Structural studies on the variety and universality of GlcNAc transferases

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06575
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43040:Biophysics-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Nagae Masamichi 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (60619873)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 構造生物学 / 糖鎖生物学

Outline of Final Research Achievements

N-acetylglucosamine (GlcNAc) is synthesized by glucose and one of the most abundant monosaccharide in our body. GlcNAc is attached to glycoproteins via various linkages by multiple GlcNAc transferases. However, few studies focused on the commonality and uniqueness of these GlcNAc addition from the structural points of view. In this study, we performed structural studies on three GlcNAc transferases, GnT-IVa, GnT-V, and EOGT, to elucidate their substrate recognition and reaction mechanisms. As a result, we found a new functional domain in GnT-IVa. We also identified residues involved in the substrate glycoprotein of GnT-V. Furthermore, we succeeded in crystallizing EOGT.

Free Research Field

構造生物化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

GlcNAc転移酵素は多様なファミリーから構成される糖転移酵素群であり、その生理機能は多岐に渡っており、関連する疾患も複数存在する。本研究が対象としたGnT-IVaは膵臓のβ細胞上のグルコースの取り込みを調節することが知られており、II型糖尿病への関与が報告されている。またGnT-Vの過剰発現は細胞のがん化に関与することが知られている。さらにEOGTは難病であるAdams-Oliver症候群の原因遺伝子である。本研究はこれらの酵素の共通性と独自性を明らかにすることを目指しており、その成果はこれらの酵素の制御、ひいては疾患の制御につながることが期待される。