OGT

OGT (în engleză, N-acetil G lucozamină T ransferaza legată de O ) este o genă care codifică glicoziltransferaza OGT (EC 2.4.1.255). Enzima OGT glicozilează proteinele prin catalizarea formării unei legături O - glicozidice între N-acetilglucozamină (GlcNAc) și reziduurile de serină sau treonină . Enzima OGT folosește UDP-N-acetilglucozamină ca sursă a grupului GlcNAc [1] . Printre țintele enzimei OGT se numără multe proteine ​​diferite, inclusiv metiltransferaza MLL5 , histona H2B, proteina tau , coregulatorul transcripțional HCFC1 , AKT1 și kinazele PFKL [2] . Pentru gena OGT, s-au găsit variante de transcriere combinate alternativ care codifică diferite izoforme ale enzimei. Una dintre izoformele proteinei OGT (~90 kDa) este localizată în mitocondrii , în timp ce celelalte două (78 și 110 kDa) sunt localizate în citoplasmă și nucleul celulei [3] . La om , gena OGT este localizată pe brațul lung al cromozomului X (Xq13) [4] ; Au fost descrise mai multe mutații punctuale ale genei OGT care sunt asociate cu demența și întârzierea dezvoltării [5] . Secvența de aminoacizi a proteinei codificată de gena OGT este foarte conservată în seria filogenetică de la viermi la oameni. Knockout-ul genei OGT la mamifere este embrioletal [6] .

Caracteristicile O -acetilglucozaminării

Ținta pentru O-acetilglucozaminarea sunt proteinele care rămân în citoplasmă sau în nucleul celulei. Acest lucru distinge această modificare de glicozilarea N-acetilgalactozaminei ( O - GalNAc), care vizează proteinele secretate [7] . O -acetilglucozaminarea este o modificare dinamică: există un echilibru în celulă între O-acetilglucozaminarea proteinei țintă de către OGT glicoziltransferaza și îndepărtarea N-acetilglucozaminei prin β-N-acetilglucozaminidaza citoplasmatică nucleară OGA ( O -GlcNAcase; OGA; EC3. .1.169) [8] [9] . O -acetilglucozaminarea este similară din punct de vedere dinamic cu fosforilarea proteinelor, care este, de asemenea, o modificare reversibilă. Cu toate acestea, doar două enzime specializate sunt direct implicate în O -acetilglucozaminarea proteinelor, în timp ce sute de kinaze și defosforilaze sunt implicate în fosforilare [10] . O -acetilglucozaminarea și fosforilarea pot avea loc la aceleași resturi de aminoacizi serină sau treonină, sugerând că aceste modificări pot concura între ele în celulă [8] [11] . O -acetilglucozaminarea afectează ciclul celular , stabilitatea proteinelor și este implicată în răspunsul la stres. Această modificare poate juca un rol în bolile neurodegenerative precum boala Parkinson și boala Alzheimer [12] [11] . S-a descoperit că această modificare joacă un rol în diabetul zaharat [13] . De asemenea , glicozilarea O -GlcNAc poate contribui la efectul Warburg observat în celulele canceroase [8] [14] .

Note

1. ↑ Lubas WA, Frank DW, Krause M., Hanover JA O-Linked GlcNAc transferaza este o proteină nucleocitoplasmatică conservată care conține repetiții tetratricopeptidice  // The  Journal of Biological Chemistry  : journal. - 1997. - Aprilie ( 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 . Data accesului: 18 aprilie 2020.
3. ↑ Zachara N., Akimoto Y., Hart GW Modificarea O-GlcNAc // Essentials of Glycobiology. a 3-a editie. (ing.) / A. Varki, RD Cummings, JD Esko et al.. - Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2017. - P. 823. - ISBN 978-1-621821-32-8 .
4. ↑ Gena Entrez: OGT N-acetilglucozamină (GlcNAc) transferază (UDP-N-acetilglucozamină: polipeptidă-N-acetilglucozaminil transferază) . (nedefinit)
5. ↑ Pravata VM și colab. Un sindrom de dizabilitate intelectuală cu variante cu o singură nucleotidă în transferază O-GlcNAc  (engleză)  // Jurnalul European de Genetică Umană. - 2020. - Vol. 28 . - P. 706-714 . - doi : 10.1038/s41431-020-0589-9 .
6. ↑ Shafi R. și colab. Gena transferazei O-GlcNAc se află pe cromozomul X și este esențială pentru viabilitatea celulelor stem embrionare și pentru ontogeneza șoarecelui  //  Proceedings of the National Academy of Science. - 2000. - Vol. 97 , nr. 11 . — P. 5735-5739 . - doi : 10.1073/pnas.100471497 .
7. ↑ Yang, Xiaoyong; Qian, Kevin. Protein O -GlcNAcylation: mecanisme și funcții emergente  // Nature Reviews Molecular Cell Biology  : journal  . - 2017. - Vol. 18 . - P. 452-465 . - doi : 10.1038/nrm.2017.22 . — PMID 28488703 .
8. ↑ 1 2 3 Varki, Ajit. Elemente esențiale ale glicobiologiei. — al 3-lea. — Cold Spring Harbor, New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2015. - ISBN 9781621821328 .
9. ↑ G. Spiro, Robert. Glicozilarea proteinelor: natura, distribuția, formarea enzimatică și implicațiile bolii legăturilor glicopeptidice  (engleză)  // Glycobiology: journal. - 2002. - Vol. 12 , nr. 4 . - P. 43R-56R . doi : 10.1093 / glycob/12.4.43R . — PMID 12042244 .
10. ↑ B. Lazăr, Mihai; Jiang, Jiaoyang; Kapuria, Vaibhav; Bhuyan, Tanja; Janetzko, Ioan; F. Zandberg, Wesley; J. Vocadlo, David; Herr, Winship; Walker, Suzanne. HCF-1 este scindat în situl activ al transferazei  O -GlcNAc (engleză)  // Science: journal. - 2013. - Vol. 342 , nr. 6163 . - P. 1235-1239 . - doi : 10.1126/science.1243990 . — PMID 24311690 .
11. ↑ 1 2 W. Hart, Gerald; Slawson, Ciad; Ramirez-Correa, Genaro; Lagerlof, Olof. Discuții încrucișate între O -GlcNAcylation și fosforilare: roluri în semnalizare, transcripție și boli cronice   // Revizuirea anuală a biochimiei : jurnal. - 2011. - Vol. 80 , nr. 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. Concepte și principii ale glicozilării  O -Linked  // Recenzii critice în biochimie și biologie moleculară : jurnal. - 1998. - Vol. 33 , nr. 3 . - P. 151-208 . doi : 10.1080 / 10409239891204198 . — PMID 9673446 .
13. ↑ Ma, Junfeng; W. Hart, Gerald. Protein O -GlcNAcylation în diabet și complicații diabetice  (engleză)  // Expert Review of Proteomics: journal. - 2014. - Vol. 10 , nr. 4 . - P. 365-380 . - doi : 10.1586/14789450.2013.820536 . — PMID 23992419 .
14. ↑ Muniz de Quieroz, Rafaela; Carvalho, Erica; Barbosa Dias, Wagner. O -GlcNAcylation: partea dulce a cancerului // Frontiers in Oncology. - 2014. - T. 4 . - S. 132 . — doi : 10.3389/fonc.2014.00132 .