JP2001057882A - Sulfate group transferase preparation - Google Patents

Sulfate group transferase preparation

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JP2001057882A JP11234750A JP23475099A JP2001057882A JP 2001057882 A JP2001057882 A JP 2001057882A JP 11234750 A JP11234750 A JP 11234750A JP 23475099 A JP23475099 A JP 23475099A JP 2001057882 A JP2001057882 A JP 2001057882A
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sulfotransferase
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the subject new enzyme preparation capable of specifically transferring a sulfate group from a sulfate group donor to an OH group at the 6-position of N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue of glycosaminoglycan, suitable for production of a sulfated polysaccharide useful for a medicine, etc., function analysis, etc. SOLUTION: This new sulfate group transferase preparation specifically transfers a sulfate group from a sulfate group donor to an OH group at the 6-position of N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue of glycosaminoglycan, transfers the sulfate group to chondroitinsulfuric acid A derived from a whale cartilage, chondroitinsulfuric acid C derived from a shark cartilage and dermatan sulfate derived from-swine skin but not to chondroitinsulfuric acid E derived from a squid cartilage, keratan sulfate derived from bovine cornea, heparan sulfate derived from bovine kidney and CDSNS-heparin, increases activity in the presence of Mn2+, Mg2+, Ca2+, NaCl, KCl, protamine, etc., inhibits the sulfate group from transferring to chondroitinsulfuric acid A by chondroitinsulfuric acid E. The preparation has uniformity and is obtained by extraction from an organism body such as squid cartilage, etc.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、硫酸基転移酵素
(スルホトランスフェラーゼ)調製物及びその製造方法
並びに硫酸基転移酵素調製物の利用に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sulfotransferase (sulfotransferase) preparation, a method for producing the same, and use of the sulfotransferase preparation.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンドロイチン硫酸(CS-E)は、コンドロ
イチン硫酸のアイソマーの一つであり、一硫酸化二糖繰
り返し単位に加えて、独自の二硫酸化二糖繰り返し単位
(GlcAβ1-3GalNAc(4,6-bisSO4){GlcAはグルクロン酸
残基、GalNAc(4,6-bisSO4)は4位と6位のヒドロキシル
基が共に硫酸化されているN−アセチルガラクトサミン
残基、β1-3はβ1-3結合を示す})を有している。CS-E
は、最初、イカ軟骨で見い出され、続いて肥満細胞、多
形核顆粒球、単球及びマクロファージなど種々の細胞に
分布していることが見い出された。CS-Eは、肥満細胞か
らヒスタミン放出、血小板第4因子の好中球への結合、
前凝固活性の制御、及び、リポタンパク質リパーゼのマ
クロファージへの結合に関与していると考えられてい
る。ラット糸球体及びラットメサンギウム細胞は、CS-
E、及び、メクラウナギ脊索で見い出されていたIdoAα1
-3GalNAc(4,6-bisSO4)単位{IdoAはイズロン酸残基}を
含むグリコサミノグリカンを合成することが報告されて
いる。GalNAc(4,6-bisSO4)は、コンドロイチン硫酸の非
還元末端にも見い出されており、アグリカンの非還元末
端GalNAc(4,6-bisSO4)の割合はヒト変形性関節炎におい
て減少することが見い出されている。トロンボモジュリ
ンの抗凝固活性は、非還元末端にGalNAc(4,6-bisSO4)を
含むコンドロイチン硫酸の存在に依存すると報告されて
いる。これらの知見は、CS-E、又は、コンドロイチン硫
酸の非還元末端のGalNAc(4,6-bisSO4)が種々の細胞相互
作用において重要な役割を果たしていることを示唆して
いる。
2. Description of the Related Art Chondroitin sulfate (CS-E) is one of the isomers of chondroitin sulfate. In addition to monosulfated disaccharide repeating units, chondroitin sulfate repeating units (GlcAβ1-3GalNAc (4 , 6-bisSO 4) {GlcA is glucuronic acid residue, GalNAc (4,6-bisSO 4) 4-position and the hydroxyl group at the 6-position are both sulfated N- acetylgalactosamine residues, β1-3 }) indicating β1-3 bond. CS-E
Was first found in squid cartilage and subsequently found to be distributed in various cells such as mast cells, polymorphonuclear granulocytes, monocytes and macrophages. CS-E releases histamine from mast cells, binds platelet factor 4 to neutrophils,
It is thought to be involved in the regulation of procoagulant activity and in the binding of lipoprotein lipase to macrophages. Rat glomeruli and rat mesangial cells are CS-
E and IdoAα1 found in the eel chord
It has been reported that -3GalNAc (4,6-bisSO 4 ) unit {IdoA synthesizes glycosaminoglycans containing iduronic acid residues}. GalNAc (4,6-bisSO 4) is also found in non-reducing end of chondroitin sulfate, the ratio of aggrecan nonreducing terminal GalNAc (4,6-bisSO 4) is to be reduced in human osteoarthritis Have been found. It has been reported that the anticoagulant activity of thrombomodulin depends on the presence of chondroitin sulfate containing GalNAc (4,6-bisSO 4 ) at the non-reducing end. These findings suggest that CS-E or GalNAc (4,6-bisSO 4 ) at the non-reducing end of chondroitin sulfate plays an important role in various cell interactions.

【0003】GalNAc(4,6-bisSO4)を生成できるスルホト
ランスフェラーゼについては、イカ軟骨(J. Biol. Che
m., 246, 7357-7365(1971))、ウズラ卵管(J. Biol. Che
m., 256, 5443-5449(1981))及びヒト血清(J. Biol. Che
m., 261, 4460-4469 (1986);J. Biol. Chem., 261, 447
0-4475 (1986))を酵素源として研究されている。ウズラ
卵管及びヒト血清から得られたスルホトランスフェラー
ゼは、主に、非還元末端のN-アセチル-4-スルホガラク
トサミン残基(GalNAc(4-SO4))の6位の硫酸化を触媒
し、一方、イカ軟骨から部分精製されたスルホトランス
フェラーゼは内部GalNAc(4-SO4)の6位の硫酸化を触媒
する。しかし、これらのスルホトランスフェラーゼの厳
密な基質特異性は、これらのスルホトランスフェラーゼ
の均一調製物が得られていないため、はっきりしていな
い。
[0003] As for sulfotransferase capable of producing GalNAc (4,6-bisSO 4 ), squid cartilage (J. Biol.
m., 246, 7357-7365 (1971)), quail oviduct (J. Biol. Che.
m., 256, 5443-5449 (1981)) and human serum (J. Biol. Che.
m., 261, 4460-4469 (1986); J. Biol. Chem., 261, 447.
0-4475 (1986)) as an enzyme source. Sulfotransferase obtained from quail oviduct and human serum are mainly the 6-position sulfation of non-reducing terminal N- acetyl-4-sulfonyl galactosamine residue (GalNAc (4-SO 4) ) and a catalyst, On the other hand, sulfotransferase partially purified from squid cartilage catalyzes the sulfation of internal GalNAc (4-SO 4 ) at position 6. However, the exact substrate specificity of these sulfotransferases is unclear because no homogeneous preparation of these sulfotransferases has been obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】コンドロイチン硫酸の
生理活性発現における硫酸化の重要性を考えると、従来
知られていなかった硫酸化特性を有する、コンドロイチ
ン硫酸に硫酸基を転移する酵素は、コンドロイチン硫酸
の機能解析の研究のみならず、ヒトに好ましい生理活性
を有する医薬品の創造を目的としたコンドロイチン硫酸
を提供するためにも非常に重要である。そして、酵素を
このような目的に用いるには、その酵素は、基質特異性
や硫酸化部位などの硫酸化特性が十分に確立される程度
まで精製される必要がある。また、比活性も極力高める
必要がある。
Considering the importance of sulfation in the expression of the physiological activity of chondroitin sulfate, an enzyme having a sulfation property which has not been known so far and which transfers a sulfate group to chondroitin sulfate is known as chondroitin sulfate. It is very important not only for studying the functional analysis of, but also for providing chondroitin sulfate for the purpose of creating a drug having favorable physiological activity for humans. Then, in order to use the enzyme for such a purpose, the enzyme needs to be purified to such an extent that the sulfation characteristics such as substrate specificity and sulfation site are sufficiently established. It is also necessary to increase the specific activity as much as possible.

【0005】したがって、本発明は、コンドロイチン硫
酸等に対して、従来知られていなかった硫酸化特性を示
し、その硫酸化特性が確立され、かつ比活性が極めて高
い硫酸基転移酵素調製物を提供することを目的とする。
[0005] Accordingly, the present invention provides a sulfotransferase preparation exhibiting a sulfation characteristic which has not been known before, exhibiting its sulfation characteristic and having extremely high specific activity with respect to chondroitin sulfate and the like. The purpose is to do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、今までに
部分精製しかされておらず、基質特性が明確にされてい
なかった、イカ軟骨由来のスルホトランスフェラーゼの
精製について検討した結果、プロタミン沈殿を用いるこ
とによって、この酵素を硫酸化特性が確立され、また十
分に高い比活性を有する程度にまで精製することに成功
し、本発明を完成した。
The present inventors have studied the purification of squid cartilage-derived sulfotransferase, which has only been partially purified to date and whose substrate characteristics have not been clarified. By using the precipitate, the enzyme was established to have a sulfated property and was successfully purified to a sufficiently high specific activity, thereby completing the present invention.

【0007】したがって、本発明は、下記理化学的性質
を有し、SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動において
実質的に均一なバンドを示す、硫酸基転移酵素調製物
(以下、「本発明調製物」ともいう)を提供する。 (1)作用:硫酸基供与体から、グリコサミノグリカン
のN−アセチルガラクトサミン4−硫酸残基(以下、Ga
lNAc(4-SO4)ともいう)の6位のヒドロキシル基に、特
異的に硫酸基を転移する。 (2)基質特異性:クジラ軟骨由来のコンドロイチン硫
酸A、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸C、ブタ皮由
来のデルマタン硫酸には硫酸基を転移する。イカ軟骨由
来のコンドロイチン硫酸E、ウシ角膜由来のケラタン硫
酸、ウシ腎臓由来のヘパラン硫酸、CDSNS−ヘパリ
ンには硫酸基を実質的に転移しない。 (3)活性化:20mMのMn2+、Mg2+、Ca2+、S
2+、Ba2+またはCo 2+の存在下で活性が増加する。
0.1MのNaCl、0.1MのKClまたは0.15
mg/mlのプロタミンの存在下で活性が増加する。 (4)阻害:コンドロイチン硫酸Eによって、コンドロ
イチン硫酸Aへの硫酸基の転移が阻害される。デルマタ
ン硫酸によって、コンドロイチン硫酸Aへの硫酸基の転
移が阻害される。コンドロイチン硫酸Aによって、デル
マタン硫酸への硫酸基の転移が阻害される。
Therefore, the present invention provides the following physicochemical properties:
With SDS-polyacrylamide gel electrophoresis
Sulfotransferase preparation showing a substantially uniform band
(Hereinafter, also referred to as “the preparation of the present invention”). (1) Action: From sulfate group donor, glycosaminoglycan
N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue (hereinafter referred to as Ga
lNAc (4-SOFour)), The 6-position hydroxyl group
Transfers sulfate groups differently. (2) Substrate specificity: chondroitin sulfate from whale cartilage
Acid A, chondroitin sulfate C from shark cartilage, pig skin
The sulfate group is transferred to dermatan sulfate. Squid cartilage
Conventional chondroitin sulfate E, keratan sulfate from bovine cornea
Acid, heparan sulfate from bovine kidney, CDSNS-Hepari
The sulfate group is not substantially transferred to the compound. (3) Activation: 20 mM Mn2+, Mg2+, Ca2+, S
r2+, Ba2+Or Co 2+Increases in the presence of.
0.1 M NaCl, 0.1 M KCl or 0.15
Activity increases in the presence of mg / ml protamine. (4) Inhibition: Chondroitin sulfate E causes chondroitin
Transfer of a sulfate group to itin sulfate A is inhibited. Dermata
Transfer of sulfate groups to chondroitin sulfate A
Transfer is inhibited. By Chondroitin Sulfate A, Dell
Transfer of sulfate groups to matane sulfate is inhibited.

【0008】本発明調製物は、好ましくは、さらに下記
理化学的性質を有する。 (5)分子量:約63kD、約54kD(SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動;非還元条件下) (6)至適pH:6.2付近
The preparations according to the invention preferably further have the following physicochemical properties: (5) Molecular weight: about 63 kD, about 54 kD (SDS-polyacrylamide gel electrophoresis; under non-reducing conditions) (6) Optimum pH: around 6.2

【0009】また、本発明調製物は、好ましくは、さら
に下記の理化学的性質を有する。 (7)至適Ca2+濃度:約20mM(コンドロイチン硫
酸Aが基質の場合)。約100mM(デルマタン硫酸が
基質の場合)。 (8)Km値: 約5×10-7 M(3’−ホスホアデノシン5’−ホス
ホ硫酸) 約1.3×10-7 M(ブタ皮由来のデルマタン硫酸) 約1.1×10-6 M(クジラ軟骨由来のコンドロイチ
ン硫酸A)
The preparation of the present invention preferably further has the following physicochemical properties. (7) Optimal Ca 2+ concentration: about 20 mM (when chondroitin sulfate A is the substrate). About 100 mM (when dermatan sulfate is the substrate). (8) Km value: about 5 × 10 −7 M (3′-phosphoadenosine 5′-phosphosulfate) about 1.3 × 10 −7 M (dermatan sulfate from pig skin) about 1.1 × 10 −6 M (chondroitin sulfate A derived from whale cartilage)

【0010】本発明調製物は、イカ軟骨由来であること
が好ましい。
[0010] The preparation of the present invention is preferably derived from squid cartilage.

【0011】また、本発明は、本発明調製物の製造方法
を提供する。この製造方法は、下記の工程を少なくとも
含む。 (工程1)本発明調製物に含まれる硫酸基転移酵素を含有
する生物体(好ましくはイカ軟骨)から、抽出物を取得
する工程。 (工程2)抽出物とプロタミンとを接触させ、沈殿物を生
成させる工程。 (工程3)工程2により生成した沈殿物を除去する工程。
The present invention also provides a method for producing the preparation of the present invention. This manufacturing method includes at least the following steps. (Step 1) A step of obtaining an extract from an organism (preferably squid cartilage) containing a sulfotransferase contained in the preparation of the present invention. (Step 2) A step of bringing the extract into contact with protamine to form a precipitate. (Step 3) A step of removing the precipitate generated in Step 2.

【0012】上記製造方法は、前記工程3の後に実施さ
れる、ヘパリンをリガンドとするアフィニティークロマ
トグラフィー工程及びアデノシン3',5'-二リン酸をリガ
ンドとするアフィニティークロマトグラフィー工程をさ
らに含むことが好ましい。
[0012] The production method may further include an affinity chromatography step using heparin as a ligand and an affinity chromatography step using adenosine 3 ', 5'-diphosphate as a ligand, which is performed after the step 3. preferable.

【0013】さらに、本発明は、本発明調製物を用いた
コンドロイチン硫酸Eの製造方法を提供する。この方法
は、コンドロイチン硫酸Aに本発明調製物を作用させ、
生成したコンドロイチン硫酸Eを単離することを含む。
Further, the present invention provides a method for producing chondroitin sulfate E using the preparation of the present invention. This method comprises reacting the preparation of the present invention with chondroitin sulfate A,
Isolating the resulting chondroitin sulfate E.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明調製物の有する理化学的性
質について、先ず、説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, the physicochemical properties of the preparation of the present invention will be described.

【0015】(1)作用:硫酸基供与体から、グリコサ
ミノグリカンのN−アセチルガラクトサミン4−硫酸残
基の6位のヒドロキシル基に、特異的に硫酸基を転移す
る。ここで、「特異的」とは、グリコサミノグリカンを
構成する残基のヒドロキシル基及びアミノ基において、
N−アセチルガラクトサミン4−硫酸残基の6位のヒド
ロキシル基以外の基を実質的に硫酸化しないことを意味
する。すなわち、4−硫酸化N−アセチルガラクトサミ
ンの6位のヒドロキシル基以外には実質的に硫酸基を転
移せず、また、ヘキスロン酸残基には実質的に硫酸基を
転移しない。
(1) Action: A sulfate group is specifically transferred from a sulfate group donor to a hydroxyl group at the 6-position of N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue of glycosaminoglycan. Here, “specific” refers to a hydroxyl group and an amino group of a residue constituting glycosaminoglycan,
It means that groups other than the hydroxyl group at the 6-position of N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue are not substantially sulfated. That is, the sulfate group is not substantially transferred to the 4-sulfated N-acetylgalactosamine except for the hydroxyl group at the 6-position, and the sulfate group is not substantially transferred to the hexuronic acid residue.

【0016】硫酸基供与体は、好ましくは、3’−ホス
ホアデノシン5’−ホスホ硫酸(以下、「PAPS」とも記
載する)である。
The sulfate group donor is preferably 3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate (hereinafter also referred to as "PAPS").

【0017】好ましくは、グリコサミノグリカン中の非
還元末端のN−アセチルガラクトサミン4−硫酸残基へ
の転移活性と、内部のN−アセチルガラクトサミン4−
硫酸残基への転移活性とは、J. Biol. Chem., 261, 447
0-4475 (1986)に記載の測定方法により求めた場合、内
部残基への転移活性の方が大きいことが好ましい。
Preferably, the activity of transferring the non-reducing end of the glycosaminoglycan to N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue and the activity of internal N-acetylgalactosamine 4-sulfate are reduced.
The transfer activity to sulfate residues is described in J. Biol. Chem., 261, 447.
As determined by the measurement method described in 0-4475 (1986), it is preferable that the transfer activity to an internal residue is larger.

【0018】(2)基質特異性:クジラ軟骨由来のコン
ドロイチン硫酸A、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸
C、ブタ皮由来のデルマタン硫酸には硫酸基を転移す
る。イカ軟骨由来のコンドロイチン硫酸E、ウシ角膜由
来のケラタン硫酸、ウシ腎臓由来のヘパラン硫酸、CD
SNS−ヘパリンには硫酸基を実質的に転移しない。C
DSNS−ヘパリン(completely desulfated, N-resul
fated heparin)は、完全脱硫酸化後、グルコサミン残
基をN−硫酸化したヘパリンを意味する。
(2) Substrate specificity: Sulfate groups are transferred to chondroitin sulfate A derived from whale cartilage, chondroitin sulfate C derived from shark cartilage, and dermatan sulfate derived from pig skin. Chondroitin sulfate E from squid cartilage, keratan sulfate from bovine cornea, heparan sulfate from bovine kidney, CD
Sulfate groups are not substantially transferred to SNS-heparin. C
DSNS-heparin (completely desulfated, N-resul
Fated heparin means heparin in which glucosamine residues are N-sulfated after complete desulfation.

【0019】上記作用から明らかなように、コンドロイ
チン硫酸Cであっても、一部のN−アセチルガラクトサ
ミン残基の4位のヒドロキシル基が硫酸化されており、
同残基の6位のヒドロキシル基が硫酸化されていないも
のであれば、本発明調製物により硫酸基が転移される。
また、イカ軟骨由来のコンドロイチン硫酸Eには硫酸基
が実質的に転移されないが、コンドロイチン硫酸Eであ
っても、一部のN−アセチルガラクトサミン残基の4位
のヒドロキシル基が硫酸化されており、同残基の6位の
ヒドロキシル基が硫酸化されていないものであれば、本
発明調製物により硫酸基が転移される。
As is apparent from the above-mentioned action, even in the case of chondroitin sulfate C, the hydroxyl group at the 4-position of some N-acetylgalactosamine residues is sulfated,
If the hydroxyl group at the 6-position of the residue is not sulfated, the sulfate group is transferred by the preparation of the present invention.
Further, although a sulfate group is not substantially transferred to chondroitin sulfate E derived from squid cartilage, even in the case of chondroitin sulfate E, the hydroxyl group at the 4-position of some N-acetylgalactosamine residues is sulfated. If the hydroxyl group at the 6-position of the residue is not sulfated, the sulfate group is transferred by the preparation of the present invention.

【0020】(3)活性化:20mMのMn2+、M
2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+またはCo 2+の存在下で
活性が(通常には、非存在下に比べ、2〜4倍に)増加
する。0.1MのNaCl、0.1MのKClまたは
0.15mg/mlのプロタミンの存在下で活性が(通
常には、非存在下に比べ、2〜3倍に)増加する。
(3) Activation: 20 mM Mn2+, M
g2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+Or Co 2+In the presence of
Increased activity (usually 2 to 4 times compared to absence)
I do. 0.1 M NaCl, 0.1 M KCl or
Activity in the presence of 0.15 mg / ml protamine (
It always increases (2 to 3 times compared to the absence).

【0021】(4)阻害:コンドロイチン硫酸Eによっ
て、コンドロイチン硫酸Aへの硫酸基の転移が阻害され
る。デルマタン硫酸によって、コンドロイチン硫酸Aへ
の硫酸基の転移が阻害される。コンドロイチン硫酸Aに
よって、デルマタン硫酸への硫酸基の転移が阻害され
る。
(4) Inhibition: Transfer of a sulfate group to chondroitin sulfate A is inhibited by chondroitin sulfate E. The transfer of a sulfate group to chondroitin sulfate A is inhibited by dermatan sulfate. Chondroitin sulfate A inhibits the transfer of sulfate groups to dermatan sulfate.

【0022】ここで、「阻害される」とは、通常には、
基質としてのグリコサミノグリカンと阻害剤としてのグ
リコサミノグリカンとが同量存在するときに、基質への
硫酸基の転移が、阻害剤非存在下に比べて35%以下に
なることを意味する。
Here, "inhibited" usually means
When the same amount of glycosaminoglycan as the substrate and glycosaminoglycan as the inhibitor are present, it means that the transfer of sulfate groups to the substrate is 35% or less as compared with the absence of the inhibitor. I do.

【0023】本発明調製物は、好ましくは、さらに下記
理化学的性質を有する。 (5)分子量:約63kD、約54kD(SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動;非還元条件下) (6)至適pH:6.2付近
The preparations according to the invention preferably further have the following physicochemical properties: (5) Molecular weight: about 63 kD, about 54 kD (SDS-polyacrylamide gel electrophoresis; under non-reducing conditions) (6) Optimum pH: around 6.2

【0024】また、本発明調製物は、好ましくは、さら
に下記の理化学的性質を有する。 (7)至適Ca2+濃度:約20mM(コンドロイチン硫
酸Aが基質の場合)。約100mM(デルマタン硫酸が
基質の場合)。 (8)Km値: 約5x10-7 M(3’−ホスホアデノシン5’−ホス
ホ硫酸) 約1.3x10-7 M(ブタ皮由来のデルマタン硫酸) 約1.1x10-6 M(クジラ軟骨由来のコンドロイチ
ン硫酸A)
The preparation of the present invention preferably further has the following physicochemical properties. (7) Optimal Ca 2+ concentration: about 20 mM (when chondroitin sulfate A is the substrate). About 100 mM (when dermatan sulfate is the substrate). (8) Km value: about 5x10 -7 M (3'-phosphoadenosine 5'-phosphosulfate) about 1.3 x 10 -7 M (dermatan sulfate derived from porcine skin) from about 1.1 × 10 -6 M (from whale cartilage Chondroitin sulfate A)

【0025】上記の理化学的性質は、後記実施例に示し
た方法により測定できる。
The above physicochemical properties can be measured by the methods described in the examples below.

【0026】本発明調製物は、SDS-ポリアクリルアミド
ゲル電気泳動(PAGE)において実質的に均一なバンドを示
す。ここで、「実質的に均一な」とは、硫酸化特性が確
立するのに十分な精製度になっていることが確認される
バンドを示すことを意味し、単一のバンドを示すことを
意味するものではない。SDS-PAGEの条件としては、典型
的には、後記実施例に示した条件が挙げられる。
The preparation of the present invention shows a substantially uniform band on SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (PAGE). Here, "substantially uniform" means that a band is confirmed to be sufficiently purified to establish a sulfated property, and indicates a single band. It does not mean. Typically, the conditions for SDS-PAGE include the conditions described in Examples below.

【0027】本発明調製物は、イカ軟骨由来であること
が好ましい。
The preparation of the present invention is preferably derived from squid cartilage.

【0028】また、本発明調製物は、100000 U/mg以上
(より好ましくは150000 U/mg以上)の比活性を有する
ことが好ましい。比活性は、後記実施例に示した方法に
したがって、調製物の活性及びタンパク質量を測定(活
性については本発明調製物の特性評価に用いた標準反応
混合物を用いる)することにより算出できる。
The preparation of the present invention preferably has a specific activity of 100,000 U / mg or more (more preferably, 150,000 U / mg or more). The specific activity can be calculated by measuring the activity of the preparation and the amount of the protein (using the standard reaction mixture used for evaluating the characteristics of the preparation of the present invention) in accordance with the method described in the Examples below.

【0029】本発明調製物は、以下に説明する本発明調
製物の製造方法により製造することができる。
The preparation of the present invention can be produced by the method for producing the preparation of the present invention described below.

【0030】本発明により提供される、本発明調製物の
製造方法は、下記の工程を少なくとも含む。 (工程1)本発明調製物に含まれる硫酸基転移酵素を含有
する生物体から、抽出物を取得する工程。 (工程2)抽出物とプロタミンとを接触させ、沈殿物を生
成させる工程。 (工程3)工程2により生成した沈殿物を除去する工程。
The method for producing the preparation of the present invention provided by the present invention comprises at least the following steps. (Step 1) A step of obtaining an extract from an organism containing a sulfotransferase contained in the preparation of the present invention. (Step 2) A step of bringing the extract into contact with protamine to form a precipitate. (Step 3) A step of removing the precipitate generated in Step 2.

【0031】工程1において、本発明調製物に含まれる
硫酸基転移酵素を含有する生物体は、前記硫酸基転移酵
素を含有するものである限り特に制限されず、ヒト以外
の生物自体、生物から分離した生体組織、生体組織から
分離した細胞、遺伝子工学的に改変した細胞等を用いる
ことができる。このような生物体は、本発明により明ら
かにされた本発明調製物の性質を指標として生物体をス
クリーニングすることで選択することができる。好まし
くは生物体はイカ軟骨である。生物体から抽出物を取得
する方法としては、公知の抽出方法が使用でき、通常に
は、生物体を緩衝液中で破砕し、遠心分離により上清を
得る方法が挙げられる。破砕方法は、生物体の性質によ
り適宜選択される。
In step 1, the organism containing a sulfotransferase contained in the preparation of the present invention is not particularly limited as long as it contains the above sulfotransferase. Separated living tissue, cells separated from living tissue, cells modified by genetic engineering, and the like can be used. Such an organism can be selected by screening the organism using the properties of the preparation of the present invention revealed by the present invention as an index. Preferably, the organism is squid cartilage. As a method for obtaining the extract from the organism, a known extraction method can be used, and usually, a method in which the organism is crushed in a buffer and the supernatant is obtained by centrifugation is used. The crushing method is appropriately selected depending on the properties of the organism.

【0032】工程2においては、通常、プロタミンを抽
出物に添加することにより、抽出物とプロタミンとが接
触させられる。これにより沈殿物が生成する。プロタミ
ンの量は、生物体の種類等に応じて異なる、抽出物に含
まれるプロテオグリカンの量に基づいて選択される。こ
の量の選択は、後記実施例1に記載したような方法によ
り行うことができる。
In the step 2, usually, the extract is brought into contact with the protamine by adding protamine to the extract. This produces a precipitate. The amount of protamine is selected based on the amount of proteoglycan contained in the extract, which varies depending on the type of organism and the like. Selection of this amount can be performed by a method as described in Example 1 below.

【0033】工程3の沈殿物の除去は、遠心分離などの
通常に採用される固液分離手段によりおこなうことがで
きる。
The removal of the precipitate in step 3 can be carried out by a commonly used solid-liquid separation means such as centrifugation.

【0034】上記製造方法は、前記工程3の後に実施さ
れる、ヘパリンをリガンドとするアフィニティークロマ
トグラフィー工程及びアデノシン3',5'-二リン酸(3',5'
-ADP)をリガンドとするアフィニティークロマトグラフ
ィー工程をさらに含むことが好ましい。
The above-mentioned production method comprises an affinity chromatography step using heparin as a ligand and adenosine 3 ', 5'-diphosphate (3', 5 '
It is preferable that the method further includes an affinity chromatography step using -ADP) as a ligand.

【0035】アフィニティークロマトグラフィーは、リ
ガンドを担体に結合させ、リガンドに対して親和性をも
つタンパク質を特異的にリガンドに吸着させ、夾雑物を
洗浄によって除去した後、脱離させて精製する方法であ
る。
Affinity chromatography is a method in which a ligand is bound to a carrier, a protein having an affinity for the ligand is specifically adsorbed to the ligand, impurities are removed by washing, followed by elimination and purification. is there.

【0036】ヘパリン及び3',5'-ADPの担体への結合は
公知の方法によって行うことができ、また、これらが担
体に結合したものは市販品として得ることもできる(例
えば、ヘパリンセファロースCL-6B(Amersham Pharmaci
a Biotechnology)、3',5'-ADP-アガロース(Sigma-Ald
rich Japan))。
Binding of heparin and 3 ', 5'-ADP to a carrier can be carried out by a known method, and those bound to a carrier can be obtained as a commercial product (for example, Heparin Sepharose CL). -6B (Amersham Pharmaci
a Biotechnology), 3 ', 5'-ADP-agarose (Sigma-Ald
rich Japan)).

【0037】吸着、洗浄及び脱離の条件は、当業者に公
知の方法により選択できる。例えば、イカ軟骨由来の酵
素の場合、後記実施例1に記載した条件を挙げることが
できる。
The conditions for adsorption, washing and desorption can be selected by methods known to those skilled in the art. For example, in the case of an enzyme derived from squid cartilage, the conditions described in Example 1 below can be used.

【0038】ヘパリンをリガンドとするアフィニティー
クロマトグラフィー工程及び3',5'-ADPをリガンドとす
るアフィニティークロマトグラフィー工程の順序及び回
数は特に限定されず、目的とする精製度が得られるよう
に選定される。
The order and number of the affinity chromatography steps using heparin as a ligand and the affinity chromatography steps using 3 ′, 5′-ADP as a ligand are not particularly limited, and are selected so as to obtain a desired purification degree. You.

【0039】上記製造方法は、さらに、ゲル濾過クロマ
トグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー、疎水ク
ロマトグラフィー等の公知の精製工程を含んでいてもよ
い。
The above production method may further include a known purification step such as gel filtration chromatography, ion exchange chromatography, hydrophobic chromatography and the like.

【0040】なお、付言すれば、上記に言及した種々の
公知の方法における条件は、本発明により本発明調製物
の性質が明らかにされたので、これらを指標にすれば、
当業者が容易に選択できる。
In addition, it should be noted that the conditions in the above-mentioned various known methods mentioned above are based on the fact that the properties of the preparation of the present invention have been clarified by the present invention.
Those skilled in the art can easily select.

【0041】さらに、本発明は、本発明調製物を用いた
コンドロイチン硫酸Eの製造方法を提供する。この方法
は、コンドロイチン硫酸Aに本発明調製物を作用させ、
生成したコンドロイチン硫酸Eを単離することを含む。
The present invention further provides a method for producing chondroitin sulfate E using the preparation of the present invention. This method comprises reacting the preparation of the present invention with chondroitin sulfate A,
Isolating the resulting chondroitin sulfate E.

【0042】本発明調製物をコンドロイチン硫酸Aに作
用させる条件としては、上記作用が十分に発揮される条
件であれば特に制限されないが、上記に記載したような
本発明調製物の活性が上昇する条件が好ましい。
The conditions for causing the preparation of the present invention to act on chondroitin sulfate A are not particularly limited as long as the above-mentioned effects are sufficiently exerted, but the activity of the preparation of the present invention as described above increases. Conditions are preferred.

【0043】コンドロイチン硫酸Eの単離は、公知の方
法にしたがって行うことができる。
The chondroitin sulfate E can be isolated according to a known method.

【0044】コンドロイチン硫酸Eは、免疫活性や抗感
染性等の生理活性があることが知られている。
It is known that chondroitin sulfate E has physiological activities such as immunological activity and anti-infective property.

【0045】また、本発明調製物により、医薬の素材と
なる新規生理活性糖鎖を創製できる可能性がある。
Further, the preparation of the present invention may be able to create a novel bioactive sugar chain as a drug material.

【0046】[0046]

【実施例】以下に本発明を、実施例により具体的に説明
する。しかしながら、これらにより本発明の技術的範囲
が限定されるべきものではない。
The present invention will be described below in more detail with reference to examples. However, these should not limit the technical scope of the present invention.

【0047】以下、GalNAc(4-SO4)の6位のヒドロキシ
ル基に硫酸基を転移する活性を有する酵素を、「GalNAc
4S-6ST」と略記することがある。まず、実施例で使用し
た測定方法について説明する。
Hereinafter, an enzyme having an activity of transferring a sulfate group to the hydroxyl group at position 6 of GalNAc (4-SO 4 ) is referred to as “GalNAc (4-SO 4 )”.
4S-6ST ". First, the measurement method used in the examples will be described.

【0048】(1) スルホトランスフェラーゼ活性の
測定 スルホトランスフェラーゼ活性(GalNAc4S-6ST活性)
は、既報(J. Biol. Chem., 246, 7357-7365 (1971);
J. Biol. Chem., 268, 21968-21974 (1993))の方法に
したがって測定した。すなわち、標準反応混合物は、2.
5μmol Tris-HCl, pH 8.0、1μmol CaCl2、1μmol 還元
型グルタチオン、25 nmol(グルクロン酸として)コンド
ロイチン硫酸A(クジラ軟骨由来、4-SO4:6-SO4=74.2:2
2.9、生化学工業(株))、50 pmol [35S]PAPS(約5.0×
105 cpm)及び酵素を最終容量50μlに含むものとした。
反応混合物を25℃で20分間インキュベートし、試験管を
沸騰水中に1分間浸すことにより反応を停止した。反応
を停止した後、35S標識グリコサミノグリカンを、既報
(J. Biol. Chem., 268, 21968-21974 (1993))の方法
にしたがってエタノール沈殿及びファストデサルティン
グカラム(Fast Desalting Column; Amersham Pharmaci
a Biotechnology)によるゲルクロマトグラフィーによ
り単離し、放射活性を測定した。
(1) Measurement of sulfotransferase activity Sulfotransferase activity (GalNAc4S-6ST activity)
Has been reported (J. Biol. Chem., 246, 7357-7365 (1971);
J. Biol. Chem., 268, 21968-21974 (1993)). That is, the standard reaction mixture is 2.
5 μmol Tris-HCl, pH 8.0, 1 μmol CaCl 2 , 1 μmol reduced glutathione, 25 nmol (as glucuronic acid) chondroitin sulfate A (derived from whale cartilage, 4-SO 4 : 6-SO 4 = 74.2: 2
2.9, Seikagaku Corporation), 50 pmol [ 35 S] PAPS (about 5.0 ×
10 5 cpm) and enzyme in a final volume of 50 μl.
The reaction mixture was incubated at 25 ° C. for 20 minutes, and the reaction was stopped by immersing the test tube in boiling water for 1 minute. After terminating the reaction, 35 S-labeled glycosaminoglycan was subjected to ethanol precipitation and a Fast Desalting Column (Amersham) according to the method described previously (J. Biol. Chem., 268, 21968-21974 (1993)). Pharmaci
a Biotechnology) and the radioactivity was measured.

【0049】また、本発明調製物の特性評価において
は、粗酵素に関して開発された上記の反応混合物は最適
なものではないことが判明したため、2.5μmol イミダ
ゾール-HCl, pH 6.8を2.5μmol Tris-HCl, pH 8.0の代
わりに反応混合物に加えたものを標準反応混合物として
用いた。
In the characterization of the preparation of the present invention, it was found that the above reaction mixture developed for the crude enzyme was not optimal, so that 2.5 μmol imidazole-HCl, pH 6.8 was added to 2.5 μmol Tris-HCl What was added to the reaction mixture instead of pH 8.0 was used as the standard reaction mixture.

【0050】酵素の1ユニット(U)は、1分当たり1 pmol
の硫酸基の転移を触媒するのに必要な量と定義した。
One unit (U) of the enzyme is 1 pmol per minute.
Is defined as the amount required to catalyze the transfer of sulfate groups.

【0051】(2)ウロン酸の測定 Anal. Biochem., 4, 330-334(1962)に記載された方法に
より測定した。
(2) Measurement of uronic acid The uronic acid was measured by the method described in Anal. Biochem., 4, 330-334 (1962).

【0052】(3)タンパク質の測定 タンパク質はウシ血清アルブミンを標準として用いてブ
ラッドフォード法により測定した(Anal. Biochem., 7
2, 248-254 (1976))。タンパク質アッセイ用試薬はBio
Radのものを用いた。
(3) Measurement of protein Protein was measured by the Bradford method using bovine serum albumin as a standard (Anal. Biochem., 7).
2, 248-254 (1976)). Bio-based protein assay reagents
Rad's was used.

【0053】[0053]

【実施例1】 GalNAc4S-6STの精製(本発明調製物の調
製)全ての操作は4℃で行った。
Example 1 Purification of GalNAc4S-6ST (Preparation of Preparation of the Present Invention) All operations were performed at 4 ° C.

【0054】(1) 粗抽出物の調製 イカ(Ommastrephes sloani pacificus)の頭を解剖して
軟骨を取り出し、綿布で拭うことにより軟組織を取り除
き、かみそりで薄片に切断した。480 gの薄片を、3倍
量の、プロテアーゼインヒビター(5μM Nα-p-トシル-
L-リジンクロロメチルケトン、3μM N-トシル-L-フェニ
ルアラニンクロロメチルケトン、30μMフェニルメチル
スルホニルフルオライド及び3μMペプスタチンA)を含
む氷冷した抽出緩衝液(0.5 M NaCl、10 mM Tris-HCl,
pH 7.2、20 mM MgCl2、2 mM CaCl 2、10 mM 2-メルカプ
トエタノール、0.5% Triton X-100、及び20%グリセロー
ル)に入れ、ポリトロンホモジナイザー(Kinematica社
製)を用いスピード7の設定で30秒間5回処理するこ
とによりホモジナイズした。ホモジネートを、24時間
ゆっくり攪拌した後、100,000×gで60分間遠心分離し
た。清澄な上清画分を粗抽出物とした。
(1) Preparation of Crude Extract The head of a squid (Ommastrephes sloani pacificus) was dissected.
Remove cartilage and remove soft tissue by wiping with cotton cloth
And cut into slices with a razor. 3x 480 g slices
Amount of protease inhibitor (5 μM Nα-p-tosyl-
L-lysine chloromethyl ketone, 3 μM N-tosyl-L-phenyl
Lulanine chloromethyl ketone, 30 μM phenylmethyl
Containing sulfonyl fluoride and 3 μM pepstatin A)
Ice-cold extraction buffer (0.5 M NaCl, 10 mM Tris-HCl,
pH 7.2, 20 mM MgClTwo, 2 mM CaCl Two, 10 mM 2-mercap
Triethanol, 0.5% Triton X-100, and 20% glycerol
And a Polytron homogenizer (Kinematica)
5 times for 30 seconds at speed 7 setting
And homogenized. Homogenate for 24 hours
After gently stirring, centrifuge at 100,000 xg for 60 minutes.
Was. The clear supernatant fraction was used as a crude extract.

【0055】(2) プロタミン沈殿 粗抽出物は大量のプロテオグリカンを含んでいた。そこ
で、プロタミン硫酸によるプロテオグリカンの除去を試
みた。上記(1)で得られた粗抽出物に、種々の量のプ
ロタミン硫酸を加えた。生成した沈殿を10,000×g、10
分間の遠心分離で除去し、上清画分のウロン酸含量(黒
丸)及びスルホトランスフェラーゼ活性(白丸)を測定
した(図1)。この結果、プロテオグリカンは、プロタ
ミン硫酸との不溶性複合体として効率的に粗抽出物から
除くことができることが判明した。プロタミン硫酸をウ
ロン酸μmol当たり0.66 mgの最終濃度で粗抽出物に撹拌
しながら添加した。生成した沈殿を100,000×gで30分間
の遠心分離により除き、上清(清澄溶液)を得た。
(2) Protamine precipitation The crude extract contained a large amount of proteoglycan. Thus, an attempt was made to remove proteoglycans with protamine sulfate. Various amounts of protamine sulfate were added to the crude extract obtained in the above (1). Generate the precipitate at 10,000 xg, 10
The uronic acid content (black circles) and sulfotransferase activity (open circles) of the supernatant fraction were measured (FIG. 1). As a result, it was found that proteoglycan can be efficiently removed from the crude extract as an insoluble complex with protamine sulfate. Protamine sulphate was added with stirring to the crude extract at a final concentration of 0.66 mg per μmol uronic acid. The generated precipitate was removed by centrifugation at 100,000 × g for 30 minutes to obtain a supernatant (clear solution).

【0056】(3) ダイマトレックスゲルレッド(Dye
matrex Gel Red)Aクロマトグラフィー 上記(2)で得られた清澄溶液を、0.5 M NaClを含む緩
衝液A(10 mM Tris-HCl, pH 7.2、20 mM MgCl2、2 mM
CaCl2、10 mM 2-メルカプトエタノール、0.1%Triton X-
100、及び20%グリセロール)で平衡化したダイマトレッ
クスゲル(Millipore Corp.)レッドAカラム(2.2×2
4.4 cm)にアプライした。カラムから、0.5 M NaClを含
む緩衝液A 920 ml、1 M NaClを含む緩衝液A 920 ml及
び2 M NaClを含む緩衝液Aにより段階的に溶出させた。
スルホトランスフェラーゼ活性のほとんどは、1 M NaCl
画分に溶出された。溶出液は各15 mlの画分に回収し
た。溶出プロフィールを図2に示す。図2中に横棒で示
した、GalNAc4S-6ST活性を含む画分を集め、0.05 M NaC
lを含む緩衝液Aに対して透析した。
(3) Dimatrex Gel Red (Dye
matrex Gel Red) A chromatography The clarified solution obtained in the above (2) was mixed with a buffer A containing 0.5 M NaCl (10 mM Tris-HCl, pH 7.2, 20 mM MgCl 2 , 2 mM
CaCl 2 , 10 mM 2-mercaptoethanol, 0.1% Triton X-
Dimatrex gel (Millipore Corp.) Red A column (2.2 × 2) equilibrated with 100 and 20% glycerol)
4.4 cm). The column was eluted stepwise with 920 ml of buffer A containing 0.5 M NaCl, 920 ml of buffer A containing 1 M NaCl and buffer A containing 2 M NaCl.
Most of the sulfotransferase activity is in 1 M NaCl
Eluted in fractions. The eluate was collected in each 15 ml fraction. The elution profile is shown in FIG. Fractions containing GalNAc4S-6ST activity, indicated by horizontal bars in FIG.
dialyzed against Buffer A containing l.

【0057】(4) 第1のヘパリンセファロースCL-6
Bクロマトグラフィー 上記(3)で得られた透析液を、0.05 M NaClを含む緩
衝液Aで平衡化したヘパリンセファロースCL-6B(Amers
ham Pharmacia Biotechnology)カラム(2.2×26.5 cm)
にアプライした。カラムを1000 mlの、0.05 M NaClを含
む緩衝液Aで洗浄した。吸着物質を緩衝液A中0.05 M〜
1 M NaClのリニアグラジエント(1 l)で溶出した。溶
出液を各12 mlの画分に回収した。溶出プロフィールを
図3に示す。図3中に横棒で示した、スルホトランスフ
ェラーゼ活性を含む画分を集め、0.05 M NaClを含む緩
衝液Aに対して透析した。
(4) First Heparin Sepharose CL-6
B Chromatography The dialysate obtained in the above (3) was prepared by equilibrating a buffer solution A containing 0.05 M NaCl with heparin sepharose CL-6B (Amers
ham Pharmacia Biotechnology) column (2.2 x 26.5 cm)
Applied. The column was washed with 1000 ml of buffer A containing 0.05 M NaCl. The adsorbed substance is 0.05 M
Elution was with a linear gradient (1 l) of 1 M NaCl. The eluate was collected in 12 ml fractions each. The elution profile is shown in FIG. The fractions containing the sulfotransferase activity indicated by the horizontal bar in FIG. 3 were collected and dialyzed against buffer A containing 0.05 M NaCl.

【0058】(5) 第1の3',5'-ADP-アガロースクロ
マトグラフィー 上記(4)で得られた透析液を、0.05 M NaClを含む緩
衝液B(10 mM Tris-HCl, pH 7.2、10 mM 2-メルカプト
エタノール、0.1% Triton X-100、5%グリセロール)で
平衡化した3',5'-ADP-アガロース(Sigma-Aldrich Japa
n)カラム(1.2×8.5 cm)にアプライした。カラムを0.
05 M NaClを含む緩衝液Bで洗浄した。スルホトランス
フェラーゼ活性を、緩衝液B中0.05 M〜5 M NaClのリニ
アグラジエント(150 ml)で溶出した。グラジエントに
よる溶出後、続いて5 M NaClを含む緩衝液B 150 mlで
溶出した。溶出プロフィールを図4に示す。溶出液を各
6 mlの画分に回収した。スルホトランスフェラーゼ活性
を含む画分(図4中、横棒で示した)を集め、0.05 M N
aClを含む緩衝液Bに対して透析した。
(5) First 3 ′, 5′-ADP-agarose chromatography The dialysate obtained in the above (4) was converted into a buffer B containing 0.05 M NaCl (10 mM Tris-HCl, pH 7.2, 3 ', 5'-ADP-agarose (Sigma-Aldrich Japa) equilibrated with 10 mM 2-mercaptoethanol, 0.1% Triton X-100, 5% glycerol
n) Apply to column (1.2 × 8.5 cm). Set column to 0.
Washed with buffer B containing 05 M NaCl. Sulfotransferase activity was eluted with a linear gradient (150 ml) from 0.05 M to 5 M NaCl in buffer B. After elution with a gradient, elution was subsequently carried out with 150 ml of buffer B containing 5 M NaCl. The elution profile is shown in FIG. Eluate each
Collected in 6 ml fractions. Fractions containing sulfotransferase activity (indicated by horizontal bars in FIG. 4) were collected, and 0.05 MN
It was dialyzed against buffer B containing aCl.

【0059】(6) 第2の3',5'-ADP-アガロースクロ
マトグラフィー 上記(5)で得られた透析液を、0.05 M NaClを含む緩
衝液Bで平衡化した3',5'-ADP-アガロースカラム(1.2
×8.5 cm)にアプライした。溶出の条件は第1の3',5'-
ADP-アガロースクロマトグラフィーと同じであった。ス
ルホトランスフェラーゼ活性を含む画分を集め、0.05 M
NaClを含む緩衝液Aに対して透析した。
(6) Second 3 ′, 5′-ADP-agarose chromatography The dialysate obtained in the above (5) was equilibrated with buffer B containing 0.05 M NaCl to obtain 3 ′, 5′-agarose. ADP-agarose column (1.2
× 8.5 cm). Elution conditions are the first 3 ', 5'-
Same as ADP-agarose chromatography. Fractions containing sulfotransferase activity were collected and 0.05 M
Dialysis was performed against buffer A containing NaCl.

【0060】(7) 第2のヘパリンセファロースCL-6
Bクロマトグラフィー 上記(6)で得られた透析液を、0.05 M NaClを含む緩
衝液Aで平衡化したヘパリンセファロースCL-6Bカラム
(0.9×1.4 cm)にアプライした。カラムを、0.05 M Na
Clを含む緩衝液A 10 mlで洗浄した。吸着したスルホト
ランスフェラーゼを、1.0 M NaClを含む緩衝液A 10 ml
で溶出した。スルホトランスフェラーゼ活性を含む画分
を集め、0.05 M NaClを含む緩衝液Aに対して透析し
た。このステップは酵素溶液の濃縮のために行った。精
製した酵素は-20℃で保存した。
(7) Second heparin sepharose CL-6
B Chromatography The dialysate obtained in (6) above was applied to a heparin sepharose CL-6B column (0.9 × 1.4 cm) equilibrated with buffer A containing 0.05 M NaCl. Column is 0.05 M Na
Washed with 10 ml of buffer A containing Cl. The adsorbed sulfotransferase was added to 10 ml of buffer A containing 1.0 M NaCl.
Eluted. Fractions containing sulfotransferase activity were collected and dialyzed against buffer A containing 0.05 M NaCl. This step was performed for concentration of the enzyme solution. The purified enzyme was stored at -20 ° C.

【0061】以上のイカ軟骨からのスルホトランスフェ
ラーゼの精製の結果を表1にまとめて示す。なお、見か
けの酵素活性がプロタミン処理により著しく増加したの
で、各ステップの精製度は、プロタミン画分の値に対す
る各ステップの相対値として表した。また、第2のヘパ
リンセファロースCL-6B画分のタンパク質濃度は直接測
定するには低すぎたので、既報(J. Biol. Chem., 268,
21968-21974 (1993))にしたがって試料を濃縮してか
ら測定した。
The results of the purification of sulfotransferase from squid cartilage are summarized in Table 1. In addition, since the apparent enzyme activity was significantly increased by the protamine treatment, the purification degree of each step was expressed as a relative value of each step with respect to the value of the protamine fraction. In addition, since the protein concentration of the second heparin sepharose CL-6B fraction was too low for direct measurement, it was reported previously (J. Biol. Chem., 268,
21968-21974 (1993)).

【0062】[0062]

【表1】 表1 GalNAc4S-6STの精製 ──────────────────────────────────── ステップ 容量 総活性 総タンパク質 比活性 精製度 (ml) (10-3×U) (mg) (10-5×U/mg) (倍) ──────────────────────────────────── 粗抽出物 2580 1.1 10090 - - プロタミン沈殿 2560 28.2 7830 0.0000036 1.0タ゛イマトレックスケ゛ルレット゛ A 1545 15.8 560 0.000028 7.9 第1のヘハ゜リンセファロースCL-6B 212 9.2 55.1 0.0017 46 第1の3',5'-ADP-アカ゛ロース 180 1.4 0.32 0.045 1240 第2の3',5'-ADP-アカ゛ロース 125 0.40 ND ND ND 第2のヘハ゜リンセファロースCL-6B 6.3 0.25 0.0015 1.6 45800 ──────────────────────────────────── ND測定せず[Table 1] Table 1 Purification of GalNAc4S-6ST ──────────────────────────────────── Total step volume Activity Total protein Specific activity Purity (ml) (10 -3 × U) (mg) (10 -5 × U / mg) (fold) ────────────────── ────────────────── Crude extract 2580 1.1 10090--Protamine precipitation 2560 28.2 7830 0.0000036 1.0 TIMEMATREX KALELET A 1545 15.8 560 0.000028 7.9 First heparin sepharose CL- 6B 212 9.2 55.1 0.0017 46 1st 3 ', 5'-ADP-acylose 180 1.4 0.32 0.045 1240 2nd 3', 5'-ADP-acylose 125 0.40 ND ND ND 2nd heparin sepharose CL-6B 6.3 0.25 0.0015 1.6 45 800 ──────────────────────────────────── No ND measurement

【0063】イカ軟骨の薄片は、ガラスホモジナイザー
でホモジナイズするには硬すぎたので、ポリトロンホモ
ジナイザーによるホモジナイゼーションが、スルホトラ
ンスフェラーゼの効率的な抽出に有効であった。抽出緩
衝液に0.5 Mの塩化ナトリウムを加えることで、活性の
収率は1.35倍になった。ホモジネートを100,000×gで遠
心分離した後、清澄な上清溶液(粗抽出液)が得られた
が、粗抽出液は大量のプロテオグリカンを含んでいた。
プロテオグリカンは、不溶性のプロタミン−プロテオグ
リカン複合体として遠心分離により除去することができ
た。プロタミン沈殿の後、粗抽出液に存在したウロン酸
含有物質のほとんどが除かれ、スルホトランスフェラー
ゼ活性が上昇した(表1、図1)。精製したGalNAc4S-6
STは、後記実施例2に示されるようにイカ軟骨由来のCS
-Eで強く阻害されたので、プロタミン沈殿後の活性の上
昇は主にプロテオグリカンの除去によると考えられ、プ
ロタミンの刺激効果によるものではないと考えられる。
Since the slices of squid cartilage were too hard to homogenize with a glass homogenizer, homogenization with a polytron homogenizer was effective for efficient extraction of sulfotransferase. The addition of 0.5 M sodium chloride to the extraction buffer increased the activity yield by a factor of 1.35. After centrifugation of the homogenate at 100,000 × g, a clear supernatant solution (crude extract) was obtained, but the crude extract contained a large amount of proteoglycan.
Proteoglycans could be removed by centrifugation as insoluble protamine-proteoglycan complexes. After protamine precipitation, most of the uronic acid-containing substances present in the crude extract were removed, and the sulfotransferase activity was increased (Table 1, FIG. 1). Purified GalNAc4S-6
ST was prepared from squid cartilage-derived CS as shown in Example 2 below.
Since the activity was strongly inhibited by -E, the increase in activity after protamine precipitation was considered to be mainly due to the removal of proteoglycans, and not due to the stimulating effect of protamine.

【0064】GalNAc4S-6STは、ダイマトレックスゲルレ
ッドAアガロースクロマトグラフィーでは0.5 M NaClで
溶出されず、1 M NaClで溶出されたので(図2)、プロ
タミン沈殿後の上清画分は、透析をせずにダイマトレッ
クスゲルレッドAアガロースにアプライすることができ
た。グリコサミノグリカンスルホトランスフェラーゼの
多くで観察されるように、GalNAc4S-6STもまたヘパリン
セファロースCL-6Bに吸着され、このカラムから約0.75
M NaClで溶出された(図3)。ヘパリンセファロースCL
-6Bからの溶出に必要なNaClの濃度は、同じカラムから
コンドロイチン6-スルホトランスフェラーゼ(C6ST)及び
コンドロイチン4-スルホトランスフェラーゼ(C4ST)が溶
出される濃度に比べて高かった。図4は、3',5'-ADP-ア
ガロースからのスルホトランスフェラーゼの溶出パター
ンを示す。溶出に必要な濃度は約5 Mであった。この濃
度は、ヘパラン硫酸N-デアセチラーゼ/N-スルホトラン
スフェラーゼ(J. Biol. Chem., 270, 4172-4179 (199
5))、グルコサミニル3-O-スルホトランスフェラーゼ(J.
Biol. Chem., 271, 7645-7653 (1996))及びコンドロイ
チン4-スルホトランスフェラーゼの溶出に必要な濃度に
比べて極めて高いものであった。GalNAc4S-6STの良好な
精製は、3',5'-ADP-アガロースによる再クロマトグラフ
ィーによって得られた。第2の3',5'-ADP-アガロース画
分は、小さいヘパリンセファロースCL-6Bカラムを用い
て濃縮され、精製GalNAc4S-6ST画分(本発明調製物)と
した。
Since GalNAc4S-6ST was not eluted with 0.5 M NaCl but was eluted with 1 M NaCl in Dimatrex Gel Red A agarose chromatography (FIG. 2), the supernatant fraction after protamine precipitation was subjected to dialysis. Without this, it could be applied to Dimatrex Gel Red A agarose. As seen with many of the glycosaminoglycan sulfotransferases, GalNAc4S-6ST was also adsorbed to heparin Sepharose CL-6B and from this column about 0.75
It was eluted with M NaCl (FIG. 3). Heparin Sepharose CL
The concentration of NaCl required for elution from -6B was higher than the concentration at which chondroitin 6-sulfotransferase (C6ST) and chondroitin 4-sulfotransferase (C4ST) were eluted from the same column. FIG. 4 shows the elution pattern of sulfotransferase from 3 ′, 5′-ADP-agarose. The concentration required for elution was about 5M. This concentration is determined by using heparan sulfate N-deacetylase / N-sulfotransferase (J. Biol. Chem., 270, 4172-4179 (199).
5)), glucosaminyl 3-O-sulfotransferase (J.
Biol. Chem., 271, 7645-7653 (1996)) and the concentration required for elution of chondroitin 4-sulfotransferase. Good purification of GalNAc4S-6ST was obtained by re-chromatography on 3 ', 5'-ADP-agarose. The second 3 ', 5'-ADP-agarose fraction was concentrated using a small heparin sepharose CL-6B column to give a purified GalNAc4S-6ST fraction (preparation of the present invention).

【0065】各精製ステップの画分をSDS-ポリアクリル
アミドゲル電気泳動(SDS-PAGE)により分析した。すなわ
ち、SDS中のポリアクリルアミドゲル電気泳動を、既報
(Nature, 227, 680-685 (1970))に従い非還元条件下
で10%ポリアクリルアミドゲルを用いて行った。タンパ
ク質のバンドは銀染色により検出した。SDS-PAGE試料緩
衝液からは2-メルカプトエタノールを除き、銀染色にお
いて偽結果が生じるのを避けた。結果を図5に示す。第
2のヘパリンセファロース画分において63 kDa及び54 k
Daの二つのオーバーラップするブロードなタンパク質バ
ンドが主に染色された(図5、レーン6)。
The fraction from each purification step was analyzed by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). That is, polyacrylamide gel electrophoresis in SDS was performed using a 10% polyacrylamide gel under non-reducing conditions according to a previous report (Nature, 227, 680-685 (1970)). Protein bands were detected by silver staining. 2-mercaptoethanol was removed from the SDS-PAGE sample buffer to avoid spurious results in silver staining. FIG. 5 shows the results. 63 kDa and 54 k in the second heparin sepharose fraction
Two overlapping broad protein bands of Da were predominantly stained (FIG. 5, lane 6).

【0066】以上のように、GalNAc4S-6STは、プロタミ
ン沈殿後の上清画分に対し比活性で約45,000倍に、見か
け上均一にまで精製された。
As described above, GalNAc4S-6ST was purified to a specific activity of about 45,000-fold relative to the supernatant fraction after protamine precipitation, and to apparently uniform purification.

【0067】[0067]

【実施例2】 精製GalNAc4S-6ST(本発明調製物)の特
性評価 (1)至適pH 標準反応混合物に含まれる0.05 Mイミダゾール-HClを、
種々のpHの0.05 M緩衝液で置き換える他は、上述のスル
ホトランスフェラーゼ活性の測定法に従って活性を測定
した。結果を図6のAに示す。至適pHは、約6.2であっ
た。
Example 2 Characterization of Purified GalNAc4S-6ST (Preparation of the Present Invention) (1) Optimum pH 0.05 M imidazole-HCl contained in the standard reaction mixture was
The activity was measured according to the method for measuring sulfotransferase activity described above, except that the buffer was replaced with 0.05 M buffer at various pHs. The results are shown in FIG. The optimum pH was about 6.2.

【0068】(2)種々の化合物の影響 標準反応混合物に種々の化合物を加える他は、上述のス
ルホトランスフェラーゼ活性の測定方法に従って活性を
測定した。
(2) Influence of Various Compounds The activity was measured according to the above-described method for measuring sulfotransferase activity except that various compounds were added to the standard reaction mixture.

【0069】還元型グルタチオンは20 mMでGalNAc4S-6S
T活性を1.3倍に刺激したが、ジチオスレイトールや2-メ
ルカプトエタノールなどの他のスルフヒドリル化合物は
同濃度ではGalNAc4S-6STに最小限の効果しか示さなかっ
た。
The reduced form of glutathione was GalNAc4S-6S at 20 mM.
Although T activity was stimulated 1.3-fold, other sulfhydryl compounds such as dithiothreitol and 2-mercaptoethanol had minimal effects on GalNAc4S-6ST at the same concentration.

【0070】Mn2+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+、Co2+など
の種々の2価イオン(20 mM)により3〜4倍に活性が
増加した。0.1 M NaCl、0.1 M KCl又は0.15 mg/mlプロ
タミンの存在下で約2倍の活性増加が認められた。
The activity was increased 3- to 4-fold by various divalent ions (20 mM) such as Mn 2+ , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ and Co 2+ . An approximately 2-fold increase in activity was observed in the presence of 0.1 M NaCl, 0.1 M KCl, or 0.15 mg / ml protamine.

【0071】(3)Kmの測定 スルホトランスフェラーゼ活性は、供与体基質として[
35S]PAPS、受容体基質としてブタ皮由来のデルマタン硫
酸またはクジラ軟骨由来のコンドロイチン硫酸A(4-SO
4:6-SO4 = 74.2:22.9)の濃度を変える以外は、上述の
スルホトランスフェラーゼ活性の測定法に従って活性を
測定した。
(3) Measurement of Km Sulfotransferase activity was measured using [
35 S] PAPS, dermatan sulfate from pig skin or chondroitin sulfate A (4-SO
4 : 6-SO 4 = 74.2: 22.9), except that the concentration was changed, and the activity was measured according to the method for measuring sulfotransferase activity described above.

【0072】PAPSに対する見かけのKmは、5.0×10-7 M
であった(図6のB)。デルマタン硫酸に対するKm及び
コンドロイチン硫酸Aに対するKmはそれぞれ1.3×10-7
M及び1.1×10-6 Mであった(図7)。
The apparent Km for PAPS is 5.0 × 10 −7 M
(FIG. 6B). The Km for dermatan sulfate and the Km for chondroitin sulfate A are 1.3 × 10 −7, respectively.
M and 1.1 × 10 −6 M (FIG. 7).

【0073】(4)受容体基質特異性 精製GalNAc4S-6STを、種々の量のCaCl2の存在下で種々
のグリコサミノグリカンと共にインキュベートした。グ
リコサミノグリカン(受容体)としては、クジラ軟骨由
来コンドロイチン硫酸A(4-SO4:6-SO4 = 74.2:22.
9)、サメ軟骨由来コンドロイチン硫酸C(4-SO4:6-SO
4 = 26.9:55.1)、ヒト半月由来コンドロイチン硫酸C
(4-SO4:6-SO4 = 13.4:81.0、愛知医科大学、羽渕 博
士より恵与)、ブタ皮膚由来デルマタン硫酸、イカ皮膚
由来コンドロイチン(Biochim. Biophys. Acta, 616, 2
08-217(1980)に記載の方法により調製)、ウシ角膜由来
ケラタン硫酸、ウシ腎臓由来ヘパラン硫酸、CDSNS-ヘパ
リン、及び、イカ軟骨由来コンドロイチン硫酸E(J. B
iol. Chem., 252, 4570-4576(1977)に記載の方法により
調製(DEAE-セファデックスA-50から1.5 M NaClで溶出し
たもの))を使用した(入手方法を特に示さないグリコ
サミノグリカンは生化学工業(株)製)。すなわち、コ
ンドロイチン硫酸Aの代わりに、25 nmol(コンドロイ
チン硫酸及びデルマタン硫酸についてはガラクトサミン
として、ヘパラン硫酸、CDSNS-ヘパリン及びケラタン硫
酸についてはグルコサミンとして)のグリコサミノグリ
カンを用い、種々の量のCaCl2を加えた他は、上述のス
ルホトランスフェラーゼ活性の測定法に従って活性を測
定した。
(4) Receptor Substrate Specificity Purified GalNAc4S-6ST was incubated with various glycosaminoglycans in the presence of various amounts of CaCl 2 . The glycosaminoglycan (receptor), whale cartilage-derived chondroitin sulfate A (4-SO 4: 6 -SO 4 = 74.2: 22.
9), shark cartilage-derived chondroitin sulfate C (4-SO 4: 6 -SO
4 = 26.9: 55.1), chondroitin sulfate C from human half moon
(4-SO 4 : 6-SO 4 = 13.4: 81.0, a gift from Dr. Habuchi, Aichi Medical University), dermatan sulfate from pig skin, chondroitin from squid skin (Biochim. Biophys. Acta, 616, 2)
08-217 (1980)), bovine cornea-derived keratan sulfate, bovine kidney-derived heparan sulfate, CDSNS-heparin, and squid cartilage-derived chondroitin sulfate E (J.B.
Prepared by the method described in iol. Chem., 252, 4570-4576 (1977) (eluted with 1.5 M NaCl from DEAE-Sephadex A-50). Glycans are manufactured by Seikagaku Corporation. That is, instead of chondroitin sulfate A, 25 nmol (as galactosamine for chondroitin sulfate and dermatan sulfate, and as glucosamine for heparan sulfate, CDSNS-heparin and keratan sulfate) was used, and various amounts of CaCl 2 were used. The activity was measured according to the above-described method for measuring sulfotransferase activity except that was added.

【0074】結果を図8に示す。図8に示されるよう
に、精製GalNAc4S-6STが硫酸基をコンドロイチン硫酸A
(黒丸)、コンドロイチン硫酸C(白丸及び黒三角)及
びデルマタン硫酸(白三角)に転移した。イカ皮膚コン
ドロイチン(白四角)に対しては低い活性が認められ
た。イカ軟骨コンドロイチン硫酸E、ケラタン硫酸、ヘ
パラン硫酸及びCDSNS-ヘパリンは受容体とならなかっ
た。CaCl2の至適濃度は、コンドロイチン硫酸A及びコ
ンドロイチン硫酸Cについては20 mMであったが、デル
マタン硫酸については100 mMであった。
FIG. 8 shows the results. As shown in FIG. 8, the purified GalNAc4S-6ST has a sulfate group as chondroitin sulfate A.
(Closed circles), chondroitin sulfate C (open circles and closed triangles) and dermatan sulfate (open triangles). Low activity was observed against squid skin chondroitin (open squares). Squid cartilage chondroitin sulfate E, keratan sulfate, heparan sulfate and CDSNS-heparin did not become receptors. The optimal concentration of CaCl 2 was 20 mM for chondroitin sulfate A and chondroitin sulfate C, but was 100 mM for dermatan sulfate.

【0075】二つのコンドロイチン硫酸を比較すると、
サメ軟骨由来のもの(白丸)に対して、ヒト半月由来の
もの(黒三角)に対してよりも高い活性を示した。GlcA
β1-3GalNAc(4-SO4)単位/GlcAβ1-3GalNAc(6-SO4)単位
の比は、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸Cが0.49、
ヒト半月由来のコンドロイチン硫酸Cが0.17であった。
GalNAc(4-SO4)/GalNAc(6-SO4)の比が低いほど、活性が
低かった。コンドロイチン硫酸Aへの取り込みは、コン
ドロイチン硫酸Eにより顕著に阻害された。等量のコン
ドロイチン硫酸Eの存在下でコンドロイチン硫酸Aへの
取り込みは、対照の35%まで低下した(図8の白菱
形)。
When comparing two chondroitin sulfates,
The activity was higher for those derived from shark cartilage (open circles) than those derived from human half moon (solid triangles). GlcA
The ratio of β1-3GalNAc (4-SO 4 ) units / GlcAβ1-3GalNAc (6-SO 4 ) units is 0.49 for chondroitin sulfate C derived from shark cartilage,
The amount of chondroitin sulfate C from human half moon was 0.17.
The lower the ratio of GalNAc (4-SO 4) / GalNAc (6-SO 4), it was less active. Incorporation into chondroitin sulfate A was significantly inhibited by chondroitin sulfate E. In the presence of an equal amount of chondroitin sulfate E, incorporation into chondroitin sulfate A was reduced to 35% of the control (open diamonds in FIG. 8).

【0076】次に、受容体基質の拮抗について検討し
た。25 nmol コンドロイチン硫酸Aを、図9のグラフの
下に示した種々の量のコンドロイチン硫酸A(CSA)及び
デルマタン硫酸(DS)で置き換える他は、上述のスルホト
ランスフェラーゼ活性の測定法に従って活性を測定し
た。35S標識グリコサミノグリカンを、コンドロイチナ
ーゼACIIまたはコンドロイチナーゼABC(共に生化学工
業(株)製)で消化した後、1.3%酢酸カリウムを含むエ
タノールを3倍容加え、混合物を遠心分離した。コンド
ロイチナーゼ消化後にエタノールに可溶になった35S放
射活性を測定した。図9のAは、CSAへの35SO4の取り込
みを、コンドロイチナーゼACII消化後にエタノール可溶
性画分に含まれる放射活性から算出した結果を示す。B
及びCは、DSへの35SO4の取り込みを、コンドロイチナ
ーゼABC消化後のエタノール可溶性画分に含まれる放射
活性からコンドロイチナーゼACII消化後のエタノール可
溶性画分に含まれる放射活性を差し引くことにより算出
した結果を示す。この結果、精製GalNAc4S-6STによるコ
ンドロイチン硫酸Aの硫酸化は、デルマタン硫酸により
阻害され、逆の阻害も同様に認められた。このことは、
コンドロイチン硫酸A及びデルマタン硫酸の両方の硫酸
化は同一酵素すなわち少なくとも同一触媒部位により触
媒されることを示唆する。
Next, the antagonism of the receptor substrate was examined. The activity was measured according to the sulfotransferase activity assay described above, except that 25 nmol chondroitin sulfate A was replaced with various amounts of chondroitin sulfate A (CSA) and dermatan sulfate (DS) shown below the graph in FIG. . After digesting 35 S-labeled glycosaminoglycan with chondroitinase ACII or chondroitinase ABC (both manufactured by Seikagaku Corporation), 3 times the volume of ethanol containing 1.3% potassium acetate is added, and the mixture is centrifuged. did. 35 S radioactivity which became soluble in ethanol after chondroitinase digestion was measured. FIG. 9A shows the result of calculating the incorporation of 35 SO 4 into CSA from the radioactivity contained in the ethanol-soluble fraction after chondroitinase ACII digestion. B
And C, subtracting the incorporation of 35 SO 4 into DS by subtracting the radioactivity contained in the ethanol-soluble fraction after chondroitinase ACII digestion from the radioactivity contained in the ethanol-soluble fraction after chondroitinase ABC digestion. The result calculated by the following is shown. As a result, the sulfation of chondroitin sulfate A by purified GalNAc4S-6ST was inhibited by dermatan sulfate, and the reverse inhibition was similarly observed. This means
This suggests that the sulfation of both chondroitin sulfate A and dermatan sulfate is catalyzed by the same enzyme, ie, at least the same catalytic site.

【0077】(5)硫酸化位置の検討 コンドロイチン硫酸A(CS-A)及びデルマタン硫酸(DS)に
転移される硫酸基の位置を決定するために、スルホトラ
ンスフェラーゼ反応により生成した35S標識グリコサミ
ノグリカンをコンドロイチナーゼACII又はコンドロイチ
ナーゼABCで消化し(必要により、さらにコンドロ-6-ス
ルファターゼ(生化学工業(株)製)で消化し)、消化
生成物をスーパーデックス30ゲル(Amersham Pharmacia
Biotechnology)クロマトグラフィー及びパーチシル(P
artisil)-10 SAX(Whatman) HPLCを用いて分析した。
(5) Examination of Sulfation Position In order to determine the position of the sulfate group transferred to chondroitin sulfate A (CS-A) and dermatan sulfate (DS), 35 S-labeled glycosami produced by sulfotransferase reaction was determined. Noglycan is digested with chondroitinase ACII or chondroitinase ABC (and further digested with chondro-6-sulfatase (manufactured by Seikagaku Corporation) if necessary), and the digestion product is superdex 30 gel (Amersham Pharmacia)
Biotechnology) Chromatography and Partisil (P
artisil) -10 SAX (Whatman) HPLC.

【0078】スルホトランスフェラーゼ反応は、DSを受
容体として用いたときにCaCl2を100mMの最終濃度に加え
ることを除いて、25 nmol(ガラクサミンとして)CS-A
又はDSを用いて、上述のスルホトランスフェラーゼ活性
の測定法にしたがって行った。
The sulfotransferase reaction was performed using 25 nmol (as galaxamine) CS-A, except that CaCl 2 was added to a final concentration of 100 mM when DS was used as the receptor.
Alternatively, the measurement was performed using DS according to the above-described method for measuring sulfotransferase activity.

【0079】コンドロイチナーゼACII又はコンドロイチ
ナーゼABCによる消化は、35S標識グリコサミノグリカ
ン、1.25μmol Tris-酢酸緩衝液, pH 7.5、2.5μg ウシ
血清アルブミン、及び50 mUコンドロイチナーゼACII又
はコンドロイチナーゼABCを最終容量25μlに含む反応混
合物で37℃で4時間行った。コンドロイチナーゼACII又
はコンドロイチナーゼABCとの反応が終了後、反応混合
物を沸騰水浴中に1分間浸した。さらにコンドロ-6-ス
ルファターゼによる消化を行う場合には、反応混合物に
コンドロ-6-スルファターゼ(75 mU)を加え、37℃での
インキュベーションを、ΔDi-diSEの分解のためには30
分間続けた。また、GalNAcの分解(延長分解)のために
は5時間続けた。なお、HPLC分析用の試料には、35S標
識グリコサミノグリカンに10 nmol ΔDi-diSE(延長分
解においてはさらに30 nmol GalNAc(4,6-bisSO4))を加
えてから消化を行った。
Digestion with chondroitinase ACII or chondroitinase ABC was performed using 35 S-labeled glycosaminoglycan, 1.25 μmol Tris-acetate buffer, pH 7.5, 2.5 μg bovine serum albumin, and 50 mU chondroitinase ACII or chondroitinase ABC. The reaction was performed at 37 ° C. for 4 hours with a reaction mixture containing itinase ABC in a final volume of 25 μl. After completion of the reaction with chondroitinase ACII or chondroitinase ABC, the reaction mixture was immersed in a boiling water bath for 1 minute. If for further digestion with chondro-6-sulfatase, chondro-6-sulfatase and (75 mU) was added to the reaction mixture, incubation at 37 ° C., for degradation of [Delta] Di-diS E 30
Continued for minutes. Further, it continued for 5 hours for the degradation (extended degradation) of GalNAc. The sample for HPLC analysis was digested with 10 nmol ΔDi-diS E (and 30 nmol GalNAc (4,6-bisSO 4 ) in the case of extended decomposition) added to 35 S-labeled glycosaminoglycan. .

【0080】スーパーデックス30ゲルクロマトグラフィ
ーは以下のように行った。スーパーデックス30 16/16カ
ラムを0.2 M NH4HCO3で平衡化した。流速は1 ml/分とし
た。溶出液を各1 mlの画分に回収した。パーチシル-10
SAX HPLCは、10 mM KH2PO4で平衡化したPartisil 10-SA
Xカラム(4.6 mm×25 cm)を用いて行った。カラムを、
10 mM KH2PO4で10分間、次いで、10〜450 mM KH2PO4
リニアグラジエントで展開した。流速は1 ml/分、カラ
ム温度は40℃であった。溶出液を各0.5 mlの画分に回収
した。
Superdex 30 gel chromatography was performed as follows. Superdex 30 16/16 column was equilibrated with 0.2 M NH 4 HCO 3. The flow rate was 1 ml / min. The eluate was collected in fractions of 1 ml each. Partisil-10
SAX HPLC is, Partisil 10-SA equilibrated with 10 mM KH 2 PO 4
This was performed using an X column (4.6 mm × 25 cm). Column
10 mM KH 2 PO 4 for 10 min and then developed with a linear gradient of 10~450 mM KH 2 PO 4. The flow rate was 1 ml / min and the column temperature was 40 ° C. The eluate was collected in 0.5 ml fractions each.

【0081】なお、ここで用いる二糖の略号は以下の通
りである。ΔDi-0S:2-アセトアミド-2-デオキシ-3-O-
(β-D-グルコ-4-エンピラノシルウロン酸)-D-ガラクト
ース、ΔDi-6S:2-アセトアミド-2-デオキシ-3-O-(β-D
-グルコ-4-エンピラノシルウロン酸)-6-O-スルホ-D-ガ
ラクトース、ΔDi-4S:2-アセトアミド-2-デオキシ-3-O
-(β-D-グルコ-4-エンピラノシルウロン酸)-4-O-スルホ
-D-ガラクトース、ΔDi-diSD:2-アセトアミド-2-デオ
キシ-3-O-(2-O-スルホ-β-D-グルコ-4-エンピラノシル
ウロン酸)-6-O-スルホ-D-ガラクトース、ΔDi-diSE:2-
アセトアミド-2-デオキシ-3-O-(β-D-グルコ-4-エンピ
ラノシルウロン酸)-4,6-ビス-O-スルホ-D-ガラクトー
ス。
The abbreviations of the disaccharide used here are as follows. ΔDi-0S: 2-acetamido-2-deoxy-3-O-
(β-D-gluco-4-enpyranosyluronic acid) -D-galactose, ΔDi-6S: 2-acetamido-2-deoxy-3-O- (β-D
-Gluco-4-enpyranosyluronic acid) -6-O-sulfo-D-galactose, ΔDi-4S: 2-acetamido-2-deoxy-3-O
-(β-D-gluco-4-enpyranosyluronic acid) -4-O-sulfo
-D- galactose, ΔDi-diS D: 2- acetamido-2-deoxy -3-O- (2-O- sulfo-beta-D-gluco-4 Enpi Rano sill uronic acid) -6-O-sulfo - D- galactose, ΔDi-diS E: 2-
Acetamide-2-deoxy-3-O- (β-D-gluco-4-enpyranosyluronic acid) -4,6-bis-O-sulfo-D-galactose.

【0082】コンドロイチナーゼACII又はコンドロイチ
ナーゼABC消化物のスーパーデックス30ゲルクロマトグ
ラフィーによる分析の結果を図10に示す。
FIG. 10 shows the results of analysis of chondroitinase ACII or chondroitinase ABC digest by Superdex 30 gel chromatography.

【0083】また、コンドロイチナーゼACII又はコンド
ロイチナーゼACII+コンドロ-6-スルファターゼでの消
化により、35S標識CS-Aから得られた消化生成物のHPLC
分離の結果を図11に示し、コンドロイチナーゼABC又
はコンドロイチナーゼABC+コンドロ-6-スルファターゼ
での消化により、35S標識DSから得られた消化生成物のH
PLC分離の結果を図12に示す。さらに、コンドロ-6-ス
ルファターゼによる消化の延長により、35S標識グリコ
サミノグリカンから得られる消化生成物のHPLC分離の結
果を図13に示す。
The digestion product obtained from 35 S-labeled CS-A by digestion with chondroitinase ACII or chondroitinase ACII + chondro-6-sulfatase was analyzed by HPLC.
The results of the separation are shown in FIG. 11 and show that the digested product obtained from 35 S-labeled DS was digested with chondroitinase ABC or chondroitinase ABC + chondro-6-sulfatase.
FIG. 12 shows the results of the PLC separation. FIG. 13 shows the results of HPLC separation of digestion products obtained from 35 S-labeled glycosaminoglycans by prolonging digestion by chondro-6-sulfatase.

【0084】35S標識CS-AがコンドロイチナーゼACIIで
消化された場合、主要な放射活性は、ΔDi-diSEの位置
に検出された(図10のB及び図11のC)。一方、35
S標識DSはコンドロイチナーゼACII消化ではほとんど分
解されなかった(図10のD)。35S標識DSをコンドロ
イチナーゼABCで消化した場合、主要な放射活性は、コ
ンドロイチナーゼACII消化CS-Aで観察されたのと同様
に、ΔDi-diSEの位置に検出された(図10のE及び図
12のC)。ΔDi-diSEの硫酸基が35S放射活性を有して
いるか確認するために、コンドロイチナーゼACII又はコ
ンドロイチナーゼABC消化で得られた分解生成物をさら
にコンドロ-6-スルファターゼで分解し、SAX HPLCに付
した(図11のB,D及び図12のB,D)。コンドロ-6
-スルファターゼでの分解後、外部付加したΔDi-diSE
UV吸収(図11のB及び図12のB)及び放射活性(図
11のD及び図12のD)は消失し、UV吸収及び放射活
性はそれぞれΔDi-4S及び無機硫酸の位置にシフトし
た。これらの結果は、35SO4が、CS-Aの内部GlcAβ1-3Ga
lNAc(4-SO4)単位に含まれるGalNAc(4-SO4)残基又はDSの
内部IdoAα1-3GalNAc(4-SO4)単位に含まれるGalNAc(4-S
O4)残基の6位に転移されたことを明確に示す。35S標識
CS-AがコンドロイチナーゼACIIで消化された場合及び3 5
S標識DSがコンドロイチナーゼABCで消化された場合に
は、少量の放射活性がGalNAc(4,6-bisSO4)の位置に検出
された(図11のC及び図12のC)。GalNAc(4,6-bis
SO4)の位置に検出された放射活性は、コンドロ-6-スル
ファターゼ消化の後も消失しなかった(図11のD及び
図12のD)。GalNAc(4,6-bisSO4)は、ΔDi-diSEが完
全に分解されたときに、コンドロ-6-スルファターゼで
部分的に分解されるのみであることが判明した。しか
し、コンドロ-6-スルファターゼとのインキュベーショ
ンを延長すると、95%超のGalNAc(4,6-bisSO4)がGalNAc
(4-SO4)に分解された(図13のB)。この条件では、G
alNAc(4,6-bisSO4)の位置に認められた放射活性は消失
した(図13のC及びD)。これらの結果は、精製GalN
Ac4S-6Sが、コンドロイチン硫酸及びDSの内部及び非還
元末端のGalNAc(4-SO4)残基の両方の6位に硫酸基を転
移できたことを示す。
[0084] If the 35 S-labeled CS-A was digested with chondroitinase ACII, major radioactivity was detected at the position of ΔDi-diS E (C in B and 11 in FIG. 10). While 35
S-labeled DS was hardly degraded by chondroitinase ACII digestion (FIG. 10D). 35 when digested with S-labeled DS with chondroitinase ABC, the major radioactive, similar to that observed with chondroitinase ACII digested CS-A, was detected at the position of [Delta] Di-diS E (FIG. 10 E and FIG. 12C). To sulfuric acid group [Delta] Di-diS E Check to make sure that a 35 S radioactivity, chondroitinase ACII or chondroitinase decomposition product obtained by ABC digested further digested with chondro-6-sulfatase, The sample was subjected to SAX HPLC (B and D in FIG. 11 and B and D in FIG. 12). Chondro-6
- After degradation in sulfatase, the [Delta] Di-diS E was externally added
UV absorption (B in FIG. 11 and B in FIG. 12) and radioactivity (D in FIG. 11 and D in FIG. 12) disappeared, and UV absorption and radioactivity shifted to the positions of ΔDi-4S and inorganic sulfate, respectively. These results indicate that 35 SO 4 is not the internal GlcAβ1-3Ga of CS-A.
lNAc (4-SO 4) GalNAc included in the unit (4-SO 4) Internal IdoAα1-3GalNAc (4-SO 4) residues or DS GalNAc included in the unit (4-S
This clearly shows that the residue was transferred to the 6th position of the O 4 ) residue. 35 S sign
If CS-A was digested with chondroitinase ACII, and 3 5
When S-labeled DS was digested with chondroitinase ABC, a small amount of radioactivity was detected at the position of GalNAc (4,6-bisSO 4 ) (C in FIG. 11 and C in FIG. 12). GalNAc (4,6-bis
The radioactivity detected at the position of (SO 4 ) was not lost after chondro-6-sulfatase digestion (D in FIG. 11 and D in FIG. 12). GalNAc (4,6-bisSO 4), when the [Delta] Di-diS E is completely decomposed, it has been found that is only partially degraded in chondro-6-sulfatase. However, when the incubation with chondro-6-sulfatase is extended, more than 95% of GalNAc (4,6-bisSO 4 )
It was decomposed into (4-SO 4 ) (FIG. 13B). In this condition, G
The radioactivity observed at the position of alNAc (4,6-bisSO 4 ) disappeared (C and D in FIG. 13). These results indicate that purified GalN
This shows that Ac4S-6S was able to transfer a sulfate group to position 6 of both the internal and non-reducing terminal GalNAc (4-SO 4 ) residues of chondroitin sulfate and DS.

【0085】イカ皮膚コンドロイチンは精製GalNAc4S-6
STにより弱く硫酸化された。イカ皮膚コンドロイチンは
GlcAβ1-3GalNAc単位から主に成り、4-硫酸化二糖単位
の含量は、全繰り返し二糖単位の0.2%以下である(デー
タは示していない)ため、イカコンドロイチンに転移さ
れた硫酸基はGalNAc残基の6位に位置すると予測され
た。しかし、25 nmol(ガラクトサミンとして)イカ皮
膚コンドロイチンを用いて、上述のスルホトランスフェ
ラーゼ活性の測定法に従ってスルホトランスフェラーゼ
反応を行い、得られた35S標識コンドロイチンを、コン
ドロイチンACIIでの消化後、SAX-HPLCに付すと、35S放
射活性はGalNAc(4,6-bisSO4)及びΔDi-diSEに検出さ
れ、ΔDi-6Sには放射活性が検出されなかった(図1
4)。これらの結果は、GalNAc4S-6STの活性にはGalNAc
(4-SO4)が絶対的に必須であることを示す。
Squid skin chondroitin was purified from GalNAc4S-6.
Weakly sulfated by ST. Squid skin chondroitin
The sulfate group transferred to squid chondroitin is mainly composed of GlcAβ1-3GalNAc units and the content of 4-sulfated disaccharide units is less than 0.2% of the total repeating disaccharide units (data not shown). It was predicted to be located at position 6 of the residue. However, a sulfotransferase reaction was performed using 25 nmol (as galactosamine) squid skin chondroitin according to the above-described method for measuring sulfotransferase activity, and the obtained 35 S-labeled chondroitin was digested with chondroitin ACII and then subjected to SAX-HPLC. as the eluent, 35 S radioactivity detected in GalNAc (4,6-bisSO 4) and [Delta] Di-diS E, the [Delta] Di-6S were not detected radioactivity (Figure 1
4). These results indicate that the activity of GalNAc4S-6ST
Indicates that (4-SO 4 ) is absolutely required.

【0086】[0086]

【発明の効果】本発明により、硫酸基供与体から、グリ
コサミノグリカンのN−アセチルガラクトサミン4−硫
酸残基の6位のヒドロキシル基に、特異的に硫酸基を転
移する作用などの硫酸化特性が確立され、また十分に高
い比活性を有する程度にまで精製された硫酸基転移酵素
調製物が提供される。本硫酸基転移酵素調製物は、所望
の硫酸化の態様を有する多糖の製造に使用できる。
According to the present invention, sulfation such as an action of specifically transferring a sulfate group from a sulfate group donor to a hydroxyl group at the 6-position of N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue of glycosaminoglycan. Provided is a sulfotransferase preparation whose properties have been established and which have been purified to such an extent that they have a sufficiently high specific activity. The present sulfotransferase preparation can be used for producing a polysaccharide having a desired sulfation mode.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 イカ軟骨由来の粗抽出物に加えたプロタミン
硫酸の量と、プロタミン硫酸を加えた粗抽出物を遠心分
離して得た上清画分中のスルホトランスフェラーゼ活性
(白丸)およびグルクロン酸量(黒丸)との関係を示
す。
FIG. 1 shows the amount of protamine sulfate added to a crude extract derived from squid cartilage, and the sulfotransferase activity (open circles) and glucuronic acid in the supernatant fraction obtained by centrifuging the crude extract containing protamine sulfate. The relationship with the amount (black circle) is shown.

【図2】 ダイマトレックスゲルレッドAカラムクロマ
トグラフィーの溶出プロフィールを示す。黒丸はスルホ
トランスフェラーゼ活性を、白丸はタンパク質濃度を、
矢印は、示した濃度のNaClを含む緩衝液による溶出の開
始位置を示す。
FIG. 2 shows the elution profile of Dimatrex Gel Red A column chromatography. Filled circles indicate sulfotransferase activity, open circles indicate protein concentration,
The arrow indicates the starting position of elution with the buffer containing the indicated concentration of NaCl.

【図3】 第1のヘパリンセファロースCL-6Bカラムク
ロマトグラフィーの溶出プロフィールを示す。黒丸はス
ルホトランスフェラーゼ活性を、白丸はタンパク質濃度
を、破線はNaClの濃度を示す。
FIG. 3 shows the elution profile of the first heparin sepharose CL-6B column chromatography. Solid circles indicate sulfotransferase activity, open circles indicate protein concentration, and broken lines indicate NaCl concentration.

【図4】 第1の3',5'-ADP-アガロースカラムクロマト
グラフィーの溶出プロフィールを示す。黒丸は、スルホ
トランスフェラーゼ活性を、白丸はタンパク質濃度を、
破線はNaClの濃度を示す。
FIG. 4 shows the elution profile of the first 3 ′, 5′-ADP-agarose column chromatography. Filled circles indicate sulfotransferase activity, open circles indicate protein concentration,
The dashed line indicates the concentration of NaCl.

【図5】 SDS-ポリアクリルアミドゲル電気泳動により
精製ステップの各画分を分析した結果(電気泳動写真)
を示す。レーン1、粗抽出物。レーン2、プロタミン沈
殿後の上清画分。レーン3、ダイマトレックスゲルレッ
ドA画分。レーン4、第1のヘパリンセファロースCL-4
B画分。レーン5、第1の3',5'-ADP-アガロース画分。
レーン6、第2のヘパリンセファロースCL-4B画分。分
子量標準は、ミオシン(205 kDa)、β−ガラクトシダー
ゼ(116 kDa)、ホスホリラーゼb(97.4 kDa)、ウシ血清
アルブミン(66 kDa)、卵アルブミン(45 kDa)及びカルボ
ニックアンヒドラーゼ(29 kDa)であった。
FIG. 5: Results of analysis of each fraction in the purification step by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (electrophoresis photograph)
Is shown. Lane 1, crude extract. Lane 2, supernatant fraction after protamine precipitation. Lane 3, dimatrex gel red A fraction. Lane 4, first heparin sepharose CL-4
B fraction. Lane 5, first 3 ', 5'-ADP-agarose fraction.
Lane 6, second heparin sepharose CL-4B fraction. The molecular weight standards were myosin (205 kDa), β-galactosidase (116 kDa), phosphorylase b (97.4 kDa), bovine serum albumin (66 kDa), egg albumin (45 kDa) and carbonic anhydrase (29 kDa). Was.

【図6】 スルホトランスフェラーゼ活性に対するpHの
影響(A)及びPAPSに対するKm(B)の測定結果を示
す。Aにおいて、黒四角は酢酸ナトリウム、白四角はME
S-NaOH、黒丸はイミダゾール-HCl、白丸はTris-HClの緩
衝液を示す。Bにおいて、両逆数プロットの縦軸の値
は、1/(pmol/min/μgタンパク質)を示す。
FIG. 6 shows the effect of pH on sulfotransferase activity (A) and the results of measuring Km (B) on PAPS. In A, the black square is sodium acetate and the white square is ME
S-NaOH, closed circles indicate imidazole-HCl, open circles indicate Tris-HCl buffer. In B, the value on the vertical axis of the reciprocal plot indicates 1 / (pmol / min / μg protein).

【図7】 スルホトランスフェラーゼ活性に対するコン
ドロイチン硫酸A及びデルマタン硫酸の濃度の影響を示
す。
FIG. 7 shows the effect of chondroitin sulfate A and dermatan sulfate concentrations on sulfotransferase activity.

【図8】 スルホトランスフェラーゼによる[35S]PAPS
から種々のグリコサミノグリカンへの35SO4の取り込み
を示す。受容体としては、コンドロイチン硫酸A(黒
丸)、サメ軟骨由来コンドロイチン硫酸C(白丸)、ヒ
ト半月由来コンドロイチン硫酸C(黒三角)、デルマタ
ン硫酸(白三角)、及び、イカ皮膚由来コンドロイチン
(白四角)を使用した。白菱形は、25 nmol(ガラクト
サミンとして)コンドロイチン硫酸E存在下でのコンド
ロイチン硫酸Aへの取り込みを示す。
FIG. 8 [ 35 S] PAPS by sulfotransferase
3 shows the incorporation of 35 SO 4 into various glycosaminoglycans from. Receptors include chondroitin sulfate A (solid circles), chondroitin sulfate C from shark cartilage (open circles), chondroitin sulfate C from human meniscus (closed triangles), dermatan sulfate (open triangles), and chondroitin from squid skin (open squares). It was used. Open diamonds indicate incorporation into chondroitin sulfate A in the presence of 25 nmol (as galactosamine) chondroitin sulfate E.

【図9】 デルマタン硫酸(DS)によるコンドロイチン硫
酸A(CSA)の硫酸化の阻害及びCSAによるDSの硫酸化の阻
害を示す。グラフの下の値は、反応混合液中のCSA及びD
Sの量を示す。Aは、CSAへの35SO4の取り込みを示す。
B及びCは、DSへの35SO4の取り込みを示す。
FIG. 9 shows inhibition of chondroitin sulfate A (CSA) sulfation by dermatan sulfate (DS) and inhibition of DS sulfation by CSA. The values below the graph indicate CSA and D in the reaction mixture.
Indicates the amount of S. A shows incorporation of 35 SO 4 into CSA.
B and C show incorporation of 35 SO 4 into DS.

【図10】 [35S]PAPS及び精製GlcNAc4S-6STとのイン
キュベーションによりコンドロイチン硫酸A又はデルマ
タン硫酸から誘導された35S標識生成物のコンドロイチ
ナーゼACII又はコンドロイチナーゼABC消化物のスーパ
ーデックス30カラムクロマトグラフィーの溶出プロフィ
ールを示す。Aは、35S標識コンドロイチン硫酸Aのコ
ンドロイチナーゼ消化前のもの、Bは、35S標識コンド
ロイチン硫酸AのコンドロイチナーゼACII消化生成物、
Cは、35S標識デルマタン硫酸のコンドロイチナーゼ消
化前のもの、Dは、35S標識デルマタン硫酸のコンドロ
イチナーゼACII消化生成物、Eは、コンドロイチナーゼ
ABC消化生成物の分析結果を示す。矢印は、Vo、ブルー
デキストラン、ΔDi-diSE(1)及びGalNAc(4,6-bisS
O4)(2)の位置を示す。
FIG. 10: Superdex 30 column of chondroitinase ACII or chondroitinase ABC digest of 35 S-labeled product derived from chondroitin sulfate A or dermatan sulfate by incubation with [ 35 S] PAPS and purified GlcNAc4S-6ST. 2 shows a chromatographic elution profile. A: 35 S-labeled chondroitin sulfate A before chondroitinase digestion, B: 35 S-labeled chondroitin sulfate A chondroitinase ACII digestion product,
C: chondroitinase digestion of 35 S-labeled dermatan sulfate, D: chondroitinase ACII digestion product of 35 S-labeled dermatan sulfate, E: chondroitinase
3 shows the results of analysis of ABC digestion products. Arrows indicate Vo, blue dextran, ΔDi-diS E (1) and GalNAc (4,6-bisS
O 4 ) Indicates the position of (2).

【図11】 コンドロイチナーゼACII又はコンドロイチ
ナーゼACII+コンドロ-6-スルファターゼでの消化によ
り、35S標識コンドロイチン硫酸Aから得られた消化生
成物のHPLC分離の結果を示す。A及びCはコンドロイチ
ナーゼACII消化後、B及びDはコンドロイチナーゼACII
+コンドロ-6-スルファターゼ消化後である。A及びB
は232 nmの吸光度、C及びDは35S放射活性を示す。矢
印は、1:ΔDi-0S、2: GalNAc(6-SO4)、3: GalNAc(4-S
O4)、4:ΔDi-6S、5:ΔDi-4S、6: GalNAc(4,6-bisSO4)、
7: SO4 2-、8:ΔDi-diSD及び9:ΔDi-diSEの溶出位置を示
す。
FIG. 11 shows the results of HPLC separation of a digestion product obtained from 35 S-labeled chondroitin sulfate A by digestion with chondroitinase ACII or chondroitinase ACII + chondro-6-sulfatase. A and C after chondroitinase ACII digestion, B and D after chondroitinase ACII digestion.
+ After chondro-6-sulfatase digestion. A and B
Indicates absorbance at 232 nm, and C and D indicate 35 S radioactivity. Arrows indicate 1: ΔDi-0S, 2: GalNAc (6-SO 4 ), 3: GalNAc (4-S
O 4 ), 4: ΔDi-6S, 5: ΔDi-4S, 6: GalNAc (4,6-bisSO 4 ),
7: SO 4 2-, 8: ΔDi-diS D and 9: shows the elution position of ΔDi-diS E.

【図12】 コンドロイチナーゼABC又はコンドロイチ
ナーゼABC+コンドロ-6-スルファターゼでの消化によ
り、35S標識デルマタン硫酸から得られた消化生成物のH
PLC分離の結果を示す。A及びCは、コンドロイチナー
ゼABC消化後、B及びDは、コンドロイチナーゼABC+コ
ンドロ-6-スルファターゼ消化後である。A及びBは232
nmの吸光度、C及びDは、35S放射活性を示す。矢印で
示す標準物質の溶出位置は図11と同じである。
FIG. 12 shows the H of digestion products obtained from 35 S-labeled dermatan sulfate by digestion with chondroitinase ABC or chondroitinase ABC + chondro-6-sulfatase.
The result of PLC separation is shown. A and C are after chondroitinase ABC digestion, and B and D are after chondroitinase ABC + chondro-6-sulfatase digestion. A and B are 232
The absorbance at nm, C and D indicate 35 S radioactivity. The elution position of the standard substance indicated by the arrow is the same as in FIG.

【図13】 コンドロ-6-スルファターゼによる消化の
延長により、35S標識グリコサミノグリカンから得られ
る消化生成物のHPLC分離の結果を示す。A及びBは、標
準ΔDi-diSE及びGalNAc(4,6-bisSO4)の、コンドロ-6-ス
ルファターゼによる5時間の消化(コンドロ-6-スルフ
ァターゼ延長消化)の前及び後の溶出プロフィールを21
0 nmの吸光度でモニターしたものである。Cは、35S標
識コンドロイチン硫酸AのコンドロイチナーゼACII消化
物のコンドロ-6-スルファターゼ延長消化物、Dは35S標
識デルマタン硫酸のコンドロイチナーゼABC消化物のコ
ンドロ-6-スルファターゼ延長消化物の結果を示す。矢
印で示す標準物質の溶出位置は図11と同じである。
FIG. 13 shows the results of HPLC separation of digestion products obtained from 35 S-labeled glycosaminoglycans by prolonged digestion with chondro-6-sulfatase. A and B show the elution profiles of standard ΔDi-diSE and GalNAc (4,6-bisSO 4 ) before and after digestion with chondro-6-sulfatase for 5 hours (chondro-6-sulfatase extended digestion).
Monitored at 0 nm absorbance. C is chondro-6-sulfatase extended digest of chondroitinase ACII digest of 35 S-labeled chondroitin sulfate A, and D is chondro-6-sulfatase extended digest of 35 S-labeled chondroitin sulfate ABC of dermatan sulfate. The results are shown. The elution position of the standard substance indicated by the arrow is the same as in FIG.

【図14】 コンドロイチナーゼACIIでの消化により35
S標識イカ皮膚コンドロイチンから得られた消化生成物
のHPLC分離の結果を示す。矢印で示す標準物質の溶出位
置は図11と同じである。
FIG. 14. Digestion with chondroitinase ACII resulted in 35
Fig. 4 shows the results of HPLC separation of digestion products obtained from S-labeled squid skin chondroitin. The elution position of the standard substance indicated by the arrow is the same as in FIG.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記理化学的性質を有し、SDS-ポリアク
リルアミドゲル電気泳動において実質的に均一なバンド
を示す、硫酸基転移酵素調製物。 (1)作用:硫酸基供与体から、グリコサミノグリカン
のN−アセチルガラクトサミン4−硫酸残基の6位のヒ
ドロキシル基に、特異的に硫酸基を転移する。 (2)基質特異性:クジラ軟骨由来のコンドロイチン硫
酸A、サメ軟骨由来のコンドロイチン硫酸C、ブタ皮由
来のデルマタン硫酸には硫酸基を転移する。イカ軟骨由
来のコンドロイチン硫酸E、ウシ角膜由来のケラタン硫
酸、ウシ腎臓由来のヘパラン硫酸、CDSNS−ヘパリ
ンには硫酸基を実質的に転移しない。 (3)活性化:20mMのMn2+、Mg2+、Ca2+、S
2+、Ba2+またはCo 2+の存在下で活性が増加する。
0.1MのNaCl、0.1MのKClまたは0.15
mg/mlのプロタミンの存在下で活性が増加する。 (4)阻害:コンドロイチン硫酸Eによって、コンドロ
イチン硫酸Aへの硫酸基の転移が阻害される。デルマタ
ン硫酸によって、コンドロイチン硫酸Aへの硫酸基の転
移が阻害される。コンドロイチン硫酸Aによって、デル
マタン硫酸への硫酸基の転移が阻害される。
1. An SDS-Polyac having the following physicochemical properties:
Substantially homogeneous band in lilamide gel electrophoresis
, A sulfotransferase preparation. (1) Action: From sulfate group donor, glycosaminoglycan
At position 6 of the N-acetylgalactosamine 4-sulfate residue of
A sulfate group is specifically transferred to a droxyl group. (2) Substrate specificity: chondroitin sulfate from whale cartilage
Acid A, chondroitin sulfate C from shark cartilage, pig skin
The sulfate group is transferred to dermatan sulfate. Squid cartilage
Conventional chondroitin sulfate E, keratan sulfate from bovine cornea
Acid, heparan sulfate from bovine kidney, CDSNS-Hepari
The sulfate group is not substantially transferred to the compound. (3) Activation: 20 mM Mn2+, Mg2+, Ca2+, S
r2+, Ba2+Or Co 2+Increases in the presence of.
0.1 M NaCl, 0.1 M KCl or 0.15
Activity increases in the presence of mg / ml protamine. (4) Inhibition: Chondroitin sulfate E causes chondroitin
Transfer of a sulfate group to itin sulfate A is inhibited. Dermata
Transfer of sulfate groups to chondroitin sulfate A
Transfer is inhibited. By Chondroitin Sulfate A, Dell
Transfer of sulfate groups to matane sulfate is inhibited.
【請求項2】 さらに下記理化学的性質を有する、請求
項1記載の硫酸基転移酵素調製物。 (5)分子量:約63kD、約54kD(SDS−ポリ
アクリルアミドゲル電気泳動;非還元条件下) (6)至適pH:6.2付近
2. The sulfotransferase preparation according to claim 1, which further has the following physicochemical properties. (5) Molecular weight: about 63 kD, about 54 kD (SDS-polyacrylamide gel electrophoresis; under non-reducing conditions) (6) Optimum pH: around 6.2
【請求項3】 さらに下記の理化学的性質を有する、請
求項1又は2に記載の硫酸基転移酵素調製物。 (7)至適Ca2+濃度:約20mM(コンドロイチン硫
酸Aが基質の場合)。約100mM(デルマタン硫酸が
基質の場合)。 (8)Km値: 約5×10-7 M(3’−ホスホアデノシン5’−ホス
ホ硫酸) 約1.3×10-7 M(ブタ皮由来のデルマタン硫酸) 約1.1×10-6 M(クジラ軟骨由来のコンドロイチ
ン硫酸A)
3. The sulfotransferase preparation according to claim 1, which further has the following physicochemical properties. (7) Optimal Ca 2+ concentration: about 20 mM (when chondroitin sulfate A is the substrate). About 100 mM (when dermatan sulfate is the substrate). (8) Km value: about 5 × 10 −7 M (3′-phosphoadenosine 5′-phosphosulfate) about 1.3 × 10 −7 M (dermatan sulfate from pig skin) about 1.1 × 10 −6 M (chondroitin sulfate A derived from whale cartilage)
【請求項4】 イカ軟骨由来である、請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の硫酸基転移酵素調製物。
4. The sulfotransferase preparation according to claim 1, which is derived from squid cartilage.
【請求項5】 下記の工程を少なくとも含む、請求項1
〜4のいずれか1項に記載の硫酸基転移酵素調製物の製
造方法。 (工程1)請求項1〜4のいずれか1項に記載の硫酸基転
移酵素調製物に含まれる硫酸基転移酵素を含有する生物
体から、抽出物を取得する工程。 (工程2)抽出物とプロタミンとを接触させ、沈殿物を生
成させる工程。 (工程3)工程2により生成した沈殿物を除去する工程。
5. The method according to claim 1, comprising at least the following steps:
5. The method for producing the sulfotransferase preparation according to any one of items 4 to 4. (Step 1) A step of obtaining an extract from an organism containing a sulfotransferase contained in the sulfotransferase preparation according to any one of claims 1 to 4. (Step 2) A step of bringing the extract into contact with protamine to form a precipitate. (Step 3) A step of removing the precipitate generated in Step 2.
【請求項6】 前記生物体がイカ軟骨である請求項5に
記載の製造方法。
6. The method according to claim 5, wherein the organism is squid cartilage.
【請求項7】 前記工程3の後に実施される、ヘパリン
をリガンドとするアフィニティークロマトグラフィー工
程及びアデノシン3',5'-二リン酸をリガンドとするアフ
ィニティークロマトグラフィー工程をさらに含む請求項
5又は6に記載の製造方法。
7. The method according to claim 5, further comprising an affinity chromatography step using heparin as a ligand and an affinity chromatography step using adenosine 3 ′, 5′-diphosphate as a ligand, performed after the step 3. The production method described in 1.
【請求項8】 コンドロイチン硫酸Aに請求項1〜4の
いずれか1項に記載の硫酸基転移酵素調製物を作用さ
せ、生成したコンドロイチン硫酸Eを単離することを含
む、コンドロイチン硫酸Eの製造方法。
8. A method for producing chondroitin sulfate E, comprising allowing the sulfotransferase preparation according to any one of claims 1 to 4 to act on chondroitin sulfate A, and isolating the produced chondroitin sulfate E. Method.
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