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细胞型朊蛋白(PrPc)是哺乳动物体内高度保守且广泛表达的一种带有糖基磷脂酰肌醇锚(GPI-anchor)以及两个Asn(N)连糖基修饰的糖蛋白，该蛋白通过其羧基端的GPI-anchor锚定位于细胞膜外表面，发挥正常的生物学功能。PrP在细胞内合成最初是以前原朊蛋白(pre-pro-PrP)的形式存在，此时其氨基端带有引导信号肽(1-22 aa)，羧基端带有GPI-anchor肽信号序列(232-253 aa)，这两个信号肽在内质网内被切掉。然后经过一系列的翻译后修饰，羧基端的GPI-PSS置换为GPI-anchor，糖基化位点Asn(181)和Asn(197)经过加糖基侧链的修饰以及Cys(179)和Cys(214)位点间二硫键的形成等，最终加工成为成熟的PrP。N连糖基化修饰对于蛋白质正确折叠，运输到膜上以及分泌到细胞外起重要作用。自从朊病毒疾病受到重视以来，研究发现细胞型PrP表现为三种形式:即双糖基化PrP;单糖基化PrP和无糖基化PrP。在过去的所有研究中，PrP的功能被笼统地归结为所有三种形式的PrP的功能。鉴于PrP的不同糖基化形式的差异，我们认为糖基和非糖基化的PrP在功能上存在不同，否则从进化的角度而言，没有必要出现不同的修饰。 本研究通过用定点突变的方法，将PrP的糖基化位点分别进行突变，得到类似于PrP的三种形式:野生型PrP，单糖基化位点突变PrP以及双糖基化位点突变PrP，从而更好的研究糖基缺陷型PrP的功能。研究发现，中国仓鼠卵巢(CHO)细胞不表达PrP。通过在中国仓鼠卵巢细胞中表达这些不同形式的PrP，我们发现糖基对于PrP表达在细胞表面不是必需的。与野生型PrP相比，糖基缺陷型PrP具有更开放的氨基(N)端，结合更多的糖胺聚糖(GAG)，更多的定位在脂筏上。已知血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)在CHO细胞表面表达，我们研究发现表达糖基缺陷型PrP的CHO细胞中，PrP，GAG和VEGFR2可以形成复合体，激活VEGFR2信号通路，从而导致下游Akt的磷酸化。无糖基化修饰的PrP如果缺失其N端的GAG结合序列KKRPK，激活信号通路的能力明显下降。用肝素酶处理消化掉细胞表面的GAG也显著降低了该信号的激活。pgsA-745细胞是一个自身不表达GAG的细胞系，在表达糖基缺陷型PrP的pgsA-745细胞中p-Akt的信号是降低的，更加说明了GAG在该信号通路中是必须的。带有GPI-anchor，以及能够定位在脂筏上对PrP而言很重要。在CHO细胞中表达缺少GPI-anchor的PrP与CD4跨膜区域嵌合体表明，这类PrP不能定位于脂筏上，并且不能上调p-Akt的信号。表达糖基缺陷型PrP的CHO细胞也显示了很强的细胞粘附和细胞迁移能力。为此，用这样一个模型来解释这些现象，糖基缺陷型PrP能结合更多的GAG，并结合VEGFR2，招募VEGF，从而激活其信号通路。N连糖基化修饰对于一个蛋白行使其功能可以是正向的也可以是反向的。我们的研究发现，PrP蛋白质的糖基化修饰是一个负向调节功能，降低了细胞的自分泌信号传导水平，我们猜测糖基化修饰的缺失或者翻译后控制失衡修饰产生的糖基缺陷型PrP，很可能与某些疾病如神经退行性疾病和癌症相关。