複合糖鎖硫酸化の生物学的機能の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12680610
• 研究機関: 愛知教育大学
• 研究代表者: 羽渕 脩躬 愛知教育大学, 教育学部, 教授 (90024067)
• キーワード: コンドロイチン4硫酸転移酵素 / GalNAc4硫酸6硫酸転移酵素 / コンドロイチン硫酸E / イカ軟骨 / GalNAc4硫酸転移酵素

研究概要

1.GalNAc4硫酸6-O-硫酸転移酵素(GalNAc4S-6ST)遺伝子のクローニングと特異性の決定
イカ軟骨から精製したGalNAc4S-6STのアミノ酸配列に基づき、縮重オリゴヌクレオチドを合成した。イカ軟骨から抽出し精製したpoly(A)^+RNAを鋳型としてcDNAを合成し、縮重オリゴヌクレオチドをプライマーとしてPCRを行い、GalNAc4S-6STのcDNA断片を増幅した。このDNA断片の塩基配列から推定されるアミノ酸配列をもとにFASTA検索を行った結果、アミノ酸配列で40%の相同性を示すヒトのcDNAクローンを検出した。動物細胞で発現した蛋白質は、GalNAc4硫酸残基の6位に硫酸基を転移する活性を示した。コンドロイチン硫酸A、デルマタン硫酸を基質に用いると、非還元末端と内部のGalNAc4硫酸残基の6位が硫酸化されたが、4硫酸化オリゴ糖を基質に用いたときは、非還元末端のGalNAc4硫酸残基の6位のみが硫酸化された。ヒトGalNAc4S-6STはリンパ球、脾臓などの免疫組織で強く発現していた。またすでに報告されていたヒトRAG-1関連遺伝子(hBRAG〕と塩基配列では99%一致しており、免疫系での機能が推定される。
2.コンドロイチン4硫酸転移酵素(C4ST)遺伝子の解析とターゲッティングベクターの作成
マウスのゲノムライブラリーから、C4STのアミノ末端を含むゲノムクローンを取り出し、制限酵素地図を作成した。
3.GalNAc4硫酸転移酵素(GalNAc4ST)I及びIIのマウスcDNAをクローニングした。マウスGalNAc4ST-Iの発現パターンは脳で強く発現しておりヒトGalNAc4ST-Iの発現パターンと似ていたがマウスGalNAc4ST-IIの発現パターンはヒトGalNAc4ST-IIとは異なっていた。

研究成果

• [文献書誌] Ohtake, S: "Human N-acetylgalactosamine 4-sulfate 6-sulfotransferase cDNA is related to human B cell recombination activating gene-associated gene"J Biol Chem. 276. 43894-43900 (2001)
• [文献書誌] Uchimura, K: "Functional anlysis of the chondroitin 6-sulfotransferase gene in relation to lymphocyte subpopulation, brain development and oversulfated chondroitin sulfates"J. Biol. Chem. 277. 1443-1450 (2002)
• [文献書誌] 羽渕脩躬: "糖類伸張酵素および特異的硫酸化酵素ノックアウトマウスによるヘパラン硫酸,ヘパリンの機能解析"細胞工学. 20. 204-210 (2001)
• [文献書誌] Habuchi, O: "Chondroitin 6-sulfotransferase in Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes. (Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M. eds.)"Springer, Tokyo. 5 (2001)
• [文献書誌] Fukuta, M: "Keratan Sultate Gal-6-sulfotransferase in Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes. (Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M. eds.)"Springer, Tokyo. 5 (2001)
• [文献書誌] Habuchi, O: "Chondroitin 4-sulfotransferase in Handbook of Glycosyltransferases and Related Genes. (Taniguchi, N., Honke, K., Fukuda, M. eds.)"Springer, Tokyo. 6 (2001)