2021 Fiscal Year Annual Research Report
パスポート配列の導入による糖タンパク質の分泌経路と糖鎖修飾の制御
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20K21495
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
加藤 晃一 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 教授 (20211849)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 糖鎖修飾 / 糖転移酵素 / 糖タンパク質 / 分泌経路 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
モデル糖タンパク質のエリスロポエチンのN型糖鎖分析により、パスポート配列の付加に伴って、α2,3-シアル酸含有糖鎖のみならず、シアル酸のアクセプターとなるガラクトース残基を有するN型糖鎖の割合も増加しているが明らかとなった。さらに、EPOの細胞内の局在を調べたところ、パスポート配列の付加によりゴルジ体内の異なる領域に滞留するようになることを見出した。これにより、パスポート配列に依存した細胞内輸送ルートの存在が示唆された。
パスポート配列付加によりガラクトシル化が亢進することから、ガラクトース転移酵素に着目した近接依存性標識を行い、本酵素とパスポート配列を付加したEPOのいずれの近傍にも存在し得る分子としてNUCB1を同定した。興味深いことに、パスポート配列を導入することによってもたらされたEPOのガラクトシル化およびシアリル化の亢進が、NUCB1の発現抑制によって減弱することが明らかとなった。さらに、EPOがNUCB1とパスポート配列を介して相互作用すること、そしてNUCB1とB4GALT1が複合体を形成していた。
これらの結果に基づいて以下の仮説を提唱するに至った。パスポート配列を携えた糖タンパク質は、MCFD2に導かれて分泌経路において特異的なルートを辿るようになり、そこでNUCB1/ B4GALT1複合体との相互作用を通じてガラクトース修飾が促される。
さらに本研究では、蛍光顕微鏡観察によりα2,3およびα2,6シアル酸転移酵素が異なる局在を示すことなども明らかにするなど、糖転移酵素のゴルジ体内での局在の体系的な調査にも着手している。
以上述べた通り、本研究では、パスポート配列による細胞内輸送経路を見出すとともに、パスポート配列を認識する新たなタンパク質を同定することを通じて糖タンパク質の糖鎖修飾を規定する分子機構の一端を明らかにすることができた。
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