In multicellular organisms, glycosylation regulates various developmental signaling pathways including the Notch pathway. One of the O-linked glycans added to epidermal growth factor-like (EGF) repeats in animal proteins including the Notch receptors is the xylose–xylose–glucose-O oligosaccharide. Drosophila glucoside xylosyltransferase (Gxylt) Shams negatively regulates Notch signaling in specific contexts. Since Shams adds the first xylose residue to O-glucose, its loss-of-function phenotype could be due to the loss of the first xylose, the second xylose or both. To examine the contribution of the second xylose residues to Drosophila Notch signaling, we have performed biochemical and genetic analysis on CG11388, which is the Drosophila homolog of human xyloside xylosyltransferase 1 (XXYLT1). Experiments in S2 cells indicated that similar to human XXYLT1, CG11388 can add the second xylose to xylose–glucose-O glycans. Flies lacking both copies of CG11388 (Xxylt) are viable and fertile and do not show gross phenotypes indicative of altered Notch signaling. However, genetic interaction experiments show that in sensitized genetic backgrounds with decreased or increased Notch pathway components, loss of Xxylt promotes Delta-mediated activation of Notch. Unexpectedly, we find that in such sensitized backgrounds, even loss of one copy of the fly Gxylt shams enhances Delta-mediated Notch activation. Taken together, these data indicate that while the first xylose plays a key role in tuning the Delta-mediated Notch signaling in Drosophila, the second xylose has a fine-tuning role only revealed in sensitized genetic backgrounds.

中文翻译：

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敏感的遗传背景揭示了果蝇Notch信号中EGF重复木糖基转移酶的不同作用

在多细胞生物中，糖基化调节各种发育信号途径，包括Notch途径。添加到包括Notch受体在内的动物蛋白质中的表皮生长因子样（EGF）重复序列中的O-连接聚糖是木糖-木糖-葡萄糖-O寡糖。果蝇糖苷木糖基转移酶（Gxylt）Shams在特定情况下负调节Notch信号传导。由于Shams将第一个木糖残基添加到O-葡萄糖中，因此其功能丧失的表型可能是由于第一个木糖，第二个木糖或两者的损失所致。为了检查第二个木糖残基对果蝇Notch信号的贡献，我们对CG11388进行了生化和遗传分析，CG11388是人木糖苷木糖基转移酶1（XXYLT1）的果蝇同源物。在S2细胞中进行的实验表明，与人XXYLT1类似，CG11388可以在木糖-葡萄糖-O聚糖中添加第二个木糖。缺少两个拷贝的CG11388（Xxylt）的苍蝇是有活力的和可育的，并且没有显示出表明Notch信号改变的总体表型。但是，遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。CG11388可以在木糖-葡萄糖-O聚糖中添加第二个木糖。缺少两个拷贝的CG11388（Xxylt）的苍蝇是有活力的和可育的，并且没有显示出表明Notch信号改变的总体表型。但是，遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。CG11388可以在木糖-葡萄糖-O聚糖中添加第二个木糖。缺少两个拷贝的CG11388（Xxylt）的苍蝇是有活力的和可育的，并且没有显示出表明Notch信号改变的总体表型。但是，遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。缺少两个拷贝的CG11388（Xxylt）的苍蝇是有活力的和可育的，并且没有显示出表明Notch信号改变的总体表型。但是，遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。缺少两个拷贝的CG11388（Xxylt）的苍蝇是有活力的和可育的，并且没有显示出表明Notch信号改变的总体表型。但是，遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。遗传相互作用实验表明，在Notch途径组分减少或增加的致敏遗传背景中，Xxylt的丢失会促进Delta介导的Notch激活。出乎意料的是，我们发现，在这种致敏的背景下，即使失去一份拷贝的果蝇Gxylt短毛也能增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。甚至失去一份果蝇Gxylt短毛的副本也会增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。甚至失去一份果蝇Gxylt短毛的副本也会增强Delta介导的Notch激活。综上所述，这些数据表明，虽然第一个木糖在调节果蝇中Delta介导的Notch信号中起关键作用，但第二个木糖仅在敏化的遗传背景中具有微调作用。