動物レクチンの生化学科・分子生物学的研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04680172
• 研究機関: 帝京大学
• 研究代表者: 笠井 献一 帝京大学, 薬学部, 教授 (40001052)
• 研究分担者: 平林 淳 帝京大学, 薬学部, 助手 (40156691)
• キーワード: レクチン / ガラクトシド / 線虫 / C.elegans / 複合糖質 / 糖結合タンパク質

研究概要

金属非依存性のβ-ガラクトシド結合性レクチンは、胚の発生、組織の形態形成などの多彩な制御現象において、複合糖質との相互作用を通じて重要な役割を果たし、さらには免疫現象や癌細胞の転移などにも関与すると考えられている。これまでは脊椎動物でしか発見されていなかったため、限られた動物のみで働いている特殊なタンパク質である可能性もあったが、本研究においてついに下等な無脊椎動物である線虫C.elegansにも存在することが解明された。これにより、本レクチンは動物の進化のきわめて初期からすでに機能を果たしていたこと、おそらく全ての動物にとって必須の基本的かつ普遍的役割を果していることがほぼ確実になった。本レクチン研究の重要性は一気に高まったといえよう。線虫のレクチンは背椎動物のそれと明かな一次構造上の類似性を持っているが、1分子内に2回レクチン領域を繰り返すという、これまで知られていたものとは全く異なる、興味深い分子構成を持っていた。今回の発現のもうひとつの大きな意義は、線虫が糖鎖生物学の材料となりうることを示したことである。線虫はきわめて広い分野で多細胞動物の簡単なモデルとして使える価値の高い実験動物であり、高等動物を使ったのでは困難な課題を解決できる可能性が高い。複合糖質がからむ生命現象の解明に線虫は大きく貢献するであろう。今後は、これまでのヒト、ニワトリのレクチンに線虫のレクチンを加え、構造生化学、細胞生化学、分子生物学、進化学などの観点で研究を推進する。

研究成果

• [文献書誌] Akomoto Y.: "Changes in expression of the endogeneous β-galactoside-binding 14-kDa lectin of chick embryonic skin during epidermal differentiation." Exp.Cell Res.199. 297-305 (1992)
• [文献書誌] Hirabayashi,J.: "Arginine tail method,a new affinity tag procedure using anhydrotrypsin agarose." J.Chromatogr.597. 181-187 (1992)
• [文献書誌] Hirabayashi,J.: "Purification and characterization of β-galactoside-binding proteins form Caenorhabditis elegans." J.Biochem.111. 553-555 (1992)
• [文献書誌] Hirabayashi,J.: "Evidence that Caenorhabditis elegans 32-kDa β-galactoside-binding protein is homologous to vertebrate β-galactoside-binding lectins." J.Biol.Chem.267. 15485-15490 (1992)
• [文献書誌] Akimoto Y.: "Secretion of endogenous 16-kDa β-galactoside-binding lectin form vitamin A-pretreated chick embryonic cultured skin." Exp.Cell Res.,(in press).
• [文献書誌] Hirabayashi,J.: "Carbohydrate-binding protien 35 forms functional dimers using conservative cystein residue?" Trends Glycosci,Glycotech.4. 218-220 (1992)