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脳において糖蛋白質など糖鎖を有する分子は細胞表面や細胞外に存在し、神経系の発生やシナプス活性の調節、成人における脳損傷からの再生過程などにおいて重要な役割を果たしている。糖鎖構造は糖転移酵素の発現調整や基質特異性、神経系を含め各組織での分布などによって制御されている。ある特定の糖転移酵素を欠損したノックアウトマウスでは神経系の機能異常などが起こる。また、様々な臨床神経学的特徴を示す(N-結合型糖鎖の欠損により起こる)先天性グリコシル化異常症候群の解析から、神経系における糖鎖の重要性が高いことは明らかである。しかし、脳における糖蛋白質糖鎖の関与する分子機構は不明な点が多い。
本研究では生化学的・細胞生物学的手法を用いて新規糖蛋白質糖鎖の生理機能の明らかにすることを目的とする。我々は大阪大学大学院の深瀬浩-教授ら及び名古屋大学の北島健教授らと共同研究を行い、合成した新規シアル酸含有N-結合型糖鎖と結合する新規分子の探索を行ったが、候補分子は得られなかった。現在、クラスター化した糖鎖を作製し、再度探索を試みている。
我々が開発した微量な糖蛋白質糖鎖を解析できる方法を用いて、脳内シアル酸の結合様式を網羅的に解析した。結果は投稿準備中である。また、中枢神経や末梢神経のミエリンを精製し、ミエリンの糖鎖の網羅的解析を行った。HPLCを用いて多くのピークが検出できた。現在、質量分析などを用いて糖鎖構造を順次決定している。
我々はN-結合型糖鎖解析過程でLewis X糖鎖構造の合成に関わる新規フコース転移酵素を見出した。この新規フコース転移酵素により合成される糖鎖構造を同定した。現在、この酵素の生理的意義を検討している。
故に、平成21年度の研究計画はほぼ達成できたと考えている。
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