糖脂質の糖鎖に多様性を生み出す糖転移酵素遺伝子のクローニングと機能解析

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11780437
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Organization for Medical Research
• Principal Investigator: 田島 陽一 財団法人 東京都医学研究機構, 東京都臨床医学総合研究所, 研究員 (00300955)
• Keywords: 糖転移酵素 / 糖脂質 / 癌抑制遺伝子 / 大腸癌

Research Abstract

本年度はラクトトリアオシルセラミド(Lc3)合成酵素であるβ1,3-N-アセチルグルコサミン転移酵素遺伝子のクローニングを試みた。唯一、クローニングされているβ1,3-N-アセチルグルコサミン転移酵素遺伝子(iGnT)とC.elegansのiGnTホモログのシークエンスを基にしたdegenerate PCR primerを作成し、ヒト胎児脳cDNAを鋳型にしてPCRクローニングを行った。その結果、今回クローニングした遺伝子はPeyrardらが報告したAcetylglucosaminyltransferase-like protein:LARGEの遺伝子と同一であった。LARGE遺伝子産物は2型膜蛋白質であり、coiled-coilモチーフが2ケ所、またN末側にグルコース転移酵素様ドメインとC末側にβ1,3-N-アセチルグルコサミン転移酵素様ドメインを持っている。LARGE遺伝子座は、大腸癌、卵巣癌、肺癌、髄膜腫において高頻度に染色体欠損が認められるヒト染色体22番上の22q12.3-q13.1の>1Mbpの広い領域に位置しているので、これらの腫瘍の癌抑制遺伝子の有力候補と考えられる。大腸癌の進展に伴い染色体q22の欠失の頻度が高まることがよく知られているので、進行度の異なるヒト大腸癌について、LARGE遺伝子の発現を検討したところ、良性のアデノーマおよび進行度の低い大腸癌では強く発現しているが、悪性大腸癌においてその発現が低下する。さらに染色体q22が欠失している悪性大腸癌では、full-length LARGE mRNAの割合が減少し、エクソン4をスキップするLARGE-S mRNAの割合が増加することを見い出した。さらに、LARGEおよびLARGE-S発現ベクターをCOS-7細胞に遺伝子導入して、各々の蛋白質を作らせてみたところ、LARGE-S蛋白はN末側のシグナルペプチド、膜貫通ドメイン、coiled-coilモチーフを欠く短い蛋白質が作られることを見い出した。

Research Products

• [Publications] Yasushi Shimoda: "Cloning and Expression of a Novel Galactoside β1, 3-Glucruronyltransferase Involved in the Biosynthesis of HNK-1"J. Biol. Chem.. 274・24. 17115-17122 (1999)
• [Publications] Holger Kissel: "Point mutation in Kit receptor tyrosine kinase reveals essential roles for Kit signaling in spermatogenesis and oogenesis without"EMBO J.. 19・6 (in press). (2000)
• [Publications] Masaharu Kotani: "Ganglioside GT1b shows binding to p58 in rat brain, which is brain-specific sodium-dependent inorganic cotransporter"J. Biochem.. 127・1. 13-22 (2000)
• [Publications] Georgina Berrozpe: "The W(sh), W(57), and Ph Kit Expression Mutations Define Tissue-Specific Control Elements Located Between ?23 and -154"Blood. 94・8. 2658-2666 (1999)