海洋無脊椎動物αーガラクトシド結合レクチンの糖鎖依存細胞増殖制御因子としての評価

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 22580226
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 大関 泰裕 横浜市立大学, 大学院・生命ナノシステム科学研究科, 教授 (70275022)
• 研究分担者: 安光 英太郎 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科, 教授 (10182346)
• キーワード: レクチン / 多剤耐性トランスポーター / グロボトリオース / バーキットリンパ腫細胞 / フロンタルアフィニティークロマトグラフィー

研究概要

軟体動物アメフラシ卵から新たなガラクトース結合性レクチンを単離し、α-ガラクトシドGb3への結合性をフロンタルアフィニティークロマトグラフィーにより明らかにした。ウニ卵レクチン(SUEL)ファミリーに属しナマズ卵から得られたα-ガラクトシドGb3結合性レクチンと共に、本糖鎖を選択的に発現しているバーキットリンパ腫細胞に添加し、細胞増殖に対する影響を調べたところ、アメフラシ卵ではレクチンの添加量に従い細胞死が見られた。これに対しナマズ卵レクチンは十分量の添加にも関わらず、バーキットリンパ腫の細胞死は起こさず、一方、ビンクリスチンなど抗がん剤と併用すると、低濃度の抗がん剤による細胞死が見られた。これを詳細に解析すると、ナマズ卵レクチンは細胞膜上の多剤耐性トランスポータータンパク質であるMRP1分子の生合成を抑えていることが抗体とFACSを用いた解析により明らかになった。さらにそのmRNA発現レベルをRT-PCR法で測定すると、レクチン添加後24-48時間後に発現量の低下が見られ、α-ガラクトシド結合性を持つナマズ卵レクチンには、細胞膜表面のGb3スフィンゴ糖脂質と結合し、多剤耐性MRP1タンパク質をコードしているmRNAの発現を抑制する活性を有するレクチン-糖脂質結合による細胞機能制御経路のあることが判明した。
これらの結果から、α-ガラクトシド結合性レクチンには糖鎖結合特異性が同じでも結合力や多量体性に依存し種々の異なる活性を有することが示唆された。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

糖鎖結合性を同じくする2種類のα-ガラクトシド結合性レクチンにより、直接細胞死および遺伝子発現抑制に関する異なる細胞増殖制御様式を見出せ、これらを含む学術論文に公表できたことによる。

今後の研究の推進方策

これまでに精製されている他の2種類のGb3結合性レクチンの添加に伴い、多剤耐性トランスポータータンパク質をコードするmRNAの発現に変化が起きるか否かを解析し、レクチン-糖鎖経路による遺伝子発現抑制が特異的か、一般的に存在するかを解明し、糖鎖生物学の新概念の創出に取り組む。

研究成果

• [雑誌論文] Cytotoxicity and glycanbinding profile of a D-galactose-binding lectin from the eggs of a Japanese sea hare (Aplysia kurodai) (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawsar SMA, Matsumoto R, Fujii Y, Matsuoka H, Masuda N, Chihiro I, Yasumitsu H, Kanaly RA, Sugawara S, Hosono M, Nitta K, Ishizaki N, Dogasaki C, Hamako J, Matsui T, Ozeki Y
  • 雑誌名: Protein J 巻: 30 ページ: 509-519
  • DOI: DOI:10.1007/s10930-011-9356-7
• [雑誌論文] D-galactoside-binding lectin purified from coronate moon turban, Turbo (Lunella) coreensis with a unique amino acid sequence and the ability to recognize lacto-series glycosphingolipids (2011)
  • 著者名/発表者名: Fujii Y., Matsumoto R., Kawsar S.M.A., Yasumitsu H., Ishizuka N., Dogasaki C., Hosono M., Nitta K., Hamako J., Matsui T., Ozeki Y.
  • 雑誌名: Comp Biochem.Physiol.B Mol.Biol.158, 30-37 (2011) 巻: 158 ページ: 30-37
  • DOI: DOI:10.1016/j.cbpb.2010.09.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Antiproliferative effects of galectin-1 from Rana catesbeiana eggs on human leukemia cells and its binding proteins in human cells. 47 (10) 728-734. (2011) (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasumitsu H., Mochida K., Yasuda C., Isobe M., Kawsar S.M.A., Fujii Y., Matsumoto R., Kanaly R.A., Ozeki Y.
  • 雑誌名: In Vitro Cell Dev Biol Anim 巻: 47 ページ: 728-734
  • DOI: DOI:10.1007/s11626-011-9462-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycomics of a novel type-2 N-acetyllactosamine-specific lectin purified from the feather star (Oxycomantus japonicus) Pelmatozoa (class Crinoidea). 158, 266-273 (2011) (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto R, Shibata FT, Kohtsuka H, Sekifuji M, Sugii N, Nakajima H, Kojima N, Fujii Y, Kawsar SMA, Yasumitsu H, Ozeki Y
  • 雑誌名: Comp.Biochem.Physiol.B Mol.Biol. 巻: 158 ページ: 266-273
  • DOI: DOI:10.1016/j.cbpb.2010.12.004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Protein R-phycoerythrin from marine red alga Amphiroa anceps : extraction, purification and characterization (2011)
  • 著者名/発表者名: Kawsar SMA, Fujii Y, Matsumoto R, Yasumitsu H, Ozeki Y
  • 雑誌名: PHYTOLOGIA BALCANICA 巻: 17 ページ: 347-354
  • DOI: ISSN:1314-0027
  • 査読あり
• [学会発表] Hyper-diversification glycan-recognizing patterns and cell regulative activities of galactophilic lectins from marine invertebrtates (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumoto R., Shibata F.T., Kawsar S.M.A., Fujii, Y., Yasumitsu H., Ozeki Y
  • 学会等名: 第24回国際レクチン学会(24^<th> International Lectin Conference)
  • 発表場所: 豪州ブリスベン市
  • 年月日: 20110727-20110729
• [備考]
  • URL: http://www.yokohama-cu.ac.jp/res_pro/researcher/110426oozeki_umishida.html
• [備考]
  • URL: http://www.yokohama-cu.ac.jp/res_pro/collaboration/biobusiness_20120306.html