A new concept of glycan signaling for cell regulation

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糖鎖はタンパク質と比べてゆらぎが大きく、X線やMRIの解析により平均的立体構造を得ることは難しい。従ってこれまでタンパク質の常識は糖鎖では非常識であることが多くあった。その最たるものとして、増殖因子（タンパク質）のように直接に受容体を介して細胞内にシグナルを伝えることは糖鎖にはできないと考えられてきた。ところが最近糖鎖に対する受容体が見つかり、但し、その酵素活性の生物学的意義は不明であった。我々はその糖鎖のリガンドとしてのコア構造を決定し、受容体酵素の基質を含む下流シグナル、そしてそれによる神経軸索再生制御を解明した。この発見は例外的な糖鎖のシグナル経路とは考えにくく、新しいコンセプトが隠されている可能性が高い。本研究の眼目は、多面的アプローチによって、糖鎖シグナル伝達という新コンセプトを樹立することにある。我々は、異なる糖鎖受容体同士のクロストークを見出すことができた。すなわち、受容体型チロシンフォスファターゼPTP sigma（Protein Tyrosine Phosphatase sigma）と受容体型チロシンキナーゼALK（Anaplastic Lymphoma Kinase）のコータクチンのリン酸化、脱リン酸化を介するクロストークである。さらに、PTP sigmaとALKの共通基質候補分子はコータクチン以外にも複数あることを近接ビオチンラベリングによって見出した。R4年度はこれらの共通基質候補分子群の中でAPBB1（Amyloid Beta Precursor Protein Binding Family B Member 1）に注目して解析を進めている。また、もう一つ、糖鎖スイッチの生物学的意義の観点からembryoとadultの軸索再生能の対照的な差異を検証し、HSの一つであるグリピカン２が決定的役割を担うことを見出した。