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초록·키워드
The supplementation of sialic acid biosynthetic pathway with exogenously-supplied N-acetylmannosamine (ManNAc) analogs has many potential biomedical and biotechnological applications. A number of challenges must be overcome before sialic acid engineering achieves large scale adoption; one issue is the decreased cell viability and cell death that results from the treatment of cells with ManNAc analogs bearing certain chemical and physical modifications. In this study, we investigate the molecular basis of ManNAc analog-induced growth inhibition and toxicity in order to devise strategies to avoid these deleterious effects. Jurkat (human T-lymphoma-derived) cells were incubated with the analogs and changes in cell viability were measured by using the trypan blue exclusion assay. Decreased cell viability upon exposure of cells to analog was found to depend on the exact structural modification present and determined to be the result of the induction of apoptosis as shown by using DNA ladder formation and the Annexin V-FITC detection method and caspase 3 activity assay. In addition, the induction of ManNAc analog-induced apoptosis corresponds to decreased metabolic flux through the sialic acid pathway and to changes in the expression of genes related to sialic acid biosynthesis.
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