新規β-1,4-ガラクトース転移酵素の機能の解析とその糖鎖生物学への応用

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本年度の研究実施計画に基づいて研究を行い、細胞の癌化と新規β-1,4-ガラクトース転移酵素(β-1,4-GalT II)遺伝子の発現動態との関係について以下の新しい知見が得られた。1,MTAgはマウス線維芽細胞(NIH3T3)の形質転換細胞であり、NIH3T3に比べ高分岐糖鎖の発現が2倍高く、ヌードマウス皮下に移植すると速やかに腫瘍を形成し肺への転移能も高い。両細胞のβ-1,4-GalT活性を測定した結果、MTAgでNIH3T3に比べて1.2倍高い活性が検出された。次に、両細胞におけるβ-1,4-GalT II遺伝子と既知のβ-1,4-GalT遺伝子の発現を調べた。その結果、既知のβ-1,4-GalT mRNAの発現は両細胞間で同じだったが、β-1,4-GalT II mRNAの発現はMTAgで2.4倍増大していた。本研究を行っている間に、新たにβ-1,4-GalT遺伝子が幾つかクローニングされたので、これらについても調べたが、細胞の癌化に伴う増大は認められなかった。2,ヒト大腸癌由来SW480にβ-1,4-GalT IIのアンチセンスDNAを導入することで、細胞表面糖鎖パターンを変え、癌細胞の形質を変化させることができるかどうかを検討した。細胞膜糖タンパク質をレクチンを用いて解析した結果、アンチセンス導入細胞で2,6分岐側鎖やポリ-N-アセチルラクトサミン構造の発現が減少していた。以上の結果から、β-1,4-GalT II遺伝子は細胞の癌化に伴って増大し、この遺伝子の発現を制御することで、癌細胞の転移に関与する2,6分岐側鎖やポリ-N-アセチルラクトサミン構造の発現を抑制することができることが判明した。さらに、この遺伝子導入細胞の細胞増殖速度や細胞接着性について検討したが、対照細胞と比べて有意な差は見られなかった。今後は、in vivoで造腫瘍能や転移能を検討する予定である。