滋 賀 大 教 育 学 部 紀 要 自 然 科 学, No.36 p.p.73-107, 1986 73
無脊椎動物 の複合脂質
貝 類 脂 質 を 中心 に して
板 坂 修 ・杉 田陸 海 ・堀 太 郎*
Invertebrate Sphingol量pids一Phosphonolipids and Glycolipids一
Osamu ITASAKA, Mutsumi SUGITA and Taro HORI
. ABSTRACT
This review deals with sphingolipids of invertebrates, especially of Molluscs(shell・ fish), Echinodermata(starfish)and Insecta(fly). Our laboratory has been studying for 30years the structural data, the distribution in nature, and the subcellular location of the sphingoHpids, some of which we discovered by us. In this article, phosphosp㎞go・ lipids, phosphonolipids, joined by C・P linkage and the glycosphingolipids with either the mannosyl residue or the inner sialic acid in their sugar chains are discussed under the following chapters: 1. Introduction.2. Materials.3. Sphingophosphonolipids. 4.Sphingoethanolam血e.5. Gangliosides with an血ner sialic acid.6. Glycosp㎞go-lipids in Insecta.7. Glycosp㎞golipids of Hyriopsi∫ ∫chlegelii.8, Phosphoglycolipid of Cc)rb娩la∫andai.9. Biwako Symposium on Glycolipids.
The presence of sph㎞gophosphon∫01ipids, in which``phosphonolipid"is generic name given to a group of complex lipids containing carbon・phosphorous bond, in the molluscs was revealed in 1964. The discovery of the phosphonolipids opened a new
field in lipid biochemistry. On the other hand, in order to make clear whether the phosphonolipids is widely distributed in nature, other species were investigated and the occurrence of a new phosphosphingolipids:sphingoethanolamine, was revealed in
snails in 1965.
In 1982 four neutral glycosphingolipids were purified from the pupae of an in・ sect:加cilia cae∫ar, and their chemical structures were dete㎜ined. The most out・
standing features were the.presence of mannose and the ceramide moiety dominated by an arachidic acid, and a long-chain base:tetradeca・4-sphingenine.
In the course of a systematic study on the localization of glycosphigolipids in in・
vertebrates, we characterized three novel glycolipids in 1979. Their structures differ・
1986年9月24日 受 理
滋 賀 大 学 湖 沼 実 習 施 設 業 績 第301号 *滋 賀 大 学 名 誉 教 授
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坂
修 ・杉 田 陸 海 ・振太
郎
ed from those of both the mammalian and fish glycolipids, in having an inner sialic acid residue. Furthermore, in the bivalve gonads the glycolipids appeared to be unique in containing an internal fucose, several O・methylated sugars and 2,・aminoethylphos・ phoryl(一6)mannose.
At the Fifth International Symposium on Spe㎜atology, August 1986, Fuji-yoshida,、we presented some informations about a lectin recognizing sperm glyc(ト lipid:Lipid N. Lipid IV is a unique glycolipid, in that a 4・0・methylglucuronic acid and also thou帥t to be exist specifically on the cell surface of the bivalve spermatozoa・ These intrinsic facts let us explore possible roles for sperm・egg㎞teraction. Then, by an affinity column chromatography with the octyl・Sepharose ca∬ing Lipid IV, we tried to extract certain lectins that recognize Lipid N from a 100,000 x g supernatant OF。の ガoρ5f∫egg homogenates. The extract was demonstrated to agglutinate sperma・ tozoa from some bivalve species, and also the Lipid N・containing liposomes. Lipid IV was found to directly bind to the l Z SI・labelled extract on thin-layer chromatogra・ phy. On the other hand, on SDS-1)olyacrylamide gel electrophoresis the m…ijority ex・ tract was confirmed to the bands within the five regions of apparent molecular mass:
100K,80K,60K,40K, and 20KDa. A皿of them bound to 3 H・labelled lipid IV, and this indicated that the initial binding activity occured血the production of a 20KDa, the smallest region of molecular mass.
1.は
じめ に
無 脊 椎 動 物 の 複 合 脂 質 とい って も、 貝 類 を中
心 に述 べ るの で この 生 物 につ い て 始 め にふ れ て
お きた い 。 貝 類 が 属 す る軟 体 動 物 は分 類 学 上 、
頭 足 類(タ
コ 、 イ カ の 類)、 多 板 綱(ビ
ザ ラ ガ
イの 類)、 腹 足綱(巻
貝 類)、 掘 足 綱(ツ
ノ ガ イ
の 類)、 斧 足 綱(二 枚 貝 類)の5綱
に大 別 され
る。 貝 類 は こ れ らの う ちの 頭 足 綱 を 除 く大 部 分
を 占め 、海 水 、汽 水 、淡水 、 陸上 に広 く生息 し、
世 界 中で 現 在10万 種 を超 え る こ とが 知 られ て い
る。 日本 近 海 に は6㎜ 種 近 くが 生息 してい る とい
わ れ て い る 。
貝 力清 くか らわ れ わ れ の 生活 と深 い つ な が り
が あ る こ とは 、食 文 化 史 的 に も興 味 の あ る貝塚
(後 述)が 各 地 に点 在す るこ とか ら もわ か るが 、
経 済 用語 の 漢 字 に貝 に関 係 す る もの が 多 い こ と
もそ の証 拠 で あ ろ う。 ア ワ ビや ハ マ グ リの 美 味
な こ とは 万 人 の 認 め る とこ ろで あ るが 、 他 の 水
産 資 源 に くらべ て 量 の 少 な い こ と もあ っ て比 較
的 高 価 で あ る。
貝 に関 す る脂 質 研 究 は一 般 的 に低 調 で あ る の
で研 究 仲 間 が少 く、情 報量 も低 い。 したが って 、
脂 質 その もの を分 析 して構 造 決 定 に持 ち 込 む の
が 精 一 杯 で 、代 謝 とか生 合 成 に関 す る研 究 が 、
一 部 で 行 わ れて きて い る と はい え
、 現 在 で は脂
質 の 生 物 活 性 を貝 に 求 め て とい う と こ ろ まで は
立 ち至 って い な い 。 そ れ 故 に 、他 の 分 野 で 脂 質
生 化 学 が 最 近 著 しい 発 展 を逐 げ て い る 中で は 、
は な は だ見 劣 りの す る生 物 領 域 で あ る。
貝 の 脂 質 を特 徴 づ けて い る もの は 、 中性 脂 質
で は ス テ ロ ール で あ り、 そ の 組 成 の 多 様 性 と季
節 的変 化 に興 味 が もた れ て い る。 しか し何 とい
っ て も複 合 脂 質 、 と りわ け ス フ ィン ゴ脂 質 に そ
の 特 色 が 強 く現 れて い る と思 わ れ る 。
本 稿 は30年 間 に わ た る わ れ わ れ の 無 脊椎 動 物
の複 合 脂 質研 究 の い わ ば 回顧 録 で あ るが 、 中 で
も最 も力 を注 い だ貝 類 の ス フ ィ ンゴ脂 質 につ い
て 詳 述 す るこ とに な ろ う。
2.研
究材 料
わ れ わ れ が 最 も よ く用 い た研 究 材 料 は貝 で あ
る が 、 そ の 中 で もセ タ シジ ミと イケ チ ョウ ガ イ
の 両 者 が代 表 的 な もの で あ る(写 真1)。
2.1 セ タ シジ ミ Corbicula
sandai
琵 琶 湖 の 生 物 の 中 で特 産 種 の 最 も多 い の は貝
類 で あ って20種 に 及 ん で い るが 、 セ タ シ ジ ミは
無 脊椎 動 物 の 複 合 脂 質 一 員 類 脂 質 を1い心 に して一 75 脳
彰
写 真1.琵 琶 湖 特 産 の 二 枚 貝 イ ケ チ ョ ウ ガ イ 理頭oヵ∫fε3ぬ嫌 ρ厩(左) セ タ シ ジ ミ Corbicula sandal(右) そ の 一 つ で あ る 。 現 在 、 霞 が 浦(茨 城 県 〉 な ど に も生 息 して い る が 、 琵 琶 湖 か ら移 殖 さ れ た も の で あ る 。 後 述 す る イ ケ チ ョ ウ ガ イ と 異 な り移 殖 後 は 繁 殖 せ ず 一 代 で 終 る と言 わ れ て い る 。 こ の 貝 の 特 徴 は 殻 の 形 が 卵 三 角 形 で 殻 頂 部 が 著 し くふ く ら ん で い る こ とで あ る 。 水 深2∼5メ ー トル の 砂 礫 質 に 多 く住 み 、 か っ て は 琵 琶 湖 や 瀬 田 川 の 広 い 範 囲 に わ た っ て 生 息 し て い た が 、 現 在 は 水 質 や 底 質 の 悪 化 に よ り、 北 湖 の一一一部 を 除 い て 壊 滅 状 態 に お ち 入 っ て い る 、,セ タ シ ジ ミは 水 産 資 源 と し て 重 要 な 二 枚 貝 で あ る が 、 残 念 な が ら 人 工 養 殖 は 現 在 の と こ ろ 成 功 して い な い の で 、 水 揚 げ 高 は 低 下 の 一 途 を 辿 っ て い て 、 最 盛 期 の10%に も 満 た な い 、, セ タ シ ジ ミは 雌 雄 異 体 で 受 精 は 体 外 で 行 わ れ る 。 受 精 卵 は 砂 質 の 底 に 沈 ん で 発 育 し、 寿 命 は 5∼6年 と 言 わ れ て い る 。 南 湖 で は こ こ10年 値 い の 間 に 棲 所 交 替 現 象 が み ら れ て 、 セ タ シ ジ ミ に 代 っ て 汚 染 に 強 い マ シ ジ ミCorbicula leanaが 繁 殖 して い る が 、 こ の 二 枚 貝 は 雌 雄 同 体 で 体 内 受 精 を 行 う の で 異 な り 、 む し ろ セ タ シ ジ ミは 汽 水 域 に 住 む ヤ マ ト シ ジ ミCorbicula jaノ)oη磁 と 生 殖 法 が 似 て い る 。 し た が っ て 、 セ タ シ ジ ミの 先 祖 は 海 産 の 貝 か ら 進 化 し た と 考 え ら れ る と こ ろ が ら 、 琵 琶 湖 が か つ て は 海 に つ づ い て い た 証 拠 の 一 つ に な っ て い る 。 古 くか ら 煮 汁 が 黄 疸 に 効 く と 言 わ れ て い て 、 ア サ リ、 ハ マ グ リ 、 タニ シ な ど と 比 較 し て 遥 か に シ ジ ミは 胆 汁 色 素 の 濃 度 を高 め る作 用 が あ り、 脂 肪 の 消 化 吸 収 に 役 立 つ こ と が 知 ら れ て い る 。 また 、一 ・般 に 肝 臓 疾 患 の 薬 物 療 法 と して 肝 臓 機業
螺
、
慧
』ヂ
"一
写 真2.石 山 貝塚 鉛 直 面(左)と そ の 部 分(右)76
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修 ・杉 田 陸 海 ・堀太 郎
能 補 強 剤 と利 胆 剤 に分 け て考 える と き シ ジ ミは
後 者 で あ る。
と こ ろで 、 琵 琶 湖 周 辺 に 人 間生 活 が 営 まれ始
め た の は少 く と も一 万 年 前 の 旧石 器 時 代 の終 り
頃 に さか の ぼ る。 そ の証 拠 が 湖 岸 に見 られ る貝
塚 で あ る 。 貝塚 は古 代 人が 食 べ た貝 の 殻 を捨 て
た もの が 層 をな して堆 積 した遺 跡 で あ る。 特 に
南 湖 岸 の 地 名 を冠 した 石 山 貝塚 、蛍 谷 貝 塚 、粟
津 貝塚 が 有 名 で8000年 前 か ら3000年 前 の もの と
推 定 され てい る。 貝 塚 の 構城 は殆 ん どが セ タシ
ジ ミで あ るが 、 タニ シや カ ワニ ナ な どの 貝殻 も
含 まれ て い る(写 真2)。
実 験 に は脂 質 成 分 含 量 の 最 も高 い5∼6月
(生 殖 時 期)の
セ タシ ジ ミを業 者 か ら購 入 し、
空 炊 き に よ り除殺 した の ち、 得 られ た 貝 肉 部 を
材 料 と して用 い た 。
2.2 イケ チ ョ ウガ イ Hyriopsis
schlegelii
琵 琶 湖 特 産 の 大 型二 枚 貝 で あ るが 、現 在 で は
霞 が浦 に も移 殖 され て い る。 こ の貝 は淡 水 真 珠
の母 貝 と して 有 名 で あ るが 、1個 体 か ら数 十 箇
の球 形 や不 定 形 の無 核真 珠 を作 るこ とが で きる。
海 産 の ア コ ヤ ガ イPinctada martensiiか らの も
の は 有 核 真 珠 で 形 も真 円 の もの が 多 い。 淡水 産
の もの は珠 の 色 が ピ ン クが か り、不 定 形 で あ る
こ とが 却 って ネ ック レス な どに 加工 され た場 合
に 人 気 が 出 る とい う。
最 近 、 この貝 も激 減 して 手 に入 れ る こ とが 困
難 に な っ た た め に 、滋 賀 県 で は稚 貝 の 人 工 養 殖
を試 み て い たが こ れ に成 功 し、 昭 和43年 か ら事
業 を始 め 、55年 頃 か ら安 定 した供 給 体 制 に入 っ
て い る 。
3月 か ら6月 に な る と体 内で 受 精 し、 保 育 嚢
の 中 で約2週
間 ほ ど育 った の ち 、 グ ロキ ジ ュ ウ
ム と呼 ば れ る幼生 とな って 親貝 か ら外 に 出 る。
その 数 は30∼40万 に も及 ぶ 。鉤 形 の突 起 を使 っ
て モ ロ コ、 ヒ ガ イ、 ゼ ゼ ラ等 の 魚 の鯉 、 ひ れ 、
皮 膚 に 寄 生 す る。10∼25日 た つ と魚 か ら離 れ て
湖 底 に落 ち、 底 生生 活 を過 しなが ら成 員 にな る。
琵 琶 湖 にお け る水 産 出 荷 額 の1/3は イ ケ チ ョ
ウガ イ に よ る養 殖 淡 水 真 珠 で あ り、 漁業 の 上 に
占 め る位 置 は きわ めて 高 い 。
わ れ わ れ が実 験 材 料 に用 い た もの は、 繁 殖 時
期 の3月
か ら4月 にか けて の もの で 、 養 殖 場 ま
で 出向 き業者 か ら採 珠 を終 えた直後 に貰 い受 け、
雌 雄 を選 別 した もの を実験 室 に持 ち帰 り、使 用
時 まで フ リーザ ー内 に保 存 した 。
3.二
枚 貝 の 複 合脂 質一
ボ スホ ノ リ ピ ドの
ご と な ど一
3.1ア
ミノ ホ スホ ン酸
生 命 現 象 にお け る リ ン化 合 物 の重 要 性 につ い
て は今 さら多言 を要 しない と ころであ る。従 来 、
そ の重 要 性 は炭 素一 酸 素一 リ ン結 合 あ る い は炭
素 一 室 素 一 リ ン結 合 を もつ'リン化 合 物 の反 応 と
機 能 を通 じて の み理 解 され て い る 。 しか し。 今
か ら20数 年 前 、 わが 国 の 神 立 ・堀 口 らが 、炭 素
一 リ ン結合
、 い わ ゆ るC-P結
合 を もつ 有 機 化
合 物 を反 芻 胃に寄 生 す る繊 毛 虫 体 か ら単 離 し、
これ を2一 ア ミノエ チ ル ポ ス ホ ン酸 と 同 定 し、
シ リ ア チ ン(ciliatine)と命 名 し た。 そ の 後 の研
究 で 、 この 類縁 化 合 物 を含 め て 動 物 や微 生 物 に
広 く分 布 して い るこ とが 明 らか とな り、 生 命現
象 に係 わ りの深 い り ン元 素 の 役 割 に新 しい 視 点
が 与 え られ る こ とに な っ た(表1、
図1)。
3.2 セ ラ ミ ド ア ミノ エ チ ル ボ ス ホ ネ ー ト ア ミ ノ ホ ス ホ ン 酸 は 遊 離 状 態 で 存 在 す る だ け で な く、 脂 質 に 構 成 成 分 と して 含 まれ る ほ か 、 高 分 子 物 質 と して イ ソ ギ ン チ ャ ク の ペ プ チ ド、 糖 タ ンパ ク 質 、 キ モ ト リ プ シ ン様 プ ロ テ ア ー ゼ な どが 知 ら れ て い る 。 こ れ ら の う ち 脂 質 に 関 す る も の が 最 も研 究 が 進 ん で い る 。 こ の 種 の 脂 質 を ホ ス ホ ノ リ ピ ド(phosphonolipid)と 呼 び 、 構 造 上 の 特 色 を 表 わ す も の と して 、 今 日 こ の 名 称 が 広 く用 い ら れ て い て 、 一 般 の リ ン脂 質(phos・ pholipid)と 区 別 し て い る 。 自 然 界 に は ボ ス ホ ノ リ ピ ドも ボ ス ホ リ ピ'ドと 同 様 に グ リ セ ロ 型 と ス フ ィ ン ゴ 型 の 両 者 が 存 在 し、 軟 体 動 物 で は 主 と して ス フ ィ ン ゴ 型(sph-ingophosphonolipid)が 見 出 さ れ て い る(図2)。 ホ ス ホ ノ リ ピ ド は 米 国 のJ.Rouserら に よ り 腔 腸 動 物 の イ ソ ギ ンチ ャ クAnthopleura eleganti-ssimaか ら1964年 に 発 見 さ れ 、 セ ラ ミ ド 2一 ア ミ ノ エ チ ル ボ ス ホ ネ ー ト と 同 定 さ れ た 。 わ れ わ れ も独 自 に こ の 脂 質 が セ タ シ ジ ミ に 存 在 す る こ と を 見 出 し、 引 き 続 い て 動 物 界 に お け る 分 布 領 域 も調 べ た 。 そ し て 、30種 ほ ど 選 ん だ 軟 体 動無 脊 椎 動物 の 複合 脂 質 一 貝 類 脂 質 を中 心 に して一 77 表1.生 体C-P化 合 物 と その 構 造
化 合 物 名
1)2一 ア ミ ノ エ チ ル ボ ス ホ ン酸 シ リ ア チ ン(AEPn) 2)2一 ア ミ ノ ー3一ホ ス ホ ノ プ ロ ピ オ ン酸,2一 ア ミ ノ ー2一 カ ル ボ キ シ エ チ ル ポ ス ホ ン酸,ホ ス ホ ノ ア ラ ニ ン (APnP) 3)N一 メ チ ル ー2一ア ミ ノエ チ ル ポ ス ホ ン酸 ,2一 メ チ ル ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン酸,モ ノ メ チ ル シ リ ア チ ン (MM-AEPn) 4)」V,N一 ジ メ チ ル ー2一ア ミノ エ チ ル ボ ス ホ ン 酸,2一 ジ メ チ ル ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン 酸,ジ メ チ ル シ リ ア チ ン(DM-AEPn) 5)ハ1,N,κ 一 ト リ メ チ ル ー2一ア ミ ノ エ チ ル ベ タ イ ン ホ ス ホ ン酸,2一 ト リ メ チ ル ア ミ ノ エ チ ル ボ ス ホ ン 酸, ト リ メ チ ル ー2一ボ ス ホ ノ エ チ ル ア ン モ ニ ウ ム ヒ ドロ キ シ ド,ト リ メ チ ル シ リ ア チ ン(TM-AEPn) 6)1一 ヒ ド ロ キ シ ー2一ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン 酸(HO- 酸(HO- AEPn) 7)2一 ホ ス ホ ン ア セ トア ル デ ヒ ド,2一 オ キ ソ エ チ ル ホ ス ホ ン酸(PnAA) 8)3一 ホ ス ホ ノ ピル ピ ン 酸(PnPY) 9)1,2一 エ ポ キ シ プ ロ ピ ル ホ ス ホ ン 酸,ホ ス ホ ノマ イ シ ン 10)2一 ア ミ ノ ー4一メ チ ル ポ ス フ ィ ノ 酪 酸,ホ ス フ ィ ノ ト リ シ ン 11)2一 ア ミ ノ ー5一ホ ス ホ ノ ー3一ペ ン テ ン 酸構
造
(OH)20P-CH,一CHs-NH2 (OH)・OP-CHs-CH-NH・ COOH (OH)20P-CHs-CHs-NHCH3 (OH)20P-CHs-CH2-N(CH3)2 O ll ゆ HO-P-CHs-CHs-N(CHs)・ 0' (OH)・OP一 〒H-CH・ 一NH・ OH (OH)20P-CH.一CHO (OH)20P-CHs-CO-COOH (OH)・OP-CH-CH ¥¥/一CH E @ @ @ @ @ (OH)0〒 一CH・ 一CHs-CH I-NH・ CHs COOH (OH・)OP-CH・ 一CH=CH一 〒H-NH・ COOH 〔"C-P化 合 物 の 生 化 学"(1978)学 会 出 版 セ ン タ ー よ り引 用 〕物 で は1種 の 例 外 もな くボ ス ホ ノ リ ピ ドが濃 度
高 く分 布 して い る こ とが わ か っ た(図3)。
しか し、 最 初 の 発 見 は 前 述 のRouserら
で あ
り、 ア ミノボ ス ホ ン酸 を含 有 す る リ ン脂 質 だ け
に 残 念 な 思 い が した。 この こ とで 恥 か しい 思 い
出 を語 ら な け れ ば な らな い。 顛 末 につ い て は山
川 民 夫教 授 の 名 著"糖 脂 質 物 語(講 談社 学術 文
庫 、 昭 和56年 度版)"を
読 まれ た 方 は ご 存 じで
あ ろ う と思 うが 、"物 語"に 入 る 前 に前 座 の 部
分 を少 し説 明 して お きた い 。
そ の 頃 、 わ れ われ は既 に 二枚 貝 の 糖 脂 質の 研
究 に 意 欲 を も って い た 。脂 質 を ピ リジ ンで 処 理
して 、 可 、不 溶 部 に分 画 す る と、 当 時 の 常 識 か
らす れ ば 可 溶 部 が糖 脂 質で 、不 溶 部 はス フ ィ ン
78
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坂
修 ・杉 田 陸 海 ・堀太
郎
哺 乳 類 鳥類 魚 類 爬虫類 両棲類 多足類 昆虫類 脊椎動物・
細
脊索動物 有爪類 甲殻類 クモ 形 類 質索類 軟 体 動 物 節足動物票
＼ 、、 腕足類 、外藤 卜
・、
ホウキ。シ類、
・
一
軸
、 櫛 水母類 半索 類 環 形 動 物 ノ1 ノ1'
/ノ
', , ,' 星虫類 紐形動物/
扁形動物 鈎頭虫類 線 形 動 物 裸子植物 シ ダ類 被子植物 種子植物 腔 腸 動 物内肛類
〆 一)
、 、 、 、 ヒ カゲ ノ カズ ラ類＼
＼
海 綿 動 物繍
直物/'
' トクサ類,/
,' 古生松葉菌類 ミ ドリム シ植 物 コ ケ植 物 中生動物 原 生 動 物 地衣植物繍 ・
細
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亟]∼:㍉`・
サ へ藍藻植物
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焔 色 植 物ノ
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, 8 ' σ 一 L 一,﹂
ヨ
黄 色 植 物褐藻植物
,ノ
・く' 紅藻植物 、 し_.ノ 、 図1.生 物 の 系 統進 化 とC-P結 合 の合 成 能 □ はC-P化 合物 が検 出 され た生 物[;コ は 放射 性 同位 元 素標 識化 合 物 の取 り込 み 実験 な どに よ りC-P結 合合 成 能 が あ る と判 断 され る生 物 を示 す 〔"C-P化 合 物 の生 化 学" (1978)学 会 出版 セ ン ター よ り引 用)ゴ ミエ リ ンで あ る筈 で あ った。古 くか ら知 られ、
動 物 界 に広 く分 布 す る と言 わ れ て い る ス フ ィン
ゴ ミエ リン を調 べ て も面 白 くない と考 えて 、 こ
の 不 溶 画 分 をデ シ ケ ー タ ーの 中 に溜 め 込 んで お
い た もの で あ る。 と こ ろが あ る時 、 二 枚 貝 の ス
フ ィ ンゴ ミエ リ ン(?)が
高 等 動 物 の そ れ とセ
ラ ミ ド部分 が ど う違 うか調 べ てみ る気 に なった。
と言 うの もそ の 頃 か ら ガス ク ロマ トグ ラ フ ィー
に よ る脂 肪 酸 分析 が 盛 ん に取 り沙 汰 さ れ だ した
か らで あ る。
デ シケ ー タ ーか ら取 り出 した赤 褐 色 の ロ ウ様
物 質 を ケ イ酸 カ ラ ム ク ロマ トグ ラ フ ィー に よ り
分 画 、精 製 した物 質 は 白色 、無 定 形 の 〔α〕
・=
+11.8。
の粉 末 で あ った 。早 速 、赤 外 線 吸 収 ス
無脊椎動物の複合脂質 一 貝類脂質 を中心 にして一
79 グ リ セ ロ 型 (a) CH s-O-COR l R'OC-O-CH O l ↑ CHs-0-P-CH2CH2NH2 1 0H (b) CHs-0-C16H33 1 R'OC-O-CH O l ↑ CHs-O-P-CH2CH2NH2 1 0H ス フ イ ン ゴ 型・
一 轍 野 静 儒 二
COR(a) 1,2-diacyl-sn嚇glycero. (a) N-acyl・sphingosyl。1・0一(2'一aminoethyl)phosphonate
(3)・2,一aminoethylphosphonate (ceramide 2-aminoethylphosphonate)
(b) 1-hexadecyl・2・acyl-sn・glycero一 (b) N-acyl-sphingosyl-1-0・(ハ しmethy1-2,一aminoethyl)phosphonate
(3)・2,一phosphonoethylamine 図2.主 な ホ ス ホ ノ リ ピ ド の 構 造 式 旧口動物 新口動物 二 枚 貝 類 セ タシ ジ ミ ア サ リ マ ガ キ ア ワ ビ イケ チ ョ ウガ イ
頭足類
勉
担
(精 子 ・卵 子 ・肝) 軟体動物 巻 貝 類 イシ ダ タ ミ サ ザ エ ア メ フ ラ シ カ タ ツム リ モ ノ ア ラ ガ イ 腔 腸 動物 イ ソ ギ ンチ ャ ク 匿 原 生 動 物 テ トラ ヒ ラ メ 反 芻 胃 繊 毛 虫 菌 類 ルf.tuberculosis B,δαdθ7f〔ル0川S P.pro'α伽! 図3.ホ ス ホ ノ リ ピ ド の 分 布 図 一 ス フ ィ ン ゴ ネ ス ホ ノ リ ピ ド … … グ リ セ ロ ホ ス ホ ノ リ ピ ド80
板
坂
修 ・杉 田 陸 海 ・塊太
郎
(A)ウ シ 赤 血 球 の ス フ ィ ン ゴ ミ エ リ ン 2.512 3. 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13141516 100 0 4000CM一' 1600 1400 1200 1000 800 600 (B)セ タ シ ジ ミ の セ ラ ミ ド 2一 ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ネ ー ト 2.5K 4 5 6 7 8 910111213141516 100 0 4000CM一: 3000 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800鋤
(C)タ ニ シ の ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ン 2.5p 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213141516 100 0 4000CM-1 30W 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800枷
図4.ス フ ィ ンゴ ホ ス ホ リ ピ ドの 赤 外 線 吸 収 スペ ク トルベ ク トル を調 べ た が 、 リ ン酸 に基 づ く吸 収 帯 が
山川 教 授 か ら恵 与 さ れ た ス フ ィ ンゴ ミエ リ ン と
著 し く異 っ た(図4)。
しか も、 薄 層 ク ロマ ト
グ ラ フ ィー で も貝 か らの もの の移 動 率 が は る か
に高 く、そ の 上 に ニ ン ヒ ドリ ン反 応 が 陽性 で あ
っ た。 これ らの デ ー タ は、 セ タ シ ジ ミに は高 等
動 物 に広 く分 布 す る と言 わ れ るス フ ィ ン ゴ ミエ
リ ンが 存 在 せ ず 、 そ の 代 りに何 か 他 の 脂 質 が含
ま れ て い る こ とを示 す もの で あ る。 動 物界 に広
く分 布 す る筈 の ス フ ィ ンゴ ミエ リ ンが全 く検 出
さ れ な か っ た時 の驚 きは 、教 科 書 を信 じて い た
だ け に大 きい もの が あ っ た。 ス フ ィ ンゴ ミエ リ
ンで な い と知 っ た こ の 白色 物 質 を ス フ ィ ン ゴ ミ
エ リ ンの生 合 成 前 駆 体 で あ る セ ラ ミ ド ホ ス ホ
無 脊 椎 動 物 の複 合 脂 質 一 貝 類 脂 質 を中 心 に して一 81
リル エ タ ノー ル ア ミ ンで あ ろ う と推 定 した の で
あ る 。 そ れ な らば 加水 分 解 物 か らホ スホ リル エ
タノ ー ル ア ミ ンを 同定 で きれ ば新 脂 質 の 発見 に
な る わ けで あ る。 早 速 、加 水 分 解 して単 離 した
結 晶性 物 質 は 確 か にろ 紙 電 気 泳動 やペ ーパ ー ク
ロ マ トグ ラフ ィー で標 準 物 の ホ ス ホ リル エ タ ノ
ー ル ア ミ ン と挙動 が よ く一 致 したが
、 肝 心 の 赤
外 吸 収 スペ ク トル が や は り850∼1300cm-1領
域
で 一 致 しなか っ た。 わ れ わ れ は この 不 一 致 を試
料 の精 製 の不 十 分 さにあ る と一 途 に思 い込 ん だ。
深 い 思 い 込 み は正 しい判 断 を誤 らせ る もの で あ
る。
1964年 の 第6回
日本 脂 質 生 化 学研 究会 で こ の
経 過 を発 表 したが 、 そ の 様 子 が 先 に 述べ た"糖
脂 質 物 語"で
次 の よ うに述 べ られ て い る。 「札
幌 医 大 の 大野 公 吉 教授 はそ の ス ライ ドを見 て 、
この 赤外 ス ペ ク トルは 確 か アメ リカ油 化 学 協 会
誌 で 見 た よ うな気 が す る と発 言 され た。 調 べ て
み る とRouserが
報 告 して い る イ ソギ ンチ ャ ク
か ら とっ た ス フ ィ ンゴ ホ ス ホ ノ リピ ドの 赤 外 級
収 スペ ク トル と一 致 した。(中 略)大
野 教 授 の
博 識 と慧 眼 に は さすが に敬 服 したが 、 堀 教 授 も
大 い に発 奮 し、翌 年 に は本 物 の ス フ ィン ゴエ タ
ノー ル ア ミン を タニ シか ら最 初 に分 離 された 」
。
わ れ われ も確 か に大 野 先 生 の 鑑 識 眼 には 脱 帽 で
あ るが 、 山 川 教 授 の旺 盛 な記 憶 力 は ま さに稗 田
阿 礼 を凌 ぐ もの で あ り、 敬 服 の ほ か な い 。
3.3 ボ ス ホ ノ リ ピ ドの 生 合 成 C-P結 合 合 成 能 を 欠 く生 物 に お い て も 、 ア ミ ノ ホ ス ホ ン酸 が 脂 質 に 取 り込 ま れ て ホ ス ホ ノ リ ピ ドが で き る こ と は イ エ バ エ や ラ ッ トの 実 験 で 明 ら か で あ る 。 す な わ ち 、 ホ ス ホ リ ル エ タ ノ ー ル ア ミ ン ー シ チ ジ ル トラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ や エ タ ノ ー ル ア ミ ン ー ボ ス ホ トラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ は ホ ス ホ ン 酸 ア ナ ロ グ を 基 質 に して ボ ス ホ ノ リ ピ ド を 生 成 し、 対 応 す る エ ス テ ル 型 リ ン 脂 質 と の 間 に 量 的 補 償 関 係 を保 つ こ とが 認 め られ て い る 。 わ れ わ れ が イ ケ チ ョ ウ ガ イ を 用 い てin vivo とin vitroの 系 で 今 日 ま で に 明 ら か に した 事 実 は 次 の 通 りで あ る 。 1)〔 p32〕一リ ン酸 を 生 貝 の 貝 柱 に 注 射 す る と 、 ま ず2一 ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン 酸 が 合 成 さ れ 、 や が て セ ラ ミ ド 2一ア ミ ノエ チ ル ポ ス ホ ネ ー トに 放 射 能 が 入 る 。 2)〔 p32〕一リ ン酸 を 肝 臓 ホ モ ジ ネ ー ト と イ ン キ ュ ベ ー トす る と 〔32P〕 一セ ラ ミ ド 2一ア ミ ノエ チ ル ポ ス ホ ネ ー トが 合 成 さ れ る 。 3)〔32p〕 一ア ミ ノ エ チ ル ボ ス ホ ン酸 と 肝 ホ モ ジ ネ ー ト を イ ン キ ュ ベ ー トす る と 〔32p〕 一 CMP一 ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン 酸 が 合 成 さ れ る 。 4)〔14C〕 一セ ラ ミ ドが 肝 ホ モ ジ ネ ー ト に よ っ て セ ラ ミ ド 2一ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ネ ー ト に 取 り込 ま れ る 。 以 上 の 実 験 結 果 か ら 考 え て 、 セ ラ ミ ド 2一ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ネ ー トの 可 能 な 生 合 成 系 路 と して 図5の ① が 最 も有 力 と 考 え て い る が 、 残 念 な が ら い ま だ に 確 か め て い な い(図5)。 CTP AEP CMP-AEP Long-chain base Acyl CoA CoA CMP・AEP CMP Pi ICeramide I ILCB-AEPCMP-AEP CMP ① DG-AEP DG ② Acyl CoA CoA ③ Ceramide 2-am㎞oe廿iylphosphonate 図5.二 枚 貝 肝 にお け る ボ スホ ノ リピ ドの 合 成 経 路
3.4機
能 に つ い て
ホ ス ホ ノ リ ピ ドの機 能 につ い て は、例 え ば加
水 分 解 抵抗 性 の生 体 膜 構 成 、 飢 餓 時 に お け る リ
ン脂 質貯 蔵 、塩 類 バ ラ ンス の 保持 な どが考 え ら
れ る が 、 いず れ も憶 測 の 域 を出 て い な い 。 ホ ス
ホ ノ リ ピ ド(グ リセ ロ型)を 豊 富 に含 ん で い る
原 生 動 物 の一 種 テ トラ ヒ メナ 細 胞 を中心 に して
膜 脂 質 の環 境 温 度 適 応 機 構 の研 究 が 岐阜 大 学 の
野 沢義 則 教 授 らに よ って 展 開 され て い る 。 わ れ
わ れ も貝.を用 い て 調 べ た い と幾 度 か思 っ た こ と
が あ る が 、手 不 足 も加 わ って 手付 かず に い る こ
とは 申訳 な い こ とで あ る。
3.5ホ
ス ホ ノ糖 脂 質 の 存 在
機 能 に関 してC-P結
合 に照 明 が あ て ら れ、
82
板
坂
修 ・杉 田 陸 海 ・堀太 郎
ど の よ う な 生 理 活 性 を 持 つ か が 明 ら か に で き る 日 が 待 た れ る 中 で 、 構 造 に つ い て の 研 究 か ら そ の 後 も 興 味 深 い 成 果 が 得 ら れ て い る 。 一 つ は 、 海 産 巻 貝 の 複 合 脂 質 を 永 年 に わ た っ て 研 究 して こ ら れ た 近 畿 大 学 の 林 陽 教 授 の グ ル ー プ が 、サ ザエ 丁励oω ㍑漁 εの 内臓 か らア ミ ノ ホ ス ホ ン 酸 を 構 成 成 分 と す る 糖 脂 質 (sphingophosphonoglycolipid)を 発 見 さ れ た こ と で あ る(1976)。 そ れ はN一 メ チ ル ア ミ ノ エ チ ル ポ ス ホ ン酸 が 末 端 ガ ラ ク トー ス の 炭 素 の6位 に 結 合 す る セ ラ ミ ドモ ノ 及 び ト リ グ リ コ シ ドで あ る 。 サ ザ エ の ほ か イ シ ダ タ ミM碑 αオ襯 α励io、 ヘ ソ ア キ ク ボ ガ イChtorostoma argyrostomaな ど の 巻 貝 に も ホ ス ホ ノ 糖 脂 質 が 全 脂 質 の1%程 度 分 布 し て い る 。 二 枚 貝 か ら は 今 の と こ ろ 検 出 さ れ て い な い が 、 二 枚 貝 に は 後 述 の よ う にC-O-P型 の も の(sphingophosphoglycolipid)が わ れ わ れ に よ り見 出 さ れ て い る 。 二 つ に は 、 新 潟 大 学 脳 研 究 所 の 佐 武 明 教 授 一 門 の 研 究 で ア メ フ ラ シAplysia kurodaiの 皮 膚 か ら 図6に 示 す よ う な 全 く新 し い タ イ プ の ホ ス ホ ノ 糖 脂 質 の 発 見 で あ る(1986年)。 ア メ フ ラ シ に は こ の 種 の 低 級 同 族 体 も含 ま れ て い る 。 佐 武 教 授 ら の 研 究 で わ れ わ れ の 興 味 を 引 く も う 一 つ の 事 実 は 、 後 述 す る よ う に 貝 に は ガ ン ダ リ オ シ ドが 含 ま れ て い な い が 、 ア メ フ ラ シ の 神 経 組 織 に も ガ ン ダ リ オ シ ドは 検 出 さ れ な い 。 し か し 、 ホ ス ホ ノ リ ピ ドは 存 在 す る こ と の 指 摘 で あ る 。 最 近 、 糖 脂 質 の 分 野 で ガ ン ダ リ オ シ ドにつ い て の研 究 熱 は国 の 内 外 を問 わず 白熱 化 して
い て 、 ガ ンダ リオ シ ドを研 究 せ ず ん ば人 に非 ず
の感 が す る ほ どで あ る。 神 経 系 にお け る意 義 と
して ガ ン ダ リ オシ ドに よる神 経 突起 伸 長 作 用 や
神 経 修復 、 あ るい は ガ ンダ リオ シ ドの活 性 化 に
よ り神 経 系 タ ンパ ク質 の リ ン酸 化 な ど、 ほ ん の
1例 で あ るが 、 この よ うな研 究 が報ぜ られ る中で
構 造 を明 らか に した の が1964年 で あ り、 引 続 い
で 、 ア メ フ ラ シの神 経 組織 にガ ンダ リ オ シ ドの
代 償(?)と
して の ボ スホ ノ リ ピ ドが ど うか か
わ っ て い るか 興 味 をそ そ ら れ る課 題 で あ る。
3.6 C-P化
合 物 研 究 会 と単 行 本 の 出版
第43回 目本 生 化 学 会 大 会(1970年)が
東 京 で
開催 され た 時"C-P化
合 物 に関 す る シ ンポ ジ
ウ ム"が
もた れ た 。 こ の時 を契 機 に結 成 され た
「C-P化 合 物研 究懇 談 会 」 は 、 その 後 「
懇 談 」
の文 字 は 消 え た が 、 メ ンバ ー の もち 廻 りで 会場
が 設 営 され て い る。 第11回 研究 会(1985年)は
日韓Joint meetingで 韓 国 の ソ ウ ル 市 で 開 催 さ
れ て、 高麗 大 学 の金容 駿教 授 の世話 で10月31日 と
11月1日
の2日 間 に表2に 示 す 論 文 が 発 表 され
た 。
生 物 界 にお け るC-P化
合 物 の分 布 の 場 と代
謝 の大 筋 が ほ ぼ定 ま り、分 析 法 もよ うや く整 理
が つ い た ので 、 この研 究会 で今 日 まで に発 表 し、
議 論 し合 っ て きた こ と を内容 に した和 文単 行 本
"C -P化 合物の生化学"を1978年
に刊 行 した。
ま た、 類 書 は諸 外 国 にお いて も皆 無 で あ る た め
CHI。0-P-CH2C}12HH2・
愚 尊
・H
NHC・CH・1
7
ロ OH CH20H・
φ
OH
0℃ 、
四
〇・C-CくHO1C、C
CH3
CH3
CH:●0●P。CH2CH2NH2 0H OH O OH 図6.ア メ フ ラ シ の ボ ス ホ ノ 糖 脂 質 の 構 造 〔荒 木 恵 子 ら,」.Biol. Chem.261, 5138-5144(1986)よ り 引 用 〕無脊椎動物 の複合脂質 一 貝類脂質を中心 に して一
83表2.C-P化 合 物 研 究 会 日韓 セ ミナ ー プ ロ グ ラム
XI CONFERENCE ON
CHEMISTRY AND BIOCHEMISTRY OF NATURAL C・PCOMPOUNDS
KOREA UNIVERS互TY , SEOUL, KOREA
(October 31・November 1,1985)
Opening Address:Y,」. Kim(Korea Univ.)
伽 伽 ・η 砿 物 卿(Kinki Univ.ノ
Asymmetric Synthesis of Optically Active Aminophosphonic Acid: Y.」. KIM,
T.H. PARK, S.1. HONG(College of Engineering, Korea Univ).
Reso!ution of DレAminophosphonic Acids:Y.」. KIM, T. H. PARK, S.1. HONG
(College of Engineering, Korea Univ.)
Chair〃 霊αη 」 ルf. Satake ハ庁'8ロf4 砺 か .ノ
Effects of Food Restriction and Dietary Aminophosphonic Acids Supplementa・
tion on Immune Resposes in Rats:Sook He KIM, Wha YOUNG KIM, Oct Jin
PARK(Ewh・U・i・ ・)Y・ ・g J。ρ・KIM(K・ ・ea U・ 三・.)
Distribution of phosphonolipids in Marine Animals Using Enzyme Linked Im.
munosorbent Assay:MATSUBARA Toshiko(Faculty of Science and Technology,
K㎞ki Univ.)
Chairman'O. Itasaka(Shiga Unか .ノ
Ch・mical・t…t・ ・e・f Ph・ ・ph・n・ 部y…phi・g・lipid・in Aplysi・ ・ARAKI Shig,k。,
Y
ANAGAWA Y・ ・屈 …dSATAKE M・i(B・ai・R・ ・ea・ch l・・tit・t・
, Niig、t、 U。i..)
Imm…h・mi・t・y・f Ph・ ・ph。 ・。郎y…phi・g・lipid・i・Aplysia:SATAKE M・i,
Y
ANAGAWA Y・ ・hi…dARAKI Shig・k・(Brai・R・ ・ca・ch l・・tit・t・
, Niig、t、
Univ。)
Chair〃:an' y:Yanagawa(Niigata 乙り3'y.ノ
Localization of a Phosphonolipid, CAEPn on t}ie Cell Surface of Bivalve
Sper- Sper- Sper- Sper- Sper- matozoa by Use of an Immunological Method:HOR夏Taro, ITASAKA Osamu and
SUGITA Mutsumi(Faculty of Liberal Arts and Education, Shiga Univ.)
Chair〃tan 〃:Ta〃1α ガ μ〉ご8α3α短 伍y .ノ
Biusynthesis of C。P Bond in Cell。Free Preparations of Teご 触 乃ア〃jena:HORIGUCHI
Ma・ ・aki・nd TAKADA T・t・ ・y・ki(Faculty・f Agri・ultu・e, T・h。k・Uni・.)
Chairman 〃:Horiguchi(Tohoku こノ海か .ノ
Isolation and Purification of Phosphonolipid and Phosphonoprotein from Edible
V
ivipara and Vivipara Egg: TAMARI Masato(Faculty of Education
, Nagasaki U
84
板 坂
修 ・杉 田 陸 海 ・堀太 郎
Chairman:7:Kamikawa(Kinki Univ.ノ
Addition of phosphorus Compounds into Nitroalkenes to from C・P Bond and
FGI:YAMASHITA Mitsuji(Faculty of Engineering, Shizuoka Univ.)
Chairman'財:}'amashi∫a(Shizuoka乙1ねf1り
Synthesis of Sロgar Analogs having Ring Phosphorus:YAMAMOTO Hiroshi(Facul。
ty of Science, Okayama Univ.)
Cha'rman'H. Ya栩amo'o!Okの'ama伽 軌 ノ
Synthesis of PbosphonosphingoUpid:KAMIK:AWA Tadao(Faculty of Science and
Technology, Kinki Univ.)
C加'η 加n:Y.J:K肋(Korea Univ.ノ
Analysis of Phosphonolipids by Fast Atom Bombardment Mass Spectrometry:
HAYASHI Akira(Faculty of Science and Technology, K:inki Univ.)
Closing Address :T. Hori(Shiga Univ.)
に 、 そ の 英 訳 を 望 む 声 も あ り、 和 文 書 刊 行 後 の 5年 間 に蓄 積 され た 知 見 を加 え て 内 容 を 改 め て 英 文 本"BiochemistryofNatural C-P Compounds" を1984年 に 刊 行 し た 。 両 替 の 出 版 に つ い て は い ず れ も文 部 省 の 研 究 成 果 刊 行 費 の 補 助 金 を 受 け た こ と を 感 謝 し て い る 。 4 巻 貝 の 複 合 脂 質 一 ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ン の 存 在 に つ い て 一 前 節 の ホ ス ホ ノ リ ピ ド を二 枚 貝 か ら単 離 し 、 て こ の 珍 し い 脂 質 の 分 布 範 囲 を 明 ら か に し ょ う と し て 、 ま ず 巻 貝 に 手 をつ け た 。 そ し て 淡 水 産 の ヒ メ タ ニ シ ∫伽 鰯 α ん説 沈 α や ナ ガ タ ニ シ Heterogen longispiraな ど に も ホ ス ホ ノ リ ピ ドの 存 在 を 認 め る こ と が で き た 。 こ の こ と は 既 に 述 べ た 通 りで あ る が 、 セ ラ ミ ド N一 メ チ ル ア ミ ノ エ チ ル ボ ス ホ ネ ー トで あ る。 と こ ろ が 、 こ の 分 布 調 査 で 巻 貝 に は も う一 つ 別 の リ ン脂 質 の 存 在 して い る こ とが 薄 層 ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー で わ か っ た 。 ス ポ ッ トは ホ ス ホ ノ リ ピ ドの 近 傍 で あ り 、 ニ ン ヒ ド リ ン 陽 性 で あ る 。 こ れ ぞ 待 望 の ス フ ィ ン ゴ み タ ノ ー ル ア ミ ン で あ ろ う と直 感 した 。 早 速 、 こ の も の を 単 離 し 、 赤 外 吸 収 ス ペ ク トル リ
を測 定 した 。
900∼1300cm-1の 領 域 に お い て 、 こ の 単 離 物 は 期 待 通 り、 ホ ス ホ ノ リ ピ ドや ス フ ィ ン ゴ ミエ リ ン の い ず れ と も一 致 し な い 吸 収 帯 を 示 し た (図4-C)。 こ の 脂 質 を 塩 酸 で 加 水 分 解 し、 水 溶 性 成 分 を ペ ー パ ー ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー や ア ミ ノ 酸 分 析 器 に よ っ て 調 べ て 、 ホ ス ホ リ ル エ タ ノ ー ル ア ミ ン で あ る こ と を 確 か め 得 た 。 こ の こ と は と り も な お さ ず 元 の 脂 質 が ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ン で あ る こ と の 証 明 を し た こ と に な り、 巻 貝 か ら こ の 脂 質 が 発 見 で き た 喜 び は 大 き い も の で あ っ た(1965年)。 そ の2,3年 前 頃 か ら ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ンの 自 然 界 に お け る 存 在 に つ い て はCarter ら(1958年)が 卵 黄 に 、 ま た 、Croneら(1963年) が イ エ バ エ 伽s6α4伽 θsκcαに そ の 可 能 性 を 示 唆 し て い た 。 現 在 で は 巻 貝 の 原 始 腹 足 目、 中 腹 足 目 、 新 腹 足 目 に 広 く分 布 し て い る こ とが 確 か め ら れ て い て 、 二 枚 貝 で も ア コ ヤ ガ イ に 微 量 で は あ る が 含 ま れ て い る 。 貝 類 以 外 で は ニ ワ ト リ 、 ラ ッ ト、 昆 虫 、 あ る 種 の 微 生 物 や 原 生 動 物 に も存 在 す る こ と が 知 ら れ て い る 。無脊椎動物の複 合脂 質 一員類脂質 を中心 に して一
4.1生 合 成 ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミン の 生 合 成 に つ い て はMuchlenbergら に よ っ て 、 ニ ワ ト リ 、 ウ シ 肝 、 脾 、 脳 、 赤1血球 中 にCDP一 エ タ ノ ー ル ア ミ ン:セ ラ ミ ド エ タ ノ ー ル ア ミ ン トラ ン ス フ ェ ラ ー ゼ 活 性 の あ る こ とが 示 さ れ て い る 。 し か し、 こ の 酵 素 は 非 天 然 型 の セ ラ ミ ド('隔ω 型) に 対 して 高 い 活 性 を示 す が 、 天 然 型(ρ解 励 型) に 対 して は 極 め て 活 性 が 低 い 。5.ヒ
トデ の 糖 脂 質一
シ アル 酸 が 糖 鎖 の 中
間 に組 み 込 ま れ た ガ ン ダ リオ シ ドの 存 在一
ホ ス ホ ノ リ ピ ドや前 節 の セ ラ ミ ド ホ スホ リ
ル エ タ ノ ー ル ア ミ ン の 動 物 界 に お け る 分 布 範 囲 を調 べ て い く過 程 で こ つ の 珍 し い タ イ プ の 糖 脂 質 に 巡 り会 う こ と が で き た 。 そ の ・つ が こ れ か ら 述 べ よ う と す る 棘 皮動 物 の イ トマ キ ヒ トデ /lsterina peciniferaの ガ ン ダ リ オ シ ドで あ り 、 も う つ が 次 姉 で 述 べ る昆 虫 の 中 性 糖 脂 翌τで あ る 。 ガ ン ダ リ オ シ ドは ケ ル ン 大 学 の 碩 学E、Klenk に よ っ て 人 脳 か ら発 見 され た こ と か ら 、 最初 は 高 等 動 物 の 神 経 系 に 特 異 的 に 存 在 す る 物 質 と 考 え ら れ た 。 し か し そ の 後 、 我 国 の 山 川 教 授 に よ っ て 赤 血 球 膜 の 代 表 的 ガ ン ダ リ オ シ ドで あ る ヘ マ ト シ ドが 発 見 さ れ て か ら 、 神 経 組 織 外 の 組 織A
B
魂 臨
■2
塾●
・
鰯
3
轍 ・
轟・㌦が 5 1. Glcβ(1一)Cer 2。 Gah3(1-4)Glcβ(1→Cer 3 4. 5 Arapg(1-6)Ga王PR(1-4)NeuGc8Me(2-3)Galpo(1-4)Gicρ β(1→CerArapo(1-6)Calρ β(1-4)NeuGc(2-3)Galρ β(1-4)Glcpo(1一)Cer
A「 物 ρ(1-6)Galpo(1-4)[G・1ρ β(1-8)]N・uG・(2-3)G・1ρ β(1-4)G1・
PO(1一)C・ ・
図7.イ トマ キ ヒ トデ の 糖 脂 質
A,ス フ イ ン ゴ糖 脂 質 両 分(展 開 斉1」,C-M-W系)
86
板
坂
修 ・杉 田 陸 海 ・塊太 郎
か ら も見 出 さ れ る よ う に な っ た 。 わ れ わ れ は 福 井 県 田 烏 海 岸 で 採 集 した イ トマ キ ヒ トデ を材 料 に し た が 、 結 局 の と こ ろ 、 こ の 動 物 か ら は 本 来 の 目 標 物 で あ る ホ ス ホ ノ リ ピ ド も ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ン も 検 出 す る こ と は で き な か っ た 。 や は り棘 皮 動 物 の 仲 間 で あ る ウ ニ に 就 い て は 永 井 克 孝 教 授 らの ム ラ サ キ ウ ニ Anthociaris crassispinaや ソ 連 のKochetokovら の バ フ ン ウ ニ ∫trongylocentrotus intennediusの 複 合 脂 質 を 調 べ た 研 究 が あ る が 、 ホ ス ホ ノ リ ピ ド は 検 出 さ れ て い な い 。 した が っ て 、 新 口 動 物 系 で は 棘 皮 よ り上 位 の 動 物 細 胞 に は 恒 常 成 分 と して の ホ ス ホ ノ リ ピ ドや ス フ ィ ン ゴ エ タ ノ ー ル ア ミ ン が 存 在 し な い の で は な い か と考 え ら れ る 。 こ う し た 複 合 リ ン脂 質 が 含 ま れ て い な い こ と を 知 っ た わ れ わ れ は 、 イ トマ キ ヒ トデ の 糖 脂 質 に 手 を 付 け る こ と に し た の で あ る 。 図7に 示 す よ う に ヒ トデ に は 主 な 糖 脂 質 が5種 み ら れ る 。 こ れ ら を ケ イ 酸 、DEAE一 セ フ ァ デ ッ ク ス (ア セ テ ー ト型)お よ び イ ア トロ ビ ー ズ カ ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー を 順 次 行 っ て 、2種 の 中 性 と3種 の 酸 性 糖 脂 質 に そ れ ぞ れ 分 離 で き た 。5.1 長 鎖塩基 はすべ て フ ィ トスフ ィン ゴシ ン
イ トマ キ ヒ トデ の 中 性 糖 脂 質 は セ ラ ミ ド グ ル コ シ ド と セ ラ ミ ド ラ ク トシ ドで 、 こ れ ら の 糖 脂 質 は 、 高 等 、 下 等 を 問 わ ず 広 く動 物 組 織 に 存 在 す る も の で あ る 。 しか し、 ヒ トデ の 糖 脂 質 は セ ラ ミ ド部 分 に 面 白 い 特 徴 が あ る こ と が わ か っ た 。 そ れ は 脂 肪 酸 成 分 の65%が2一 ヒ ドロ オ キ シ 酸(C22-C24が 主 成 分)で あ る こ と と 、 長 鎖 塩 基 が フ ィ トス フ ィ ン ゴ シ ン(C16-Cla) の み か ら 成 りた っ て い る う え 、 分 岐 型(iso及 びanteiso型)が 全 体 の70%を 占 め て い る こ と で あ る 。 こ の よ う な 傾 向 はRadin(1984年)も 指 摘 す る よ う にphytosphingolipidに お け る2一 ヒ ド ロ オ キ シ 酸 の 卓 越 はhydroxylating enzyme 活 性 の 発 現 が セ ラ ミ ド上 で 起 る た め か も わ か ら な い(表3)。5.2 シア ル 酸 は す べ て ∼ 一グ リコ リル 型
3種 の精 製 され た 酸 性 糖 脂 質 は0.1N塩
酸 で
80℃ 、90分 処 理 す る と、 いず れ もセ ラ ミ ドラ ク
トシ ドとオ リゴ糖 に分 解す る だ けで シ ア ル酸 は
全 く遊 離 して こ ない 。 この事 実 は 、従 来 か らの
希 酸 で シ ア ル酸 が 遊 離 す る と した常 識 を破 る も
の で あ り、 シ ア ル酸 が 糖 鎖 の 中 間 に 組込 まれ て
い る証 拠 で あ る。 当 時(1974年)ガ
ング リオ シ
表3.セ ラ ミ ドの オ キ シ化 物(%)細 胞 ・組 織
4-D-hydroxy 2-hydroxysphingosine fatty acid
ラ ッ ト結 腸 上 皮 細 胞 CMH
91 (18-20) 75 (16-24)ヒ トデ全 組 織
CMH・CDH ガ ン ダ リ オ シ ド 65 95 (16-18) (14-24) 100 100 (18-20) (20:1-26:1)ボ ラ卵
ガ ン ダ リ オ シ ド 85 (18-20) 84 (20:1-26:1) ()内 は炭 素 数無脊椎動物の複合脂質 一 員類脂 質を中心に して一
87 ド は 哺 乳 動 物 に つ い て 特 に よ く研 究 さ れ 年 ご と に 新 しい 構 造 が 累 積 して い た 。 そ し て そ れ ら の シ ア ル 酸 は い ず れ も糖 鎖 の 非 還 元 末 端 部 に 位 置 した も の ば か りが 知 ら れ て い た 。 わ れ わ れ が イ トマ キ ヒ トデ か ら発 見 した3種 の ガ ン ダ リ オ シ ドの 構 造 を 図7の 下 段 に 示 した が 、 こ れ ら の ガ ン ダ リ オ シ ド は 構造 上 、 次 の よ う な 興 味 深 い 特 徴 を も っ て い る 。 1)ブ タ ノ リ シ ス を行 っ て 、 ガ ス ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー で 分 析 す る と グ リ コ リ ル 酸 が 検 出 で き る の で シ ア ル 酸 はN一 グ リ コ リル 体 で あ る 。 2)メ チ ル 化 分 析 の 結 果 、 ア ラ ビ ノ ー ス 残 基 は フ ラ ノ ー ス 型(48.2%)と ピ ラ ノ ー ス型(51.8 %)の 両 者 が 存 在 す る 。 3)構 成 糖 と して8-0一 メ チ ル ーN一 グ リ コ リ ル ノ イ ラ ミ ン 酸 が 存 在 す る 。 4)5種 の 糖 脂 質(中 性 糖 脂 質 も含 め る)の セ ラ ミ ド部 分 の 分 子 種 は 相 互 に 酷 似 して い る 。 脂 肪 酸 は2一 ヒ ド ロ オ キ シ 酸 のC22:・,C23:・, C2… が 、 ま た 長 鎖 塩 基 で はC・6、C17 、C18 の フ ィ トス フ ィ ン ゴ シ ン のiso及 びanteisoの 分 枝 型 が 卓 越 し て い る 。 これ らの結 果 を1977∼1979年 にか けてJ.Biochem. に 発 表 し た が 、 わ れ わ れ に1年 お く れ て ソ 連 科 学 ア カ デ ミー のN.K. Kochetkovら も や は り 日 本 海 のPossiet Bayで 採 集 し た ヒ トデ の 肝 膵 臓 の ガ ン ダ リ オ シ ドを 調 べ 同 様 の 結 果 を 得 て い る 〔Biochim. Biophys. Acta 618(1980)486-495〕 。6.昆
虫 の 穂 脂 質一
マ ン ノ ー ス残 基1モ ル
を含 む 糖 脂 質 群 の存 在 一
前 節 で 述 べ た ス フ ィ ンゴエ タノ ール ア ミ ンの
動 物 界 にお け る分 布 範 囲 を調 べ た 時 、 昆 虫 の例
と して ギ ンバ エ(Lucilia
caesar)を 材 料 に した 。
大 量 の 試 料 が 必 要 で あ る ので 魚 釣 の餌 と して 入
手 容易 な ギ ンバ エ の 幼 虫 を選 ん だ つ も りで あ っ
た 。 と ころ が 、 これ に は異 説 が あ り、 トリオ仲
間 の 一 人 は学 名 がcaesarで
あ る こ とか ら、 ギ
リシ ャ、 ロ ーマ の歴 史 の流 れ を変 え た大政 治家 、
将 軍 、 文 人 と して 有 名 な あ の ジ ュ リア ス ・シ ー
ザ ー を彷 彿 と させ る よ うな糖 脂 質 が発 見 で きる
か も知 れ な い との 願 い を込 め た試 料 だ った と言
う。
そ れ は と もか くと して 、昆 虫 の糖 脂 質 につ い
て の 研 究 はLuukkonenら の 蚊Aedes albopictの 報 告(1973年)が あ る だ け で 、 そ れ に よ る と 、 ガ ン ダ リ オ シ ドが 存 在 せ ず 、 セ ラ ミ ド グ ル コ シ ドや セ ラ ミ ド マ ン ノ シ ル グ ル コ シ ドが 存 在 す る と 言 う の で あ る 。 そ の 頃 わ れ わ れ は 既 に セ タ シ ジ ミ か らマ ン ノ ー ス を 成 分 と す る 糖 脂 質 を 見 出 し て い た の で(後 述)、 こ のLuukkonenら の 論 文 は 正 確 な 分 析 結 果 を 報 じ た も の で は な か っ た に も か か わ らず 興 味 を ひ か れ た 。 こ の ギ ン バ エ の 糖 脂 質 の 最 終 的 な 精 製 過 程 で あ る イ ヤ トロ ビ ー ス カ ラ ム ク ロ マ トグ ラ フ ィ ー に よ っ て7種 の 糖 脂 質 を 単 離 し 、 そ れ ら の 構 造 を 図8の よ う に 決 定 す る こ と が で き た 。 こ れ らの 糖 脂 質 の 糖 鎖 に お い て(1)一GlcNAc β(1-3)Man一 及 び 一GalNAcβ(1-4)一GlcNAcβ (1-3)Man一 は 自 然 界 で 初 め て 見 出 さ れ た 糖 配 列 で あ る 、(2)直 鎖 型 の み で あ る 、(3)ア ミ ノ 糖 残 基 を 多 く含 む もの が あ る 、 な ど の 特 色 を 有 し て い る 。 7種 と も セ ラ ミ ド部 分 の 分 子 種 は 酷 似 して い る 。 脂 肪 酸 はC16:・ 一一C22:・ 、 長 鎖 塩 基 は C14一 お よ びCl6一 ス フ ィ ン ゲ ニ ンで あ る 。 6.1 Wiegandt教 授 ら の ハ エ の 糖 脂 質 最 近 、 西 ド イ ツ のH.Wiegandtら も 昆 虫 の 糖 脂 質 を 調 べ て い る 。 ハ エ0α 〃ψ 加 勉 励 伽 α の 幼 虫 か ら セ ラ ミ ド テ ト ラ 、 ペ ン タ 、 ヘ キ サ お よ び ヘ プ タ の4種 の 糖 脂 質 を 得 て、 そ の 構 造 を 次 の よ う に 同 定 し た 〔J.Biol. Chem.260(1985)5370 -5375〕 。 セ ラ ミ ド テ ト ラ と し てGalNAc/1(1-4)GlcNAc β(1-3)Man 9(1-4)Glcβ(1-1)Cer;セ ラ ミ ド ペ ン タ と し てGa1NAcα(1-4)GalNAcβ(1-4>r
GlcNAc R(1-3)Man P(1-4)Glc R(1-1)Cer及 び Ga1α(1-3)GalNAc R(1-4)GlcNAc艘(1-3)Man
β(1-4)Gic R(1-1)Cer;セ ラ ミ ド ヘ キ サ と し てGal R(1-3)GaiNAcα(1-4)GalNAcβ(1-4)
GlcNAc R(1-3)Man R(1-4)Glcβ(1-1)Cer;セ
ラ ミ ド ヘ プ タ と し てGlcNAcβ(1-3)Gal R (1-3)GalNAcα(1-4)Ga且NAc/1(1-4)GlcNAcβ (1-3)Man R(1-4)Glcβ(1-1)Cer。 こ れ ら の 糖 脂 質 の 糖 鎖 も 直 鎖 で あ り 、 セ ラ ミ ド の 分 子 種 も わ れ わ れ の 得 た ギ ン バ エ 幼 虫 か ら の も の と 類 似 し て い る 。 し か し 、 高 級 同 族 体 に
88
板 坂
修 ・杉 川 陸 海 ・堀太 郎
1 2 3鎖 縫騰
繋・
韓
4 5 6 7 2. Mang(1-4)Glcβ(1→Cer 4. 5. 6. 7 づ. Ga1NAcβ(1-4)GlcNAcβ(1-3)Manβ(1-4)Glcβ(1一)Cer GalNAcα(1-4)GalNAcβ(1-4)GlcNAcβ(1-3)Mang(1-4)Glcβ(1一)Cer Gala(1-4)GalNAcα(1-4)GalNAcβ(1-4)GlcNAcβ(1-3)Mang(1-4)Glcβ(1一)Cer GlcNAcβ(1-4)Gala(1-4)Ga1NAcα(1-4)GalNAcβ(1-4)GlcNAcβ(1-3)Manp(1-4)Glcβ(1一)Cer 図8.ギ ンバ エ 幼 虫 の 中性 糖 脂 質 な る に つ れ 糖 鎖 の 末 端 部 で 、 糖 種 、 結 合 位 置 、 ア ノ マ ー が わ れ わ れ の 糖 脂 質 の そ れ ら と 異 っ て い る こ と に 注 意 し な け れ ば い け な い 。7.イ
ケ チ ョ ウガ イの糖 脂 質
イ ケ チ ョウ ガ イ精 子 の 糖 脂 質 の研 究 に 着手 し
たの が1975年 で あ るか ら、 早 や10年 の歳 月 が流
れ た こ とに な る。 わ れ わ れ は この研 究 目標 を最
初 か ら雌 雄 配 偶 子 に お け る糖 脂 質 の 構 造 の 相 異
を明 らか に す るこ とに お い て い た。 その 点 、 前
述 の ヒ トデ や ハ エ の場 合 とは違 う。 そ してそ の
相 異 が 極 性糖 脂 質 に現 わ れ る な らば興 味 深 い だ
ろ う と、 期 待 に胸 をふ くら ませ て こ の仕 事 を ス
ター トさせ た 。
こ う した 期 待 の 背 景 にあ った もの は 、糖 タ ン
パ ク質 と と も に糖 脂 質 が細 胞表 面膜 の重 要成 分
で あ り、 かつ 、機 能性 を反 映 して い る と思 わ れ
る こ と と、組 織 や 器 官 が そ れ ぞ れ特 色 の あ る糖
脂 質 を もって い る こ とが 、 す で に高 等動 物 で 示
され て い た こ とに あ る。
現 在 、高 等 動 物 の 代 表 的 な酸 性 糖 脂 質 で あ る
ガ ン ダ リオ シ ドの 研 究 が 盛 んで あ り、 膜 機 能 を
考 え る上 で 、 ま た 、細 胞 そ れ 自 身の 分 化 促 進 な
ど を一
考 え る上 で こ の糖 脂 質 は大 事 な役 割 を 果 し
て い る よ うで あ る 。 しか し、幾 度 も述 べ る よ う
に、 軟 体 動 物 や節 足 動 物 の細 胞 か ら ガ ン ダ リオ
シ ドが 検 出 さ れ た こ と は な い 。 多 分 、 棘 皮 動 物 まで が 動 物 界 に お け る 分 布 域 の'ド限 で そ れ よ り 下 等 な 動 物 に は 存 在 しな い の で は な い か と わ れ わ れ は 思 っ て い る 。 も し、 こ の 勘 繰 りが 正 し け れ ば 、 高 等 動 物 に お け る ガ ン ダ リ オ シ ドの 機 能 が 今 後 明 確 に さ れ れ ば さ れ る ほ ど、 分 布 域 の 埒 外 に あ る 動 物 に お い て は 機 能 的 相 応 を 他 の 糖 脂 質 な い し は他 の 物 質 に求 め て い くこ と に な ろ う。 こ の よ う に 考 え て 、 わ れ わ れ は イ ケ チ ョ ウ ガ イ の 精 子 、 卵 そ れ に肝 膵 臓 か ら 、 系 統 的 分 離 に よ っ て 幾 種 もの 糖 脂 質 を単 離 し 、 同 定 しつ つ あ る が 、 臓 器 特 異 性 の あ る幾 つ か の 糖 脂 質 を 見 出 し た 。 そ れ ら を一 括 して 表4に 示 す 。 フ.1精 子 の 糖 脂 質 精 子 糖 脂 質 に つ い て は 大 要 を 拒 む こ と が で き た,,セ ラ ミ ド ト リサ ッカ リ ドよ り高 級 な もの で は2残 基 の マ ン ノ ー ス を 含 有 す る こ とが 構 造 上 の 大 き な特 色 の よ うで あ る 。 した が っ て マ ン ノ ー ス を 含 む 糖 脂 質 の 一 群 を マ ン ノ 脂 質(mannolipid) と 仮 称 して い る が 、 こ の マ ン ノ脂 質 の 低 級 な も の は 禾 本 科 植 物 に も存 在 し て い る 。 精 子 の 高 級 マ ン ノ脂 質 に つ い て み る と構 造 上 の 特 徴 は さ ら に 著 しい も の が あ る が 、 表4か ら も 明 ら か な よ う に 、(1)フ コ ー ス 残 基 が 糖 鎖 の 中 間 に 位 置 す る 。(2)精 鋭 末 端 部 に メ チ ル 化 糖無脊椎動物の複合脂質 一 貝類脂 質を中心に して一
89 表4.イ ケ チ ョ ウ ガ イ 糖 脂 質(精 子,卵,肝 膵 臓)一 覧 Ceramide monosaccharide【CMS】 Mang(1一)Cer〔 肝 膵 臓 〕 Ceramide Disaccharide【CDS】 Mane(1-2)Mang(1一)Cer〔 肝 膵 臓 〕 Mang(1-4)Glcβ(1一)Cer〔 精 子,卵,肝 膵 臓 〕 Ceramide trisaccharide 【CTS】 Mana(1-3)Mane(1-2)Mang(1一)Cer〔 肝 膵 臓 〕 Mana(1-3)Mane(1-4)Glcg(1→Cer〔 精 子,卵,肝 膵 臓 〕 Ceramide tetrasaccharide[CTeS】 Manes(1-3) Mang(1-4)Glcβ(1→Cer〔 精 子,卵 〕 Xylβ(1-2)/ M・na(1-3)＼ Mao(1-4)CICO(1→Cer 〔月日〕 Ga1β(1-2)/ Manα(1-2?)Manα(1-3)Mane(1-4)Glcp(1一)Cer 〔卵 〕 GlcNAcβ(1_2)Mana(1_3)Manp(1_4)Glcβ(1_)Cer 〔Lipid I,精 子,卵 〕 Ceramide pentasaccharide【CPS】 GlcNAcβ(1-2)Mann(1-3)＼ Mane(1-4)Glcβ(1一)Cer〔Lipid 11,精 子 〕 / Xylβ(1 -2) Ceramide octasaccharide GlcA4Meβ(1-4)＼。、1NA、3M,。 、1.,、Fuca(1-4)GlcNAcβ(1軸2)Mana(1-3)廟 、、.4、 G1、β,1.、Cer
XyB(1-2)/
〔Li
pid
IV,精
子 〕
Ceramide nonasaccharide
Fuc3Meα(1-2)Xyl3Meβ(1-4)＼
。。NA,3M,。,1.、 、Fuca(1-4'GlcNAcβ(1-2)Manes(1『3'㌔ ㎝,11.4、G1、 β,1.,Cer
Xy㌍(1-2)イ
〔Lipid
lll,精 子 〕
が2∼3残
基 存 在 す る。(3)酸 性 糖 は ウ ロ ン酸
で あ る。 ウ ロ ン酸 含 有 糖 脂 質(Lipid N)は
精
子 に の み 分 布 す る こ とが 、 後 述 の 免 疫 化学 的 分
析 の結 果 か ら明 らか にな った 。 な お 、 最近 米 国
の エ ール 大 学 のYu教
授 や 東 京 都 老 人 研 の 安 藤
進 博 士 ら が H1-NMRを
用 い てLipid IVの 立
体 構 造 を明 ら か に して い る(図9)。
7.2卵
の糖 脂 質
精 子 に比 べ 卵 の 糖 脂 質 は組 成 が 複雑 で あ り、
研 究 途 中で あ るが 、 今 まで に得 られ た知 見 の概
略 は次 の よ うで あ る。
(1)卵
の糖 脂 質量 は精 子 の約1/10で あ る(表
5)。
(2)ガ
ラク トー ス残 基 を含 む糖 脂 質 が 存 在す
る。
90
板
坂
修 ・杉 田 陸 海 ・堀太
郎
月0 6
各・
嬬2劉
黎
5 、 ▼ 48
、
' HN・詰
・
.,
6 HO4 CH20H HO詳1
口幕
塾
2
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' "O o H H 4麟
3。H r(㌔ ・・親
図9.イ ケ チ ョ ウガ イ精 子 の 酸 性糖 脂 質(Lipid N,ウ ロ ン酸 含 有)の 立 体 構 造 (3)Exogalactosidaseに 対 し 強 い 抵 抗 を 示 す Gal a(1-2)Man一 残 基 の 配 列 が 中 性 糖 脂 質 に 存 在 す る 。 (4)極 性 糖 脂 質 に は2'一aminoethylphosphoryl (1-6)mannose残 基 を 共 通 に 含 む 数 種 の も の が 存 在 す る よ う で あ る 。 (5)極 性 糖 脂 質 の 中 に は セ ラ ミ ドに 隣 接 す る グ ル コ ー ス が 分 枝 糖 残 基 で あ る も の も存 在 す る (図10)。 7.3肝 膵 臓 の セ ラ ミ ド マ ン ノ シ ド群 イ ケ チ ョ ウ ガ イ の 肝 膵 臓 に は セ ラ ミ ド マ ン ノ シ ド系 糖 脂 質 が 存 在 す る。 そ れ ら の 構 造 はMan β(1-1)Cer, Man R(1-2)Man R(1-1)Cer, Man α(1-3)Man R(1-2)Man 9(1-1)Cerで あ り、 い ず れ もわ れ わ れ に よ っ て 見 出 さ れ た 新 糖 脂 質 で あ る 。7.4 免 疫 化 学 的 調 査
抗 糖 脂 質 抗 体 を用 い た組 織 化学 的方 法(酵 素
抗 体 及 び蛍 光 抗 体 染 色 法)やTLC/酵
素 抗 体
染 色 法 の 開 発 に よ り、 近 頃 で は細 胞 や 組 織 にお
け る糖 脂 質 の特 異 的 分 布 が 明 らか に され つ つ あ
る 。 わ れ わ れ もか ね て か ら二 枚 貝 の マ ン ノ リ ピ
ドにつ い て分 布 の 局 在 性 の 有 無 を検 討 す る機 会
を得 た い と考 え て い た と ころ 、 東 京 大 学 の 永 井
克孝 教 授 の ご好 意 で 同 教 室 で 手 解 き を受 け る こ
とが で きた 。 そ の 後 、 興 味 深 い若 干 の 知 見 を得
る こ と が で き た の で 、 そ れ に つ い て 述 べ る 。 7.4.1抗Lipid l抗 体 Lipid Iは 中 性 の マ ン ノ リ ピ ドの1種 で(表 4)精 子 か ら得 た も の で あ る 。 ウ サ ギ よ り抗 血 清 を 得 、 常 法 に よ りIgG画 分 を 分 取 した の ち 、 octyl-Sepharoseア フ ィ ニ テ ィ ー カ ラ ム を 用 い て 抗Lipid I抗 体 を 精 製 し た 。 こ の 抗 体 を 用 い てLipid Iの 抗 原 決 定 基 を調 べ た と こ ろGlcNAc -Man-Man一 で あ る こ と が わ か っ た 。 一 方 、 酵 素 抗 体 染 色 法 で イ ケ チ ョ ウ ガ イ 臓 器 細 胞(肝 膵 臓 、 精 巣 、 卵 巣)に お け る 局 在 性 を 観 察 し た が 、 い ず れ の 細 胞 も陽 性 で あ っ た 。 し た が っ て 、 Lipid 1は 次 第 に 述 べ るLipid Nと 異 な り全 組 織 細 胞 に 広 く分 布 して い る も の と 思 わ れ る 。 特 に 肝 膵臓 の 基 底 膜 に強 い 染 色 が み られ る(写 真3)。 7.4.2抗Lipid N抗 体 Lipid N(構 造 は 図9を 参 照)は 現 在 わ れ わ れ に よ っ て 見 出 さ れ て い る 二 枚 貝 か ら の 唯 一 の ウ ロ ン 酸 を含 む 酸 性 糖 脂 質 で あ る 。 ウ サ ギ か ら 得 た 抗 血 清 を 硫 安 分 画 、DEAE一 セ ル ロ ー ス カ ラ ム に よ りIgG画 分 を 分 取 し た の ち 、 Lipid N -octyl-Sepharoseア フ イ ニ テ ィ ーカ ラ ム を 用 い て 精 製 を 試 み た が 、 回 収 が 失 敗 に 終 っ た 。 そ の 理 由 は 、 恐 ら くoctyl基 側 に リ ガ ン ドのLipid lVの 糖 鎖 中 の メ チ ル 基(GlcA4Me, GalNAc3Me) が 向 い 、 そ の う え 、 こ の メ チ ル 糖 鎖 付 近 を認 識 す る 抗 体 タ ンパ ク 質 の 疎 水 部 分 が こ れ に 結 合 す る と考 え ら れ る か ら で あ る 。 そ こ で 、 静 岡 薬 科無 合椎 動 物 の複 合脂 質 一 具 類 脂 質 をll1心に して一 91 表5.イ ケ チ ョ ウ ガ イ 配 偶 子 の 糖 脂 質 の 収 量 〔乾 燥 物i(川9当 り) 糖 月旨質 精1'・ エリ日 (mg) CAIS CI)S CTS CTcS(Lipid I) CPS Lipid 【[l Lipid I、' ∩ ) ︹ ﹂ 7 3 3 126 450 46 2 13 レ NGL 8 PGI' 11 NGLj:1 鎖 の 玉乏い ・11性糖 脂 質:PGL,糖 鎖 の 長 い 極 性 糖 脂'`'〔
