GlcNAc転移酵素の多様性と普遍性の構造生物学的研究

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06575
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分43040:生物物理学関連
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 長江 雅倫 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (60619873)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 構造生物学 / 糖鎖生物学

研究成果の概要

Nアセチルグルコサミン（以下、GlcNAc）はグルコースから合成されるアミノ糖で、生体内に豊富に存在する。GlcNAcは進化的に異なる複数のGlcNAc転移酵素によって様々な修飾様式で蛋白質に付加される。これまで立体構造からその共通性と独自性に着目した研究はほとんど報告がない。そこで本研究は三つのGlcNAc転移酵素、GnT-IVa, GnT-V, EOGTに焦点を当てて、基質認識および反応機構の解明に取り組んだ。その結果、GnT-IVaに新しい機能ドメインがあることを発見した。またGnT-Vの基質糖蛋白質に関わる残基を特定した。さらにEOGTの結晶化に世界に先駆けて成功した。

自由記述の分野

構造生物化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

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。