増殖抑制誘導能を持つ糖転移酵素遺伝子の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07273274
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 辻 崇一 理化学研究所, 国際フロンティア, チームリーダー (90124677)
• Keywords: ガングリオシド / 増殖抑制 / シアル酸転移酵素 / フコース転移酵素

Research Abstract

GD3合成酵素遺伝子を発現させた細胞に何が引き起こされて増殖抑制が起こるのかを分子細胞生物学的に解明すること、他の糖鎖遺伝子に同様の作用を持つものがあるか否か検討することを目的とし解析を進めた。
1.GD3合成酵素遺伝子を発現させたNeuro2a細胞の解析:
昨年度は、GD3合成酵素遺伝子を一過性に発現させるベクター(pcD-SRα系)を用いた。しかし、この系では、当該遺伝子発現後生じる現象を経時的に解析するには不向きである。そこで、TetによりGD3合成酵素の発現を調節できるベクター系を確立した。今後、この系を用いて、GD3合成酵素の発現を誘導後、増殖抑制に至るまで、経時的にガングリオシド各分子種の発現、各種がん遺伝子、なにびに、HPC-1、アセチルコリンエステラーゼなどの発現がどのように消長してゆくのかmRNA,タンパク質レベルで解析することが可能となった。
2.他の糖鎖遺伝子に増殖抑制を促すものがあるか否かの検討:
我々がクローニングした16種の糖転移酵素遺伝子の中ににGD3合成酵素遺伝子と同様の作用を持つものがあるか否かを検討した。その結果、H-タイプのα1,2-フコース転移酵素遺伝子を発現させると、Neuro2a細胞のガングリオシドはほとんどFuc-GM1だけになり、GD3合成酵素遺伝子にみられた分化とは異なった方向に分化しうることが明らかとなった。GD3合成酵素遺伝子の結果と合わせて考えると、細胞表層の糖脂質性糖鎖は細胞の状態をある程度規定していると考えられる。さらに、様々な糖転移酵素遺伝子を導入し発現させることにより、細胞表層の糖鎖を様々に改変することが可能であることを示している。これは、がん細胞の転移や増殖を抑制する新しい戦略の可能性を示唆するものである。いずれにしてもさらに詳細な検討が必要てある。

Research Products

• [Publications] N. Kojima: "Enzymatic activity of a developmentally regulated member of the sialyltransferase family (STX): evidencee for α2.8-sialyltransferase activity toward N-linked oligoasccharides." FEBS lett.360. 1-4 (1995)
• [Publications] S. Hitoshi: "Molecular cloning and expression of two types of rabbit β-galactoside α1,2-fucosyltransferase." J. Biol.Chem.270. 8844-8850 (1995)
• [Publications] T. Nakaoka: "Characterization of the phosphatidylserine-binding region of rat MARCKS(myristoylated, alanine-rich protein kinase C substrate): its regulation through phosphorylation of serine152." J. Biol.Chem.270. 12147-12151 (1995)
• [Publications] Y. Yoshida: "Moleoular cloning of Siaα2,3Galβ1,4GlcNAc α2,8-sialyltransferase from mouse brain." J. Biol.Chem.270. 14628-14633 (1995)
• [Publications] N. Kurosawa: "Molecular cloning and expression of chick Galβ1,3GalNAc α2,3-sialyltransferase." Biochim. Biophys. Acta. 1244. 216-222 (1995)
• [Publications] T. Hamamoto: "Donor substrate specificities of Galβ1,4GlcNAc α2,6-sialyltransferase.and Galβ1,3GalNAc α2,3-sialyltransferase: comparison of N-acetyl and N-giycolylneuraminic acids." Biochim. Biophys. Acta. 1244. 223-228 (1995)
• [Publications] Y. Yoshida: "Molecular cloning of a third type of N-glycan α2,8-sialyltransferase from mouse lung." J. Biochem.118. 658-664 (1995)
• [Publications] N. Kojima: "A developmentally regulated member of the sialyltransferase family (STX,ST8Sia II)is a polysialic acid synthase." FEBS Lett.373. 119-122 (1995)
• [Publications] N. Kojima: "Induction of neurite outgrowth and differentiation by de novo biosynthesis and expression of GD3 and b-series gangliosides in Neuro2a cells." Neurochem. Res.20. 339 (1995)
• [Publications] T. Nakaoka: "Phosphatidylserine binding site of rat MARCKS: analysis using a bacterial expression system." Neurochem. Res.20. 360 (1995)
• [Publications] S. Tsuji: "Structure and functional analysis of sialyltransferases." RIKEN Rev.8. 5-6 (1995)
• [Publications] Y. Yoshida: "α2,8-sialyltransferases: molecular cloning, expression and characterization." RIKEN Rev.8. 15-16 (1995)
• [Publications] S. Hitoshi: "Expression of β-galactoside α1,2-fucosyltransferase gene suppresses axonal outgrowth of neuro2a neuroblastoma cells." J.Neurochem.66(印刷中). (1996)
• [Publications] S. Tsuji: "New evidence for the occurrence of a glycolipid-mediated signal transduction system." J.Lipid Mediators and Cell Signalling. (印刷中). (1996)
• [Publications] 辻崇一: "シアル酸転移酵素群の構造と機構の解析" 蛋白質・核酸・酵素. 40. 2436-2445 (1995)