面常见的碳水化合物聚糖分子连接。研究人员先前开发了基于代谢标记和生物正交化学的无偏发现蛋白质相关聚糖的方法。在这个策略中，他们通过使用带有可点击叠氮化物基团的前体糖来代谢标记细胞或动物。叠氮糖一旦与细胞聚糖结合，就能与生物素探针进行生物正交反应，用于富集、鉴定和可视化。利用叠氮化物标记的唾液酸过乙酰化n -叠氮化物乙酰甘露胺前体(Ac4ManNAz)，他们发现从标记细胞高度纯化的RNA制剂上存在叠氮化物反应。此外，这些glycorna不仅存在于哺乳动物中，也存在于小鼠、仓鼠和斑马鱼中，这表明它们具有基本而重要的功能。
Three molecules on cell surface that can be modified by glycosylation.
图1所示。细胞表面的三个可以被糖基化修饰的分子。(Flynn R A, et al., 2021）
活细胞分析显示，大部分glycorna存在于细胞表面，并与抗dsRNA抗体和Siglec受体家族相互作用。Siglecs是唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素的一个家族，被认为是促进细胞和细胞之间的相互作用。Siglec家族成员参与调节免疫细胞的活化、增殖和凋亡。一些Siglec家族成员作为免疫检查点受体，通过胞质免疫受体酪氨酸基抑制基序(itim)发出信号，类似于T细胞检查点受体PD-1。Siglecs在功能上与癌症和自身免疫等疾病相关。因此，确定Siglec生物学与glycoRNA的潜在交集是一个重要的未来追求。
总的来说，这些发现表明RNA生物学与糖生物学直接相关，拓宽了RNA在细胞外生物学中的作用。虽然glycoRNA的功能尚不清楚，但可能与自身免疫性疾病有关，导致机体攻击自身组织和细胞，值得进一步研究。例如，狼疮患者的免疫系统已知的目标是几个特定的rna，可以组成glycorna。
