細胞表面のグリコエンジニアリングは,CMP-Neu5Acの二機能派生体を用いて,外因的酵素移転によるものです

Chantelle J Capicciotti, Chengli Zong, M Osman Sheikh

¹Department of Chemical Biology and Drug Discovery, Utrecht Institute for Pharmaceutical Sciences, and Bijvoet Center for Biomolecular Research, Utrecht University , Universiteitsweg 99, 3584 CG Utrecht, The Netherlands.

Journal of the American Chemical Society

|September 1, 2017

まとめ

この研究は,長時間持続する分子表示のための新しい細胞表面工学法を導入します. 細胞シグナル伝達とタンパク質結合の回復を可能にする複雑な生物分子を結合するために修正されたシアル酸を使用しています

科学分野:

生物化学
細胞生物学
グライコバイオロジー

背景:

現在の細胞表面工学の方法は,しばしば一時的な分子プレゼンテーションにつながり,遺伝的改変を必要とします.
細胞表面に外部生物分子の効率的で安定した表示は,生物学的研究と治療用途において極めて重要です.

研究の目的:

複雑な生物分子の機能的な長寿表示のための堅固な細胞表面工学戦略を開発する.
遺伝的操作を要する既存の方法の限界を克服するか,短期的なプレゼンテーションをもたらす.

主な方法:

合成ヘパラン硫酸 (HS) オリゴサッカリドとC-5位置のバイオチンで改変された新しいCMP- Neu5Ac誘導体を使用した.
リコンビネントのST6GAL1酵素を用いて,改変されたシアル酸を,生細胞のグリコタンパク質のN-グリカンに転送する.
タンパク質結合の回復と細胞信号の活性化における HS オリゴサッカリドの機能的活動を評価した.

主要な成果:

改変したシアリック酸とその付属のHSオリゴサカリドの長寿表示が生体細胞に達成された.
HSオリゴサッカライドが機能的に活性であり,タンパク質結合能力を回復することを示した.
機能的なHSオリゴサッカリドの表示時にHS欠乏細胞の細胞シグナルイベントの活性化を示した.

結論:

開発された細胞表面エンジニアリング戦略は,複雑なバイオ分子を細胞表面で安定して機能的に表現することを可能にします.
この方法は多用途で,様々な細胞タイプに適応し,幅広いバイオ分子と互換性があります.
このアプローチは,細胞のプロセスを研究し,新しいバイオテクノロジーのアプリケーションを開発するための強力なツールを提供します.

さらに関連する動画

08:16

Visualizing Intracellular Sialylation with Click Chemistry and Expansion Microscopy

Published on: February 7, 2025

1.1K

06:53

Rapid Antibody Glycoengineering in Chinese Hamster Ovary Cells

Published on: June 2, 2022

3.8K

関連する概念動画

01:24

Oligosaccharide Assembly

3.7K

Protein glycosylation starts in the ER lumen and continues in the Golgi apparatus. Glycosyltransferases catalyze the addition of sugar molecules or glycosylation of proteins. Usually, these enzymes add sugars to the hydroxyl groups of selected serine or threonine residues to form O-linked glycans or the amino groups of asparagine residues to form N-linked glycans. Different positions on the same polypeptide chain can contain differently linked glycans.
Multiple sugar molecules that may or may...

3.7K

01:25

Protein Glycosylation

10.0K

Glycosylation, the most common post-translational modification for proteins, serves diverse functions. Adding sugars to proteins makes the proteins more resistant to proteolytic digestion. Glycosylated proteins can act as markers and receptors to promote cell-cell adhesion. Additionally, they have many essential quality control functions in the cell, such as correct protein folding and facilitating transport of misfolded proteins to the cytosol, which can be degraded.
Glycosylation occurs in...

10.0K

01:05

Proteoglycans

5.0K

Glycans, a class of complex heterogeneous molecules, can be covalently attached to proteins to form glycosylated proteins that regulate various physiological and pathological processes. Glycosylated proteins or glycoproteins comprise N-linked and O-linked oligosaccharides. O-glycosylation is the most common type of protein glycosylation. Here, glycans attach to the oxygen atom of the hydroxyl groups of Serine or Threonine residues. O-linked glycosylation occurs later in protein processing,...

5.0K

01:14

Glycocalyx and its Functions

9.4K

The glycocalyx is a carbohydrate-rich, fuzzy-appearing layer on the outer surface of the cell membrane. It is highly hydrophilic, because of this it attracts large amounts of water to the cell's surface. This aids the cell's interaction with the watery environment and also helps it to obtain substances dissolved in the water. It is also important for cell identification, self/non-self determination, and embryonic development and is used in cell-to-cell attachments to form tissues.