La glycosylation des protéines est un processus biologique fondamental qui régule diverses fonctions cellulaires, mais son étude a été entravée par la complexité et la faible abondance des glycoprotéines. Dans une étude révolutionnaire publiée dans Revue scientifique nationaledes scientifiques de l'Université de Fudan ont développé une stratégie d'enrichissement en glycopeptides basée sur la ligature chimique appelée HG-TC. Cette méthode utilise des matériaux avancés en phase solide et une chimie bioorthogonale pour identifier simultanément plusieurs types de glycosylation, notamment les N-glycosites, les sites O-GlcNAc et les sites O-GalNAc, ainsi que les N-glycanes (voir l'image ci-dessous). Cette stratégie HG-TC a la capacité d’enrichir les glycopeptides en utilisant une réaction de cycloaddition azide-alcyne et de les libérer par clivage de la trypsine. Ce flux de travail à tube unique minimise la perte d’échantillon tout en conservant une reproductibilité élevée.
L'approche offre un flux de travail rapide avec une évolutivité exceptionnelle, identifiant plus de 900 sites O-GlcNAc et 800 N-glycosites dans les cellules HeLa en une seule expérience, en utilisant des quantités d'échantillons minimales. L'équipe a noté que « Même entre les répétitions techniques, garantir des résultats identiques reste un défi. Ainsi, dans une analyse complète, la cartographie de plusieurs glycosylations individuellement peut introduire des variations opérationnelles et techniques qui conduisent à des données incohérentes, en particulier pour certains modèles ou systèmes biologiques dynamiques et complexes. » Donc, « Les HG-TC sont très propices à l’étude d’un système glucidique hautement dynamique et complexe, permettant non seulement la cartographie de multiples glycosylations mais également la surveillance simultanée de multiples altérations de glycosylation.«
L’équipe de recherche a également appliqué cette stratégie pour analyser des échantillons de cellules HeLa soumis à un stress oxydatif. Ils ont découvert des modèles spatiaux distincts de glycosylation entre le noyau et le cytoplasme, offrant ainsi des informations précieuses sur les rôles dynamiques de la glycosylation dans les réponses cellulaires. Cette étude fournit un outil robuste pour la recherche en glycoprotéomique, aidant à comprendre les rôles dynamiques de la glycosylation dans la signalisation cellulaire et les mécanismes pathologiques. Pour les chercheurs en glycoprotéomique, cette méthode représente un grand pas en avant, simplifiant les flux de travail complexes tout en maintenant une qualité élevée des données. Les résultats sont particulièrement pertinents pour étudier les altérations de la glycosylation dans le cancer et d’autres maladies.
