Can plant-derived proteoglycans replace animal-derived proteoglycans?

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植物に含まれるアラビノガラクタン-プロテイン(AGP)は植物プロテオグリカンでありコアタンパク質にヒドロキシプロリン(Hyp)をもちガラクトースおよびアラビノースからなるアラビノガラクタン(AG)の分岐鎖が結合した構造をとる。AGPは植物の分化や成長に関わる生理機能を有することが知られておりイオン交換クロマトグラフィーを用いて植物から分離されていた。しかし、従来の方法ではAGPとAGを完全に分離することが困難であった。本年度の研究では、疎水クロマトグラフィーによってアラビアゴムからAGを除いたAGPを分画し、皮膚細胞に対する影響について検討を行った。飽和食塩水に溶解したアラビアガムを疎水性担体に吸着させ、塩濃度を段階的に低くした溶液で溶出することでAGP分画物を得た。イオン交換クロマトグラフィーに比べ、疎水クロマトグラフィーはより効率的にAGPを分離できる可能性が示唆された。次に、ヒト表皮角化細胞(HaCaT)と真皮線維芽細胞(HFB)へAGPおよびPGを添加し、遺伝子発現量およびヒアルロン酸(HA)産生量への影響について検討した。HFBへのAGP添加では、HA産生が高くなることが確認できた。HaCaTへのAGP添加では、HA合成酵素の遺伝子(HAS2)の発現増加およびHAの産生量が増加することを確認した。よって、AGPは皮膚のHA量を増加させて皮膚水分量を改善する可能性が示唆され、これらの研究結果をファンクショナルフード学会に発表し、学会誌に投稿した。動物由来プロテオグリカン(PG)に関する研究は、サメ頭部軟骨、シャケ氷頭、クジラ鼻軟骨、豚気管軟骨からPGを調製し、その構造の違いを検討した。水生動物由来のPGに結合しているグリコサミノグリカン(GAG)は、陸生動物由来PGに比べ硫酸化度が高い特徴を明らかにした。これらの結果を学会発表ならびに論文投稿の準備をしている。