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1987 年度 研究成果報告書概要

ガングリオシド合成酵素の精製とその性状解析

研究課題

研究課題/領域番号 61440089
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 物質生物化学
研究機関北海道大学

研究代表者

牧田 章  北海道大学, 医学部, 教授 (60004561)

研究分担者 笠井 憲雪  北海道大学, 医学部, 助教授 (60001947)
本家 孝一  北海道大学, 医学部, 助手 (80190263)
賀佐 伸省  北海道大学, 医学部, 助教授 (10142712)
研究期間 (年度) 1986 – 1987
キーワードガングリオシドGM1 / 合成酵素 / GM3合成酵素 / GD3合成酵素 / ガラクトシルトランスフェラーゼ / シアリルトランスフェラーゼ / スルフォトランスフェラーゼ
研究概要

1.ガングリオシドGM3を基質としてGM2の合成に働くGM2合成酵素をラット肝の顆粒画分から各種クロマトを用いて約6,300倍にまで精製した. 本酵素は分子量約12万で, 64万のサブユニットからなるdimerであり, NeuAcのみならずNeuGcを含むGM3及びシアリルラクトースに働き, NeuAc(or NeuGc)or→3GalBI→4Glcの糖鎖構造に高い特異性をもっていた. 2.GM2→GM1の合成に働くGM1合成酵素をラット肝Golgi画分から新しいアフィニティクロマトを含むクロマトによって約10,000倍まで精製した. 本酵素の基質特異性は, 調べた限りGM2構造にのみ活性を示し, 他の糖脂質, 糖蛋白質, オリゴ糖は基質となり得なかった. 3.LacCer→GM3の合成に働くGM3合成酵素完活性測定の新しい方法を確立した. 酵素反応物をDEAEにかけ, 有機溶媒混液で中性糖脂質を, 次いで酢酸アンモンの段階濃度溶出によって酸性糖脂質相互を分離する. この方法では目的産物以外の標識化合物の混入はなく, 収量は95%以上であった. 本法は他の合成酵素assayにも適用できた. GM3合成酵素をブタ脾顆粒画分から可溶化し, イオン交換, アフィニティカラムクロマトにより部分精製を行った. 4.GM3→GD3の反応に働くGM3合成酵素はラット肝Golgi画分を可溶化後, DEAE, GM3-acid, CM及びCDPカラムクロマトにより部分精製を行った. 本酵素の活性化因子, 阻害因子(シチジンヌクレオチド)等による活性への影響を明らかにした. 5.上記の研究と関連して, セレブロシド硫酸合成に働くスルフォトランスフェラーゼをラット腎のGaigi画分から精製した. 本酵素はDEAE, calcer-acid, ゲル3過等のカラムクロマトにより, 約12,000倍まで精製された. 分子量は約6.4万で, 0.5〜10mMのCa^<2+>>Mg^<2+>>Mn^<2+>で活性1.7〜2倍上昇した. 本酵素はGalcer(100%)のみならずLacCer(120%)やGg3Cer(85%)にも働くので同一の酵素が, 腎では存在が知られているスルファチドの生合成を行っているとみられる.

  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] Honke Kouichi: Anal. Biochem.155. 395-399 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yanagisawa Ken: Biochim. Biophys. Acta. 919. 213-220 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Ishikawa Yukitoshi: J. Biochem.101. 1369-1375 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Sako Fumiyo: Int. J. Biochem.19. 923-929 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Gasa Shinsei: J.Biol. Chem.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kawano Masatugu: Anal. Biochem.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Honke Kouichi: "A radioimmune-assay of ganglioside GM_1 synthase using cholera toxin" Anal. Biochem.155. 395-399 (1986)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yanagisawa Ken: "Purification and properties of GM2 synthase, UDP-N-acetylgalactosamine: GM3 -N-acetylgalactosaminyltransferase from rat liver" Biochim. Biophys. Acta. 919. 213-220 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Ishikawa Yukitoshi: "Characterization of neutral glycosphingoloipids from fetal human brain. Evidence for stage-specific expression of the globo, ganglio and neolacto series in the central nervous system" J. Biochem.101. 1369-1375 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Sako Fumiyo: "Characterization of neutral glycosphingolipids from porcine erythrocyte membranes" Int. J. Biochem.19. 923-929 (1987)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Gasa Shinsei: "Purification and characterization of cerebroside sulfotransferase from rat kidney" J. Biol. Chem.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kawano Masatugu: "A rapid assay method for glycosphingolipid synthases using ion-exchange chromatography" Anal. Biochem.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1989-03-30  

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