JP3889863B2 - Glycosyltransferase gene - Google Patents

Glycosyltransferase gene Download PDF

Info

Publication number
JP3889863B2
JP3889863B2 JP24617697A JP24617697A JP3889863B2 JP 3889863 B2 JP3889863 B2 JP 3889863B2 JP 24617697 A JP24617697 A JP 24617697A JP 24617697 A JP24617697 A JP 24617697A JP 3889863 B2 JP3889863 B2 JP 3889863B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gene
sequence
cdna
amino acid
gd1b
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP24617697A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH1156373A (en
Inventor
宏 宮崎
敏 福本
雅彦 岡田
圭子 古川
鋼一 古川
Original Assignee
鋼一 古川
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 鋼一 古川 filed Critical 鋼一 古川
Priority to JP24617697A priority Critical patent/JP3889863B2/en
Publication of JPH1156373A publication Critical patent/JPH1156373A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3889863B2 publication Critical patent/JP3889863B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、糖転移酵素及びそれをコードする遺伝子に関する。
【0002】
【従来の技術】
ガングリオシドは、シアル酸を含む両親媒性糖脂質分子であり、脊椎動物の神経組織( Suzuki, K. (1965) J. Neurochem. 12,969-979)に豊富に見出される。すでにガングリオシドについては多くの研究がなされており、それらが神経系の発達、維持、及び修復において重要な役割を果たしていること(Schaal, H., Wille, C., and Wille, W. (1985) J. Neurochem. 45,544-551)、ガングリオシドの生物学的機能は神経栄養因子(Ferrari, G., Anderson, B. L., Stephens, R. M., Kaplan,D. R., and Greene, L. A. (1995) J. Biol. Chem. 270,3074-3080)、神経栄養因子のレセプター及び、成長因子のレセプターのモディファイヤー(Modifiers)Bremer, E.G., Hakomori, S., Bowen-Pope, D. F., Raines, E., andROSS, R. (1984) J. Biol. Chem. 259, 6818-6825)であること等が知られている。さらに、体内へガングリオシドを全身的に投与すると、種々の病理的条件において神経栄養性効果を示すことも知られている。
【0003】
一方、ガングリオシドが神経系の機能に影響し、細胞成長と分化を制御する分子メカニズムについてはいまだ明らかでない。従来は、培養細胞、又は実験動物にガングリオシドを外因的に添加してその効果を観察する方法のみがなされていた。これらの問題は、いくつかのグリコシルトランスフェラーゼ遺伝子が単離(Joziasse, D. H., Shaper, J. H., Van den Eijnden, D. H., VanTunen, A. J., and Shaper, N. L. (1989) J. Biol. Chem. 264,14290-14297、 Narimatsu, H., Sinha, S., Brew, K., Okayama, H., and Qasba, P.K. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 4720-4724)され、それらの遺伝子操作により細胞の糖化の型を改変することが可能となり著明に解決されてきた(Ikematsu, S., Kaname, T., Ozawa, M., Yonezawa, S., Sato, E.,Uehara, F., Obama, H., Yamamura. K., and Muramatsu, T.(1993) Glycobiology. 3, 575-580、 Ioffe, E., and Stanley, P. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 91, 728-732、 Metzler, M., Gertz, A., Sarkar, M., Schachter, H., Schrader, J. W., and Marth, J.D. (1994) EMBO J. 13, 2056-2065)。例えば、培養細胞において炭水化物をリモデルし、実験動物において炭水化物を遺伝子的に修飾することが試みられ(Takamiya, K., Yamamoto, A-, Furukawa, K., Yamashiro, S., Shin,M., Okada, M., Fukumoto, S., Haraguchi, M., Takeda, N.,Fujimura, K., Sakae, M., Kishikawa, M., Shiku, H., Furukawa,K., and Aizawa, S. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93,10662-10667)、予想されなかった又は明確には知られていなかった炭水化物の新規な機能が見出された。
【0004】
複合型ガングリオシドのうち、GM1は最も研究されているものであり、脊椎動物の脳に存在する主なガングリオシドである。GM1はまた、コレラトキシンBサブユニットと特異的に結合してcAMP応答(Holmgren, J., Lonnroth, I., Mansson, J. E., and Svennerholm, L.(1975) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 72, 2520-2524)のような重要な生物学的現象をもたらすことが知られている。さらに、GM1はFSH及びLHのようなペプチドホルモンのレセプター機能に関与していること、及び神経系の多くの病理的状況に対する治療応用に効果的であるということも知られている。
【0005】
しかしながら、複合型ガングリオシドの生理学的機能についての詳細な分析にとって、個々の構造の合成にあずかるグリコシルトランスフェラーゼの遺伝子についていまだ利用可能となっていないという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者等は、以上の問題に鑑み鋭意研究し、複合型ガングリオシドの生理学的機能の詳細な分析のために、個々の構造の合成にあずかるグリコシルトランスフェラーゼの遺伝子を利用可能とすることに成功したものである。すなわち、本発明者等は、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ(EC 2.4.1.-)(β1,3Gal-T)遺伝子であって、その産物がGD1bの発現を決定するようなcDNAクローンの単離に成功した。さらに、該cDNAを適当なプレカーサー構造を有する種々の細胞系に導入することにより、また、該cDNA遺伝子を導入された細胞からの抽出液を用いたインビトロアッセイから、該酵素が、GM1及びアシアロ-GM1(GA1)の合成を触媒することを見出した。また、該酵素のラット組織間、及びラット脳における遺伝子の発現パターンについても重要な知見を得、係る知見に基づき本発明を完成するに至った。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明においては、抗GD1bモノクローナル抗体を用いて、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ遺伝子(β1,3-galactosyltransferase gene)(EC 2.4.1.62)のcDNAの発現クローニングを行うものである。このため、ポリオーマT抗原遺伝子とGM2/GD2シンターゼcDNAを用いて遺伝子導入されたマウスメラノーマ株B16であるKF4Cが、cDNAライブラリー遺伝子導入のための受容細胞株として使用される。また、GD3シンターゼのcDNAクローンであるpD3T-31は、ラット脳RNAとpcDNAI発現ベクターを用いて調製したcDNAライブラリーと共に共-遺伝子導入(co-transfect, co-transfection)する。
【0008】
さらに、本発明によれば、単離されたcDNAクローンpM1T-9は、その遺伝子産物がサイトプラスミックドメインの4アミノ酸、トランスメンブレンドメインの21アミノ酸、及び大きな触媒ドメイン(catalytic domain)の346アミノ酸を有するタイプIIの膜タンパク質であることを示唆するものである。
【0009】
また、本発明において、GM2/GD2シンターゼ遺伝子を導入したマウスメラノーマ株B16に該cDNAを導入することにより、GM1の新合成(neo-synthesis)をもたらす。
【0010】
さらに、本発明において、該細胞系にpM1T-9及びGD3シンターゼcDNAをco-transfectした場合にGM1同様GD1bも発現することを見出した。さらに、pM1T-9の、あらかじめGM2/GD2シンターゼ遺伝子を遺伝子導入したL細胞株(GM3シンターゼ欠失)への導入は、アシアロ-GM1(asialo-GM1)を発現することを見出した。上記本発明における知見によれば、酵素分析により示唆されたように、GD1b/GM1/GA1シンターゼが同一であることを確認するものである。
【0011】
さらに、本発明においては、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ遺伝子の、ラット組織からの全RNAを用いたノーザンブロットにおいて、1.6kb mRNAが、脾臓、胸線、腎臓、および精巣において強く発現されるという知見を得た。さらに、成体ラットの脳組織における遺伝子の発現レベルは特に高くない一方、該遺伝子は、胎生12日のラット胎仔脳においては高いレベルであり、出生とともにピークに達し、その後成体ラットの脳と同程度の低レベルへ落ちるという知見を得た。
【0012】
すなわち、本発明は、配列表の配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち26位のSerから371位のSerまでのアミノ酸配列、又は前記アミノ酸配列に対して1以上、通常1ないし数個のアミノ酸の欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含んでなる、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する糖転移酵素を提供するものである。
【0013】
また、本発明は、配列表の配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち1位のMetから371位のSerまでのアミノ酸配列、又は前記アミノ酸配列に対して1以上、通常1ないし数個のアミノ酸の欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含んでなる、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する糖転移酵素を提供するものである。
【0014】
さらに、上記記載の糖転移酵素をコードするポリヌクレオチドを提供するものである。
【0015】
また、本発明は、配列表の配列番号2に記載の塩基配列のうち270位のTから1307位のTまでの塩基配列を有するポリヌクレオチドを提供するものである。
【0016】
また、本発明は、配列表の配列番号2に記載の塩基配列のうち195位のAから1307位のTまでの塩基配列を有するポリヌクレオチドを提供するものである。
【0017】
さらに、本発明は、配列表の配列番号2に記載の塩基配列とハイブリダイズし、かつβ1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する蛋白質(糖転移酵素)をコードするポリヌクレオチドを提供するものである。このようなハイブリダイズするDNA又はRNAは、好ましくはβ1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を保持しているものであり、ストリンジェントな条件下、例えば50%ホルムアミド、5xSSC、10% Na-デキストラン、 20mM Na-ホスフェート(pH6.5)、42℃のハイブリダイゼーション条件下で前記ポリヌクレオチドとハイブリダイズするものである。
【0018】
以下、本発明を実施の形態に即してより詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、塩基やアミノ酸等などの略号で表示する場合、IUPAC−IUBによる略号あるいは当該分野における慣用の略号を使用した。
【0019】
(核酸)
DNA デオキシリボ核酸
cDNA 相補的DNA
RNA リボ核酸
mRNA メッセンジャーRNA
A アデニン
C シトシン
G グアニン
T チミン
(その他)
TLC thin layer chromatography
Trf transfectionまたはtransfectant
β-1,4 GalNAc-T β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase
β-1,3 Gal-T β1,3-galactosyltransferase
α2,8S-T α2,8 sialyltransferase
CMP-NeuAc cytocine monophosphate-N-acetylneuraminic acid
UDP-GalNAc uridine diphosphate-N-acetylgalactosamine
UDP-Gal uridine diphosphate galactose
CT-B cholera toxin B
Et.Br. Ethydium bromide
【0020】
【発明の実施の形態】
材料及び方法
(細胞及び抗体)
マウス細胞株KF4Cは、KF3027(Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, K. O., Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089)のプラスミドpMIK-Hyg/M2T1-1(pMIK/HygベクターにGM2/GD2シンターゼcDNAをインサートしたもの)の安定な遺伝子導入体である。B78-2は、B78(B16のサブライン)へのpM2T1-1の安定な遺伝子導入体である(Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, K. O., Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089)。これらの細胞は、ハイグロマイシン(hygromycin,250μg/ml)(Calbiochem-Novabiochem、ラホヤ,CA)添加又は無添加のDulbecco改良イーグル最小必要培地(D-MEM)7.5%牛胎児血清(FCS)及び300μg/mlのG418(Sigma、セントルイス,Mo)中で保持できる。
【0021】
L1-17は、GM2/GD2シンターゼcDNAクローンの遺伝子導入L細胞である。すなわちpCDM8(Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, K. O., Shiku, H.,and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089)に組込まれたpM2T1-1と、pSV2neoの遺伝子導入体であり、アシアロ-GM2発現性である。GD1bと特異的に反応するモノクローナル抗体(mAb370)及び、抗アシアロ-GM1モノクローナル抗体(mAb229)は本発明者等により以下のように作製可能である。
【0022】
すなわち、リポソームにそれぞれのガングリオシドを組込んでAKRマウスに2週間隔で免疫後、その脾臓細胞をNS-1ミエローマ細胞と融合する。HAT培地で選択後、培養上清を用いてガングリオシドに対するELISAを行い、特異的抗体をピックアップする。
【0023】
(プラスミド及びcDNAライブラリー)
ラット脳cDNAライブラリーはpoly(A)+RNAと、pcDNAI発現ベクター(Invitrogen, サンジエゴ、CA)を用いて作製可能である。このライブラリーは、3.5x106個以上の独立したコロニーを含んでいるものが好ましい。
【0024】
宿種バクテリアとしてはE.Coli MC1061/P3を使用可能である。
【0025】
プラスミドpMIK/D3T-31は、GD3シンターゼcDNAクローンであるpD3T-31(Haraguchi, M., Yamashiro, S., Yamamoto, A., Furukawa, K.,Takamiya, K.,Lloyd, k. 0., Shiku, H., and Furukawa, K.(1994) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 91, 10455-10459)のXhoIフラグメントを、pMIK/Neo発現ベクター(東京医科歯科大学、丸山博士より提供。新細胞工学実験プロトコール、「発現プラスミドの構築」254-259ページ、東京大学医科学研究所編、秀潤社、1993年)へインサートして作製することが可能である。
【0026】
(β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼのcDNAクローンの単離)
cDNAライブラリーのプラスミドは従来方法に基づき(Davis, L. G., Dibner, M. D., and Battey, J. F.(1986) Methods in Molecular Biology, Elsevier Science. 285-289)、一度増殖し、プラスミドpMIK/D3T-31と共にDEAEデキストラン(Pharmacia Biotech,Uppsala)を用いてKF4C細胞へ遺伝子導入することが可能である。
【0027】
例えば、10cm皿(Corning, Corning,NY)のサブコンフルエントKF4C細胞1.5x106個に、8μgずつのcDNAライブラリープラスミド及びpMIK/D3T-31を共-遺伝子導入することで可能である。さらに、60分後、10%DMSO/PBSにて2分間処理した後、2日間培養し、遺伝子導入した細胞をプレートから剥がし、1:200希釈でmAb370と氷上45分間インキュベートする。細胞をヤギ抗マウスIgM(Cappel, Durham, NC)でコートした皿に移す(Wysocki, L. J., and Sato, V. L. (1978) Proc. Natl. Acad.Sci. U.S.A. 75, 2844-2848)。プラスミドDNAは、パンニングされた細胞から、Hirt抽出液を作製することにより採りだし可能であり、MC1061/P3へ形質転換することが可能である。拡張したプラスミドDNAを再度遺伝子導入し、同じ操作を繰返す(例えば4回)。その後、それぞれ30コロニーを含む96群を調製し、mAb370結合活性の発現によりスクリーニングすることが可能となる。いくつかの陽性群(例えば2つ)から適当数(例えば17)のクローンをスクリーニングし、KF4C上でGD1bを発現する単一コロニー(例えば3つ)をミクロスケールDEAEデキストラン遺伝子導入及び免疫蛍光(IF)アッセイを用いて単離することが可能である。
【0028】
(DNAシークエンス)
単離したcDNAプラスミドはXhoI及びHindIIIで消化し、ファージミドブルースクリプト(pBSK)KS(+)ベクターにクローニングすることが可能である。このクローンの欠失変異体は、例えば、Kilo-Sequence欠失キット(Takara, Kyoto)により調製できる。
【0029】
ダイデオキシヌクレオチドターミネション塩基配列決定方法としては、T3/T7ダイプライマー又は、4種類の追加のカスタムプライマーとPRISMダイターミネーターサイクルシークエンスキットを用いて、モデル377DNAシークエンサー(Applied Biosystems, Foster City,CA)により行うことが可能である。
【0030】
(β1,3Gal-T遺伝子)
マウスメラノーマ細胞株、KF-4C及びGM2発現細胞株78-2を、トランジエント及び安定な発現システムのための受容細胞として用いることが可能である。
【0031】
GM1のトランジエントな発現のために、pM1T-9/cDNAIベクターをKF-4CへDEAE-デキストランにより遺伝子導入する。
【0032】
GD1bのトランジエント発現のために、KF-4CへpMIK-neo/D3T-31とpM1T-9/cDNAIとをco-transfectする。
【0033】
GA1のトランジエント発現のために、GA2発現L1-17細胞に、pM1T-9/cDNAIを遺伝子導入する。これらのガングリオシドの発現は例えば、IFアッセイとフローサイトメトリーにより検出可能である。
【0034】
GM1とGD1b発現の安定遺伝子導入体調製のために、pM1T-9/cDNAI及びpMIK-Hyg/D3T-31を、例えばリン酸カルシウム沈殿法(Davis, L. G., Dibner, M. D., and Battey, J. F.(1986) Methods in Molecular Biology, Elsevier Science. 290-292)によりB78-2にco-transfection可能である。遺伝子導入体を選択するため、細胞は、G418(300μg/ml)及びハイグロマイシン(250μg/ml)を含むD-MEM/7.5%FCS中で培養する。これらの安定遺伝子導入体のガングリオシドの発現はIFアッセイ及びフローサイトメトリーにより行う。
【0035】
(フローサイトメトリー分析)
ガングリオシド発現はマウスmAb370(抗GD1b)、mAb229(抗GA1)及びFITC結合コレラトキシンBサブユニット(List Biological Laboratories, Cambell, CA)(GM1)を用いて行う。具体的には、mAbs370及び229では細胞をmAbsと45分間氷上でインキュベートし、FITC結合ウサギ抗マウスIgMと氷上45分間、染色する。
【0036】
また、細胞表面のGM1を分析するため、細胞はFITC結合コレラトキシンBサブユニットと45分間インキュベートし、FACScan(Becton Dickinson, Mountain View, CA)上でフローサイトメトリーにより分析する。染色の強度は具体的には蛍光強度の対数として任意単位で測定され、4桁スケールで表示する。
【0037】
フローサイトメトリーのコントロール細胞としては、例えばGD1bとGA1に関しては2次抗体のみ用いて調整することが可能である。GM1発現のためには、ベクターのみの遺伝子導入細胞をFITC結合コレラトキシンBサブユニットで染色して用いる。
【0038】
(RNA単離及びノーザンブロット)
RNAは成体ラット組織及び胎仔ラット脳から、酸フェノールを用いて抽出可能である(Chomczynski, P., and Sacchi, N. (1987) Anal. Biochem.162, 156-159)。具体的には、全RNA(20μg)を1.2%アガロース-ホルムアルデヒドゲル上で分離し、GeneScreenPlus膜(Dupont, Boston,MA)上へ移す。[α-32P]-dCTP標識ラットβ1,3Gal-T cDNA(pM1T-9)、又はβアクチンcDNA(ヌクレオチド69-814)プローブとのハイブリダイズは公知の条件(Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, K. O., Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089)で可能であり、分析は、BAS2000Bio-Imaging分析機(Fuji film、Tokyo)等の使用により可能である。
【0039】
(糖脂質の抽出及び薄層クロマトグラフィ(TLC)免疫染色)
β1,3Gal-T遺伝子の安定遺伝子導入体は、B78-2メラノーマへのクローン化プラスミド及びpMIK-Hyg/D3T-31(α2,8シアリルトランスフェラーゼ(α2,8S-T)cDNA)の、リン酸カルシウム沈殿によるco-transfectionにより得られる。G418とハイグロマイシン耐性クローンのうち、GD1b発現クローンを、IFアッセイ及びフローサイトメトリーの結果に基づいて選択することが可能である。糖脂質は従来の方法により単離可能である(Furukawa, K., Clausen, H., Hakomori, S., Sakamoto, J., Look,K., Lundblad, A., Mattes, M. J., and Lloyd, K. O. (1985)Biochemistry. 24, 7820-7826)。具体的には、約300μlの遺伝子導入細胞のパックされた細胞塊と、Hyg遺伝子のみを含むコントロールクローンから、クロロホルム/メタノール(2:1,1:1,1:2)で順に抽出できる。脱塩後、ガングリオシドはDEAEーセファデックスA-50(Pharmacia LKB)イオン交換クロマトグラフィにより分離できる。TLCは、具体的には高精度TLCプレート(Merck,Darmstdt)により、クロロホルム/メタノール/2.5N NH4OH(60:35:8)を用いて行いうる。成分はレゾルシノールを噴霧して可視化できうる。新規合成ガングリオシドは、アルミニウム板上のシリカゲルプレート(Merck)によりTLC免疫染色が可能である(Furukawa, K., Clausen, H., Hakomori, S., Sakamoto, J., Look,K., Lundblad, A., Mattes, M. J., and Lloyd, K. O. (1985)Biochemistry. 24, 7820-7826)。TLC後、プレートを乾燥し、ポリビニリデンジフルオリド(PVDF)膜上に移す。プレートは非特異的吸着をブロックするため1%ウシ血清アルブミンを含むリン酸緩衝液/食塩水中で1時間インキュベートした後、mAbsと1時間室温でインキュベートし、さらにビオチン化ウサギ抗マウスIgG及びアビジンービオチン複合体とインキュベートする。この目的で例えばVectastain ABC-POキット(Vector laboratories, CA)を使用可能である。
【0040】
(酵素アッセイ)
β1,3Gal-Tは、公知の方法で測定できる(Ruan, S., and Lloyd, K. O. (1992) Cancer Res. 52, 5725-5731)。具体的には、膜分画を調製するために、サンプルを窒素空洞化装置を用いて溶解する。核は低速遠心で除去し、上清を105,000gで1時間4℃で遠心する。
【0041】
β1,3Gal-Tの酵素活性を分析するには、具体的には反応混合物は次の成分を50μlに含むものである。150mM MnCl2、0.375% TritonCF-54(Sigma)、UPD-[14C]Gal(2.0x105dpm)(NEN、Boston、MA)、及び100μgのタンパク質を含む膜分画である。これを2時間37℃でインキュベートした後、生成物はC18Sep-Packカートリッジ(Waters,Milford,MA)で単離し、さらにTLC及びフルオログラフィ(Yamashiro, S., Ruan, S., Furukawa, K., Tai, T., Lloyd, K. O.,Shiku, H., and Furukawa, K. (1993) Cancer Res. 53, 5395-5400)で分析する。
【0042】
(ホモロジー検索)
ヌクレオチド及びアミノ酸配列ホモロジー検索は、インターネットプログラムBLAST(Natioal Center for Biotechnology Information)を用いて行うことが可能である。またアミノ酸配列と疎水/親水性分析は、ソフトウヱアGENTYX-MACver6.1.0(Software Development、Tokyo)で行うことができる。
【0043】
【実施例】
(GD1bシンターゼcDNAの発現クローニングの方法)
GD1bシンターゼ遺伝子のcDNAクローンを単離するために、β1,4-N-アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ(β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase, β1,4GalNAc-T)cDNAであるpM2T1-1のKF3027への遺伝子導入体を調製して、GM2発現の新規細胞株を得、この株をKF4Cと命名した。図1に示されるようにα2、8S-T cDNA、pD3T-31及びライブラリーに含まれるβ1、3Gal-T cDNAのco-transfectionの後、GD1bの発現が可能となる。
【0044】
(GD1bシンターゼ遺伝子のcDNAクローンの単離)
cDNAライブラリーの遺伝子導入と、抗GD1b mAb370によるパニング及びHirt抽出を5サイクルの後、pM1T-9というcDNAクローンが単離された。pM1T-9のpD3T-31とKF4Cへのco-transfectionの後、GD1bの新規発現が図2Bに示されるように観察された。これらのトランジエント遺伝子導入細胞において、図2Aに示すようにFITC結合コレラトキシンBにより染色した際、GM1もまた新しく発現された。
【0045】
従って、GD1bシンターゼとGM1シンターゼは同一であり、単一の遺伝子によりコードされていることが強く示唆される(Iber, H., Kaufmann, R., Pohlentz, G., Schwarzmann, G., and Sandhoff, K. (1989) FEBS Lett. 248, 18-22)。さらに確認するために、KF4CにpM1T-9のみを遺伝子導入し、GD1bとGM1の発現を調べた。これらの遺伝子導入体はGM1は発現したがGD1bはしなかった。このことは想定されているガングリオシド合成経路(Iber, H., Kaufmann, R., Pohlentz, G., Schwarzmann, G., and Sandhoff, K. (1989) FEBS Lett. 248, 18-22)と一致するものである。さらに、この酵素は、アシアロ-GM2(GA2)からアシアロ-GM1(GA1)の合成を触媒するGA1シンターゼと同一であると考えられてきた。そこで、このcDNAの遺伝子導入によるGA1の合成の有無を調べるために、pM2T1-1により遺伝子導入されたL細胞を、pM1T-9の受容細胞として用いた。L細胞は、GM3シンターゼ活性(Yamashiro, S., Haraguchi, M., Furukawa, K., Takamiya, K-,yamamoto, A., Nagata, Y., Lloyd, K. O., Shiku, H., and Furukawa, K. (1995) J. Biol. Chem. 270, 6149-6155)を欠いているために、すべての複合型ガングリオシドを欠いている。図2に示すように、pM2T1-1(安定)とpM1T-9(トランジエント)によるL細胞への遺伝子導入は、GA1特異的mAb229により検出されるように明確にGA1を発現した。
【0046】
(β1,3Gal-T活性及びその生成物の確認)
本発明により、B78-2(pM2T1-1によるB78の遺伝子導入細胞株)を用いて、pM1T-9又はpM1T-9とpMIK/D3T-31の安定な遺伝子導入細胞を確立した。フローサイトメトリーはGM1(図3B)又はGM1/GD1b(図3D)の新規なそして有意な合成レベルを示した。親細胞(B78/M2T1-1)、及び二重の遺伝子導入体(B78/M2T1-1/M1T-9/D3T-31)から抽出されたグリコスフィンゴリピド(glycosphingolipid)がTLCにより分析され、糖脂質成分の変換が予想の通り見出された(図4)。 また、二重遺伝子導入細胞中に、特異的GD1bバンドがTLC-免疫染色により示された。この結果より、クローン化されたcDNA pM1T-9は、GD1b/GM1/GA1シンターゼ遺伝子から由来するということが示された。
【0047】
(pM1T-9のインサートの配列)
図5に、該クローンのHindIIIとXhoIサイト間のHindIII-XhoIフラグメントを有するpBSKを構築しその塩基配列分析により決定されたpM1T-9のインサートの全配列を示した(配列表の配列番号2参照)。これまで単離された他のグリコシルトランスフェラーゼcDNAと比較して、このcDNAは相対的に小さいサイズであり、全サイズは1613bpである。194bpの5'-非翻訳領域と、1113bpの連続オープンリーディングフレームと、306bpの3'-非翻訳領域で成っている。単一のポリアデニル化シグナルと、70以上のポリアデニル化領域が存在する。
【0048】
オープンリーディングフレームの最初にある開始コドンはKozak共通開始配列(Kozak, M. (1986) Cell. 44, 283-292)と似た配列内に埋め込まれている。このオープンリーディングフレームは、分子量40,976.1ダルトンの371のアミノ酸からなるタンパク質を予想させる(配列表の配列番号1参照)。最近の利用可能なタンパク質及び核酸データベースの検索によっても、該cDNAと有意のホモロジーを有する他の遺伝子は見出されなかった。4つの他のガラクトシルトランスフェラーゼ遺伝子、即ちα1、3Gal-T(Joziasse, D. H., Shaper, J. H., Van den Eijnden, D. H., Van Tunen, A. J., and Shaper, N. L. (1989) J. Biol. Chem. 264,14290-14297)、β1,4Gal-T(Narimatsu, H., Sinha, S., Brew, K., Okayama, H., and Qasba, P.K. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 83, 4720-4724)、GalCer-Gal-T(Schulte, S., and Stoffel, W. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 90, 10265-10269;Stahl, N., Jurevics, H., Morell, P., Suzuki, K., and Popko, B.(1994) J. Neurosci. Res. 38, 234-242)及び血液型Bシンターゼα1、3Gal-T(Yamamoto, F., Marken, J., Tsuji, T., White, T., Clausen, H.,and Hakomori, S. (1990) J. Biol. Chem. 265, 1146-1151)でさえ、わずか10-16%程度のアミノ酸配列におけるホモロジーを示すだけであった。
【0049】
予想されるアミノ酸配列の検索及びハイドロパシー解析は、このタンパク質が今まで知られたグリコシルトランスフェラーゼと同様の構造上の特徴を有することを示唆している。アミノ末端近傍に単一の疎水的セグメントがあり、これは21のアミノ酸からなる。この推定されるシグナルアンカー配列はサイトゾル内に4残基を配置し、346アミノ酸をゴルジ体内腔に触媒領域として配置すると考えられる。予想されるアミノ酸配列は、単一のN-グリコシル化部位が143位-145位に存在し、プロリン豊富領域が42位-71位(11/30)に存在することを示す。以上の結果から、該酵素活性発現に必要な最小部位は、細胞膜貫通部位と細胞質領域を除く、26位のアミノ酸から末端の371位までである。
【0050】
(β1,3Gal-TcDNAの産物はガラクトースをGD2、GM2及びGA2に転移する)
pM1T-9のトランジエント及び安定遺伝子導入の結果により、この遺伝子は、3つの構造、すなわちGD1b、GM1およびGA1の合成を触媒する単一のβ1,3Gal-Tをコードするものであることが強く示唆された。
【0051】
安定な遺伝子導入細胞のメンブレンフラクションの酵素活性を調べた。図6Aに示すように、B78のpMIK/M1T-9及びpD3T-31による安定遺伝子導入体からのメンブレンフラクションは、20,000units(pmol/h/mgタンパク質)のGM1シンターゼ活性を示し、一方アクセプターを加えない場合は、有意の生成物が検出されなかった。予想されるように、pMIKベクター自体による遺伝子導入体はほぼゼロ活性であった。GD2、GA2、GlcCer、GD1b、GM3及びGD1aを基質として調べた場合、GD2とGA2はUDP-Galの有意の取込レベルを示した(図6B)。
【0052】
(ノーザンブロット分析)
種々のラット組織においてβ1,3Gal-T遺伝子の発現レベルを全RNAを用いてノーザンブロットにより調べた。種々の組織のうち、腎臓、精巣、脾臓及び胸線が相対的に高いレベルの発現を示し、また一方調べたほぼ全ての組織がある程度のレベルの遺伝子転写物を含んでいた(図7A)。
【0053】
成体ラットの脳組織での遺伝子発現は高くなかった。すなわち、遺伝子発現を、ラット脳の成長段階で分析した結果、該遺伝子はすでに12日胎仔脳に検出され、生まれるまでは高レベルで維持されたが(図7Bおよび図8)、成体ラット脳では発現レベルは低く維持される。
【0054】
【発明の効果】
本発明により、GD1/GM1/GA1シンターゼ遺伝子の同一性が示される。すなわち、GD1bシンターゼcDNAを単離し、その遺伝子産物が、GalNAcβ1->4Gal-、GalNAcβ1->4(NeuAcα2->3)Gal-又はGalNAcβ1->4(NeuAcα2->8NeuAcα2->3)Gal-のいずれの末端配列を有する糖脂質をもアクセプターとして使うことを示すものである。
【0055】
GM2/GD2シンターゼ(Yamashiro, S., Haraguchi, M., Furukawa, K., Takamiya, K-,yamamoto, A., Nagata, Y., Lloyd, K. O., Shiku, H., and Furukawa, K. (1995) J. Biol. Chem. 270, 6149-6155)の基質特異性分析の場合、GA2合成は相対的に低いものであるが、これと比較して、本発明に基づき、β1,3 Gal-Tの、GM2,GD2,GA2に対するアクセプター活性はそれほど異ならないことが示唆された(図6B)。
【0056】
さらに本発明に基づき、係るガングリオシドの生理学的重要性はそれらのグリコシルトランスフェラーゼ遺伝子の遺伝的改変により、より生理学的に研究され得ることとなる。すなわち、β1,3Gal-T遺伝子の遺伝子操作により最終的には、GD1b/GM1/GA1より高級の複合型ガングリオシドの役割の解明を可能とするものである。
【0057】
例えば、既に述べたように、ガングリオシドは脊椎動物の神経系の発達上、重要な役割をする分子であり、特にGM1はインビボ及びインビトロでその生理的効果が活発に研究されている。例えば毒物剤、神経外傷、虚血性損傷、変性疾患および機械的侵襲などによる障害に対する修復効果等である(Sabel, B. A., Slavin, M.D., and Stein, D. G. (1984) Science. 225, 340-342, Kapriak, S. E. (1984) Adv. Exp. Med. Biol. 174, 489-497,Svennerholm, L. (1994) Life Sci. 55, 2125-2134)。また、インビトロ培養系においてのGM1ガングリオシドの添加は、神経細胞の神経突起の伸張を誘導又は亢進させうる(Facci, L., Leon, A., Toffano, G., Sonnino, S., Ghidoni, R., and Tettamanti, G. (1984) J. Neurochem. 42,299-305)。実際、複合ガングリオシドを欠くβ1,4GalNAc-T遺伝子の破壊されたマウスは、神経伝達速度の減少(Takamiya, K., Yamamoto, A-, Furukawa, K., Yamashiro, S., Shin,M., Okada, M., Fukumoto, S., Haraguchi, M., Takeda, N.,Fujimura, K., Sakae, M., Kishikawa, M., Shiku, H., Furukawa,K., and Aizawa, S. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 93,10662-10667)や行動異常等の明確な神経系の機能障害を示す。これらの効果に対応する生理学的機能の解明のため、本発明において見出された、ラット脳の発達段階にのみ見られるβ1,3Gal-T遺伝子の高い発現は、脳組織の分化におけるガングリオシド生成物の重要な役割を示唆するものであり、ガングリオシドやその合成酵素遺伝子の治療方法、治療薬への応用を可能とするものである。
【0058】
【配列表】
配列番号:1
配列の長さ:371
配列の型:アミノ酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:蛋白質

Figure 0003889863
Figure 0003889863
配列番号:2
配列の長さ:1613
配列の型:核酸
鎖の数:1本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:DNA
Figure 0003889863
Figure 0003889863

【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、β1,3Gal-Tの抗GD1bmAbを用いたcDNAクローニングを示す図であり、KF4CはpolyomaT抗原とβ1,4GalNAc-T遺伝子を導入されており、α2,8シアル酸転移酵素とβ1,3Gal転移酵素のcDNAが共に発現すると、GD1bが発現し得ることを示す図である。
【図2】図2は、B78-2及びL1-17において新規ガングリオシドのトランジエント発現を示す図である。クローン化されたcDNA pM1T-9は、GD3シンターゼcDNA、pD3T-31あり(右)またはなし(左)の条件でDEAE-デキストラン法により遺伝子導入した。GM1,GD1bおよびGA1は60時間後、フローサイトメトリーにより特異的プローブを用いて分析した。細線は特異的プローブありの条件での結果を示し、実線はコントロールを示す。
【図3】図3は、安定遺伝子導入細胞でのGM1/GD1bの発現を示す図である。B78-2細胞は、pM1T-9のみ(左)またはpM1T-9とpD3T-31(右)により遺伝子導入された。GM1はAおよびBともに発現し、一方GD1bはDにのみ発現した。細線はmAbs添加サンプルを、また実線は二次抗体のみで処理したものを示す。
【図4】図4は、安定遺伝子導入細胞から抽出されたガングリオシドのTLCの結果を示す図である。
A:レーン1及び2はB78から、レーン3はB78-2、レーン4はB78-2/M1T-9/D3T-31からの抽出したものである。レーン1は、10mgのウエット組織から、レーン2〜4は5mgのウエット組織からのガングリオシドである。標準は、ウシ脳からのガングリオシドである。使用溶媒は、クロロホルム/メタノール/2.5N NH4Cl(60:35:8)である。レゾルシノール噴霧をバンド検出に使用する。
B:ガングリオシドフラクションのTLC-免疫染色。レーン3および4はAと同様に調製した後、PVDF膜にブロットし、抗GD1b mAb370により染色した(発色にはABCキットを用いた)。
【図5】図5は、クローン化β1,3Gal-T pM1T-9の核酸配列を示す図である。
上:単一のオープンリーディングフレームに対する演繹されたアミノ酸配列を塩基配列に加えて示す図である。21アミノ酸を有する推定トランスメンブラン領域は二重線で示す。N-グリコシル化の可能性部位が下線で示される。ポリアデニル化シグナルが四角でかこまれる。
下:コード領域の演繹されたアミノ酸配列に対する、Kyte、Doolittle(Kyte, J., and Doolittle, R. F. (1982) J. Mol. Biol. 157, 105-132)に基づくハイドロパシー分析を示す図である。
【図6】図6は、cDNAの安定遺伝子導入体からの抽出物のβ1,3Gal-T活性を示す図である。ここでAは、GM2アクセプターを用いた場合の酵素活性(UPD-[14C]-Galactoseをドナーとして用いる)を示す 。メンブランフラクションが親株B78-2とB78-2/M1T-9/D3T-31から調製され、酵素活性がGM2をアクセプターとして用いて決定された。GM1バンドが生成物のTLCで観測された。Bは、種々のアクセプター構造に対する相対的β1,3Gal-T活性。GM2アクセプターの場合を100%とした。
【図7】図7は、β1,3Gal-T遺伝子のノーザンブロットの結果を示す写真である。Aは、ラット各組織からの全RNA20μgをアガロースゲルで分離し、ナイロンメンブレンにブロットする。pM1T-9から調整した32P-標識プローブとのハイブリダイズがなされたものである。Bは、全ラット胎仔(レーン1)、ラット胎仔脳(レーン2〜3)、またはラット脳(レーン4)のRNAが分離され、Aと同様にブロットされたものである。レーン5および6は脳からのRNA30μgを用いたものである。
【図8】図8は、図7で得られたバンド強度を、エチジウムブロミドで染色された18S rRNAバンド(デンシトグラフ(Signal Analysis, Vienna, VA)にて測定)を用いて補正し、プロットした図である。繰返し実験の結果を+-SDで表現した。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a glycosyltransferase and a gene encoding the same.
[0002]
[Prior art]
Gangliosides are amphiphilic glycolipid molecules containing sialic acid and are found abundantly in vertebrate nerve tissues (Suzuki, K. (1965) J. Neurochem. 12,969-979). A lot of research has already been done on gangliosides and they play an important role in the development, maintenance and repair of the nervous system (Schaal, H., Wille, C., and Wille, W. (1985) J. Neurochem. 45,544-551), the biological function of gangliosides is neurotrophic factor (Ferrari, G., Anderson, BL, Stephens, RM, Kaplan, DR, and Greene, LA (1995) J. Biol. Chem. 270,3074-3080), receptors for neurotrophic factors and receptors for growth factors. Bremer, EG, Hakomori, S., Bowen-Pope, DF, Raines, E., and ROSS, R. (1984) ) J. Biol. Chem. 259, 6818-6825). Furthermore, it is also known that gangliosides administered systemically into the body exhibit neurotrophic effects in various pathological conditions.
[0003]
On the other hand, the molecular mechanisms by which gangliosides affect nervous system functions and control cell growth and differentiation are still unclear. Conventionally, there has been only a method of exogenously adding ganglioside to cultured cells or experimental animals and observing the effect. These problems are due to the isolation of several glycosyltransferase genes (Joziasse, DH, Shaper, JH, Van den Eijnden, DH, VanTunen, AJ, and Shaper, NL (1989) J. Biol. Chem. 264, 14290- 14297, Narimatsu, H., Sinha, S., Brew, K., Okayama, H., and Qasba, PK (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83, 4720-4724). Has made it possible to modify the type of glycation of cells, which has been resolved (Ikematsu, S., Kaname, T., Ozawa, M., Yonezawa, S., Sato, E., Uehara, F. , Obama, H., Yamamura. K., and Muramatsu, T. (1993) Glycobiology. 3, 575-580, Ioffe, E., and Stanley, P. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91 , 728-732, Metzler, M., Gertz, A., Sarkar, M., Schachter, H., Schrader, JW, and Marth, JD (1994) EMBO J. 13, 2056-2065). For example, attempts have been made to remodel carbohydrates in cultured cells and genetically modify carbohydrates in experimental animals (Takamiya, K., Yamamoto, A-, Furukawa, K., Yamashiro, S., Shin, M., Okada, M., Fukumoto, S., Haraguchi, M., Takeda, N., Fujimura, K., Sakae, M., Kishikawa, M., Shiku, H., Furukawa, K., And Aizawa, S. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93,10662-10667), a novel function of carbohydrates that was not expected or not clearly known was found.
[0004]
Of the complex gangliosides, GM1 is the most studied and is the main ganglioside present in the vertebrate brain. GM1 also binds specifically to the cholera toxin B subunit and cAMP response (Holmgren, J., Lonnroth, I., Mansson, JE, and Svennerholm, L. (1975) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 72, 2520-2524) are known to bring about important biological phenomena. Furthermore, GM1 is also known to be involved in the receptor function of peptide hormones such as FSH and LH, and to be effective in therapeutic applications for many pathological situations of the nervous system.
[0005]
However, a detailed analysis of the physiological functions of complex gangliosides has caused the problem that the glycosyltransferase genes involved in the synthesis of individual structures are not yet available.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have made extensive studies in view of the above problems, and succeeded in making the glycosyltransferase genes involved in the synthesis of individual structures available for detailed analysis of the physiological functions of complex gangliosides. Is. That is, the present inventors isolated β1,3-galactosyltransferase (EC 2.4.1.-) (β1,3Gal-T) gene whose cDNA clone determines the expression of GD1b. succeeded in. Further, by introducing the cDNA into various cell lines having an appropriate precursor structure, and from an in vitro assay using an extract from a cell into which the cDNA gene has been introduced, the enzyme is converted into GM1 and asialo- It was found to catalyze the synthesis of GM1 (GA1). In addition, important findings were obtained regarding the expression pattern of the enzyme between rat tissues and in the rat brain, and the present invention was completed based on such findings.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
That is, in the present invention, cDNA cloning of β1,3-galactosyltransferase gene (EC 2.4.1.62) is performed using an anti-GD1b monoclonal antibody. For this reason, KF4C, a mouse melanoma strain B16, which has been transfected with a polyoma T antigen gene and GM2 / GD2 synthase cDNA, is used as a recipient cell line for cDNA library gene introduction. In addition, pD3T-31, a cDNA clone of GD3 synthase, is co-transfected (co-transfected, co-transfection) with a cDNA library prepared using rat brain RNA and pcDNAI expression vector.
[0008]
Furthermore, according to the present invention, the isolated cDNA clone pM1T-9 has a gene product comprising 4 amino acids in the cytoplasmic domain, 21 amino acids in the transmembrane domain, and 346 amino acids in the large catalytic domain. This suggests that it is a type II membrane protein.
[0009]
In the present invention, the cDNA is introduced into the mouse melanoma strain B16 into which the GM2 / GD2 synthase gene has been introduced, resulting in neo-synthesis of GM1.
[0010]
Furthermore, in the present invention, it was found that when pM1T-9 and GD3 synthase cDNA were co-transfected into the cell line, GD1b was also expressed like GM1. Furthermore, it has been found that introduction of pM1T-9 into an L cell line (GM3 synthase deletion) into which the GM2 / GD2 synthase gene has been introduced in advance expresses asialo-GM1 (asialo-GM1). The findings in the present invention confirm that the GD1b / GM1 / GA1 synthase is the same as suggested by the enzyme analysis.
[0011]
Furthermore, in the present invention, the discovery that 1.6 kb mRNA is strongly expressed in the spleen, thoracic cord, kidney, and testis in the Northern blot of β1,3-galactosyltransferase gene using total RNA from rat tissues. Got. Furthermore, the expression level of the gene in the brain tissue of adult rats is not particularly high, whereas the gene is high in the rat fetal brain on day 12 of the embryonic day, reaches a peak with birth, and then is similar to the brain of adult rats The knowledge that it falls to the low level of.
[0012]
That is, the present invention relates to an amino acid sequence from Ser at position 26 to Ser at position 371 in the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the Sequence Listing, or one or more, usually 1 to several amino acids relative to the amino acid sequence The present invention provides a glycosyltransferase having β1,3-galactosyltransferase activity, comprising an amino acid sequence deleted, substituted, or added.
[0013]
The present invention also relates to an amino acid sequence from Met at position 1 to Ser at position 371 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, or one or more, usually 1 to several amino acids relative to the amino acid sequence. The present invention provides a glycosyltransferase having β1,3-galactosyltransferase activity, comprising an amino acid sequence deleted, substituted, or added.
[0014]
Furthermore, the present invention provides a polynucleotide encoding the glycosyltransferase described above.
[0015]
The present invention also provides a polynucleotide having a base sequence from T at position 270 to T at position 1307 among the base sequences set forth in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
[0016]
The present invention also provides a polynucleotide having a base sequence from A at position 195 to T at position 1307 among the base sequences set forth in SEQ ID NO: 2 in the sequence listing.
[0017]
Furthermore, the present invention provides a polynucleotide that hybridizes with the nucleotide sequence set forth in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing and encodes a protein (glycosyltransferase) having β1,3-galactosyltransferase activity. Such hybridizing DNA or RNA preferably retains β1,3-galactosyltransferase activity, and under stringent conditions such as 50% formamide, 5 × SSC, 10% Na-dextran, 20 mM Na -Phosphate (pH 6.5), which hybridizes with the polynucleotide under hybridization conditions of 42 ° C.
[0018]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments. In the present specification and drawings, when abbreviations such as bases and amino acids are used, abbreviations by IUPAC-IUB or abbreviations commonly used in the field are used.
[0019]
(Nucleic acid)
DNA deoxyribonucleic acid
cDNA Complementary DNA
RNA Ribonucleic acid
mRNA Messenger RNA
A adenine
C cytosine
G Guanine
T thymine
(Other)
TLC thin layer chromatography
Trf transfection or transfectant
β-1,4 GalNAc-T β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase
β-1,3 Gal-T β1,3-galactosyltransferase
α2,8S-T α2,8 sialyltransferase
CMP-NeuAc cytocine monophosphate-N-acetylneuraminic acid
UDP-GalNAc uridine diphosphate-N-acetylgalactosamine
UDP-Gal uridine diphosphate galactose
CT-B cholera toxin B
Et.Br. Ethydium bromide
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Materials and methods
(Cells and antibodies)
The mouse cell line KF4C is KF3027 (Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082- 12089) plasmid pMIK-Hyg / M2T1-1 (pMIK / Hyg vector inserted with GM2 / GD2 synthase cDNA). B78-2 is a stable gene transferer of pM2T1-1 into B78 (B16 subline) (Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089). These cells consist of Dulbecco modified Eagle's minimum required medium (D-MEM) 7.5% fetal calf serum (FCS) and 300 μg / ml with or without hygromycin (250 μg / ml) (Calbiochem-Novabiochem, La Jolla, Calif.). Can be retained in ml G418 (Sigma, St. Louis, Mo.).
[0021]
L1-17 is a gene-transferred L cell of the GM2 / GD2 synthase cDNA clone. That is, it is incorporated into pCDM8 (Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089). PM2T1-1 and pSV2neo gene transferer, and asialo-GM2 expression. A monoclonal antibody (mAb370) that specifically reacts with GD1b and an anti-asialo-GM1 monoclonal antibody (mAb229) can be prepared by the present inventors as follows.
[0022]
That is, each ganglioside is incorporated into a liposome and AKR mice are immunized at 2-week intervals, and then the spleen cells are fused with NS-1 myeloma cells. After selecting with HAT medium, ELISA for ganglioside is performed using the culture supernatant and a specific antibody is picked up.
[0023]
(Plasmid and cDNA library)
The rat brain cDNA library is poly (A)+It can be prepared using RNA and a pcDNAI expression vector (Invitrogen, San Diego, CA). This library is 3.5x106Those containing one or more independent colonies are preferred.
[0024]
E.Coli MC1061 / P3 can be used as a host bacterium.
[0025]
Plasmid pMIK / D3T-31 is a GD3 synthase cDNA clone, pD3T-31 (Haraguchi, M., Yamashiro, S., Yamamoto, A., Furukawa, K., Takamiya, K., Lloyd, k. 0., XhoI fragment of Shiku, H., and Furukawa, K. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 10455-10459) provided by pMIK / Neo expression vector (Tokyo Medical and Dental University, Dr. Maruyama) It can be prepared by inserting into the cell engineering experiment protocol, “construction of expression plasmid”, pages 254-259, edited by Institute of Medical Science, University of Tokyo, Shujunsha, 1993).
[0026]
(Isolation of β1,3-galactosyltransferase cDNA clone)
The plasmids in the cDNA library were grown once according to conventional methods (Davis, LG, Dibner, MD, and Battey, JF (1986) Methods in Molecular Biology, Elsevier Science. 285-289) and together with the plasmid pMIK / D3T-31. It is possible to introduce a gene into KF4C cells using DEAE dextran (Pharmacia Biotech, Uppsala).
[0027]
For example, a 10cm dish (Corning, Corning, NY) subconfluent KF4C cells 1.5x106This is possible by co-gene transfer of 8 μg each of cDNA library plasmid and pMIK / D3T-31. Further, after 60 minutes, the cells are treated with 10% DMSO / PBS for 2 minutes and then cultured for 2 days. The cells into which the gene has been introduced are detached from the plate, and incubated with mAb 370 at a dilution of 1: 200 for 45 minutes on ice. Cells are transferred to dishes coated with goat anti-mouse IgM (Cappel, Durham, NC) (Wysocki, L. J., and Sato, V. L. (1978) Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 75, 2844-2848). Plasmid DNA can be extracted from panned cells by preparing a Hirt extract, and can be transformed into MC1061 / P3. The expanded plasmid DNA is reintroduced and the same operation is repeated (for example, 4 times). Thereafter, 96 groups each containing 30 colonies can be prepared and screened by expressing mAb370 binding activity. An appropriate number (eg 17) of clones from several positive groups (eg 2) was screened and single colonies (eg 3) expressing GD1b on KF4C were selected for microscale DEAE dextran gene transfer and immunofluorescence (IF ) It can be isolated using an assay.
[0028]
(DNA sequence)
The isolated cDNA plasmid can be digested with XhoI and HindIII and cloned into the phagemid bluescript (pBSK) KS (+) vector. A deletion mutant of this clone can be prepared by, for example, the Kilo-Sequence deletion kit (Takara, Kyoto).
[0029]
The dideoxynucleotide termination sequence was determined using a model 377 DNA sequencer (Applied Biosystems, Foster City, Calif.) Using T3 / T7 dye primers or four additional custom primers and PRISM dye terminator cycle sequence kit. Is possible.
[0030]
(Β1,3Gal-T gene)
Mouse melanoma cell lines, KF-4C and GM2-expressing cell lines 78-2 can be used as recipient cells for transient and stable expression systems.
[0031]
For transient expression of GM1, the pM1T-9 / cDNAI vector is introduced into KF-4C by DEAE-dextran.
[0032]
For transient expression of GD1b, pMIK-neo / D3T-31 and pM1T-9 / cDNAI are co-transfected into KF-4C.
[0033]
For transient expression of GA1, pM1T-9 / cDNAI is introduced into GA2-expressing L1-17 cells. The expression of these gangliosides can be detected, for example, by IF assay and flow cytometry.
[0034]
For the preparation of stable GM1 and GD1b expressing gene transfectants, pM1T-9 / cDNAI and pMIK-Hyg / D3T-31 were prepared by, for example, calcium phosphate precipitation (Davis, LG, Dibner, MD, and Battey, JF (1986) in Molecular Biology, Elsevier Science. 290-292). To select the gene transfectant, the cells are cultured in D-MEM / 7.5% FCS containing G418 (300 μg / ml) and hygromycin (250 μg / ml). Expression of gangliosides of these stable gene transfectants is performed by IF assay and flow cytometry.
[0035]
(Flow cytometry analysis)
Ganglioside expression is performed using mouse mAb370 (anti-GD1b), mAb229 (anti-GA1) and FITC-conjugated cholera toxin B subunit (List Biological Laboratories, Cambell, CA) (GM1). Specifically, for mAbs 370 and 229, cells are incubated with mAbs for 45 minutes on ice and stained with FITC-conjugated rabbit anti-mouse IgM for 45 minutes on ice.
[0036]
To analyze GM1 on the cell surface, cells are incubated with FITC-conjugated cholera toxin B subunit for 45 minutes and analyzed by flow cytometry on a FACScan (Becton Dickinson, Mountain View, CA). Specifically, the intensity of staining is measured in arbitrary units as a logarithm of fluorescence intensity, and is displayed on a 4-digit scale.
[0037]
As control cells for flow cytometry, for example, GD1b and GA1 can be adjusted using only secondary antibodies. For GM1 expression, vector-only transgenic cells are used after staining with FITC-conjugated cholera toxin B subunit.
[0038]
(RNA isolation and Northern blot)
RNA can be extracted from adult rat tissue and fetal rat brain using acid phenol (Chomczynski, P., and Sacchi, N. (1987) Anal. Biochem. 162, 156-159). Specifically, total RNA (20 μg) is separated on a 1.2% agarose-formaldehyde gel and transferred onto a GeneScreenPlus membrane (Dupont, Boston, Mass.). [Α-32P] -dCTP-labeled rat β1,3Gal-T cDNA (pM1T-9) or β-actin cDNA (nucleotide 69-814) probe was hybridized under known conditions (Nagata, Y., Yamashiro, S., Yodoi, J., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1992) J. Biol. Chem. 267, 12082-12089) .Analysis can be performed using the BAS2000 Bio-Imaging analyzer (Fuji film, Tokyo ) Etc. are possible.
[0039]
(Glycolipid extraction and thin layer chromatography (TLC) immunostaining)
β1,3Gal-T gene stable gene transfer product is obtained by calcium phosphate precipitation of cloned plasmid into B78-2 melanoma and pMIK-Hyg / D3T-31 (α2,8 sialyltransferase (α2,8S-T) cDNA) Obtained by co-transfection. Among G418 and hygromycin resistant clones, GD1b expression clones can be selected based on the results of IF assay and flow cytometry. Glycolipids can be isolated by conventional methods (Furukawa, K., Clausen, H., Hakomori, S., Sakamoto, J., Look, K., Lundblad, A., Mattes, MJ, and Lloyd, KO (1985) Biochemistry. 24, 7820-7826). Specifically, extraction can be performed sequentially with chloroform / methanol (2: 1, 1: 1, 1: 2) from a packed cell mass of about 300 μl of the transfected cells and a control clone containing only the Hyg gene. After desalting, gangliosides can be separated by DEAE-Sephadex A-50 (Pharmacia LKB) ion exchange chromatography. TLC specifically uses chloroform / methanol / 2.5N NH by high-precision TLC plates (Merck, Darmstdt).FourCan be done using OH (60: 35: 8). The component can be visualized by spraying resorcinol. Novel synthetic gangliosides can be TLC immunostained on silica gel plates (Merck) on aluminum plates (Furukawa, K., Clausen, H., Hakomori, S., Sakamoto, J., Look, K., Lundblad, A., Mattes, MJ, and Lloyd, KO (1985) Biochemistry. 24, 7820-7826). After TLC, the plate is dried and transferred onto a polyvinylidene difluoride (PVDF) membrane. Plates were incubated for 1 hour in phosphate buffer / saline containing 1% bovine serum albumin to block non-specific adsorption, then incubated with mAbs for 1 hour at room temperature, followed by biotinylated rabbit anti-mouse IgG and avidin Incubate with biotin complex. For this purpose, for example, the Vectastain ABC-PO kit (Vector laboratories, CA) can be used.
[0040]
(Enzyme assay)
β1,3Gal-T can be measured by a known method (Ruan, S., and Lloyd, K. O. (1992) Cancer Res. 52, 5725-5731). Specifically, to prepare the membrane fraction, the sample is dissolved using a nitrogen cavitation apparatus. Nuclei are removed by low speed centrifugation and the supernatant is centrifuged at 105,000g for 1 hour at 4 ° C.
[0041]
To analyze the enzyme activity of β1,3Gal-T, specifically, the reaction mixture contains the following components in 50 μl. 150 mM MnCl2, 0.375% TritonCF-54 (Sigma), UPD- [14C] Gal (2.0x10Fivedpm) (NEN, Boston, MA), and membrane fraction containing 100 μg of protein. After incubating this for 2 hours at 37 ° C., the product was isolated on a C18 Sep-Pack cartridge (Waters, Milford, Mass.) And further TLC and fluorography (Yamashiro, S., Ruan, S., Furukawa, K., Tai, T., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1993) Cancer Res. 53, 5395-5400).
[0042]
(Homology search)
Nucleotide and amino acid sequence homology searches can be performed using the Internet program BLAST (Natioal Center for Biotechnology Information). The amino acid sequence and hydrophobicity / hydrophilicity analysis can be performed with software GENTYX-MACver 6.1.0 (Software Development, Tokyo).
[0043]
【Example】
(Method of expression cloning of GD1b synthase cDNA)
To isolate a cDNA clone of the GD1b synthase gene, the gene for pM2T1-1, β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase (β1,4-N-acetylgalactosaminyltransferase, β1,4GalNAc-T) cDNA, to KF3027 The transductant was prepared to obtain a new cell line expressing GM2, which was named KF4C. As shown in FIG. 1, after co-transfection of α2, 8S-T cDNA, pD3T-31 and β1, 3Gal-T cDNA contained in the library, GD1b can be expressed.
[0044]
(Isolation of cDNA clone of GD1b synthase gene)
After 5 cycles of gene introduction of the cDNA library, panning with anti-GD1b mAb370 and Hirt extraction, a cDNA clone called pM1T-9 was isolated. After co-transfection of pM1T-9 into pD3T-31 and KF4C, new expression of GD1b was observed as shown in FIG. 2B. In these transient transgenic cells, GM1 was also newly expressed when stained with FITC-conjugated cholera toxin B as shown in FIG. 2A.
[0045]
Thus, it is strongly suggested that GD1b and GM1 synthases are identical and are encoded by a single gene (Iber, H., Kaufmann, R., Pohlentz, G., Schwarzmann, G., and Sandhoff , K. (1989) FEBS Lett. 248, 18-22). For further confirmation, only pM1T-9 was introduced into KF4C, and the expression of GD1b and GM1 was examined. These transgenics expressed GM1 but not GD1b. This is consistent with the expected ganglioside synthesis pathway (Iber, H., Kaufmann, R., Pohlentz, G., Schwarzmann, G., and Sandhoff, K. (1989) FEBS Lett. 248, 18-22). To do. Furthermore, this enzyme has been thought to be identical to GA1 synthase, which catalyzes the synthesis of asialo-GM1 (GA1) from asialo-GM2 (GA2). Therefore, in order to examine the presence or absence of GA1 synthesis by gene introduction of this cDNA, L cells transfected with pM2T1-1 were used as pM1T-9 recipient cells. L cells have GM3 synthase activity (Yamashiro, S., Haraguchi, M., Furukawa, K., Takamiya, K-, yamamoto, A., Nagata, Y., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. (1995) J. Biol. Chem. 270, 6149-6155) is missing, so all complex gangliosides are missing. As shown in FIG. 2, gene transfer into L cells by pM2T1-1 (stable) and pM1T-9 (transient) clearly expressed GA1 as detected by GA1-specific mAb229.
[0046]
(Confirmation of β1,3Gal-T activity and its products)
According to the present invention, stable gene-transferred cells of pM1T-9 or pM1T-9 and pMIK / D3T-31 were established using B78-2 (B78 gene-transferred cell line by pM2T1-1). Flow cytometry showed a new and significant level of synthesis of GM1 (FIG. 3B) or GM1 / GD1b (FIG. 3D). Glycosphingolipids extracted from parental cells (B78 / M2T1-1) and double transgenics (B78 / M2T1-1 / M1T-9 / D3T-31) are analyzed by TLC and glycolipids Component conversion was found as expected (FIG. 4). In addition, a specific GD1b band was shown by TLC-immunostaining in the double transgenic cells. This result indicated that the cloned cDNA pM1T-9 was derived from the GD1b / GM1 / GA1 synthase gene.
[0047]
(PM1T-9 insert sequence)
FIG. 5 shows the entire sequence of the pM1T-9 insert determined by constructing pBSK having a HindIII-XhoI fragment between the HindIII and XhoI sites of the clone (see SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing). ). Compared to other glycosyltransferase cDNAs isolated so far, this cDNA is relatively small in size and the total size is 1613 bp. It consists of a 194 bp 5'-untranslated region, a 1113 bp continuous open reading frame, and a 306 bp 3'-untranslated region. There is a single polyadenylation signal and more than 70 polyadenylation regions.
[0048]
The start codon at the beginning of the open reading frame is embedded in a sequence similar to the Kozak common start sequence (Kozak, M. (1986) Cell. 44, 283-292). This open reading frame predicts a protein consisting of 371 amino acids with a molecular weight of 40,976.1 daltons (see SEQ ID NO: 1 in the sequence listing). Recent searches of available protein and nucleic acid databases have not found other genes with significant homology to the cDNA. Four other galactosyltransferase genes, α1, 3Gal-T (Joziasse, DH, Shaper, JH, Van den Eijnden, DH, Van Tunen, AJ, and Shaper, NL (1989) J. Biol. Chem. 264, 14290 -14297), β1,4Gal-T (Narimatsu, H., Sinha, S., Brew, K., Okayama, H., and Qasba, PK (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 83, 4720- 4724), GalCer-Gal-T (Schulte, S., and Stoffel, W. (1993) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 10265-10269; Stahl, N., Jurevics, H., Morell, P , Suzuki, K., and Popko, B. (1994) J. Neurosci. Res. 38, 234-242) and blood group B synthase α1, 3Gal-T (Yamamoto, F., Marken, J., Tsuji, T., White, T., Clausen, H., and Hakomori, S. (1990) J. Biol. Chem. 265, 1146-1151) show only 10-16% homology in amino acid sequences. Met.
[0049]
Search for the predicted amino acid sequence and hydropathy analysis suggest that this protein has structural features similar to previously known glycosyltransferases. There is a single hydrophobic segment near the amino terminus, which consists of 21 amino acids. This putative signal anchor sequence is thought to place 4 residues in the cytosol and place 346 amino acids in the Golgi lumen as a catalytic region. The predicted amino acid sequence shows that a single N-glycosylation site is present at positions 143-145 and a proline-rich region is present at positions 42-71 (11/30). From the above results, the minimum site required for expression of the enzyme activity is from the 26th amino acid to the terminal 371, excluding the transmembrane region and cytoplasmic region.
[0050]
(The β1,3Gal-TcDNA product transfers galactose to GD2, GM2 and GA2)
Due to the transient and stable gene transfer of pM1T-9, this gene strongly codes for three structures: a single β1,3Gal-T that catalyzes the synthesis of GD1b, GM1 and GA1. It was suggested.
[0051]
The enzyme activity of the membrane fraction of stable transgenic cells was examined. As shown in FIG. 6A, the membrane fraction from the stable gene transduced by BMI pMIK / M1T-9 and pD3T-31 showed GM1 synthase activity of 20,000 units (pmol / h / mg protein), while acceptor was added. If not, no significant product was detected. As expected, the transfectant with the pMIK vector itself was almost zero activity. When examined using GD2, GA2, GlcCer, GD1b, GM3 and GD1a as substrates, GD2 and GA2 showed significant uptake levels of UDP-Gal (FIG. 6B).
[0052]
(Northern blot analysis)
The expression level of β1,3Gal-T gene in various rat tissues was examined by Northern blot using total RNA. Of the various tissues, kidney, testis, spleen and thoracic line showed relatively high levels of expression, while almost all tissues examined contained some level of gene transcript (FIG. 7A).
[0053]
Gene expression in adult rat brain tissue was not high. That is, as a result of analyzing the gene expression at the growth stage of the rat brain, the gene was already detected in the fetal brain on the 12th day and maintained at a high level until birth (FIGS. 7B and 8), but in the adult rat brain The expression level is kept low.
[0054]
【The invention's effect】
The present invention demonstrates the identity of the GD1 / GM1 / GA1 synthase gene. That is, GD1b synthase cDNA was isolated, and its gene product was any of GalNAcβ1-> 4Gal-, GalNAcβ1-> 4 (NeuAcα2-> 3) Gal- or GalNAcβ1-> 4 (NeuAcα2-> 8NeuAcα2-> 3) Gal- It is shown that a glycolipid having the terminal sequence is also used as an acceptor.
[0055]
GM2 / GD2 synthase (Yamashiro, S., Haraguchi, M., Furukawa, K., Takamiya, K-, yamamoto, A., Nagata, Y., Lloyd, KO, Shiku, H., and Furukawa, K. ( 1995) J. Biol. Chem. 270, 6149-6155), the GA2 synthesis is relatively low, but in comparison with this, according to the present invention, β1,3 Gal- It was suggested that the acceptor activity of T to GM2, GD2, and GA2 is not so different (FIG. 6B).
[0056]
Furthermore, according to the present invention, the physiological significance of such gangliosides can be studied more physiologically by genetic modification of their glycosyltransferase genes. In other words, the genetic manipulation of the β1,3Gal-T gene ultimately enables the elucidation of the role of higher-grade complex gangliosides than GD1b / GM1 / GA1.
[0057]
For example, as already mentioned, ganglioside is a molecule that plays an important role in the development of the vertebrate nervous system, and in particular, GM1 has been actively studied for its physiological effects in vivo and in vitro. For example, repair effects on damage caused by toxicants, nerve trauma, ischemic damage, degenerative diseases and mechanical invasion (Sabel, BA, Slavin, MD, and Stein, DG (1984) Science. 225, 340-342, Kapriak, SE (1984) Adv. Exp. Med. Biol. 174, 489-497, Svennerholm, L. (1994) Life Sci. 55, 2125-2134). In addition, addition of GM1 ganglioside in an in vitro culture system can induce or enhance neurite outgrowth of neurons (Facci, L., Leon, A., Toffano, G., Sonnino, S., Ghidoni, R , and Tettamanti, G. (1984) J. Neurochem. 42,299-305). In fact, mice with a disrupted β1,4GalNAc-T gene lacking complex gangliosides have reduced neurotransmission rates (Takamiya, K., Yamamoto, A-, Furukawa, K., Yamashiro, S., Shin, M., Okada, M., Fukumoto, S., Haraguchi, M., Takeda, N., Fujimura, K., Sakae, M., Kishikawa, M., Shiku, H., Furukawa, K., And Aizawa, S. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93,10662-10667) and behavioral abnormalities are clearly shown. In order to elucidate the physiological functions corresponding to these effects, the high expression of β1,3Gal-T gene found only in the developmental stage of rat brain found in the present invention is a ganglioside product in the differentiation of brain tissue. This suggests an important role for gangliosides and their synthase genes, and enables their application to therapeutic drugs.
[0058]
[Sequence Listing]
SEQ ID NO: 1
Sequence length: 371
Sequence type: amino acid
Topology: Linear
Sequence type: Protein
Figure 0003889863
Figure 0003889863
SEQ ID NO: 2
Sequence length: 1613
Sequence type: Nucleic acid
Number of chains: 1 strand
Topology: Linear
Sequence type: DNA
Figure 0003889863
Figure 0003889863

[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing cDNA cloning using β1,3Gal-T anti-GD1bmAb, and KF4C has polyomaT antigen and β1,4GalNAc-T gene introduced, and α2,8 sialic acid transfer. It is a figure which shows that GD1b can be expressed when both an enzyme and cDNA of β1,3Gal transferase are expressed.
FIG. 2 is a diagram showing transient expression of novel gangliosides in B78-2 and L1-17. The cloned cDNA pM1T-9 was transfected by the DEAE-dextran method with or without the GD3 synthase cDNA, pD3T-31 (right) or without (left). GM1, GD1b and GA1 were analyzed after 60 hours using specific probes by flow cytometry. The thin line shows the results with the specific probe, and the solid line shows the control.
FIG. 3 is a diagram showing the expression of GM1 / GD1b in stable gene-introduced cells. B78-2 cells were transfected with pM1T-9 alone (left) or pM1T-9 and pD3T-31 (right). GM1 was expressed in both A and B, while GD1b was expressed only in D. The thin line shows the sample treated with mAbs, and the solid line shows the sample treated with the secondary antibody alone.
FIG. 4 is a diagram showing TLC results of gangliosides extracted from stable gene-transferred cells.
A: Lanes 1 and 2 are extracted from B78, lane 3 is extracted from B78-2, and lane 4 is extracted from B78-2 / M1T-9 / D3T-31. Lane 1 is ganglioside from 10 mg wet tissue and lanes 2-4 are 5 mg wet tissue. The standard is ganglioside from bovine brain. The solvent used is chloroform / methanol / 2.5N NHFourCl (60: 35: 8). Resorcinol spray is used for band detection.
B: TLC-immunostaining of ganglioside fraction. Lanes 3 and 4 were prepared in the same manner as A, then blotted on a PVDF membrane and stained with anti-GD1b mAb370 (ABC kit was used for color development).
FIG. 5 shows the nucleic acid sequence of cloned β1,3Gal-T pM1T-9.
Top: A figure showing the deduced amino acid sequence for a single open reading frame in addition to the base sequence. The putative transmembrane region with 21 amino acids is indicated by a double line. Potential sites for N-glycosylation are underlined. The polyadenylation signal is squared.
Below: Hydropathy analysis based on Kyte, Doolittle (Kyte, J., and Doolittle, RF (1982) J. Mol. Biol. 157, 105-132) for the deduced amino acid sequence of the coding region. .
FIG. 6 is a graph showing β1,3Gal-T activity of an extract from a cDNA stable gene transductant. Here, A is the enzyme activity (UPD- [14C] -Galactose as donor). Membrane fractions were prepared from parent strains B78-2 and B78-2 / M1T-9 / D3T-31, and enzyme activity was determined using GM2 as an acceptor. A GM1 band was observed in the product TLC. B is the relative β1,3Gal-T activity for various acceptor structures. The case of GM2 acceptor is 100%.
FIG. 7 is a photograph showing the results of Northern blotting of the β1,3Gal-T gene. A: 20 μg of total RNA from each rat tissue is separated on an agarose gel and blotted onto a nylon membrane. Adjusted from pM1T-932Hybridized with a P-labeled probe. In B, RNA of whole rat fetus (lane 1), rat fetal brain (lanes 2 to 3), or rat brain (lane 4) was isolated and blotted in the same manner as A. Lanes 5 and 6 use 30 μg of RNA from the brain.
FIG. 8 is a plot of the band intensities obtained in FIG. 7 corrected using an 18S rRNA band stained with ethidium bromide (measured with a densitograph (Signal Analysis, Vienna, VA)). FIG. The results of repeated experiments are expressed as + -SD.

Claims (5)

配列表の配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち26位のSerから371位のSerまでのアミノ酸配列、又は前記アミノ酸配列に対して1以上のアミノ酸の欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含んでなる、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する糖転移酵素。  Of the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, an amino acid sequence from Ser at position 26 to Ser at position 371, or an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted or added to the amino acid sequence A glycosyltransferase having β1,3-galactosyltransferase activity, comprising: 配列表の配列番号1に記載のアミノ酸配列のうち1位のMetから371位のSerまでのアミノ酸配列、又は前記アミノ酸配列に対して1以上のアミノ酸の欠失、置換又は付加されたアミノ酸配列を含んでなる、β1,3-ガラクトシルトランスフェラーゼ活性を有する糖転移酵素。  An amino acid sequence from Met at position 1 to Ser at position 371 of the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1 in the sequence listing, or an amino acid sequence in which one or more amino acids have been deleted, substituted, or added to the amino acid sequence A glycosyltransferase having β1,3-galactosyltransferase activity, comprising: 請求項1または2に記載の糖転移酵素をコードするポリヌクレオチド。  A polynucleotide encoding the glycosyltransferase according to claim 1 or 2. 配列表の配列番号2に記載の塩基配列のうち270位のTから1307位のTまでの塩基配列を有するポリヌクレオチド。  A polynucleotide having a base sequence from T at position 270 to T at position 1307 among the base sequences set forth in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing. 配列表の配列番号2に記載の塩基配列のうち195位のAから1307位のTまでの塩基配列を有するポリヌクレオチド。  A polynucleotide having a base sequence from A at position 195 to T at position 1307 among the base sequences set forth in SEQ ID NO: 2 in the Sequence Listing.
JP24617697A 1997-08-27 1997-08-27 Glycosyltransferase gene Expired - Fee Related JP3889863B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24617697A JP3889863B2 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Glycosyltransferase gene

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24617697A JP3889863B2 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Glycosyltransferase gene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1156373A JPH1156373A (en) 1999-03-02
JP3889863B2 true JP3889863B2 (en) 2007-03-07

Family

ID=17144655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24617697A Expired - Fee Related JP3889863B2 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Glycosyltransferase gene

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3889863B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000245464A (en) * 1999-02-25 2000-09-12 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd New polypeptide

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1156373A (en) 1999-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Haraguchi et al. Isolation of GD3 synthase gene by expression cloning of GM3 alpha-2, 8-sialyltransferase cDNA using anti-GD2 monoclonal antibody.
US7476527B2 (en) UDP-galactose:β-N-acetyl-glucosamine β-1,3-galactosyl transferases, β-3Gal-T5
US20090269802A1 (en) Alpha 1,4-galactosyltransferase and dna encoding thereof
US20070238651A1 (en) Nucleic acids and proteins of a rat ganglioside GM1-specific alpha1-2fucosyltransferase and uses thereof
JP2003507061A (en) UDP-N-acetylglucosamine: galactose-β1,3-N-acetyl-galactosamine-α-R / (GlcNAc: GalNAc) β1,6-N-acetylglucosaminyltransferase, C2GnT3
JP4995398B2 (en) Novel polypeptide
JP2810635B2 (en) New sugar chain synthase
US6861254B1 (en) Heparan sulfate D-glucosaminyl 3-O-sulfotransferases, and uses therefor
US5780284A (en) Ceramide glucosyltransferase
JP3889863B2 (en) Glycosyltransferase gene
JPH11313684A (en) Polypeptide of n-acetyl glucosamine-6-o-sulfate group transferase and dna encoding the same
US5849904A (en) Isolated nucleic acid molecules which hybridize to polysialyl transferases
US6800468B1 (en) UDP-galactose: β-N-acetyl-glucosamine β1,3galactosyltransferases, β3Gal-T5
JP2001521399A (en) DNA sequence encoding mammalian glucuronyl C5-epimerase and method for producing the same
US20030190739A1 (en) Tankyrase2 materials and methods
JP2002085069A (en) METHOD FOR PRODUCING beta1,3-N-ACETYLGALACTOSAMINE TRANSFERASE
EP1491628A1 (en) Novel galactose transferases, peptides thereof and nucleic acid encoding the same
Maier et al. Expression analyses of a c-src related gene in sponges
JP2000333682A (en) Sialic acid transferase derived from human and dna encoding the same
US20040038360A1 (en) Ethanolaminephosphate cytidylyltransferase gene and promoter
WO2001038545A1 (en) A novel polypeptide, a human acetyl galactosyl transferase 45 and the polynucleotide encoding the polypeptide
JP2003299488A (en) Fusion protein having glucuronic acid transferase activity
WO2003064655A1 (en) Sugar chain synthases
JP2000312587A (en) Galactose transferase and dna coding for the same
JP2002509423A (en) Isolated polysialyltransferases, nucleic acid molecules encoding them, methods for their production and use

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040811

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040906

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060725

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060925

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061201

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101208

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111208

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121208

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees