糖鎖結合による生体機能分子の高活性化

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08455435
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 瓜生 敏之 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (80011005)
• 研究分担者: 鬘屋 要 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (20251465)
• キーワード: 糖タンパク質 / オリゴ糖鎖 / 酵素活性 / アルカリフォスファターゼ / マルトース / マルトヘキサオース / 還元アミノ化 / ポリリジン

研究概要

温和な条件でタンパク質にオリゴ糖鎖を結合させる反応をまず調べた。還元剤のNaBH_3CNを用い37℃数時間でタンパク質のモデル化合物であるポリリジンおよびポリアルギニンの側鎖アミノ基に、糖残基数2〜7のマルトオリゴ糖を結合させ得る反応を見出した。糖鎖結合ポリリジンおよびポリアルギニンの^<13>CNMRスペクトルにおいて、新規に糖成分の吸収および末端アミノ基の隣の炭素吸収が、未反応物のそれより数ppm離れて現れるので、それを定量した。10当量のマルトース(2糖)やマルトペンタオースをオリゴ糖として用い、85〜90%の糖鎖置換率が得られる条件を見出した。次に、天然の酵素へ適用した。aldolase,lactate dehydrogenase,6-phosphogluconic dehydrogenase,cholinesterase,およびphosphatase alkaline(アルカリフォスファターゼ)に充分量のマルトースを還元アミノ化反応で結合させた。aldolase(9%)を除いた他の4つの酵素は、マルトース結合反応後の活性低下が少なく、元の活性の58〜90%を保持していた。アルカリフォスファターゼにつき、マルトースおよびマルトヘプタオース(7糖)を結合させて、酵素活性を評価した。糖鎖の結合により酵素活性は低下したが、10日〜120日間経過後の酵素活性は糖鎖結合により大幅に保持されることが分った。60℃熱処理の影響を調べたところ、糖鎖結合物は60〜120分後の残存活性がやや高かった。アルカリフォスファターゼについては、糖鎖長の長いマルトヘキサオース結合物の方が、トリオースやペンタオースよりも60分後まで保持された活性値が高かった。糖鎖の種類、長さ、置換度の影響をさらに調べる予定である。

研究成果

• [文献書誌] T.Yoshida,B.Kang,K.Hattori,Q.Huang,T.Uryu: "Ring-Opening Polymerization of 1,4-Anhydro Xylose Derivative Having Azido Group and Synthesis of Stereoregular 3-Amino-3-deoxy-(1→5)-α-D-xylofuranan" Macromolecules. 29. 3117-3122 (1996)
• [文献書誌] Y.-S Choi,T.Yoshida,T.Mimura,Y.Kaneko,H.Nakashima,T.Uryu et al.: "Synthesis of Sulfated Octadecyl Ribo-Oligosaccharides with Potent Anti-AIDS Virus Activity by Ring-Opening Polymerization of 1,4-Anhydro Ribose Derivative" Carbohydrate Research. 282. 113-123 (1996)
• [文献書誌] T.Uryu,K.Katsuraya,T.Yoshida: "Synthesis of Sulfated Polysaccharides and Oligosaccharide Derivatives with Potent Anti-AIDS Virus Activity" J.Macromol.Sci.Pure Appl.Chem.A33. 1863-1874 (1996)
• [文献書誌] K.Hattori,T.Yoshida,T.Uryu: "Ring-Opening Polymerization of Benzylated 1,6-Anhydro-allose Derivative Having Azido Group and Synthesis of 3-Amino-3-deoxy-(1→6)-α-D-allopyranan" Macromol.Chem.Phys.(in press).
• [文献書誌] T.Yoshida,K.Hattori,H.Sawada,Y.Choi,T.Uryu: "Graft Copolymerization of Methyl Methacrylate onto Curdlan" J.Polym.Sci.A.Polym.Chem.34. 3053-3060 (1996)
• [文献書誌] A.Sato,T.Kato,T.Uryu: "Hydrogen-Bonded Liquid-Crystalline Polymer Blends Formed from a Thermotropic Polyester Containing a Lateral Pyridyl Group and Poly(4-vinylphenol)" J.Polym.Sci.A.Polym.Chem.34. 503-505 (1996)
• [文献書誌] K.Katsuraya,K.Inazawa,H.Nakashima,T.Uryu(分担): "Biochemical Functions and Biotechnology of Natural and Artificial Polymers" ATL Press, 11 (1996)
• [文献書誌] K.Matsuzaki,T.Uryu,T.Asakura: "NMR Spectroscopy of Polymers" Japan Scientific Societies Press and Karger, 275 (1996)