シアリダーゼ遺伝子による細胞リモデリングとその臨床応用

先に、ウシ脳のシナプトソーム膜に局在するシアリダーゼのcDNAクローニングに成功し、一次構造を明かにした。このたび、COS細胞での発現実験によって、このcDNAはガングリオシドにほぼ特異的に作用し、N-末端が細胞外を向いている非典型膜タンパクをコードしていることがわかった。このシアリダーゼに高いホモロジーを有する酸素がヒトやマウスにも存在することがわかったので、PCRやハイブリダイゼーション法によって、ヒトおよびマウス酸素遺伝子のクローニングを行った。これらの一次構造はそれぞれウシ酵素の83%および78%相同性を示し、予想される高次構造も類似していた。ヒトシアリダーゼcDNAを用いて、各組織の転写レベルを調べると、筋・神経組織で高く、消化器系組織では非常に低いことがわかった。これらの結果を基にがん組織における発現状態を調べたところ、消化器がん組織、とくに大腸がんで著しく高発現していることが明らかになった。しかし、がん転移能との相関性は得られなかった。また、マウス酵素cDNAをプローブとして、神経芽腫細胞Neuro2aの分化時における本酵素の役割を観察すると、神経突起形成につれて転写および活性両レベルでの亢進が認められた。以上のような発現の変化の機構や意識の解明をめざして、ゲノムDNAの検索や細胞への導入実験、トランスジェニックマウスの作成を行い、機能の実体を追及中である。今後は、リソゾーム膜性シアリダーゼなど、GM2を水解するガングリオシド・シアリダーゼのクローニングも完成させ、主要なシアリダーゼcDNAをすべて駆使することによって、生理的脱シアリル化の全貌を把握し、がんや脳神経・筋疾患などの病態機構の解明をめざしたい。

先に、ウシ脳のシナプトソーム膜に局在するシアリダーゼのcDNAクローニングに成功し、一次構造を明かにした。このたび、COS細胞での発現実験によって、このcDNAはガングリオシドにほぼ特異的に作用し、N-末端が細胞外を向いている非典型膜タンパクをコードしていることがわかった。このシアリダーゼに高いホモロジーを有する酸素がヒトやマウスにも存在することがわかったので、PCRやハイブリダイゼーション法によって、ヒトおよびマウス酸素遺伝子のクローニングを行った。これらの一次構造はそれぞれウシ酵素の83%および78%相同性を示し、予想される高次構造も類似していた。ヒトシアリダーゼcDNAを用いて、各組織の転写レベルを調べると、筋・神経組織で高く、消化器系組織では非常に低いことがわかった。これらの結果を基にがん組織における発現状態を調べたところ、消化器がん組織、とくに大腸がんで著しく高発現していることが明らかになった。しかし、がん転移能との相関性は得られなかった。また、マウス酵素cDNAをプローブとして、神経芽腫細胞Neuro2aの分化時における本酵素の役割を観察すると、神経突起形成につれて転写および活性両レベルでの亢進が認められた。以上のような発現の変化の機構や意識の解明をめざして、ゲノムDNAの検索や細胞への導入実験、トランスジェニックマウスの作成を行い、機能の実体を追及中である。今後は、リソゾーム膜性シアリダーゼなど、GM2を水解するガングリオシド・シアリダーゼのクローニングも完成させ、主要なシアリダーゼcDNAをすべて駆使することによって、生理的脱シアリル化の全貌を把握し、がんや脳神経・筋疾患などの病態機構の解明をめざしたい。