国自然：热门的蛋白翻译后修饰（糖基化、SUMO化）标书撰写技巧教学

来源：青椒医学

糖基化和 SUMO 化作为生物医学研究的前沿领域，成为近年来的研究热点。如何在这一领域中撰写一份有力的申请书，不仅能够展示项目的创新性和重要性，而且能够提高获资助的可能性。今天，我们将以一个 2023 年成功获批的国自然项目为例，为大家详细解析如何构思和撰写一份出色的国自然申请书。

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题目：O-GlcNAc 糖基化修饰 SENP1 调控 MSH6 去 SUMO 化促进结直肠癌免疫治疗耐药的机制研究

基因和蛋白质

• SENP1：是一种去 SUMO 化酶，负责 SUMO（小分子泛素样修饰蛋白）修饰蛋白的去 SUMO 化作用，影响蛋白质的定位、稳定性和活性。

• MSH6：是错配修复（MMR）系统的一部分，参与 DNA 复制过程中错误碱基对的修复，维护基因组稳定性。

分子修饰

• O-GlcNAc 糖基化修饰：是一种动态可逆的糖基化修饰过程，涉及将 N-乙酰葡萄糖胺（O-GlcNAc）添加到蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上。这种修饰可以影响蛋白质的功能、稳定性和细胞内定位。

• SUMO 化：是一种类似于泛素化的翻译后修饰，涉及将小分子泛素样修饰蛋白（SUMO）共价地附加到目标蛋白质上，影响其功能、定位和蛋白质间相互作用。

SUMO 化修饰机制图

这个研究项目探讨了结直肠癌中一个具体的分子机制，即通过 O-GlcNAc 糖基化修饰 SENP1 来调控 MSH6 的去 SUMO 化，这一过程如何影响结直肠癌细胞对免疫治疗的反应性和耐药性。 其思路大致可以为：O-GlcNAc 糖基化修饰通过调节 SENP1 的活性，促进 MSH6 的去 SUMO 化，导致结直肠癌对免疫治疗的耐药性增强。

（一）摘要

摘要撰写时注意其包括以下几个部分：

（1）疾病研究的问题（提出问题）；

（2）目前研究热点（问题切入）；

（3）预实验数据（提出假设的依据）；

（4）提出假设（根据研究热点和预实验数据，提出自己的科学假说，一句话）；

（5）拟进行研究（研究内容的缩写，打算怎么证明或验证假设）；

（6）研究意义。同时撰写时严格把控字符数，400 以内

根据以上几个要素，这里我们的摘要可以写为：

【结直肠癌是一种严重威胁人类健康的恶性肿瘤，迫切需要开发新型治疗手段。现有研究对 O-GlcNAc 糖基化修饰在结直肠癌中的作用了解有限，尤其是其如何影响免疫治疗耐药性的机制尚不明确。前期实验显示，O-GlcNAc 糖基化修饰水平在结直肠癌组织中显著上调，且与 SENP1 活性正相关。此外，MSH6 的去 SUMO 化在免疫治疗耐药性中起关键作用。据此，我们提出科学假说：「O-GlcNAc 糖基化修饰通过调节 SENP1 的活性，促进 MSH6 的去 SUMO 化，导致结直肠癌对免疫治疗的耐药性增强。」本研究将在组织样本水平、体内、体外和分子水平，借助 Western blot、免疫组化、基因敲除和过表达等技术，明确 O-GlcNAc 糖基化修饰的功能作用，阐释其通过 SENP1 影响 MSH6 去 SUMO 化的作用机制，评价其对结直肠癌免疫治疗耐药性的影响。该项目有望揭示结直肠癌耐药性的新机制，为开发针对性治疗策略提供理论基础。】

（二）立项依据

立项依据的撰写主要包括几个部分：

1. 你要研究什么？

2. 研究的意义是什么？

3. 目前的国内外研究有哪些缺陷，哪些问题，从何处入手？

4. 我们在前期工作中发现了什么，为什么我来研究这个问题最合适以及为何产生此假说？即阐明假说形成的思路过程。

5. 凝练出本课题的关键科学问题，提出「研究假说」。简要说明你的研究思路。

此外，一个好的小标题能让专家在短时间内更直观地明确你的内容，所以写好立项依据的小标题能给人留下好的第一印象，非常重要。标题的取法注意有逻辑、有层次，上下连贯，并阐明一个具体的结论而不是 xxx 的作用，xxx 的影响之类的科普性语句

在这里，我们可以写做：

1.1 研究意义：揭示结直肠癌免疫治疗耐药新机制 …

1.2 O-GlcNAc 糖基化修饰水平上调促进结直肠癌耐药性 …

1.3 SENP1 活性增强关联 MSH6 去 SUMO 化 …

1.4 O-GlcNAc 糖基化修饰通过 SENP1 调节 MSH6 去 SUMO 化机制 …

1.5 科学假说和后续研究计划 …

（三）研究目标

研究目标的撰写注意以下几点

1. 目标清晰，层次分明，只写目标，不用再重复研究意义、用什么方法研究，且目标具体，可实现。

2. 突出科学性。

3. 内容详尽，覆盖到所有的拟解决的科学问题。

按照明确 …… 关系；揭示 …… 规律；理解 …… 作用；阐明 …… 机制等的模板撰写

以本项目为例，研究目标可写做：

1. 明确 O-GlcNAc 糖基化修饰与 SENP1 活性之间的调控关系，确定其在结直肠癌中的作用模式。

2. 揭示 SENP1 对 MSH6 去 SUMO 化过程的影响规律及其在结直肠癌免疫治疗耐药性中的关键作用。

3. 理解 MSH6 去 SUMO 化在结直肠癌免疫治疗耐药性中的作用，阐明整个调控轴如何共同促进耐药性的增强。

（四）研究内容

研究内容的撰写需注意是为了达成研究目标而要去做的研究，与研究目标呼应，同时为具体研究方案的框架，撰写过程中可按照临床样本、动物水平、细胞水平分层次撰写，阐明做什么事达成什么目的。

那么，该如何撰写呢？

1. 在临床水平明确 O-GlcNAc 糖基化修饰与结直肠癌免疫治疗耐药性的关联

本部分研究将收集结直肠癌患者的肿瘤组织及相应的非肿瘤对照组织，分析 O-GlcNAc 糖基化修饰、SENP1 和 MSH6 表达水平的变化。通过免疫组化和 Western blot 技术检测 O-GlcNAc 糖基化水平以评估其与免疫治疗响应的相关性；同时，利用 qPCR 和免疫印迹法检测 SENP1 和 MSH6 的表达，以明确其在耐药性发展中的作用。通过这些临床样本的综合分析，我们预期能够揭示 O-GlcNAc 糖基化修饰对 SENP1 和 MSH6 活性调控的影响，以及它们如何共同参与调控结直肠癌的免疫治疗耐药性。

2. 在细胞水平阐明 O-GlcNAc 糖基化修饰调控 SENP1 和 MSH6 作用机制

在细胞实验部分，将使用人类结直肠癌细胞系 HCT116 和 SW480 进行研究。通过 siRNA 技术敲低 O-GlcNAc 转移酶、SENP1 和 MSH6 的表达，以及利用相应的过表达载体构建功能挽救实验组，观察这些改变对细胞免疫治疗耐药性的影响。细胞水平的功能实验包括细胞增殖、凋亡检测和免疫荧光染色，以评估 O-GlcNAc 糖基化修饰通过 SENP1 调节 MSH6 的去 SUMO 化对结直肠癌细胞免疫治疗耐药性的具体影响。通过这些实验，我们期望深入理解 O-GlcNAc 糖基化修饰对 SENP1 活性的调控机制，及其如何通过 MSH6 的去 SUMO 化作用影响结直肠癌细胞的生物学行为。

3. 在动物水平揭示 O-GlcNAc 糖基化修饰对结直肠癌免疫治疗耐药性的影响

动物模型研究将采用裸鼠（nu/nu）搭载人结直肠癌细胞系 HCT116 和 SW480 构建的异种移植瘤模型。通过局部注射 O-GlcNAc 转移酶、SENP1 和 MSH6 的 siRNA 或过表达载体，观察肿瘤生长速度和免疫治疗反应的变化。此外，通过免疫组织化学染色分析肿瘤组织中的 O-GlcNAc 糖基化水平、SENP1 和 MSH6 的表达，以及免疫细胞浸润情况，以评估 O-GlcNAc 糖基化修饰对免疫微环境的影响。这一部分的研究将有助于在体内环境中验证 O-GlcNAc 糖基化修饰通过调节 SENP1 的活性促进 MSH6 的去 SUMO 化，进而影响结直肠癌免疫治疗耐药性的假设。

（五）拟解决的科学问题

关键科学问题的撰写需要凝练出本项目的重点难点问题，同时与研究目标、研究内容相呼应，使得研究目标就是去解决这个问题，而研究内容就是解决这个问题的方式。撰写中在提出科学问题之后还要解释一下为什么这是关键科学问题；并给出解决方案，如何去解决这个问题。

在青年、地区项目中，关键科学问题通常写 2 个即可，面上则撰写 3 个为宜。

具体如何撰写呢？

1. 明确 O-GlcNAc 糖基化修饰如何调节 SENP1 活性是本项目拟解决的关键科学问题之一；

这一问题关键在于揭示糖基化修饰在蛋白质活性调控中的作用机制，进一步理解其在癌症发展中的角色。本项目拟通过免疫共沉淀实验和质谱分析，确定 SENP1 上的糖基化位点及其对 SENP1 活性的影响。

2. 阐明 SENP1 如何通过调节 MSH6 去 SUMO 化促进结直肠癌耐药性是本项目拟解决的关键科学问题之二；

此问题的解决有助于深入理解结直肠癌免疫治疗耐药性的分子基础，为新型治疗策略提供靶点。本项目拟通过敲低和过表达 SENP1 的细胞模型，结合 MSH6 的 SUMO 化状态分析，阐明 SENP1 对 MSH6 去 SUMO 化的调控机制及其对免疫治疗耐药性的影响。

3. 揭示 O-GlcNAc 糖基化修饰和 SENP1/MSH6 轴作为结直肠癌免疫治疗靶点的潜力是本项目拟解决的关键科学问题之三；

确定这些分子靶点的临床价值将推动癌症治疗策略的创新。本项目拟通过收集和分析结直肠癌患者样本，结合临床数据，评估 O-GlcNAc 糖基化水平、SENP1 和 MSH6 表达与患者免疫治疗反应之间的关系，以揭示其作为治疗靶点的潜力。

2023 年度国自然医学部 50 大科研热点中标数统计如下：