マスト細胞の分化と活性化は、セルグリシンプロテオグリカンコアタンパク質と、硫酸コンドロイチンおよびヘパリンスルホトランスフェラーゼの異なるセットをコードする遺伝子の発現と密接に関連しています。

セルグリシン（SG）プロテオグリカンは、コンドロイチン硫酸またはヘパリン型のグリコサミノグリカンが付着している小さなコアタンパク質で構成されています。SGは、硫酸コンドロイチン/ヘパリン硫酸の程度が最適なSG機能に不可欠であるさまざまな塩基顆粒成分の貯蔵を促進することにより、マスト細胞（MC）顆粒の恒常性を維持するために重要です。ただし、MC分化と活性化中のSGコアタンパク質発現とさまざまなコンドロイチン/ヘパリンスルホトランスフェラーゼの調節はあまり理解されていません。ここでは、これらの問題に対処し、SGコアタンパク質、コンドロイチン4-スルホトランスフェラーゼ（C4ST）-1、およびGALNAC（4S）-6-O-スルホトランスフェラーゼ（GALNAC4S6ST）の発現がMCの成熟に密接に関連していることを示します。対照的に、コンドロイチン6-スルホトランスフェラーゼの発現は、MCの成熟と負の相関がありました。ヘパリン合成における重要な酵素であるN-デアセチラーゼ/N-スルホトランスフェラーゼ（NDST）-2の発現もMCの成熟と強く相関していましたが、NDST-1アイソフォームの発現は成熟のすべての段階でほぼ等しくなりました。カルシウムイオノフォアまたはIgEライゲーションのいずれかによるMC活性化により、生合成標識実験で示されるように、硫酸コンドロイチンの分泌の増加を伴うSGコアタンパク質C4ST-1、およびGALNAC4S6STの上方制御された発現が生じました。対照的に、NDST-2はMC活性化後にダウンレギュレートされ、MCの活性化がSGコアタンパク質に付着したグリコサミノグリカン鎖の性質を調節することを示唆しています。まとめると、これらのデータは、MCの成熟がSGプロテオグリカン合成に関与する遺伝子の明確な署名の発現に関連していること、およびMC活性化がその発現を調節することを示しています。

Serglycin (SG) proteoglycan consists of a small core protein to which glycosaminoglycans of chondroitin sulfate or heparin type are attached. SG is crucial for maintaining mast cell (MC) granule homeostasis through promoting the storage of various basic granule constituents, where the degree of chondroitin sulfate/heparin sulfation is essential for optimal SG functionality. However, the regulation of the SG core protein expression and of the various chondroitin sulfate/heparin sulfotransferases during MC differentiation and activation are poorly understood. Here we addressed these issues and show that expression of the SG core protein, chondroitin 4-sulfotransferase (C4ST)-1, and GalNAc(4S)-6-O-sulfotransferase (GalNAc4S6ST) are closely linked to MC maturation. In contrast, the expression of chondroitin 6-sulfotransferase correlated negatively with MC maturation. The expression of N-deacetylase/N-sulfotransferase (NDST)-2, a key enzyme in heparin synthesis, also correlated strongly with MC maturation, whereas the expression of the NDST-1 isoform was approximately equal at all stages of maturation. MC activation by either calcium ionophore or IgE ligation caused an up-regulated expression of the SG core protein, C4ST-1, and GalNAc4S6ST, accompanied by increased secretion of chondroitin sulfate as shown by biosynthetic labeling experiments. In contrast, NDST-2 was down-regulated after MC activation, suggesting that MC activation modulates the nature of the glycosaminoglycan chains attached to the SG core protein. Taken together, these data show that MC maturation is associated with the expression of a distinct signature of genes involved in SG proteoglycan synthesis, and that MC activation modulates their expression.