魚類ガレクチンの糖鎖認識結合における分子機構

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08660244
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 村本 光二 東北大学, 農学部, 教授 (90157800)
• 研究分担者: 永沼 孝子 東北大学, 農学部, 教務職員 (50250733)
• キーワード: レクチン / ガレクチン / 魚類 / マアナゴ / 糖鎖認識 / 糖鎖結合 / 体表粘液 / 1次構造

研究概要

硬骨魚類マアナゴの体表粘液から単離した2種類のガレクチン、コンジェリンIとコンジェリンIIの1次構造を比較したところ、相同なアミノ酸は62残基であり、相同率は46%と低く、イソガレクチンは分子進化の早い時期に祖先遺伝子から分岐したものであることがわかった。
ピリジルアミノラクトース(PA-Lac)に対する結合定数を求めたところ、コンジェリンIで4.02×10^4(M^<-1>)、コンジェリンIIでは2.34×10^4(M^<-1>)であった。各種ラクトース誘導体の拮抗阻害試験から、ラクトース中のグルコース環が閉環していること、また、ラクトース中のグルコースの3位の水酸基が存在していることがレクチンと糖の結合に必要であることが明らかとなった。
マアナゴガレクチンに対し化学修飾を行った結果、トリプトファン、アルギニン、ヒスチジン、カルボキシル基を修飾したものではその活性が低下し、これらのアミノ酸残基は糖との相互作用に関与していることが示された。トリプトファン、ヒスチジン、カルボキシル基は直接、糖と結合していることが、さらにアルギニンは糖との結合に適したガレクチンのコンフォメーションを維持していることが示唆された。これらのアミノ酸はすべて、ガレクチンファミリーに高度に保存されているものであった。
コンジェリンIとIIの1次構造から作成したハイドロパシープロファイルは、1次構造の相同率が46%であるにもかかわらず非常に似ていた。両者とも分子全体で疎水領域が優勢であり、小さな親水性ドメインに挟まれた大きな疎水性ドメインを複数個もっており、これらの一部はサブユニットタンパク質間相互作用に関与していると考えられる。特に、ガレクチンファミリーに高度に保存されているアミノ酸が多く存在する領域である40〜85番目の残基(コンジェリンIを基準とした)のプロファイルは、ガレクチンファミリーに共通して保存されており、糖との結合部位が存在することが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] K. Muramoto et al.: "Analysis of the hemolymph proteins from the acorn barnacle Megabalanus sosa by 2D-gel electrophoresis" Fish. Sci.62 (3). 435-438 (1996)
• [文献書誌] R. Goto-Nance et al.: "Purification and characterization of the lectins of the lectins of the soft coral Labophytum variatum" Fish. Sci.62 (2). 297-301 (1996)
• [文献書誌] Y. Wako et al.: "Angiotensin I-converting enzyme inhibitors in autolysate of squid liver and mantle muscle" Biosci. Biotech. Biochem.60 (8). 1353-1355 (1996)
• [文献書誌] M. Zhao et al.: "Purification and characterization of ostrich pancreatic secretory trypsin inhibitor" Int. J. Protein Peptide Res.48. 174-181 (1996)
• [文献書誌] M. Toda et al.: "Characterization of the lectin from the skin mucus of the kingklip Genyptorus capensis" Fish. Sci.62 (1). 138-141 (1996)
• [文献書誌] G. Bradley et al.: "Ostrich carboxypeptidase B : Purification, kinetic properties and characterization of the enzyme" Int. J. Biochem. Cell Biol.28 (5). 521-529 (1996)