OGT

OGT (engelsk, O -linked N-acetyl G lucosamine T ransferase) är en gen som kodar för OGT glykosyltransferas (EC 2.4.1.255). OGT-enzymet glykosylerar proteiner genom att katalysera bildandet av en O - glykosidbindning mellan N-acetylglukosamin (GlcNAc) och serin- eller treoninrester . OGT-enzymet använder UDP-N-acetylglukosamin som en källa till GlcNAc-gruppen [1] . Bland målen för OGT-enzymet finns många olika proteiner, inklusive metyltransferas MLL5 , histon H2B, tau-protein , transkriptionell samregulator HCFC1 , AKT1 och PFKL-kinaser [2] . För OGT-genen har alternativt splitsade transkriptvarianter som kodar för olika isoformer av enzymet hittats. En av isoformerna av OGT-proteinet (~90 kDa) är lokaliserad i mitokondrierna , medan de andra två (78 och 110 kDa) är lokaliserade i cellens cytoplasma och kärna [3] . Hos människor är OGT-genen lokaliserad på den långa armen av X-kromosomen (Xq13) [4] ; Flera punktmutationer i OGT-genen har beskrivits som är associerade med demens och utvecklingsförsening [5] . Aminosyrasekvensen för proteinet som kodas av OGT-genen är mycket konserverad i den fylogenetiska serien från maskar till människor. OGT -genknockout hos däggdjur är embryoletal [6] .

Funktioner av O -acetylglukosaminering

Målet för O-acetylglukosaminering är proteiner som finns kvar i cytoplasman eller i cellkärnan. Detta skiljer denna modifiering från N-acetylgalaktosamin ( O -GalNAc) glykosylering, som riktar sig mot utsöndrade proteiner [7] . O -acetylglukosaminering är en dynamisk modifiering: det finns en balans i cellen mellan O-acetylglukosaminering av målproteinet genom OGT-glykosyltransferas och avlägsnande av N-acetylglukosamin genom nukleärt cytoplasmatiskt β-N-acetylglukosaminidas OGA ( O -GlcNAcase; OGA2; EC . .1.169) [8] [9] . O -acetylglukosaminering liknar dynamiskt proteinfosforylering, vilket också är en reversibel modifiering. Men bara två specialiserade enzymer är direkt involverade i O -acetylglukosaminering av proteiner, medan hundratals kinaser och defosforylaser är involverade i fosforylering [10] . O -acetylglukosaminering och fosforylering kan ske vid samma serin- eller treoninaminosyrarester, vilket tyder på att dessa modifieringar kan konkurrera med varandra i cellen [8] [11] . O -acetylglukosaminering påverkar cellcykeln , proteinstabiliteten och är involverad i svaret på stress. Denna modifiering kan spela en roll vid neurodegenerativa sjukdomar som Parkinsons sjukdom och Alzheimers sjukdom [12] [11] . Denna modifiering har visat sig spela en roll vid diabetes [13] . O - GlcNAc -glykosylering kan också bidra till Warburg-effekten som observeras i cancerceller [8] [14] .

Anteckningar

1. ↑ Lubas WA, Frank DW, Krause M., Hanover JA O-Linked GlcNAc-transferas är ett konserverat nukleocytoplasmatiskt protein som innehåller tetratricopeptidrepetitioner  // The  Journal of Biological Chemistry  : journal. - 1997. - April ( vol. 272 ​​, nr 14 ). - P. 9316-9324 . doi : 10.1074 / jbc.272.14.9316 . — PMID 9083068 .
2. ↑ UniProtKB - O15294 (OGT1_HUMAN  ) . https://www.uniprot.org . Tillträdesdatum: 18 april 2020.
3. ↑ Zachara N., Akimoto Y., Hart GW The O-GlcNAc Modification // Essentials of Glycobiology. 3:e upplagan. (eng.) / A. Varki, RD Cummings, JD Esko et al.. - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2017. - P. 823. - ISBN 978-1-621821-32-8 .
4. ↑ Entrez-gen: OGT O-kopplat N-acetylglukosamin (GlcNAc)-transferas (UDP-N-acetylglukosamin:polypeptid-N-acetylglukosaminyltransferas) . (obestämd)
5. ↑ Pravata VM et al. Ett intellektuellt funktionsnedsättningssyndrom med singelnukleotidvarianter i O-GlcNAc-transferas  (engelska)  // European Journal of Human Genetics. - 2020. - Vol. 28 . - s. 706-714 . - doi : 10.1038/s41431-020-0589-9 .
6. ↑ Shafi R. et al. O-GlcNAc-transferasgenen finns på X-kromosomen och är väsentlig för embryonala stamcellers viabilitet och musontogeni  //  Proceedings of the National Academy of Science. - 2000. - Vol. 97 , nr. 11 . — S. 5735-5739 . - doi : 10.1073/pnas.100471497 .
7. ↑ Yang, Xiaoyong; Qian, Kevin. Protein O -GlcNAcylering: framväxande mekanismer och funktioner  // Nature Reviews Molecular Cell Biology  : tidskrift  . - 2017. - Vol. 18 . - S. 452-465 . - doi : 10.1038/nrm.2017.22 . — PMID 28488703 .
8. ↑ 1 2 3 Varki, Ajit. Grunderna i glykobiologi. — 3:a. — Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2015. - ISBN 9781621821328 .
9. ↑ G. Spiro, Robert. Proteinglykosylering: natur, distribution, enzymbildning och sjukdomsimplikationer av glykopeptidbindningar  (engelska)  // Glycobiology : journal. - 2002. - Vol. 12 , nr. 4 . - P. 43R-56R . doi : 10.1093 / glycob/12.4.43R . — PMID 12042244 .
10. ↑ B. Lazarus, Mikael; Jiang, Jiaoyang; Kapuria, Vaibhav; Bhuyan, Tanja; Janetzko, John; F. Zandberg, Wesley; J. Vocadlo, David; Herr, Winship; Walker, Suzanne. HCF-1 klyvs i det aktiva stället för O -GlcNAc-transferas  (engelska)  // Science: journal. - 2013. - Vol. 342 , nr. 6163 . - P. 1235-1239 . - doi : 10.1126/science.1243990 . — PMID 24311690 .
11. ↑ 1 2 W. Hart, Gerald; Slawson, Tchad; Ramirez-Correa, Genaro; Lagerlöf, Olof. Korssamtal mellan O -GlcNAcylering och fosforylering: roller i signalering, transkription och kroniska sjukdomar   // Årlig översyn av biokemi : journal. - 2011. - Vol. 80 , nej. 1 . - P. 825-858 . - doi : 10.1146/annurev-biochem-060608-102511 . — PMID 21391816 .
12. ↑ Van den Steen, Philippe; M. Rudd, Pauline; A. Dwek, Raymond; Opdenakker, Ghislain. Koncept och principer för O -länkad glykosylering   // Kritiska recensioner inom biokemi och molekylärbiologi : journal. - 1998. - Vol. 33 , nr. 3 . - S. 151-208 . doi : 10.1080 / 10409239891204198 . — PMID 9673446 .
13. ↑ Ma, Junfeng; W. Hart, Gerald. Protein O -GlcNAcylering vid diabetes och diabetiska komplikationer  (engelska)  // Expert Review of Proteomics: journal. - 2014. - Vol. 10 , nej. 4 . - s. 365-380 . - doi : 10.1586/14789450.2013.820536 . — PMID 23992419 .
14. ↑ Muniz de Quieroz, Rafaela; Carvalho, Erica; Barbosa Dias, Wagner. O -GlcNAcylering: den söta sidan av cancern // Frontiers in Oncology. - 2014. - T. 4 . - S. 132 . — doi : 10.3389/fonc.2014.00132 .