真核微生物のGal糖鎖が果たす認識糖としての役割

Gal糖链在真核微生物中作为识别糖的作用

• 批准号: 22KJ2454
• 负责人: 福永 嵩大
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2454/
• 关键词: ガラクトース含有糖鎖; 細胞壁多糖; 油脂生産酵母; 分裂酵母; O-結合型糖鎖; N-結合型糖鎖; ガラクトピラノース; 細胞間認識; ガラクトース含有糖鎖; 細胞壁多糖; 油脂生産酵母; 分裂酵母; O-結合型糖鎖; N-結合型糖鎖; ガラクトピラノース; 細胞間認識

本研究では糖鎖中にガラクトースを有する分裂酵母Schizosaccharomyces pombe、Schizosaccharomyces japonicus、油脂生産酵母Yarrowia lipolytica、Lipomyces starkeyiを研究対象とした。いくつかの酵母細胞は酵母型と菌糸型を切り替える二形性を示す。分裂酵母の中ではS. japonicusが唯一二形性を示す。そこで、糖鎖へのガラクトース付加の場であるゴルジ体に供与基質UDP-Galを供給するUDP-Galトランスポーター遺伝子を破壊することで、S. japonicusガラクトース欠損株を取得した。ガラクトース欠損株は誘導条件下でも菌糸状成長が確認されなかったことから、菌糸状成長に糖鎖中のガラクトースが必須であることが明らかになった。さらに油脂生産酵母の糖鎖構造についても解析を行い、分裂酵母との比較を行った。その結果、糖鎖の非還元末端の構造が異なることが明らかになった。分裂酵母が有する凝集素タンパク質Gsf2は分裂酵母糖鎖中のガラクトースを特異的に認識する。そこでさらに、Gsf2過剰発現株を用いて油脂生産酵母Yarrowia lipolyticaの糖鎖の認識を調べた。その結果、Gsf2はY. lipolyticaの細胞表層糖鎖を認識しなかった。これらのことから、糖鎖構造の違いに基づくガラクトース含有糖鎖の認識システムの存在が示唆された。

在这项研究中，研究了裂变酵母菌的裂变酵母菌酸糖疗法，Japonicus schizosacchomyces，产生脂肪的酵母菌yarrowia脂溶剂和脂肪酵母在其糖链中有半乳糖的脂肪酵母。一些酵母细胞表现出二态性，可在酵母菌和菌丝类型之间切换。在裂变酵母菌中，japonicus是唯一的二态性。因此，通过破坏将供体底物UDP-GAL提供给高尔基体的UDP-GAL转运蛋白基因获得半乳糖缺陷菌株，这是向糖链中添加半乳糖的位点。半乳糖不足的菌株即使在诱导条件下也没有菌丝体生长，这表明糖链中的半乳糖对于菌丝体生长至关重要。此外，还分析了产生脂肪酵母的糖链结构，并将其与裂变酵母进行比较。结果，揭示了糖链非还原端的结构有所不同。由裂变酵母所拥有的凝集素蛋白GSF2专门识别裂变酵母糖链中的半乳糖。此外，我们使用GSF2过表达的菌株研究了产生脂肪Yarrowia脂溶剂的脂肪链的识别。结果，GSF2无法识别脂溶剂溶液的细胞表面糖。这些结果表明，基于糖链结构的差异，存在识别含半乳糖糖链的系统。