アスパルテート・グリコシレーションはアイソアスパルテートへのイソメリゼーションを誘発する
John Janetzko1,2, Suzanne Walker2
1Department of Chemistry and Chemical Biology, Harvard University , Cambridge, Massachusetts 02138, United States.
O- リンクされたβ- N- アセチルグルコサミントランスファーゼ (OGT) 酵素は,アスパルテート残基を素早くグリコシラートし,タンパク質イソメリゼーションにつながる中間物質を形成します. これは,OGTが細胞内のアスパルト酸からアイソアスパルト酸への変換を酵素的に触媒化することを示唆している.
科学分野:
- 生物化学
- 酵素学
- 分子生物学
背景:
- O- リンクされたβ- N- アセチルグルコサミントランスファーゼ (OGT) は,タンパク質の糖化に関与する重要なヒト酵素である.
- OGTは,グルタミン酸残基の初期グリコシル化により,宿主細胞因子1 (HCF-1) の分裂を媒介する.
- 以前の研究では,HCF- 1でグルタミン酸をアスパルテートに置き換えることで分裂を防ぐことが示されましたが,アスパルテートグリコシレーションは調査されていません.
研究 の 目的:
- グルタミン酸と比較してアスパルテートに対するOGTのグリコシレーション活性を調べる.
- OGT媒介によるアスパルテートグリコシル化反応のメカニズムと産物を明らかにする.
- アスパルト酸からアイソアスパルト酸へのイソメリゼーションにおけるOGTや他の酵素の潜在的酵素的役割を探求する.
主な方法:
- グルタミン酸を含むモデルペプチド基板に対するOGTの糖化率の比較分析.
- 質量スペクトロメトリーとペプチド配列測定を用いた反応中間産物と最終産物の特徴化.
- アスパルト酸イソメリゼーションに関与する潜在的な酵素のシリコ分析と文献レビュー.
主要な成果:
- OGTは,モデルペプチドでグルタミン酸よりもアスパルタ酸のグリコシル化が著しく速い.
- OGT触媒によるアスパルテートグリコシレーションは,サクシニミド中間体を通して行われます.
- サクシニミド中間体は水分解してイソアスパルチルペプチドを形成し,酵素触媒によるアスパルチドからイソアスパルチドへの異体化を示している.
- ポリー ((ADP-リボース) ポリメラーゼ (PARP) も,アスパルト酸イソメリゼーションの潜在的な触媒として提案されています.
結論:
- OGTはアスパルタ酸を効率的にグリコシラートし,イソアスパルチルペプチドの形成につながります.
- この研究は,アスパルテートからアイソアスパルテートへの異体化のための新しい酵素経路を明らかにし,それが独占的に非酵素であるという概念に異議を唱える.
- この発見は,アスパルテートイソメリゼーションによる細胞タンパク質の改変と修復に,OGTと潜在的にPARPを関与させる.
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