糖脂質受容体に着目した有用魚種のプロバイオティクスとアンチバイオティクスの研究

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昨年度研究より、ゼブラフィッシュGM4合成酵素の塩基配列、及びアミノ酸配列を同定した。この情報をもとに、哺乳動物においてGM4合成酵素をデータベースよりスクリーニングすることとした。GM4合成酵素は哺乳動物においてもクローニングされていない。マウスをモデル動物としてスクリーニングした結果、アミノ酸レベルにおいて、GM3合成酵素がゼブラフィッシュGM4合成酵素と最も同一性が高いことが分かった。放射性同位元素でラベルしたガラクトシルセラミド(GalCer)をアクセプター基質、CMP-NeuAcをドナー基質としてマウスGM3合成酵素のシアリルトランスフェラーゼ活性を測定した結果、マウスGM3合成酵素がGM3だけでなく、GM4も合成することが判明した。現在までに、GM3合成酵素ノックアウトマウスが作製され、神経におけるGM3の機能解析、インスリン受容体と糖尿病におけるGM3の機能解析、聴覚(内耳)機能におけるGM3の機能解析が行われている。実際に、同ノックアウトマウスの脳においてGM4は消失しており、また、同脳においてGM4合成活性も消失していた。このことはマウスにおいて、マウスGM3合成酵素が唯一のGM4合成酵素であることを示している。以上のことは、ノックアウトマウスを用いたGM3の機能解析において、GM4においても注目しておく必要があることを示している。