JP3150171B2 - 新規α−マンノシル糖化合物の製造方法 - Google Patents

新規α−マンノシル糖化合物の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なオリゴ糖の製造
方法に関し、詳しくはα−マンノシル糖化合物と単糖類
あるいはオリゴ糖類とを共存せしめた基質溶液に、α−
マンノシダーゼを作用させて新規なα−マンノシル糖化
合物を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、細胞接着や細胞膜情報伝達機構な
どの分子レベルでの理解が進むにつれて、糖タンパクや
糖脂質として細胞膜表面に顕在する糖鎖が、細胞の認識
機能にきわめて重要な役割を演じていることが明らかと
なってきた。高等細胞には多くの糖鎖の存在が知られて
いるが、その中で細胞間の認識応答に関わっているのは
わずか数種類であるといわれており、末端糖鎖を特異的
に認識するレセプターの存在もいくつか報告されてい
る。例えば、肝クッパー細胞やマクロファージはマンノ
ースを認識することなどが明らかにされており、これら
に関する研究が注目されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、上述し
たような現状に鑑み、マンノースを含有する新規なヘテ
ロオリゴ糖の製造と利用を目的として鋭意研究を重ね
た。その結果、α−マンノシル糖化合物と単糖類あるい
はオリゴ糖類とを共存せしめた基質溶液に、タチナタマ
メあるいはアーモンド由来等のα−マンノシダーゼを作
用させることにより、新たなα−マンノシル糖化合物を
生成することを見出し、本発明を完成した。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、非還元末端に
α−D−マンノシドを有するα−マンノシル糖化合物と
D−グルコース,D−キシロース,D−ガラクトース,
D−アラビノース,L−アラビノース,D−フコース,
L−フコース,D−フラクトース,D−グルコサミン,
D−ガラクトサミン,N−アセチル−D−グルコサミ
ン,N−アセチル−D−ガラクトサミン,マルトース,
イソマルトース,ラクトース,シュクロース,メリビオ
ース,キシロビオース,セロビオース,マルトトリオー
ス,マルトテトラオース,マルトペンタオース,マルト
ヘキサオース,マルトヘプタオース,ラフィノース,キ
シロトリオース,パノース,イソパノース,イソマルト
トリオースの中から選ばれた少なくとも1つの単糖類あ
るいはオリゴ糖類とを共存せしめた基質溶液に、α−マ
ンノシダーゼを作用させることを特徴とする新規なα−
マンノシル糖化合物の製造方法を提供するものである。
【0005】本発明においてα−マンノシル糖化合物と
しては、例えばメチル−α−マンノシド,フェニル−α
−マンノシド,p−ニトロフェニル(PNP)−α−マ
ンノシド,α−マンノビオースなどの非還元末端にα−
D−マンノシドを有するものが利用できる
【0006】次に、本発明で用いる単糖類あるいはオリ
ゴ糖類とは、α−マンノシダーゼの糖転移反応によっ
て、新たなα−マンノシル糖化合物を生成しうる単糖類
あるいはオリゴ糖類である。例えば、D−グルコース,
D−キシロース,D−ガラクトース,D−アラビノー
ス,L−アラビノース,D−フコース,L−フコース,
D−フラクトース,D−グルコサミン,D−ガラクトサ
ミン,N−アセチル−D−グルコサミン,N−アセチル
−D−ガラクトサミン,マルトース,イソマルトース,
ラクトース,シュクロース,メリビオース,キシロビオ
ース,セロビオース,マルトトリオース,マルトテトラ
オース,マルトペンタオース,マルトヘキサオース,マ
ルトヘプタオース,ラフィノース,キシロトリオース,
パノース,イソパノース,イソマルトトリオースなどが
適しており、これらは単独で用いられるほか2種以上を
適宜組合せて用いてもよい。
【0007】また、本発明における基質溶液としては、
α−マンノシダーゼによるマンノース転移反応におい
て、マンノース残基の受容体となる単糖類あるいはオリ
ゴ糖類とマンノース残基の供与体となるメチル−α−マ
ンノシド,フェニル−α−マンノシド,PNP−α−マ
ンノシド,α−マンノビオースなどのα−マンノシル糖
化合物とを含有する水溶液が望ましく、またジメチルス
ルホキシドなどの有機溶媒も用いられる。ここで、受容
体と供与体のモル比は、約1:50〜50:1が望まし
く、基質濃度は約5〜50w/w %が望ましい。
【0008】α−マンノシダーゼは、α−マンノシル糖
化合物と単糖類あるいはオリゴ糖類とを共存させた基質
溶液に作用させたとき、α−マンノシル糖化合物を分解
し、そのマンノシル残基を単糖類あるいはオリゴ糖に転
移して、新たなα−マンノシル糖化合物を生成しうる酵
素であればよく、各種起源のものを使用できる。例え
ば、タチナタマメあるいはアーモンドなどの植物由来の
α−マンノシダーゼ、サザエや肝臓(ウシ,ラット,ヒ
ト)などの動物起源のα−マンノシダーゼ、さらにはAr
throbacter aurescens, Aspergillus niger などの微生
物由来のα−マンノシダーゼなどが本発明の目的に使用
でき、これらの酵素は粗酵素であってもよい。また、こ
れらの酵素は基質溶液中に懸濁状態であっても、固定化
されていても用いることができる。
【0009】新たなマンノシル糖化合物を生成させるた
めの反応条件については、α−マンノシル糖化合物と単
糖類あるいはオリゴ糖類とを共存せしめた基質溶液にα
−マンノシダーゼを作用させればよい。反応時のpHと温
度は、通常pH4〜8,温度20〜70℃が適当である。
例えばタチナタマメ由来のα−マンノシダーゼでpH4〜
8,温度40℃、アーモンド由来のα−マンノシダーゼ
でpH6.0,温度40℃の条件が選ばれる。
【0010】このようにして製造した新たなマンノシル
糖化合物を反応液から分離・精製するには、既知の方法
を適用すればよい。例えば反応液を100℃,10分間
加熱して、酵素を熱失活させた後、濾過,遠心分離等の
固−液分離手段を適用し、次いで活性炭カラムクロマト
グラフィー,高速液体クロマトグラフィー等の精製手段
により転移反応生成物を分取し、目的とするマンノシル
糖化合物を得ることができる。
【0011】
【実施例】以下に本発明を実施例により具体的に説明す
るが、本発明はこれらにより制限されるものではない。 実施例1 (1)供与体としてメチル−α−マンノシド30%(w/
v)、受容体としてD−グルコース,D−キシロース,
D−ガラクトース,D−アラビノース,L−アラビノー
ス,D−フコース,L−フコース,D−フラクトース,
D−グルコサミン,D−ガラクトサミン,マルトース,
ラクトース,シュクロースのいずれか一種の30%(w/
v)を含有するpH4.5の基質溶液に、タチナタマメ由来
のα−マンノシダーゼを17単位/gメチル−α−マン
ノシドの割合で添加し、40℃で24時間反応させた
(37℃,pH4.5で1分間にPNP−α−マンノシドか
ら1μmoleのPNPを遊離する酵素単位を1単位と
する)。反応液の一部を下記の条件で高速液体クロマト
グラフィー(HPLC)により分析した。
【0012】カラム:Asahipak NH2P−50(4.6
×250mm) 溶媒:70%アセトニトリル 流速:1.0ml/min 検出器:示差屈折計 温度:40℃
【0013】結果を図1〜6に示す。図から明らかなよ
うに、いずれの受容体を用いた場合にも、受容体分子お
よび加水分解生成物のマンノース以外に受容体への転移
生成物と思われるピーク(A,B,C,D,E,F)が
検出された(図1:受容体にグルコースを用いた場合,
図2:受容体にキシロースを用いた場合,図3:受容体
にガラクトースを用いた場合,図4:受容体にアラビノ
ースを用いた場合,図5:受容体にガラクトサミンを用
いた場合,図6:受容体にマルトースを用いた場合)。
反応液を100℃,10分間加熱して酵素を熱失活させ
た後、それぞれA,B,C,D,E,Fを分取用HPL
Cにより単離した。
【0014】(2)生成物A,B,C,D,E,F各1
mgを50mM,pH4.5の酢酸緩衝液50μlに溶解
し、α−マンノシダーゼ(タチナタマメ由来)を加え、
40℃で30分間反応させた。反応液をHPLCにより
分析した結果、生成物A,B,C,D,E,Fはいずれ
も加水分解され、マンノースとそれぞれ受容体に用いた
グルコース,キシロース,ガラクトース,アラビノー
ス,ガラクトサミン,マルトースを等モル生成した。す
なわち、生成物A,B,C,D,E,Fはそれぞれα−
マンノシル−グルコース,α−マンノシル−キシロー
ス,α−マンノシル−ガラクトース,α−マンノシル−
アラビノース,α−マンノシル−ガラクトサミン,α−
マンノシル−マルトースであることを明らかにした。
【0015】実施例2 (1)供与体としてフェニル−α−マンノシド10%(w
/v) 、受容体としてD−フラクトース,シュクロース,
ラクトースのいずれか一種の10%(w/v) を含有するpH
6.0の基質懸濁液に、アーモンド由来のα−マンノシダ
ーゼを10単位/gフェニル−α−マンノシドの割合で
加え、40℃で2時間反応させた(37℃,pH6.0で1
分間にPNP−α−マンノシドから1μmoleのPN
Pを遊離する酵素単位を1単位とする)。反応生成物を
HPLCで分析した。結果を図7〜9に示す。図示した
ように、この場合にも加水分解生成物のマンノース以外
に受容体分子への転移生成物と思われるピーク(a,
b,c)が検出された(図7:受容体にフラクトースを
用いた場合,図8:受容体にシュクロースを用いた場
合,図9:受容体にラクトースを用いた場合)。次い
で、実施例1と同様にしてa,b,cを分取用HPLC
により単離した。
【0016】(2)生成物a,b,cを実施例1と同じ
くα−マンノシダーゼ(アーモンド由来)で加水分解し
た。a,b,cはいずれも完全にマンノースとそれぞれ
フラクトース,シュクロースおよびラクトースに分解さ
れ、組成比は1:1であった。すなわち、a,b,cは
それぞれα−マンノシル−フラクトース,α−マンノシ
ル−シュクロースおよびα−マンノシル−ラクトースで
あることが分かった。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、α−マンノシル糖化合
物と単糖類あるいはオリゴ糖類とを基質とし、α−マン
ノシダーゼの糖転移反応により、新規なα−マンノシル
糖化合物が得られる。この新規オリゴ糖は医薬品工業の
ドラッグ・デリバリー・システムにおいて、薬剤運搬体
が患部を探知するセンサーとして、あるいは食品工業の
分野において機能性甘味料として利用することができ
る。
【0018】
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の転移生成物AのHPLCによる分
析結果を示す。
【図2】 実施例1の転移生成物BのHPLCによる分
析結果を示す。
【図3】 実施例1の転移生成物CのHPLCによる分
析結果を示す。
【図4】 実施例1の転移生成物DのHPLCによる分
析結果を示す。
【図5】 実施例1の転移生成物EのHPLCによる分
析結果を示す。
【図6】 実施例1の転移生成物FのHPLCによる分
析結果を示す。
【図7】 実施例2の転移生成物aのHPLCによる分
析結果を示す。
【図8】 実施例2の転移生成物bのHPLCによる分
析結果を示す。
【図9】 実施例2の転移生成物cのHPLCによる分
析結果を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中野 博文 大阪府豊中市服部西町3丁目14番3号 (72)発明者 北畑 寿美雄 大阪府泉南郡熊取町野田621−440 (72)発明者 桑原 宣洋 神奈川県藤沢市藤沢2493−10 ドルミ藤 沢 D−801号 (56)参考文献 特開 平5−115292(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C12P 19/14 - 19/44 C07H 3/04 - 3/06 BIOSIS(DIALOG) CA(STN)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非還元末端にα−D−マンノシドを有す
    α−マンノシル糖化合物とD−グルコース,D−キシ
    ロース,D−ガラクトース,D−アラビノース,L−ア
    ラビノース,D−フコース,L−フコース,D−フラク
    トース,D−グルコサミン,D−ガラクトサミン,N−
    アセチル−D−グルコサミン,N−アセチル−D−ガラ
    クトサミン,マルトース,イソマルトース,ラクトー
    ス,シュクロース,メリビオース,キシロビオース,セ
    ロビオース,マルトトリオース,マルトテトラオース,
    マルトペンタオース,マルトヘキサオース,マルトヘプ
    タオース,ラフィノース,キシロトリオース,パノー
    ス,イソパノース,イソマルトトリオースの中から選ば
    れた少なくとも1つの単糖類あるいはオリゴ糖類とを共
    存せしめた基質溶液に、α−マンノシダーゼを作用させ
    ることを特徴とする新規なα−マンノシル糖化合物の製
    造方法。
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US5162500A (en) * 1989-04-15 1992-11-10 Zaidan Hojin Biseibutsu Kagaku Kenkyu Kai Poststatin and related compounds or salts thereof
CN107854511B (zh) * 2016-09-21 2021-02-23 伟翔生技开发股份有限公司 关刀豆在制备用于保护膀胱避免损伤的药物中的用途

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