β4GalT1基因点突变为GalNAcT对小鼠生理功能的影响

陈亚然,操然,张瑶瑶,Voglmeir JOSEF,刘丽

(南京农业大学食品科学技术学院,江苏 南京 210095)

糖基化反应是生物体内非常重要的转化反应之一,是碳水化合物(即糖基供体)与另一分子(糖基受体如蛋白质等)的羟基或其他官能团相连形成糖缀合物的反应。这些糖缀合物中的碳水化合物部分在机体内参与了广泛的生命活动过程,如细胞与细胞相互作用[1-3]、细胞黏附[4-6]、宿主和病原体相互作用[7-9]、先天和后天免疫[4,10]、中性粒细胞募集到组织损伤部位等[4],具有重要的生物学作用。生物体内的糖基化过程主要由糖基转移酶催化完成。

β-1,4-半乳糖基转移酶(β4GalT)是近年来研究最多的糖基转移酶类之一,它是一种由β4GalT1基因编码的酶[11],负责细胞糖缀合物(糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖)碳水化合物部分中半乳糖基化结构的合成[12]。研究发现,β4GalT对细胞生长和分化,特别是皮肤和小肠细胞,以及早期的动物死亡率均有显著影响[13-15]。通过氨基酸多序列对比和系统发育学预测分析将β4GalT家族分为4个亚族,分别为β4GalTⅠ和β4GalTⅡ、β4GalTⅢ和β4GalTⅣ、β4GalTⅤ和β4GalTⅥ,以及β4GalTⅦ[1]。β4GalT家族的各成员定位于染色体的不同位置,目前对于β4GalT1的功能研究最多。

β4GalT1是机体中分布最广泛的糖基化转移酶之一。β4GalT1是一种反式高尔基体常驻酶,在锰离子存在下,它可以将UDP-半乳糖中的半乳糖转移到存在于受体聚糖分子非还原末端存在的N-乙酰氨基葡萄糖分子中,合成具有以β-1,4-糖苷键连接的二糖部分LacNAc(UDP-半乳糖+N-乙酰氨基葡萄糖→UDP+N-乙酰氨基乳糖),这在糖蛋白的碳水化合物组分的合成中非常重要[16]。……