ST3 β-半乳糖苷 α-2,3-唾液酸转移酶 1； ST3GAL1

唾液酸转移酶 4A； SIAT4A
ST3O

HGNC 批准的基因符号：ST3GAL1

细胞遗传学位置：8q24.22 基因组坐标（GRCh38）：8:133,454,848-133,571,887（来自 NCBI）

▼ 说明

细胞表面糖蛋白和糖脂上独特碳水化合物结构的细胞类型特异性表达提供了与发育和成体生物体中细胞间相互作用相关的信息。唾液酸转移酶，例如 ST3GAL1，通过将唾液酸附着在糖脂和糖蛋白（N-连接和 O-连接）碳水化合物基团的不同末端位置，促进碳水化合物结构的多样性（Kitakawa 和 Paulson，1994）。

▼ 克隆与表达

通过使用基于保守唾液酸基序的简并引物的 PCR 和胎盘 cDNA 文库的筛选，Kitakawa 和 Paulson（1994） 分离出了编码 SIAT4A（EC 2.4.99.4） 的全长 cDNA，他们将其称为 ST3O。推导的 340 个氨基酸蛋白质与猪 St3O 有 86% 的同一性。 Northern 印迹分析显示主要 6 kb 转录物的普遍表达，在肺、肝脏、骨骼肌、肾脏和胰腺中表达最高。在其他组织中检测到了几个较小的转录本。

Chang 等人使用猪 Siat4a 序列作为探针（1995）从人类颌下腺 cDNA 文库中克隆了 SIAT4A。推导的 SIAT4A 蛋白包含一个 II 型跨膜区和 2 个唾液酸基序，分别称为 SM1 和 SM2。 Northern 印迹分析证实 SIAT4A 普遍表达，在骨骼肌中表达最高。

尚等人（1999） 从胎儿肝脏 cDNA 文库中克隆了 SIAT4A，他们将其称为 SIATFL。推导的 SIAT4A 蛋白的计算分子量为 38 kD，包含 N 端胞质结构域、单个 II 型跨膜结构域、茎区和 C 端催化结构域。 Northern 印迹和分析显示，在几种癌细胞系和胎儿组织中存在约 8 kb 的单个转录本。

▼ 基因功能

Kitakawa 和 Paulson（1994） 在 COS-1 细胞中表达了人和猪 ST3O 的可溶性截短突变体。生化分析揭示了功能的保守性。 ST3O被发现可以合成NeuAc-α-2,3-Gal-β-1,3-GalNAc，这是许多O-连接寡糖共有的结构。作者指出，ST3O 与其他唾液酸转移酶的不同之处在于其在体外利用糖脂受体底物的能力。

尚等人（1999） 分析了 COS-1 细胞、细菌和酵母中表达的可溶性 SAIT4A 的唾液酸转移酶活性。 COS-1 细胞中表达的重组蛋白催化荧光标记的 NeuAc 从 CMP-9-荧光素基-AcNeu 转移到脱唾液酸胎球蛋白。在大肠杆菌或巴斯德毕赤酵母中表达的重组蛋白没有检测到活性，这表明酶的正确糖基化与酶活性直接相关。

▼ 基因结构

张等人（1995）确定SIAT4A基因含有7个外显子。

▼ 测绘

通过体细胞杂交分析，Chang 等人（1995） 将 SIAT4A 基因定位到染色体 8。

▼ 其他特点

流感病毒表现出物种向性，禽类病毒很少在人类之间感染和遗传。辛亚等人（2006） 指出流感病毒结合分子、唾液酸通过 α-2,3 键（SA-α-2,3-Gal） 或通过 α-2,6 键与半乳糖连接的分布和流行率（SA-α-2,6-Gal），在人类呼吸道中的含量未知。使用每种分子特异的凝集素，他们发现 SA-α-2,6-Gal 在鼻粘膜、咽、气管和支气管的上皮细胞上占主导地位。相比之下，SA-α-2,3-Gal 存在于细支气管和肺泡交界处的无纤毛立方细支气管细胞以及肺泡细胞（包括肺泡 II 型细胞）和肺泡壁细胞上。辛亚等人（2006）发现人源病毒优先结合表达SA-α-2,6-Gal的上皮细胞，而禽病毒优先与表达SA-α-2,3-Gal的肺泡细胞相互作用。他们指出，从人类患者身上分离出的 H5N1 流感病毒与支气管和肺泡细胞结合。结果表明，优先识别SA-α-2,3-Gal的H5N1病毒株可以从鸟类遗传给人类，但它们只能在肺泡细胞中有效复制。因此，在缺乏识别 SA-α-2,6-Gal 的能力的情况下，通过上呼吸道细胞的遗传可能效率低下。辛亚等人（2006） 得出结论，病毒血凝素分子的突变对于赋予 H5N1 禽病毒 SA-α-2,6-Gal 结合能力是必要的，并且可能还需要其他病毒蛋白（包括 PB2）中的氨基酸取代赋予人类大流行的可能性。

尼科尔斯等人（2007） 发现，尽管上呼吸道缺乏 SA-α-2,3-Gal 病毒受体，但人鼻咽、腺样体和扁桃体组织的离体培养物仍可能感染甲型 H5N1 流感病毒。他们得出的结论是，H5N1 流感严重程度的增加不能纯粹用 H5N1 对下呼吸道的不同趋向性来解释。