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Deciphering and manipulating molecular codes for glycosylation in the protein secretory pathway

破译和操纵蛋白质分泌途径中糖基化的分子密码

基本信息

批准号：
20J23703
负责人：
齋藤泰輝
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J23703/
关键词：
糖鎖修飾糖転移酵素分子暗号 FUT9 Lewis X

项目摘要

本研究では、糖転移酵素が独特な細胞内空間に局在して糖鎖形成を促すメカニズムの解明を目指している。これまでの研究で、それぞれの糖転移酵素はゴルジ体内の固有の区画に局在している可能性が示唆されている。こうした酵素の細胞内における配置が糖鎖修飾の制御と密接に関わっていると想定し、ゴルジ体における糖転移酵素の局在に着目した研究を展開した。昨年度までに、近接依存性標識法によって糖転移酵素を取り巻く分子のネットワークを捉えることが可能であり、それによって得られた知見に基づいて酵素の細胞内局在を探ることができるという可能性が浮き彫りになった。そこで、本年度は、さまざまな複合糖質の糖鎖形成に関わる糖転移酵素について、近接依存性標識法による分子ネットワークの探査を行った。具体的には、近接標識されたタンパク質を酵素間で比較し、20種類の酵素を対象に、分子ネットワークを構成するタンパク質の種類と量の類似性に基づいてクラスター分析を行った。その結果、N型糖タンパク質とプロテオグリカンの糖鎖形成にかかわる酵素は異なるクラスターに属することが明らかとなった。また、N型糖鎖修飾を担う糖転移酵素を2つのクラスターに分類することができた。さらに、糖転移酵素の変異体を用いることで、糖転移酵素を取り巻くタンパク質のネットワークは、糖転移酵素の膜貫通領域付近の構造によって規定される可能性も示唆された。以上の方法を用いて同定された分子ネットワークの中には、糖タンパク質中の分子暗号を読み取ってその細胞内輸送を司る分子複合体や、糖転移酵素との相互作用を仲介する分子も含まれていることが明らかとなった。こうした情報解析を通じてタンパク質の分泌経路における糖鎖修飾の制御機構を探究するうえで有用な知見をもたらすことができる。

In this study, we found that sugar transfer enzymes play a unique role in the intracellular space and promote the formation of sugar locks. This study shows the possibility that these enzymes may be involved in the development of a region inherent in the body. The study of the regulation of glycophosphate in the cell was carried out. In the past year, the proximity dependent labeling method has been used to detect the presence of sugar transfer enzymes in the cell. This year, we have been conducting research on glycophagases and molecular biology related to glycophagy formation by proximity dependent labeling. Specific identification of the enzyme, 20 kinds of enzyme, molecular structure, type and quantity of similarity of the enzyme As a result, the N-type sugar chain is formed in the presence of different enzymes. N-type glycan modification is responsible for glycan shift enzyme 2. In addition, the possibility of regulating the structure near the membrane penetration field of the sugar transfer enzyme is demonstrated. The above methods are used to determine the molecular structure of the molecule, and the molecular structure of the molecule. This information analysis is useful to explore the mechanism of carbohydrate modification in the secretion pathway of the protein.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

近接依存性標識を利用した糖転移酵素の細胞内局在の解析

使用邻近依赖性标记分析糖基转移酶的细胞内定位

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
一條勇人;稲住知明;杉本聡子;土屋創健;杉本幸彦.;齋藤泰輝，足立俊吾，戸島拓郎，矢木宏和，加藤晃一
通讯作者：
齋藤泰輝，足立俊吾，戸島拓郎，矢木宏和，加藤晃一

糖タンパク質に組み込まれたLewis X修飾暗号はFUT9との相互作用を規定する

Lewis X 修饰代码整合到糖蛋白中调节与 FUT9 的相互作用

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
小形公亮;Taylor Battellino;Victor Spicer;Oleg Krokhin;石濱泰;齋藤泰輝，矢木宏和，Chu-Wei Kuo，Kai-Hooi Khoo，加藤晃一
通讯作者：
齋藤泰輝，矢木宏和，Chu-Wei Kuo，Kai-Hooi Khoo，加藤晃一

An embeddable molecular code for FUT9-dependent Lewis X modification

用于 FUT9 依赖的 Lewis X 修饰的可嵌入分子代码