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エンド型グリコシダーゼの特異的な活性を利用した新しい糖鎖工学的研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 09358013
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 構造生物化学
研究機関弘前大学

研究代表者

遠藤 正彦  弘前大学, 医学部, 教授 (20004616)

研究分担者 伊東 信  九州大学, 大学院・生物資源環境科学研究科, 助教授 (40253512)
山本 憲二  京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (70109049)
長谷 純宏  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80028232)
伊藤 和央  大阪市立大学, 理学部, 講師 (20183171)
竹川 薫  香川大学, 農学部, 助教授 (50197282)
傘 育子 (傘 郁子)  北里大学, 医学部, 助手 (00184458)
堀田 恭子  北里大学, 医学部, 教授 (10050402)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
32,600千円 (直接経費: 32,600千円)
2000年度: 5,200千円 (直接経費: 5,200千円)
1999年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1998年度: 7,800千円 (直接経費: 7,800千円)
1997年度: 12,600千円 (直接経費: 12,600千円)
キーワードエンド型グリコシダーゼ / 糖転移反応 / ペプチドへの糖鎖導入 / 糖鎖の切り出し / 複合糖質 / 橋渡し部分 / 糖鎖工学 / 糖タンパク質 / 糖脂質 / プロテオグリカン / 糖鎖切り出し / 糖鎖組み換え / 糖鎖限定分解
研究概要

研究目的
本研究組織は、全員が自ら新規のエンド型グリコシダーゼを発見した研究者によって構成されている。特にこの酵素は、複合糖質のコアペプチドまたはコアのリピドと糖鎖の結合における正に橋渡し部分に作用し、コアから長鎖の糖鎖を遊離させる。:N-グリカンに作用するエンド-β-N-アセチルグルコサミニダ-ゼ、エンド-α-マンノシダーゼ、O-グリカンに作用するエンドα-N-アセチルガラクトサミニダーゼ、プロテオグリカンに作用するエンド-β-キシロシダーゼ、-ガラクトシダーゼ、-グルクロニダーゼ、グリコリピドに作用するグリコセラミダーゼ。したがって、この特異的な性質の利用することにより、新しい糖鎖工学的研究の道を拓くことを目的とした。
研究方針
これらの酵素についてそれぞれ、以下のように進められてきた。
(1)酵素の精製法の確立及び酵素の性質を明らかにすること。
(2)この酵素を用いて、複合糖質からの糖鎖切り出し(遊離)法を確立すること。
(3)この酵素を用いた糖鎖転移と糖鎖再構築の方法を確立すること。
研究成果
(1)各酵素の精製法は確立し、その酵素学的性質はすべて明らかになった。尚、一部の酵素についてはクローニングも進んでいる。
(2)本酵素を用いて、複合糖質のコア(ペプチドまたはリピド)の結合部位を切断し、糖鎖を切り出す方法が確立された。
(3)各酵素について、加水分解反応の逆反応としての糖転移反応を用いて、糖転移及び糖鎖再構築のための条件が見出された。しかし、これらの各々の反応条件が異なっているので、その効果的条件を確立することが今後の重要な課題である。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (114件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (114件)

  • [文献書誌] Izu,Y.et al.: "Molecular cloning, expression, and sequence analysis of the endoglycoceramidase II gene from Rhodococcus sp. strain M-777."J.Biol.Chem.. 272. 19846-19850 (1997)

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  • [文献書誌] Ishii-Karakasa, I. et al.: "Structural determination of the O-linked sialyl oligosaccharides liberated from fetuin with endo-α-N-acetyl galactosaminidase-S by HPLC analysis and 600-MHz ^1H-NMR spectroscopy."Eur.J.Biochem.. 247. 661-664 (1997)

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  • [文献書誌] Yamamoto,K. et al.: "Chemo-enzymatic synthesis of a novel glycopeptide using a microbial endoglycosidase."Carbohyd.Res.. 305. 415-422 (1998)

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  • [文献書誌] Haneda,K. et al.: "Chemo-enzymatic synthesis of calcitonin derivatives containing N-Linked oligosaccharides."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 8. 1303-1306 (1998)

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  • [文献書誌] Okino,N. et al.: "Purification and characterization of a novel ceramidase from Pseudomonas aeruginosa."J.Biol.Chem.. 273. 14368-14373 (1998)

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  • [文献書誌] Ji,L. et al.: "Effects of endoglycoceramidase or D-threo PDMP on glucose uptake, glycolysis and mitochondrial respiration in HL60 cells."Arch.Biochem.Biophys.. 359. 107-114 (1998)

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  • [文献書誌] Takegawa,K. et al.: "Enzymatic synthesis of a neoglycoconjugate by transglycosylation with Arthrobacter endo-β-N-acetylglucosaminidase : a substrate for colorimetric detection of endo-β-N-acetylglucosaminidase Activity."Anal.Biochem.. 257. 218-223 (1998)

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  • [文献書誌] Deras,I.L. et al.: "Synthesis of a high-mannose-type oligosaccharide glycopeptide analog containing a glucose-asparagine linkage."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 8. 1763-1766 (1998)

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  • [文献書誌] Anindyawati,T. et al.: "Three different types of a-amylases from Aspergillus aw amori KT-11 : Their purifications, properties, and specificities."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 62. 1351-1357 (1998)

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  • [文献書誌] Tanaka,Y. et al.: "Screening and fermentation of endo-α-N-acetylgalactosaminidase S, a mucin-hydrolyzing enzyme from Streptomyces acting on the GalNAc-O-Ser(Thr) Linkage."Journal of Fermentation and Bioengineering.. 85. 381-387 (1998)

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  • [文献書誌] Mizuno,M. et al.: "Synthesis of a glycopeptide containing oligosaccharides."J.Am.Chem.Soc.. 121. 284-290 (1999)

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  • [文献書誌] Komori,H. et al.: "Regulation of intracellular ceramide content in B 16 melanoma cells Biological implications of ceramide glycosylation."J.Biol.Chem.. 274. 8981-8987 (1999)

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  • [文献書誌] Sakaguchi,K. et al.: "The Glu residue in the conserved Asn-Glu-Pro sequence of endoglycoceramidase is essential for enzymatic activity."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 260. 89-93 (1999)

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  • [文献書誌] Miura,Y. et al.: "Requirement for a different hydrophobic moiety and a reliable chromogenic substrate for endo-type glycosylceramidases."Glycobiology.. 9. 957-960 (1999)

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  • [文献書誌] Okino,N. et al.: "Molecular cloning, sequencing, and expression of the gene encoding alkaline ceramidase from Pseudomonas aeruginosa. -Cloning of a eramidase homologue from Mvcobacterium tuberculosis-"J.Biol.Chem.. 274. 36616-36622 (1999)

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  • [文献書誌] Yamamoto,K. et al.: "Chemo-enzymatic synthesis of a calcitonin derivative containing a high-mannose type oligosacchride by endo-β-N-acetylglucosaminidase from Arthrobacter protophormiae."J.Biosci.Bioeng.. 87. 175-179 (1999)

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  • [文献書誌] Munakata H. et al.: "Interaction between collagens and glycosaminoglycans investigated using a surface plasmon resonance biosensor"Glycobiology.. 9. 1023-1027 (1999)

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  • [文献書誌] Takagaki,K. et al.: "Enzymatic reconstruction of a hybrid glycosaminoglycan containing 6-sulfated, 4-sulfated, and unsulfated N-acetylgalactosamine."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 258. 741-744 (1999)

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  • [文献書誌] Vejaratpimol,R. et al.: "Detection and serological relationships of cymbisium mosaic potexvirus isolates."J.Biosci.Bioeng.. 87. 161-168 (1999)

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  • [文献書誌] Makino,Y. et al.: "Structural analysis of N-linked sugar chains of human blood clotting factor IX."J.Biochem.. 128・2. 175-180 (2000)

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  • [文献書誌] Makino,Y. et al: "Processing pathway deduced from the structures of N-glycans in Carica papaya."J.Biochem.. 127・6. 1121-1126 (2000)

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  • [文献書誌] Ashida,H. et al.: "Characterization of Endo-α-N-acetylgalactosaminidase from Bacillus sp.and Syntheses of Neo-oligosaccharides Using Its Transglycosylation Activity."Arch.Biochem.Biophys.. 373. 394-400 (2000)

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  • [文献書誌] Tani,M. et al.: "Purification and characterization of a novel ceramidase from mouse liver."J.Biol.Chem.. 275. 3462-3468 (2000)

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  • [文献書誌] Tani,M. et al.: "Molecular cloning of the full-length cDNA encoding mouse neutral ceramidase"J.Biol.Chem.. 275. 11229-11234 (2000)

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  • [文献書誌] Komori,H. et al.: "Regulation of UDP-glucose : ceramide glucosyltransferase-1 by ceramide."FEBS Letter.. 475. 247-250 (2000)

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  • [文献書誌] Horibata,Y. et al.: "Purification, characterization and cDNA cloning of a novel acidic endoglycoceramidase from the jellyfish, Cyanea nozakii."J.Biol.Chem.. 275. 31297-31304 (2000)

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  • [文献書誌] Sakaguchi,K. et al: "Cloning and expression of gene encoding a novel endoglycoceramidase of Rhodococcus sp. strain C9. "J.Biochem.. 128. 145-152 (2000)

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  • [文献書誌] Fujita,K. et al.: "Synthesis of nioglycoenzymes with homogeneous N-linked oligosaccharides using immobilized endo-β-N-acetylglucosaminidase A."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 267. 134-138 (2000)

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  • [文献書誌] Fujita,K. et al.: "A plate assay for endo-β-N-acetylglucosaminidase activity using a chromogenic substrate synthesized by transglycosylation with Arthrobacter endo-β-N-acetylglucosaminidase."J.Biosci.Bioeng.. 90. 462-464 (2000)

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  • [文献書誌] Takagaki,K. et al.: "Enzymatic reconstruction of dermatan sulfate."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 270. 588-593 (2000)

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  • [文献書誌] Takagaki,K. et al.: "Chimeric glycosaminoglycan oligosaccharides synthesized by enzymatic reconstruction and their use in substrate specificity determination of Streptococcus hyaluronidase."J.Biochem.. 127. 695-702 (2000)

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  • [文献書誌] Otake,Y. et al.: "Analysis of N-linked oligosaccharides expressed in human sera from healthy controls and patients with non-small cell lung cancer."J.Biochem.,. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Fujita,K. et al: "Identification of amino acid residues essential for the substrate specificity of Flavobacterium sp.endo-β-N-acetylglucosaminidase."Biosci.Biotechnol.Biochem.,. (in press). (2001)

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  • [文献書誌] Ashida,H., et al.: "Enzymatic syntheses of T antigen-containing glycolipid mimicry using the transglycosylation activity of endo-α-N-acetylgalactosaminidase."Carbohyd.Res.,. (in press).

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  • [文献書誌] Haneda,K. et al.: "Chemo-enzymatic synthesis of a bioactive peptide containing a glutamine-linked oligosaccharide and its characterization."Biochem.Biophys.Acta.,. (in press).

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  • [文献書誌] Ishii-Karakasa,I. et al.: "Convenient method for structural determination of glycans related to diseases."New Develoment in Glycomedicine,. (in press).

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  • [文献書誌] Ishii-Karakasa,I. et al.: "Convenient method for full-assignment of ^1H-NMR spectrum of oligosaccharides."Bunseki Kagaku,. (in press).

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  • [文献書誌] Ajisaka,K. et al.: "Efficient synthesis of O-linked glycopeptide by a transglycosylation using endo α-N-acetylgalactosaminidase from Streptomyces sp."Biosci.Biotechnol.Biochem.,. (in press).

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  • [文献書誌] Izu, Y., Izumi, Y., Kurome, Y., Sano, M., Kondo, A., Kato, I., and Ito, M.: "Molecular cloning, expression, and sequence analysis of the endoglycoceramidase II gene from Rhodococcus sp.strain M-777."J.Biol.Chem.. 272. 19846-19850 (1997)

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  • [文献書誌] Ishii-Karakasa, I., Iwase., I., and Hotta, K.: "Structural determination of the O-linked sialyl oligosaccharides liberated from fetuin with endo-α-N-acetylgalactosaminidase-S by HPLC analysis and 600-MHz ^1H-NMR spectroscopy."Eur.J.Biochem.. 247. 709-715 (1997)

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  • [文献書誌] Yamamoto, K., Fujimori, K., Haneda, K., Mizuno, M., Inazu, T., and Kumagai, H.: "Chemo-enzymatic synthesis of a novel glycopeptide using a microbial endoglycosidase."Carbohyd.Res.. 305. 415-422 (1998)

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  • [文献書誌] Haneda, K., Inazu, T., Mizuno, M., Iguchi, R., Yamamoto, K., Kumagai, H., Aimoto, S., Suzuki, H., and Noda, T.: "Chemo-enzymatic synthesis of calcitonin derivatives containing N-Linked oligosaccharides."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 8. 1303-1306

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  • [文献書誌] Okino, N., Tani, T., Imayama, S., and Ito, M.: "Purification and characterization of a novel ceramidase from Pseudomonas aeruginosa."J.Biol.Chem.. 273. 14368-14373 (1998)

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  • [文献書誌] Ji, L., Ito, M., Zhang, G., Hirabayashi, Y., Inokuchi, J., and Yamagata, T.: "Effects of endoglycoceramidase or D-threo PDMP on glucose uptake, glycolysis and mitochondrial respiration in HL60 cells."Arch.Biochem.Biophys.. 359. 107-114 (1998)

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  • [文献書誌] Takegawa, K., Fujita, K., Fan, J.-Q., Tabuchi, M., Tanaka, N., Kondo, A., Iwamoto, H., Kato, I., Lee, Y,C., and Iwahara, S.: "Enzymatic synthesis of a neoglycoconjugate by transglycosylation with Arthrobacter endo-β-N-acetylglucosaminidase : a substrate for colorimetric detection of endo-β-N-acetylglucosaminidase Activity."Anal.Biochem.. 257. 218-223 (1998)

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  • [文献書誌] Deras, I.L., Takegawa, K., Kondo, A., Kato, I., and Lee, Y.C.: "Synthesis of a high-mannose-type oligosaccharide glycopeptide analog containing a glucose-asparagine linkage."Bioorg.Med.Chem.Lett.. 8. 1763-1766 (1998)

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  • [文献書誌] Anindyawati, T., Melliawati, R., Ito, K., Iizuka M.and Minamiura, N.: "Three different types of a-amylases from Aspergillus awamori KT-11 : Their purifications, properties, and specificities."Biosci.Biotechnol.Biochem.. 62. 1351-1357 (1998)

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  • [文献書誌] Tanaka, Y., Takahashi, Y., Shinose, M., Omura, S., Ishii-Karakasa, I., Iwase, H., and Hotta, K.: "Screening and fermentation of endo-α-N-acetylgalactosaminidase S, a mucin-hydrolyzing enzyme from Streptomyces acting on the GalNAc-O-Ser (Thr) Linkage."Journal of Fermentation and Bioengineering. 85. 381-387 (1998)

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  • [文献書誌] Mizuno, M., Haneda, H., Iguchi, R., Muramoto, I., Kawakami, T., Aimoto, S., Yamamoto, K., and Inazu, T.: "Synthesis of a glycopeptide containing oligosaccharides."J.Am.Chem.Soc.. 121. 284-290 (1999)

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  • [文献書誌] Komori, H., Ichikawa, S., Hirabayashi, Y., and Ito, M.: "Regulation of intracellular ceramide content in B16 melanoma cells Biological implications of ceramide glycosylation."J.Biol.Chem.. 274. 8981-8987 (1999)

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  • [文献書誌] Sakaguchi, K., Okino, N., Izu, H., and Ito, M.: "The Glu residue in the conserved Asn-Glu-Pro sequence of endoglycoceramidase is essential for enzymatic activity."Biochem.Biophys.Res.Commun.. 260. 89-93 (1999)

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  • [文献書誌] Miura, Y., Arai, T., Ito, M., Yamamoto, K., and Yamagata, T.: "Requirement for a different hydrophobic moiety and a reliable chromogenic substrate for endo-type glycosylceramidases."Glycobiology. 9. 957-960 (1999)

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  • [文献書誌] Okino, N., Ichinose, S., Imayama, S., Nakamura, T., and Ito, M.: "Molecular cloning, sequencing, and expression of the gene encoding alkaline ceramidase from Pseudomonas aeruginosa. -Cloning of a eramidase homolo from Mycobacterium tuberculosis-"J.Biol.Chem.. 274. 36616-36622 (1999)

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  • [文献書誌] Yamamto, K., Haneda, K., Iguchi, R., Inazu, T., Mizuno, M., Takegawa, K., Kondo, A., and Kato, I.: "Chemo-enzymatic synthesis of a calcitonin derivative containing a high-mann type oligosacchride by endo-β-N-acetylglucosaminidase from Arthrobacter protophormiae."J.Biosci.Bioeng.. 87. 175-179 (1999)

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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