神経の可塑的変化に対応して発現上昇を示したシアル酸転移酵素の特異的基質の探索

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本研究の目的は、神経の可塑的変化に連動して発現上昇を示したST3Gal IVの特異的基質の探索である。以前より、成熟マウス脳・海馬から7種のシアル酸転移酵素(SY3Gml I-IV,ST6Gal I,ST6GalNAc II,ST8Sia IV)を単離し、神経可塑性モデル・キンドリングマウス(けいれん閾値以下の電気刺激を毎日与えることにより作成)・脳において、それぞれの発現変動をRI-in situ hybridization組織化学法及び、半定量RT-PCR法を用いて検討していた。その結果、可塑的変化誘導後の海馬において、ST3Gal IV,ST6GalNAc II mRNAsが発現上昇を、ST3Gal I,ST8Sia IVが発現減少を示し、ST3Gal II,III,ST6Gal Iは変化を示さなかった(J.Neruochem.2001 in press)。さらに視床において、ST3Gal IV mRNAは、キンドリングのステージの進行に伴って発現上昇を示した[5.3倍(ANOVA;p<0.0001)]。そこで、ST3Gal IV mRNAの発現上昇を示した視床、及びその神経核群の投射先である大脳皮質を、キンドリング及びコントロールマウス脳より分離し、蛋白質を抽出した。ST3Gal IVはII型(Gal b1-4 GlcNAc)糖鎖に強いシアル酸転移活性を示すことから、II型糖鎖構造を認識するレクチン(Macckia amurensis:MAA)を用いてレクチン沈降後、2次元電気泳動により蛋白質を分離し、銀染色法によりスポットを検出した。キンドリング後、視床では、2種、大脳皮質では4種の蛋白質が有為に増加していた。以上の結果より、神経の可塑的変化に連動したST3Gal IVの発現上昇とそれに伴うII型糖鎖付加・蛋白質の存在が示唆された。