Environmental Molecular Sciences Laboratory, Earth and Biological Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA, USAらのグループは、大豆の根粒組織におけるN-型糖鎖修飾を受けた糖タンパク質の根粒組織内空間マッピングの評価結果について報告しています。
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9150855/
糖鎖は根粒形成プロセスと植物と微生物の共生関係における重要なメディエーターですが、タンパク質のN-型糖鎖修飾が窒素固定によって影響を受けるかどうかについての研究例はありません。本研究では、野生型根粒菌に感染した大豆の根粒と、大気中の窒素を効率的に固定できないnifH変異根粒菌に感染した大豆の根粒内におけるN-型糖鎖の分布と存在量プロファイルを比較しています。 nifH変異体は、根に同様に感染して根粒を形成はしますが、窒素を固定することはできません。
N-型糖鎖の大部分はnifH変異体の根粒で全体的に高い存在量を示し、幾つかのN-型糖鎖はWTとnifH-根粒の間で有意差を示さず、WTで多いというN-型糖鎖は存在しませんでした。 特に、Lewisa-エピトープを含むすべてのN-型糖鎖は、nifH変異体の根粒組織で有意に高い存在量を示しました。対照的に、短鎖のN-型糖鎖のレベルは、2種の根粒組織間で差異はありませんでした。
プロテオミクスの解析結果より、9種の糖タンパク質がLewisaの潜在的に主要なキャリアとして特定されました。
同定された9種のタンパク質は次のとおりです。フィコシアニンドメイン含有タンパク質（I1LWP0）、アミドヒドロ-relドメイン含有タンパク質（I1L921）、形成性タンパク質（I1JL51）、ペルオキシダーゼ（I1MP39）、ゲルミン様タンパク質（C7S8D5）、オキシドレダクターゼ活性を持つ未知の銅イオン結合タンパク質（I1MUX7）、マンノシルオリゴ糖グルコシダーゼ活性を持つ未知の酵素（I1K3K7）、および分子機能が不明な2つの未知のタンパク質（I1K380およびC5HU39）。
これらの特定のN-型糖鎖を含む糖タンパク質は、根粒細菌感染時の効率的な生物学的窒素固定またはその下流のシグナルパスに介在している可能性があります。実際、これらの9種の糖タンパク質はすべて、生物学的窒素固定または根の発達に関連する既知または予測された機能を持っており、それらのLewisa型糖鎖修飾がそれらの機能に関与している可能性があります。