グリコシル化
O-GlcNAcは、O-GlcNAcトランスフェラーゼによってセリンまたはトレオニンへ付加される。O-GlcNAcはセリンとトレオニンに生じるが、同時にセリン/トレオニンにはリン酸化も起こる。つまり、もしセリン/トレオニンにリン酸化が起こるとO-GlcNAc修飾は生じず、逆にO-GlcNAcが現れるとリン酸化は起こらない。リン酸化とO-GlcNAcは拮抗関係にあると言える。これはリン酸化/脱リン酸化が細胞内シグナルの調節になるため自然科学上のパラダイムとなる非常に重要な発見である。現在、癌の調査がリン酸化に焦点を向けられ研究が進められている。また、O-GlcNAcの付加と除去は糖尿病の発症において、重要な調整機構である。
O-フコースは、ノッチタンパク質のEGF様反復配列(EGF-like repeats)のコンセンサス配列が-C2-X-X-G-G-S/T-C3-の場所に付加する。C2とC3はそれぞれ2番目と3番目に保存されたシステインで、Gはグリシン、S/TはO-フコースが結合するセリン/トレオニン、Xは任意のアミノ酸である。この反応は、GDP-フコースタンパク質O-フコシルトランスフェラーゼ1(POFUT1)及びGDP-フコースタンパク質O-フコシルトランスフェラーゼ2(POFUT2)の2つの酵素で行われる。O-フコースには順番にN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)、ガラクトース、シアル酸の3つの単糖が結合し、トロンボスポンジン反復配列では、グルコースが1つ付加する。2種類のフコシルトランスフェラーゼは小胞体に配置されており、グリコシルトランスフェラーゼはゴルジ体に配置されている。