種々のサイトカインのレクチン様活性とその生理的意義に関する研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08219240
• Research Institution: Sasaki Institute
• Principal Investigator: 山下 克子 (財)佐々木研究所, 生化学部, 部長 (70030905)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 福島 慶子 (財)佐々木研究所, 生化学部, 研究員 (10250010) ; 久下 小百合 (財)佐々木研究所, 生化学部, 研究員 (50260104)
• Keywords: レクチン様活性 / GPIアンカー / インターロイキン-1β / マンノース-6ーリン酸 / アルカリ性ホスファターゼ

Research Abstract

種々のサイトカインは、免疫系をはじめ、生体内の様々な生理機能を制御しているが、サイトカインの多機能発現には受容体以外の情報伝達機構があると考えられる。その候補の一つとしてサイトカインのレクチン様活性が注目され、我々は、これまでにTNF-α,β,IL-1βが少なくともGPIアンカーのマンノース-6ーリン酸を認識していることを示すデータを得てきた。本年は、〔^<35>S〕-メチオニン標識したリコンビナイトTNF-αおよびIL-1βを調製し、詳細な糖結合特異性を調べると共に、サイトカインに認識されるGPIアンカーグリカン鎖の構造解析を行った。
TNF-αとIL-1β糖結合特異性の同定のために、プレートにコートしたヒト胎盤由来アルカリ性ホスファターゼ(ALP)と〔^<35>S〕-IL-1βあるいはTNF-αの結合に対する各種オリゴ糖の阻害実験を行った。その結果、マンノース-6ーリン酸及びそのジエステル体に同程度の強い阻害活性が見られた。さらに、キトビオース構造を認識するUDAややキトビオースでも弱い阻害活性を示すことから、TNF-αおよびIL-1βはGPIアンカーのマンノース-6ーリン酸を認識するレクチン様ペプチド部位(サブサイトA)のみならず、Manα1→4GlcNに弱い親和性を有するサブサイトBが存在することが示唆された。両サイトのレクチン様活性の加算性、加速性について合成糖鎖を用いて検討中である。
一方、サイトカインのレクチン様活性のリガンドとしてのALPの糖鎖構造に関し興味ある知見を得た。ALPをβ-N-アセチルグルコサミン特異的PVLカラムにかけると、ALPはPVLカラムに結合して0.1M GlcNAcで溶出された。ついでβ-N-アセチルヘキソサミニダーゼ処理したALPはPVLカラムを素通りし、また、弱酸処理でもPVLカラムを素通りすることから、GlcNAcβ1-P残基がGPIグリカン部のいずれかのマンノシル残基に結合していることが判明した。この構造は哺乳類からデンキウナギのアセチルコリンエステラーゼまで広範囲に観察され、その生合成機構およびその生理的意義に興味が持たれる。

Research Products

• [Publications] 福島 慶子: "Synthesis of lipid-linked oligosaccharides is dependent on the cell cycle in rat 3Y1 cells." J.Biochem. (Tokyo). 121. 415-418 (1997)
• [Publications] 大倉 隆司: "A partial deficiency of dehydrodolichol reduction is a cause of carbohydrate-deficient glycoprotein syndrome type I." J.Biol.Chem.272. 6868-6875 (1997)
• [Publications] 福島 慶子: "Lectin-like characteristics of recombinant human interleukin-1β recognizing glycans of glycosylphosphatidylinositol anchor." J.Biol.Chem.272. 10579-10584 (1997)
• [Publications] 福島 慶子: "肝産生ALP糖鎖と癌性変化" 臨床化学. 33. 157-163 (1997)
• [Publications] 瀬古 玲: "Quantitative differences in GlcNAc : β1→3 and GlcNAc : β1→4 galactosyltransferase activities between human colonic adenocarcinomas and normal colonic mucosa." Cancer Res.56. 3468-3473 (1996)
• [Publications] 山下 克子: "Carbohydrate-deficient glycoprotein syndrome : N-linked oligosaccharide transfer deficiency" Glycoprotein and disease. 443-453 (1996)
• [Publications] 山下 克子: "Hepatocellular carcinoma" Glycoprotein and disease. 197-210 (1996)
• [Publications] 山下 克子: "Carcinoembryonic antigen and related normal antigens" Glycoprotein and disease. 229-239 (1996)
• [Publications] 大倉 隆司: "レクチンカラムクロマトグラフィー" 「グライコバイオロジー実験プロトコール」. 18-22 (1996)
• [Publications] 山下 克子: "Expression of Siaα2→6Galβ1→4GlcNAc residues on sugar chains of glycoproteins including carcinoembryonic antigens in human colon adenocarcinoma." Cancer Research. 55. 1675-1679 (1995)
• [Publications] 福島 慶子: "Carbohydrate structures of a normal counterpart of the carcinoembryonic antigen produced by colon epithelial cells of normal adults" Glycobiology. 5. 105-115 (1995)
• [Publications] 山下 克子: "先天性N-結合型糖鎖転移不全症候群" 臨床検査. 39. 33-38 (1995)
• [Publications] 山下 克子: "CEAファミリーの糖鎖構造とその臨床応用" 医学のあゆみ. 175. 723-26 (1995)
• [Publications] 山下 克子: "Carbohydrate-deficient glycoprotein syndrome : electrophoretic study of multiple serum glycoproteins" Brain & Development. 17. 13-19 (1995)
• [Publications] 山下 克子: "糖鎖研究の新展開" 羊土社, 174 (1996)