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近年、シアル酸の持つ機能が注目を集めているが、生体内には、複数のシアル酸分子種が存在していることはあまり知られていない。これらの分子種は、シアル種の5位の置換基に注目すると、N-アセチルノイラミン酸(NeuAc)と、N-グリコリルイラミン酸の2種に類別できる。このうち主要な分子種はNeuAcであり、NeuAcに酸素原子が一個導入されて新たに水酸基が生じたものがNeuGcである。この反応は、糖分子にとって最も重要な水酸基に係るものであり、生理的に意味を持つことが予想される。申請者はすでに、NeuGcの生合成を行うCMP-NeuAc水酸化酵素のcDNAのクローニングに成功している。本研究の目的は、この遺伝子を用いてNeuGcの発現を人為的に制御することで、これらシアル酸の分子種の存在意義を明らかにすることにある。
具体的には、本酵素のcDNAを、高発現が期待できるアクチンのプロモーター及びサイトメガロウイルスのエンハンサーの下流に組み込んだ発現ベクターを構築した。このベクターを用いて、3T3細胞を形質転換した。得られた形質転換細胞のシアル酸分子種を測定したところ、コントロールの細胞のNeuGc量は全シアル酸の約3%であるのに対して本酵素のcDNAを組み込んだ細胞は約85%であり、NeuGu比の著しい上昇が認められた。これらの細胞を用いて、FDGF、EGF、FGF、Insulinに対する反応性について検討したところ、FGFに対する反応性に違いが見られた。すなわち、本酵素のcDNAを組み込んだ細胞は1%血清、及びFGF存在下で培養した場合、72hrで約2.2倍の増殖を示したが、他の2つは約1.2倍に留まった。即ち、NeuGc量の増加によりFGFへの反応性の増加が認められた。
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