（通讯员 苏远杰）近日，西北大学孙士生教授课题组联合9499www威尼斯张军英教授课题组，在国家自然科学基金重大研究计划培育项目的支持下，在糖基化位点特异性糖链结构解析领域以西电为并列第一作者单位发表1篇重要研究成果：在Nature子刊《Nature Methods 》（IF=28.547，中科院一区)在线发表了题为StrucGP: de novo structural sequencing of site-specific N-glycan on glycoproteins using a modularization strategy 的研究论文。
该论文瞄准质谱数据分析领域中糖基化位点特异性糖链结构解析这个重要科学问题，提出了一种用于解析糖蛋白上N-连接糖链精细结构的新方法，开发了配套软件StrucGP，并详细描述了其技术细节。
该研究中，作者采用了一种模块化策略，将N-糖链结构分为核心结构、糖链类型以及分支结构三个部分，分别进行从头结构解析，并合并获得糖链的整体结构信息，极大降低了糖链结构解析的复杂度，提高了糖链结构解析的准确性。StrucGP在糖链结构解析中并不依赖于糖链数据库，因此有助于新的糖链结构解析。在可信度方面，StrucGP采用了基于诱饵数据库（decoy database）和诱饵谱图 (decoy spectra) 的假阳性率评估方法，结合糖链各模块精细结构的置信度（probability）评估，以帮助研究人员对糖链结构鉴定的可靠性进行进一步评估。在这项工作中，张军英课题组在基于质谱数据的N-连接糖链结构鉴定及其结构可视化、基于质谱数据的核心岩藻糖鉴定方法与算法等方面做了不少有意义的工作。据悉，张军英教授团队自2001年起开展癌症相关计算生物信息学研究以来，不断拓展研究领域，从模式分析与机器智能、组学数据的变异检测与全基因组肿瘤标志物鉴定、质谱数据分析与糖链结构鉴定、脑电信号分析及脑功能信息学等理论研究，到脑膜炎、慢性肾脏病、子痫前期等疾病的人工智能辅助诊断等应用研究，具有较强的机器学习、人工智能和模式挖掘基础。
StrucGP不但能实现N-糖链同分异构体的区分和识别，也可用于新的N-糖链的鉴定，在生物标志物的筛选、疾病治疗靶点的鉴定、糖蛋白抗体药物的糖基化分析、病毒重要糖蛋白的糖基化解析、疾病机理研究等生物医药领域有广阔的应用前景。比如在肿瘤研究中，StrucGP能够直接获得肿瘤特异性糖链结构所修饰的糖蛋白和糖基化位点等信息，从而获得其亚细胞定位、信号通路、可能的分子功能等关键信息，有助于研究者进一步深入研究特定糖链/糖蛋白的生物学功能。目前，西北大学孙士生教授团队已将StrucGP软件应用于肝癌细胞系上皮-间质转化（EMT）过程中糖基化改变的动态监测研究（Jia et al., Theranostics, 2021），展示了StrucGP在肿瘤研究中的一个应用场景。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41592-021-01209-0
