為此，威斯康星大學麥迪遜分校葛瑛教授等人基於高分辨質譜自上而下的蛋白質組學技術，首次揭示了奧密克戎突變體其表面刺突蛋白完整的 O-聚糖結構，並提供了該新型 O-聚糖結構的高分辨質譜圖及其結構表徵，該研究為了解奧密克戎突變體表面刺突蛋白結構與功能的潛在聯繫及病毒免疫規避提供了新線索。
該成果以「Distinct Core Glycan and O-Glycoform Utilization of SARS-CoV-2 Omicron Variant Spike Protein RBD Revealed by Top-Down Mass Spectrometry」為題，發表在英國皇家化學會旗艦期刊Chemical Science 上。
為了闡明各種刺突蛋白的序列信息和 O-聚糖結構，該研究整合了超高分辨傅里葉變換離子回旋加速器質譜 (FTICR-MS) 和捕集離子淌度質譜 (TimsTOF Pro-MS)，以分離和分析各種刺突蛋白的 O-聚糖結構，並進行詳細的糖型鑑定。研究表明，與其他變體相比，奧密克戎突變體在其 O-糖基化結構特徵方面顯示出巨大的差異（圖 1）。
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圖 1. 新冠病毒 WT、Delta 和 Omicron 突變體 S-RBD 凝膠電泳圖和一級質譜圖。
為了進一步表徵高度突變的 O-聚糖結構，使用自上而下的 MS/MS 光譜及離子淌度分離，以克服 O-聚糖分析中固有的微觀異質性（圖 2）。
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圖 2. S-RBD 中 O-聚糖結構的串聯質譜圖。
與德爾塔和野生型突變體相比，觀察到奧密克戎突變體更加豐富的 O-糖基化類型，例如唾液酸化和岩藻糖基化。此外，奧密克戎突變體中 O-聚糖核心結構 1 和 2 的相對豐度大約為 71:29，其中核心結構 1 — GalNAcGal(NeuAc)₂ — 是最豐富的 O-聚糖類型（相對豐度約為 69%）（圖 3）。
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圖 3. S-RBD 突變體中 O-聚糖結構表徵圖。
對表面刺突蛋白的 O-聚糖結構進行詳細的自上而下 MS/MS 分析，發現了奧密克戎突變體一個獨特的新型 O-糖基化修飾位點 (Thr376)，與先前關於脯氨酸附近的 O-糖基化修飾頻率增加的報告一致（圖 4）。
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圖 4. S-RBD 突變體中 O-聚糖糖基化位點信息圖。
Chem. Sci., 2022https://doi.org/10.1039/D2SC02132C
威斯康星大學麥迪遜分校
David Roberts 於 2016 年在加州大學聖地亞哥分校獲得化學（學士）和數學（學士）雙學位，期間在 Michael J. Sailor 教授實驗室從事相關科研工作。2017 年，作為聯合培養博士研究生加入威斯康星大學麥迪遜分校葛瑛教授和金松教授課題組。主要研究方向為開發高分辨質譜與功能化納米材料兼容的新型自上而下分析策略，解決人類蛋白質組學存在的主要難點，對具有翻譯後修飾的複雜蛋白質進行綜合分析。在攻讀博士學位期間，獲得美國心臟協會基金資助(AHA Predoctoral Fellowship)。
威斯康星大學麥迪遜分校
葛瑛教授於 1997 年畢業於北京大學獲化學學士學位，於 2002 年在康納爾大學獲得博士學位，師從著名質譜學先驅 Fred McLafferty 教授和著名化學生物學家 Tadhg Begley 教授。2006 年，加入威斯康星大學麥迪遜分校就職為人類蛋白質組計劃質譜分析中心主任，着手建立了人類蛋白質組學項目。2012 年，獲得威斯康星大學麥迪遜分校細胞與再生生物學系和化學系助理教授，並於 2015 年獲得終身教職，2019 升至終身正教授職位，創建了以心血管蛋白組學和系統生物學為主跨領域融合的研究團隊。
長期致力於利用高分辨率質譜技術的自上而下蛋白質組學技術，實現臨床和轉化蛋白質組學研究，以更好地理解和診斷心血管疾病等各類人體疾病。曾獲 2020 年美國質譜年會 Biemann 獎，2021 年 HUPO 蛋白質組學臨床轉化獎，連續多年入選全球最具影響力分析化學科學家名單（2019，2020，2021）。目前擔任美國國立衛生研究院，美國心臟協會、美國國家科學基金會等協會主要評審人。在 Nature Methods、PNAS、Circ Res、Nature Commun、JACS 等國際知名期刊上發表論文 150 余篇。
rsc.li/chemical-science
Chemical Science 是涵蓋化學科學各領域的跨學科綜合性期刊，也是英國皇家化學會的旗艦期刊。所發表的論文不僅要在相應的領域內具有重大意義，而且還應能引起化學科學其它領域的讀者的廣泛興趣。所發表的論文應包含重大進展、概念上的創新與進步或者是對領域發展的真知灼見。發文範圍包括但不限於有機化學、無機化學、物理化學、材料科學、納米科學、催化、化學生物學、分析化學、超分子化學、理論化學、計算化學、綠色化學、能源與環境化學等。作為一本鑽石開放獲取的期刊，讀者可以免費獲取所發表論文的全文，同時從該刊的論文版面費由英國皇家化學會承擔，論文作者無需付費。
Editor-in-Chief
Andrew Cooper🇬🇧 利物浦大學
Associate editors
Vincent Artero🇫🇷 格勒諾布爾阿爾卑斯大學／法國原子能和替代能源委員會
Luis M. Campos🇺🇸 哥倫比亞大學
Michelle Chang🇺🇸 加州大學伯克利分校
Lin Chen🇺🇸 西北大學
Graeme Day🇬🇧 南安普敦大學
Serena DeBeer🇩🇪 馬普化學能轉化研究所
Mircea Dincă🇺🇸 麻省理工學院
Vy Dong🇺🇸 加州大學爾灣分校
François Gabbaï🇺🇸 德克薩斯 A&M 大學
Subi George🇮🇳 賈瓦哈拉爾·尼赫魯高級科學研究中心
Stephen Goldup🇬🇧 南安普敦大學
Jinlong Gong (鞏金龍)🇨🇳 天津大學
Zaiping Guo (郭再萍)🇦🇺 阿德萊德大學
Christopher A Hunter🇬🇧 劍橋大學
Ning Jiao (焦寧)🇨🇳 北京大學
Tanja Junkers🇦🇺 莫納什大學
Hemamala Karunadasa🇺🇸 斯坦福大學
Maja Köhn🇩🇪 弗萊堡大學
Yi-Tao Long (龍億濤)🇨🇳 南京大學
James K McCusker🇺🇸 密歇根州立大學
Thomas J Meade🇺🇸 西北大學
Paolo Melchiorre🇪🇸 加泰羅尼亞化學研究所
Gabriel Merino🇲🇽 墨西哥國家理工學院科研和高級研究中心
Theresa M. Reineke🇺🇸 明尼蘇達大學
Carsten Schultz🇩🇪 歐洲分子生物學實驗室（海德堡）
Dmitri Talapin🇺🇸 芝加哥大學
Toshiharu Teranishi🇯🇵 京都大學
Andrei Yudin🇨🇦 多倫多大學
Malika Jeffries-EL🇺🇸 波士頓大學
* 2021 Journal Citation Reports (Clarivate,2022)†CiteScore 2021 by Elsevier‡中位數，僅統計進入同行評審階段的稿件
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