2024年8月21日，来自国哈佛大学Ryan A. Flynn等研究人员合作在《细胞》杂志发表了标题为“The modified RNA base acp3U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA.”的研究成果，发现修饰的RNA碱基acp3U是糖基RNA中N-聚糖的附着位点。
某些RNA与细胞表面的复杂碳水化合物—聚糖—通过化学键结合在一起。2021 年，Flynn研究团队首次报告了细胞外也存在RNA的现象（Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.04.023）。核酸（如RNA）传统上被认为局限于细胞内，与细胞表面的糖类物质在物理上是分离的。长期以来核酸仅限于细胞内环境的观点提出了挑战，揭示了细胞表面生物学中此前未被认知的复杂性。
据介绍，糖基RNA由修饰有分泌型N-聚糖的RNA组成，并在细胞表面呈现。尽管之前的研究支持RNA与聚糖之间的共价连接，但RNA-聚糖连接的直接化学性质尚未被描述。
虽然数据支持glycoRNA的存在，但缺乏直接的证据来确认RNA与聚糖之间的化学链接。因此研究团队开发新技术来获取确凿证据：一是发展了一种化学方法来标记任何RNA来源的天然glycoRNA，然后使用新的高灵敏度质谱法分析RNA的修饰情况。
研究人员开发了一种敏感且可扩展的方案，用于检测和表征天然糖基RNA。通过利用优化的RNA周期酸氧化和醛基连接方法（rPAL）以及全理论质谱窗口顺序采集（SWATH-MS），研究人员鉴定出修饰的RNA碱基3-(3-氨基-3-羧丙基)尿苷（acp3U）是糖基RNA中N-聚糖的附着位点。
rPAL方法在表征细胞中发生的直接聚糖-RNA连接方面展现出灵敏性和稳健性，其灵活性将进一步推动对糖基RNA生物学的探索。
Highlights
•rPAL is a chemical tool to label and study native glycoRNAs
•acp3U is an endogenous site of attachment for N-glycans on RNA
• Genetic loss of DTWD enzyme activity impacts glycoRNA biosynthesis
Summary
GlycoRNA consists of RNAs modified with secretory N-glycans that are presented on the cell surface. Although previous work supported a covalent linkage between RNA and glycans, the direct chemical nature of the RNA-glycan connection was not described. Here, we develop a sensitive and scalable protocol to detect and characterize native glycoRNAs. Leveraging RNA-optimized periodate oxidation and aldehyde ligation (rPAL) and sequential window acquisition of all theoretical mass spectra (SWATH-MS), we identified the modified RNA base 3-(3-amino-3-carboxypropyl)uridine (acp3U) as a site of attachment of N-glycans in glycoRNA. rPAL offers sensitivity and robustness as an approach for characterizing direct glycan-RNA linkages occurring in cells, and its flexibility will enable further exploration of glycoRNA biology.
文章来源：
Yixuan Xie, Peiyuan Chai, Nicholas A. Till, Helena Hemberger et al, The modified RNA base acp3U is an attachment site for N-glycans in glycoRNA.DOI: 10.1016/j.cell.2024.07.044，Cell：最新IF：66.85
