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本研究はKDNがユニークな性質をもつ新規シアル酸であることを利用して、KDNをもつ新しい生理活性物質あるいは新しい有機素材を開発することを目的としており、研究期間において以下の実績を得た。
1.KDNに特異的な転移酵素、加水分解酵素の開発を行い、(1)CMP-KDNを糖供与体とするニジマス由来の2種の転移酵素、α2→3-KDN転移酵素とα2→8-KDN転移酵素の部分精製酵素を用いて、KDN複合糖質が調整できることを明らかにし、また、(2)細菌由来のKDN特異的加水分解酵素(KDNase)の完全精製に成功し、KDN残基の特異的な除去反応が可能になった。この酵素のトランスグリコシレーション活性は低かった。
2.新規KDN複合糖質の酵素的合成法として、KDN単糖の合成法、CMP-KDNの大量合成法、更に、CMP-KDNを基質とする組み換え体酵素を含む数種の既知のシアル酸転移酵素による新規KDN複合糖質の自在合成法の開発に成功した。
3.新規KDN複合糖質の利用として、まず既知のシアロ複合糖質特異的レクチンとの相互作用を調べた。KDN残基を導入したヒトKDN-トランスフェリン、KDNラクトサミンを用いて、植物レクチン(SSA)の反応性を調べた結果、KDN残基はN-アセチルノイラミン酸残基と同等か僅かに強くSSAレクチンに結合することが明らかになった。現在のところ、KDN特異的なレクチンは見出されていない。
4.KDN複合糖質を細胞表面に発現させる実験系の開発には、単糖KDNの生合成経路を理解することが重要であり、まず、単糖KDN産生の重要な中間体であるKDN9ーリン酸を合成するKDN9ーリン酸合成酵素の活性の存在を見出した。現在、この酵素のcDNAクローニングを目的としたタンパク質精製を行っているところである。
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