The basic whey protein lactoferrin (LF) is a glycosaminoglycan (GAG)-binding protein that plays a role in innate immunity and is expected to be a potential biopharmaceutical because of its diverse functions. LF binds to heparan sulfate, a type of GAG on the cell surface, and is involved in neuroprotective and anti-cancer activities. Recently, it was found that human LF (hLF) binds to chondroitin sulfate E (CS-E), which inhibits neuronal axon outgrowth and neutralizes CS-E-induced axon outgrowth inhibition. LFs are potential therapeutic targets for GAG-related diseases, such as cancer, neurodegenerative diseases, and infectious diseases. This article outlines the general properties of LF and discusses the binding properties of hLF to CS-E and its application.

Gangliosides are glycosphingolipids containing one or more sialic acids, and abundantly exist in the central nervous system. They are fundamental components of cell membrane microdomains and interact laterally with membrane proteins, thereby regulating functions of transmembrane receptors such as epidermal growth factor receptor and insulin receptor. Studies using genetically engineered mice and neuronal cells for glycosyltransferase genes involved in glycosphingolipid synthesis provide insights into the roles of gangliosides in hypothalamic control of energy balance through leptin receptor signaling. This minireview summarizes current understanding of the mechanisms and discusses how ganglioside species regulate leptin receptor signaling.

In in vitro studies, chondroitin sulfate E (CSE) has been found to have various activities, suggesting its importance in the living body. However, the in vitro function of CSE has not been fully elucidated. Antibodies have been used as a tool for assessing the biological roles of sugar chains, but previously reported antibodies react not only with CSE but also with other CS isomers. If an antibody was highly specific and able to detect only CSE, it could be used to study the in vitro activities of CSE or as a probe for detecting diseases marked by abnormal expression or localization of CSE. This paper outlines the properties of antibodies that react with CSE.

塩基性乳清タンパク質ラクトフェリン（LF）は、自然免疫で機能するグリコサミノグリカン（GAG）結合タンパク質であり、その多彩な機能からバイオ医薬品としての応用が期待されている。現在までにLFが細胞表面に存在するGAGの一種であるヘパラン硫酸と結合し、神経保護作用や抗癌作用等に関与することが報告されている。最近、ヒトLF（hLF）が神経軸索の伸長を阻害するコンドロイチン硫酸E（CS-E）と結合し、CS-Eによる軸索伸長阻害を中和することが見出された。本稿では、LFの一般的な特性を概説し、hLFとCS-Eとの結合特性とその応用について論じたい。

ガングリオシドはシアル酸を1つまたは複数含むスフィンゴ糖脂質で、とくに中枢神経系に多く存在している。ガングリオシドは細胞膜マイクロドメインの基本的な構成成分であり、膜タンパク質との側方相互作用により上皮成長因子受容体やインスリン受容体などの受容体機能を制御している。スフィンゴ糖脂質の生合成に関わる糖転移酵素遺伝子を改変したマウスや神経細胞を用いた研究により、視床下部のレプチン受容体を介したエネルギーバランス制御におけるガングリオシドの役割が徐々に明らかになってきた。本ミニレビューでは、ガングリオシド分子種によるレプチン受容体シグナルの制御メカニズムについて、現在の知見を紹介するとともに議論する。

コンドロイチン硫酸E（CSE）はin vitro試験で多様な活性が見出されており、生体にとって重要な分子であることが示唆されている。しかしながら、in vitroにおいてその機能は充分に解明されていない。糖鎖の生物学的な役割を評価するためのツールとして抗体が用いられているが、これまでに報告されている抗体はCSEのみならずその他のCS異性体とも反応する。特異性の高い抗体によって生体試料中のCSEのみを検出できれば、in vitroにおけるCSEの活性と関連付けて議論することや、CSEの発現や局在部位が正常状態とは異なる疾患の検出用プローブとしても活用でき得る。本稿では、CSEに反応する抗体の特性について概説する。