糖蛋白質極性分泌のための選別機構

赤血球造血因子であるエリスロポエチン(EPO)を腎尿細管由来の上皮細胞であるMDCK細胞に生産させたところ,EPOはもっぱら端頂面に分泌された。EPOに存在する3箇所のN結合型糖鎖付加部位を全て欠損させた変異EPOは,端頂面及び底側面に均等に分泌された極性分泌が完全に消失することを発見した。この事実は極性分泌に糖鎖が重要な機能を持つことを示す。そこで3箇所の糖鎖付加部位に関して全ての組合わせで(1箇所及び2箇所糖鎖付加部位に変異を持つ合計6種)変異EPOを作成し,MDCK細胞での極性分泌を調べ,極性分泌を支配する糖鎖付加部位を決定した。EPOは24,38,83番目のAsnにN-結合型糖鎖を持つが,38番目のAsnをGlnに変換しN-結合型糖鎖を欠失した変異体は端頂面及び底側面にほぼ均等に分泌され,EPOの極性分泌には38番目の糖鎖が重要であることを証明した。野性型および各種変異型EPOについて,端頂面と底側面に分泌されたEPOのin vitro活性及びSDS-電気泳動による分子サイズを比較したが,ほとんど差はなかった。野性型EPOを発現させたMDCK細胞に細胞内微小管の重合化の阻害剤であるノコダゾールを作用させた所,極性分泌に必要なタイトシャンクションは完全であるにもかかわらず,EPOの分泌は底側面に分泌されるようになった。この場合,底側面と端頂面とに分泌された総EPO量はノコダゾール非依存下の場合と変わりなかった。すなわち,糖蛋白質の極性分泌に細胞内微小管が重要な役割をはたしていることを示した。肝細胞増殖因子(HGF)は,上皮細胞の運動性を上昇させたり,MDCK細胞に管状構造を形成させる効果を持ち,これらの効果は上皮細胞の細胞骨格構造の変化に起因すると考えられている。野性型EPOを生産するMDCK細胞にHGFを与えると,極性分泌が見られなくなり更に総分泌量は2倍に増加した。

赤血球造血因子であるエリスロポエチン(EPO)を腎尿細管由来の上皮細胞であるMDCK細胞に生産させたところ,EPOはもっぱら端頂面に分泌された。EPOに存在する3箇所のN結合型糖鎖付加部位を全て欠損させた変異EPOは,端頂面及び底側面に均等に分泌された極性分泌が完全に消失することを発見した。この事実は極性分泌に糖鎖が重要な機能を持つことを示す。そこで3箇所の糖鎖付加部位に関して全ての組合わせで(1箇所及び2箇所糖鎖付加部位に変異を持つ合計6種)変異EPOを作成し,MDCK細胞での極性分泌を調べ,極性分泌を支配する糖鎖付加部位を決定した。EPOは24,38,83番目のAsnにN-結合型糖鎖を持つが,38番目のAsnをGlnに変換しN-結合型糖鎖を欠失した変異体は端頂面及び底側面にほぼ均等に分泌され,EPOの極性分泌には38番目の糖鎖が重要であることを証明した。野性型および各種変異型EPOについて,端頂面と底側面に分泌されたEPOのin vitro活性及びSDS-電気泳動による分子サイズを比較したが,ほとんど差はなかった。野性型EPOを発現させたMDCK細胞に細胞内微小管の重合化の阻害剤であるノコダゾールを作用させた所,極性分泌に必要なタイトシャンクションは完全であるにもかかわらず,EPOの分泌は底側面に分泌されるようになった。この場合,底側面と端頂面とに分泌された総EPO量はノコダゾール非依存下の場合と変わりなかった。すなわち,糖蛋白質の極性分泌に細胞内微小管が重要な役割をはたしていることを示した。肝細胞増殖因子(HGF)は,上皮細胞の運動性を上昇させたり,MDCK細胞に管状構造を形成させる効果を持ち,これらの効果は上皮細胞の細胞骨格構造の変化に起因すると考えられている。野性型EPOを生産するMDCK細胞にHGFを与えると,極性分泌が見られなくなり更に総分泌量は2倍に増加した。