α-1,6-甘露糖基糖蛋白 β-1,6-N-乙酰葡糖胺基转移酶；MGAT5

N-乙酰葡萄糖胺基转移酶 V
GNT-V
GNT-VA

HGNC 批准的基因符号：MGAT5

细胞遗传学定位：2q21.2-q21.3 基因组坐标（GRCh38）：2:134,119,935-134,454,621（来自 NCBI）

▼ 说明

MGAT5 基因编码 β-1,6-N-乙酰葡糖胺基转移酶 V（EC 2.4.1.155），这种酶催化 β-1,6-GlcNAc 添加到新合成的糖蛋白转运内侧高尔基体上的 N-聚糖中间体上。 Saito 等，1994）。

▼ 克隆与表达

Saito等（1994）从胎肝cDNA文库中克隆了人N-乙酰氨基葡萄糖转移酶V（GNT-V）的cDNA。该基因编码 741 个氨基酸的多肽，与大鼠 GnT-V 具有 97% 的同一性。

Inamori et al.（2003）通过Northern blot分析发现，MGAT5在脑、心脏、肾脏和胎盘中表达最高，而在其他组织中表达较低。RNA 斑点印迹分析证实了 MGAT5 的广泛表达。

Kaneko et al.（2003）使用实时PCR检测了所有检查组织中的MGAT5表达。表达量最高的是脾脏，其次是胰腺、胎盘和睾丸，在骨骼肌中几乎检测不到表达。

▼ 测绘

Saito et al.（1994）利用荧光原位杂交将MGAT5基因定位到染色体2q21。

▼ 基因功能

Kaneko等人（2003）利用瞬时转染的COS-7细胞表明GNT-VA和GNT-VB（MGAT5B；612441）将GlcNAc转移到合成糖和N-连接糖肽上。与GNT-VA不同，GNT-VB需要Mg（2+）才能充分发挥活性。表达 GNT-VA 或 GNT-VB 的中国仓鼠卵巢细胞获得了结合 L-植物血凝素的能力，证实这两种酶都能合成 N-连接的 β-1,6-支链聚糖。

Pinho et al.（2009）证明了野生型E-cadherin（参见CDH1；192090）调节MGAT3（604621）转录，导致GnT-III表达增加。GnT-III 和 GnT-V 竞争性修饰 E-钙粘蛋白 N-聚糖。MCF-7/AZ 细胞中 GnT-III 的 RNAi 敲低揭示了 E-钙粘蛋白的膜离域导致其细胞质积累。此外，细胞中的 GnT-III 敲低还会引起 GnT-III 和 GnT-V 催化的 E-钙粘蛋白 N-聚糖的修饰。Pinho等人（2009）提出E-cadherin和GnT-III/GnT-V之间的双向串扰，可能影响肿瘤的进展和转移。

▼ 动物模型

恶性转化伴随着成熟糖蛋白中与 Asn-X-Ser/Thr 序列相连的 N-聚糖 β-1,6-GlcNAc 分支的增加。MGAT5产物的量与疾病进展相关。Granovsky et al.（2000）培育了Mgat5缺陷型小鼠，这些小鼠出生时健康，但成年后出现各种异常。在小鼠模型中，多瘤病毒中T抗原（PyMT）病毒癌基因激活导致乳腺癌的途径。Granovsky et al.（2000）将PyMT转基因小鼠与Mgat5 -/- 小鼠杂交，发现PyMT/Mgat5 -/- 小鼠肿瘤潜伏期延长，肿瘤生长减慢，转移发生率降低。成纤维细胞的显微镜和免疫印迹分析表明，Mgat5 -/- 小鼠的粘着斑更新和通过 PI3K/Akt 的信号传导（参见 602925 和 164730）存在缺陷。Granovsky et al.（2000）提出，MGAT5抑制剂可能通过靶向其对增殖的粘着斑信号传导的依赖性而用于治疗恶性肿瘤。

特定的聚糖结构调节淋巴细胞粘附、再循环和成熟，正如在 GDP 岩藻糖缺陷的 LAD2（266265）患者中所见。T 细胞的激活需要在抗原呈递位点聚集一定数量的 T 细胞受体（TCR）。CD28（186760）辅助受体向 TCR 招募信号蛋白，从而减少了这一数量。β-1,6-GlcNAc 修饰聚糖的消耗增强了抗原依赖性 T 细胞增殖。Demetriou等人（2001）指出，Mgat5缺陷小鼠在幼稚T细胞中的表面糖蛋白表达方面是正常的，但在12月龄后出现脾脏增大、肾脏中白细胞集落，并且在某些情况下出现血尿并伴有肾小球肾炎。与野生型小鼠相比，IV 型迟发型超敏反应对恶唑酮的峰值较晚、较高且持续时间较长。与CD28 -/- 小鼠的报道相反，低剂量的髓磷脂碱性蛋白（MBP；159430）导致 Mgat5 -/- 小鼠实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）的发生率高于对照组。在体外，脾 T 细胞响应抗 TCR（参见 186880）抗体或抗 CD3E（186830）而过度增殖。添加抗 CD28 增强了野生型和突变型小鼠的增殖。Mgat5 敲除小鼠的 T 细胞对 T 细胞有丝分裂原白细胞凝集素（L-PHA）完全没有反应，L-PHA 与 Mgat5 修饰的聚糖特异性结合。反卷积显微镜和 FACS 分析表明，TCR 和肌动蛋白丝响应 Mgat5 缺陷小鼠 T 细胞中的配体，聚集增强，随后内化。通过将 T 细胞与乳糖一起预孵育，可以在 Mgat5 +/+ 小鼠中模拟这种反应，但不能与对照二糖一起孵育。免疫沉淀分析表明，与 Mgat5 +/+ 小鼠相比，CD3Z（186780）与 Zap70（176947）的关联增强，因此 Mgat5 -/- 小鼠的信号转导增强。与乳糖一起孵育和 Mgat5 缺乏都会破坏巨噬细胞半乳糖特异性凝集素 galectin-3（LGALS3；153619），具有TCR复合蛋白。Demetriou et al.（2001）得出结论，Mgat5 缺陷增加了招募到抗原呈递表面的 TCR 数量，从而减少了 CD28 辅助受体结合的需求。此外，Mgat5 依赖性糖基化将受体隔离在细胞表面半乳糖凝集素-糖蛋白晶格中。Mgat5 和 CD28 似乎充当 T 细胞激活阈值的相反调节因子。

Partridge et al.（2004）报道Mgat5的表达使小鼠细胞对多种细胞因子敏感。Lgals3 交联细胞表面表皮生长因子和转化生长因子-β 受体上的 Mgat5 修饰的 N-聚糖，并通过组成型内吞作用延迟它们的去除。乳腺癌中的 Mgat5 表达限制细胞因子信号转导的速率，从而限制上皮间质转化、细胞运动和肿瘤转移。Mgat5 还促进细胞因子介导的白细胞信号传导、吞噬作用和体内外渗。Partridge et al.（2004）得出结论，N-聚糖加工的条件调节驱动细胞因子受体的同步修饰，从而平衡其表面保留与内吞作用造成的损失。