糖鎖遺伝子の細胞内ターゲット分子同定とグライコミクス研究における糖鎖機能の解析

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13670121
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 三善 英知 大阪大学, 医学部, 助教授 (20322183)
• キーワード: 肝癌 / ハトグロビン / 2次元電気泳動 / GnT-III / GnT-V / マトリプターゼ / がんの転移 / グライコミクス

研究概要

申請書の計画書に基づき、糖転移酵素N-アセチルグルコサミン転移酵素IIIとV(GnT-III, GnT-V)の細胞内糖鎖標的分子の同定と機能解析を行った。まずGnT-IIIトランスジェニックマウスを用いてジエチルニトロサミンによる肝腺腫形成実験を行った。するとコントロールマウスに較べてGnT-IIIトランスジェニックマウスでは、腫瘍の形成が抑制される傾向が見られた。しかし、GnT-IIIトランスジェニックマウスの中にも腫瘍形成の見られた例が少数存在し、これらのマウスの血清タンパクを2次元タンパク電気泳動とレクチンブロットにより解析したところ、6つの糖タンパク質に糖鎖の変化(GnT-IIIによる糖鎖修飾)が見られた。その中の一つがハプトグロビンのβ鎖であった。ハプトグロビンはラジカル除去分子として近年注目されており、今後肝臓の発癌過程におけるハプトグロビンの役割と糖鎖の関係を詳細に検討する必要がある(Free Radical Research36,827-833,2002)。またGnT-Vの糖鎖標的分子としてマトリプターゼを同定した。マトリプターゼは近年クローニングされた膜結合型セリンプロテアーゼで、GnT-Vがこの酵素の糖鎖を修飾すると安定性が増し、分解されにくくなる。すなわちGnT-Vを過剰発現させた胃癌細胞MKN45をヌードマウスに移植すると著しいがん転移が見られ、コントロール細胞に較べてマトリプターゼの分泌亢進を認めた。GnT-Vが何故がんの転移を促進するのか長年の謎であったが、本研究はGnT-Vの標的分子を同定したこと、糖鎖修飾により生物機能が変化したことを初めて見い出したもので、学問的価値が高いと考えられる(J.Biol.Chem. 277,16960-16967,2002)。

研究成果

• [文献書誌] Kitada, T., Miyoshi, E., et al.: "Addition of bisecting N-acetylglucosamine residues to E-cadherin downregulates the tyrosine phosphorylation of β-catenin"J.Biol.Chem.. 276. 475-480 (2001)
• [文献書誌] Chakraborty A K, Miyoshi E, et al.: "Fusion-Hybrids with macrophage and melanoma cells up-regulate N-acetylglucosaminyltransferase V, β1-6 branching, and metastasis"Cell Growth and Differentiation. 12. 623-630 (2001)
• [文献書誌] Ekuni A, Miyoshi E et al.: "A glycomic approach to hepatic tumors in N-acetylglucosaminyltransferase III (GnT-III) transgenic mice induced by diethylnitorsamine (DEN) : Identification of haptoglobin as a target molecule of GnT-III"Free Radical Research. 36. 827-833 (2002)
• [文献書誌] Ihara S, Miyoshi E, et al.: "Prometastatic effect of N-acetylglucosaminyltransferase V is due to modification and stabilization of active matriptase by adding beta 1-6 GlcNAc branching"J.Biol.Chem.. 277. 16960-16967 (2002)
• [文献書誌] Saito T, Miyoshi E, et al.: "A secreted type of beta 1,6-N-acetylglucosaminyltransferase V (GnT-V) induces tumor angiogenesis without mediation of glycosylation. A novel function of GnT-V distinct from -the original glvcosvltransferase"J.Biol.Chem.. 277. 17002-17008 (2002)