甘露糖苷酶,α,2A 类,成员 1

α-甘露糖苷酶 II( EC 3.2.1.114 ) 是一种高尔基体酶,可催化天冬酰胺连接的寡糖(N-聚糖) 成熟途径中的最终水解步骤,作为将高甘露糖转化为复杂类型结构的关键步骤。米萨戈等人(1995)指出溶酶体 α-甘露糖苷酶( 609458 ) 是可溶的并参与 N-聚糖的降解。内质网(ER) 和高尔基体 α-甘露糖苷酶参与新合成的 N-聚糖的加工。细胞质 α-甘露糖苷酶( 154580) 可能参与降解蛋白质糖基化不需要的多利酚中间体或源自 ER 中糖蛋白周转的寡糖。α-甘露糖苷酶 II 是一种 II 型膜蛋白,主要存在于内侧高尔基池中。

▼ 克隆与表达

Moremen 和 Robbins(1991)分离了编码鼠酶的 cDNA,还分离了部分人 α-甘露糖苷酶 II cDNA 克隆。

米萨戈等人(1995)克隆了人类 MANA2 基因并报道了 MANA2 同工酶的基因组和 cDNA 克隆,称为 α-甘露糖苷酶 IIX(MANA2X,或 MAN2A2;600988 )。MANA2 基因预测的蛋白质具有 1,144 个氨基酸残基,而 MANA2X 基因预测编码具有 796 个氨基酸残基的截短多肽。PCR 产物序列与 MANA2X 基因组序列的比较表明,转录本的可变剪接可导致额外的转录本编码 1,139 个氨基酸的多肽。

▼ 测绘

Moremen 和 Robbins(1991)通过对人类/啮齿动物体细胞杂交体的研究,将 MANA2 基因定位于人类 5 号染色体。通过同位素原位杂交,Misago 等人(1995)将 MANA2 基因对应到 5q21-q22,将 MANA2X 基因对应到 15q25。

▼ 动物模型

α-甘露糖苷酶 II 催化复杂 N-聚糖生物合成的第一步。这种酶的遗传缺陷应该会消除复杂的 N-聚糖产生,据报道,这种酶会被 swainsonine 抑制。崔等人(1997)发现α-甘露糖苷酶II基因被破坏的小鼠出现红细胞生成异常性贫血,同时红细胞复合物N-聚糖丢失。出乎意料的是,非红细胞类型继续通过包含不同α-甘露糖苷酶的替代途径产生复杂的N-聚糖。这些研究揭示了 N-连接寡糖生物合成的细胞类型特异性变化以及 α-甘露糖苷酶 II 在红细胞复合物 N-聚糖形成中的重要作用。α-甘露糖苷酶 II 缺乏症在小鼠中引发了与人类先天性红细胞生成异常性贫血 II 型相对应的表型( 224100 )。

高尔基体中的蛋白质糖基化在细胞表面产生结构变异并有助于免疫自我识别。改变的蛋白质糖基化和识别内源性聚糖的抗体与各种自身免疫综合征有关,这种异常可能反映了聚糖形成中的遗传缺陷。Chui 等人研究了 α-甘露糖苷酶 II 等位基因无效的小鼠(2001)表明,该基因的突变可调节细胞外天冬酰胺(N) 连接的寡糖链(N-聚糖) 的杂合到复杂分支模式,导致类似于人类系统性红斑狼疮( 152700 ) 的系统性自身免疫性疾病。)。研究结果表明,自身免疫性疾病的遗传原因是由蛋白质 N-糖基化途径的缺陷引起的。

阿卡马等人(2006)生产了 Man2a1 和 Man2a2 双敲除小鼠。一些双无效小鼠在胚胎期 15.5 和 18.5 天之间死亡,但大多数存活到出生后不久并死于呼吸衰竭。重组小鼠 Man2a1 和 Man2a2 对 N-聚糖底物表现出相同的底物特异性,这表明两者都可以在生物化学上补偿另一种在体内的缺陷。