グリコサミノグリカン糖転移酵素遺伝子の単離に関する研究

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ヒアルロン酸合成酵素に異常を示す突然変異細胞を用いて、発現クローニング法によるヒアルロン酸合成関連遺伝子の単離を試みた結果、単一のcDNAクローンの単離に成功した。hasと名付けたこのクローンは全長が2.1kbであり、583アミノ酸(65.5kDa)をコードする翻訳配列を含んでいた。予想されるアミノ酸配列に基づいたデータベース解析から、hasは新規の蛋白質をコードする遺伝子であることが判明した。この蛋白質の予想される構造は、アミノ端とカルボキシル端にそれぞれ疎水性アミノ酸のクラスターを有し、このドメインにおいて細胞膜に結合して機能することが予想された。また中心部分には比較的親水性のアミノ酸が多く存在し、この部分にバクテリア由来のヒアルロン酸合成酵素遺伝子と相同性の高い領域が認められた。has遺伝子は、突然変異細胞に導入することにより、ヒアルロン酸を豊富に含む細胞外マトリックス(ヒアルロン酸リッチマトリックス)の形成が回復し、更にはヒアルロン酸合成能とヒアルロン酸合成酵素活性が、野性株と同程度まで回復した。この結果はhas遺伝子がヒアルロン酸合成の鍵を握る分子、つまり合成酵素をコードする遺伝子であることを示している。has遺伝子のクローニ-グは、ヒアルロン酸研究にとって重大な発見であり、ヒアルロン酸合成を人為的かつ遺伝子工学的に制御する途を開いた。また、ヒアルロン酸は癌転移に密接に関与することが明かとなっているが、この研究の成果は、将来的にはヒアルロン酸合成の阻害を標的とした癌転移抑制法の開発に応用可能であると考えられる。