JP2006038674A - Analysis method of glycoprotein sugar chain, and manufacturing method of unlabeled sugar chain - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an analysis method which enables a simple and quick operation, excellent separability of a sugar chain mixture, and excellent sensitivity and quantitativeness, and has no problem in a device, concerning the analysis method of a glycoprotein sugar chain, and also to provide a manufacturing technique for manufacturing and supplying an unlabeled sugar chain having a known structure stably without any actual problem. <P>SOLUTION: This analysis method of the glycoprotein sugar chain is characterized by having processes for: liberating an N-bond type sugar chain from the glycoprotein in aqueous solution having pH of 6-9, and performing fluorescence labeling to an amino acid in the liberated glycosylamine type sugar chain; and analyzing the fluorescence-labeled glycosylamine type sugar chain by HPLC-FLD. This manufacturing method of the unlabeled sugar chain is characterized by performing analysis and isolation by HPLC-FLD, and eliminating a fluorescent functional group in the glycosylamine type sugar chain in the isolated prescribed fraction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、生体高分子である糖たん白質糖鎖の分析技術、及び非標識糖鎖の製造技術に関する。より具体的には、糖たん白質を構成する糖鎖を、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて、簡便かつ迅速にプロファイル分析することを可能とする糖たん白質糖鎖の分析方法、及び高純度の非標識糖鎖の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a technique for analyzing a glycoprotein sugar chain, which is a biopolymer, and a technique for producing an unlabeled sugar chain. More specifically, a method for analyzing a glycoprotein sugar chain, which enables simple and rapid profile analysis of sugar chains constituting the glycoprotein using high performance liquid chromatography (HPLC), and a high The present invention relates to a method for producing a pure unlabeled sugar chain.

生体内糖たん白質を構成する糖鎖、特にN−結合型糖鎖は、該糖たん白質の生物学的活性等に大きな影響を与える成分である。又糖たん白質のバイオ医薬品への適用においても糖鎖が重要な役割を持つ場合が多い。   A sugar chain constituting an in vivo glycoprotein, particularly an N-linked sugar chain, is a component that greatly affects the biological activity and the like of the glycoprotein. Also, sugar chains often play an important role in the application of glycoproteins to biopharmaceuticals.

一方、糖鎖を構成する単糖の種類や糖鎖の分枝構造等は、糖鎖が由来する糖たん白質の種類により異なり、極めて多様な構造の糖鎖が報告されている。さら特定の糖たん白質においても、分子集団内及び分子内で微小不均一性と呼ばれる多様性を示す。又組み換え体糖たん白質においては、培養条件の微妙な変化により糖鎖の構造が変化することも知られている。そこで、糖たん白質の生化学的研究、並びに糖たん白質が適用される医薬品の特性解析及び品質評価においては、このような多様性及び不均一性を有する糖たん白質の糖鎖を分析する技術が不可欠である。   On the other hand, the type of monosaccharide constituting the sugar chain, the branched structure of the sugar chain, and the like differ depending on the type of sugar protein from which the sugar chain is derived, and sugar chains having extremely diverse structures have been reported. Furthermore, even specific glycoproteins exhibit a diversity called microheterogeneity within the molecular population and within the molecule. In recombinant glycoproteins, it is also known that the sugar chain structure changes due to subtle changes in culture conditions. Therefore, in biochemical research of glycoproteins, and in the characterization and quality evaluation of pharmaceuticals to which glycoproteins are applied, techniques for analyzing sugar chains of glycoproteins having such diversity and heterogeneity. Is essential.

糖たん白質の糖鎖の分析法としては、これまで、種々の分析法が開発されている。中でも、糖鎖を化学的あるいは酵素的に糖たん白質より遊離した後、(1)遊離した糖鎖を、電気化学検出器を用いた高pH陰イオン交換HPLC分析法(HPAEC−PAD)により分離検出する方法や、(2)遊離した糖鎖を還元剤の存在下、還元末端のアルデヒド基を蛍光試薬にて蛍光標識(還元アミノ化反応)した後、蛍光検出器付きHPLC(HPLC−FLD)又はレーザー励起蛍光検出器付きキャピラリー電気泳動法(CE−LIF)等により分析する方法が広く用いられている。   Various analytical methods have been developed so far for the analysis of sugar chains of glycoproteins. In particular, after the sugar chain is chemically or enzymatically released from the sugar protein, (1) the released sugar chain is separated by high pH anion exchange HPLC analysis (HPAEC-PAD) using an electrochemical detector. Method of detection, (2) After the free sugar chain is fluorescently labeled (reductive amination reaction) with an aldehyde group at the reducing end in the presence of a reducing agent with a fluorescent reagent, HPLC with a fluorescence detector (HPLC-FLD) Alternatively, a method of analyzing by capillary electrophoresis with a laser-excited fluorescence detector (CE-LIF) or the like is widely used.

この中で、(1)遊離した糖鎖を、非標識のまま、HPAEC−PADにより分離検出する方法は、簡便な操作により糖鎖プロファイルが得られるという利点を有する。しかし、高価で特殊なHPLC装置及び検出器を必要とする、検出原理上ノイズが大きく感度が蛍光検出法に比較して低い、再現性を得るためのメンテナンスが装置の構造上難しい、さらに、検出感度が糖鎖の構造に依存するので、定量性が低い等の問題点を有する。これらの問題点は、糖たん白質を適用した医薬品の品質評価を糖鎖に基づき行う場合、大きな障害となる。   Among these, (1) the method of separating and detecting free sugar chains by HPAEC-PAD without labeling has an advantage that a sugar chain profile can be obtained by a simple operation. However, expensive and special HPLC equipment and detectors are required, the detection principle is noisy, the sensitivity is low compared to the fluorescence detection method, maintenance to obtain reproducibility is difficult due to the structure of the equipment, and detection Since sensitivity depends on the structure of the sugar chain, there are problems such as low quantitativeness. These problems are a major obstacle when quality evaluation of pharmaceuticals to which glycoproteins are applied is based on sugar chains.

一方、(2)遊離した糖鎖を、還元アミノ化反応を利用して各種の蛍光試薬にて蛍光標識した後、HPLC−FLD又はCE−LIFにより分析する方法(蛍光検出法)は、糖鎖混合物の分離に優れ、かつ感度及び定量性の面で優れており、従って、糖鎖に基づいて行う、糖たん白質を適用した医薬品の品質評価に適用可能である。しかし、還元アミノ化反応は、原理上複数のステップを要し煩雑で糖鎖を得るために数日を要する。又、毒物であるシアノ水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤を必要とし、安全衛生面の問題もある。   On the other hand, (2) a method in which a released sugar chain is fluorescently labeled with various fluorescent reagents using a reductive amination reaction and then analyzed by HPLC-FLD or CE-LIF (fluorescence detection method) is a sugar chain. It is excellent in separation of the mixture and in terms of sensitivity and quantification. Therefore, it can be applied to the quality evaluation of pharmaceutical products to which sugar protein is applied based on sugar chains. However, the reductive amination reaction requires a plurality of steps in principle and is complicated and requires several days to obtain a sugar chain. In addition, a reducing agent such as sodium cyanoborohydride, which is a poisonous substance, is required, and there is a safety and health problem.

このように、従来は、糖たん白質糖鎖の分析方法であって、操作が簡便で迅速な分析を可能にするとともに、糖鎖混合物の分離に優れかつ感度及び定量性の面で優れ、かつ装置上の問題もない分析方法は得られておらず、これらの問題を解決できる分析方法の開発が望まれていた。   Thus, conventionally, it is a method for analyzing a glycoprotein sugar chain, which allows easy and quick analysis, is excellent in separation of a sugar chain mixture, and is excellent in terms of sensitivity and quantification, and An analysis method free from problems on the apparatus has not been obtained, and the development of an analysis method capable of solving these problems has been desired.

さらに、糖たん白質の生化学的研究並びに糖たん白質が適用される医薬品の開発のためには、構造が既知の標準糖鎖、特に非標識標準糖鎖、すなわち蛍光性官能基で標識されていないフリーの標準糖鎖が求められている。すなわち、生体内での糖結合性たん白質と糖鎖との相互作用の解析等の糖鎖バイオロジーの研究や、糖鎖が関与する新規医薬品開発のための実用化研究等に、構造既知の非標識標準糖鎖の利用価値は極めて高いので、その安定した製造、供給が望まれている。   Furthermore, for biochemical studies of glycoproteins and the development of pharmaceuticals to which glycoproteins are applied, standard sugar chains with a known structure, particularly unlabeled standard sugar chains, that is, labeled with fluorescent functional groups. There is no need for free standard sugar chains. In other words, the structure is known for the study of sugar chain biology, such as analysis of the interaction between sugar-binding protein and sugar chain in vivo, and the practical application research for the development of new drugs involving sugar chains. Since the utility value of an unlabeled standard sugar chain is extremely high, its stable production and supply are desired.

例えば、糖鎖は、生体内で糖結合性たん白質との相互作用を介して細胞間の情報伝達等の重要な機能を果たしているため、多くの複合糖質糖鎖を用いる相互作用解析が必要となり、この相互作用解析を行うために、標準糖鎖を固定化した糖鎖アレーの実用化が競って進められており、糖鎖アレーへの固定化等が可能な非標識標準糖鎖が求められている。又、各種の糖鎖とHPLCにおける保持時間の関係をデータベース化する研究においても、構造が既知の標準糖鎖が求められている。しかし、従来は、構造が既知の標準糖鎖であって安定供給されるものは少なく、特に、非標識標準糖鎖はほとんど供給されていない。   For example, sugar chains perform important functions such as information transfer between cells through interactions with sugar-binding proteins in vivo, and therefore interaction analysis using many complex carbohydrate sugar chains is necessary. In order to conduct this interaction analysis, the commercialization of a sugar chain array in which standard sugar chains are immobilized has been advancing, and an unlabeled standard sugar chain that can be immobilized on a sugar chain array, etc., is being sought. It has been. In addition, in a study for creating a database of relationships between various sugar chains and retention times in HPLC, a standard sugar chain having a known structure is required. However, conventionally, there are few standard sugar chains having a known structure that are stably supplied, and in particular, few unlabeled standard sugar chains are supplied.

非標識糖鎖の製造技術としては、化学的に合成する方法や、糖転移酵素遺伝子を導入した細胞により生物学的に合成する方法が挙げられる。しかし、化学的あるいは生物学的に合成する方法は、高度で特殊な技術を要する一方、構造の任意性及び網羅性、回収量の面で実用性及び将来性に乏しい。   Examples of the technique for producing an unlabeled sugar chain include a method of chemically synthesizing and a method of biological synthesis using a cell into which a glycosyltransferase gene has been introduced. However, the method of chemically or biologically synthesizing requires high-level and special techniques, but is not practical and promising in terms of structure arbitraryness and completeness and recovery amount.

又、前記の蛍光標識された糖鎖から非標識糖鎖を回収する方法も報告されている。すなわち糖たん白質から糖鎖を遊離し、遊離した糖鎖を、還元アミノ化反応により蛍光標識した後、HPLCで分離することにより、構造が既知の標準糖鎖を得ることができる。しかし、還元アミノ化反応により蛍光標識された糖鎖から、蛍光性官能基を脱離することは極めて困難であり、わずかに酸性条件下で過酸化水素等を用いて非標識糖鎖に戻す方法が検討されているが、収率が悪くかつ糖鎖の分解も避けられない方法であった。従って、この方法により非標識糖鎖へ変換することは極めて困難である。他の方法により蛍光標識された糖鎖についても、同様に、非標識糖鎖に戻すことは極めて困難である。   A method for recovering unlabeled sugar chains from the fluorescently labeled sugar chains has also been reported. In other words, a standard sugar chain having a known structure can be obtained by releasing a sugar chain from a sugar protein, fluorescently labeling the released sugar chain by a reductive amination reaction, and then separating by HPLC. However, it is extremely difficult to remove a fluorescent functional group from a fluorescently labeled sugar chain by a reductive amination reaction. A method of returning to an unlabeled sugar chain using hydrogen peroxide or the like under slightly acidic conditions However, it was a method in which the yield was poor and sugar chain degradation was unavoidable. Therefore, it is extremely difficult to convert to an unlabeled sugar chain by this method. Similarly, sugar chains fluorescently labeled by other methods are extremely difficult to return to unlabeled sugar chains.

さらに、前記のHPAEC−PADによる方法も挙げられ、しばしば用いられている。この方法によれば、非標識の標準糖鎖を分離、採取することができる。しかし、この方法は、前記のような装置の性能上の問題がある他、高濃度の水酸化ナトリウムを含む移動相を必要とするので、その取り扱いに注意を要し操作上の危険性がある。さらに分離し回収した糖鎖を標準糖鎖として用いる場合には、脱塩等の操作が必要となり後処理の煩雑さ等の実用上の大きな問題がある。   Furthermore, the method by the above-mentioned HPAEC-PAD is also mentioned and is often used. According to this method, an unlabeled standard sugar chain can be separated and collected. However, this method has a problem in the performance of the apparatus as described above and requires a mobile phase containing a high concentration of sodium hydroxide. . Further, when the separated and recovered sugar chain is used as a standard sugar chain, an operation such as desalting is required, and there are significant practical problems such as complicated post-treatment.

このように、従来は、構造が既知の非標識糖鎖を、実用上の問題もなく安定的に製造、供給する製造技術は開発されておらず、その開発が望まれていた。   Thus, conventionally, a production technique for stably producing and supplying an unlabeled sugar chain having a known structure without practical problems has not been developed, and its development has been desired.

本発明は、糖たん白質糖鎖の分析方法であって、操作が簡便で迅速な分析を可能にするとともに、糖鎖混合物の分離に優れかつ感度及び定量性の面で優れ、さらに装置上の問題もない分析方法を提供することをその課題とする。本発明は、又、構造が既知の非標識糖鎖を、実用上の問題もなく安定的に製造、供給することができる製造技術を提供することもその課題とするものである。   The present invention is a method for analyzing a glycoprotein sugar chain, which is easy to operate and enables rapid analysis, is excellent in separation of a sugar chain mixture, is excellent in sensitivity and quantification, and further on the apparatus. The problem is to provide an analysis method that is free from problems. Another object of the present invention is to provide a production technique capable of stably producing and supplying an unlabeled sugar chain having a known structure without practical problems.

本発明者は、糖たん白質のN−結合型糖鎖を遊離して得られるグリコシルアミンのアミノ基に対しては、アミノ酸のアミノ基への蛍光標識で用いられる様々な試薬を用いて蛍光標識を行なえる可能性があるとの発想を元に、鋭意検討した。   The inventor of the present invention uses a variety of reagents used for fluorescent labeling of amino acid amino groups for glycosylamine amino groups obtained by releasing N-linked sugar chains of glycoproteins. Based on the idea that there is a possibility that can be done.

その結果、糖たん白質から糖鎖をグリコシルアミンとして遊離し、遊離されたグリコシルアミン型糖鎖の蛍光標識を所定の条件下で行えば、安定な標識グリコシルアミンが得られ、HPLC−FLDによる分析に供することができること、さらに、糖たん白質を遊離して得られるグリコシルアミン型糖鎖のアミノ基に対し蛍光標識を行い、この標識されたグリコシルアミン型糖鎖をHPLC−FLDにより分析すれば、従来の還元アミノ化反応により蛍光標識を行う場合の煩雑さや分析に時間を要する問題や、安全衛生面での問題等が解決され、操作が簡便で迅速な分析が可能になるとともに、糖鎖混合物の分離に優れかつ感度及び定量性の面で優れるとのHPLC−FLDの利点も維持されることを見出した。   As a result, if a sugar chain is released from a glycoprotein as a glycosylamine and fluorescent labeling of the released glycosylamine-type sugar chain is performed under predetermined conditions, a stable labeled glycosylamine can be obtained and analyzed by HPLC-FLD. In addition, if the amino group of the glycosylamine-type sugar chain obtained by releasing the glycoprotein is fluorescently labeled and the labeled glycosylamine-type sugar chain is analyzed by HPLC-FLD, The complexities of conventional fluorescent labeling by reductive amination reaction, problems that require time for analysis, safety and health problems, etc. are solved, and the analysis is simple and quick, and the glycan mixture It has been found that the advantage of HPLC-FLD that it is excellent in the separation of and excellent in sensitivity and quantification is also maintained.

又、本発明者は、アミノ基が蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖からは、蛍光性官能基の脱離を容易かつ定量的に行うことができること、従って、前記の蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖のHPLC−FLDによる高感度での分析後、HPLCにより分取されたグリコシルアミン型糖鎖から蛍光標識体の脱離をすることにより、構造が既知の非標識糖鎖が容易にかつ定量的に得られることを見出した。本発明は、これらの知見に基づき完成されたものである。   Further, the present inventor can easily and quantitatively remove a fluorescent functional group from a glycosylamine-type sugar chain in which an amino group is fluorescently labeled. After highly sensitive analysis of the type sugar chain by HPLC-FLD, by removing the fluorescent label from the glycosylamine type sugar chain separated by HPLC, an unlabeled sugar chain having a known structure can be easily and It was found that it can be obtained quantitatively. The present invention has been completed based on these findings.

すなわち本発明は、pH6−9に保たれた水溶液中で、糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離し、遊離されたグリコシルアミン型糖鎖のアミノ基に対し蛍光標識を行う工程、この蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖をHPLC−FLDにより分析する工程を有することを特徴とする糖たん白質糖鎖の分析方法を提供するものである(請求項1)。   That is, the present invention comprises a step of releasing an N-linked sugar chain from a glycoprotein in an aqueous solution maintained at pH 6-9 and fluorescently labeling the amino group of the released glycosylamine sugar chain. The present invention provides a method for analyzing a glycoprotein sugar chain, comprising a step of analyzing a fluorescently labeled glycosylamine-type sugar chain by HPLC-FLD (claim 1).

本発明は、又、pH6−9に保たれた水溶液中で、糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離し、遊離されたグリコシルアミン型糖鎖のアミノ基に対し蛍光標識を行い、この蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖をHPLC−FLDにより分析するとともに分取し、分取された所定フラクション中のグリコシルアミン型糖鎖の蛍光性官能基を脱離することを特徴とする非標識糖鎖の製造方法を提供するものである(請求項5)。   The present invention also releases an N-linked sugar chain from a glycoprotein in an aqueous solution maintained at pH 6-9, and performs fluorescent labeling on the amino group of the released glycosylamine sugar chain. Unlabeled, characterized in that a fluorescently labeled glycosylamine-type sugar chain is analyzed and separated by HPLC-FLD, and a fluorescent functional group of the glycosylamine-type sugar chain in the fractionated fraction is eliminated A method for producing a sugar chain is provided (claim 5).

前記の糖たん白質糖鎖の分析方法及び非標識糖鎖の製造方法において、糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離する方法としては、ヒドラジンを利用してグリコシルヒドラジドとして糖鎖を得る方法も採用できるが、通常は、水中で、ペプチドN−グリコシダーゼF(PNGaseF)を用いて酵素的に行われる。請求項2は、前記の糖たん白質糖鎖の分析方法であって、糖たん白質よりのN−結合型糖鎖の遊離が、ペプチドN−グリコシダーゼFを用いて行われることを特徴とする態様に該当する。このペプチドN−グリコシダーゼFを用いて行われる糖たん白質よりのN−結合型糖鎖の遊離の反応は、通常、シアル酸の脱離が抑制される37℃程度で、2時間程度で実施することが望ましい。   In the method for analyzing a sugar protein sugar chain and the method for producing an unlabeled sugar chain, as a method for releasing an N-linked sugar chain from a sugar protein, a method for obtaining a sugar chain as a glycosyl hydrazide using hydrazine Usually, it is carried out enzymatically in water using peptide N-glycosidase F (PNGase F). Claim 2 is the method for analyzing a glycoprotein sugar chain, wherein the release of the N-linked sugar chain from the glycoprotein is performed using peptide N-glycosidase F. It corresponds to. The reaction of liberating N-linked sugar chains from glycoproteins performed using this peptide N-glycosidase F is usually performed at about 37 ° C. for about 2 hours at which elimination of sialic acid is suppressed. It is desirable.

糖たん白質よりのN−結合型糖鎖の遊離は、下記式1の(a)に示すように行われ、還元末端にアミノ基が存在するグリコシルアミン型糖鎖が得られる。遊離されたグリコシルアミン型糖鎖は、通常は、下記式1の(b)に示すように、変旋光に伴い速やかに加水分解されて、還元末端がヘミアセタール構造を持つフリーの糖鎖に変換される。   Release of the N-linked sugar chain from the glycoprotein is carried out as shown in the following formula 1 (a) to obtain a glycosylamine sugar chain having an amino group at the reducing end. The released glycosylamine-type sugar chain is usually rapidly hydrolyzed with a rotatory rotation and converted to a free sugar chain having a hemiacetal structure as shown in the following formula 1 (b). Is done.

Figure 2006038674
Figure 2006038674

発明者らは糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離する反応条件を詳細に検討した結果、中性〜弱アルカリ性の水中であれば、グリコシルアミンの加水分解を防ぐことができ、この条件の下グリコシルアミンの蛍光標識が可能であり、このようにして蛍光標識されたグリコシルアミンのHPLC−FLDによる分析が可能であることを見出したのである。従って、本発明の糖たん白質糖鎖の分析方法及び非標識糖鎖の製造方法においては、糖たん白質よりのN−結合型糖鎖の遊離、蛍光標識は、pH6.0−9.0、好ましくはpH8.0−9.0の条件の下で行われる。   As a result of detailed examination of reaction conditions for releasing N-linked sugar chains from glycoproteins, the inventors can prevent hydrolysis of glycosylamine in neutral to weakly alkaline water. The present inventors have found that fluorescent labeling of the lower glycosylamine is possible, and that the thus-labeled glycosylamine can be analyzed by HPLC-FLD. Therefore, in the method for analyzing a glycoprotein sugar chain and the method for producing an unlabeled sugar chain of the present invention, the release of the N-linked sugar chain from the glycoprotein and the fluorescent label are pH 6.0-9.0, Preferably, it is performed under the condition of pH 8.0-9.0.

遊離されたグリコシルアミンの蛍光標識は、通常のアミノ酸等の蛍光標識に用いられるアミノ基標識試薬やアミノ基保護試薬を使用して行われる。用いられる蛍光標識試薬としてより具体的には、オルトフタルアルデヒド(OPA)、9−フルオレニルメチルクロロフォルメート(Fmoc−Cl)、ダンシルクロライド、クマリン等が挙げられるが、フリーの非標識糖鎖を回収するためには、脱離が容易なFmoc−Clが望ましい。このようなアミノ基保護試薬の有機溶媒溶液を、酵素により消化された後の試料溶液に混和することで、容易に蛍光標識を行うことができる。   Fluorescent labeling of the released glycosylamine is performed using an amino group labeling reagent or amino group protecting reagent used for fluorescent labeling of ordinary amino acids and the like. More specifically, examples of the fluorescent labeling reagent to be used include orthophthalaldehyde (OPA), 9-fluorenylmethyl chloroformate (Fmoc-Cl), dansyl chloride, coumarin and the like. Fmoc-Cl, which is easy to desorb, is desirable to recover Fluorescent labeling can be easily performed by mixing such an organic solvent solution of an amino group protecting reagent with a sample solution after digestion with an enzyme.

請求項3は、この好ましい態様、すなわち前記の糖たん白質糖鎖の分析方法であって、グリコシルアミンの蛍光標識にFmoc−Clを用いることを特徴とする態様に該当する。次式2に、Fmoc−Clによる標識(式2の(c))及びその脱離の反応(式2の(d))を示す。   Claim 3 corresponds to this preferred embodiment, that is, the aforementioned glycoprotein sugar chain analysis method, wherein Fmoc-Cl is used for fluorescent labeling of glycosylamine. Formula 2 shows the labeling with Fmoc-Cl (Formula 2 (c)) and the elimination reaction (Formula 2 (d)).

Figure 2006038674
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従来の還元アミノ化反応を利用する方法の場合、還元末端のヘミアセタール基に対して蛍光標識を行うが、前記のように、標識反応ならびに標識された糖鎖の精製は煩雑な操作を伴い長時間(数日)を必要とする。より具体的には、(1)標識の反応は、多量の水が含まれていると反応が効率よく進行しないため、糖鎖を高濃度にして行う必要がある。従って、反応前に試料の濃縮あるいは乾固が必要であり、濃縮あるいは乾固に数時間を要する、(2)標識反応は、通常酸性条件で50〜80℃に加熱して行われるために、糖鎖中のシアル酸の脱離の懸念があり、一方(3)シアル酸の脱離を抑制するために、標識反応を37℃程度で行うことも考えられるが、この場合はほぼ一晩程度以上の長時間を要する等の問題がある。   In the case of the conventional method using a reductive amination reaction, fluorescent labeling is performed on the hemiacetal group at the reducing end. As described above, the labeling reaction and purification of the labeled sugar chain are complicated and require a long operation. Requires time (several days). More specifically, (1) the labeling reaction needs to be performed at a high sugar chain concentration because the reaction does not proceed efficiently when a large amount of water is contained. Therefore, it is necessary to concentrate or dry the sample before the reaction, and it takes several hours to concentrate or dry. (2) The labeling reaction is usually performed by heating to 50 to 80 ° C. under acidic conditions. There is concern about the elimination of sialic acid in the sugar chain. On the other hand, in order to suppress the elimination of (3) sialic acid, the labeling reaction may be performed at about 37 ° C., but in this case, it is about overnight. There is a problem that it takes more time.

一方、本発明に基づくアミノ基への標識は、有機溶媒に溶解した蛍光試薬を酵素消化後の溶液に混和する等の簡単な操作で直ちに標識することができ、酵素反応液の濃縮や乾固の操作は不要であり、又、Fmoc−Clを用いた場合の標識反応は、非酸性条件で、37℃にて1時間以下で充分であり、非酸性条件で比較的低温で行うためにシアル酸の脱離の懸念は全くない。   On the other hand, the labeling of the amino group according to the present invention can be performed immediately by a simple operation such as mixing a fluorescent reagent dissolved in an organic solvent into the solution after enzymatic digestion, and the concentration and drying of the enzyme reaction solution can be performed. The labeling reaction when Fmoc-Cl is used is sufficient for non-acidic conditions at 37 ° C. for 1 hour or less, and sial is used because it is carried out at non-acidic conditions at a relatively low temperature. There is no concern about acid elimination.

なお、図2は、Fmoc−Clを用いた場合の標識反応の反応時間とHPLC−FLDのピーク高さ(及び反応温度)との関係を示したものである。反応温度37℃では、反応時間が1時間程度でピーク高さは、飽和に達しており、反応が1時間以内で完結していることが示されている。   FIG. 2 shows the relationship between the labeling reaction time and the HPLC-FLD peak height (and reaction temperature) when Fmoc-Cl is used. At a reaction temperature of 37 ° C., the reaction time is about 1 hour, and the peak height reaches saturation, indicating that the reaction is complete within 1 hour.

又、従来の還元アミノ化反応を利用する場合は、還元剤として毒物であるシアノ水素化ホウ素ナトリウムを用いるため安全衛生上の問題があったが、本発明の方法では、このような毒物を用いる必要はないので、安全衛生上も優れている。   In addition, when a conventional reductive amination reaction is used, there is a problem in safety and health because sodium cyanoborohydride, which is a poisonous substance, is used as a reducing agent. In the method of the present invention, such a poisonous substance is used. Since it is not necessary, it is excellent in terms of safety and health.

HPLC−FLDによる分析においては、蛍光標識後HPLCで分析する前に、過剰蛍光試薬や還元剤の除去が必須である。従来は、過剰蛍光試薬や還元剤の除去は、ゲルろ過等を伴う方法により行われており、そのため煩雑で長時間を要していた。   In analysis by HPLC-FLD, it is essential to remove excess fluorescent reagent and reducing agent before analysis by HPLC after fluorescent labeling. Conventionally, the removal of the excess fluorescent reagent and the reducing agent has been performed by a method involving gel filtration and the like, which is complicated and takes a long time.

しかし、本発明の方法においては、蛍光標識後の過剰試薬(Fmoc−Cl等)の除去は、蛍光標識が行われる水溶液に、水に不溶な有機溶媒を添加して混合、撹拌後、水層とこの有機溶媒層を分離し、分離された有機溶媒層を除去することにより容易に行うことができる。すなわち、過剰試薬は有機溶媒層に分配され、糖鎖は水層にとどまるため、水層を回収することにより蛍光標識糖鎖を容易に精製することができる。ここで用いられる水に不溶な有機溶媒としては、クロロホルム、エーテル、酢酸エチル等が挙げられ、これらから選ばれる有機溶媒の1種又は2種以上の混合溶媒が好ましく用いられる。   However, in the method of the present invention, excess reagent (Fmoc-Cl, etc.) after fluorescent labeling is removed by adding an organic solvent insoluble in water to an aqueous solution to which fluorescent labeling is performed, mixing, stirring, And this organic solvent layer can be separated and the separated organic solvent layer can be easily removed. That is, since excess reagent is distributed to the organic solvent layer and sugar chains remain in the aqueous layer, the fluorescently labeled sugar chain can be easily purified by collecting the aqueous layer. Examples of the water-insoluble organic solvent used here include chloroform, ether, ethyl acetate and the like, and one or more mixed solvents selected from these are preferably used.

通常は、前記の操作を3回繰り返すことにより、クロマトグラム上、過剰試薬を完全に除去できる。この操作では、特殊な前処理カラムや煩雑な操作は一切必要なく、要する時間は15分以内である。請求項4は、この好ましい態様、すなわち前記の糖たん白質糖鎖の分析方法であって、蛍光標識が行われる水溶液に、水に不溶な有機溶媒を添加して混合、撹拌後、水層と有機溶媒層を分離し、分離された有機溶媒層を除去する工程をさらに有することを特徴とする態様に該当する。   Normally, excess reagent can be completely removed from the chromatogram by repeating the above operation three times. This operation does not require any special pretreatment column or complicated operation, and the time required is 15 minutes or less. Claim 4 is this preferred embodiment, that is, the method for analyzing glycoprotein sugar chains, wherein an aqueous solution insoluble in water is added to an aqueous solvent insoluble in water, mixed, stirred, This embodiment corresponds to an aspect further comprising a step of separating the organic solvent layer and removing the separated organic solvent layer.

以上述べたように、糖鎖分析用の試料調製に要する時間は、N−結合型糖鎖の遊離に2時間程度、標識反応に1時間程度、有機溶媒による精製に15分程度、計約3時間半程度で充分であり、従来の還元アミノ化反応を用いた方法が通常1週間(最短で2日程度)を必要とするのに対し、極めて迅速かつ簡便である。   As described above, the time required for preparing a sample for sugar chain analysis is about 2 hours for releasing N-linked sugar chains, about 1 hour for labeling reaction, about 15 minutes for purification with an organic solvent, about 3 in total. About half an hour is sufficient, and the conventional method using the reductive amination reaction usually requires one week (about two days at the shortest), but is extremely quick and simple.

以上のようにして、調製された試料は、HPLC−FLDによる測定に供せられる。HPLC−FLDの条件は、従来から行われている糖鎖プロファイル分析に適用される条件と同様な条件が適用される。例えばアミノカラムを用いた順相HPLCと蛍光検出器を用いた分離検出法を用いることができ、高分解能で分析することができる。   The sample prepared as described above is subjected to measurement by HPLC-FLD. The conditions similar to the conditions applied to the sugar chain profile analysis performed conventionally are applied for the conditions of HPLC-FLD. For example, a normal phase HPLC using an amino column and a separation detection method using a fluorescence detector can be used, and analysis can be performed with high resolution.

本発明の、非標識糖鎖の製造方法は、前記のようにしてHPLC−FLDの測定に供せられ、HPLCにより分取され標識されたグリコシルアミンをHPLCにより分画、分離された所定フラクションより、蛍光性官能基を脱離して、非標識糖鎖を得ることを特徴とする。標識された糖鎖から蛍光性官能基を除去する方法は、アミノ基が保護されたアミノ酸の脱保護法と同様に行えばよい。例えばFmoc−Clにより標識された糖鎖からのFmoc基の脱離は、標識された糖鎖の水溶液に、モルホリン及びジメチルホルムアミドを添加し、4℃から50℃の範囲で5分間〜180分程度保てばよい。好ましくは20℃から40℃、より好ましくは37℃で20分間保温することで容易に実施できる。なお、温度が50℃を越えるとシアル酸の脱離が起こりやすくなり、一方4℃未満では、反応時間が長時間を要する。   The method for producing an unlabeled sugar chain of the present invention is used in the HPLC-FLD measurement as described above, and the glycosylamine fractionated and labeled by HPLC is fractionated and separated by HPLC from a predetermined fraction. The fluorescent functional group is eliminated to obtain an unlabeled sugar chain. The method for removing the fluorescent functional group from the labeled sugar chain may be carried out in the same manner as the deprotection method for amino acids in which the amino group is protected. For example, removal of the Fmoc group from a sugar chain labeled with Fmoc-Cl can be achieved by adding morpholine and dimethylformamide to an aqueous solution of the labeled sugar chain and in the range of 4 ° C. to 50 ° C. for about 5 minutes to 180 minutes. Just keep it. It can be easily carried out by keeping the temperature at 20 to 40 ° C., more preferably 37 ° C. for 20 minutes. When the temperature exceeds 50 ° C., sialic acid is likely to be eliminated. On the other hand, when the temperature is less than 4 ° C., a long reaction time is required.

本発明は、前記の、糖たん白質糖鎖の分析方法及び非標識糖鎖の製造方法に加えて、アミノ基を蛍光標識する試薬、及び標識の脱離のための試薬を含むことを特徴とする糖たん白質糖鎖の分析用キットを提供する(請求項6)。このキットにより、前記の本発明の方法による、糖たん白質糖鎖の分析及び非標識糖鎖の製造を、迅速にかつ簡便に行うことができる。アミノ基を蛍光標識する試薬としては、オルトフタルアルデヒド(OPA)、9−フルオレニルメチルクロロフォルメート(Fmoc−Cl)、ダンシルクロライド、クマリンが例示される。標識基の脱離のための試薬としては、モルホリン及びジメチルホルムアミドが挙げられる。   The present invention is characterized by comprising a reagent for fluorescently labeling an amino group and a reagent for desorption of a label in addition to the aforementioned method for analyzing a glycoprotein sugar chain and the method for producing an unlabeled sugar chain. A kit for analyzing a glycoprotein sugar chain is provided (claim 6). With this kit, the analysis of glycoprotein sugar chains and the production of unlabeled sugar chains by the method of the present invention described above can be carried out quickly and easily. Examples of the reagent for fluorescently labeling an amino group include orthophthalaldehyde (OPA), 9-fluorenylmethyl chloroformate (Fmoc-Cl), dansyl chloride, and coumarin. Reagents for elimination of the labeling group include morpholine and dimethylformamide.

本発明は、さらに前記の糖たん白質糖鎖の分析用キットであって、さらに標準糖たん白質を含むことを特徴とする糖たん白質糖鎖の分析用キットを提供する(請求項7)。このキットにより、標準糖たん白質の成分である構造が既知の非標識の標準糖鎖を、前記の本発明の方法により、容易に製造することができる。標準糖たん白質としては、フェツイン、α−酸性糖たん白質、フィブリノーゲン、トランスフェリン、チログロブリン、組み換え体イムノグロブリンG、卵白アルブミン、リボヌクレアーゼB等が挙げられる。 The present invention further provides a kit for analyzing a glycoprotein sugar chain, which is a kit for analyzing a glycoprotein sugar chain as described above, and further comprises a standard glycoprotein (Claim 7). With this kit, an unlabeled standard sugar chain having a known structure, which is a component of the standard glycoprotein, can be easily produced by the method of the present invention. Standard glycoproteins include fetuin, α 1 -acid glycoprotein, fibrinogen, transferrin, thyroglobulin, recombinant immunoglobulin G, ovalbumin, ribonuclease B, and the like.

本発明の糖たん白質糖鎖の分析方法によれば、従来のHPLC−FLDによる分析方法では数日を要した糖たん白質糖鎖の分析を、数時間以内の簡便な操作で行うことができる。又、従来のHPLC−FLDによる分析と同等以上の定量性、感度(2−アミノ安息香酸による標識法と比較し数倍の高感度)が達成され、優れた分離能を有する糖鎖プロファイルを得ることができる。さらに糖鎖に導入された蛍光性の官能基は、簡便な操作で脱離でき、非標識体への変換率はほぼ100%である。従って、本発明の非標識糖鎖の製造方法により、HPLCで分離、回収されたフラクション中の糖鎖を非標識体に変換することで、構造が既知の高純度の非標識糖鎖を簡便に製造することができる。   According to the method for analyzing a glycoprotein sugar chain of the present invention, the analysis of a glycoprotein sugar chain that takes several days in the conventional HPLC-FLD analysis method can be performed with a simple operation within a few hours. . In addition, quantitative and sensitivity (several times higher than the labeling method with 2-aminobenzoic acid) equal to or better than the conventional HPLC-FLD analysis is achieved, and a sugar chain profile having excellent resolution is obtained. be able to. Furthermore, the fluorescent functional group introduced into the sugar chain can be removed by a simple operation, and the conversion rate to an unlabeled product is almost 100%. Therefore, by the method for producing an unlabeled sugar chain of the present invention, a high-purity unlabeled sugar chain having a known structure can be easily obtained by converting the sugar chain in the fraction separated and collected by HPLC into an unlabeled product. Can be manufactured.

本発明の糖たん白質糖鎖の分析方法及び非標識糖鎖の製造方法は、このような優れた特徴を有するので、糖たん白質医薬品の特性解析や品質管理における糖鎖プロファイル分析及び各種構造を有する高純度の非標識糖鎖の製造等に、好ましく適用できる。又、再生医療における幹細胞の新しいレギュレーション法としても期待でき、さらに、迅速化を利用することにより、臨床分析等への応用も期待できる。本発明の糖たん白質糖鎖の分析方法で得られた標識糖鎖は、容易に非標識糖鎖に変換することができるので、本発明の製造方法は、糖鎖標準品の製造法として極めて価値が高い独創的な方法である。   Since the method for analyzing glycoprotein sugar chains and the method for producing unlabeled sugar chains of the present invention have such excellent characteristics, the analysis of sugar chain profiles and various structures in the characteristics analysis and quality control of glycoprotein pharmaceuticals. It can preferably be applied to the production of high-purity unlabeled sugar chains having the same. In addition, it can be expected as a new method for regulating stem cells in regenerative medicine, and further, it can be expected to be applied to clinical analysis and the like by utilizing speedup. Since the labeled sugar chain obtained by the method for analyzing a glycoprotein sugar chain of the present invention can be easily converted to an unlabeled sugar chain, the production method of the present invention is extremely useful as a method for producing a sugar chain standard product. It is a high value and original method.

次に、本発明の最良の形態を、Fmoc試薬を蛍光試薬として用いた場合を例として説明するが、本発明はこの例に限定されるものではない。   Next, the best mode of the present invention will be described by taking as an example the case where the Fmoc reagent is used as a fluorescent reagent, but the present invention is not limited to this example.

[糖たん白質糖鎖のプロファイル分析](実施形態1)
(1)グリコシルアミンの遊離
先ず、糖たん白質を、N−グリコシダーゼF(PNGase F)を用いる酵素的遊離法によりグリコシルアミン型の糖鎖を得る。より具体的な条件の例を示すと、試料となる糖たん白質を、20mMリン酸バッファーに1〜10mg/mL程度になるように溶解し、この溶液100μLに対し、1unit/μLのPNGaseFを、10μL(10 unit)加え、37℃で保温することにより、酵素的にN−結合型糖鎖をグリコシルアミン型糖鎖として遊離させる。緩衝液のpHは、最終的に得られる標識糖鎖の回収量に極めて重要であるので、pH6.0〜pH9.0の、好ましくはpH8.0からpH9.0の適当なpHの緩衝液を使用して酵素反応を実施する。酵素反応時間は、1時間〜24時間(より好ましくは2〜5時間程度)で良好な結果が得られる。
[Profile Analysis of Glycoprotein Sugar Chain] (Embodiment 1)
(1) Release of glycosylamine First, glycosylamine-type sugar chains are obtained from the glycoprotein by an enzymatic release method using N-glycosidase F (PNGase F). As an example of more specific conditions, a sample glycoprotein is dissolved in 20 mM phosphate buffer to be about 1 to 10 mg / mL, and 1 unit / μL of PNGaseF is added to 100 μL of this solution. By adding 10 μL (10 units) and incubating at 37 ° C., N-linked sugar chains are enzymatically released as glycosylamine-type sugar chains. Since the pH of the buffer is extremely important for the recovery amount of the labeled sugar chain finally obtained, a buffer having an appropriate pH of pH 6.0 to pH 9.0, preferably pH 8.0 to pH 9.0 is preferably used. Use to perform enzymatic reactions. The enzyme reaction time is 1 hour to 24 hours (more preferably about 2 to 5 hours), and good results are obtained.

(2)グリコシルアミンの標識及び精製
このようにして得られた遊離のグリコシルアミンを含む酵素反応溶液に、20mMリン酸バッファー(pH8.5)又は精製水を加え全量を400μLとした後、5mg/mLのFmoc−Clアセトン溶液の200μLを加えて、37℃で1時間放置後、クロロホルムを300μL加え激しく攪拌し、層分離後、過剰のFmocを含むクロロホルム層を捨てる。このクロロホルムによる抽出操作をさらに2回繰り返し、標識されたグリコシルアミン(N−結合型糖鎖)を含む水層を直接HPLC−FLDによる分析に供するか、又は減圧乾固し適量の水に溶解して一部をHPLC−FLDによる分析に供する。
(2) Labeling and purification of glycosylamine To the enzyme reaction solution containing free glycosylamine thus obtained, 20 mM phosphate buffer (pH 8.5) or purified water was added to make the total volume 400 μL, and then 5 mg / Add 200 μL of mL of Fmoc-Cl acetone solution, leave it at 37 ° C. for 1 hour, add 300 μL of chloroform, stir vigorously, separate the layers, and discard the chloroform layer containing excess Fmoc. This extraction operation with chloroform is further repeated twice, and the aqueous layer containing the labeled glycosylamine (N-linked sugar chain) is directly subjected to analysis by HPLC-FLD, or is dried under reduced pressure and dissolved in an appropriate amount of water. A part of the sample is subjected to analysis by HPLC-FLD.

(3)HPLC−FLDによる分析
HPLC−FLDによるFmoc標識糖鎖のプロファイル分析法としては、以下のような条件が例示される。
(3) Analysis by HPLC-FLD Examples of the profile analysis method for Fmoc-labeled sugar chains by HPLC-FLD include the following conditions.

装置:島津LC−10ADポンプ、島津DGU−12Aデガッサ、日立655−A52カラムオーブン、Jasco FP−920蛍光検出器
分析カラム:昭和電工Shodex Asahipak NH2P−50 4E 4.6 mm×250 mm
移動相A:2%酢酸アセトニトリル溶液
移動相B:5%酢酸3%トリエチルアミン水溶液
溶出条件:グラジエント、0分(20%B)→10分(20%B)→90分(90%B)→90.1分(95%B)→105分(30%B)→105.1分(20%B)→120分(20%B)
カラム温度:50℃
検出:励起波長266 nm、蛍光波長310 nm
Apparatus: Shimadzu LC-10AD pump, Shimadzu DGU-12A degasser, Hitachi 655-A52 column oven, Jasco FP-920 fluorescence detector Analytical column: Showa Denko Shodex Asahipak NH2P-50 4E 4.6 mm × 250 mm
Mobile phase A: 2% acetic acid acetonitrile solution Mobile phase B: 5% acetic acid 3% triethylamine aqueous solution Elution condition: Gradient, 0 minute (20% B) → 10 minutes (20% B) → 90 minutes (90% B) → 90 1 minute (95% B) → 105 minutes (30% B) → 105.1 minutes (20% B) → 120 minutes (20% B)
Column temperature: 50 ° C
Detection: excitation wavelength 266 nm, fluorescence wavelength 310 nm

[非標識糖鎖の製造](実施形態2)
前記実施形態1の方法により、糖たん白質から遊離されHPLCにより分取された蛍光標識糖鎖(グリコシルアミン)を用い、以下の方法により非標識糖鎖標準品を製造する。すなわち、HPLCにより分取された1フラクションである、蛍光標識糖鎖を含む水溶液(20μL)にジメチルホルムアミド30μL及びモルホリン20μLを加え37℃で10分以上静置する。その後ジエチルエーテル500μLを加え激しく攪拌し、遠心後水層を回収して乾固すると、非標識糖鎖が定量的に回収される。
[Production of unlabeled sugar chain] (Embodiment 2)
Using the fluorescently labeled sugar chain (glycosylamine) released from the glycoprotein and fractionated by HPLC by the method of Embodiment 1, an unlabeled sugar chain standard product is produced by the following method. That is, 30 μL of dimethylformamide and 20 μL of morpholine are added to an aqueous solution (20 μL) containing a fluorescently labeled sugar chain, which is one fraction collected by HPLC, and left at 37 ° C. for 10 minutes or more. Thereafter, 500 μL of diethyl ether is added and vigorously stirred. After centrifugation, the aqueous layer is recovered and dried to quantitatively recover unlabeled sugar chains.

以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Examples are described below, but the present invention is not limited to these examples.

実施例1 フェツインの糖鎖プロファイル分析
還元末端に複数のシアル酸を有する主に3本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られるフェツイン(ウシ由来)を糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図1(b)に示す。なお同じフェツインより還元アミノ化法により得られた2−アミノ安息香酸標識糖鎖を注入量として5倍量用いて分析した結果を図1(a)に示した。本発明の方法(実施形態1)は、還元アミノ化法の場合より、数倍の感度であり、かつ同様な分離パターン、同様な定量性が得られた。
EXAMPLE 1 Sugar chain profile analysis of fetuin Embodiment of fetuin (derived from bovine), which is known to have mainly three-branched complex sugar chains having a plurality of sialic acids at the reducing end, as a glycoprotein sample According to the method described in 1, sugar chain profile analysis was performed. The results are shown in FIG. FIG. 1 (a) shows the result of analysis using 5-fold amount of 2-aminobenzoic acid-labeled sugar chain obtained from the same fetuin by reductive amination. The method of the present invention (Embodiment 1) was several times more sensitive than the reductive amination method, and a similar separation pattern and similar quantitativeness were obtained.

実施例2 フェツインの糖鎖の脱Fmoc化
実施形態2に述べた方法に従い、実施例1により得られたFmoc化糖鎖(HPLCの溶出液)の脱Fmoc化を実施した。結果を図1(c)に示す。Fmoc化糖鎖を検出する波長において、Fmoc糖鎖溶出範囲に全くピークが認められなかったことから、脱Fmoc化反応は完全に行われ、非標識糖鎖が得られたことが示された。さらにこの非標識糖鎖を2−アミノ安息香酸で標識し、2−アミノ安息香酸標識糖鎖を検出する波長においてHPLC分析を実施した。結果を図1(d)に示す。2−アミノ安息香酸標識糖鎖の糖鎖プロファイルが得られたことから、図1(c)の試料中に非標識糖鎖が存在したことが示された。
Example 2 De-Fmocization of Fetwin Sugar Chain According to the method described in Embodiment 2, Fmocized sugar chain (HPLC eluate) obtained in Example 1 was de-Fmoced. The results are shown in FIG. Since no peak was observed in the Fmoc sugar chain elution range at the wavelength at which the Fmoc sugar chain was detected, it was shown that the de-Fmoc reaction was completely performed and an unlabeled sugar chain was obtained. Further, this unlabeled sugar chain was labeled with 2-aminobenzoic acid, and HPLC analysis was performed at a wavelength at which the 2-aminobenzoic acid labeled sugar chain was detected. The results are shown in FIG. Since the sugar chain profile of the 2-aminobenzoic acid-labeled sugar chain was obtained, it was shown that the unlabeled sugar chain was present in the sample of FIG. 1 (c).

実施例3 目的の糖鎖構造を有する非標識糖鎖の製造
実施例1と同様の操作で得られたクロマトグラムにおいて、最大ピークの相当するフラクションを回収した(図1(b)のピークA)。このピークは、シアル酸を3残基有する3本分枝型糖鎖であることが知られており、単一の構造である。このFmoc化糖鎖を実施の形態2の方法により、脱Fmoc化操作を行った。これにより、シアル酸を3残基有する3本分枝型糖鎖の非標識体が得られた。これを確認するためにさらにこの糖鎖を2−アミノ安息香酸で標識し、2−アミノ安息香酸標識糖鎖を検出する波長においてHPLC分析した。この結果、フェツイン由来2−アミノ安息香酸標識糖鎖のクロマトグラム(図1(d))における当該ピークと同様の保持時間に単一のピークを得た(図1(e))。このことより、フェツイン中に含まれるシアル酸を3残基有する3本分枝型糖鎖の非標識体が高純度で調製されていたことが示された。
Example 3 Production of an unlabeled sugar chain having the target sugar chain structure In the chromatogram obtained by the same operation as in Example 1, the fraction corresponding to the maximum peak was recovered (peak A in FIG. 1 (b)). . This peak is known to be a three-branched sugar chain having three residues of sialic acid and has a single structure. This Fmoc sugar chain was subjected to a de-Fmoc operation by the method of Embodiment 2. As a result, an unlabeled three-branched sugar chain having three sialic acid residues was obtained. In order to confirm this, this sugar chain was further labeled with 2-aminobenzoic acid and subjected to HPLC analysis at a wavelength at which the 2-aminobenzoic acid-labeled sugar chain was detected. As a result, a single peak was obtained at the same retention time as the peak in the chromatogram of the fetuin-derived 2-aminobenzoic acid-labeled sugar chain (FIG. 1 (d)) (FIG. 1 (e)). From this, it was shown that a three-branched sugar chain unlabeled body having three sialic acid residues contained in fetuin was prepared with high purity.

実施例4 a−酸性糖たん白質の糖鎖プロファイル分析
還元末端に複数のシアル酸を有する主に4本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られるa−酸性糖たん白質(ヒト由来)を試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図3(a)に示す。a−酸性糖たん白質に特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 4 a 1 -Aglycoprotein Profile Analysis of Acid Glycoprotein a 1 -Acid Glycoprotein known to have mainly four-branched complex type sugar chains having a plurality of sialic acids at the reducing end ( In accordance with the method described in Embodiment 1, sugar chain profile analysis was performed using human-derived samples as samples. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of a 1 -acidic glycoprotein was obtained.

実施例5 トランスフェリンの糖鎖プロファイル分析
還元末端に複数のシアル酸を有する主に2本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られるトランスフェリン(ヒト由来)を糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図3(b)に示す。トランスフェリンに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 5 Analysis of transferrin sugar chain profile Transferrin (human-derived) known to have mainly two-branched complex sugar chains having a plurality of sialic acids at the reducing end was used as a glycoprotein sample. According to the method described in 1, sugar chain profile analysis was performed. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of transferrin was obtained.

実施例6 フィブリノーゲンの糖鎖プロファイル分析
還元末端に複数のシアル酸を有する主に2本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られるフィブリノーゲンを糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図3(c)に示す。フィブリノーゲンに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 6 Sugar chain profile analysis of fibrinogen As described in Embodiment 1, fibrinogen having a plurality of sialic acids at the reducing end and fibrinogen known to have mainly two-branched complex type sugar chains is used as a glycoprotein sample. According to the method, sugar chain profile analysis was performed. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of fibrinogen was obtained.

実施例7 チログロブリンの糖鎖プロファイル分析
マンノース5〜9残基を含む高マンノース型糖鎖及び還元末端に複数のシアル酸を有する主に3本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られるチログロブリンを糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図3(d)に示す。チログロブリンに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 7 Sugar chain profile analysis of thyroglobulin It is known that it has a high mannose type sugar chain containing 5-9 residues of mannose and a mainly three-branched complex type sugar chain having multiple sialic acids at the reducing end. According to the method described in Embodiment 1, sugar chain profile analysis was performed using the obtained thyroglobulin as a glycoprotein sample. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of thyroglobulin was obtained.

実施例8 組み換え体イムノグロブリンGの糖鎖プロファイル分析
還元末端にほとんどシアル酸を有しない主に2本分枝型の複合型糖鎖をもつことが知られる市販抗体医薬品であるイムノグロブリンGを糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図4(a)に示す。組み換え体イムノグロブリンGに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 8 Analysis of Sugar Chain Profile of Recombinant Immunoglobulin G Immunoglobulin G, a commercially available antibody drug that is known to have mainly double-branched complex sugar chains with little sialic acid at the reducing end As a protein sample, sugar chain profile analysis was performed according to the method described in Embodiment 1. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of recombinant immunoglobulin G was obtained.

実施例9 卵白アルブミンの糖鎖プロファイル分析
還元末端にシアル酸を有しない主に高マンノース型及び混合型糖鎖をもつことが知られる卵白アルブミンを鶏卵白から精製したものを糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図4(b)に示す。卵白アルブミンに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 9 Sugar chain profile analysis of ovalbumin A protein sample obtained by purifying egg albumin, which is known to have mainly high mannose type and mixed sugar chains without sialic acid at the reducing end, from chicken egg white, In accordance with the method described in Embodiment 1, a sugar chain profile analysis was performed. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of ovalbumin was obtained.

実施例10 リボヌクレアーゼBの糖鎖プロファイル分析
マンノース5〜9残基を含む高マンノース型糖鎖を有することが知られるリボヌクレアーゼBを糖たん白質試料として、実施形態1に述べた方法に従い、糖鎖プロファイル分析を実施した。結果を図4(c)に示す。リボヌクレアーゼBに特徴的な糖鎖プロファイルが得られた。
Example 10 Sugar chain profile analysis of ribonuclease B According to the method described in Embodiment 1, a sugar chain profile was obtained using ribonuclease B, which is known to have a high mannose sugar chain containing 5 to 9 residues of mannose, as a sugar protein sample. Analysis was performed. The results are shown in FIG. A sugar chain profile characteristic of ribonuclease B was obtained.

フェツイン由来の糖鎖のHPLC−FLDのクロマトグラムを示す図である。It is a figure which shows the chromatogram of the HPLC-FLD of the sugar chain derived from fetuin. 標識反応の反応時間とHPLC−FLDのピーク高さとの関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship between the reaction time of a labeling reaction, and the peak height of HPLC-FLD. 各種糖たん白質由来の糖鎖のHPLC−FLDのクロマトグラムを示す図である。It is a figure which shows the chromatogram of HPLC-FLD of the sugar_chain | carbohydrate derived from various glycoproteins. 各種糖たん白質由来の糖鎖のHPLC−FLDのクロマトグラムを示す図である。It is a figure which shows the chromatogram of HPLC-FLD of the sugar_chain | carbohydrate derived from various glycoproteins.

Claims (7)

pH6−9に保たれた水溶液中で、糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離し、遊離されたグリコシルアミン型糖鎖のアミノ基に対し蛍光標識を行う工程、この蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖をHPLC−FLDにより分析する工程を有することを特徴とする糖たん白質糖鎖の分析方法。   a step of releasing an N-linked sugar chain from a glycoprotein in an aqueous solution maintained at pH 6-9 and fluorescently labeling the amino group of the released glycosylamine-type sugar chain; A method for analyzing a glycoprotein sugar chain, comprising a step of analyzing an amine-type sugar chain by HPLC-FLD. 糖たん白質よりのN−結合型糖鎖の遊離が、ペプチドN−グリコシダーゼFを用いて行われることを特徴とする請求項1に記載の糖たん白質糖鎖の分析方法。   The method for analyzing a glycoprotein sugar chain according to claim 1, wherein the N-linked sugar chain is released from the glycoprotein using peptide N-glycosidase F. グリコシルアミンのアミノ基に対する蛍光標識を、Fmoc−Clを用いて行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の糖たん白質糖鎖の分析方法。   The method for analyzing a glycoprotein sugar chain according to claim 1 or 2, wherein the fluorescent labeling of the amino group of glycosylamine is performed using Fmoc-Cl. 蛍光標識が行われる水溶液に、水に不溶な有機溶媒を添加して混合、撹拌後、水層と有機溶媒層を分離し、分離された有機溶媒層を除去する工程をさらに有することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の糖たん白質糖鎖の分析方法。   The method further comprises a step of adding an organic solvent insoluble in water to an aqueous solution to be subjected to fluorescent labeling, mixing, stirring, separating the aqueous layer and the organic solvent layer, and removing the separated organic solvent layer. The method for analyzing a sugar protein sugar chain according to any one of claims 1 to 3. pH6−9に保たれた水溶液中で、糖たん白質よりN−結合型糖鎖を遊離し、遊離されたグリコシルアミン型糖鎖のアミノ基に対し蛍光標識を行い、この蛍光標識されたグリコシルアミン型糖鎖をHPLC−FLDにより分析するとともに分取し、分取された所定フラクション中のグリコシルアミン型糖鎖より蛍光性官能基を脱離することを特徴とする非標識糖鎖の製造方法。   In an aqueous solution maintained at pH 6-9, the N-linked sugar chain is released from the glycoprotein, and the amino group of the released glycosylamine sugar chain is fluorescently labeled. A method for producing an unlabeled sugar chain, comprising analyzing and separating a type sugar chain by HPLC-FLD, and desorbing a fluorescent functional group from a glycosylamine type sugar chain in the fractionated fraction. アミノ基を蛍光標識する試薬、及び標識の脱離のための試薬を含むことを特徴とする糖たん白質糖鎖の分析用キット。   A kit for analyzing a glycoprotein sugar chain, comprising a reagent for fluorescently labeling an amino group and a reagent for desorption of the label. さらに、標準糖たん白質を含むことを特徴とする請求項6に記載の糖たん白質糖鎖の分析用キット。

The kit for analyzing a glycoprotein sugar chain according to claim 6, further comprising a standard glycoprotein.

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