Notch受容体のO-フコース転移酵素OFUT1と共同機能する糖核酸輸送体の同定

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Notch情報伝達系は、細胞間の直接的接触による情報伝達で機能している。我々は、Notchのびフコシル化が、Notch情報伝達系に必須であることを示した。Ο-FUT1によるフコース転移反応には、GDP-フコースが必要である。GDP-フコースは、細胞外で合成され、GDP-フコース輸送体によって、ゴルジ体や小胞体の内腔に輸送される。ヒトGDP-フコース輸送体遺伝子のショウジョウバエ・オルソログ[Golgi GDP-fucose transporter (Gfr)]の研究から、Gfrは、N-グリカンのフコシル化に必須であるが、Ο-フコシル化での必用性は部分的であることを明らかにした。そこで、Ο-フコシル化で特異的に機能しているGDP-フコース輸送体が存在すると予測した。これをコードする遺伝子を同定することが、本研究の目的である。Ο-フコシル化で特異的に機能しているGDP-フコース輸送体を同定するためには、GfrによるGDP-フコース輸送活性の重複がない状態での検索が必要である。Gfrの機能が完全に喪失した突然変異体では、バルク・タンパク質のフコシル化がほとんど起こらず、フコースを認識するALLレクチンによる組織染色がほぼ消失する。このとき、Notch情報伝達は部分的抑制を受ける。ショウジョウバエの全ゲノムDNA配列情報をもとに、糖核酸輸送体をコードしていると考えられる遺伝子を同定し、これらの一部について、機能喪失型突然変異体を作出した。これらの突然変異体とGfrの二重突然変異において、Notch情報伝達が喪失するかどうかを調べた。その結果、NotchのΟ-フコシル化に必須であると考えられる糖核酸輸送体の遺伝子を同定することができた。