Regulatory mechanism of sialylation of N-glycans by focal adhesion kinase (FAK) and its biological significance

粘着斑激酶（FAK）对N-聚糖唾液酸化的调控机制及其生物学意义

• 批准号: 22K06615
• 负责人: 伊左治 知弥
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tohoku Medical and Pharmaceutical University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K06615/
• 关键词: N-型糖鎖; シアル酸; PI4P; シアリルトランスフェラーゼ; GOLPH3; シアリル化; 細胞接着; インテグリン; Focal adhesion kinase

細胞表面のシアリル化糖鎖は癌化に伴い変化することが知られている。この糖鎖の構造変化によって受容体が調節され、癌の転移などの疾患に深く関わることが示されている。糖鎖の制御には、遺伝子の発現と蛋白質レベルの2つの要因がある。我々はこれまで、蛋白質による糖鎖制御に着目し、細胞接着分子インテグリンα3と癌遺伝子Golgi phosphoprotein 3 (GOLPH3)が糖鎖の調節因子であることを明らかにした。しかし、細胞膜に発現するインテグリンがゴルジ体で行われる糖鎖修飾をどのように調節するか詳細が不明である。そのため、本研究ではインテグリンの下流シグナルの中心分子として知られるFocal adhesion kinase (FAK)に着目した。最近、我々はFAKの欠失によってシアリル化糖鎖が抑制されることを見いだし、インテグリンを介したシグナルが糖鎖の生合成に重要であることを示唆した。本課題は、FAKを介した新規シアリル化の誘導およびその分子機序の解明を目指す。さらにECM-インテグリンを介した細胞接着による新規N-型糖鎖のシアリル化制御機構とその意義を解明することを目的としている。FAKがシアリル化に及ぼす影響について、CRISPR/Cas9システムを用いてFAK遺伝子欠損細胞(KO)のHeLa細胞を作成し、レクチン染色およびフローサイトメトリーを用いて解析を行った。KO細胞では野生型細胞に比べシアリル化が低下していることが明らかとなった。さらに本年度は以前に報告しているGOLPH3とST3GAL4あるいはST6GAL1との複合体の形成が、KO細胞で低下していることが確認された。興味深いことに、ホスファチジルイノシトール4-リン酸（PI4P）の発現量がKO細胞では減少していたことが観察された。

On the cell surface, there is a <s:1> シアリ glycosylation carcinogenesis に accompanied by a <s:1> transformation する とが knowledge られて る る る. こ の sugar の lock structure - the に よ っ て by let body が adjust さ れ, cancer の planning move な ど の disorders に deep く masato わ る こ と が shown さ れ て い る. The main reasons for the production of と proteins, レベ and <s:1> in the process of sugar locking are がある. I 々 は こ れ ま で, protein に よ る lock royal に the mesh し sugar, cell and molecular イ ン テ グ リ ン alpha 3 と carcinoma heritage 伝 son Golgi phosphoprotein (GOLPH3) 3 が sugar lock の adjustment factor で あ る こ と を Ming ら か に し た. し か し, cell membrane に 発 now す る イ ン テ グ リ ン が ゴ ル ジ body line で わ れ る sugar lock modified を ど の よ う に adjust す る か detailed が unknown で あ る. そ の た め, this study で は イ ン テ グ リ ン の obscene シ グ ナ ル の center molecules と し て know ら れ る Focal adhesion kinase (FAK () に mesh し た. Recently, I 々 は FAK (の owe lost に よ っ て シ ア リ ル melt sugar lock が inhibit さ れ る こ と を see い だ し, イ ン テ グ リ ン を interface し た シ グ ナ ル が sugar lock の biosynthesis に important で あ る こ と を in stopping し た. In this subject, <s:1> and FAKを introduce the new regulations of <s:1> た, シアリ, シアリ, and およびそ molecular mechanism sequence <e:1> to clarify を objectives す. さ ら に ECM - イ ン テ グ リ ン を interface し た cells then に よ る new rules N - type sugar lock の シ ア リ ル system of the royal institution と そ の meaning を interpret す る こ と を purpose と し て い る. FAK (が シ ア リ ル に and ぼ す influence に つ い て, CRISPR/Cas9 シ ス テ ム を with い て FAK (legacy 伝 son owe damaged cells (KO) の HeLa を し, consummate レ ク チ ン dyeing お よ び フ ロ ー サ イ ト メ ト リ ー を with い analytical line を っ て た. KO cells で は に wild-type cells than べ シ ア リ ル change low が し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に は に report before the year し て い る GOLPH3 と ST3GAL4 あ る い は ST6GAL1 と の complex の low formation が, KO で し て い る こ と が confirm さ れ た. Takes a deep い こ と に, ホ ス フ ァ チ ジ ル イ ノ シ ト ー ル 4 - リ ン acid (PI4P) の 発 now が KO cells で は reduce し て い た こ と が 観 examine さ れ た.