糖鎖の枝分かれ酵素MGAT3の生物種間の違いを解明

2026.09.25

カエルや魚のMGAT3は低温で糖鎖を作る

　岐阜大学糖鎖生命コア研究所の木塚康彦教授、鮑婉雪研究員らの研究グループは、新潟大学、リール大学(フランス)、東北医科薬科大学、岐阜大学応用生物科学部との共同研究で、糖鎖の枝分かれを作るMGAT3と呼ばれる酵素の生物種間における働き方の違いを明らかにしました。
　タンパク質には形の異なる様々な糖鎖¹⁾が付きます。これら糖鎖は、細胞の中で多くの酵素の働きによって作られ、様々な生命現象や疾患との関わりが報告されています。本研究では、脳などで主に働く酵素MGAT3(別名GnT-III)²⁾に着目しました。MGAT3が作る糖鎖の機能や認知症などとの関わりはわかりつつありますが、MGAT3の働きの調節の仕組みや、生物種間での働きの違いなどはわかっていませんでした。
　本研究では、哺乳類、魚類、両生類、爬虫類など様々な生物種のMGAT3の構造や活性を調べました。その結果、糖鎖を作る領域の立体構造は生物種間で極めて類似している一方、立体構造と配列が大きく異なる領域が2箇所存在することがわかりました。また、ヒトの酵素は37℃付近で高い活性を示すのに対し、カエルの酵素は37℃で完全に活性を失い、25℃で高い活性を示すなど、種によって働く温度が大きく異なることがわかりました。本研究は、生物種間における糖鎖合成酵素の働き方の違いを明らかにしたもので、種間で異なる糖鎖が作られる仕組みの解明に繋がることが期待されます。
　本研究成果は、現地時間2026年9月23日にJournal of Biological Chemistry誌のオンライン版で発表されました。

本研究の概要図

本研究のポイント

MGAT3は、N型糖鎖³⁾と呼ばれる糖鎖の枝分かれを作る酵素で、脳に豊富に存在します。
ヒトから魚類・両生類まで幅広い生物種のMGAT3を比較した結果、生物種によって大きく異なる2つの領域が存在することを発見しました。
ヒトのMGAT3が37℃付近で高い活性を示す一方、カエルのMGAT3は37℃で活性を完全に失い、25℃で高い活性を示しました。
同じ糖鎖を作る酵素で、全体の立体構造がよく似ていても、生物種によって働く温度が大きく異なることがわかりました。

詳しい研究内容について

糖鎖の枝分かれ酵素MGAT3の生物種間の違いを解明
～カエルや魚のMGAT3は低温で糖鎖を作る～

論文情報

雑誌名：Journal of Biological Chemistry
論文名：Species-specific disordered regions and temperature dependency of bisecting GlcNAc-synthetic enzyme MGAT3
著　者：Wanxue Bao, Shunji Natsuka, Anne Harduin-Lepers, Masamichi Nagae, Takahiro Yamasaki, Atsushi Iwasawa, Kyoko Matsuzawa, Yasuhiko Kizuka*
(*責任著者)
DOI：10.1016/j.jbc.2026.113604

用語解説

1) 糖鎖
グルコース (ブドウ糖) などの糖が鎖状につながった物質。遊離の状態で存在するものもあれば、タンパク質や脂質に結合した状態のものもある。デンプン、グリコーゲンなどの多糖は数多くの糖がつながり、糖鎖だけで遊離の状態で存在する。一方タンパク質に結合したものは、数個から20個程度の糖がつながったものが多い。
2) MGAT3
糖鎖を合成する酵素（糖転移酵素）の1つ。GnT-IIIとも呼ばれ、バイセクトGlcNAcを細胞内で合成する。体の組織の中では脳にもっとも多く含まれており、アルツハイマー病患者の脳で、MGAT3の量が増加していることが報告されている。
3) N型糖鎖
タンパク質に付く糖鎖の種類の1つで、タンパク質のアスパラギン残基（アミノ酸の1文字表記でN）に結合している。ヒトでは7,000種類以上のタンパク質がN型糖鎖を持つと考えられている。