魚類の胚発生におけるN型糖鎖脱離の生理的意義およびその生理機能の解明

阐明N-聚糖消除的生理意义及其在鱼类胚胎发育中的生理功能

• 批准号: 22K14950
• 负责人: 本田 晃伸
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14950/
• 关键词: N型糖鎖脱離酵素; 糖鎖分解酵素; 糖タンパク質

魚類の受精卵や胚では、タンパク質に結合していない遊離したN型糖鎖（遊離N型糖鎖）が見つかっている。これら遊離N型糖鎖はその構造上の特徴から、卵黄タンパク質や受精に関与するタンパク質より切り出されている、と考えられている。また、特定の構造の遊離N型糖鎖は、未受精卵では見られず、胚発生段階特異的に作られることから、正常な胚発生に必要なことが示唆されている。このように魚類の正常な胚発生には特定の糖タンパク質からN型糖鎖が脱離することが重要であると予想されているにも関わらず、魚類におけるN型糖鎖脱離酵素の遺伝子の同定は行われていない。さらに、魚類では他の脊椎動物と異なる性状を持つN型糖鎖脱離酵素の存在が示唆されているが、その遺伝子や生理機能は全く不明である。しかし、魚類におけるN型糖鎖脱離酵素の遺伝子の同定は行われていない。そこで、本年度は脊椎動物で高く保存されている中性PNGase(Ngly1またはPNGaseと呼ばれている)および他の脊椎動物に存在しない、魚類のみに存在する酸性PNGaseの２つのN型糖鎖脱離酵素の同定をゼブラフィッシュで行なった。また、酵素学的性状を明らかにするために、タンパク質の発現系を確立し、酵素学的性状の解析を行なった。その結果、中性PNGaseは他の脊椎動物のNgly1と同様の酵素学的性状を示した。酸性PNGaseはメダカの報告と同じ酵素学的性状を示した。さらに、中性PNGaseおよび酸性PNGaseの生理機能を明らかにするために、これら遺伝子を欠損したゼブラフィッシュの作出も行なった。

在鱼的受精卵和胚胎中发现了不与蛋白质结合的游离 N-聚糖（游离 N-聚糖）。根据其结构特征，这些游离 N-聚糖被认为是从蛋黄蛋白和参与受精的蛋白质中切除的。此外，未受精卵中未发现具有特定结构的游离N-聚糖，而是在胚胎发育的特定阶段产生，这表明它们是正常胚胎发育所必需的。尽管据预测，N-聚糖与特定糖蛋白的分离对于鱼类的正常胚胎发育很重要，但尚未得到证实。此外，尽管有人认为鱼类具有与其他脊椎动物不同的特性的N-聚糖酶，但其基因和生理功能完全未知。然而，鱼类中N-糖基化酶的基因尚未被鉴定。因此，今年我们将重点关注两种类型的N-聚糖解吸：在脊椎动物中高度保守的中性PNGase（称为Ngly1或PNGase）和仅存在于鱼类中而在其他脊椎动物中不存在的酸性PNGase。在斑马鱼中发现了这种酶。此外，为了阐明酶学性质，我们建立了蛋白表达系统并分析了酶学性质。结果，中性 PNGase 显示出与其他脊椎动物的 Ngly1 相似的酶学特性。酸性 PNGase 显示出与青鳉报道相同的酶学特性。此外，为了阐明中性PNGase和酸性PNGase的生理功能，我们培育了缺乏这些基因的斑马鱼。

项目成果

魚類特有の酸性PNGase (Ngly2)の同定とその酵素学的性状

鱼类特有的酸性PNGase（Ngly2）的鉴定及其酶学性质

• 发表时间: 2022
• 作者: 本田晃伸;清野淳一;平山弘人;植木雅志;鈴木匡
• 通讯作者: 鈴木匡

Analysis of free N-glycans in fish serum

鱼血清中游离 N-聚糖的分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Akinobu Honda;Junichi Seino;Tadashi Suzuki
• 通讯作者: Tadashi Suzuki