新しい糖脂質分解酵素を用いたスフィンゴ脂質の糖鎖工学・脂質工学

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新しい糖脂質分解酵素を用いたスフィンゴ脂質の糖鎖工学・脂質工学

フォーマット:
助成・補助金
Kyushu Univ. Production 九州大学成果文献
タイトル(他言語):
Glycosphingolipid Engineering using Two Novel Glycosphingolipid-degrading Enzymes
責任表示:
伊東 信(九州大学・農学部・助教授)
ITO Makoto(九州大学・農学部・助教授)
本文言語:
日本語
研究期間:
1996-1997
概要(最新報告):
糖脂質に作用して脂肪酸を遊離しリゾ糖脂質を生成する酵素(SCDase)の遺伝子を単離し、全塩基配列を決定した。SCDaseを用いた天然型のD-erythro型リゾ糖脂質の大量調製法を開発するとともに、D-erythroリゾGM1およびリゾGM2が40μMの濃度で神経芽腫瘍細胞Neuro2Aにアポトーシスを誘導することを明らかにした。また、スフィンゴミエリンデアシラーゼを生産する海洋細菌を新たに単離し、その菌を生体触媒としたD-erythro-(2S,3R)-sphingosylphosphorylcholine(SPC)の大量調製法を開発した。SPCは、20μMでヒト白血病細胞にCPP-32を経由したアポトーシスを誘導した。一方、エンドグリコセラミダーゼ(EGCase)で調製したGM1のオリゴ糖は20μMで血清飢餓による神経細胞のアポトーシスを回避し、生存促進作用を示した。SCDaseは加水分解反応のみならず、加水分解の逆反応と脂肪酸交換反応を非常に効率よく触媒することを見い出した。加水分解反応と逆反応のキネティクスを詳細に検討したところ、pH酸性域で高濃度の界面活性剤存在下では加水分解が優先的に進むが、中性域で界面活性剤の濃度が下がると逆反応が優先的に進行することが明らかになった。逆反応を利用して、[^<14>C]標識した種々の糖脂質やスフィンゴミエリン及びセラミドを高収率で作製する方法を確立した。また、SCDaseを用いてアミノ脂肪酸やDHAやEPA等の高度不飽和脂肪酸を導入できることも確認した。SCDaseによる脂肪酸の転移及び交換反応を利用することにより糖脂質の脂質分子種の再構築ならびに標識化が極めて容易になり、「糖脂質の脂質工学」という新しい研究分野が創出されることが期待される。 続きを見る
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