How do alpha4-galactosyltransferases distinguish glycoproteins/glycolipids as substrates?

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06520
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43020:Structural biochemistry-related
• Research Institution: Nagoya City University (2023); Niigata University (2020)
• Principal Investigator: Suzuki Noriko 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 研究員 (50401237)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 糖転移酵素 / 糖タンパク質 / 糖脂質 / 基質特異性 / 志賀毒素 / 糖鎖 / 遺伝子重複

Outline of Final Research Achievements

α4-Galactosyltransferases (α4GalTs) produce Galα1-4Gal on the cell surface. While pigeon α4GalT1 and human α4GalT act on glycolipids, pigeon α4GalT2 acts mainly on glycoproteins. In this study, we compared the sequences of pigeon α4GalT1 and α4GalT2, and identified the sites on the enzymes necessary for substrate discrimination. Furthermore, similar to pigeon α4GalT1, the substrate specificity of human α4GalT was successfully converted by simultaneously replacing several specific amino acid residues on this enzyme.

Free Research Field

生化学、糖質科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

細胞表面上の糖鎖は主に糖タンパク質や糖脂質など複合糖質として存在し、細胞接着や分子間相互作用、病原体の感受性などに影響する。糖鎖配列が類似でも非糖鎖部位が異なれば、その役割も異なる場合がある。したがって、細胞表面上のある特定の糖鎖配列を糖タンパク質や糖脂質の一方あるいは両方に自由に付加できる技術があれば、糖鎖工学技術の発展に繋がる。得られた知見を基に細胞表面上の糖鎖構造を改変することが可能となり遺伝子治療や感染症対策に役立ち、社会的な利用価値も高まる。