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O-マンノース型糖鎖には多様な構造が存在し、構造の特徴によりコアM1、コアM2、コアM3の3タイプに分類される。コアM3の合成不全は中枢神経障害を伴う先天性筋ジストロフィー症の原因となる。我々は、コアM3にリビトールリン酸（RboP）が含まれることを発見し、コアM3の構造と生合成機構を解明してきた。本研究では、O-マンノースア型糖鎖合成に関わる糖転移酵素群の機能を解析することで、多様な構造の存在意義や多様な構造をつくるメカニズムの解明を目指している。2018年度に、RboPの代わりにCDP-グリセロール（CDP-Gro）からグリセロールリン酸（GroP）が転移されることを発見し、このGroP転移反応がこれ以降の糖鎖伸長反応を阻害（コアM3糖鎖のラミニン結合糖鎖の伸長阻害）することを明らかにした。しかし、哺乳類におけるCDP-Groの存在および生合成経路は不明であった。本年度は、哺乳類におけるCDP-Groの存在を明らかにし、細胞および組織中のCDP-Groの定量分析法を確立した。さらに、類似構造のCDP-エタノールアミンを合成する酵素PCYT2がCDP-Groの合成を担っていることを明らかにした。PCYT2のノックダウンにより細胞内のCDP-Groはほとんど消失したことから、PCYT2がCDP-Groの主要合成酵素であることが示された。本課題により、哺乳類においてGroPとCTPからCDP-Groが合成されるという新しい代謝経路が明らかとなった。
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