オリゴ糖鎖の分子認識発現に関する糖鎖工学的研究

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06808055
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 碓氷 泰市 静岡大学, 農学部, 教授 (50111802)
• キーワード: Glycotechnology / Enzymatic Synthesis / Transglycosylation / Oligosacchavide Unit / Glycosidase / Glycoconjugate / Glycopolymer / Lectin

研究概要

本研究は、複合糖質の糖鎖構造に基づいてグリコシダーゼの転移・水解反応を活用して重要オリゴ糖鎖2-3糖単位の実践的合成法を確立し、得られたオリゴ糖を高分子に組み込んで糖鎖高分子となし、糖鎖プローブの作成を目指した。
1.ムチン型糖鎖I型の構造ミミック単位である3-O-β-ガラクトシル-α-N-アセチルグルコサミニド配糖体(Galβ1-3GalNAcα-pNP)をブタ精巣β-ガラクトシダーゼのガラクトシル転移反応を活用し、ラクトースとp-ニトロフェニルα-N-アセチルガラクトサミニドとから従来では達成し得ない効率的な合成に成功した。
スフィンゴ糖脂質オリゴ糖単位として知られているラクト-N-トリオースII(GlcNAcβ1-3Galβ1-4Glc)単位を合成すべくNocardia orientalis起源β-N-アセチルヘキソサミニダーゼを用い、受容体のラクトースグリコシド誘導体へのN-アセチルグルコサミニル転移反応を試みた。この場合、受容体気質とシクロデキストリンとを包接複合体となし反応を行うとGlcNAc転移の位置選択性の操作が可能で、目的化合物の収率の向上ををもたらした。
3.酵素合成で得たp-ニトロフェニルβ-ラクトサミニドを出発原料に用いてニトロ基を還元後、p-アクロイルアミノフェニル配糖体とし、これをモノマーにして重合反応を行い糖鎖ポリマー(pA-LacNAc)を得た。同じ合成プロセスでpA-IsoLacNAc、pA-Lac等を得た。これらはレクチンとの糖鎖認識に基づいた結合特性を示し、糖鎖ブローブとしての利用が期待できた。

研究成果

• [文献書誌] T.Usui et al.: "Regioselectivity of β-D-galactosyl disaccharide formation using the β-D-galactosidase from Bacillus circulans" Carbohydr. Res., in press.
• [文献書誌] Y.Matashira et al.: "Enzymic synthesis of Lacto-N-triose II and its analogues" Glycoconjugate J.12. 664-671 (1995)
• [文献書誌] Y.Matahira et al.: "N-Acetylglucosaminyl disaccharide and trisaccharide formations through lysozyme-catalyzed transfer reaction" J. Carbohydr. Chem.14. 213-215 (1995)
• [文献書誌] K.Kobayashi et al.: "Synthesis of poly N-acetyl-β-lactosaminide-carring acrylamide via a chemical-enzymatic hybrid process" Methods in Enzymology. 242. 226-235 (1994)
• [文献書誌] K.Kobayashi et al.: "Chemoenzymatic synthesis of a glycopolymer carring clustered-N-acetyl-β-lactosaminide moieties" J. Carbohydr. Chem.13. 753-766 (1994)
• [文献書誌] T.Usui et al.: "Enzymatic synthesis of trisaccharide core region of carbohydrate chain of N-glycoprotein" Glycoconjugate J.11. 105-110 (1994)