Glycosylation machinery regulated by localization of glycosyltransferases and selective transport of substrate proteins

通过糖基转移酶的定位和底物蛋白的选择性转运调节糖基化机制

• 批准号: 21H02625
• 负责人: 矢木 宏和
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02625/
• 关键词: 糖鎖修飾; 糖転移酵素; ゴルジ体; 糖タンパク質; 分泌経路; 糖鎖

昨年度までに最適化した超解像顕微鏡および電子顕微鏡の条件を活用し、培養細胞における糖転移酵素のゴルジ体内の詳細な局在を明らかにした。具体的には、Apexを融合した糖転移酵素を利用して、糖転移酵素の近傍の分子にビオチン標識を行い本標識をプローブとすることで、電子顕微鏡像において糖転移酵素の局在を明らかにすることに成功した。特異的な糖鎖修飾を担う糖転移酵素の局在の要因を明らかにするために、近接依存性標識法により10種類を超える糖転移酵素の近傍分子の同定に成功した。また、蛍光タンパク質を融合した糖転移酵素をプローブとして、ゴルジ体分画小胞をセルソータで分離することに成功した。プロテオミクス解析により、こうしたゴルジ小胞に含まれるタンパク質を同定するとで、糖転移酵素と局在を共にする分子を明らかにすることができた。一方で、哺乳動物細胞にフコース転移酵素9（FUT9）を過剰発現させるとLAMP-1に特異的にLewis X糖鎖の修飾が認められたことを契機として、LAMP-1中の29残基からなるセグメントがFUT9との相互作用を規定することを見出した。本セングメントは、他の糖タンパク質のC末端に連結させただけで、FUT9依存的なLewis X修飾をもたらすことから、糖鎖修飾を制御する分子コードとして活用できる可能性を示した。

使用直到去年优化的超分辨率和电子显微镜的条件，我们揭示了在培养细胞中高尔基体中糖基转移酶的详细定位。具体而言，通过使用与顶点融合的糖基转移酶，在糖基转移酶附近的生物素标记分子并使用该标记作为探针，我们成功地揭示了糖基转移酶在电子显微镜图像中的定位。为了阐明负责特定糖基化修饰的糖基转移酶的定位因素，我们使用接近性依赖性标记方法成功地鉴定了十种类型的糖基转移酶。此外，使用糖基转移酶融合的荧光蛋白作为探针，高尔基分数囊泡通过细胞分子成功分离。蛋白质组学分析使我们能够鉴定这些高尔基囊泡中包含的蛋白质，并且我们能够澄清用糖基转移酶定位的分子。另一方面，当在哺乳动物细胞中过度表达岩藻糖转移酶9（FUT9）时，在LAMP-1中观察到了Lewis X Glycan的特定修饰，并且我们发现LAMP-1中的29个残基的一部分调节了与FUT9的相互作用。该片段可以用作调节糖基化修饰的分子代码，因为它可以通过将其链接到其他糖蛋白的C端来简单地使用，从而导致依赖于FUT9依赖的Lewis X修饰。

项目成果

T細胞分化に伴うマトリグリカンの伸長抑制機構の探査

探索T细胞分化过程中抑制基质聚糖伸长的机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 藤田一輝;朱秋楠;荒川大;玉井郁巳;保科 明，矢木宏和，矢木真穂，石川 怜，肥田重明，加藤晃一
• 通讯作者: 保科 明，矢木宏和，矢木真穂，石川 怜，肥田重明，加藤晃一

ゴルジ体のサブコンパートメントにおける糖転移酵素の局在

高尔基体亚室中糖基转移酶的定位

• 发表时间: 2022
• 作者: 柳田 翔太;佐塚 文乃;林 紗代;小野 敦;諫田 泰成;矢木宏和，戸島拓郎，甲賀大輔，西 栄美子，齋藤泰輝，光山統泰，加藤 薫，加藤晃一
• 通讯作者: 矢木宏和，戸島拓郎，甲賀大輔，西 栄美子，齋藤泰輝，光山統泰，加藤 薫，加藤晃一

Promotion of sialylation of recombinant glycoprotein by tagging it with a specific sequence recognized by a cargo receptor complex

通过用货物受体复合物识别的特定序列标记重组糖蛋白，促进重组糖蛋白的唾液酸化

• 发表时间: 2022
• 作者: Hirokazu Yagi;Rino Yamada;Shungo Adachi;Jun-ichi Furukawa;TaikiSaito;Kengo Inutsuka;Rio Nakano;Saeko Yanaka;Rena Honda;Kazuhiro Aoki;Takuro Tojima;Maho Yagi-Utsumi;and Koichi Kato
• 通讯作者: and Koichi Kato

トーキョーウイルスのO型糖鎖の構造解析

东京病毒O型聚糖的结构分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Jinbo Shim，矢木宏和，武村政春，横田育子，古川潤一，加藤晃一

細胞外小胞に発現する糖鎖の構造、機能およびがんとの関連

细胞外囊泡表达的糖链的结构、功能及其与癌症的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: Mori Takahiro;Kumano Takuto;He Haibing;Watanabe Satomi;Senda Miki;Moriya Toshio;Adachi Naruhiko;Hori Sanae;Terashita Yuzu;Kawasaki Masato;Hashimoto Yoshiteru;Awakawa Takayoshi;Senda Toshiya;Abe Ikuro;Kobayashi Michihiko;原田陽一郎，近藤清貴，中嶋和紀，中の三弥子，鈴木健裕，堀 貫治，矢木宏和，加藤晃一，鈴木 匡，堂前 直，金藏拓郎，井上博雅，丸山征郎，谷口直之
• 通讯作者: 原田陽一郎，近藤清貴，中嶋和紀，中の三弥子，鈴木健裕，堀 貫治，矢木宏和，加藤晃一，鈴木 匡，堂前 直，金藏拓郎，井上博雅，丸山征郎，谷口直之