Fructosamine-3-キナーゼ関連のタンパク質リン酸化C-4ヒドロキシル上のグルチトラミン：謎型酵素の新規基質特異性

フルクトサミン-3-キナーゼ（FN3K）は、フルクトサミン-3-リン酸塩にフルクトサミンをリン酸化します。FN3Kノックアウトマウスの最近のデータは、このリン酸化により、非酵素的解節プロセスによって修飾されたタンパク質の脱度が生じることを示しています。FN3KのホモログであるFN3K関連タンパク質（FN3KRP）は、65％のアミノ酸配列同一性をFN3Kと表示し、進化で高度に保存されています。ただし、Fn3KRPはフルクトセリジンなどのFN3Kの基質をリン酸化していません。その生理学的機能は不明のままです。両方の酵素を含むヒト赤血球は、2つの製品にN-メチルグルカミン（メグルミン）をリン酸化することを観察しました。これらの1つは、既知の基質特異性とFN3Kの基質特異性と一致する活性であるメグルミン-3-リン酸（MEG3P）です。ここでは、2番目の産物をメグルミン-4-リン酸（Meg4P）として識別し、FN3KRPによって特異的に生成されることを示しています。メグルミンがFN3KRPの生理学的標的であるとは考えにくいが、この新しい特異性は、C-3ヒドロキシル上のいくつかのケトサミンの既知のリン酸化とともに、このキナーゼの生理学的基質の同定に有用であることが証明される可能性がある。

Fructosamine-3-kinase (FN3K) phosphorylates fructosamines to fructosamine-3-phosphates. Recent data from FN3K-knockout mouse indicate that this phosphorylation results in deglycation of proteins modified by non-enzymatic glycation process. A homolog of FN3K, the FN3K-related-protein (FN3KRP) displays 65% amino acid sequence identity with FN3K and is highly conserved in evolution. However, FN3KRP does not phosphorylate substrates of FN3K such as fructoselysine and its physiological function remains unknown. We observed that human erythrocytes that contain both enzymes phosphorylate N-methylglucamine (meglumine) to two products. One of these is meglumine-3-phosphate (Meg3P), an activity consistent with the known substrate specificity of FN3K. Here, we identify the second product as meglumine-4-phosphate (Meg4P) and show that it is produced specifically by FN3KRP. While it is unlikely that meglumine is the physiological target of FN3KRP, this novel specificity, along with FN3KRPs known phosphorylation of some ketosamines on the C-3 hydroxyl may prove useful in identifying the physiological substrates of this kinase.