グリコサミノグリカンに関する糖鎖工学的研究のための新しい方法の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05680518
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 高垣 啓一 弘前大学, 医学部, 助教授 (70163160)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 泉 淳 弘前大学, 医学部, 助手 (20241458)
• Keywords: 糖鎖工学 / グリコサミノグリカン / エンド型グリコシダーゼ / 糖転移反応

Research Abstract

次世代のバイオテクノロジーは糖鎖工学であると目されている。しかし、核酸やタンパク質を中心としたバイオテクノロジーに比べて糖鎖工学の研究は進んでいない。それは糖鎖工学研究の方法そのものが進んでいないためである。そこで申請者らは糖鎖工学的研究の推進のために、今年度は以下のテーマについて検討した。
エンド型グリコシダーゼの糖転移活性を利用した新しいオリゴ糖の再構築
グリコサミノグリカン糖鎖の再構築方法の開発は、細胞相互の接着や情報伝達などの生物学的な機能をもつ糖鎖の、有効な部分(機能性オリゴ糖)を再構築するという点で重要である。そこで生化学的アプローチとして、加水分解酵素であるグリコシダーゼの糖転移活性を利用した糖鎖の酵素学的合成法について検討した。グリコシダーゼは、加水分解するグリコシド結合の位置によりエキソ型とエンド型に大別されるが、本研究ではエキソ型グリコシダーゼによる単糖ずつの合成ではなく、エンド型グリコシダーゼにより切り離したオリゴ糖単位での合成を試みた。その結果、エンド型グリコシダーゼとして牛精巣性ヒアルロニダーゼを用い、供与体と受容体としてのグリコサミノグリカンの組み合せを変えることにより、ヒアルロン酸とコンドロイチン、コンドロイチン4-硫酸、コンドロイチン6-硫酸との混成糖鎖、あるいはコンドロイチン4-硫酸と6-硫酸との混成糖鎖等、6〜12糖までの天然型、非天然型の任意のオリゴ糖の再構築が可能となり、当初の予定であったグリコサミノグリカン糖鎖の酵素学的合成方法の開発が達成された。

Research Products

• [Publications] 高垣 啓一: "新しい機能性グリコサミノグリカン糖鎖の再構築に関する研究" 結合組織. 25(1). 41 (1993)
• [Publications] 高垣 啓一: "ヒアルロニダーゼの糖転移活性を利用した新しいオリゴ糖の合成" 生化学. 65(8). 694 (1993)
• [Publications] Keiichi Takagaki: "Characterization of Hydrolysis and Transglycosylation by Testicular Hyaluronidase using Ion-spray Mass Spectrometry" Biochemistry. 33(in press). (1994)