フコース類似体を使用したデルタ誘発ノッチシグナル伝達の阻害

NOTCHは、細胞と相性の決定を制御する細胞表面受容体であり、その細胞外ドメインで表皮成長因子のような（EGF）繰り返しに付着したOグリカンによって調節されます。タンパク質O-フコシルトランスフェラーゼ1（POFUT1）は、OフコースでEGFリピートを修正し、Notchシグナル伝達に不可欠です。ノッチシグナル伝達の構成的活性化は、さまざまな人間の悪性腫瘍に関連しています。したがって、ノッチ活性を阻害するツールは、がん治療薬として開発されています。この目的のために、Notchシグナル伝達への影響についてLフコース類似体をスクリーニングしました。6-アルキーニルと6-アルケニルフコースの2つの類似体がPofut1の基質であり、細胞内のNotch EGF反復に直接組み込まれました。両方の類似体は、NotchリガンドDLL1およびDLL4によるNotch1への結合と活性化の強力な阻害剤でしたが、Jag1によるものでした。突然変異誘発およびモデリング研究は、Notch1のegf8に類似体を組み込むことで、DeltaリガンドがNotch1を結合して活性化する能力を著しく低下させることを示唆しています。

Notch is a cell-surface receptor that controls cell-fate decisions and is regulated by O-glycans attached to epidermal growth factor-like (EGF) repeats in its extracellular domain. Protein O-fucosyltransferase 1 (Pofut1) modifies EGF repeats with O-fucose and is essential for Notch signaling. Constitutive activation of Notch signaling has been associated with a variety of human malignancies. Therefore, tools that inhibit Notch activity are being developed as cancer therapeutics. To this end, we screened L-fucose analogs for their effects on Notch signaling. Two analogs, 6-alkynyl and 6-alkenyl fucose, were substrates of Pofut1 and were incorporated directly into Notch EGF repeats in cells. Both analogs were potent inhibitors of binding to and activation of Notch1 by Notch ligands Dll1 and Dll4, but not by Jag1. Mutagenesis and modeling studies suggest that incorporation of the analogs into EGF8 of Notch1 markedly reduces the ability of Delta ligands to bind and activate Notch1.