肢芽の未分化間充織細胞が合成するプロテオグリカン、PG-Mの構造と機能の解析

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プロテオグリカン、PG-Mのコンドロイチン硫酸鎖結合領域は、2つの大きなエクソン(3Kbと6Kb)によってコードされている。そしてこれらのエクソンは選択的スプライシングを受けることによって変化し、その結果コンドロイチン硫酸鎖結合領域のみを異にする4種類のコア蛋白質が形成される。つまりPG-Mには、コンドロイチン硫酸鎖の結合本数が異なる4種類のアイソフォームが存在する。そこでコンドロイチン硫酸鎖の数の違いに着目し、それぞれの分子の機能的差異を明らかにする目的で、動物細胞における各分子の発現とその局在について解析を行った。まず異なる分子形のヒトPG-Mコア蛋白質をコードするcDNAを種々のマウス培養細胞に導入して発現させ、本来マウス細胞が合成するPG-Mと新たに発現させたヒトPG-Mを免疫学的に区別することによって、それぞれのタイプのPG-Mの局在を比較解析した。尚、解析に必要なマウスPG-Mの各ドメインに対する特異抗体と、ヒトPG-Mを特異的に認識するモノクローナル抗体は、それぞれのcDNAをもとに大腸菌によって合成した融合蛋白質を用いて確立した。その結果、少なくともコンドロイチン硫酸鎖の存在の有無は、明らかにPG-M分子の存在様式に違いをもたらしていることが解ってきた。また同時にこの実験系において、ヒトPG-Mのコア蛋白質cDNAに変異を導入し、機能ドメインを一部改変してその影響を解析した。その結果、機能ドメインの変化はPG-Mの局在に対し、明らかな変化をもたらすことが確認された。このことは各ドメインが、少なくともPG-M分子の存在状態に対し重大な意味を持っていることを示している。