ショウジョウバエ機能獲得変異体の解析による糖鎖機能発現関連遺伝子の包括的研究

通过分析果蝇功能获得突变体综合研究与聚糖功能表达相关的基因

基本信息

批准号：
12202044
负责人：
中藤博志
金额：
--
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

グリコサミノグリカン(GAG)は二糖が繰り返し連続する、長く枝分かれのない構造を持ち、極めて多様な分子と相互作用することにより、様々な生物学的活性を示す。しかし、これらの糖鎖分子は遺伝子操作による分子生物学的解析、および遺伝学的解析が困難であることから、その生体内における機能に関しては未だ不明の部分が多い。本研究では、ショウジョウバエ機能獲得型変異体を糖鎖の異常によりスクリーニングすることにより、これら糖鎖の生合成・修飾に関与する遺伝子ネットワークの検索を試みた。GAGは塩酸加水分解法により、脱アセチル化された単糖へと分解される。したがって、GAL4/UASシステムの応用により、任意の遺伝子を過剰発現し、これら個体のアミノ糖(ガラクトサミン、グルコサミン)を測定した。野生型のショウジョウバエでは、ガラクトサミン/グルコサミンの比がほぼ1:1になることを利用し、機能獲得型変異体の糖鎖測定をおこない、その構成比から大きく外れているものを検索した。その結果、アミノ糖の構成比に明らかに異常を示す3つの系統を同定した。これらの系統について、Inverse-PCR法、RT-PCR法により過剰発現している遺伝子を特定化したところ、一つの系統ではタンパク質キナーゼC様の産物をコードすることが示唆された。糖鎖の生合成に直接関与する酵素群は数多く報告されているものの、広い意味で糖鎖合成に関与する遺伝子の報告は数少ない。近年、哺乳動物細胞を用いた系においてタンパク質キナーゼCが細胞のendocytosisを阻害することにより、プロテオグリカンの生合成に影響を及ぼす、との報告があり、本研究結果との関連性に興味が持たれる。

糖胺聚糖 (GAG) 具有由重复二糖组成的长无支链结构，并通过与多种分子相互作用而表现出多种生物活性。然而，由于很难通过基因操作对这些糖链分子进行分子生物学分析和遗传分析，因此关于它们在体内的功能仍然未知。在这项研究中，我们试图通过筛选果蝇功能获得突变体的糖链异常来寻找参与这些糖链生物合成和修饰的基因网络。 GAG 通过盐酸水解分解成脱乙酰单糖。因此，通过应用 GAL4/UAS 系统，我们过表达了这些个体中的任何基因并测量了氨基糖（半乳糖胺、葡萄糖胺）。利用野生型果蝇中半乳糖胺与葡萄糖胺的比例约为1:1的事实，我们测量了功能获得突变体的糖链，并寻找那些与该比例相差很大的糖链。结果，我们鉴定了三个明显显示氨基糖组成比异常的菌株。当我们使用反向 PCR 和 RT-PCR 鉴定这些菌株中过度表达的基因时，表明其中一个菌株编码蛋白激酶 C 样产物。尽管已经报道了许多直接参与糖链生物合成的酶群，但对广义上参与糖链合成的基因的报道却很少。最近，有报道称蛋白激酶C通过抑制哺乳动物细胞系统中的细胞内吞作用来影响蛋白聚糖的生物合成，我们对与该研究结果的关系很感兴趣。