Research Abstract
タンパク質の細胞外ドメイン上にあるO結合型N-アセチルグルコサミンは上皮細胞とマトリックス間の相互作用を仲介している
O-Linked--acetylglucosamine on extracellular protein domains mediates epithelial cellmatrix interactions
2011年12月13日 Nature Communications 2 : 583 doi: 10.1038/ncomms1591
細胞質のタンパク質や核タンパク質のO結合型N-アセチルグルコサミン（O-GlcNAc）修飾は基本的な細胞機能を調節しており、また糖尿病や神経変性疾患の病因にかかわっている。この細胞内で起こるO-GlcNAc修飾は、単一のO-GlcNAcトランスフェラーゼ、OGTによって触媒される。本論文では、新規なOGTであるEOGTが細胞外でのO-GlcNAc修飾にかかわっていることを報告する。OGTとEOGTはどちらもヘキソサミン経路によって調節されているが、EOGTは小胞体内腔に局在していて、OGTに非依存的にGlcNAcを上皮増殖因子様ドメイン転移する。Eogtが失われると、頂端側細胞外マトリックスの異常が引き起こすものと似た表現型が見られるようになる。膜に係留されている細胞外タンパク質のDumpy（Dp）はO-GlcNAc修飾されており、EOGTはDp依存性の上皮細胞－マトリックス相互作用に必要である。したがって、分泌型糖タンパク質や膜糖タンパク質のO-GlcNAc修飾は、細胞表面で起こる細胞間相互作用、あるいは細胞とマトリックスの間の相互作用の今まで知られていなかったメディエーターである。
- 名古屋大学 大学院医学系研究科 生化学第二講座
- 名古屋大学 大学院生命農学研究科 応用分子生命科学専攻
- 総合研究大学院大学 国立遺伝学研究所 構造遺伝学研究センター
The O-linked-N-acetylglucosamine (O-GlcNAc) modification of cytoplasmic and nuclear proteins regulates basic cellular functions and is involved in the aetiology of diabetes and neurodegeneration. This intracellular O-GlcNAcylation is catalyzed by a single O-GlcNAc transferase, OGT. Here we report a novel OGT, EOGT, responsible for extracellular O-GlcNAcylation. Although both OGT and EOGT are regulated by hexosamine flux, EOGT localizes to the lumen of the endoplasmic reticulum and transfers GlcNAc to epidermal growth factor-like domains in an OGT-independent manner. Loss of Eogt gives phenotypes similar to those caused by defects in the apical extracellular matrix. Dumpy (Dp), a membrane-anchored extracellular protein, is O-GlcNAcylated, and EOGT is required for Dp-dependent epithelial cellmatrix interactions. Thus, O-GlcNAcylation of secreted and membrane glycoproteins is a novel mediator of cellcell or cellmatrix interactions at the cell surface.
