研究課題
基盤研究(B)
本研究は、加速進化により異なる糖鎖認識能をもつマアナゴ体表粘液由来ガレクチン、Con1およびCon2について、その糖鎖認識能に着目し、コンジェリンの糖鎖認識機構と構造との詳細な相関を明らかにし、より高度な特異性をもつレクチン分子の設計法につながるレクチンの厳密な糖鎖特異性についての構造基盤を明らかにすることを目的にしている。そのためCon1およびCon2の加速進化によるアミノ酸置換がみられた糖鎖認識部位周辺の残基を相互に置換した変異体31種を調製し(Tableに大腸菌からのリコンビナントの収量とともに示した)、34種のピリジルアミノ(PA)化糖鎖に対するアフィニティーをフロンタルアフィニティー法による網羅的な変異解析を行った(合計31×34=1054通りの解離定数Kd値を求め、解析した)。その結果、(S50N)ConII、(E74Q)ConIIおよび(T107N)ConIIでは、共通の糖鎖構造(Galβ1-3GalNAc-)をもつGA1、GM1、GD1b、LNTなどの糖鎖への結合能が顕著に増加していた。また、(T77K)ConIでは、シアル酸を含む糖鎖に対する結合能が増強していた。全体的な糖鎖結合能に対するCongerinの構造要素として、Val68Asn, Gln71Glu, Gln72Thr, Glu74Gln, Thr107Asnの変異が関与し、特にGln72Thrが大きく影響していることが判明した。また、作成した変異体の糖鎖解析のためのツールとしての応用性についてヒト白血病由来Jurkat細胞に対するアポトーシス活性を指標にして併せて検討したところ、アポトーシス誘導活性は糖結合能の変化と明らかな相関をしめした。このように、これら変異体の構造活性相関により、より強い特異性をもつ変異体のデザイン・開発への有用な情報を与え、Congerinのアポトーシス誘導能のメカニズム(ターゲットとなる受容体)を解析する上で有用な変異体を与えた。
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