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コンドロイチン硫酸鎖の長さが、その二糖繰り返し領域の多様な硫酸化による修飾構造により制御されているのではないかという仮説をたて、様々に硫酸化された糖一タンパク質結合領域の化学合成品や、天然のコンドロイチンやコンドロイチン硫酸より調製したオリゴ糖を糖受容体として、ウシ胎児血清中に存在するコンドロイチン硫酸生合成に関与するN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)転移酵素活性とグルクロン酸(GlcA)転移酵素活性を測定した。その結果、これら両酵素によるコンドロイチン硫酸生合成は、糖受容体の硫酸化の違いにより大きく影響を受けることが判明した。
酵素源には、ウシ胎児血清をヘパリンセファロースにより部分精製した画分を用いた。この画分中には、コンドロイチンにβ位でGalNAcとGlcAの両方を転移させる酵素活性が含まれていたが、最近我々が見出した結合領域四糖にα位でGalNAcを転移させるα-GalNAc転移酵素は含まれなかった。コンドロイチン硫酸の二糖繰り返し領域由来の四糖を用いてGalNAc転移酵素の硫酸基の影響を調べた結果、非還元末端側のGalNAcの四位、あるいは六位が硫酸化されたものにはGalNAcは転移されたが、四位と六位が共に硫酸化されると全くGalNAcは転移されなかった。また、還元末端側のGalNAcの四位の硫酸化によって、GalNAcの転移は大きく促進された。同様に、コンドロイチン硫酸の二糖繰り返し領域由来の五糖を用いてGlcA転移酵素の硫酸基の影響を調べた結果、非還元末端側のGalNAcの四位、あるいは六位が硫酸化されていてもGlcAは転移され、特に六位が硫酸化されているとGlcAの転移は大きく促進された。一方、結合領域四糖及び結合領域三糖を糖受容体として、それぞれGalNAc転移酵素及びGlcA転移酵素活性を測定したが、全く活性は検出されず、それぞれ複数の種類が存在することが示唆された。現在、これらGalNAc転移酵素とGlcA転移酵素を精製している。
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