Журнал гликомики и липидомики
Открытый доступ

Абстрактный

Молекулярная характеристика белка O-связанной маннозы β-1,2-N-ацетилглюкозаминилтрансферазы 1 у данио-рерио

Ютака Тамару, Эрико Аварбан Бан, Хироши Манья, Тамао Эндо и Шиничи Акияма

Мышечные дистрофии — это генетические заболевания, характеризующиеся прогрессирующей дегенерацией мышц и мышечной слабостью. Дефекты гликозилирования α-дистрогликана ответственны за некоторые врожденные мышечные дистрофии, называемые α-дистрогликанопатиями. Структура гликанов в α-дистрогликане — Siaα2-3Galβ1-4GlcNAcβ1- 2Manα1-Ser/Thr, необходимая для связывания белков базальной пластинки. Первый этап синтеза O-маннозилгликана на α-дистрогликане катализируется протеиновыми O-маннозилтрансферазами (POMT1 и POMT2), и обнаружение в POMT1 или POMT2 приводит к синдрому Уокера-Варбурга, одной из α-дистрогликанопатий. Следующий шаг катализируется O-маннозой β-1,2-N-ацетилглюкозаминилтрансферазой 1 (POMGnT1), и она отвечает за заболевание мышц, глаз и мозга. Ранее мы сообщали, что O-маннозилирование белка необходимо для нормального эмбрионального развития у данио-рерио, и показали, что данио-рерио является полезной моделью для α-дистрогликанопатий. В этом исследовании мы сосредоточились на данио-рерио POMGnT1. У данио-рерио POMGnT1 выявлен высокий уровень экспрессии в яичниках и повсеместно на ранней стадии развития, а также у данио-рерио POMT1 и POMT2. Эксперименты с морфолино данио-рерио POMGnT1 у молодых данио-рерио показали несколько фенотипов изогнутого тела, маленьких глаз и отечного перикарда. Что еще более важно, у зебры, которым вводили морфолино, наблюдалось снижение реактивности к моноклональному антителу IIH6, которое распознает гликозилированный α-дистрогликан. Более того, фенотипы, наблюдаемые при нокдауне зебры POMGnT1, были похожи на зебры POMT2, а не зебры POMT1. Наконец, для измерения активности POMGnT1 мы клонировали и экспрессировали зебру POMGnT1 в человеческих эмбриональных почечных клетках 293T. В результате зебру POMGnT1 обладал ферментативной активностью для переноса GlcNAc из UDP-GlcNAc в O-маннозиловый пептид, что указывает на то, что путь O-маннозилирования α-дистрогликана сохраняется у зебры.