長鎖糖鎖を基質とする硫酸基転移酵素の検索と精製及びその性状解析

使用长链糖链作为底物的磺基转移酶的搜索、纯化和表征

基本信息

批准号：
10771298
负责人：
宮本大誠
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至 1999
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、3糖以上の長糖鎖の硫酸化修飾を触媒する新規の硫酸基転移酵素の検索と精製法の確立、およびその性状解析を目的としている。本年度はSM2b、SB2、或いはSM1aなど3糖以上の糖鎖を有する糖脂質糖鎖に硫酸基転移を触媒する酵素(Gg_3Cer sulfotransferase)の精製および性状解析、加えて昨年度に続きスルファチド(SM4)合成に関わるラット腎由来硫酸基転移酵素(GalCer sulfotransferase:CST)の精製、構造決定および性状をさらに詳細に解析した。ラット腎臓にはSM2bなど末端GalNAcが硫酸化された糖脂質が他の臓器に比べ豊富に存在する。先の酵素の精製法を検討し、さらにその部分精製標品を用いて酵素学的性状や基質特異性を確認した。この結果、本酵素が糖脂質糖鎖末端GalNAc(アセチルガラクトサミン)3位を硫酸化し、主にGg_3CerからSM2b、あるいはSM2aからSB2の生合成に関与する酵素であることを見い出した[Characterizaition of Gg_3Cer sulfotransferase from rat kidney.投稿準備中。第72回日本生化学会大会発表など]。また、CSTは末端Gal(ガラクトース)3位の硫酸基転移酵素であるが、Gg_3Cerの末端GalNAc3位はほとんど硫酸化しないこと、一方、本酵素はCSTの至適アッセイ条件では糖脂質糖鎖に硫酸基転移活性を示さないことを確認した。すなわち、本研究結果は本酵素がCSTとは明らかに酵素学的に異なる糖脂質糖鎖硫酸基転移酵素であることを示していた。なお、私は最近CSTラットおよびマウスのCSTのcDNA配列を一部決定している。今後この点を基盤としスルファチド合成や硫酸基転移酵素とその生物学的機能に関し遺伝子工学的アプローチからも解析をすすめる予定である。

本研究的目的是寻找一种能够催化三糖或较长糖链硫酸化修饰的新型磺基转移酶，建立纯化方法，并分析其性质。今年，我们将纯化并表征一种酶（Gg_3Cer sulfotransferase），该酶催化硫酸基转移到含有三糖或更多（如 SM2b、SB2 或 SM1a）的糖脂糖链上，并从去年的基础上继续合成硫苷脂（SM4）对所涉及的大鼠肾源性磺基转移酶（CST）的纯化、结构测定和性质进行了更详细的分析。与其他器官相比，大鼠肾脏中含有末端 GalNAc 硫酸化的糖脂（例如 SM2b）。我们研究了上述酶的纯化方法，并使用部分纯化的制剂进一步证实了其酶学性质和底物特异性。结果，我们发现该酶是一种硫酸化糖脂糖链末端 GalNAc（乙酰半乳糖胺）第 3 位的酶，主要参与来自大鼠肾脏的 Gg_3Cer 的 SM2b 或来自 SM2a 的 SB2 的生物合成。准备发帖。日本生化学会第72届年会演讲等]。另外，CST是Gal(半乳糖)3位末端的磺基转移酶，但Gg_3Cer的GalNAc 3位末端几乎不被硫酸化，不具有基团转移活性。换句话说，这项研究的结果表明，这种酶是一种糖脂磺基转移酶，在酶学上与 CST 明显不同。另外，我最近还测定了大鼠CST和小鼠CST的部分cDNA序列。未来，基于这一点，我们计划利用基因工程方法分析硫苷脂合成、磺基转移酶及其生物学功能。