JP2012157271A - 高硫酸化コンドロイチン硫酸類の合成方法、高硫酸化コンドロイチン硫酸類、および解析用試薬 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】高硫酸化コンドロイチン硫酸類の合成方法は、コンドロイチンに、硫酸基転移酵素C4ST−1を作用させ、コンドロイチン硫酸のA構造を形成するステップ(A1)と、前記A構造に、硫酸基転移酵素GalNAc4S−6STを作用させ、コンドロイチン硫酸のE構造を形成するステップ(A2)と、前記E構造に、硫酸基転移酵素USTを作用させ、コンドロイチン硫酸のtriS構造を形成するステップ(A3)と、を含む。
【選択図】図2
Description
第1の実施の形態の合成方法(経路A)は、ステップA1〜A3を含む。ステップA1は、コンドロイチンに、硫酸基転移酵素C4ST−1を作用させ、ほぼ完全にA構造[GlcA−GalNAc(4S)]を有するコンドロイチン硫酸のA構造(CSA)を形成するステップである。ステップA2は、ステップA1で形成されたA構造に、硫酸基転移酵素GalNAc4S−6STを作用させ、大部分がE構造[GlcA−GalNAc(4S,6S)]であるコンドロイチン硫酸のE構造(CSE)を形成するステップである。ステップA3は、ステップA2で形成されたE構造に、硫酸基転移酵素USTを作用させ、天然には微量にしか存在しないtriS構造[GlcA(2S)−GalNAc(4S,6S)]を含む高硫酸化CtriSを形成するステップである。
第2の実施の形態の合成方法(経路B)は、ステップB1〜B3を含む。ステップB1は、コンドロイチンに、硫酸基転移酵素C4ST−1および硫酸基転移酵素C6ST−1を同時にまたは順不同で作用させ、A構造[GlcA−GalNAc(4S)]とC構造[GlcA−GalNAc(6S)]とが1分子中に混在したCSACを形成するステップである。ステップB2は、ステップB1で形成されたCSAC中のC構造に、硫酸基転移酵素USTを作用させ、C構造がD構造[GlcA(2S)−GalNAc(6S)]となったCSADを形成するステップである。ステップB3は、D構造の形成後、ステップB2で形成されたCSAD中のA構造に硫酸基転移酵素GalNAc4S−6STを作用させ、A構造の大部分をE構造に変換させ、DE構造に富む高硫酸化CSDEを形成するステップである。なお、図2(B)では、例示的に図の左側にCSA、右側にCSCが並んだCSACを示したが、CSAとCSCとの並びはこれに限られない。たとえば、CSCとCSAとの順序は逆であってもよい。また、CSAが連続する構造、またはCSCが連続する構造を有していてもよい。CSAD、CSDEについても同様である。
各実験例で合成されたコンドロイチン硫酸類は、以下の方法で定量および組成分析した。合成コンドロイチン硫酸類をコンドロイチナーゼABCまたはコンドロイチナーゼACII(生化学工業製)で完全に分解し、その分解物をSenshu PAK DOCOSILカラム(4.6×150mm、センシュウ科学社製)で分離し、シアノアセトアミドを反応させるポストカラム微量蛍光二糖分析HPLCシステム(Toypda H. et al. J.Biol.Chem.275(2000)2269−2275)を使用して分析した。濃度既知の不飽和二糖標準品(生化学工業社製)を同時に分析し、標準品との比較から、各二糖成分の組成比を算出し、二糖成分量の合計から元のコンドロイチン硫酸の含量を算出した。
本明細書では、硫酸化の程度を表す指標として、「硫酸化度」を規定した。コンドロイチンの二糖単位では、GlcA残基2位、GalNAc残基4位および6位の3か所が、硫酸化されうる。硫酸化されていない二糖単位の割合をA(%)、1硫酸化されている二糖単位の割合をB(%)、2硫酸化されている二糖単位の割合をC(%)、3硫酸化されている二糖単位をD(%)(ただし、A+B+C+D=100%)とすると、硫酸化度は以下の式1により定義される。
硫酸化度=A×0+B×1+C×2+D×3(%)・・・(式1)
高硫酸化コンドロイチン硫酸類を合成するための基質として、還元末端が標識されていないコンドロイチン六糖(CH6)、還元末端ヘキサメチレンジアミン(HMDA)標識コンドロイチン六糖(CH6−HMDA)、還元末端ピリジルアミン(PA)基標識コンドロイチン六糖(CH6−PA)、還元末端ベンジルアミド(AB)基標識コンドロイチン六糖(CH6−AB)の4つをそれぞれ用いた。還元末端が標識されたoligoCHを原料として合成されたコンドロイチン硫酸類は、後述の用途のとおり、固定化や検出に使用できる点で有用である。なお、高硫酸化コンドロイチン硫酸類を合成するための基質として、ここではコンドロイチン六糖を示したが、糖鎖長が2糖以上のコンドロイチンオリゴ糖を使用できる点は、上述の通りである。
ステップA1およびステップB1にて使用する硫酸基転移酵素であるC4ST1(アクセッション番号:NM_018713)、ステップB1にて使用するC6ST1(アクセッション番号:NM_004273)、ステップA3およびステップB2にて使用するUST(アクセッション番号:NM_005715)、ステップA2およびステップB3にて使用するGalNAc4S−6ST(アクセッション番号:NM_015892)を調製した。これらの酵素は、以下のとおり、動物細胞安定発現株の培養により発現・精製したものを用いたが、他の発現系、例えば大腸菌、酵母、昆虫細胞、無細胞系で発現および精製したものを用いてもよい。また、天然物から精製した酵素を用いてもよい。
以下、実験例1〜4は経路A、実験例5〜8は経路Bに関する実験例を示す。CH類として、実験例1、5ではCH(10k)−HMDAを、実験例2、6ではCH(10k)を、実験例3、7ではCSAC(10k)−PAを、実験例4、8ではCSAC(10k)−ABを、それぞれ用いた。酵素液は、上述の調製により得られた酵素液を用いた。
(ステップA1)
CH(10k)−HMDA 0.5mgを、C4ST1溶液1.8ml、3’−ホスホアデニル5’−ホスホ硫酸(PAPS、シグマ社製)11.5μmolおよび2mMジチオスレイトール(DTT)を含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(3ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が4位硫酸化されたCSA(10k)−HMDAが0.34mg得られた。
得られたCSA(10k)−HMDA 0.2mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.52ml、PAPS 4.6μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH 6.8緩衝液(1ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、GalNAc4S−6ST 0.26mlおよびPAPS 2.3μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を92.5%、4位硫酸化された二糖単位を7.5%もつCSE(10k)−HMDAが0.22mg得られた。
得られたCSE(10k)−HMDA 0.2mgを、UST溶液0.95ml、PAPS 4.6μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1.6ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された三硫酸化二糖単位を18%、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を75%、4位硫酸化された二糖単位を8%もつCtriS(10k)−HMDAが0.14mg得られた。
(ステップA1)
CH(10k) 0.4mgを、C4ST1溶液1.6ml、PAPS 10μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(3ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が4位硫酸化されたCSA(10k)が0.36mg得られた。
得られたCSA(10k) 0.12mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.36ml、PAPS 3.2μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl, pH6.8緩衝液(1ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、GalNAc4S−6ST 0.15mlおよびPAPS 0.8μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を86%、4位硫酸化された二糖単位を13%もつCSE(10k)が0.13mg得られた。
得られたCSE(10k) 0.005mgを、UST溶液0.05ml、PAPS 0.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.15ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された三硫酸化二糖単位を51%、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を39%、4位硫酸化された二糖単位を8%もつCtriS(10k)が0.003mg得られた。
(ステップA1)
CH(10k)−PA 0.1mgを、C4ST1溶液0.4ml、PAPS 2.5μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が4位硫酸化されたCSA(10k)−PAが0.08mg得られた。
得られたCSA(10k)−PA 0.03mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.09ml、PAPS 0.8μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.25ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、GalNAc4S−6ST 0.03mlおよびPAPS 0.2μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を68%、4位硫酸化された二糖単位を29%もつCSE(10k)−PAが0.04mg得られた。
得られたCSE(10k)−PA 0.005mgを、UST溶液0.8ml、PAPS 0.8μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1.8ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された3硫酸化二糖単位を11%、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を54%、4位硫酸化された二糖単位を28%もつCtriS(10k)−PAが0.003mg得られた。
(ステップA1)
CH(10k)−AB 0.1mgを、C4ST1溶液0.4ml、PAPS 2.5μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.8ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が4位硫酸化されたCSA(10k)−ABが0.08mg得られた。
得られたCSA(10k)−AB 0.02mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.06ml、PAPS 0.52μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、GalNAc4S−6ST 0.03mlおよびPAPS 0.26μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を57%、4位硫酸化された二糖単位を41%もつCSE(10k)−ABが0.02mg得られた。
得られたCSE(10k)−AB 0.001mgを、UST溶液0.15ml、PAPS 0.9μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された3硫酸化二糖単位を8%、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を48%、4位硫酸化された二糖単位を40%もつCtriS(10k)−ABが0.0008mg得られた。
(ステップB1)
CH(10k)−HMDA 0.3mgを、C4ST1溶液0.66ml、C6ST1溶液0.27ml、PAPS 6.9μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl, pH6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位硫酸化が48%、6位硫酸化が51%のCSAC(10k)−HMDAが0.19mg得られた。
得られたCSAC(10k)−HMDA 0.14mgを、UST溶液1.13ml、PAPS 3.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、UST 0.56mlおよびPAPS 1.6μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を48%、4位硫酸化された二糖単位を52%もつCSAD(10k)−HMDAが0.14mg得られた。
得られたCSAD(10k)−HMDA 0.1mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.18ml、PAPS 2.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.3ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を20%、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を48%、4位硫酸化された二糖単位を32%もつCSDE(10k)−HMDAが0.32mg得られた。
CH(10k)−HMDA 0.2mgを、C6ST1溶液0.6ml、PAPS 4.6μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が6位硫酸化されたCSC(10k)−HMDAが0.14mg得られた。実験例5のステップB1にかえて実験例1のステップA1と本参考実験1の反応とを組み合わせることにより、CSAC(10k)−HMDAを合成してもよい。
(ステップB1)
CH(10k) 0.2mgを、C4ST1溶液0.44ml、C6ST1溶液0.20ml、PAPS 4.5μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH 6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位硫酸化が42%、6位硫酸化が56%のCSAC(10k)が0.14mg得られた。
得られたCSAC(10k) 0.07mgを、UST溶液1.1ml、PAPS 3.2μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、UST 0.55mlおよびPAPS 1.6μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を42%、4位硫酸化された二糖単位を44%、6位硫酸化された二糖単位を8%もつCSAD(10k)が0.04mg得られた。
得られたCSAD(10k) 0.006mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.03ml、PAPS 0.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.15ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を19%、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を44%、4位硫酸化された二糖単位を26%、6位硫酸化された二糖単位を8%もつCSDE(10k)が0.007mg得られた。
CH(10k) 0.2mgを、C6ST1溶液0.5ml、PAPS 4.2μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(2ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が6位硫酸化されたCSC(10k)が0.15mg得られた。実験例6のステップB1にかえて実験例2のステップA1と本参考実験2の反応とを組み合わせることにより、CSAC(10k)を合成してもよい。
(ステップB1)
CH(10k)−PA 0.05mgを、C4ST1溶液0.11ml、C6ST1溶液0.05ml、PAPS 1.1μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl, pH6.8緩衝液(0.5ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位硫酸化が38%、6位硫酸化が61%のCSAC(10k)−PAが0.14mg得られた。
得られたCSAC(10k)−PA 0.02mgを、UST溶液0.3ml、PAPS 0.9μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH 6.8緩衝液(0.5ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、UST 0.15mlおよびPAPS 0.45μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を30%、4位硫酸化された二糖単位を38%、6位硫酸化された二糖単位を31%もつCSAD(10k)−PAが0.011mg得られた。
得られたCSAD(10k)−PA 0.005mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.02ml、PAPS 0.2μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.15ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を31%、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を30%、4位硫酸化された二糖単位を7%、6位硫酸化された二糖単位を28%もつCSDE(10k)−PAが0.005mg得られた。
CH(10k)−PA 0.1mgを、C6ST1溶液0.25ml、PAPS 2.1μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が6位硫酸化されたCSC(10k)−PAが0.08mg得られた。実験例7のステップB1にかえて実験例3のステップA1と本参考実験3の反応とを組み合わせることにより、CSAC(10k)−PAを合成してもよい。
(ステップB1)
CH(10k)−AB 0.1mgを、C4ST1溶液0.22ml、C6ST1溶液0.10ml、PAPS 2.1μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl, pH6.8緩衝液(0.8ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位硫酸化が39%、6位硫酸化が59%のCSAC(10k)−ABが0.07mg得られた。
得られたCSAC(10k)−AB 0.01mgを、UST溶液0.15ml、PAPS 0.5μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.3ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、UST 0.09mlおよびPAPS 0.25μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を24%、4位硫酸化された二糖単位を38%、6位硫酸化された二糖単位を35%もつCSAD(10k)−ABが0.008mg得られた。
得られたCSAD(10k)−AB 0.001mgを、GalNAc4S−6ST溶液0.05ml、PAPS 0.5μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.1ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、GalNAc残基の4位と6位が共に硫酸化された二糖単位を26%、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位が共に硫酸化された二糖単位を24%、4位硫酸化された二糖単位を12%、6位硫酸化された二糖単位を34%もつCSDE(10k)−ABが0.0007mg得られた。
CH(10k)−AB 0.1mgを、C6ST1溶液0.25ml、PAPS 2.1μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(0.8ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製することで、98%以上のGalNAc残基が6位硫酸化されたCSC(10k)−ABが0.08mg得られた。実験例8のステップB1にかえて実験例4のステップA1と本参考実験4の反応とを組み合わせることにより、CSAC(10k)−ABを合成してもよい。
次に、図2に示した経路Aおよび経路Bの反応に用いた3つ以上の酵素を同時に反応させた比較実験例1および比較実験例2の結果を示す。
経路Bに用いる4つの酵素であるC4ST1、C6ST1、UST、GalNAc4S−6STを同時に反応させた。具体的には、CH(10k)−HMDA 0.1mgを、C4ST1溶液0.26ml、C6ST1溶液0.09ml、UST溶液0.76ml、GalNAc4S−6ST溶液0.18ml、PAPS 2.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1.5ml)に溶解させ、37℃で48時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製した。得られた硫酸化糖鎖は、4Sが66.3%、6Sが12.0%の二糖単位組成であり、2硫酸化二糖単位は合成できなかった。この場合、硫酸化度は、21.7%×0+78.3%×1+0%×2+0%×3=約78.3(%)であった。
経路Aに用いる3つの酵素であるC4ST1、UST、GalNAc4S−6STを同時に反応させた。具体的には、CH(10k)−HMDA 0.1mgを、C4ST1溶液0.33ml、UST溶液0.76ml、GalNAc4S−6ST溶液0.18ml、PAPS 2.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1.5ml)に溶解させ、37℃で48時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製した。得られた硫酸化糖鎖は、4Sが30.5%の二糖単位組成であり、2硫酸化二糖単位および3硫酸化二糖単位は合成できなかった。この場合、硫酸化度は、69.5%×0+30.5%×1+0%×2+0%×3=約30.5(%)であった。
実験例5のステップB1で得られたCSC(10k)−HMDA 0.1mgを、UST溶液0.76ml、PAPS 2.3μmolおよび2mM DTTを含む50mM TriS−HCl,pH6.8緩衝液(1.5ml)に溶解させ、37℃で24時間反応させた後、UST 0.38mlおよびPAPS 1.1μmolを追加し37℃でさらに24時間反応させた。反応液をSuperdex 30カラムでゲルろ過精製した。得られた硫酸化糖鎖は、GlcA残基の2位とGalNAc残基の6位がいずれも硫酸化された二糖単位(D構造)が4%であり、6位硫酸化された二糖単位が94%残ったものであった。
本発明に係る合成方法により合成された高硫酸化コンドロイチン硫酸類は、たとえば以下の用途に使用することができる。
Claims (10)
- コンドロイチンに、硫酸基転移酵素C4ST−1を作用させ、コンドロイチン硫酸のA構造を形成するステップ(A1)と、
前記A構造に、硫酸基転移酵素GalNAc4S−6STを作用させ、コンドロイチン硫酸のE構造を形成するステップ(A2)と、
前記E構造に、硫酸基転移酵素USTを作用させ、コンドロイチン硫酸のtriS構造を形成するステップ(A3)と、を含む高硫酸化コンドロイチン硫酸類の合成方法。 - コンドロイチンに、硫酸基転移酵素C4ST−1および硫酸基転移酵素C6ST−1を作用させ、1分子のコンドロイチン中にA構造とC構造とを形成するステップ(B1)と、
前記C構造に、硫酸基転移酵素USTを作用させ、D構造を形成するステップ(B2)と、
前記D構造の形成後、前記A構造に硫酸基転移酵素GalNAc4S−6STを作用させ、E構造を形成するステップ(B3)と、を含む高硫酸化コンドロイチン硫酸類の合成方法。 - 前記硫酸基転移酵素C4ST−1および前記硫酸基転移酵素C6ST−1を同時に作用させることにより、前記A構造と前記C構造とを形成する請求項2に記載の合成方法。
- 前記高硫酸化コンドロイチン硫酸類を構成する複数の二糖単位のうち、少なくとも50%が2硫酸化または3硫酸化されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の合成方法。
- 前記高硫酸化コンドロイチン硫酸類は、硫酸化度が100%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の合成方法。
- コンドロイチンオリゴ糖にコンドロイチンポリメラーゼを作用させることにより、前記コンドロイチンを合成するステップをさらに含む請求項1〜5のいずれか1項に記載の合成方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項の合成方法により合成された高硫酸化コンドロイチン硫酸類。
- 請求項7に記載の高硫酸化コンドロイチン硫酸類を含み、生理活性分子または細胞表面分子と、当該高硫酸化コンドロイチン硫酸類とを特異的に相互作用させるための解析用試薬。
- 前記高硫酸化コンドロイチン硫酸類は、担体固定化用の末端修飾基が付加されている請求項8の解析用試薬。
- 前記高硫酸化コンドロイチン硫酸類は、蛍光検出用の末端修飾基が付加されている請求項8の解析用試薬。
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---|---|---|---|---|
JP2001061481A (ja) * | 1999-08-27 | 2001-03-13 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 硫酸基転移酵素をコードするdna |
JP2003289882A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-10-14 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 融合タンパク質 |
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JP2003289882A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-10-14 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 融合タンパク質 |
JP2005526740A (ja) * | 2002-03-04 | 2005-09-08 | ケンブリッジ・ユニバーシティ・テクニカル・サービシーズ・リミテッド | 中枢神経系の損傷の治療 |
WO2004078969A1 (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-16 | The New Industry Research Organization | コンドロイチン重合化因子の同定と、その利用 |
JP2006223198A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 転移酵素による化合物ライブラリーおよびその製造方法 |
JP2007244398A (ja) * | 2007-07-09 | 2007-09-27 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | ヒト由来のグリコサミノグリカンスルホトランスフェラーゼを含有する硫酸基転移剤 |
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Title |
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JPN6015002104; Ohtake, Shiori: 'Recognition of Sulfation Pattern of Chondroitin Sulfate by Uronosyl 2-O-Sulfotransferase' Journal of Biological Chemistry 280(47), 2005, 39115-39123 * |
JPN6015002105; Habuchi,Osami: 'Sulfation of chondroitin Sulfate and Related Sugar Chains' Trends in Glycoscience and Glycotechnology Vol.12,No.67, 2000, 307-319 * |
JPN6015002107; Takagaki,Keiichi: 'Synthesis of chondroitin Sulfate Oligosaccharides Using Enzymeatic Reconstruction' Trends in Glycoscience and Glycotechnology Vol.12,No.67, 2000, 295-306 * |
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