糖类组学与脂质组学杂志
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斑马鱼蛋白 O 连接甘露糖 β-1,2-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶 1 的分子表征

Yutaka Tamaru、Eriko Avarban Ban、Hiroshi Manya、Tamao Endo 和 Shinichi Akiyama

肌营养不良症是一种遗传性疾病，其特征是进行性肌肉退化和肌肉无力。α-肌营养不良聚糖的糖基化缺陷是导致某些先天性肌营养不良症（称为 α-肌营养不良聚糖病）的原因。α-肌营养不良聚糖中的聚糖结构为 Siaα2-3Galβ1-4GlcNAcβ1-2Manα1-Ser/Thr，是结合基底层蛋白所必需的。α-肌营养不良聚糖上 O-甘露糖基聚糖合成的第一步是由蛋白质 O-甘露糖基转移酶（POMT1 和 POMT2）催化，检测到 POMT1 或 POMT2 会导致 α-肌营养不良聚糖病之一的 Walker-Warburg 综合征。下一步由 O-甘露糖 β-1,2-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶 1 (POMGnT1) 催化，它是导致肌肉-眼-脑疾病的原因。我们之前报道过蛋白质 O-甘露糖基化对于斑马鱼正常胚胎发育是必需的，并揭示斑马鱼是 α-肌营养不良症的有用模型。在本研究中，我们重点关注斑马鱼 POMGnT1。斑马鱼 POMGnT1 在卵巢中表现出高水平表达，并且在整个早期发育阶段普遍存在，斑马鱼 POMT1 和 POMT2 也如此。斑马鱼POMGnT1在幼年斑马鱼中的吗啡啉实验显示出身体弯曲、眼睛小和心包水肿的几种表型。更重要的是，注射吗啉代的斑马鱼对识别糖基化α-肌营养不良聚糖的单克隆抗体IIH6的反应性降低。此外，通过敲低斑马鱼 POMGnT1 观察到的表型与斑马鱼 POMT2 相似，而不是与斑马鱼 POMT1 相似。最后，为了测量 POMGnT1 活性，我们在人胚胎肾 293T 细胞中克隆并表达了斑马鱼 POMGnT1。结果，斑马鱼POMGnT1具有将GlcNAc从UDP-GlcNAc转移到O-甘露糖基肽的酶活性，表明α-肌营养不良聚糖的O-甘露糖基化途径在斑马鱼中是保守的。