在真核细胞中，大多数细胞表面和分泌性蛋白在内质网（ER）中合成和折叠过程中会发生糖基化。这一过程对于维持细胞稳态至关重要。UGGT1作为内质网糖蛋白质量控制系统中的关键酶，能够识别部分折叠的糖蛋白并对其去葡萄糖化的N-糖链进行再葡萄糖化。UGGT1与硒蛋白F形成的异二聚体复合物在这一过程中发挥重要作用，但其形成机制尚不清楚。此前，尚未有大规模表达重组人类UGGT1的系统，UGGT1与硒蛋白F复合物的体外形成也未得到证实。

近期，一项发表于《Protein Expression and Purification》杂志的研究成果引起了广泛关注。该研究成功实现了人类UDP-葡萄糖：糖蛋白葡萄糖基转移酶（UGGT1）与硒蛋白F（SelenoF）复合物在Sf9昆虫细胞中的高效表达、纯化，并对其酶学特性进行了深入分析。这一成果不仅为研究UGGT1在糖蛋白质量控制中的作用提供了有力工具，也为相关疾病的研究和治疗奠定了基础。

研究内容

研究团队采用杆状病毒表达系统，在Sf9昆虫细胞中成功表达带有标签的UGGT1与SelenoF。通过优化实验条件，他们获得了高纯度的目标蛋白：

图 1 UGGT1在Sf9细胞中的表达与纯化

如图1显示，UGGT1在Sf9细胞中培养3天后出现170kDa的特异性条带，悬浮培养4天后可分泌至培养基中，证实昆虫细胞系统的高效表达能力。

图 2 不同硫酸铵浓度对UGGT1回收效率的影响

图2通过SDS-PAGE对比不同铵盐浓度的沉淀效果，确定40%硫酸铵饱和度为最佳条件，可显著减少63kDa等杂蛋白污染。

并且还通过Ni-NTA亲和层析和离子交换层析的优化纯化流程，利用梯度咪唑洗脱和NaCl浓度梯度，最终从每100mL培养物中获得了0.86mg的高纯度UGGT1。

图 3 UGGT1的葡萄糖基转移酶活性分析

HPLC分析显示，重组UGGT1可将葡萄糖转移至人工底物M9-Asn-Tz-BODIPY，生成产物G1M9，且其峰面积随UGGT1浓度增加而显著升高，证实该蛋白具备天然酶活。

图 4 UGGT1与SelenoF复合物的形成

 Pull-down实验结果表明，当昆虫细胞表达的SelenoF与UGGT1按照一定摩尔比混合后，能够通过抗FLAG抗体实现共沉淀，这证实了两者在体外具有特异性结合能力。并且实验进一步展示了在Sf9细胞共感染两种病毒后，培养上清液中可以同时检测到UGGT1和SelenoF的存在，且在经过亲和纯化后，两种蛋白均出现在洗脱组分中，这表明UGGT1与SelenoF不仅在体外能够结合，其复合物在细胞内也能自发形成。

本研究成功建立了重组人类UGGT1的高效表达和纯化系统，并证实了UGGT1与硒蛋白F复合物的体外形成。这一成果不仅为深入研究UGGT1在糖蛋白质量控制中的作用机制提供了重要工具，也为相关疾病的研究和治疗提供了新的思路。UGGT1在识别和处理错误折叠糖蛋白方面发挥着关键作用，其功能异常与多种疾病的发生发展密切相关。通过进一步解析UGGT1的结构和动态特性，有望为开发针对UGGT1的特异性抑制剂提供理论依据，从而为相关疾病的治疗带来新的希望。

总之，该研究在UGGT1及其复合物的研究领域取得了重要进展，为后续的结构生物学研究和药物开发奠定了坚实的基础。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.pep.2025.106719