神経形成を制御する新規糖鎖オリゴシアル酸の作用機構の解明

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シアル酸は糖タンパク質や糖脂質を構成する酸性糖で、様々な生物学的現象において非常に重要な役割を担っている。通常、1残基が糖鎖の最外部に結合したモノシアル酸として存在するが、まれにその末端シアル酸残基の上にさらにシアル酸の直鎖ポリマーが結合するポリシアル酸構造として存在する。ポリシアル酸はその物理化学的性質により、細胞と細胞、細胞と細胞外基質の接着を阻害する方向に調節し、神経形成のモジュレーターとなっていることが明らかになってきた。一方、シアル酸の重合度が2から7のオリゴシアル酸構造の存在は糖タンパク質において、その存在はほとんど知られていなかった。我々は近年、オリゴシアル酸構造を微量で検出できる化学的方法、及び免疫化学的手法を世界で初めて開発し、それらの方法を用いて、哺乳動物の種々の臓器や組織において、オリゴシアル酸構造を持つ糖タンパク質が存在していること示した。本研究では、CD166がジシアル酸含有糖タンパク質であることを端緒に、T細胞上でも、神経細胞と同様にCD166がジシアロ糖タンパク質であり、活性化に関わることを示唆する知見を得た。またNeuro2A細胞で、ST8SiaVIが存在していることが明らかになった。さらにヒトミルク中にポリシアリル化をうけたCD36分子が存在し、発達段階特異的な発現変動をしていることを明らかにすると同時に、CD36はジシアリル化を受けていること、乳腺上皮細胞上に、ポリシアル酸とオリゴシアル酸を生合成する酵素の発現が、泌乳期特異的に変動することを明らかにした。さらに、HSP110ホモログであるウニ精子結合蛋白質がシアル酸結合レクチンであることが明らかになった。