這篇題為“Tandem mass spectrometry identifies many mouse brain O-GlcNAcylated proteins including EGF domain-specific O-GlcNAc transferase targets”的文章，發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）在線版上。
研究人員找到了大量屬于O-連接的N-乙酰葡糖胺O-GlcNAc（oh-GLIK-nak）糖基化細胞調節類型的蛋白，其數量至少是以前發現的一倍。O-GlcNAc糖基化修飾系統可以對作為腦細胞部件的蛋白，加上一層調控，而這種調控也許在糖代謝缺陷的阿爾茨海默癥患者的大腦中呈現出紊亂的狀態。
“我們發現了許多新蛋白，這將有助于提出細胞生物學新觀點”，文章的*作者，來自美國能源部旗下的西北太平洋國家實驗室（Department of Energy's Pacific Northwest National Laboratory）的分析生化學家Feng Yang說，“我們認為O-GlcNAc糖基化是細胞的一種微調系統。”
除了找到幾百種O-GlcNAc修飾的蛋白之外，研究團隊還發現幾乎所有的O-GlcNAc蛋白也同時受到一種zui常見的蛋白調節類型，即通過小磷酸分子對蛋白功能進行開關調節的系統。這說明兩種調節系統之間存在（比以往所知）更大的協同運作。
“這些結果顯示生物機體操控的復雜程度，我們還知之甚少”，PNNL蛋白質組學主任的Richard D. Smith說，蛋白質組學研究者試圖了解基于細胞蛋白數量和類型，細胞如何實現其功能的，這些被統稱為蛋白質組學（PRO-tee-ohm）。
“早在進行人類基因組計劃的時候，我們就曾提出疑問：這么少量的基因是怎樣生成一個復雜的有機體，甚至僅僅是一個細胞，而我們DNA中小小的變異又如何能解釋我們周圍所見的多樣性？顯然蛋白質組學才是這一切的答案，”Smith說。
糖基化開關
蛋白質是細胞運作的功能元件。細胞內的調節系統通過給蛋白加上，或者去除蛋白上的小分子，來達到調控蛋白開關的目的，這就像是一個開關。zui普遍的開關就是增加或去除磷酸基團，而且很久以前，生物學家就發現癌癥或其他疾病中這些開關運行錯誤。相應的藥物能通過影響磷酸化調節系統中的成分，來試圖修正這些錯誤。
20年前，研究者發現O-GlcNAc這類糖基化修飾也能起到開關的作用，打開或關閉蛋白。科學家們發現的O-GlcNAc修飾的蛋白和其他一些糖基化或去糖基化的蛋白一樣——都是調節系統的重要組成成分。
但他們無法獲得足夠的O-GlcNAc蛋白來得到所有的細胞調節信息。很少有蛋白“厭惡”小分子糖基，它們常常帶有糖基化修飾，但是由于實驗室的操作，導致這些糖基化修飾丟失。研究人員能通過增加組織和細胞培養樣品，來彌補這一問題，但是他們也知道，如果想要了解現實情況下，比如臨床樣品中的這些修飾，還是需要在少量樣品中找到這些糖基化修飾蛋白。
為了解決這些難題，Smith, Yang和來自PNNL，及4家研究機構的同事們，結合他們關于O-GlcNAc修飾的專業知識，以及PNNL中EMSL, DOE's 環境分子科學實驗室的儀器，首先改進了小鼠腦組織蛋白純化的方法，加強糖基與蛋白的結合。而后他們利用這些能在少量樣品中檢測到低豐度蛋白的儀器，進行了分析。
他們還在患有阿爾茨海默癥工程小鼠的大腦樣品中，采集糖基化點修飾蛋白（sugar-dotted proteins，生物通譯），這些小鼠帶有很多與人阿爾茨海默癥相關的3個關鍵蛋白，包括Tau 蛋白，Tau 蛋白形成了腦神經細胞的標志性纏結。
