• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.586-594
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• 2013

단백질 번역 후 O-GlcNAc 수식은 단백질 조절의 새로운 기전으로 대두되고 있다. 전통적인 당수식과 달리 O-GlcNAc 수식은 단 한번의 O-GlcNAc 전달로 이루어지며, 핵 및 세포질단백질 모두에 수식될 수 있다. O-GlcNAc은 이 분자를 끝으로 하는 최종수식으로 생각되어 왔으나, 최근의 논문(J Proteome Res. 2011 10:2725-2733)은 AP180 단백질에 O-GlcNAc-P가 존재함을 보고하였다. 이 논문은 O-GlcNAc-P가 일반적인 단백질수식인지에 대한 중요한 질문을 던진다. 이에 답하고자 저자들은 HEK293T 세포에 O-GlcNAc 인산화효소 NAGK를 DsRed2에 연결한 DsRed2-$NAGK_{WT}$ 혹은 효소활성이 없는 돌연변이 NAGK를 표현하는 DsRed2-$NAGK_{D107A}$를 표현시키고, 단백질 추출물을 얻어 2D-PAGE로 분리한 후 인산화 정도를 측정하여, $NAGK_{WT}$에 의하여 인산화가 증가되는 15개의 단백질 스폿을 선별하였다. 이 가운데 7개 스팟을 동정한 결과 2개의 스폿은 O-GlcNAc 수식 단백질인 $HSP90{\beta}$, 다른 2개의 스폿도 O-GlcNAc 수식 단백질인 ENO1로 동정되었으며, 나머지(dUTP nucleotidohydrolase mitochondrial isoform 2, glutathione S-transferase P, grp94)는 O-GlcNAc 수식 여부를 아직 모르는 단백질이였다. NAGK에 의하여 O-GlcNAc 단백질의 인산화가 증가된다는 사실은 O-GlcNAc이 인산화되어 O-GlcNAc-P로 수식됨을 시사하며, 따라서 본 연구의 결과는 O-GlcNAc이 최종 수식이 아님을 지지한다.

• 생명과학회지
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• 제16권6호
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• pp.955-959
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• 2006

단백질의 serine 및 threonine 잔기에 O-linked N-acetylglucosamine (O-GlcNAc)의 수식은 핵단백질과 세포질 단백질의 주요 조절인자로 부각되고 있다. 본 연구에서는 GlcNAc를 인산화시켜 GlcNAc 6-phosphate로 만드는 GlcNAc kinase (NAGK, EC2.7.1.59)의 세포내 표현을 면역화학적 방법으로 조사하였다. 배양한 해미신경세포에서 NAGK는 가지돌기를 따라 점박이(punctae)를 형성하였으며, 이 점박이들은 caveolin-1 혹은 flotillin 항체에도 염색이 되었다. 이들은 각각 caveolac와 lipid raft의 표지단백질이기 때문에 본 연구결과는 NAGK가 세포막의 이러한 특수 미세부분(microdomain)에 존재함을 의미하며, 이 미세부분에서 아직 알려지지 않은 어떤 기능을 할 것을 시사한다.

• Molecules and Cells
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• 제38권5호
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• pp.402-408
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• 2015

Protein O-GlcNAcylation, dictated by cellular UDP-N-acetylglucosamine (UDP-GlcNAc) levels, plays a crucial role in posttranslational modifications. The enzyme GlcNAc kinase (NAGK, E.C. 2.7.1.59) catalyzes the formation of GlcNAc-6-phosphate, which is a major substrate for the biosynthesis of UDP-GlcNAc. Recent studies have revealed the expression of NAGK in different types of cells especially in neuronal dendrites. Here, by immunocytochemistry (ICC) and immunonucleochemistry (INC) of cultured rat hippocampal neurons, HEK293T and GT1-7 cells, we have showed that NAGK immuno-reactive punctae being present in the nucleoplasm colocalized with small nuclear ribonucleoprotein-associated protein N (snRNPN) and p54NRB, which are speckle and paraspeckle markers, respectively. Furthermore, NAGK IR cluster was also found to be colocalized with GTF2H5 (general transcription factor IIH, polypeptide 5) immuno reactive punctae. In addition, relative localization to the ring of nuclear lamin matrix and to GlcNAc, which is highly enriched in nuclear pore complexes, showed that NAGK surrounds the nucleus at the cytoplasmic face of the nuclear outer membrane. By in situ proximity ligation assay (PLA) we confirmed the colocalization of NAGK with snRNPN in the nucleus and in dendrites, while we also verified the interactions of NAGK with p54NRB, and with GTF2H5 in the nucleus. These associations between NAGK with speckle, paraspeckle and general transcription factor suggest its regulatory roles in gene expression.

• BMB Reports
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• 제44권6호
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• pp.415-420
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• 2011

Diabetes is a well-known independent risk factor for vascular disease. However, its underlying mechanism remains unclear. It has been reported that increased influx of the hexosamine biosynthesis pathway (HBP) induces O-GlcNAcylation of proteins, leading to insulin resistance. In this study, we determined whether or not O-GlcNAc modification of proteins could increase vessel contraction. Using an endothelium-denuded aortic ring, we observed that glucosamine induced OGlcNAcylation of proteins and augmented vessel contraction stimulated by U46619, a thromboxane $A_2$ agonist, via augmentation of the phosphorylation of MLC20$MLC_{20}$, MYPT1(Thr855), and CPI17, but not phenylephrine. Pretreatment with OGT inhibitor significantly ameliorated glucosamine-induced vessel constriction. Glucosamine treatment also increased RhoA activity, which was also attenuated by OGT inhibitor. In conclusion, glucosamine, a product of glucose influx via the HBP in a diabetic state, increases vascular contraction, at least in part, through activation of the RhoA/Rho kinase pathway, which may be due to O-GlcNAcylation.