老人介護素材としての軟骨型プロテオグリカンの開発

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12793010
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 高垣 啓一 弘前大学, 医学部, 助教授 (70163160)
• 研究分担者: 柿崎 育子 弘前大学, 医学部, 助手 (80302024) ; 吉原 秀一 弘前大学, 医学部, 講師 (00261454) ; 加藤 陽治 弘前大学, 教育学部, 教授 (20194863) ; 岩船 美都 弘前大学, 医学部, 助手 (80312487)
• キーワード: プロテオグリカン / 軟骨 / サケ

研究概要

(プロテオグリカンの機能検査)
1.マラリア感染
米国ペンシルバニア州立大学医学部のProf. D.C. Gowdaの研究室にて、『マラリア原虫に感染した赤血球の胎盤への結合を仲介するプロテオグリカン構造の解析』に関する共同研究を行った。その結果、軟骨型プロテオグリカン糖鎖のコンドロイチン4-硫酸部分にマラリア感染赤血球の胎盤への結合を阻害する機能があることが分かり、プロテオグリカンのマラリア感染阻害薬としての新たな機能が明らかとなった。
2.潰瘍性大腸炎
プロテオグリカンをデキストラン硫酸(以下DDSと略す。)実験腸炎に投与し、腸炎の抑制効果を、肉眼的出血、白血球数、赤血球数、ヘモグロビン値、そして、大腸の長さ等から検討した。その結果、DSS投与による腸管障害は、プロテオグリカンの投与により、症状、血液学的所見において著明に軽減された。
(人工プロテオグリカンの糖鎖工学的合成)
1.糖鎖部分
プロテオグリカンの糖鎖は、結合領域と呼ばれる四糖を介してコアタンパク質に結合している。精巣性ヒアルロニダーゼの糖転移活性を利用することにより、この結合領域を含む、種々な糖鎖を合成することに成功した。
2.タンパク質への導入
エンド-β-キシロシダーゼの糖鎖転移反応を利用して、コアタンパク質へのグリコサミノグリカン糖鎖を導入することに成功した。したがって、糖鎖が欠損していたり、不完全であるリコンビナントタンパク質の糖鎖の回復や修復が可能となった。

研究成果

• [文献書誌] Takagaki, K., et al.: "Cleavage of the xylosyl serine linkage between a core peptide and a glycosaminoglycan chain by cellulases"J.Biol.Chem.. 277. 18397-18403 (2002)
• [文献書誌] Ishido, K., et al.: "Enzymatic attachment of glycosaminoglycan chain to peptide using the sugar chain transfer reaction with endo-β-xylosidase"J.Biol.Chem.. 277. 11889-11895 (2002)
• [文献書誌] Takagaki, K., et al.: "Domain structure of chondroitin sulfate E octasaccharides binding to type V collagen"J.Biol.Chem.. 277. 8882-8889 (2002)
• [文献書誌] Iwafune, M., et al.: "Reconstruction of glycosaminoglycan chains in decorin"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 297. 1167-1170 (2002)
• [文献書誌] Kakizaki, I., et al.: "Inhibition of hyaluronan synthesis in Streptococcus equi FM100 by 4-methylumbelliferon"Eur.J.Biochem.. 269. 5066-5075 (2002)
• [文献書誌] Takagaki, K., et al.: "Carriers for enzymatic attachment of glycosaminoglycan chains to peptide"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 293. 220-224 (2002)