シアル酸は植物にも存在するのか?

今年度は、植物に存在するシアル酸転移酵素様タンパク質の解析を引き続き行った。イネには高等動物などのシアル酸転移酵素間で保存されているシアリルモチーフ様の配列を有するタンパク質をコードしている遺伝子が3種類(OsSTLP1,2,3)存在している。昨年度はこのうちOsSTLP1についての解析を行い、そのα2,6-シアル酸転移酵素様の活性の存在を明らかにしたが、今年度は残りの2種類(OsSTLP2,3)についての解析を行った。OsSTLP2,3はそれぞれ396,384アミノ酸からなるII型膜タンパク質の配向をもつタンパク質である。組換えタンパク質を作製し、その酵素活性を測定したところ、OsSTLP2は糖タンパク質のAsialofetuinに対して微弱なα2,6-シアル酸転移酵素様の活性を示した。一方、OsSTLP3は、シロイヌナズナのシアル酸転移酵素様タンパク質と同様、調べた限りにおいてはシアル酸転移酵素様の活性は検出できなかった。分子進化的類縁関係を調べたところ、動物由来のシアル酸転移酵素とこれら植物由来のシアル酸転移酵素様タンパク質は、それぞれ独立したグループに属していた。これらのシアル酸転移酵素様タンパク質の酵素学的諸性質を考慮すると、植物体内ではCMP-NeuAcのような動物に見いだされるシアル酸化合物を基質としている可能性は低いと考えられるが、そのシアル酸転移酵素様の活性の存在は興味深い。なお本研究期間中において、これらの酵素の植物体内における生理的基質や、植物由来の新規シアル酸について検索を試みたが、同定はできなかった。

今年度は、植物に存在するシアル酸転移酵素様タンパク質の解析を引き続き行った。イネには高等動物などのシアル酸転移酵素間で保存されているシアリルモチーフ様の配列を有するタンパク質をコードしている遺伝子が3種類(OsSTLP1,2,3)存在している。昨年度はこのうちOsSTLP1についての解析を行い、そのα2,6-シアル酸転移酵素様の活性の存在を明らかにしたが、今年度は残りの2種類(OsSTLP2,3)についての解析を行った。OsSTLP2,3はそれぞれ396,384アミノ酸からなるII型膜タンパク質の配向をもつタンパク質である。組換えタンパク質を作製し、その酵素活性を測定したところ、OsSTLP2は糖タンパク質のAsialofetuinに対して微弱なα2,6-シアル酸転移酵素様の活性を示した。一方、OsSTLP3は、シロイヌナズナのシアル酸転移酵素様タンパク質と同様、調べた限りにおいてはシアル酸転移酵素様の活性は検出できなかった。分子進化的類縁関係を調べたところ、動物由来のシアル酸転移酵素とこれら植物由来のシアル酸転移酵素様タンパク質は、それぞれ独立したグループに属していた。これらのシアル酸転移酵素様タンパク質の酵素学的諸性質を考慮すると、植物体内ではCMP-NeuAcのような動物に見いだされるシアル酸化合物を基質としている可能性は低いと考えられるが、そのシアル酸転移酵素様の活性の存在は興味深い。なお本研究期間中において、これらの酵素の植物体内における生理的基質や、植物由来の新規シアル酸について検索を試みたが、同定はできなかった。