蛋白質核酸酵素:ヘパラン硫酸の構造と機能 : FGFの高次構造を変えその

ヘパ ラン硫酸の構造 と機 能
FGFの
高次構造を変えその活性を制御する
石原雅之
FGFと
ヘパラン硫酸(HS)の
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細胞膜受容体(FGFR)へ
高硫酸化クラスターとの特異的な相互作用は,FGFの
の結合そして細胞増殖促進活性のために必要不可欠なものであ
ることが知られている。最近の研究は,FGF-1(aFGF)そ
FGF)はFGF-2(bFGF)の
してFGF-4(カ
ポジ肉腫
場合とは異なる構造をもった活性ドメインである高硫酸
化クラスターを介して,HSと
特異的に相互作用することを明らかにした。すなわち,細
胞は合成するHSの 高硫酸化クラスターにおける糖配列様式のパターンを変化させること
によって,そ れぞれのFGF感
受性をコントロールしている。
【ヘ パ ラ ン硫 酸 】 【
ヘ パ リ ン】 【FGF】
は じめ に ヘ パ ラ ン 硫 酸(HS)[→
今 月 のKey
p.1135]は
ル マ タ ン硫 酸,ケ
コ ン ドロ イ チ ン硫 酸,デ
Words
して お り,細 胞 内 に チ ロ シ ン キ ナ ー ゼ の ドメ イ ン を も
っ て い る。FGFの
ラ
活 性 はそのFGFRと
の特 異 的 結 合 に
タ ン硫 酸 な ど とな らん で,グ ル コサ ミノグ リカ ン(GAG)
よ っ て 起 こ る もの と考 え られ て い る。FGFは
と よ ば れ る分 子 群 の一 員 で,い
表 面 や 細 胞 外 マ ト リ ック ス のHS-PGと
くつ か のHS糖
鎖が コ
ア 蛋 白 質 に共 有 的 に結 合 し た プ ロ テ オ グ リ カ ン の 形 で
知 られ てお り,こ のHS-PGは
存 在 して い る。 この ヘ パ ラ ン硫 酸 プ ロ テ オ グ リカ ン(HS-
と よ ば れ て い る。HS-PGは
PG)は
ほ と ん ど す べ て の 動 物 組 織 に お い て,細 胞 膜 そ
限 し,FGFを
して 細 胞 外 マ ト リ ッ ク ス の 両 方 に 普 遍 的 に 存 在 し,細
また 細 胞
結 合 す る こ とが
しば しば低 親 和 性 受 容 体
お そ ら くFGFの
分 散 を制
細 胞 外 マ ト リ ッ ク ス や 細 胞 近 傍 に保
持 ・蓄 積 す る 役 割 を 果 た し て い る もの と考 え ら れ て い
胞 外 マ ト リック ス 中 の他 の 分 子 との相 互 作 用 に よ り,細
る2)。失 活 し や す いFGFは
ヘ パ リ ン あ る い はHSと
胞 の 接 着,形
合 す る こ と で 安 定 化 し,プ
ロテアー ゼや熱 そ して酸 の
態 形 成,機
能 維 持 の た め に重 要 な 役 割 を
果 た して い る 。 さ らに,HS-PGは
さ まざ まな 成 長 因 子
と相 互 作 用 す る こ と に よ っ て,細
作 用 か ら も保 護 さ れ る3)。さ らに,HS-PGの
胞 の分化 や増殖 に も
で はFGFはFGFRと
結 合 せ ず,細
結
非存在 下
胞増 殖促 進活性 も
直 接 か か わ っ て い る こ とが 明 ら か に な っ て きた 。 繊 維
示 さ な い4∼6)。す な わ ち,HSはFGFのFGFRと
芽 細 胞 増 殖 因 子(FGF)は
合 そ して細 胞 増 殖 促 進 な どの生 理 活 性 の た め に必 要
ヘ パ リン/HSと
も っ た ヘ パ リ ン/HS結
で,FGFフ
ァ ミ リー と し てFGF-1か
親 和 性 受 容 体(FGFR)は
Ishihara,生
ァ ミ リー の 高
化 学 工 業 株 式 会 社 東 京 研 究 所(〒207 Institute,Tateno,Higashi-Yamato,Tokyo
Function
and
1122
はFGFそ
of
Heparan
sulfate-Modification
う。
東 京 都 東 大 和 市 立 野3-1253)[Seikagaku
207,Japan]
of
の 他 の ヘ パ リ ン結 合 性 成 長 因 子 の生 理 活 性 に
よ り積 極 的 な 役 割 を果 た して い る と い う こ とが で き よ
細 胞膜 を貫通 した形 で存在
Research
Structure
不 可 欠 で あ る こ とが 明 らか に さ れ た 。 こ の よ う に,HS
らFGF-7の7っ
の 異 な る蛋 白質 が 知 られ て い る1)。FGFフ
Masayuki
高親和性 を
合 性 成 長 因 子 の ひ と つ(表1)
の結
FGF
Activities
Corporation,Tokyo
ヘパラ ン硫酸の構造 と機能
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表1ヘ
45
パ リン/ヘ パ ラ ン硫 酸 結合 性 蛋 白質
この 表 は ヘ パ リ ン/ヘ パ ラ ン硫 酸 と相 互 作 用 す る こ とが 知 ら れ て
い る 蛋 白 質 の 一 部 の み を リス ト して い る。 簡 素 化 の た め,そ
れ
ぞ れ の 蛋 白 質 に つ い て の 参 照 文 献 は省 略 した 。 詳 細 に つ い て は
他 の 総 説9,23,45,55,56)を
参 照 して い た だ きた い 。
HSは
分 子 構 造 の 多 様 性 とそれ を反 映 す る多 様 な生 理
活 性 を もつ 分 子 と し て,長
い 間 認 識 さ れ て き た 。 しか
しな が ら,急 速 に 進 展 しつ つ あ るHSの
機 能 と構 造 解
析 に つ い て の 最 近 の 研 究 は,長 いHS糖
鎖 上 に活 性 ド
メ イ ン と して 硫 酸 基 に富 ん だ特 定 な 糖 配 列 が あ る こ と
を明 ら か に した η。 そ して,表1に
示 した さ まざ ま な ヘ
パ リン/HS結
鎖上 の硫酸 基 に富 ん
合 性 蛋 白質 はHS糖
だ 特 異 的 糖 配 列 を もつ 活 性 ドメ イ ン を介 してHSと
相
図1ヘ
パ リン/ヘ パ ラ ン硫 酸 の2糖 体構 造
互 作 用 を す る 。 本 稿 は こ の分 野 の 最 近 の 進 展 を 紹 介 し
な が ら,特
にHSのFGFと
の相 互 作 用 そ してFGF活
(2-O-S)]お
性 修 飾 に つ い て 考 察 して み た い 。
よ び3-O-硫
(3,6-O-S2)]が
酸 化GlcNS(6-O-S)[GlcNS
存 在 す る。GlcA(2-O-S)は
細 胞 株 の 核 に 存 在 す るHS糖
Ⅰ
.ヘ パ ラン硫酸とヘパ リン
され た8)。後 者 の3-O-硫
され るHS/ヘ
HSと
ヘ パ リ ン は ウ ロ ン酸 とグル コサ ミン を含 ん だ二
糖 単 位 の く り返 し構 造 に よ って で きて い る(図1)。
ロ ン 酸 は カ ル ボ キ シ ル 基 の立 体 配 置 に よ り,D-グ
ロ ン 酸(GlcA)とL-イ
IdoAの
ズ ロ ン酸(IdoA)と
に 区別 さ れ,
一 部 は2-0一 硫 酸 基[IdoA(2-O-S)]を
ル コ サ ミ ン はN-ア
硫 酸 基(GlcNS)を
ウ
ルク
もっ 。グ
セ チ ル基(GlcNAc)あ
る い はN-
もつ 。 後 者 はHSそ
してヘ パ リン
以 外 に は 見 い だ さ れ て い な い 。GlcNSはC-6に
を もつ もの も あ る[GlcNS(6-O-S)]。
含 量 は低 い が し ば しば2-O-硫
硫 酸基
これ らに比 べ て,
酸 化 グル ク ロ ン酸[GlcA
ラ ッ ト肝
鎖 中 に高 い割合 で 見 いだ
酸基 は血液 抗凝 固活 性 に要 求
パ リ ン の ア ン チ トロ ン ビ ンⅢ と の相 互 作
用 の た め に 不 可 欠 な 構 成 要 素 で あ る。HSそ
して ヘ パ リ
ン糖 鎖 は 数 十 か ら百 を越 え る二 糖 単 位 の く り返 し構 造
に よ つ て で きて お り,そ の 構 造 的 多 様 性 は 図1の
よう
な さ ま ざ ま な2糖 単 位 の組 合 せ に よ っ て 形 成 さ れ る7)。
HSと
ヘパ リンの構 造 上 の 区別 は硫 酸 化 度 そ してIdoA
含 量 に 基 づ い て な さ れ て い る。 す な わ ち,ヘ
パ リ ンは
構 成 グ ル コ サ ミ ンの ほ と ん ど(一 般 に 約80%)がN硫 酸 化 され て お り,O-硫
酸 含 量 はN-硫
酸 含 量 よ りさ
ら に 高 い 。 そ し て,構 成 ウ ロ ン 酸 の ほ とん ど(一 般 に
約70%)がIdoAで
あ る(図2)。
一 方,HSの
硫 酸化
1123
46
蛋 白質 核 酸 酵素 度 あ る い はIdoA含
Vol.40 No.9(1995)
量 は合 成
担 当細 胞 の 種 類 や 状 態 に大 き
く依 存 し て い る も の の,一 般
に構 成 グル コ サ ミ ン残 基 の
50%以
下 がN-硫
お り,O-硫
酸 化 され て
酸 含 量 はN-硫
酸
含 量 よ り もは るか に低 い9)。た
と えばCOS細
胞 の場 合,く
返 し2糖100個
は44個,そ
り
あた りGlcNS
し て22個
のO-
硫 酸 基 を含 ん で い た10,11)。
HSは
硫 酸 基 そ し てIdoA
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含 量 に お い て ヘ パ リン よ りは
る か に低 い レベ ル に あ る けれ
ど も,そ の 分 子 構 造 は さ ま ざ
まな ヘパ リン/HS-結
図2ヘ
パ リ ン/ヘ パ ラ ン 硫 酸 の 構 造 モ デ ル
ヘ パ ラ ン 硫 酸(HS)は
,IdoAと
硫 酸 基 に富 ん だ 高 硫 酸 化 ク ラス タ ー と,GlcAとGlcNAcか
る ほ とん ど硫 酸 基 を 含 ま な い ドメ イ ン か ら構 成 さ れ て い る。 一 方,ヘ
らな
パ リ ン は 全 体 的 にldoA
そ して硫 酸 基 含 量 が 高 い 。
合性 蛋 白
質 と特 異 的 な相 互 作 用 が で き る よ う に 非 常 に 巧 妙 に 設
計 され て い る。Gallagherら
に お い てGlcNS残
は図2に 示 した ように,HS
基 の ほ とん どが 高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー
の 中 に 存 在 し て お り,こ の ク ラ ス タ ー は ほ とん ど硫 酸
基 を含 ま な い ドメ イ ンで 分 け られ て い る こ と を 明 ら か
に した12,13)。高 硫 酸 化 ク ラ ス ター 内 の ほ と ん どの グ ル コ
サ ミ ン残 基 はN-硫
IdoAの
酸 化 し て お り,O-硫
酸 基 そ して
ほ とん ど もこの ク ラス ター 内 に存 在 す る11,14)。こ
の よ う な 高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー の 存 在 はHSの
構 造 の特
徴 で あ り,ヘ パ リン とは異 な っ て い る 。HSの
硫 酸化 パ
タ ー ン は合 成 担 当 細 胞 や コ ア 蛋 白 質 の 種 類 の違 い に よ
っ て 大 き く異 な っ て お り,こ れ は細 胞 系 統 ・分 化 ・腫
瘍 の 悪 性 度 な ど を識 別 す る重 要 な マ ー カ ー の ひ とつ で
あ る こ とが 明 らか に され つ つ あ る15)。さ らに最 近 の研 究
か ら,HSの
高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー がIdoA残
と に よ っ て,よ
基 を含 む こ
り柔 軟 性 の あ る 構 造 と な る こ とが 明 ら
か にな った16)。この 柔 軟 性 あ る硫 酸 基 を多 く含 ん だ構 造
がFGFの
よ うな さ まざ まな 蛋 白 質 との 特 異 的 な相 互 作
用 に寄 与 して い る と考 え られ て い る。
図3い
ろ い ろ な ヘ パ リ ン/ヘ パ ラ ン 硫 酸 プ ロ テ オ グ リ カ
ンの構 造様 式
Ⅱ
.HS-PGお
シ ンデ カ ン はHSと
よびヘパ リン-PGの 存在様式
コ ン ドロイ チ ン硫 酸 の 両 糖 鎖 を も つPGで,
コ ア 蛋 白 質 が 細 胞 膜 に貫 入 し た形 で 存 在 し て い る 。 これ に 対 し
て,グ
ゴ ル ジ体 で 生 合 成 され たHS-PG/ヘ
に細 胞 膜 表 面,細
パ リ ン-PGは
次
胞外 マ トリックスあ るい は細胞 内分
リ ピカ ン は グ ル コ シル ボ ス フ ァ チ ジ ル イ ノ シ トー ル と共
有 結 合 に よ っ て細 胞 表 面 に 結 合 し て い る様 式 で あ る 。 基 底 膜 型
HS-PGの
代 表 的 な もの は6∼7個
の 球 状 ドメ イ ン と数 本 のHS糖
鎖 か らな る 巨 大 分 子 で,パ ー ル カ ン と よ ば れ て い る。 ヘ パ リン-
泌 穎 粒 へ と運 ばれ て い く。 細 胞 膜HS-PGは
主 とし て図
3に 示 す よ う な様 式 で 存 在 して い る。 一 つ の 様 式 は コ ア
1124
PGは
セ リグ リシ ン とよ ば れ,数
多 くの ヘ パ リ ン糖 鎖 が セ リ ン と
グ リシ ンの く り返 し構 造 を もつ コ ア 蛋 白 質 に 結 合 して い る。
ヘパラ ン硫酸の構造 と機能
蛋 白 質 が 細 胞 膜 に貫 入 し た場 合 で,シ
ンデ カ ンが その
代 表 的 な もの で あ る。 シ ンデ カ ン は現 在,シ
1,シ
ン デ カ ン-2,シ
ンデ カ ン-3,シ
の 種 類 が あ り,HSと
コ ン ドロイ チ ン硫 酸 の 糖 側 鎖 を も
カ ン は さ ま ざ ま な 組 織 の 基 底 膜 に共 通 に存 在 す る,基
底 膜 型 プ ロ テ オ グ リカ ン と し て 知 られ て い る 。
HS-PGは
ほ とん どす べ て の 動 物 細 胞 に よ り普 遍 的 に
合 成 さ れ て お り,そ の量 や 構 造 は動 物 の 種 類 や組 織 の
つ こ とが知 られ て い る17)。シ ンデ カ ン とは対 照 的 に,グ
違 い に よ って さ ま ざ ま で あ る。 ここで 述 べ たHS-PGは
リ ピ カ ン の よ う な グル コ シ ル ポ ス フ ァチ ジ ル イ ノ シ ト
代 表 的 な一 例 で,さ
ール との共有 結合 によって細胞 表面 に結合 してい る様
こ と は疑 い が な い。 これ に 対 し て,ヘ
式 も あ る18,19)。
細 胞 外 マ トリ ッ クスHS-PGと
合 組 織 の肥 満 細 胞(mastcell)に
して最 も
よ く知 ら れ て い る もの は コ ア 蛋 白質 が 分 子 量400∼500
合 成 され,細
Kも
ヘ パ リン-PGの
あ る巨 大 プ ロ テ オ グ リカ ンで,EHS(Engelbreth-
Holm-Swarn)肉
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ン デ カ ン-
ン デ カ ン-4の4つ
47
腫 が 合 成 す る 基 底 膜 よ り発 見 さ れ
側 鎖(60∼100K)が
ヘ パ リ ン-PGは
の 形 状 か らパ ー ル カ ン とよ ばれ て い る21)。現 在,パ
図4ヘ
ール
結
よっ ての み特 異的 に
コ ア蛋 白 質 は分 子 量17∼19Kで
と グ リ シ ン の く り返 し構 造 を も ち,数
た20)。こ の プ ロ テ オ グ リカ ンの コア 蛋 白質 はい くつ か の
形 成 し て お り,そ
存 在 して い る
パ リ ン-PGは
胞 内 分 泌顆 粒 に蓄 積 され て存 在 して い る9)。
球 状 ドメ イ ン(globular
domain)を
らに多 様 なHS-PGが
セ リン
多 くの ヘ パ リン
そ の コ ア 蛋 白 質 に 結 合 し て い る22)。
コ ア 蛋 白 質 の 特 徴 か ら,し
グ リシ ン(serglycin)と
ば し ばセ リ
よ ば れ て い る(図3)。
し か し,
パ リ ン/ヘ パ ラ ン 硫 酸 生 合 成 に お け る 糖 鎖 修 飾 反 応
C5-エ ピマ ー化 そ して さ ま ざま なO-硫
酸 化 の 各段 階 の 反 応 を触 媒 す る 酵 素 の 基 質 特 異 性 は高 く,基 質 と して グ ル コ サ ミ ン残 基 が くN-硫
酸 化 さ れ て い る こ と を要 求 す る。
1125
48
蛋 白 質 核 酸 酵 素 ヘ パ リ ン-PGの
Vol.40 No.9(1995)
コ ア 蛋 白質 の構 造 が 糖 側 鎖 の 構 造 に影
,Ⅲ.ヘ
パラン硫酸/ヘパ リンの生合成
HSそ
し て ヘ パ リ ン-PGと
ゴ ル ジ 体 で 合 成 され る 。 最 初,粗
ロテ オ グ リカ
して粗 面小胞 体 と
面小 胞 体 で合 成 され
現 によるHS構
筆 者 らがCOS-1細
2(bFGF)で
N-脱
造の変化
胞 か ら分 離 したCM-15は,FGF-
コ ー トした プ レ ー トに接 着 しな い変 異 株 で,
ア セ チ ラ ー ゼ そ し てN-ス
ルホ トラ ンス フ ェ ラー
た コ ア 蛋 白 質 に4糖 鎖(GlcA-Gal-Gal-Xyl-O-Ser)
ゼ の 活 性 が そ れ ぞ れ4∼5倍
か らな る糖 側 鎖 と コ ア蛋 白質 の 結 合 部 分 が 形 成 さ れ る。
る10)。CM-15に
次 に ゴ ル ジ 体 に お い て,GlcAとGlcNAcがGlcA/
い結 合 性 を 示 す 連 続 的 にN-硫
GlcNAc-ト
サ イ ズ の 高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー を 含 ん で い な い11)。CM-
ラ ンス フェラー ゼの作 用 によって交 互 に く
り返 し結 合 して,HSの
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Ⅳ
.HS-NdAc/NST発
して ヘ パ リ ン は そ れ ぞ れHS-プ
飾 反応 の
律 速段 階 であ る と考 えられ る。
響 を 及 ぼ し て い る か ど うか は 明 ら か で は な い 。
ン(HS-PG)そ
エ ピマー化 そ してO-硫 酸 化 と連 結 したHS修
図4に
前 駆 体 が 合 成 さ れ る9)。次 い で
示 した よ うに,前 駆 体 のGlcA残
チ ル 化/N-硫
基 がN-脱
酸 化 され る23)。Pettersonら
合 成 す る肥 満 細 胞 腫 か ら精 製 し たN-ス
活 性 はそれ ぞれ少 な くとも11倍
HS-NdAc/NSTを
は10mer以
由 来 のN-脱
ア セ チ ラ ー ゼ/N-ス
ルホ トラ ン ス フ ェ ラー
次 々 とク ローニ ング さ
FGF-2の
れ25,26),NdAc/NSTのCOS細
胞 に よ る 発 現 と可 溶 性
す るHSの
セ チ ラ ー ゼ とN-ス
の酵 素 がN-脱
ア
ルホ トラ ン ス フ ェ ラー ゼ の 両 方 の活
性 を も つ こ とが 明 らか に な っ た26,27)。
Lindahlら
は図4に
は ヘ パ リ ン/HS生
合 成 に お け る修 飾 反 応
示 し た順 序 で 付 随 的 に 進 行 し,ヘ
の構 造 は硫 酸 基 転 移 とGlcAをIdoAに
パ リ ン/HS
変 化 させ るC5-
エ ピ マ ー 化 を触 媒 す る 一 連 の 酵 素 の基 質 特 異 性 に よ っ
そ して7倍
上 昇 し,FGF-
発 現 させ たCM-15が
上 のFGF-2と
合 成 す るHS
強 く結 合 す る 高 硫 酸 化 ク ラ
ス タ ー を 多 く含 ん で い た14)。 こ の よ う に,HS-NdAc/
NSTはN-脱
ゼ(NdAc/NST)のcDNAが
組 換 え酵 素 につ い て の研 究 か ら,1つ
ル ポ トラ ンス フェ ラーN-ゼ
2で コー トし た プ レー トへ の 接 着 性 も 回 復 した 。 さ らに,
っ て,N-脱
ッ ト肝 由 来 そ して肥 満 細 胞 腫
上の
発 現 さ せ た と き,
はヘ パ リ ンを
ア セ チ ラー ゼ の 活 性 を もつ よ う に な る こ と
強
酸 化 した10mer以
15にHS-NdAc/NSTのcDNAを
脱 ア セ チ ラ ー ゼ そ してN-ス
ルホ トラ ンス フ
減 少 してい
よ って 合 成 され たHSは,FGF-2と
アセ
ェ ラ ー ゼ は 同 じ細 胞 か ら得 られ る粗 製 物 質 の 添 加 に よ
を観 察 した24)。さ らに,ラ
そ し て3∼4倍
ア セ チ ル 化/N-硫
よ うなヘ パ リン/HS-結
酸 化 反 応 を 通 じ て,
合 性 蛋 白 質 と相 互 作 用
高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー の 形 成 を直 接 制 御 す る
重 要 な 酵 素 で あ る31)。
ヘ パ リ ン そ してHSの
生合 成 の メ カニ ズム の違 い は
何 で あ ろ うか 。Lindoltら
は ゴル ジ 体 に お け るヘ パ リ ン
生 合 成 にお い て,N-硫
酸 化 は糖 鎖 の 伸 長 と直 接 関 連 し
て 非 常 に効 率 的 に 起 こ る こ と を見 い だ した32)。Lindolt
ら は さ ら に,ヘ パ リン生 合 成 にお い てGlcA/GlcNAcトラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ33,34)そ し て ヘ パ リン-NdAc/NST
て 決 め られ て い る こ と を明 らか に した9)。 た とえ ば,D-
は1つ の複 合 体 を形 成 し,糖 鎖 の伸 長 と同 時 にN-脱
グ ル コサ ミン残 基 のN-脱
セ チ ル 化 そ し てN-硫
ア セ チ ル 化 とN-硫
酸 化 はひ
き続 い て 起 こるC5-エ
ピマ ー 化 とO-硫
提 条 件 で あ る(図4)。
これ に関 連 して,NdAc/NST活
性 に欠 け るCHO細
グ ル コ サ ミ ン残 基 のN-硫
基 含 量 の減 少 だ け で な く,C5-エ
量 そ してO-硫
伸 長 修 飾 反 応 の た め の酵 素 複 合 体 モ デ ル を提 案 し て い
る32)。実 際,N-硫
酸 化 が ヘ パ リン糖 鎖 の 伸 長 を促 進 す
る こ とが 示 さ れ て お り,こ の 酵 素 複 合 体 モ デ ル は 高 く
胞 変 位 株(pgsE-606)28,29)とCOS細
胞 変 異 株(CM-15)10,11)は
るIdoA含
酸 化 のた めの前
ア
酸 化 反 応 を 行 な う とい うヘ パ リン
酸
硫 酸 化 さ れ た ヘ パ リ ン の 生 合 成 に つ い て 良 く説 明 して
ピマ ー 化 に よ っ て生 じ
い る 。 し か し な が ら,こ の モ デ ル で は 高 硫 酸 化 ク ラ ス
酸 基 含 量 も減 少 し たHSを
合
タ ー とほ とん ど硫 酸 化 さ れ て い な い ドメ イ ン を もつHS
成 す る こ とが 報 告 さ れ た。 さ ら に,糖 尿 病 ラ ッ トの 肝
の 生 合 成 に つ い て 説 明 す る こ と は む ず か しい よ う に 思
細 胞 が 低 硫 酸 化HSを
わ れ る。 筆 者 ら の研 究 で は,N-硫
合 成 す る の は,NdAc/NST活
酸 化 はHS糖
性 が 著 し く低 下 し て い る た め で あ る こ とが 示 さ れ て い
長 を促 進 しな い 。 そ して,HS-NdAc./NSTの
る30)。これ らの研 究 か らHS-NdAc/NSTに
損 し た変 異 株(CM-15)は
ア セ チ ル 化/N-硫
1126
酸 化 反 応 は,ひ
よ るN-脱
き続 い て 起 こ るC5-
鎖 の伸
活 性 を欠
親 細 胞 と同 じ長 さ のHS糖
鎖 を合 成 して い る。 さ らに,HS-NdAc/NSTは
ゴル ジ
ヘパラン硫 酸の構造 と機能
体 に お い て 他 の 酵 素 との複 合 体 と し て で は な く,む
し
ヒ ドラ ジ ン分 解 に よ るN-脱
ア セ チ ル 化 と亜 硝 酸 分 解
ろ単 体 と して存 在 して い る こ とが 示 され て い る35)。この
(pH4)に
よ う に,HSの
硫 酸 化 され て い る オ リゴ糖 断 片 を残 し,N-硫
合 成 メ カ ニ ズ ム はヘ パ リン と は大 き く異
な っ て い る よ うで あ る。HS-NdAc/NSTそ
してヘ パ リ
ン-NdAc/NSTの
組 換 え酵 素 を利 用 し た研 究,そ
GlcA/GlcNAc-ト
ラ ンス フ ェ ラ ー ゼ の ク ロ ー ニ ン グ と
そ の 組 換 え 酵 素 の 利 用 は,ヘ パ リン そ し てHS生
して
合成
49
よ る選 択 的 分 解 法 を利 用 し た。 この 方 法 はN酸 化 され
て い な い部 分 を選 択 的 に2糖 体 に分 解 す る。 ゲ ル 濾 過
ク ロ マ トグ ラ フ ィー に よ っ て 調 製 され た サ イ ズ の 一 定
なHS由
来 高 硫 酸 化 オ リゴ糖 断 片 を,さ
らにFGF-2ア
フ ィ ニ テ ィ ク ロ マ トグ ラ フ ィー に よ り,FGF-2へ
の親
の メ カ ニ ズ ム の違 い に つ い て の 理 解 の た め に 特 に 重 要
和 性 の 異 な る一 連 の オ リゴ糖 断 片 と して 分 離 した11,14)。
で あ ろ う。
そ の 結 果,1MNaClで
いHS由
V.HS由
来オ リゴ糖断片のFGFへ
の親和性
もFGF-2カ
ラ ム か ら溶 出 しな
来 高 親 和 性 オ リゴ糖 断 片 は10mer以
ズ とIdoA(2-O-S)-GlcNS配
上 のサ イ
列 に富 む構造 で あっ た。
こ の 結 果 は 他 の グ ル ー プ に よ る研 究 結 果 と も一 致 す
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先 に 述 べ た よ うに,COS-1細
る37,38)。しか し なが ら,同
胞 か ら調 製 したHSは
じ2-O-硫
ヘ パ リ ン よ り は る か に少 な い 硫 酸 基 し か 含 ん で い な い
酸 化 オ リゴ 糖 断 片 はFGF-1(aFGF)そ
け れ ど も,FGF-2(bFGF)へ
ポ ジ 肉 腫FGF)と
高 い親 和 性 を示 す 高 硫 酸
化 ク ラ ス タ ー を 含 ん で い る。 そ し て,ヘ
度 のFGF-2へ
細 胞 由 来HSか
パ リ ン と同 定
の 強 い 結 合 性 を示 す11,36)。
筆 者 らはCOS
の 結 果 は,FGF-1そ
す るヘ パ リン/HSの
ら高 硫 酸 化 ク ラ ス タ ー を分 離 す る た め,
してFGF-4(カ
は強 く結 合 し な い39,40)。す な わ ち こ
し てFGF-4と
特 異 的 に相互 作用
構 造 はFGF-2と
相 互 作 用 す る構 造
と は異 な っ て い る こ と を示 して い る 。
図5サ
イ ズそ して構造 の 一定 な ヘパ リン由来 オ リゴ糖 断 片 の調 製
ヘ パ リ ン そ して 化 学 的 に修 飾 したヘ パ リ ン(2-O-脱 硫 酸 化 ヘ パ リ ン,6-O-脱
し,ゲ ル 濾 過 そ して イ オ ン交 換 ク ロマ トグラ フ ィー に よ り,サ
酸 基 に富 ん だ 高 硫
硫 酸 化 ヘ パ リ ン な ど)を 部 分 的 亜 硝 酸 分 解 法 に よ り分 解
イ ズ お よ び 構 造 の一 定 な オ リゴ 糖 断 片 を調 製 す る 。 詳 細 は文 献39を
参
照。
1127
50
蛋 白質 核 酸 酵素 Vol.40 No.9(1995)
Ⅵ.サイズと構造の一定なヘパリン由来オリゴ糖断片の調
製とFGFと の相互作用
そ れ ぞ れ のFGFと
HSの
特 異 的 に 相 互 作 用 す る ヘ パ リ ン/
構 造 を さ らに 明 らか に す るた め,サ
イ ズ そ して構
造 の 一 定 な ヘ パ リ ン 由来 オ リ ゴ糖 断 片 が 図5に
う に 調 製 さ れ た 。 まず,市
凍 結 乾 燥 に よ る2-O-脱
示すよ
販 のヘ パ リンが塩 基性 下 の
硫 酸 化 ヘ パ リン41),そ して ソル
ボ リシ ス に よ る 脱 硫 酸 化 とN再
硫 酸 化 に よ る6-O-脱
硫 酸 化 ヘ パ リン42)が調 製 され た。 ヘ パ リン,2-O-脱
酸 化 ヘ パ リ ン,6-O-脱
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酸 分 解,NaBH4に
硫
硫 酸 化 ヘ パ リン は,部 分 的 亜 硝
よ る還 元,つ
いで ゲ ル濾 過 ク ロ マ ト
グ ラ フ ィ ー に よ っ て サ イ ズ の 一 定 な オ リ ゴ糖 断 片 に 分
け ら れ,さ
て,サ
ら に イ オ ン 交 換 ク ロ マ トグ ラ フ ィー に よ っ
イ ズ の 一 定 なIdoA(2-O-S)-GlcNS(6-O-S),
IdoA-GlcNS(6-O-S),IdoA(2-O-S)-GlcNS配
に富 む(約80%を
列
占 め て い る)そ れ ぞ れ の オ リ ゴ 糖 断
片 と し て精 製 され た39,40)(図5)。 加 え て,ウ
ロン酸 の
カ ル ボ キ シル 基 を還 元 したCR(carboxy-reduced)-ヘ
パ リ ン43),そ して そ の カ ル ボ キ シル 基 を ア ミ ドメ チ ル ス
ル フ ォネ ー トで 置 換 したAMS(carboxy-amidomethylsulfonated)-ヘ
パ リ ン44)か ら も,サ
IdoA(2-0-S)-GlcNS(6-O-S)そ
-S)-GlcNS(6-O-S)配
イ ズ の 一 定 なCR-
し てAMS-IdoA(2列 に富 む(約80%を
O
図6サ
FGF-ア
イ ズ お よ び構 造 の 一 定 な オ リ ゴ糖 断 片 の た め の
フ ィ ニ テ ィ ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー
そ れ ぞ れ の 数 値 は サ イ ズ お よ び 構 造 の 一 定 な オ リ ゴ糖 断 片 を
FGF-1-(●),FGF-2-(▲),FGF-4-(■)ア
フ ィニ テ ィ ー カ ラ ム
か ら溶 出 させ る最 大 の ピー ク を 得 る た め に 必 要 なNaCl濃
占 めて
わ して い る。 実 験 の 詳 細 に つ い て は文 献39,40を
度 を表
参照。
い る)オ リゴ糖 断 片 を上 述 と同 じ方 法 で 精 製 した39,40)。
図6は,サ
イ ズ お よ び構 造 の 一 定 な ラ ジ オ ア イ ソ ト
ー プ で標 識 し た オ リゴ糖 断 片 の そ れ ぞれ のFGF-ア
フィ
め に必 要 不 可 欠 で あ る こ と,さ
methylsulfonate)の
糖 断 片 の それ ぞ れ のFGFへ
き る こ と が わ か る39,40)。
の 結 合 性 の 強 さ は,明
らか
小 さ いサ イ ズ のオ リゴ糖 断 片 はNaClの
れ,サ
す な わ ち,糖
FGFへ
低 濃 度で溶 出 さ
イ ズが 大 き くな る と高 濃 度 のNaClを
必 要 とす る。
鎖 の サ イ ズ が よ り長 け れ ば,そ
の 親 和 性 は強 くな る。2merそ
れ ぞ れの
して4merの
イ ズ の す べ て の 構 造 の オ リゴ 糖 断 片 は0.3M以
NaC1濃
度 で,そ
れ ぞ れ のFGF-ア
ら溶 出 して し ま う。 一 方,10mer以
(2-O-S)-GlcNS(6-O-S)配
パ リ ン/HSに
1128
下の
フ ィニ テ ィ カ ラ ム か
上 の サ イズ のIdoA
列 に富 む オ リゴ 糖 断 片 は も
と の ヘ パ リ ン とほ ぼ 同 じそ れ ぞ れ のFGFへ
示 し た 。 そ し て,カ
サ
の親 和 性 を
ル ボ キ シ ル基 の 負 電 荷 の 存 在 が ヘ
それ ぞれ のFGFに
強 い親 和 力 を与 え る た
の 強 い親 和
力 はカ ル ボキ シ ル基 を他 の 負 電 荷 を もったAMS(amido-
ニ テ ィ カ ラム へ の結 合 性 の 違 い を示 し て い る 。 オ リゴ
に 糖 鎖 の サ イ ズ と構 造 の 両 方 に依 存 し て い る。 一 般 に,
ら にFGFへ
10merそ
よ う な 官 能 基 と置 換 し て も維 持 で
し て12merの
サ イ ズ のldoA(2-O-S)-
GlcNS(6-O-S)とIdoA(2-O-S)-GlcNS配
れ ぞ れ の オ リゴ糖 断 片 は,FGF-2に
列 に富 む そ
対 してほぼ等 しい
高 親 和 性 を示 した 。 す な わ ち,FGF-2へ
の た め に はGlcNSの6-O-硫
の特異 的結 合
酸基 は必 要で はない こと
が わ か る39)。一 方,IdoA(2-O-S)-GlcNS配
列 に富 む
オ リ ゴ糖 断 片 は 同 じ サ イ ズ のIdoA(2-O-S)-GlcNS
(6-O-S)配
列 に 富 む も の よ り も,FGF-1そ
してFGF-
4に 対 して低 い 親 和 性 しか 示 さな か っ た40)。この よ うに,
FGF-2の
場 合 とは違 っ て,高
ヘ パ リ ン/HSがFGF-1そ
い6-O-硫
酸 基 の 存 在 は,
し てFGF-4と
特 異 的 に相 互
作 用 す る た め に重 要 で あ る こ と が わ か る 。 図7は
ヘパ
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ヘパラン硫酸の構造 と機能
図7ヘ
パ リ ン/ヘ パ ラ ン 硫 酸 のFGF-1,FGF-2,FGF-4,ア
リン/HSに
お け るFGF-1とFGF-4,FGF-2,お
51
ン チ トロ ン ビ ンⅢ 結 合 部 位 の 糖 鎖 構 造
よび
お そ ら くFGFとFGFの
高 親 和 性 受 容 体(FGFR)と
ア ン チ トロ ン ビ ンⅢ と の 結 合 部 位 の糖 配 列 を 示 して い
の シ グ ナ ル 伝 達 を介 して 起 こる もの と考 え られ て い る1)。
る。 ヘ パ リン/HSが
FGFRと
ア ン チ トロ ン ビンⅢ と特 異 的 に相
互 作 用 す る に は 図7に
示 し た よ う な5糖
配 列,特
に
し て は 現 在 ま で に,FGF-1,FGFR-2,
FGFR-3,FGFR-4の4つ
の メ ンバ ーが 知 られ て お り,
GlcNSの3-O-硫
酸 基 の 存 在 は必 須 で あ る45)。FGF-1
共 通 に細 胞 内 に チ ロ シ ン キ ナ ー ゼ の ドメ イ ン,細 胞 膜
そ し てFGF-4と
の特 異 的 相 互 作 用 に は10mer以
貫 通 ドメ イ ン,エ
上の
サ イ ズ とIdoA(2-O-S)-GlcNS(6-O-S)配
列 に富 ん だ
構 造 が 要 求 さ れ る40)。他 方,FGF-2と
の相互 作用 に は
GlcNSの6-O-硫
酸 基 は必 要 で は ない39)。 この よ うに,
ヘ パ リ ン そ し てHSの
異 的 なO-硫
高 硫 酸 化 ク ラ ス ター に お け る特
酸 基 の 存 在 は糖 鎖 にお のお の蛋 白 質 に対 す
る選 択 的 親 和 性 を与 え る こ とが で きる。
ク トドメ イ ン に2∼3個
ブ リ ン様(immunoglobulin-like)ド
の イムノグ ロ
メイ ンを もって い
る46)。今 の と こ ろ,そ れ ぞ れ のFGFとFGFRと
が どの
よ う な 組 合 せ で 作 用 す る と生 理 活 性 を起 こ す の か に つ
い て 明 らか に され て い な い。
FGFの
シ グ ナ ル 伝 達 にお け るHSの
不 明 な 点 が 多 く残 さ れ て い るが,HSあ
役割 のついて は
るい はヘ パ リン
が 少 な くと もFGF-1,FGF-2,FGF-4のFGFRへ
?.FGF活
性のための二重受容体システム
の
特 異 的 な 結 合 そ し て細 胞 増 殖 促 進 な どの 生 理 活 性 の た
め に必 要 不 可 欠 な もので あ る こ とが わか って い る47)。HS
FGFフ
ァ ミ リ ー は表1に
結 合 性 蛋 白 質 の 仲 間 で,7つ
れ て お り,さ
示 した よ うに ヘ パ リン/HS
を合 成 し な いCHO細
の 異 な る蛋 白 質 が 見 い だ さ
体(FGFR-1)を
ま ざ ま な細 胞 に 対 して,細 胞 増 殖 や 分 化
促 進 活 性 を もっ て い る。 そ れ ぞれ のFGFの
生 理 活 性 は,
胞 変異 株 に十 分 な高 親和 性 受 容
発 現 させ て もFGF-2は
その細胞 に ま
っ た く結 合 しな い4)。 同 じ よ うな 結 果 がHSの
硫 酸化 を
阻 害 す る塩 素 酸 塩 を用 いた実 験 か らも観 察 され た。FGF1129
52
蛋 白質
核酸
酵素
Vol..40
No.9(1995)
2は 塩 素 酸 塩 と と も に培 養 さ れ た ス イ ス3T3繊
胞5)あ る い はACE(副
和 性,低
維 芽細
腎 皮 質 内 皮)細 胞6)に 対 し高 親
表2サ
イ ズ お よ び 構 造 の 一 定 な オ リ ゴ 糖 断 片 のFGF-1,
FGF-2,FGF-4活
性 維 持 促 進効 果
親 和 性 受 容 体 の どち ら と も結 合 し な い し,細
胞 増 殖 や分 化 促 進 活 性 も発 揮 しない。 しか しHS-PGの
非 存 在 下 で も,ヘ パ リン あ る い は10mer以
上 のサ イズ
のヘ パ リン 由 来 オ リゴ糖 断 片 の添 加 はFGF-2のFGFR
へ の結 合 性 を高 め る と ともに,FGF-2の
細胞 増 殖促 進
活 性 を回 復 させ る こ とが で き る6)。FGFR-1の
エ ク トド
メ イ ン を発 現 さ せ た 組 換 え 蛋 白 質 を 利 用 し た 実 験 で,
FGF-2のFGFR-1へ
の 結 合 はヘ パ リンあ るい は10mer
以 上 の ヘ パ リ ン 由 来 オ リ ゴ糖 断 片 に よ っ て 高 め られ る
こ とが 確 か め られ た6,48)。この よう にFGF-2はHS-PG
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の 非 存 在 下 で も,ヘ パ リ ン あ る い は ヘ パ リ ン 由 来 オ リ
ゴ 糖 断 片 の添 加 に よっ てFGFRに
特 異 的 に 結 合 し,細
胞 増 殖 促 進 な どの 生 理 活 性 を発 揮 す る こ とが で きる。 さ
らにFGF-2と
同 様 に,FGF-1そ
してFGF-4とFGFR
そ れ ぞ れ のサ イ ズ お よ び構 造 の 一 定 な オ リ ゴ糖 断 片 の 添 加 に よ
との 特 異 的 相 互 作 用 とそれ らの生 理 活 性 に もヘ パ リン/
HSの
存 在 が 要 求 さ れ る こ とが 明 らか にな っ てい る40,47)。
これ らの研 究 か ら,FGFのFGFRへ
そ れ らの 生 理 活 性 はHSあ
の 特 異 的 な結 合 と
素 酸 塩 と と も に 培 養 さ れ たACE細
胞 に 対 す るFGF-1(4
活 性維持 促進 の
効 果 を表 わ して い る 。 実 験 の 詳 細 は文 献39,40を
り,-:な
し,+/-:一
参 照 。+:あ
部 あ り。
る い はヘ パ リ ン様 分 子 の 存
ぼ等 し い 高 親 和 性 を 示 した が39),FGF-1そ
在 に 依 存 す る こ とが 結 論 さ れ た。
どの よ う な ヘ パ リン/HSの
FGF-4の
る,塩
ng/ml),FGF-2(2ng/ml),FGF-4(4ng/ml)の
構 造 がFGF-1,FGF-2,
活 性 修 飾 の た め に 要 求 さ れ るの か,先
し てFGF-
4に 対 して は低 い親 和 性 しか 示 さなか った40)。このFGFに述 べ
ア フ ィ ニ テ ィ ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー の 結 果(図6)と
それ
た サ イ ズ そ して 構 造 の一 定 な ヘ パ リ ン 由 来 オ リゴ 糖 断
ぞ れ のFGFの
片 を利 用 して研 究 され た 。8mer以
と は 明 ら か な相 関 関 係 に あ る こ とが わ か る。
一 般 に小 さ い サ イ ズ(6∼8mer)の
オ リ ゴ糖 断 片 は
下 の すべ て の構 造 の
オ リ ゴ糖 断 片,さ
ら に10mer以
上 で あ っ て もIdoA-
GlcNS(6-O-S)そ
してCR-IdoA(2-O-S)-GlcNS(6-
FGF-ア
-S)配 列 に 富 む オ リOゴ糖 断 片 は
,塩 素 酸 塩 と と も に培
れ,オ
細 胞 増 殖 作 用 を 維 持 さ せ る 活 性(表2)
フ ィニ テ ィ カ ラ ム か らNaClの
低 濃度 で溶 出 さ
リゴ糖 の サ イ ズ が 大 き くな る と,溶 出 の た め よ
必 要 と な る(図6)。FGF-2-ア
フィ
4そ れ ぞ れ の細 胞 増 殖 促 進 作 用 を維 持 させ る よ うな 活 性
ニ テ ィ カ ラ ム か ら溶 出 させ る の に0.6MのNaCl濃
度
は もたな い(表2)39,40)。10mer以
を必 要 とす るFGF-2に
養 され たACE細
-S)-GlcNS(6-O-S)あ
GlcNS(6-O-S)配
り高 濃 度 のNaClが
胞 に対 して,FGF-1,FGF-2,FGF-
上 のサ イズ とIdoA(2-
る い はAMS-IdoA(2-O-S)O
た6糖
列 に 富 ん だ 構 造 を もつ オ リゴ 糖 断 片
は そ れ ぞ れ のFGFのFGFRへ
の結 合 性 を高 め,FGF
の 細 胞 増 殖 促 進 作 用 を 維 持 す る活 性 を 示 す(表2)。
こ で 注 目す べ き点 は,IdoA(2-O-S)-GlcNS配
む10mer以
上 の オ リゴ糖 断 片 はFGF-2の
FGF-4に
図6に
こ
細 胞増 殖 促
して
対 して は こ の活 性 を も っ て い な い(表2)40)。
示 し た よ うに,IdoA(2-O-S)-GlcNS配
GlcNS(6-O-S)]2-ldoA(2-O-S)-AManR(6-O-S)
列 に富
は ま たFGF-1そ
してFGF-4に
和 性 を も っ て い る40,50)。
図7に
示 し た よ うに,こ の6糖
体 構造 とは
明 ら か に 異 な っ て い る 。 こ の 小 さ なIdoA(2-O-S)GlcNS(6-O-S)配
列 に 富 む6∼8糖
(6-O-S)配
ぞ れ のFGFの
1130
対 して も比 較 的 高 い 親
の ア ン チ トロ ン ビ ンⅢ との 結 合 部 位 の5糖
FGF-2,FGF-4のFGFRへ
対 してはほ
体
体 の構 造 は血 液 抗 凝 固 活 性 の た め に必 要 なヘ パ リン/HS
む オ リ ゴ糖 断 片 は 同 じ サ イ ズ のIdoA(2-O-S)-GlcNS
列 に 富 む も の と比 べ,FGF-2に
の 構 造 は[IdoA(2-O-S)-
で あ る こ とが 明 らか に され た49)。 この 同 じ構 造 の6糖
列 に富
進 作 用 を維 持 さ せ る こ と が で き る が,FGF-1そ
対 す る比 較 的 高 い 親 和 性 を もっ
配 列 が 分 離 さ れ,そ
体 は,FGF-1,
の 結 合 性 を 高 めた り,そ れ
細 胞 増 殖 促 進 作 用 を維 持 す る よ うな 活 性
ヘパラ ン硫酸の構造 と機能
な い(図8中
段)52)。 実 際,FGFRに
53
お け る ヘ パ リン結
合 部 位 の存 在 が 明 らか に され た53)。最 後 に,ヘ パ リン様
分 子 は安 定 した2量 体 化FGFを
FGFがFGFRの2量
形 成 し,こ の2量 体 化
体 化 を ひ き起 こ し,そ の結 果 とし
て 細 胞 内 の シ グ ナ ル 伝 達 を導 く と い う興 味 深 い仮 説 が
記 述 され た(図8下
段)54)。 これ らの 可 能 性 の なか で ど
れ が 正 し い の か,ま だ 明 ら か に 証 明 さ れ て い ない が,ど
の 場 合 で もFGFとFGFRの
正 しい 相 互 作 用 を起 こ さ
せ る た め に は10mer以
上 の サ イズ のヘ パ リ ン様 オ リ ゴ
糖 が 要 求 され る。 そ して,6∼8merの
とFGFRと
な い け れ ど も,FGFあ
る い はFGFRと
る能 力 に よ っ て,FGFア
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オ リゴ糖 はFGF
の 正 しい 相 互 作 用 を起 こ させ る こ とは で き
競 合 的 に結 合 す
ン タ ゴニ ス ト と して働 く もの
と考 え られ る。
おわ りに
ヘ パ リ ン あ る い はHSの
る活 性 は よ く知 られ て い る が,そ
細 胞 増 殖 を制 御 す
の メ カニズ ムにつ い
て は い ま だ は っ き り と理 解 され て い な い。 しか しな が
ら本 稿 で 記 述 し て い る よ う に,ひ
とつ の 明 らか な コ ン
セ ン サ ス はヘ パ リ ン様 分 子 が さ ま ざ まな ヘ パ リン/HS
結 合 性 成 長 因 子 と相 互 作 用 し,そ の 活 性 を コ ン トロ ー
ル す る こ と に よ っ て,細
図8HS-PG,FGF,FGFRの
特 異 的 相 互作 用 に よ るシ グナ
ル伝 達 複合 体 形 成 の可 能 な モ デル
胞 増 殖 を 制 御 し て い る こ とで
あ る。 細 胞 の 合 成 す るHS-PGの
構 造 と成 長 因 子 の活 性
制 御 の た め の 役 割 を検 証 す る こ とに よ っ て,そ
Lindahlら の 作 業 モ デ ル を参 考 に か い た 。詳 細 は本 文 参 照 。
れ ぞれ
の成長 因子 が標 的細 胞 へ の特 異的活 性 をどの ように達
成 し て い る か を 理 解 す る こ とが で き る で あ ろ う。 そ し
は も た な い40)。しか し高 濃 度 の 存 在 で,こ の6∼8糖
はそれ ぞれ のFGFと
作 用 あ る い はFGFの
細 胞 表 面HS-PGやFGFRの
れ ら の 小 さな オ リゴ糖 はFGF
の拮 抗 剤(antagonist)と
のFGFRへ
相互
細 胞 増 殖 促 進 活 性 を阻 害 す る こと
が で き る 。 す な わ ち,こ
で は,ど
体
して の 活 性 を も っ て い る 。
て,GAGを
応 用 した そ れ ぞ れ の 成 長 因 子 に対 す る選 択
的 ア ゴ ニ ス トお よ び ア ン タ ゴ ニ ス トの分 子 設 計 の た め
の 理 論 的 根 拠 を 得 る こ とが で き る。 す な わ ち,FGFを
含 ん だ さ ま ざ ま な ヘ パ リ ン/HS結
作 用 す る ヘ パ リ ン/HSの
構 造 を明 らか に し て,こ れ ら
の よ う に ヘ パ リ ン様 分 子 が それ ぞれ のFGF
を応 用 して,そ
の 結 合 性 を 高 め,細
制 す る こ と に よ り,腫 瘍,ア
胞 増 殖 促 進 な どの生 理
合 性 成 長 因 子 と相 互
れ ぞ れ の 成 長 因 子 を 活 性 化 あ る い は抑
レ ル ギ ー 疾 患,創 傷 治 癒,
活 性 に参 加 し て い る の で あ ろ う か 。 ひ とつ の可 能 な説
神 経 組 織 な ど の再 生,眼
明 は ヘ パ リ ン様 分 子 とFGFの
し た 医 薬 品 を 設 計 す る こ とが で き る か も しれ な い 。
構 造 を変 化 させ,こ
相 互 作 用 はFGFの
立体
の 変 化 し たFGFがFGFRと
特異
本 稿 で 記 述 し た 研 究 は,筆
的 に結 合 で き る と い う も の で あ る(図8上
は,ヘ パ リン様 分 子 がFGFRの
の 疾 病 な どへ の 応 用 を対 象 と
段)51)。 ま た
構 造 を 変 化 させ,FGF
と の結 合 性 を高 め る と い う説 明 も可 能 で あ ろ う。 さ ら
of Illinoisに お け る10年
of IllinoisのH.Edward
者 がGlycomed
Inc.そ
してUniv.
間 の留 学 中 に行 なっ た もので ある。Univ.
Conrad名
お け る た くさ ん の 共 同 研 究 者,そ
誉 教授,Glycomed
Inc.に
して 共 同 研 究 に応 じ て くだ さっ
た た く さん の先 生 方 に 深 く感 謝 い た し ます 。 また,本 稿 執 筆 の機
に,FGFとFGFRの
FGFRの
両 方 と 結 合 す る 形 で,FGFと
結 合 を架 橋 す る 役 割 を果 た し て い る か も しれ
会 を 与 え て くだ さっ た 愛 知 医 科 大 学 分 子 医 科 学 研 究 所 木 全 弘 治 教
授 に 心 か ら感 謝 い た し ま す。
1131
54
蛋 白 質 核 酸 酵 素 文
Vol.40 No.9(1995)
献
(文 献 番 号 を 太 字 に し た も の は と く に 重 要 で あ る こ と を 示 す)
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Physiol.Rev.,71,481-539(1991)
第4回 マ リン ・バ イオ サ イ エ ンス シ ンポ ジ ウ ム
Database Center for Life Science Online Service
「天 然 生 理 活 性 物 質 の 生 命 科 学 へ の 展 開 」
日時:平 成7年11月10日(金)10:00∼16:50
場所:日 本 薬学 会 長井 記 念 館(東 京 都 渋 谷 区 渋谷2-12-15/渋
生 理 活性 を有 す る微生 物代 謝 産物 の探索 系 の構 築 と
その結 果 につ いて 大 村 智(北 里 研)
海 洋 資源 に合 成 標 的 を求 め て 塩 入 孝之(名 市 大 ・薬)
生 体機 能 解 明 を めざ した超 活 性天 然物 の探 索 と創 製
小林 淳 一(北 大 ・薬)
超活 性 天 然 物 の 創薬 科学 へ の応用
大 泉 康(東 北 大 ・薬)
抗 が ん剤 耐 性 の分 子 機構 と治療 へ の応 用
鶴 尾 隆(東 大 ・分 生 研)
カ イ ノ イ ドの 生命 科 学 へ の応 用 篠 崎 温彦(都 臨 床 研)
谷 駅 下 車徒 歩8分)
グ ル タ ミン酸 受容 体 と脳 高次 機 能
三 品 昌美(東 大 ・医)
あ すの 分子 薬 理学 への模 索 日高弘 義(名 大 ・医)
参 加 費:無 料
参 加 申込 要 領:往 復 葉書 にて 下記 に お 申込 み くだ さい。
連 絡 先 ・申込 先:第4回
マ リ ン ・バ イ オサ イエ ンス シ ン
ポ ジウ ム 世 話 人 代表 小林 淳一
〒060 札幌 市北 区北12条 西6丁 目 北 海 道大 学 薬 学部
Tel.011-706-3239 FAX 011-706-4989
日 本 レ チ ノ イ ド研 究 会 第6回
学術集会
と き:平 成7年11月1日(水),2日(木)
ところ:日 本薬 学 会 長 井 記 念 館(渋 谷 区渋 谷2-12-15)
「日本 レチ ノイ ド研 究 会 」 一 般 会 員 募 集
海 外 特 別 講 演 予 定 者:MarciaI.Dawson(SRI),Ronald
M.Evans(Balk
Institute),John
J.Voorhees
(Michigan),Waun
Ki
Hong(M.D.Anderson)
参 加 費:会 員 は無 料 非 会 員 は 当 日2,000円
。
一 般 演 題(口 頭)募 集:下 記 の 要 領 で 演 題
,氏 名,所
属お
よ び 要 旨 を記 入 し,下 記 世 話 人 宛 お 申 し込 み く だ さ
い。
講 演 要 旨:A4用
紙1枚
に,①
和 文 タ イ トル,②
者 氏 名(講 演 者 に ア ン ダ ー ラ イ ン),③
上 記(1∼3)の
英 訳,⑤
要 旨(和
順 に オ フ セ ッ ト印 刷 可 能 な 形(B5に
発表
所 属 機 関,④
文 ま た は 英 文)の
縮 小 予 定)で
作 成 して くだ さい。
申 込 締 切:8月31日(木)必
第6回
着
学 術 集 会 世 話 人:首 藤 紘 一
〒113 東 京 都 文 京 区 本 郷7-3-1 東京 大 学 薬 学部
Te1.03-3812-2111
ext.4733 影 近 弘 之
本 研 究会 で は医学,薬 学,農 学,生 物 学,栄 養 学 な ど
多岐 にわ た る分野 の専 門研 究 者 に よ る幅 広 い交 流 を 目的
として お ります。 学 術 集会 を設 け て お り,本 年 は海外 研
究 者 を交 えて11月 に東京 にて 開催 す る予 定 で あ ります。
入 会 ご希 望 の 方 は下記 事 務 局 に氏 名,所 属,所 属 住 所,
電 話 お よ びFAX番
号 をお送 り くだ さ り,年 会 費(2,000
円)を 下 記 口座 にお振 込 み願 い ま す。
事 務 局:〒500 岐 阜 市 司 町40 岐 阜 大 学 医 学 部 第 一 内
科 奥 野 正 隆 ・藤 沢仁 美
Te1.058-265-1241
ext.2597
FAX 058-262-8484
振 込先:郵 便 振 替 口座 00820-4-91908
加 入 者 名 日本 レイ チ ノ イ ド研 究 会
FAX 03-3816-0689
1133