微生物のエンドグリコシダーゼの変異酵素を活用した糖鎖医薬品の開発と調製法の確立

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20380052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用微生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 山本 憲二 京都大学, 生物資源環境学部, 客員教授 (70109049)
• 研究分担者: 芦田 久 京都大学, 大学院・生命科学研究科, 准教授 (40379087)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: エンドグリコシダーゼ / 糖転移活性 / オキサゾリン化合物 / 部位特異的変異酵素 / 化学-酵素合成 / 糖鎖医薬品 / インフルエンザウィルス / 感染阻害剤

研究概要

土壌より単離したカビMucor hiemalisが生産する特異的な糖鎖分解酵素(エンド-β-N-アセチルグルコサミニダーゼ)はタンパク質より加水分解した糖鎖を化合物に付加する活性(糖転移活性)を持っている。この反応を効率良く行う変異酵素を取得して、機能性を持つ糖鎖複合体の合成に用いた。すなわち、反応中間体(オキサゾリン糖鎖誘導体)を合成し、それを基質として用いた変異酵素による効率的な合成方法を開発するとともに、インフルエンザウィルス感染阻害剤などの医薬品の調製に応用した。

研究成果

• [雑誌論文] Efficient Transfer of Sialo-oligosaccharides onto Proteins by Combined Use of a Glycosynthase-like Mutant of Mucor hiemalis Endoglycosidase and Synthetic Sialo-complex-type Sugar Oxazoline. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Umekawa, T.Higashiyama, Y.Koga, T.Tanaka, M.Noguchi, A.Kobayashi, S.Shoda, W.Huang, L.-X.Wang, H.Ashida, K.Yamamoto
  • 雑誌名: Biochim. Biophys. Acta 1800 ページ: 1203-1209
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Glycosynthase Mutant Derived from Mucor hiemalis Endo-β-N-acetylglucosaminidase Capable of Transferring Oligosaccharide from Both Sugar Oxazoline and Natural N-Glycan. (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Umekawa, C.Li, T.Higashiyama, W.Huang, H.Ashida, K.Yamamoto, L.-X.Wang
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 285(1) ページ: 511-521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glycosynthases Enable a Highly Efficient Chemoenzymatic Synthesis of N-Glycoproteins Carrying Intact Nature N-Glycans. (2009)
  • 著者名/発表者名: W.Huang, C.Li, B.Li, M.Umekawa, K.Yamamoto, X.Zhang, L.-X.Wang
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 131(6) ページ: 2214-2223
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of a Sialylglycopolymer with a Chitosan Backbone Having Efficient Inhibitory Activity against Influenza Virus Infection. (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Umemura, M.Itoh, Y.Makimura, K.Yamazaki, M.Umekawa, A.Masui, Y.Matahira, M.Shibata, H.Ashida, K.Yamamoto
  • 雑誌名: J. Med. Chem 51 ページ: 4496-4503
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mutants of Mucor hiemalis Endo-β-N-acetylglucosaminidase Show Enhanced Transglycosylation and Glycosynthase-like Activities. (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Umekawa, W.Huang, B.Li, K.Fujita, H.Ashida, L.-X Wang, K.Yamamoto
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 283(8) ページ: 4469-4479
  • 査読あり
• [学会発表] Endo-M変異酵素を用いた機能性糖鎖複合体の効率的な合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本憲二
  • 学会等名: グライコバイオロジクス研究会
  • 発表場所: 大阪千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2010-12-11
• [学会発表] グライコシンターゼ様エンドグリコシダーゼ変異酵素を用いたシアロ糖ペプチドの合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東山貴幸, ら
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] ひとつだけの酵素を用いた効率的な糖鎖の付加とリモデリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本憲二
  • 学会等名: 第7回糖鎖科学コンソーシアムシンポジウム
  • 発表場所: 大阪千里ライフサイエンスセンター
  • 年月日: 2009-12-07
• [学会発表] 糸状菌由来エンドグリコシダーゼの機能改変と糖鎖複合体合成への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 東山貴幸, ら
  • 学会等名: 日本生物工学会大会第61回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] ノイラミニダーゼ阻害剤によるインフルエンザウイルス捕捉型感染阻害剤の効果促進 (2009)
  • 著者名/発表者名: 三谷誠司, ら
  • 学会等名: 日本生物工学会大会第61回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 微生物由来エンドグリコシダーゼの機能改変と機能性糖鎖複合体の合成への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅川碧里, ら
  • 学会等名: 第29回日本糖質学会
  • 発表場所: 高山飛騨生活文化センター
  • 年月日: 2009-09-11
• [学会発表] Improvement of a Novel Glycosynthase-like Mutant of Mucor hiemalis Endoglycosidase for Efficient Syntheses of Glycoconjugates (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅川碧里, ら
  • 学会等名: 15th European Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: ウィーン大学、オーストリア国
  • 年月日: 2009-07-20
• [学会発表] シアロ糖鎖を活用したインフルエンザウイルス捕捉型感染阻害剤のデザイン (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅村舞子, ら
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-02-07
• [学会発表] 糸状菌由来endo-β-N-acetylglucosaminidaseが有する特異な糖転移機能の解析とグライコシンターゼ化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅川碧里, ら
  • 学会等名: 日本農芸化学会関西支部講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2009-02-07
• [学会発表] Development of a Novel Glycosynthase Mutant of Endo-β-N-acetylglucosaminidase from Mucor hiemalis (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅川碧里, ら
  • 学会等名: 24th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: オスロ、ノルウェー国
  • 年月日: 2008-07-29
• [学会発表] Simple Synthesis of Influenza Virus Binding-Inhibitor Composed of Only Sugar Chains from Natural Compounds (2008)
  • 著者名/発表者名: 梅村舞子, ら
  • 学会等名: 24th International Carbohydrate Symposium
  • 発表場所: オスロ、ノルウェー国
  • 年月日: 2008-07-29
• [図書] 糖鎖化学の基礎と実用化 エンド型グリコシダーゼを用いた糖ペプチドの化学-酵素合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本憲二
  • 総ページ数: 31-39
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 糖鎖を知る ひとつだけの微生物酵素を用いて糖鎖を付ける方法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山本憲二
  • 総ページ数: 18-25
  • 出版者: 科学技術振興機構
• [図書] 複合糖質の化学と最新応用技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅川碧里、山本憲二
  • 総ページ数: 96-103
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] ホームページ
  • URL: http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/molecule/ammbio/index.html