「グリコシルホスファチジルイノシトールアンカー」の版間の差分

　GPIアンカー型タンパク質の生合成は[[小胞体]]膜上で前駆体タンパク質とGPIが別々に合成され、小胞体内腔側でGPIがタンパク質に[[翻訳後修飾]]の形で付加される<ref name=Kinoshita2020><pubmed>32156170</pubmed></ref><ref name=Kinoshita2024><pubmed>39129667</pubmed></ref> ('''図2''')。前駆体タンパク質はカルボキシ末端におおよそ30〜40残基からなるGPIアンカー付加シグナル配列を持ち、この配列が特定の部位で切断されることで、新たに露出したC末端にGPIアンカーが付加される。GPIは、エタノールアミンリン酸を介してタンパク質のカルボキシ末端とアミド結合する。反応はトランスアミデーションであり、触媒部位にシステインを持つPIGKタンパク質を含む5つのタンパク質からなるGPIトランスアミダーゼ(GPI-TA)によって行われる。最近、GPIトランスアミダーゼ複合体の構造がクライオ電顕で解かれ、酵素の構造と反応の詳細がかなり明らかになった<ref name=Xu2023><pubmed>37684232</pubmed></ref>。

　GPI部分はPIに構成成分が順に結合していく10段階の連鎖反応によって合成される。最初の2段階は小胞体膜の細胞質側で行われ、イノシトールの6位にUDP-Nアセチルグルコサミン(UDP-GlcNAc)からGlcNAcが転移してGlcNAc-PIができ、それが脱アセチルされGlcN-PIになる。GlcN-PIは内腔側へフリップし、その後の反応はタンパク質への付加まで小胞体内腔側で行われる(図２)。まずイノシトールの２位に脂肪酸（主としてパルミチン酸）が付加されGlcN-(acyl)PIになり、その後3つのManと3つのトランスアミダーゼが順に付加され、GPI-TAの基質となり得る完成型のGPI前駆体となる。脂肪酸、マンノース、トランスアミダーゼは、それぞれアシル-CoA、ドリコール-リン酸-マンノース (Dol-P-Man)、ホスファチジルエタノールアミンから供与される。哺乳動物細胞の完成型GPI前駆体の構造は、EtN-P-Man3-(EtN-P-)Man2-(EtN-P-)Man1-GlcN-(acyl)PIであり、３つすべてのManにEtN-Pが付いている。

　GPIの生合成とタンパク質への付加にはPIGAなど24個の遺伝子が関わっており、それらはPIG (Phosphatidyl Inositol Glycan)遺伝子群と総称される<ref name=Miyata1993><pubmed>7680492</pubmed></ref><ref name=Takahashi1996><pubmed>8861954</pubmed></ref>（'''図2'''上部）。

　PIにGlcNAcを転移するGPI-GlcNAc transferase (GPI-GnT)は従来７つのタンパク質(PIGA、PIGC、PIGH、PIGQ、PIGP、PIGY、DPM2)の複合体である考えられていたが<ref name=Murakami2005><pubmed>16162815</pubmed></ref><ref name=Watanabe2000><pubmed>10944123</pubmed></ref>、最近脂質の制御に関わることが知られていたARV1タンパク質が８つ目のサブユニットであることがわかってきた<ref name=Lu2025><pubmed>40378954</pubmed></ref>。GPI生合成の開始反応が極めて大きな酵素複合体によって担われていることは、生合成経路が精緻に制御されているであろうことをうかがわせるが、PIGAが触媒成分であること以外それぞれのサブユニットの機能の詳細は未だ不明である。

　GlcNAc-PIの脱アセチル化はデアセチラーゼであるPIGLによって、イノシトールのアシル化はアシル転移酵素であるPIGWによって行われる。３つのManはDol-P-Man-dependent Man 転移酵素であるPIGM/PIGX複合体、PIGV、PIGBによって、３つのEtN-PはEtN-P 転移酵素であるPIGN、PIGO/PIGF複合体、PIGG/PIGF複合体によって付加される。