Развитие эмбриона зависит от модификации белков сахарами, показало исследование

Модификации белков, такие как присоединение молекул сахара (гликозилирование), жизненно важны для правильной работы клеток. Внутри клетки есть только один фермент, способный присоединять сахар к белкам — OGT (O-GlcNAc-трансфераза). Ген OGT у млекопитающих расположен на X-хромосоме и необходим для раннего развития, но было неясно, важна ли именно его каталитическая активность.

Исследователи из EMBL Rome создали серию моделей мышей с постепенно сниженной каталитической активностью OGT. Они обнаружили чёткую корреляцию: чем меньше активность OGT, тем сильнее страдает эмбриональное развитие. Это доказало, что важна именно каталитическая роль фермента, а не его потенциальные структурные свойства.

Эмбрионы с более мягкими мутациями OGT выживали, но с небольшой задержкой развития, особенно самцы. Эта разница объясняется более высоким уровнем OGT у самок в некоторых тканях из-за ускользания от инактивации X-хромосомы (XCI). В экстраэмбриональных тканях, формирующих плаценту, OGT избегает XCI, что даёт самкам двойную дозу этого фермента. Ранее было показано, что это делает эмбрионы самок мышей более устойчивыми к материнскому стрессу.

"Мы продемонстрировали, что активность OGT необходима для эмбрионального развития", — заявила Сара Формикетти, ведущий автор исследования.

Учёные предполагают, что O-GlcNAc, единственный сахар, присоединяемый OGT внутри клетки, может быть посредником, связывающим доступность питательных веществ с контролем развития и роста — формой адаптации к среде.

У людей мутации OGT связаны с X-сцепленными интеллектуальными нарушениями (XLID), которые в основном поражают мужчин. Учитывая, что двойная доза OGT в женской плаценте наблюдается и у людей, этот фермент может отвечать за разную восприимчивость эмбрионов разного пола к метаболическим синдромам во время беременности.