輸送シグナルとしての糖鎖 マンノース6リン酸選択的付加機構の解明

種々の細胞において新しく生合成された酸性加水分解酵素は、N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼとホスファターゼの作用によりマンノース6リン酸残基を付加され、これがマンノース6リン酸結合タンパク質に結合してリソソームに輸送される。この際、N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼは、リソソームタンパク質上に存在するある特定の立体構造を認識し、そのタンパク質の糖鎖に作用することが判明しているが、具体的な被認識部位の構造は未だ解明されていない。最近我々は、COS細胞を用いた分泌性の糖タンパク質DNaseIの発現実験において、ウシDNaseIの27と74位をリジン残基に置換した変異DNaseIは、リソソームタンパク質とほぼ同等にマンノース6リン酸化されることを発見した。そして、マウスとウシの各種キメラDNaseIよりN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼの認識を阻害するアミノ酸残基の存在を見いだした。そこで本研究においては、種々の部位特異的置換ウシDNaseIを大腸菌で大量に発現させ精製し、本来のリソソームタンパク質であるユテロフェリンと精製N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼのin vivoにおける反応系に反応阻害剤として加える実験系を用いて、各置換残基のN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼ認識機構における重要性を検討した。その結果、ワイルドタイプと重要な認識部位である27位や74位にリジンを挿入置換した変異DNaseIの反応阻害率はほぼ同等であった。この事や他の変異DNaseIのデータより、現在我々はウシDNasel上には3ヵ所のN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼ認識サイトが存在するのではないかと推定している。

種々の細胞において新しく生合成された酸性加水分解酵素は、N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼとホスファターゼの作用によりマンノース6リン酸残基を付加され、これがマンノース6リン酸結合タンパク質に結合してリソソームに輸送される。この際、N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼは、リソソームタンパク質上に存在するある特定の立体構造を認識し、そのタンパク質の糖鎖に作用することが判明しているが、具体的な被認識部位の構造は未だ解明されていない。最近我々は、COS細胞を用いた分泌性の糖タンパク質DNaseIの発現実験において、ウシDNaseIの27と74位をリジン残基に置換した変異DNaseIは、リソソームタンパク質とほぼ同等にマンノース6リン酸化されることを発見した。そして、マウスとウシの各種キメラDNaseIよりN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼの認識を阻害するアミノ酸残基の存在を見いだした。そこで本研究においては、種々の部位特異的置換ウシDNaseIを大腸菌で大量に発現させ精製し、本来のリソソームタンパク質であるユテロフェリンと精製N-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼのin vivoにおける反応系に反応阻害剤として加える実験系を用いて、各置換残基のN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼ認識機構における重要性を検討した。その結果、ワイルドタイプと重要な認識部位である27位や74位にリジンを挿入置換した変異DNaseIの反応阻害率はほぼ同等であった。この事や他の変異DNaseIのデータより、現在我々はウシDNasel上には3ヵ所のN-アセチルグルコサミンホスホトランスフェラーゼ認識サイトが存在するのではないかと推定している。