糖転移酵素遺伝子アレイの確立と応用

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本研究ではアレイ状に散布した遺伝子をその上に播種した細胞に導入させ、発現タンパク質の機能を細胞表面糖鎖レベルで分析することが可能な「糖転移酵素遺伝子導入アレイ」の条件を確立した。強制発現ベクターにpIRES2-EGFPを用いることにより導入効率をGFP蛍光で観察できるようにした。また、2種類の糖転移酵素遺伝子を同時に発現させることも可能とし、より多くの組み合わせによる表面糖鎖変異の機能解析が出来るようになった。130種類の糖鎖合成酵素群を順次、発現ベクターに組み込んでいく予定であるが、今年度はN結合型糖鎖の基本骨格を形成するのに必要なNアセチルグルコサミン転移酵素群とフコース転移酵素、シアル酸転移酵素の13種類を調整した。組み合わせにより91通りをスライドガラスにスポットし、その上に培養細胞を播種した。各種培養細胞:繊維芽細胞、神経前駆細胞、グリオーマなどの癌細胞、神経初代培養細胞を用いて細胞表面糖鎖の改変を行った。その結果、培養細胞単独では、細胞増殖能や形態変化、アポトーシスなど顕著に見られる変化は引き起こされなかった。そこで今後は、より高感度で機能的変化を感知できる生理機能アッセイの確立を行う必要がある。さらに表面糖鎖改変された細胞を固定し、それをフィーダーにしてその上で機能解析できる系を見いだしたい。本方法により細胞表面糖鎖とその情報連絡機構を詳細に理解することにより、細胞間相互作用を選択的に制御することも可能となる。これは糖鎖研究への新しい切り口として早急な開発と応用が望まれると考える。また、この新しいスクリーニング法の構築は、細胞表面糖鎖の様々な機能解明を見いだすキーストーンに成り得るものだと考える。神経発生や癌のメカニズム解明の手がかりになると考える。