ガングリオシドの生物学的機能発現調節機構

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63480493
• Research Institution: UNIVERSITY OF SHIZUOKA, SCHOOL OF PHARMACEUTICAL SCIENCE
• Principal Investigator: 鈴木 康夫 静岡県立大学, 薬学部, 教授 (00046278)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平林 義雄 静岡県立大学, 薬学部, 助手 (90106435)
• Keywords: ガングリオシド / 糖脂質 / 細胞膜 / ウイルス / 脳神経 / 発癌遺伝子 / 分化 / シアル酸

Research Abstract

本研究は、ガングリオシドの新しい生物学的役割を新しい視点から明らかにすることを目的にしている。本年度は、本研究の最終年度であることを鑑み、当該研究を纏め、結論を引き出すことを考慮した。今年度は、昨年度に引続き以下の成果が得られた。(1)ガングリオシドの生物学的リガンドに対する受容体機能としてインフルエンザウイルスヘマグルチニン(HA)およびノイラミニダ-ゼ(NA)が認識する細胞膜ガクリオシドの構造をそれらの遺伝子の変異との関連で明かにした。すなわち、HA分子内Ser(205)は、シアル酸の結合様式(α2,3,α2,6)に対する認識に重要なエピト-プであることをHA分子の三次元構造の解析と共に明かにした。また、ある種の合成ガングリオシド誘導体が、インフルエンザウイルスNAの特異的インヒビタ-となることを見いだし、ウイルス感染におけるNAの役割を解明する上で極めて有益な情報が得られた。さらに、ウイルスレセプタ-ガングリオシドに対するモノクロ-ナル抗体の作成に成功し、それが、ウイルス感染を阻止することから、ガングリオシドが細胞膜のウイルスレセプタ-として確かに機能していることを明らかにした。(2)脳内超微量ガングリオシドの分離方法の確立、それらの構造決定、機能解析を行った。脳内には、想像以上に多様な微量ガングリオシドが存在し、このうち、GM1b,GD1αの構造決定、モノクロ-ナル抗体の作成に成功した。これを用いて、GM1bは、ニワトリ胚脳や癌細胞に特異的に現れるonco-developmental antigenであることを明かにした。また、ラット胚脳に0ーアセチルシアル酸を持つCーシリ-ズガングリオシドが特異的に発現していることを突き止めた。
以上、本研究においては、ガングリオシドの機能を探るうえで必須な超微量ガングリオシドの分画、解析法、さらに分子・遺伝子レベルによるガングリオシドの新しい機能発現を探る方法論等が開発され、これによりいくつかのガングリオシドの確かな新しい機能、細胞内調節機構を見いだすことが出来た。従って、本研究の目的は概ね達成されたと考えられる。

Research Products

• [Publications] Suzuki,Y.,Hidari,K.,Matsumoto,M.,Ikeda,M.and Tsuchida,N.: "Altered Ganglioside expression in ras-oncogene transformed cells" J.Biochem.106.34-37. 106. 24-37 (1989)
• [Publications] Hirabayashi,Y.,Hirota,M.,Suzuki,Y.,Matsumoto,M.,Obata,K et al: "Developmentally expressed ganglioside alkali-labile GT3 in fetal rat cerebral cortex" Neuroscience Lett.,. 106. 193-198 (1989)
• [Publications] Suzuki,Y.,Kato,H.,Naeve,C.,and Webster G.: "Single amino acid substitution in an antigenic site of influenza virus hemagglutinin can alter receptor binding specificity for gangliosides" J.Virology. 62. 4298-4302 (1989)
• [Publications] Hirabayashi,Y.,Hyogo,A.,Nakao,T.,Tsuchiya,K.,Suzuki,Y.et al: "Isolation and characterization of extremely minor gangliosides,GM1b and GD1α in adult bovine brains as developmentally regulated antigens" J.Biol.Chem.(1990)
• [Publications] Suzuki,Y.,Sato,K.,Kiso,M.and Hasegawa,A.: "New ganglioside analogues which inhibit influenza virus sialidase" XVth International Carbohydrate Symposium(August 12ー17,1990). (1990)
• [Publications] Suzuki,Y.: "Recognition of Receptor Sialylglycoconjugates by Influenza virus hemagglutinin" XVth International Carbohydrate Symposium(August 12ー17,1990). (1990)
• [Publications] Morita,N.,Ogawa,H.,Kojima,Y.,Ishida,H.,Suzuki,Y.et al: "Synthesis of thioglycoside-analogs of gangliosides" XVth International Carbohydrate Symposium(August,12ー17,1990). (1990)
• [Publications] Suzuki,Y.,Nishi,H.et al: "A new monoclonal antibody directed to sialylα2-3lactoneotetraosylceramide and its application for human gastrointestinal neoplasmas" Eur.J.Biochem.(1990)
• [Publications] Matsumoto,Y.,Suzuki,Y.,Kanjaki,T.,Hirabayashi,Y.: "Sensitive HPLC analysis of endo-and exoglycosidases acting on new substrate of OX__ーーlinked glycans" Analytical Biochem.
• [Publications] 鈴木康夫: "癌関連抗原としての糖脂質" 細胞(特集:情報伝達因子モジュレ-タ-としての脂質). 21. 182-186 (1989)
• [Publications] 鈴木康夫、平林義雄: "細胞膜表面ガングリオシドの生物学的機能発現調節機構" 内藤財団時報. 43. (1990)
• [Publications] 平林義雄、兵庫淳志、中尾徹、鈴木康夫、松本亮: "牛脳中の極微量ガングリオシドGM_<1b>、GD_<1α>の存在とその意義" 脂質生化学研究. 30. 41-44 (1989)
• [Publications] 平林義雄、松本幸恵、神崎保、鈴木康夫: "Angiokeratomaを伴う新しい糖代謝異常症の生化学的研究" 第12回糖質シンポジウム講演要旨. (1989)
• [Publications] 鈴木康夫: "糖タンパク質糖鎖はどのようにつくられるのかー胃粘膜および細胞膜糖タンパク質の生合成" Cliniciann. 36. 897-901 (1989)
• [Publications] 鈴木康夫: "インフルエンザウイルスヘマグルチニン遺伝子の変異と糖鎖レセプタ-認識の機構ー新しい広域インフルエンザワクチン開発への応用ー" 薬学研究. (1990)
• [Publications] 鈴木康夫: "インフルエンザウイルスヘマグルチニンおよびノイラミニタンゼの細胞膜シアル酸含有糖鎖認識の機構" 生化学. 62. (1990)
• [Publications] 鈴木康夫: "糖タンパク質糖鎖の生合成および細胞内輸送" Medical Tribune. (1990)
• [Publications] Suzuki,Y.: "Biological Roles of OX__ー-acetylated sialic acid" Trends in Glycoscience and Glycoteehnology. 2. (1990)
• [Publications] 鈴木康夫: "OX__ーーアセチル化シアル酸の生物学的意義" Trends in Glycoscience and Glycotechnology. 2. (1990)
• [Publications] Hirabayashi,Y.,Matsumoto,M.,Ishizuka,I.et al: "Isolation and characterization of major amino acid OX__ー-glycosides and a dipeptide O-glycoside from a new lysosomal storage disorder(Kanzaki Disease)" J.Biol.Chem.265,1693ー1701. 265. 1693-1701 (1990)
• [Publications] 近一夫、田中康一、安藤進、平林義雄: "ガングリオシド糖鎖のタンテムマススペクトロメトリ-(MS/MS)" 脂質生化学研究. 31. 21-24 (1989)
• [Publications] 平林義雄: "腫瘍糖脂質抗原の精製法" Oncologia. 22. 97-100 (1989)
• [Publications] 平林義雄: "悪性黒色腫特異抗原としてのGM3ガングリオシドとその生物学的機能" Human Cell. 2. 63-69 (1989)
• [Publications] 鈴木康夫: "新生化学実験講座(第4巻)脂質III糖脂質" 東京化学同人(日本生化学会編), (1990)
• [Publications] 鈴木康夫、松本亮: "文部省科学研究費補助金(総合A)新視点より行なう細胞機能発現とリン脂質の役割の研究" (1989)