0-GlcNAc修饰是一种广泛存在于细胞核和细胞质中的翻译后修饰过程,参与多种生理代谢进程。至今,人们对O-GlcNAc修饰位点附近底物蛋白特征还不甚了解。为了解决这个问题,本课题采取生物信息学分析和实验生物学相结合的研究方法,对修饰位点附近蛋白结构,氨基酸序列特征进行了较为深入的分析。首先,我们对38个O-GlcNAc修饰位点处蛋白结构进行分析,发现糖基化修饰主要发生在无规则卷曲和铰链区,这表明一级序列在O-GlcNAc修饰中占有至关重要的地位。另外,我们对317条来自人、大鼠和小鼠的O-GlcNAc修饰肽序列做了频度分析,发现一特征序列：PPVS/TSATT.以此序列为基准,我们设计许多肽序列来揭示修饰位点附近氨基酸的偏好性：在-2、-1和+2位不带电荷的小侧链氨基酸表现比较高的反应活性。最后,我们在O-GlcNAc修饰蛋白a-crya上通过定点突变和Western Blot验证了这一规律。综合这些研究结果,我们发现在-2位是脯氨酸或者丙氨酸,在-1位是缬氨酸、丙氨酸、苏氨酸或丝氨酸,在+2位是丙氨酸、丝氨酸、脯氨酸、苏氨酸或甘氨酸时底物蛋白(多肽)表现出比较高的反应活性。这些研究结果将有助于更好的预测蛋白质的糖基化位点以及开展更深入的功能研究。另外,我们还开展了受体广泛性研究,借助噬菌体展示和ELISA技术,从30个噬菌体克隆中筛选出4条可能会发生O-GlcNAc修饰的肽序列,但这还需要进一步实验验证。