糖鎖と増殖・分化

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05274106
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 斎藤 政樹 北海道大学, 医学部, 教授 (60012762)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田井 直 東京都臨床医学総合研究所, 室長 (70112092) ; 山形 達也 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (10251654) ; 佐内 豊 東京都臨床医学総合研究所, 室長 (40150289) ; 平林 義雄 理化学研究所, 国際フロンティア, 主任研究員 (90106435) ; 星 元紀 東京工業大学, 生命理工学部, 教授 (20012411)
• Keywords: 糖転移酵素 / 糖鎖コア構造 / 受精先体反応 / ガングリオシドM5 / アセチルCoAトランスポーターアセチル / GD3合成酵素 / ガングリオシド抗体 / スフィンゴ脂質合成阻害剤

Research Abstract

本研究では、本年度は主として以下の研究成果を得た:(1)血球系の増殖・分化制御に関わる生物活性を担う糖脂質糖鎖の生合成においては、最終ステップの糖転移酵素や中間代謝に与える糖転移酵素群よりも、コア構造の振分けに与る糖転移酵素がダイナミックにコントロールされ、最終産物発現が制御されていることを実証した。今年度はヒトBリンパ球において、sialyl-Le^x構造発現とこれを介した細胞接着がコア構造生合成に与る糖転移酵素Core2 GlcNAc transferase (C2GnT)によって制御されていることを示した(斎藤)。(2)ヒトデ卵ゼリー層中の先体反応誘起物質の糖鎖構造を解明し、精子頭部の受容体の単離を追求している。ウニ卵のガングリオシド含量は高く、ガングリオシドM5が主要成分である。ウニ胚発生に伴いM5等の含量は殆ど変化しないが、遊泳胞胚では小胞体、卵黄顆粒以外に、細胞外マトリックスにもM5が存在していることを明らかにし、ガングリオシドが形態形成なども寄与していることを示唆した(星)。(3)スフィンゴ脂質阻害剤による神経系ガングリオシドの機能解析、アセチルCoAトランスポーターの遺伝子単離、スフィンゴ脂質合成変異株による機能解析を行った(平林)。(4)ガングリオシドGD3発生に伴う発現の変化が、少なくともGD3合成酵素遺伝子の発現レベルによって制御を受けていること、神経分化にともなうGD3合成酵素活性の増加はレチノイン酸によるGD3合成酵素遺伝子の誘導によると考えられること、癌遺伝子srcファミリーのチロシンキナーゼLynがガングリオシドによる神経分化のシグナル伝達に関わっている可能性、等を示した(佐内)。(5)ラット小脳形成期において時間的に厳密な制御を受けてい0-アセチルジジアロガングリオシド発現に与える0-Ac-GD3合成酵素のcDNAクローニングに成功した。系統的に作製してガングリオシド抗体応用の一環として、初代培養神経細胞における糖脂質糖鎖の機能解析を試みた(田井)。

Research Products

• [Publications] Saito. M,: "Purification and Characterization of Heparan Sulfate 2-Sulfotransferase from Cultured Chinese Hamster Ovary Cells" J. Biol. Chem.271. 7645-7653 (1996)
• [Publications] Saito M: "Interleukin-3-associated ganglioside GDla is induced independently of normal interleukin-3 receptor in murine myelogenous leukaemia NFS60 cells transfected with the interleukin-3 gene" Glycoconjugate J.13. 255-261 (1996)
• [Publications] Hirabayashi Y: "Complate Removal of sphingolipids from the plasma membrane disrupts cell to substratum adhension of mouse melanoma cells." J. Biol. Chem. 271. 14636-14641 (1996)
• [Publications] Sanai Y: "Acceptor substrate spesificity of a cloned GD3 Synthase that catalyzes the biosynthesis of both GD3 and GD1c/GT1a/GQ1b." Eur. J. Biochem.,. 238. 647-652 (1996)
• [Publications] Yamamura T: "Synthesis of amphiphilic lactosides that possess a lactosylceramide-mimicking N-acyl structure : alternative universal substrates for ando-type glycosylceramidases." Carbohydrate Res.289. 193-199 (1996)
• [Publications] Tai T: "Cloning and expression of cDNA for o-acetylation of GD3 Ganglioside." Biochem. Biophys Res. Commun.225. 932-938 (1996)
• [Publications] 斎藤政樹: "医科分子生物学改訂第3版(松村正實、谷口維紹編集)" 南江堂, 501 (1997)