糖タンパク質糖鎖におけるオリゴシアル酸鎖の発見とその普遍的存在分布の証明

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10680581
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 北島 健 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (80192558)
• キーワード: シアル酸 / オリゴシアル酸 / ポリシアル酸 / モノクローナル抗体 / シアリダーゼ / シアル酸転移酵素 / 血清糖タンパク質 / 細胞分化

研究概要

本研究は、我々が新たに発見した糖タンパク質に存在するオルゴシアル酸構造の普遍的存在と生物学的機能の解明を目的としており、本年度は以下のことが明らかになった。
1.多様なオリゴシアル酸構造に対する特異的なプローブとして、新たにNeu5Acα2→8Neu5Acα2→6Glc構造を認識するモノクローナル抗体2A11を得た。ウニ精子表面に存在するこの糖鎖構造が、受精時、卵と精子の接着を媒介することがFab断片を用いた受精阻害実験から明らかになった。このオリゴシアル酸構造の免疫組織化学的解析によって、特に、卵と相互作用に重要な精子頭部にこの構造の存在が確認された。
2.オリゴシアル酸構造をもつ糖タンパク質として、ウシ胎仔血清およびマウス生体血清中に脂肪細胞において特異的に発現されるタンパク質AdipoQが新たに同定された。脂肪細胞の分化細胞系を用いて調べたところ、分化が進行するにつれてAdipoQの発現が増大し、それに伴ってオリゴシアル酸構造が増加することがわかった。幾つかのα2→8シアル酸転移酵素の遺伝子発現を調べた結果、この変化に対応するような酵素は見いだせず、AdipoQにおけるオリゴシアル酸の発現には新しいシアル酸転移酵素の関与が示唆された。
3.種々の培養細胞分化系を用いて、オリゴシアル酸構造の分化前後における関連シアル酸転移酵素の発現変化を調べたところ、既知の2種類のポリシアル酸転移酵素の他に、既知ではあるが内在性の基質がはっきりしないシアル酸転移酵素が特異的に発現する細胞系が存在することが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Chihiro Sato: "Fluorescent-assisted detection of oligosialyl units in glycoconjugates."Analytical Biochemistry. 266. 102-109 (1999)
• [文献書誌] Kaoru Ohta: "Isolation and characterization of low density detergent-insoluble membrane (LD-DIM) fraction from sea urchin sperm."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 258. 616-623 (1999)
• [文献書誌] Takashi Angata: "Elevated expression of free deaminoneuraminic acid mammalian cells cultured in mannose-rich media"Analytical Biochemistry. 261. 326-331 (1999)
• [文献書誌] Takashi Anagata: "Biosynthesis of KDN(2-Keto-3-deoxy-D-glycero-D-galacto-nononic acid) Identification and characterization of a KDN-9-phosphate synthetase activity"Journal of Biological Chemistry. 274. 22949-22956 (1999)
• [文献書誌] Chihiro Sato: "Glycobiology of di-and oligosialyl glycotopes."Trends in Glycoscience and Glycotechnology. 11. 371-390 (1999)
• [文献書誌] Chihiro Sato: "Frequant occurrence of pre-existing α2→8-linked disialic and oligosialic acid with chain lengths up to 7 Sia residues in mammalian brain glycoproteins."Journal of Biological Chemistry. 275(in press). (2000)