研究実績の概要 |
キチンは,N-アセチル-D-グルコサミン (GlcNAc) が β-1,4 結合した直鎖の高分子化合物で,自然界で二番目に多い多糖である。キチンは,真菌,甲殻類,昆虫を含む広範囲の生物の主要な構成成分として機能している。また,キチンは,ほ乳類の消化システムでは消化されないため,食物繊維として考えられている。酸性ほ乳類キチナーゼ (acidic mammalian chitinase, AMCase) はキチン分解酵素である。この酵素は,喘息および他のアレルギー性炎症に関与している。これまでの研究において,複数遺伝子の発現を同じ尺度で定量する PCR システムを確立し,マウスにおいて AMCase が胃で,消化酵素並みの非常に高いレベルで発現することを見出した。本研究では,AMCase が消化管において消化酵素として機能しているかを検証した。まず,マウスの胃組織を,プロテアーゼ阻害剤を含まない TS buffer [20 mM Tris-HCl (pH7.6), 150 mM NaCl] でホモジナイズし,可溶性タンパク質を調製した。この可溶性タンパク質を胃条件下(pH 2.0,37℃)と,腸条件下(pH 7.6,37℃,トリプシンとキモトリプシンを加えた条件)での AMCase を解析した。その結果,AMCase は pH 2.0 でペプシン消化に耐性があり,同様に,pH 7.6 でトリプシンとキモトリプシンの消化に耐性があった。また,消化管の条件下で AMcase のキチン分解能の減少は見られなかった。さらに,AMCase は,胃と腸条件下でコロイダルキチンと結晶性キチンを分解し,GlcNAc 二量体を生産した。以上研究の結果から,AMCase は,マウスの胃と腸で消化酵素として機能できることがわかった。また,キチンがマウスの体内で代謝され,エネルギー源として利用されている可能性が示唆された。以上の内容は,英文原著論文としてまとめ,Proc. Natl. Acad. Sci. USAに投稿し,現在 revise 中である。
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