Structure-Based Mechanism and Specificity of Human Galactosyltransferase β3GalT5, Journal of the American Chemical Society, 147, 13, 10875–10885(2025)
從結構看懂人類半乳糖轉移酶 β3GalT5：反應機制與受體選擇性
Jennifer M. Lo, Chih-Chuan Kung, Ting-Jen Rachel Cheng, Chi-Huey Wong*, and Che Ma*
2026/01/27
這份研究論文詳細探討了人類 β1,3-半乳糖轉移酶5 (β3GalT5) 的結構、機制與底物特異性。β3GalT5 屬於 GT31 家族，在合成與癌症進展（如腫瘤惡化與轉移）密切相關的「腫瘤相關碳水化合物抗原」（TACAs，包括 sLeᵃ、SSEA-3/4 和 Globo-H）中扮演關鍵角色，因此被視為極具潛力的抗癌藥物開發標靶。
在研究中，羅婕玲博士透過酶活性測試發現 β3GalT5 對受體底物具有廣泛的選擇性，能接受末端為 Gal、GlcNAc 或 GalNAc 的聚糖。研究進一步解析了三元複合物結構，涵蓋了 UDP-半乳糖與多種受體（如 Gb4、Lc3、GlcNAc- β 1,3-GalNAc-α-Thr 和 Man- β 1,6-Man）結合的狀態。藉由多個 X 射線結構 - 包括 Michaelis 複合物、類氧碳離子（oxocarbenium-like）過渡態及反應產物，研究成功揭示其催化過程遵循一個順序有序（ordered sequential）的 SN2-like 機制，並觀測到半乳糖環在反應中經歷了 4C1 → 4H3 → 1,4B → 4C1 的構象轉變，以及關鍵殘基如 Trp198 的動態「蓋子」變化。
總結來說，這項研究全面闡明了 β3GalT5 的結構基礎與特異性，不僅顯著推進了我們對酶催化糖基化動態行為的理解，更為針對相關疾病的藥物設計與生物合成應用提供了極具價值的資訊。
研究動態
