昆虫神経細胞に特異的に発現する糖鎖に関する研究

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近年、神経細胞に特徴的な糖鎖の存在が見いだされ、その生物学的意義が注目されている。なかでも西洋ワサビペルオキシダーゼ(HRP)対する抗体がショウジョウバエをはじめとする昆虫神経系に特徴的に発現する糖鎖を認識することは良く知られている。しかし、その糖鎖の構造および機能については全く知られていない。そこで申請者は、神経系における糖鎖の生理的機能を解明する目的で、比較的入手が容易なイナゴより昆虫神経特異的に発現する糖鎖を含む糖タンパク質を単離し、その糖鎖構造の解析を試みた。イナゴ成虫16,000匹の頭部を脱脂後、0.9%塩化ナトリウムを含むリン酸緩衝液(PBS)を加えタンパク質を抽出した。抽出物を硫安分画した後、コンカナバリンAおよびレンチルを用いたレクチンクロマトグラフィーにより分画し、続いてPheny1-5PWを用いたHPLCを行い抗HRP抗体と反応性を示す35kDa糖タンパク質を精製した。ペプチドシークエンサーによりアミノ末端より20残基のアミノ酸配列を決定したところ、新規のタンパク質であることが明かとなった。35KdA糖タンパク質と抗HRP抗体との反応性は、alpha-マンノシダーゼ消化により消失することから、糖鎖の非還元末端に存在するalpha-マンノース残基が抗体との反応に重要であることが明かとなった。次に、抗HRP抗体と反応性を示す糖鎖抗原の構造を解析するために,35kDa糖タンパク質をヒドラジン分解することにより糖鎖を遊離させた後、ピリジルアミノ化(PA化)により蛍光標識を行った。このPA化糖鎖を陰イオン交換カラム、逆相カラム、アミノカラムを用いたHPLCにより分画したところ,HRP分子に発現していた糖鎖と非常によく似た糖鎖の存在が確認された。現在、本糖鎖の構造を NMRを用いて詳細に解析中である。