β-galactosidase欠損症の分子レベルの検索-運動失調を主症状とする成人型GM_1-gangliosidosisについて-

1987 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62623505
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 直井 信 名古屋大学, 医学部, 助教授 (50022786)
• Keywords: β-ガラクトシダーゼ / GM_1ガングリオシドーシズ / GM_1ガングリオシド / Remsy-Hunt症候群 / 運動失調

Research Abstract

β-ガラクトシダーゼ(β-gal)の欠損による先天性化謝異常症のうちGM_1ガングリオシドーシスは中枢神経系にGM_1ガングリオンドの暮積を起こし, 中枢神経症状を主に呈する症患である. その3型である成人型において運動失調を中心とした症例を見出し, その変異酵素を精製することに成功した. 本年度においては, 第一β-galの基質特異性が変異により変化しβ-galの基質のうち糖脂質であるGM_1ガングリオンドへの酵素活性が選択的に低下するが, 他の基質である糖タンパクへの活性が保持されることを見出した. この為に天然基質に対する酵素活性の測定法を確立した. [Naoi,etal.J,chromat.426(1988)75]. 付に正常ヒト肝ならびにGM_1ガングリオシドーシス成人型の症例の肝よりβ-galの精製を行った. [Mutoh,etal,Biochem.Blophys.Acta,in press]. 共に単一のタンパクとして精製され, その精製酵素につきタンパク化学的, 酵素的性状を比較検討を行った. 変異酵素は80万ならびに6万の分子量を持ち, 正常酵素の80万, 14万, 6万5千と比べ分子量が小さく得られた. また最小分子量が6万で正常酵素より5千小さかった. また至適PHは正常酵素と比べ酸性側にあった. 当電点も3.5と正常酵素の4.5より酸性側にあり, 熱安定性も変化していた. また酵素活性は天然基質のGM_1ガングリオシド, 人工基質ムーメチルウンベリフェリルβ-ガラクトシドに対し共に低下していたが, 前者に対するKm値が著明に増大しており, 変異酵素がGM_1ガングリオシドへの親和性を低下させていることが明らかとなった. さらに中枢神経症状が主に運動失調に限局した機序につき検討した. 脳内における酵素活性の分布につき検討した所, 小脳, 脳幹部においてβ-gal活性が低いこと, また成人型GM_1ガングリオシドーシスの症状において特にそれらの部位に酵素活性が低下していること, またそこにGM_1ガングリオシドの蓄積があることを見出した.

Research Products

• [Publications] M.Naoi: J.Chromatogr.426. 75-82 (1988)
• [Publications] T.Mutoh: Biochim.Biophys.Acta.
• [Publications] M.Naoi: Neurosci.Lett.79. 331-336 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neirochem.49. 1602-1605 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neurochem.
• [Publications] M.Naoi: Neurochem.Int.
• [Publications] Y.Mutoh: Arch.Neurol.
• [Publications] M.Naoi: J.Neurochem.48. 709-712 (1987)
• [Publications] T.Nagatsu: Biogenic Amines. 4. 107-117 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Biogenic Amines. 4. 127-134 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Life Sci.40. 321-328 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Life Sci.40. 1075-1082 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Neurosci.Lett.74. 232-236 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Biochem.Biophys.Res.Commun.143. 482-489 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neurochem.48. 1912-1916 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Anal.Biochem.162. 540-545 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Neurosci.Lett.77. 215-230 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neural Transm.70. 51-61 (1987)
• [Publications] T.Takahashi: Neurochem.Int.11. 89-94 (1987)
• [Publications] M.Naoi: Life Sci.41. 2655-2661 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neurochem.50. 243-247 (1987)
• [Publications] M.Naoi: J.Neurochem.
• [Publications] M.Naoi: Neurosci.Lett.IN PRESS