ショウジョウバエにおける繊維芽細胞増殖因子シグナル伝達にはタンパク質のO-GlcNAc化が必要である

Sci. Signal., 20 December 2011
Vol. 4, Issue 204, p. ra89
[DOI: 10.1126/scisignal.2002335]

Daniel Mariappa¹, Kathrin Sauert^2*, Karina Mariño^3†, Daniel Turnock^3‡, Ryan Webster¹, Daan M. F. van Aalten⁴, Michael A. J. Ferguson³, and H.-Arno J. Müller^1§

¹ Division of Cell and Developmental Biology, College of Life Sciences, University of Dundee, Dow Street, Dundee DD1 5EH, UK.
² Institut für Genetik, Heinrich-Heine Universität, 40225 Düsseldorf, Germany.
³ Division of Biological Chemistry and Drug Discovery, College of Life Sciences, University of Dundee, Dundee DD1 5EH, UK.
⁴ Division of Cell Signalling and Immunology, College of Life Sciences, University of Dundee, Dundee DD1 5EH, UK.

^* Present address: AG Entwicklungsbiologie, Universitätsklinikum Essen, Institut für Zellbiologie (Tumorforschung), Hufelandstrasse 55, 45122 Essen, Germany.

† Present address: National Institute for Bioprocessing Research and Training, Dublin-Oxford Glycobiology Laboratory, Conway Institute, University College Dublin, Belfield, Dublin 4, Ireland.

‡ Present address: Clinical Biochemistry Laboratory, Salford Royal Foundation Hospital, Salford M6 8HD, UK.

§ To whom correspondence should be addressed. E-mail: h.j.muller@dundee.ac.uk

要約：グリコシル化は、リガンドと受容体のN-グリコシル化、および共受容体としてのプロテオグリカンの生合成を介して、増殖因子のシグナル伝達にとって必須である。今回われわれは、ショウジョウバエ（Drosophila）における繊維芽細胞増殖因子（FGF）シグナル伝達にタンパク質のO-GlcNAc化が極めて重要であることを示す。われわれは、nesthocker（nst）がホスホアセチルグルコサミンムターゼをコードしており、nst変異胚は細胞内ウリジン5'-二リン酸-N-アセチルグルコサミン（UDP-GlcNAc）量の低下を示し、これによってタンパク質O-GlcNAc化が低下することを見出した。Nstは、FGFの下流のマイトジェン活性化プロテインキナーゼ（MAPK）シグナル伝達には必要であったが、上皮増殖因子によって活性化されるMAPKシグナル伝達には必要なかった。nstはFGFリガンドおよびFGF受容体の細胞外ドメインの機能には不必要であったが、FGF受容体下流でシグナルを受け取る細胞では必須であった。FGF受容体と相互作用するアダプタータンパク質Downstream of FGF receptor（Dof）が、FGF経路におけるO-GlcNAc化に関連する標的として同定されたことから、活性化された受容体複合体のタンパク質のO-GlcNAc化はFGFシグナル伝達に必須であることが示唆される。

D. Mariappa, K. Sauert, K. Mariño, D. Turnock, R. Webster, D. M. F. van Aalten, M. A. J. Ferguson, H.- A. J. Müller, Protein O-GlcNAcylation Is Required for Fibroblast Growth Factor Signaling in Drosophila. Sci. Signal. 4, ra89 (2011).