神経接着分子L1のメンブラントラフィックにおける糖鎖修飾の役割

糖基化在神经粘附分子 L1 膜运输中的作用

基本信息

批准号：
20790085
负责人：
相川義勝
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokushima Bunri University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20790085/
关键词：
神経科学糖鎖修飾脳神経疾患メンブラントラフィック

项目摘要

細胞間接着現象は、脳の形態形成や記憶・学習などの高次機能において大変重要な役割を果たしている。神経接着分子であるL1は、細胞表面に局在する膜貫通型のN-型糖タンパク質で、神経軸索形成や細胞接着といった生理機能の制御を司っている。一般的に糖鎖修飾された接着分子は、その糖鎖を介して様々な接着分子との相互作用が行われていることが知られているが、L1におけるN-型糖鎖修飾の生理学的な機能については不明である。大変興味深いことに申請者は、水頭症などの重篤な脳神経疾患の発症に至ることが知られるL1変異体の中に、N-型の糖鎖修飾が行われず細胞膜表面に輸送されないものがあることを見出した。実際にL1のN-型の糖鎖修飾を抑制するような薬剤(ツニカマイシン等)存在下で培養細胞に処理すると、細胞膜表面にほとんど発現できずに、細胞内のゴルジ体やエンドソーム内に異常に蓄積していた。これらのことはN-型糖鎖修飾されることがL1の細胞内メンブラントラフィックに大変重要であることを示唆している。さらにこうした変異体は、高分子量の凝集体を形成し、リジン63で繋がったポリユビキチン化修飾が野生型に比較して異常に亢進されていた。即ち、水頭症などの原因となるL1変異体は、細胞内での正常な糖鎖修飾が行われていないために、コビキチン化修飾された後、ゴルジ体からエンドソームを介して最終的にリソソームで分解除去されているというとが考えられた。そこで申請者はL1を糖鎖修飾するタンパク質を同定するために、酵母ツーハイブリッドシステムを行った。しかしながらL1と相互作用すると知られているクローン以外、目的とする糖鎖修飾関連酵素は同定できず、今後の研究課題として残された。

细胞 - 细胞粘附现象在诸如脑形态发生，记忆和学习之类的高级功能中起着非常重要的作用。 L1是一种神经粘附分子，是一种位于细胞表面的跨膜N型糖蛋白的跨膜型糖蛋白，并负责控制神经轴突形成和细胞粘附等生理功能。通常，众所周知，糖基化的粘附分子通过其聚糖与各种粘附分子相互作用，但是L1中N型聚糖修饰的生理功能尚不清楚。有趣的是，申请人发现，一些已知的L1突变体导致严重的颅神经系统疾病（例如脑力脑）的发展，这些疾病不受N型糖基化的影响，并且未转运到细胞膜表面。当实际上在存在抑制L1的N型糖基化的药物（例如女衣霉素）的药物中治疗培养细胞时，它们几乎不会在细胞膜表面表达，并且在细胞内的高尔基体和内体中异常积聚。这些表明N型聚糖修饰对于L1的细胞内膜流量非常重要。此外，与野生型相比，这些突变体形成了高分子量聚集体，赖氨酸63连接的多泛素化修饰异常增强。换句话说，有人认为引起脑积水等的L1突变体没有在细胞中进行正常的糖基化修饰，然后凝集并最终通过溶酶体通过内体降解并从高尔基体中去除并去除。因此，申请人进行了酵母两杂交系统，以鉴定糖基修饰L1的蛋白质。但是，除了已知与L1相互作用的克隆外，无法确定与目标聚糖修饰相关的酶，这是将来的研究主题。