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本研究は、ガングリオシドの持つ神経栄養因子様活性と深い関わりがあると考えられているガングリオシド依存性の膜タンパクリン酸化を分子レベルで解析することが目的である。まず、ラット脳・膜画分において、単分子状態にあると考えられる低濃度のガングリオシドが、タンパク質リン酸化に対して調節作用を持つか否かを検討した。その結果以下の点を明らかにした。
1.分子量72kDaの膜タンパク質(72kDa)のリン酸化が、今まで報告されているよりはるかに低濃度のガングリオシドGQ1b(80nM)により活性調節を受けることを明らにした。
2.GQ1bは、72kDaへのリン酸の取り込みを昂進したばかりではなく、脱リン酸化に対しても促進的な作用を示した。GQ1bは、ATPase活性には影響を及ぼさなかったことから、GQ1bがリン酸化酵素、脱リン酸化酵素の双方に影響を与えるという可能性の他に、リン酸化基質としての72kDaそのものと関与するという可能性も考えられる。
次に、リン酸化基質・酵素・ガングリオシドを膜上で再構成をして解析をすることが重要であると考え、第一ステップとして、当該リン酸化基質である72KDaの可溶化ならびに単離精製法を確立し、遺伝子のクローニングにより一次構造を明らかにすることを目標とした。その結果、本年度の研究目標はほぼ達成された。今後は次のステップとして、72KDaの大量発現系を確立すること、あるいはリン酸化部位近傍のペプチド断片を合成すること、などにより当該"基質"を調製し、これを用いて(リン酸化)酵素側の単離精製を開始することが必要でてある。この系の分子的機作を解明していくことは、ガングリオシドの持つ神経機能に対する作用を解明する一つのモデルとなることが期待される。
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