ムチンの構造的な多様性とその感染免疫における意義

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12307054
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 入村 達郎 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 教授 (80092146)
• 研究分担者: 伝田 香里 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助手 (00313122) ; 東 伸昭 東京大学, 大学院・薬学系研究科, 講師 (40302616)
• キーワード: ムチン / MUC2 / N-アセチルガラクトサミン転移酵素 / O-グリコシレーション / レクチン / エボラウイルス / アメーバ赤痢 / マクロファージ

研究概要

本研究では上皮の分泌する糖鎖を多量に含む巨大分子であるムチンが、粘膜上皮において原虫、細菌、ウイルスなどの寄生体に対する感染防御を担う特異的な免疫分子である事を証明する事を主な目的としている。これまでに、(1)粘膜上皮ムチンが実際にグリコシレーションのパターンにおいて多様であること、(2)特定のパターンを生じるメカニズムが複数のペプチドN-アセチルガラクトサミン転移酵素(ppGalNAc-T)の組み合わせによって制御されていること、(3)Th2系サイトカインであるIL-4によって、特定のppGalNAc-T(ppGalNAc-T1、T4、T7)の発現が変化してこれによって糖蛋白質へのO-グリカンの導入のされ方に変化が生じることを示した。本年度には、実際に異なる組み合わせのppGalNAc-Tを発現している細胞で、産生されるムチンのグリコシレーションのプロファイルが異なること、これらの細胞で、レクチンとの相互作用が異なることを示した。さらに、結果として産生された種々のアレンジでGalNAcを付加したペプチドに対して植物レクチンVVA-B4(赤痢アメーバのレクチンと類似の特異性を持つ)の結合性が、背景のペプチドを含めてどのような構造的モチーフを認識しているのか詳細に解析した。赤痢アメーバのレクチンのリコンビナント体の取得にも成功したので、そのムチンとの相互作用における特異性解析が可能になった。また、より広範囲にO-グリカンの構造と外界との相互作用の関連を追求するために必須な、O-グリカンの微量解析法を確立した。一方、感染性寄生体の持つムチン様分子の役割を追求する一環として、エボラウイルス表面糖蛋白質のムチンドメインの役割を明らかにした。ムチンドメインはマクロファージ及び樹状細胞表面に発現するガラクトース型C型レクチン(MGL)と結合することによって細胞内に取込まれ感染が成立することを明らかに示した。エボラウイルス表面糖蛋白質のムチンドメインにはN-グリカンとO-グリカンが含まれるが、O-グリカンがMGLとの結合を介して感染の成立に関与することを示した。

研究成果

• [文献書誌] Miyahara N, et al.: "Expression of UDP-N-acetyl-alpha-D-galactosamine-polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase isozyme 3 in the subserosal layer correlates with postsurgical survival of pathological tumor stage 2 carcinoma of the gallbladder."Clinical Can Res. (In press). (2004)
• [文献書誌] Hamada T, et al.: "Mucin Expression in Pleomorphic Adenoma of Salivary Gland : A Potential Role of MUC1 as a Marker to Predict a Recurrence."J.Clinical pathology. (In press). (2004)
• [文献書誌] Tamada Y, et al.: "Model for paraaortic lymph node metastasis produced by orthotopic implantation of ovarian carcinoma cells in athymic nude mice."Euro J. of Can.. 40. 158-163 (2003)
• [文献書誌] Horinouchi M, et al.: "Expression of Different Glycoforms of Membrane Mucin (MUC1) and Secretory Mucin (MUC2,MUC5AC and MUC6) in Pancreatic Neoplasms."Acta Histochem.Cytochem.. 36(5). 443-453 (2004)
• [文献書誌] Tsuiji H, et al.: "Aberrant O-glycosylation inhibits stable expression of dysadherin, a carcinoma-associated antigen, and facilitates cell-cell adhesion."Glycobiology. 13. 521-527 (2003)
• [文献書誌] Kanoh A, et al.: "Expression levels of FUT6 gene transfected into human colon carcinoma cells switch two sialyl-Lewis X-related carbohydrate antigens with distinct properties in cell adhesion."Biochem biophi res com.. 303. 896-901 (2003)