理研など、「未成熟型ドリコールオリゴ糖」だけを分解する仕組みを発見

ドリコールオリゴ糖の生合成は小胞体膜上で起こる。まず、小胞体膜の細胞質表面で、「ドリコールピロリン酸」上に2つの「N-アセチルグルコサミン」と5つの「マンノース」が順次構築される。このドリコールオリゴ糖中間体が小胞体膜の内腔側へ転移されたあと、4つのマンノースと3つのグルコースがさらに付加され、成熟型ドリコールオリゴ糖が合成されるというわけだ。そして成熟型ドリコールオリゴ糖は、オリゴ糖転移酵素の触媒作用によってタンパク質の特定のアスパラギン残基(N)に転移されるのである。

これまでの研究から、ドリコールオリゴ糖の合成に関与する酵素の遺伝子に変異が起こると、「I型先天性糖鎖合成異常症(CDG-I)」が引き起こされることがわかっていた。CDG-I患者の線維芽細胞では、ドリコールオリゴ糖の成熟が滞るため成熟型ドリコールオリゴ糖が減少し、それによって多くのタンパク質において糖鎖修飾の効率が低下するため、全身性の重篤な症状が現れてしまう。近年、CDG-I患者の細胞において未成熟型ドリコールオリゴ糖が、ピロフォスファターゼによって分解され、リン酸化糖鎖へと代謝されることが明らかになってきたが、その生理機能はまったくわかっていない。