精子形成過程における核膜孔複合体の脱糖鎖と崩壊について

精子发生过程中核孔复合物的去糖基化和崩溃

基本信息

批准号：
17050031
负责人：
後藤聡
金额：
$ 4.1万
依托单位：
Mitsubishi Kagaku Institute of Life Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

核膜孔は、細胞内でO-GlcNAcにより糖鎖修飾される蛋白質複合体としてもよく知られている。しかし、その糖鎖修飾の意義については必ずしも明らかになっていない。我々は、先行実験よりショウジョウバエの精子形成過程では核膜孔上の糖修飾がダイナミックに制御されていることを見出した。すなわち、体細胞では、常に糖修飾を受けている核膜孔が、精子形成過程の減数分裂直後に一過的に糖修飾が失われることを見出した。さらに興味深いことに、糖修飾を失った核膜孔は徐々に消失することも見出した。これらの観察結果は、O-GlcNAcによる糖修飾が核膜孔の安定性に寄与している可能性を示唆している。そこで、我々は核膜孔上の糖鎖の役割を解析するために、O-GlcNAcを付加する酵素O-GlcNAc Transferase(OGT)およびO-GlcNAcを脱離させる酵素O-GlcNAc'aseのノックダウンや強制発現できる系を構築した。その系を用いてショウジョウバエの精巣でOGTをノックダウンしたところ、正常よりも早い段階から核膜孔が核膜から一部消失することを見出した。このことは、糖修飾が核膜孔の安定性に寄与していることを強く示唆している。そこで、O-GlcNAcによって糖修飾を受ける主要な核膜孔蛋白質であるNup62をノックダウンしたところ、一部の核膜孔が核膜から消失することも見出した。この結果は、Nup62が核膜孔の形成維持に重要な役割を果たしていることを示している。

核孔也被称为蛋白质复合物，在细胞内与 O-GlcNAc 糖基化。然而，这种糖链修饰的意义并不一定清楚。从之前的实验中，我们发现果蝇精子发生过程中核孔上的糖修饰是动态调节的。换句话说，我们发现在体细胞中，不断进行糖修饰的核孔在精子发生过程中减数分裂后立即暂时失去糖修饰。更有趣的是，他们还发现失去糖修饰的核孔逐渐消失。这些观察结果表明，O-GlcNAc 糖修饰可能有助于核孔的稳定性。因此，为了分析糖链对核孔的作用，我们敲低了 O-GlcNAc 转移酶 (OGT)（一种添加 O-GlcNAc 的酶）和 O-GlcNAc'ase（一种去除 O-GlcNAc 的酶）。我们构建了一个允许强制表达的系统。当他们使用该系统敲除果蝇睾丸中的 OGT 时，他们发现核孔比正常情况更早地从核膜上部分消失。这强烈表明糖修饰有助于核孔的稳定性。当他们敲除 Nup62（一种经过 O-GlcNAc 进行糖修饰的主要核孔蛋白）时，他们发现一些核孔从核膜上消失了。这一结果表明Nup62在维持核孔形成中发挥重要作用。