デアミノノイラミン酸(KDN)残基をもつ新しい生理活性複合糖質の開発と応用-KDN特異的な転移酵素および加水分解酵素を用いたKDN複合糖質の合成経路の確立

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07558211
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 北島 健 東京大学, 大学院・理学系研究科, 助手 (80192558)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井上 貞子 昭和大学, 薬学部, 助教授 (00053827) ; 寺田 貴帆 東京大学, 大学院・理学系研究科・日本学術振興会, 特別研究員DC2
• Keywords: KDN / KDN転移酵素 / KDNアーゼ / KDN糖脂質 / KDN複合糖質 / 有機新素材の開発 / 生理活性物質の開発

Research Abstract

本研究は、KDNがユニークな性質をもつ新規シアル酸であることを利用して、KDNをもつ新しい生理活性物質あるいは新しい有機素材を開発する目的で行い、今年度は以下の実績を得た。
1.KDNに特異的な転移酵素、加水分解酵素の開発:(1)KDN転移酵素:CMP-KDNを糖供与体として利用する2種のKDN転移酵素α2→3KDN転移酵素とα2→8KDN転移酵素の完全精製には、まだ時間がかかるが、利用可能なKDN転移酵素活性画分が得られることが明らかになった。このことは、本研究の目的において大きな意義をもつ;(2)KDN特異的加水分解酵素(KDNase):KDN残基特異的加水分解酵素の完全精製に成功した。トランスグリコシレーション反応については、現在検討中である。
2.新規KDN複合糖質の酵素的合成法の確立:KDN複合糖質合成には、KDN単糖、CMP-KDNの大量合成法を開発する必要がある。単糖KDNについては、本年度において生体内における生合成過程をつきとめることに成功したが、現時点ではこれら生体反応系を利用するよりも、先に我々が開発したアルドラーゼの逆反応を用いる方法が優れていることがわかった。その方法と、先に開発したニジマス精巣由来のCMP-KDN合成酵素を用いることによって、CMP-KDNが原料としてマンノース、ピルビン酸、CTPを供給するだけで一段階の操作でCMP-KDNが合成できる反応系を開発した。
3.新規KDN複合糖質の利用:ニジマス精巣から調製したKDN糖脂質を用いて、既知のシアロ複合糖質のリセプター(レクチン)に対する相互作用が異なることが明らかにした。生体実験には量が必要であるため、上記1と2の実績をもとにKDN-糖鎖の合成系を確立することが急務であると考えている。

Research Products

• [Publications] NISHINO SATORU: "Induction, localization, and purification of novel sialidase, deaminoneuraminidase(KDNase), from Sphingobacterium multiworum." The Journal of Biological Chemistry. 271. 1-5 (1996)
• [Publications] TERADA TAKAHO: "Substrate specificity of rainbow trout testis CMP-KDN synthetase." European Journal of Biochemistry. (印刷中). (1996)