糖鎖伸長のブレーキ役を発見

～糖鎖伸長の制御による血中タンパク質の寿命の調節～

2024年6月5日

岐阜大学

糖鎖伸長のブレーキ役を発見

～糖鎖伸長の制御による血中タンパク質の寿命の調節～

【本研究のポイント】

·  糖鎖を作る酵素の一つであるB4GALNT3がタンパク質上の糖鎖に糖を１つ付けると、それ以上糖鎖が伸長しにくくなる

·  B4GALNT3がないマウスでは、糖鎖をもつタンパク質の血液中の濃度が高くなり、骨の形成が異常になることが知られている

·  B4GALNT3は糖鎖を短くすることで、血液中でのタンパク質の寿命を短く調節していると考えられる

·  骨の形成機構の解明や、血中タンパク質の寿命の改変への応用が期待される

【研究概要】  

　岐阜大学糖鎖生命コア研究所の木塚   康彦教授らの研究グループは、リール大学（フランス）、大阪大学、広島大学との共同研究で、タンパク質に付いた糖鎖が伸びなくなる新たな仕組みを発見しました。

　タンパク質に付く糖鎖は、細胞の中で多くの糖鎖合成酵素により作られます。B4GALNT3はそれら酵素の一つで、この酵素が作用すると、糖が１つ付加されますが、その後に糖鎖を伸ばす他の酵素が働かず、糖鎖が伸びなくなることがわかりました。通常、糖鎖が伸びて末端にシアル酸という糖が付くと、糖鎖を持つタンパク質（糖タンパク質）は血液中で安定となります。一方で、糖鎖からシアル酸が外れると血液中から除かれることがわかっています。B4GALNT3が作用すると、糖鎖が伸びずにシアル酸が付かなくなったことから、この酵素は糖タンパク質の血液からの除去を早めると考えられます。実際に、B4GALNT3は骨を少なくする糖タンパク質の血中の量を減らすことで、骨の形成を調節することが知られています。これらのことから、B4GALNT3は糖鎖の伸長を止めることで、血中タンパク質の量を少なくすると考えられます。本研究は、複雑な糖鎖形成の仕組みの解明と、タンパク質の血中安定性を制御する技術開発への貢献が期待されます。

　本研究成果は、2024年６月４日付で『Journal of Biological Chemistry』に掲載されました。また本研究は、文部科学省の大規模学術フロンティア促進事業「ヒューマングライコームプロジェクト」により支援を受けました。