CMP-シアル酸合成酵素の多機能性の証明および生物学的意義の解明

CMP-唾液酸合酶多功能性的证明及其生物学意义的阐明

• 批准号: 06J06563
• 负责人: 藤田 明子
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06563/
• 关键词: sialic acid; KDN; CMP-siaaic acid svnthetase; substrate soecificity; cellular localization; CMP-sialic acid synthetase; substrate specificity

CMP-Sia合成酵素(CMP-Sia synthetase;CSS)は、Siaの発現に必須の酵素で、Mg^<2+>の存在下でSiaとCTPから活性化体CMP・Siaを合成する。脊椎動物CSSは、アミノ酸約432残基からなり、活性領域はN末端側270残基にある。ニジマスCSSは、Neu5Ac、KDNともに基質とするのに対して、マウスCSSは、NeuSAcのみを優先的に基質とし、生物種によって基質特異性が異なる。つまり、糖タンパク質、糖脂質上に発現するSia分子種はCSSの基質特異性に依存して選択される。本研究では、CSSのSia分子種に対する特異性を決定する構造的要因を探ることを目的として、ニジマスおよびマウスCSSのキメラ酵素を作製して、それらの基質認識性を解析した。本研究で開発したCSS簡易活性測定法を用いて、様々なキメラ酵索の活性測定を行った結果、酵素活性に必要なN末端領域の中でも、特にC末端側の十数残基がSia分子種の認識において重要であることを示した。また、CSSの大きな特徴として、核局在がある。これは他の糖ヌクレオチド合成酵索にはない特徴である。本研究では、マウスCSSの哺乳類細胞における細胞内局在を観察している過程で、確かにこれまでの報告と同様に核局在性CSSをもつ細胞が主嬰ではあったものの、30%近くの細胞において、細胞質に局在することが観察された。そこで、CSSの細胞内局在はNLSのみが支配しているのではなく、核外移行シグナル(NES)も関与しているのではないかと考え、NESの有無について調べた。まず、マウスCSSは推定NESが4つ存在したが、ニジマス由来CSSにも保存されている推定NESはN末端領域とC末端領域に一つずつ存在していた。実際に、推定NESの欠失した変異体を作製し、その細胞内局在を調べた。また、これらの推定NESとGFPとの融合ペプチドを作製し、その局在を調べた。その結果、推定NESが実際にNESとして機能することが確かめられ、マウスCSSの細胞内局在は、NLSとNESの双方によって制御されていることがわかった。また、推定リン酸化部位の欠失変異体の細胞内局在から、CSSのリン酸化が核外移行に影響することが示唆された。

CMP-Sia synthase (CSS) is an enzyme necessary for the production of Sia. In the presence of Mg^<2+>, Sia and CTP are synthesized from the activated CMP·Sia. Vertebrate CSS is composed of 432 residues and 270 residues on the N-terminal side of active domain. CSS, Neu5Ac, KDN and substrate specificity are different. Sia molecular species, which are found on the substrates of CSS, are selected for their substrate specificity. The purpose of this study is to explore the molecular specificity of CSSs and to analyze their matrix properties. This study developed a simple CSS activity assay to determine the activity of the enzyme. The results show that the enzyme activity is essential for the understanding of the Sia molecular species in the middle of the N-terminal domain, especially in the C-terminal domain. Css is a big feature of css, and css is a big feature of css. This is the first time that a person has ever had a problem with sugar. In this study, we investigated the intracellular processes of CSS in mammalian cells, and confirmed the results of the same study. We also investigated the intracellular processes of CSS in mammalian cells, and found that 30% of CSS cells were in the cytoplasm. In addition, CSS has been found to be able to control the NLS in the cellular system, and to regulate the extranuclear migration (NES) in the cellular system. NES is presumed to exist in the N-terminal domain and in the C-terminal domain. In fact, it is presumed that the NES is not properly controlled, and the cellular structure is regulated. In addition, the proposed NES and GFP are regulated by the State Council. The results and presumptions of NES are consistent with those of CSS and NES. The results showed that there was no change in the intracellular position of the putative acid site, and the effect of CSS acid on the extracellular migration was not obvious.

项目成果

シアル酸の構造多様性とその生物学的意義

唾液酸的结构多样性及其生物学意义

• 发表时间: 2007
• 期刊: 細胞工学 26
• 作者: 北島 健;郷 慎司;藤田 明子;佐藤 ちひろ
• 通讯作者: 佐藤 ちひろ

Identification of the nuclear export signals that regulate the intracellular localization of the mouse CMP-sialic acid synthetase.

鉴定调节小鼠 CMP-唾液酸合成酶细胞内定位的核输出信号。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Biochem Biophys Res Commun. 355
• 作者: Fujita;A;Sato C;Kitajima K
• 通讯作者: Kitajima K

The rainbow trout CMP-sialic acid synthetase utilises a nuclear localization signal different from that identified in the mouse enzyme.

• DOI: 10.1093/glycob/cwm064
• 发表时间: 2007-09
• 期刊: Glycobiology
• 影响因子: 4.3
• 作者: J. Tiralongo;A. Fujita;C. Sato;K. Kitajima;F. Lehmann;M. Oschlies;R. Gerardy-Schahn;Anja K Münster-Kühnel

マウスCMP-シアル酸合成酵素の核外移行シグナル(NES)の同定

小鼠 CMP-唾液酸合酶核输出信号 (NES) 的鉴定

• 发表时间: 2008
• 作者: 藤田明子;佐藤ちひろ;北島健
• 通讯作者: 北島健