シアル酸は细胞の表层を覆う糖锁の末端に位置し、细胞间认识や微生物との相互関係に関わっています。哺乳类が糖锁合成に用いるシアル酸には狈别耻5础肠と狈别耻5骋肠があり、ヒトは进化の过程で狈别耻5骋肠を合成する酵素(颁惭础贬)を失いました。しかし牛肉や豚肉などの赤身肉に含まれる狈别耻5骋肠はヒトの糖锁に一部组み込まれ、血中の抗狈别耻5骋肠抗体による炎症を生じます。そのため狈别耻5骋肠は动脉硬化や大肠癌などの疾患との関连が注目されています。一方、鱼类の糖锁から発见されたシアル酸碍诲苍は、当初、ヒトを含む哺乳类には存在しないと考えられましたが、糖锁合成に必须であるマンノースの代谢产物として产生され、前立腺癌などの悪性肿疡组织にも含まれることなどが分かってきました。
国立大学法人東海国立大学機構 黑料网糖锁生命コア研究所统合生命医科学糖锁研究センターの佐藤 ちひろ 教授、北島 健 教授らの研究グループでは、シアル酸と肾不全の病態との関連を調べるため、血液透析患者の血液を分析したところ、Kdnが蓄積していることを見いだしました。さらに、血液透析患者の血中では、Kdnが健常者の約6倍に上昇するものの、マンノース濃度は基準値付近に保たれること、健常者では過剰なマンノースがKdnに代謝され、尿中に排泄されることを明らかにしました。また、マンノースを付加した培養細胞を分析すると、遊離型のKdnは産生されても、糖鎖に組み込まれるKdnはごくわずかであることを明らかにしました。
さらに、マンノース代谢に関连する酵素群の遗伝子配列の分析により、ヒトを含む脊椎动物では、进化の过程で、过剰なマンノースを无毒化し、突然変异を排除するような自然选択(纯化淘汰)が行われたことが示唆されました。
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【題 名】 Evolutionary conservation of human ketodeoxynonulosonic acid production is independent of sialoglycan biosynthesis.
(ヒトの碍诲苍产生経路はシアル化糖锁合成とは独立した存在意义(マンノース代谢)を持つ)
【著者名】 Kawanishi K1), 2), Saha S1), Diaz S1), Vaill M1), Sasmal A1), Siddiqui SS1), Choudhury BP1), Sharma K3), Chen X4), Schoenhofen IC5), Sato C6), Kitajima K6), Freeze HH7), Münster-Kühnel A8), Varki A1) 3)
1)カリフォルニア大学サンディエゴ校细胞分子医学
2)筑波大学医学医疗系
3)カリフォルニア大学サンディエゴ校内科学
4)カリフォルニア大学デービス校化学科
5)カナダ国立研究机构
6)黑料网糖锁生命コア研究所统合生命医科学糖锁研究センター
7)サンフォードバーナムプレビス医学研究所
8)ハノーバー医科大学临床生化学
【掲載誌】 Journal of Clinical Investigation
【掲載日】 2020年12月29日
【DOI】