日本成蹊大学理工学部户谷希一郎教授(研究领域:生物有机化学、糖生物学)课题组的研究论文《化学探针方法揭示内源性α-甘露糖苷酶在Calnexin/Calreticulin循环中分选错误折叠糖蛋白的作用》(Chemical Probe Approach Reveals Endo-α-mannosidase Triages Misfolded Glycoproteins in the Calnexin/Calreticulin Cycle),已发表于美国科学期刊《ACS Chemical Biology》,并被选为该期的“Supplementary Cover”。
《ACS Chemical Biology》是由美国化学会出版的跨学科国际专业期刊,聚焦化学与生物学的交叉领域,属于生物化学类别中排名前25%的Q1级别期刊。
户谷教授团队长期致力于研究与多种疾病发生相关的糖蛋白质量控制机制。其中,由钙连接蛋白(calnexin)与钙网蛋白(calreticulin)所构成的循环系统,在促进糖蛋白正确折叠及监测其折叠状态方面发挥着核心作用。然而,该循环如何识别并清除错误折叠的糖蛋白,一直是该领域尚未阐明的重要问题。
在本研究中,团队通过运用自主设计开发的特异性化学探针,成功鉴定出一种新型酶——ER-内甘露糖苷酶(ER-endomannosidase, ER-EM),该酶负责将错误折叠的糖蛋白从钙连接蛋白/钙网蛋白循环中剔除。这一发现填补了糖蛋白质量控制通路中的关键空白,具有重要的科学意义。研究进一步揭示了ER-EM对错误折叠糖蛋白具有高度选择性,并发现该酶属于变构调控型酶,其活性在结合错误折叠蛋白区域后被激活。此外,研究还证实ER-EM以蛋白复合体形式发挥作用,该复合体由Ces1d、UGGT1和ERp57三种蛋白组成。
在生理条件下,ER-EM负责对错误折叠糖蛋白进行分选与清除。鉴于这类异常蛋白的积累与糖尿病、阿尔茨海默病、帕金森病等多种疾病的发生密切相关,ER-EM不仅深化了我们对相关疾病机制的理解,更有望成为未来药物研发的新靶点。

