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POMGNT1; PROTEIN O-MANNOSE β-1,2-N-ACETYLGLUCOSAMINYLTRANSFERASE
キーワード
O-マンノース型糖鎖、N-アセチルグルコサミン転移酵素、muscle-eye-brain病
歴史とあらまし
1997年に哺乳類のO-マンノース型糖鎖（Siaα2-3Galβ1-4GlcNAcβ1-2Man）が発見された（Ref.1）。2001年にN型糖鎖の生合成酵素N-アセチルグルコサミン転移酵素-I（MGAT1）との相同性をもとにクローニングされ、O-マンノース型糖鎖の生合成においてGlcNAcβ1-2Man形成に関わる糖転移酵素であることが明らかとされた（Ref.2,3）。同時にPOMGnT1遺伝子が先天性筋ジストロフィー症のmuscle-eye-brain病の原因遺伝子であることが明らかとなった。POMGnT1遺伝子は第1染色体短腕（1p34-33）にマップされ、9.76kbの領域に22のエクソンよりなる（Ref.2）。
分子構造
ヒトPOMGnT1はゴルジ体に局在するII型膜蛋白質であり、N末側から細胞質領域（38アミノ酸）、膜貫通領域（約21アミノ酸）、幹領域（約241アミノ酸）、触媒活性領域（C末側約360アミノ酸）の660アミノ酸で構成される（Ref.4）。
機能
蛋白質のセリン（Ser）あるいはスレオニン（Thr）のヒドロキシル基にマンノース（Man）が結合した糖鎖をO-マンノース型糖鎖という。哺乳類O-マンノース型糖鎖の生合成においてUDP-N-アセチルグルコサミン（UDP-GlcNAc）を糖供与基質としてGlcNAcをβ1-2結合でManに転移する酵素である（Ref.2, 3）。
図. 哺乳類O-マンノース型糖鎖の生合成
老化・老年病における意義
O-マンノース型糖鎖は筋形質膜に存在するジストロフィン糖蛋白質複合体（DGC）の形成に必要とされる。DGCは筋組織の維持や再生に重要な役割を果たしていることから、O-マンノース型糖鎖に異常が生じると筋疾患などの障害が生じる。POMGnT1欠損マウスでは筋の再生能が低下していることが報告されている（Ref. 5）。
Database
606822 POMGNT1
参考文献
1) Chiba A, Matsumura K, Yamada H, Inazu T, Shimizu T, Kusunoki S, Kanazawa I,
Kobata A, Endo T. Structures of sialylated O-linked oligosaccharides of bovine
peripheral nerve alpha-dystroglycan. The role of a novel O-mannosyl-type
oligosaccharide in the binding of alpha-dystroglycan with laminin. J Biol Chem
272: 2156-2162, 1997
(PMID: 8999917)
2) Yoshida A, Kobayashi K, Manya H, Taniguchi K, Kano H,
Mizuno M, Inazu T, Mitsuhashi H, Takahashi S, Takeuchi M, Herrmann R, Straub V,
Talim B, Voit T, Topaloglu H, Toda T, Endo T. Muscular dystrophy and neuronal
migration disorder caused by mutations in a glycosyltransferase, POMGnT1. Dev
Cell 1: 717-724, 2001
(PMID: 11709191)
3) Takahashi S, Sasaki T, Manya H, Chiba Y, Yoshida A,
Mizuno M, Ishida H, Ito F, Inazu T, Kotani N, Takasaki S, Takeuchi M, Endo T. A
new beta-1,2-N-acetylglucosaminyltransferase that may play a role in the
biosynthesis of mammalian O-mannosyl glycans. Glycobiology 11: 37-45, 2001
(PMID: 11181560)
4) Akasaka-Manya K, Manya H, Kobayashi K, Toda T, Endo
T. Structure-function analysis of human protein O-linked mannose
beta1,2-N-acetylglucosaminyltransferase 1, POMGnT1. Biochem Biophys Res Commun
320: 39-44, 2004
(PMID:
15207699)
5) Miyagoe-Suzuki Y, Masubuchi N, Miyamoto K, Wada MR, Yuasa S,
Saito F, Matsumura K, Kanesaki H, Kudo A, Manya H, Endo T, Takeda S. Reduced
proliferative activity of primary POMGnT1-null myoblasts in vitro. Mech Dev 126:
107-116, 2009
(PMID:19114101)
作成者
萬谷博、赤阪啓子、遠藤玉夫 20111205
Update 20120130