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多細胞生物の発生過程において、オーガナイザーの一部として機能するシグナル分子Wntファミリーのプロセッシング機構をショウジョウバエWingless(Wg)を発現するS2細胞を用いて解析を行った。
S2細胞においてWgのアスパラギン結合型糖鎖修飾の効率は著しく低く、これが小胞体内でタンパク質の翻訳後に行われているためであることを明らかにした。さらに、膜結合型Wgの糖鎖修飾が分泌型より効率良く行われることもこれに一致する。Wgのアスパラギン結合型糖鎖修飾は、DTT存在下ではタンパク質の翻訳と同時に効率良く行われることから、ジスルフィド結合形成によるWgタンパク質のフォールディングと糖鎖転移酵素複合体(OST complex)による糖鎖修飾が競合していることが分かる。一方、小胞体膜タンパク質をコードする体節極性決定遺伝子porcupine(porc)の存在下においても、Wgのアスパラギン結合型糖鎖修飾が促進される。PorcはWgのアミノ末端24アミノ酸を含むドメインに特異的に結合する。従って、翻訳終了後のWgはPorcにより小胞体膜にアンカーされ、糖鎖修飾部位(NXS/T)が効率良くOST complexに認識されることにより糖鎖修飾が促進される。また、このドメインとプロラクチンから成るキメラタンパク質の糖鎖修飾もPorcにより促進されることを見い出した。WgのPorc結合ドメインには、Wntファミリーで極めて良く保存されているC(X)_7RWNCモチーフが存在する。ショウジョウバエporc変異株胚では、Wg及びDrosophila Wnt-3の分泌が阻害されており、PorcはC(X)_7RWNCモチーフを含むドメインを持つWntファミリーへの結合を介してタンパク質翻訳後のアスパラギン結合型糖鎖修飾を促進すると考えられる。
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