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単クローン抗体HNK-1により認識されるHNK-1糖鎖抗原は、昆虫から哺乳動物まで広く神経系組織に分布し、しかも時期特異的に発現する抗原であること、3-スルホ-グルクロン酸という他には見られない大変特徴的な糖鎖構造をエピトープとし、SGGL(sulfoglucuronyl glycolipid)と呼ばれる神経系特異的糖脂質、および、NCAMなどの神経接着分子に特徴的に発現することが示されている。我々は既に、本糖鎖抗原の生合成に関与するグルクロン酸転移酵素(GlcAT-P、GlcAT-S)cDNA及び硫酸基転移酵素cDNAを単離することにも成功した。本研究においてこれらHNK-1糖鎖生合成に関与する酵素遺伝子を用いて以下のことを明らかにした。1)GlcAT-P、GlcAT-S、硫酸基転移酵素の脳内でのmRNAの発現をin situハイブリダイゼーション法により調べたところ、硫酸基転移酵素は比較的脳内に均一に発現するのに対し、GlcAT-PとGlcAT-Pの発現は脳の領域で異なることを見いだした。2)GlcAT-P cDNAの安定発現細胞株を用いてHNK-1糖鎖の突起伸長における役割を解析した結果、HNK-1糖鎖はC6グリオーマ細胞表面に存在する細胞接着分子NCAMやL1に特徴的に発現しており、特にL1分子上に発現したHNK-1糖鎖が細胞の突起伸長に重要であることが明らかとなった。3)HNK-1糖鎖の生体における機能を明らかにするため、GlcAT-P遺伝子欠損マウスを作成した。本酵素の欠損をサザンおよびノーザン解析法により、また大部分のHNK-1糖鎖の欠損をウエスタンブロット解析法により確認した。
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