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デアミノノイラミン酸(KDN)の生合成機構解明と糖鎖工学的応用

阐明脱氨基神经氨酸（KDN）的生物合成机制及其糖工程应用

基本信息

批准号：
03J00935
负责人：
郷慎司
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J00935/
关键词：
シアル酸マンノース糖鎖工学代謝糖鎖

项目摘要

KDNの糖鎖工学的応用を目指し、哺乳動物細胞におけるKDNを中心としたシアル酸の代謝制御機構の解析を行い、以下の成果を得た。1.KDNの生合成を担う酵素の同定siRNAの手法を用い、Neu5Ac-9-P synthaseの発現を抑えた結果、KDN量が大幅に低下したことこと、またその他生化学的手法によってこの酵素がKDNの合成を担っていると同定した。2.KDN量をコントロールする因子の解明細胞腫により大幅にKDN量が異なる。またガン化によってKDNが増加することが見出されており、この原因を探るため、分子生物学的手法、生化学的手法を用いていくつかのKDN合成制御を担う酵素、条件を見出した。そのうちphosphomannose isomeraseの活性、GLUTの発現、細胞外マンノース濃度が少なくとも重要因子であることを解明した。3.KDNの細胞内局在メカニズムの解析KDNが細胞内において他のシアル酸と異なる局在を示した。この機構の詳細な解析を現在進行中。4.シアル酸の取り込み機構の解析細胞は外部からシアル酸を取り込むことが可能であるがその機構は解明されていない。その解明を目指し、候補輸送体遺伝子を抑えた細胞株を樹立し、取り込みの解析を行い、メカニズムの一部を解明した。5.ガンにおけるシアル酸代謝の変化ガンにおいてシアル酸の量的、質的変化がいくつか報告されている。KDNもガンにおいてその量的変化が報告されており、この変化の原因の解明を行った。その結果、低酸素条件下においてシアル酸の代謝が大きく変化することを見出した。現在その詳細を解析中。6.シアル酸代謝関連酵素発現抑制細胞株の作成シアル酸代謝異常によって起こる病気がいくつも報告されている。シアル酸の機能、代謝調節機構の解明およびKDN応用利用を目指し、KDN大量産生株の作成のために現在判明しているほぼすべてのシアル酸代謝関連酵素に対するsiRNAを導入した細胞株を作成し、表現系ほかの解析を行った。

The application of KDN in carbohydrate engineering is pointed out. The metabolic mechanism of KDN in mammalian cells is analyzed. The following results are obtained. 1. KDN production and synthesis of enzymes involved in the use of siRNA, Neu5Ac-9-P synthase production and suppression of results, KDN levels significantly decreased, and other biochemical methods of enzyme KDN synthesis and control. 2. The amount of KDN varies greatly from one factor to another. KDN synthesis and control enzymes and conditions were found in molecular biology and biochemistry. The activity of phosphoannose isomerase, the expression of GLUT, the concentration of extracellular enzymes, and the expression of important factors 3. KDN's intracellular structure analysis KDN's intracellular structure analysis KDN's intracellular structure analysis The detailed analysis of this mechanism is now in progress. 4. The analysis of the structure of the cell is not the same as that of the external structure. The analysis of the expression of the candidate vector is described in detail below. 5. Changes in the quantity and quality of arachidic acid in the metabolism of arachidic acid The change of the amount of KDN is reported, and the reasons for the change are explained. As a result, the metabolism of citric acid under low acid conditions was greatly reduced. Now in the detailed analysis. 6. Inhibition of the production of serine metabolism-related enzymes in cell lines The function and metabolic regulation mechanism of KDN were analyzed. The production of KDN producing strains was identified. The siRNA related to the enzyme of KDN metabolism was introduced into the cell lines. The expression system was analyzed.