微生物酵素触媒および生物資源に立脚する有用物質合成

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12660102
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 須貝 威 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (60171120)
• Keywords: アミノ糖 / N-アセチルグルコサミン / Rhodococcus rhodochrous / パパイン

Research Abstract

酵素法によるシアル酸合成の原料として有用であるN-アセチルマンノサミン、および天然には希少なN-アセチルタロサミンの誘導体をそれぞれ合成した。天然より豊富に得ることができるN-アセチルグルコサミンを出発原料として、そのアセトニド誘導体を経由して2位の異性体混合物へと変換した。得られた混合物をRhodococcus rhodochrous IF015564の選択的代謝反応を利用することにより、目的とするN-アセチルマンノサミンを純粋な形で得ることができた。引き続き、酸化・還元反応によりN-アセチルマンノサミンの4位の立体反転を試みた。2位の置換基の立体障害を利用する、立体選択的な還元を行うことによってN-アセチルタロサミンの誘導体を主生成物として得た。
一方、N-結合型糖タンパク質を合成する際に重要な糖アミノ酸構成成分であるGlcNAc-Asnを、ペプチドの化学的伸長反応に対し直接利用可能な形で合成した。まず、糖供与体であるグルコシルアミンは、天然より豊富に得ることができるN-アセチルグルコサミンから一段階で調製した。アンモニウム塩を脱塩装置により除去し、純度を確実にした後に、無水反応へ応用した。アミノ酸ユニットは、Cbz-アスパラギン酸を酸フルオリドとしてβ位を選択的に活性化することによって合成した。グルコシルアミンと活性化アスパラギン酸のカップリング反応は高収率で進行し、得られたカップリング生成物のα-エステル部位はプロテアーゼの一種であるpapainによって、他の官能基に影響を与えることなく脱保護することができた。