糖鎖生合成阻害活性のある水溶性アルカロイドのリソソーム蓄積症に対する作用の解析

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14572053
• Research Institution: TOYAMA MEDICAL AND PHARMACEUTICAL UNIVERSITY
• Principal Investigator: 足立 伊左雄 富山医科薬科大学, 附属病院, 教授 (30151070)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 加藤 敦 富山医科薬科大学, 附属病院, 助手 (60303236) ; 浅野 直樹 北陸大学, 薬学部, 助教授 (50121265)
• Keywords: リソソーム蓄積症 / グルコセレブロシド / 水溶性アルカロイド / 糖鎖生合成

Research Abstract

今年度の研究成果としてα-galactosidase Aに対し高い親和性をもつ1-deoxygalactonojirimycin類縁体がファブリ病患者由来の細胞内における酵素活性を上昇させるということを明らかにした。さらに、この知見を元にノルトロパンアルカロイドであるcalystegine類が先天的なβ-グルコセレブロシダーゼ活性低下によって発症するゴーシェ病に対し、高次構造形成を補助するいわゆるケミカルシャペロンとして機能する可能性があるか否かについて検討を行った。具体的には、まず、ナス科のクコ(Lycium chinense)の根皮から各種イオン交換クロマトグラフイーにより、10種類のcalystegineを単離した。各calystegineのβ-グルコセレブロシダーゼに対する親和性を調べた結果、calystegine B_1、B_2、C_1およびA_3に強い親和性が認められた。また、β-グルコセレブロシダーゼに対する阻害様式はすべて拮抗型であり、Ki値はそれぞれ1.4、1.5、0.49および0.9μMであった。これら強い親和性を示したcalystegineについて、L444P/L444P変異を持つゴーシェ病患者由来の線維芽細胞を用いて、細胞内のβ-グルコセレブロシダーゼ活性を上昇させるかどうかを調べた。その結果、calystegine A_3、B_1、B_2およびC_1はいずれも細胞内β-グルコセレブロシダーゼ活性を濃度依存的に上昇させた。Calystegine A_3、B_1、B_2およびC_1はいずれも10μM程度で明らかな活性上昇作用を示し、それらの上昇程度は無添加群の2.3、1.7、3.2および2.3倍であった。

Research Products

• [Publications] Ikeda, K., Kato, A., Adachi, I., Haraguchi, M., Asano, N.: "Alkaloids from the poisonous plant Ipomoea carnea : effects on intracellular lysosomal glycosidase activities in human lymphoblast cultures"Journal of Agricultural and Food Chemistry. 51. 7642-7646 (2003)