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O-GlcNAc修饰是将单个N-乙酰氨基葡萄糖通过O-糖苷键连接到底物蛋白的丝/苏氨酸的羟基上的一种翻译后修饰过程，涉及细胞代谢的方方面面。O-GlcNAc修饰受两种高度保守的酶:糖基转移酶O-连β-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)和O-连β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(OGA)协同调节。OGT负责O-GlcNAc的添加，OGA则负责底物上O-GlcNAc的移除。
人的OGT基因位于染色体Xq13区域，能够编码产生3种亚型:ncOGT、mOGT以及sOGT。sOGT和ncOGT是细胞内存在最多的OGT形式。前人研究表明，OGT可以识别不同的UDP-GlcNAc衍生物，但两种主要OGT亚型是否存在糖供体底物识别的差异，能否通过差异糖供体作为分子探针，研究细胞内两种亚型OGT的底物特异性呢？为了回答这些问题，本论文开展了如下研究:
(1) sOGT和ncOGT供体底物特异性筛选。本实验成功构建了sOGT和ncOGT原核表达质粒。经大肠杆菌诱导表达后亲和纯化得到目的蛋白。通过参考文献及预实验，本研究选择以FITC标记的8肽（YAVVPVSK）为糖受体，对26种天然UDP-GlcNAc类似物进行了体外酶法筛选，借助HPLC进行目的产物的检测。最终筛选得到8种糖供体可以为sOGT和ncOGT利用，但具有不同的催化效率;另外，两种糖供体(UDP-GlcNPh，UDP-GlcNTFA)分别特异性被sOGT或ncOGT识别。
(2) sOGT和ncOGT供体底物特异性验证。本研究选择UDP-GlcNPh和UDP-GlcNTFA作为研究对象，进一步在细胞内进行验证。首先，构建了sOGT和ncOGT真核表达质粒，并选择底物蛋白nup62和myc作为受体蛋白，构建了它们的表达质粒。通过瞬时转染和共表达方法，分别将两种OGT和底物蛋白在HEK293T细胞中进行共表达，探索底物蛋白nup62和myc被外源表达OGT糖基化的可能性。接下来，会应用特异性底物孵育细胞，通过免疫共沉淀和免疫印迹检测方法，对体外筛选结果进行验证。
通过研究，本文揭示了两种OGT亚型供体底物的差异，发展了一种通过代谢标记检测不同OGT亚型受体底物的化学生物学方法。