中枢ミエリン特異的膜タンパク質オパリンの有髄神経軸索における機能解析

有髓神经轴突中枢髓鞘特异性膜蛋白蛋白蛋白的功能分析

基本信息

批准号：
18053025
负责人：
古市貞一
金额：
$ 3.9万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

Opalinは、中枢神経系ミエリン膜に特異的に発現するタイプ1膜貫通型の糖タンパク質で、哺乳類ゲノムにのみ存在する系統進化学上新しい遺伝子である。タンパク質は、成熟オリゴデンドロサイトのミエリン形成期に発現が上昇して、免疫ゴールド電顕解析では主にパラノード・ループとインナー・ループの膜に局在する。短いアミノ末端領域にある2つのアスパラギンAsn-6とAsn-12には、シアル酸を含有したN型グルカンが付加される。細胞表面に存在するシアル酸は、カルボキシル基(負電荷)によって水分子(正電荷)と相互作用することにより、細胞認識や細胞膜間の距離等に関与する事が知られている。従って、Opalinの機能を知る上でグルカンの構造と機能の解析は重要である。今年度は、Thr-14にシアル酸含有O型グルカンが付加されることを明らかにした。また、加齢とともにOpalinの分子量が増加し、その増加する主成分はシアル酸であることを示した。さらに、培養細胞に形質発現したOpalinが細胞辺縁部と細胞突起の突端部に局在し、一方、N-グルカンとO-グルカン付加部位の欠失変異体は細胞内分布が変化することから、シアル酸含有グルカンがOpalinの細胞内輸送あるいはOpalinを介した細胞膜間の認識に何らかの作用をもつことが示唆された。ノックアウトマウスの作製に成功しており、さらに詳細な解析によってOpa1in機能を明らかにできるものと期待している。

Opalin是一种1型跨膜糖蛋白，特异性表达于中枢神经系统的髓磷脂膜中，是仅存在于哺乳动物基因组中的系统发育新基因。该蛋白在成熟少突胶质细胞髓鞘形成期表达增加，免疫金电子显微镜显示其主要定位于节旁环和内环膜。将含唾液酸的 N-葡聚糖添加到短氨基末端区域的两个天冬酰胺 Asn-6 和 Asn-12 中。已知存在于细胞表面的唾液酸通过羧基（负电荷）与水分子（正电荷）相互作用，从而参与细胞识别、细胞膜之间的距离等。因此，分析葡聚糖的结构和功能对于理解蛋白蛋白的功能非常重要。今年，我们发现在Thr-14中添加了含有唾液酸的O-葡聚糖。我们还发现蛋白石的分子量随着年龄的增长而增加，增加的主要成分是唾液酸。此外，在培养细胞中表达的蛋白蛋白定位于细胞外围和细胞突起的尖端，而N-葡聚糖和O-葡聚糖添加位点缺失突变体的细胞内分布被改变，这表明含唾液酸的葡聚糖已经改变。对 Opalin 的细胞内转运或 Opalin 介导的细胞膜之间的识别有一定影响。我们已经成功生成了基因敲除小鼠，我们希望进一步详细的分析能够揭示Opa1in的功能。