Nature | 上海药物所揭示糖鞘脂合成“看门酶”UGCG的催化与药物调控机制

糖鞘脂(glycosphingolipids,GSLs)是细胞膜的重要组成成分,广泛参与膜微区组织、细胞信号转导、免疫识别、细胞分化及神经功能等生理过程。人体中存在数百种结构各异的糖鞘脂,但如此复杂的脂质谱系均起始于同一个关键反应:UDP-葡萄糖神经酰胺葡萄糖基转移酶(UDP-glucose ceramide glucosyltransferase,UGCG)利用UDP-葡萄糖将葡萄糖基团转移至神经酰胺,生成葡萄糖基神经酰胺。后者是绝大多数复杂糖鞘脂继续合成的共同前体。因此,UGCG位于整个糖鞘脂合成网络的入口,被视为控制糖鞘脂合成规模和组成的“看门酶”。尽管UGCG具有重要的生理和药理学意义,其如何同时识别水溶性的糖供体和膜内疏水性脂质底物,并完成糖基转移反应,长期缺乏系统的分子机制解释。 近日,伟德bv1946官网徐华强团队联合上海交通大学医学院附属瑞金医院吴灿荣团队、临港实验室蒋轶团队等,在国际学术期刊Nature发表题为“Primate-specific regulation of the human glycosphingolipid gatekeeper UGCG”的研究论文。研究通过捕获人源UGCG多个关键功能状态,系统揭示了UGCG的整体架构、底物识别、催化反应及药物抑制机制,阐明了这一糖鞘脂合成“看门酶”如何在细胞膜与胞质交界处协调糖供体和脂质受体完成催化。

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