糖タンパク質糖鎖に含まれる情報の解析とその生理活性発現のメカニズムの研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02102007
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小幡 陽 東京大学, 医科学研究所, 教授 (30030852)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 天野 純子 東京大学, 医科学研究所, 教務職員 (10159460) ; 古川 清 東京大学, 医科学研究所, 助手 (10190133) ; 遠藤 玉夫 東京大学, 医科学研究所, 助手 (30168827)
• Keywords: 糖タンパク質 / エリスロポエチン / ヒト絨毛性性腺刺激ホルモン / リンホカイン / Asn型糖鎖 / 癌転移 / 受精 / 白血球接着分子

Research Abstract

本研究の中間年度であり、昨年度の研究成果を土台に新たに以下の知見を得た。
1.hCGの糖鎖の機能 αーサブユニットをリシルエンドペプチダ-ゼで消化した得た分画の糖鎖を解析し、Asn52残基に結合した糖鎖の大半が一本鎖複合型であることを明らかにした。また,破壊奇胎および絨毛癌患者のhCGのホルモン活性を比較検討した結果,糖鎖構造の変化が大きいほどホルモン活性が低下することが明らかになった。2.エリスロポエチン(EPO)の糖鎖の機能 EPOのin vivo活性の発現における四本鎖複合型糖鎖の必要性を更に詳しく調べるために,四本鎖糖鎖を主成分とするEPOと二本鎖を主成分とするEPOをラットに静注し,その血中濃度の経時変化を追跡した。その結果,二本鎖型EPOは四本鎖型EPOに比べて血中濃度の減衰が急速におこることが判明した。3.インタ-ロイキンの活性発現における糖鎖の役割 ウロモジュリンの全糖鎖構造の解析を進め,糖鎖の10%は中性糖鎖で,残り90%のうち2/3がシアル酸のみを含む酸性糖鎖であり、残りは硫酸を含むことを明らかにした。中性糖鎖は高マンノ-ス型であり、酸性糖鎖は三本鎖および四本鎖複合型が主成分で,その30〜40%はGalNACβ1→4Galという特徴的な残基を持つことも明らかになった。そして,この硫酸化糖鎖が破傷風毒素によるT細胞の活性化を阻害し,それに加えてILー1βと直接結合することも明らかにした。4.本研究に関連した糖鎖の細胞間識別における役割に関しては,白血球接着におけるシアリルX構造,癌細胞転移における2.6分岐鎖構造,哺乳動物卵透明帯糖タンパク質の非還元末端のGlcNAc残基等,それぞれ認識過程に関与する特徴的な糖鎖の存在が浮かびあがってきている。

Research Products

• [Publications] Amano J.: "Structures of mucin-Type sugar chains of the galactosyltrans ferase purified from human milk." J.Biol.Chem.266. 11461-11477 (1991)
• [Publications] Nagata Y.: "Crystallization and characterization of a lectin obtained from a mushroom,Aleuria aurantia." Biochem.Biophys.Acta. 1076. 187-190 (1991)
• [Publications] Yamamura K.: "Increase of sialylated tetraantennary sugar chains in parallel to the higher lung-colonizing abilities of mouse" J.Invest.Dermatol.97. 735-741 (1991)
• [Publications] Kawano T.: "N-linked sugar chains of mouse B16 melanoma cells and their low-metastasizing variant selected by wheat germ agglutinin." Glycobiology. 1. 375-385 (1991)
• [Publications] Takeuchi M.: "Structures and functional roles of the sugar chains of human erythropoietins" Glycobilogy. 1. 337-34l (1991)
• [Publications] Tandai M.: "Structural study of the sugar moieties of monoclonal antibodies secreted by human-mouse hybridoma." Arch.Biochem.Bioplys.291. 339-348 (1991)
• [Publications] Kodam S.: "Carbolydrate structures of human interlenkin 5 expressed in Chinese hamster ovary cells." J.Biochem.Tokyo. 110. 693-701 (1991)
• [Publications] Ohbayashi H.: "Production of monoclonal antibodies against oligosaccharides coupled to protein." Carbohydr.Res.(1992)
• [Publications] Endo T.: "Carbo hydrate binding specificity of immobilized Psathyrella velutina lectin." J.Biol.Chem.(1992)
• [Publications] Endo T.: "Carbohydrate structures of β-core fragment of hCG isolated from a pregnant individual." Endocrinology. (1992)
• [Publications] Hironaka T.: "Comparative study of the sugar chains of factor VIII purified from human plasina and from the culture media of recombinant baby hamster kidney cells." j.Biol.Chem.(1992)
• [Publications] 遠藤 玉夫: "免疫グロブリンG糖鎖の構造と機能その病変" 臨床免疫. 23. 441-449 (1991)
• [Publications] 木幡 陽: "糖鎖生物学時代の幕開け" 蛋白質核酸酵素. 36. 775-788 (1991)
• [Publications] 木幡 陽: "細胞の悪性化に伴う膜糖蛋白質糖鎖の高分岐化" 化学と生物. 29. 414-415 (1991)
• [Publications] 古川 清: "細胞間接着と表面糖鎖" BIO medica. 6. 36-42 (1991)
• [Publications] 古川 清: "糖転移酵素と細胞" 細胞. 23. 2-3 (1991)
• [Publications] 古川 清: "糖蛋白質糖鎖の生合成と酵素" 細胞. 23. 14-21 (1991)
• [Publications] 古川 清: "甘くはない糖タンパク質糖鎖の機能" Trends Glycosci.Glycotechnol.4. 1-5 (1991)
• [Publications] 遠藤 玉夫: "GPIアンカ-型タンパク質" Annual Review 細胞生物学. 117-128 (1991)
• [Publications] 遠藤 玉夫: "糖蛋白質糖鎖の癌性変化" 医学と薬学. 26. 973-981 (1991)
• [Publications] Kobata A.: "Cell Surface Carbolydrates and Cell Development" CRC Press,Inc., 24 (1992)
• [Publications] 遠藤 玉夫: "がんのバイオサイエンス" 東京大学出版会, 17 (1991)
• [Publications] 遠藤 玉夫: "有機化学実験のてびき(5)" 東京化学同人, 32 (1991)
• [Publications] 古川 清: "新生化学実験講座糖質II" 東京化学同人, 13 (1991)
• [Publications] 天野 純子: "新生化学実験講座 ホルモン" 東京化学同人, 11 (1991)