遺伝子レベルでの発現制御による細胞膜スフィンゴ脂質の生物学的機能解析

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09780586
• 研究機関: 理化学研究所
• 研究代表者: 市川 進一 理化学研究所, 糖細胞情報研究チーム, フロンティア研究員 (10223083)
• キーワード: スフィンゴ脂質 / 糖脂質 / セラミド / グルコシルセラミド

研究概要

スフィンゴ糖脂質(糖脂質)は、細胞膜上に存在し300種以上の分子種から成る一群の物質である。これらの糖脂質は、その大半がグルコシルセラミドを経て合成される。しかしながら細胞膜上における糖脂質の生物学的機能は現在に至るまでほとんど明かにされていない。本研究は、糖脂質の発現を遺伝子レベルで制御し、解析することによりその機能を明かにすることを目的としている。本年度は、ヒトのグルコシルセラミド合成酵素遺伝子のクローニングに成功し、現在解析を行なっている。又、昨年度クローニングしたマウスグルコシルセラミド合成酵素遺伝子の詳細な解析を修了した。本酵素の遺伝子は、9個のエクソンと8個のイントロンから構成される32kbの遺伝子を有していた。この遺伝子のプロモターは、TATABoxやCAATBoxを持たず転写因子であるSplによって恒常的に転写されていることを明かにした。また細胞内のセラミド濃度が上昇する、様々な現象でプロモーターが活性化することを明かにし、セラミドのグルコシル化反応が、セカンドメッセンジャーでもある基質セラミドの、細胞内濃度調節に関与している可能性を示した。さらに様々な種類の細胞に分化し得るES細胞の、本酵素遺伝子を相同組み換え法によって破壊することに成功した。この細胞株を用いることにより、様々な種類の正常細胞で本酵素の役割を研究することが出来るようになると期待される。

研究成果

• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Assignment of a UDP-glincose:ceramide glucosyltransterase gene(UGCG)to hurnin chromosome bond 9q31 by insitu hybridization" Cytogenet, Cell Genet.79. 233-234 (1998)
• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Molecular cloning and expression of mouse ceramide glucosyltransterase" Biochem.Molec.Biol.Int.44(6). 1193-1202 (1998)
• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Glucosylceramide synthase and glycosphingolipid synthasis" Trends Cell Biol.8. 198-202 (1998)
• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Molecular cloning and characterization of the mouse ceramide glucosyltransterase gene" Biochem.Biophys.Res.Commun.253. 707-711 (1998)
• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Assignment of a UDP-glucose:Ceramide glucosyltranstevase gene(Ugcg)to mouse chromosome band 4B3 by in situ hybridization" Cytogenet.Cell Genet.83. 14-15 (1998)
• [文献書誌] Shinichi Ichikawa: "Genetic approaches for studies of glycolipid synthetic enzymes" Methods Enzymol.(印刷中). (1999)
• [文献書誌] Hironobu Komori: "Regulation of intracellular Ceramide Content in B16 melanoma Cells" J.Biol.Chem. (印刷中).
• [文献書誌] 市川進一: "セラミドグルコシル化反応の生物学的意義" 生化学. 70(2). 109-113 (1998)
• [文献書誌] 市川進一: "糖脂質の謎に迫る:グルコシルセラミド合成酵素欠損細胞によるスフィンゴ脂質の機能解析" 蛋白質 核酸 酵素. 43(16). 2281-2287 (1998)