糖転移酵素遺伝子のアンチセンス・メッセージを発現させた細胞の機能解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10680696
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 古川 清 財団法人 東京都老人総合研究所, 生体情報部門, 室長 (10190133)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 武史 財団法人 東京都老人総合研究所, 生体情報部門, 研究員 (30291131)
• Keywords: β-1,4-ガラクトース転移酵素 / マウス脳 / 領域特異的発現 / 癌細胞 / 神経細胞 / センスcDNA / アンチセンスcDNA / 性質の変化

Research Abstract

生体には複数のβ-1,4-ガラクトース転移酵素(β-1,4-GalT)が存在し、糖タンパク質糖鎖は複雑なプロセスで作られていることが明らかとなりつつある。細胞が癌化すると、その糖タンパク質糖鎖は高分岐化し腫瘍抗原が発現し、腫瘍形成や転移に関与する。癌化の過程でβ-1,4-GalT I-VIまでの遺伝子発現の変化を解析した結果、β-1,4-GalTI,III,IV,VIには有意な変化はなかったが、β-1,4-GalT IIは減少し、β-1,4-GalT Vは増大することを見いだした。そこでヒト大腸癌SW480細胞やマウス・メラノーマF10細胞にβ-1,4-GalT IIのセンスcDNAやβ-1,4-GalTVのアンチセンスcDNAを導入し癌細胞の悪性度を減少させることができるかどうかを解析した。その結果、β-1,4-GalT IIのセンスcDNA導入細胞の糖タンパク質糖鎖ではRCA-I,DSA,L-PHAのレクチンとの反応性が増大し、またβ-1,4-GalT VのアンチセンスcDNA導入細胞ではRCA-I,L-PHAとの反応性が減少し、糖鎖構造に変化が見られた。次にβ-1,4-GalT IIのセンスcDNAやβ-1,4-GalT VのアンチセンスcDNAを導入したF10細胞をC57Bマウス皮下に移植すると、対照細胞に較べて造腫瘍能が低下した。以上の結果から、β-1,4-GalT IIやβ-1,4-GalT Vで作られる糖タンパク質糖鎖は、細胞の増殖に何らかの形で関与していると考えられる。このように癌細胞ではβ-1,4-GalT II,Vの発現レベルを変化させることによりその性質を変えることができるので、今後神経細胞などで同様な研究を行い、β-1,4-GalTs I-VIの酵素で作られる糖鎖の生理的機能を明らかにしてゆきたい。

Research Products

• [Publications] T. Sato: "Differences in N-acetyllactosamine synthes is between β-1, 4-galactosyltransferases I and V"Glycoconj. J.. 16. 73-76 (1999)
• [Publications] K. Shirane: "Involvement of β-1, 4-galactosyltransferase Vin malignant transformation-associated changes in glycosylation"Biochem. Biophys. Res. Commun.. 265. 434-438 (1999)
• [Publications] I.van Die: "The acceptor specificity of human β-1, 4-galactosyltransferase Vindicates its potential function in O-glycosylation"FEBS Lett.. 450. 52-56 (1999)
• [Publications] M. Kido: "Normal levels of serum glycoproteins maintained in β-1, 4-galactosyltransferase I-knockout mouse"FEBS Lett.. 464. 75-79 (1999)
• [Publications] K. Furukawa: "β-1, 4-Galactosylation of N-glycans is a complex process"Biochim. Biophys. Acta. 1473. 54-66 (1999)
• [Publications] T. Sato: "Involvement of recombinant human β-1, 4-galactosyltransferase Vin lactosylceramide biosynthesis"Res. Commun. Biochem. Cell & Molec. Bio.. (印刷中). (2000)
• [Publications] T. Sato: "Recent Res. Devel. Cancer 1"Transworld Research Network. 250 (1999)
• [Publications] K. Furukawa: "The Molecular Immunology of Complex Carbohydrates-II"Plenum Press (印刷中). (2000)