JP4514163B2 - フコースα1→6特異的レクチン - Google Patents

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Description

本発明は、新規なフコースα1→6特異的レクチン、その製造方法及びその用途に関し、特に担子菌又は子嚢菌由来の新規な前記レクチン、その製造方法、並びに該レクチンを用いた糖鎖の検出及び分別方法に関する。
N結合型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにフコースα1→6を転移させるフコースα1→6転移酵素(α1→6FucT)の遺伝子は、肝細胞の癌化にともなって発現することが知られている。この癌化した肝細胞は、現在、フコースに親和性をもつレンズマメレクチン(LCA)を用いたレクチン親和電気泳動によって検出されている。
抗体依存性細胞障害活性(Antibody−dependent cellular cytotoxicity、以下、ADCC活性という)は、ヒトが持っている免疫機能のひとつであり、ナチュラルキラー細胞、単球等の白血球が抗体を介して癌細胞等の標的細胞を殺傷する活性である。ADCC活性は、ヒト化抗体であるHerceptin(転移性乳癌の治療薬)、キメラ抗体であるRituxan(非ホジキンリンパ腫の治療薬)等の抗体医薬の抗腫瘍メカニズムと関連している(非特許文献1)。これらの抗体医薬のADCC活性が低いと、抗体医薬の多量投与の必要が生じ、それに起因して、コストアップ、副作用、例えば免疫低下による感染症等の問題を招く。
上記ADCC活性は、フコースα1→6の転移した抗体と転移していない抗体とで50〜100倍の差があるといわれている(非特許文献2)。フコースα1→6の転移していない抗体を取得できれば、ADCC活性の高い抗体医薬を提供することが可能となる。
従来、フコースα1→6と親和性を有するレクチンとして、上記LCAの他にも、エンドウマメレクチン(PSA)、ヒイロチャワンタケレクチン(AAL)、ラッパスイセンレクチン(NPA)、ソラマメレクチン(VFA)、麹菌レクチン(AOL)等が知られている(特許文献1〜5)。
Clynes RA等、Inhibitory Fc receptors modulate in vivo cytoxicity against tumor targets. NATURE MED 2000 APR;6(4):443−446 Toyohide Shinkawa等、The absence of fucose but not the presence of galactose or bisecting N−acetylglucosamine of human IgG1 complex−type oligosaccharides shows the critical role of enhancing antibody−dependent cellular cytotoxicity. J Biol Chem. 2003 Jan 31; 278(5):3466−73. Epub 2002 Nov 8. WO2002/030954 WO2003/084569 特開平02−083337の実施例 特開2002−112786の実施例5 特開2007−161633
フコースα1→6糖鎖の検出に利用されている公知のレクチンは、フコースα1→6糖鎖の他にも、α1→6結合以外のフコースを持つ糖脂質系糖鎖や、フコースを持たないハイマンノース糖鎖にも親和性を示す。具体的には、AALやAOLは、フコースα1→2、フコースα1→3等にも親和性を有する。LCA、PSA及びVFAは、フコースα1→6をもたないN結合型一本及び/又は二本鎖糖鎖にも親和性を有する。フコースα1→6糖鎖とのみ特異的に結合するレクチンは知られておらず、したがって、フコースα1→6糖鎖の正確な検出やフコースα1→6糖鎖の検出を基準とするフコースα1→6糖鎖の精製や非フコースα1→6糖鎖の精製も実現できていないのが現状である。
そこで、本発明の目的は、フコースα1→6糖鎖に特異的に結合する新規レクチンを提供し、それを用いてフコースα1→6糖鎖を従来よりも正確に検出する方法、及びフコースα1→6糖鎖の検出を基準としたフコースα1→6糖鎖と非フコースα1→6糖鎖との分別方法を提供することにある。
本発明者等は、フコースα1→6を有する糖鎖との親和性が極めて高い新規なレクチンを発見した。それを用いればフコースα1→6糖鎖を特異的に検出し、また、このレクチンをフコースα1→6糖鎖又は非フコースα1→6糖鎖の精製に活かせることを見出し、本発明に到達した。ここで、フコースα1→6糖鎖とは、N型糖鎖の還元末端のN−アセチルグルコサミンにα1→6結合でフコースが結合した構造を意味する。また、非フコースα1→6糖鎖とは、α1→6結合フコースを分子中に持たない糖鎖を意味する。
すなわち、本発明は、フコースα1→6特異的レクチンであって、(1)担子菌又は子嚢菌から抽出され、(2)SDS電気泳動法による分子量が4,000〜40,000であり、及び、(3)フコースα1→6糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することを特徴とする、前記フコースα1→6特異的レクチンを提供する。前記結合定数とは、本明細書において、例えばフロンタルアフィニティクロマトグラフィー(FAC法)を用い、分析温度25℃において測定される数値である。
前記フコースα1→6糖鎖は、その非還元末端にシアル酸を有するものであってもよい。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、さらに、(4)フコースα1→6糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又は糖脂質に対して実質的に結合しないことを特徴とすることが好ましい。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、さらに、(5)フコースα1→6N結合型の一本、二本、三本及び/又は四本糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することを特徴とすることが好ましい。
前記担子菌は、例えばモエギタケ科、キシメジ科、テングタケ科又はタコウキン科に属する。
前記担子菌は、例えばツチスギタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ又はベニテングタケである。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、特に(6)配列番号1に示すアミノ酸配列を含む。
本発明は、また、(a)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列からなるタンパク質又はペプチド、若しくは、(b)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、挿入又は置換され、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチンを提供する。ここで、「機能的に同等」とは、フコースα1→6糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することを意味する。
前記(b)に示すタンパク質又はペプチドは、例えば配列番号6に示すアミノ酸配列を有する。
本発明は、また、配列番号2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列と少なくとも37%以上の相同性を有し、かつ、配列番号2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチンを提供する。
本発明は、また、担子菌及び/又は子嚢菌の水系媒体抽出物を、(i)疎水クロマトグラフィー及び逆相クロマトグラフィー、(ii)アフィニティクロマトグラフィー、又は、(iii)イオン交換クロマトグラフィー及びゲルろ過クロマトグラフィーにかけて、(vi)SDS電気泳動法による分子量が4,000〜40,000、及び、(v)フコースα1→6糖鎖に対する結合定数が1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有するレクチンを得ることからなるフコースα1→6特異的レクチンの製造方法を提供する。
前記担子菌又は、モエギタケ科、キシメジ科、テングタケ科及びタコウキン科の少なくとも一種から選ばれることが好ましい。
前記担子菌は、ツチスギタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ及びベニテングタケから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
前記フコースα1→6特異的レクチンの製造方法に用いる担子菌及び/又は子嚢菌は、子実体を用いることが好ましい。
本発明は、また、前記フコースα1→6特異的レクチンに糖鎖を作用させることからなる、フコースα1→6糖鎖の検出方法を提供する。
前記糖鎖は、例えば腫瘍マーカーである。
本発明は、また、前記フコースα1→6特異的レクチンに糖鎖を作用させることからなる、フコースα1→6糖鎖の分別方法を提供する。すなわち、フコースα1→6特異的レクチンをフコースα1→6糖鎖の結合媒体として用いて、フコースα1→6糖鎖と非フコースα1→6糖鎖とを分別する方法を提供する。
前記分別方法に作用させる糖鎖は、例えば抗体に結合したものである。
本発明は、また、上記フコースα1→6特異的レクチンを有効成分とする、フコースα1→6糖鎖を検出するための診断薬、及び該診断薬を含む診断薬キットを提供する。
本発明の新規なレクチンは、フコースα1→6を有する糖鎖、糖ペプチドや糖タンパク質に対して結合定数1.0×10−1以上という、従来よりも極めて高い親和性を有し、すなわち、フコースα1→6糖鎖構造を有する糖鎖のみを特異的に認識することができる。この特異性を利用して、前記フコースα1→6特異的レクチンは以下のような多種の用途へ利用可能である。
本発明のフコースα1→6糖鎖の検出方法は、フコースα1→6糖鎖との親和性を有する従来のレクチンと違って、α1→6フコースの結合した糖鎖をより選択的に検出することができる。
本発明のフコースα1→6糖鎖の分別方法は、α1→6フコースの正確な識別を基準として、フコースα1→6糖鎖と非フコースα1→6糖鎖とのより厳密な分別を可能にする。これにより、フコースα1→6糖鎖又は非フコースα1→6糖鎖を高純度に精製することができる。特に、本発明の分別方法を用いて、フコースα1→6糖鎖と非フコースα1→6糖鎖との混合物からなる抗体医薬からフコースα1→6糖鎖を取り除くことで、抗体医薬のADCC活性を高める。その結果、抗体医薬をより少ない用量で処方可能とし、コストダウン、副作用の低減等の効果を発揮する。また、症状や副作用に応じた抗体医薬の処方も可能になる。
本発明の実施例及び比較例に使用するα1→6フコースオリゴ糖及び非α1→6フコースオリゴ糖の構造図である。 本発明の実施例及び比較例に使用するフコースα1→6オリゴ糖及び非フコースα1→6オリゴ糖の構造図である。 実施例1のPTLの精製工程を示す図である。 実施例1のPTLのイオン交換クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例1のPTLのアフィニティクロマトグラフィーの溶出図である。 実施例1のPTLのSDS−PAGEの結果(図面代用写真)である。 実施例2のSRLの精製工程を示す図である。 実施例2のSRLの疎水クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例2のSRLの逆相クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例2のSRLのSDS−PAGEの結果(図面代用写真)である。 実施例1のPTLのMSスペクトルの結果である。 実施例2のSRLのMSスペクトルの結果である。 実施例1のPTLを用いたウェスタンブロッティングの結果(図面代用写真)である。 実施例2のSRLを用いたウェスタンブロッティングの結果(図面代用写真)である。 比較例1のAALを用いたウェスタンブロッティングの結果(図面代用写真)である。 比較例2のAOLを用いたウェスタンブロッティングの結果(図面代用写真)である。 比較例3のLCAを用いたウェスタンブロッティングの結果(図面代用写真)である。 コントロールとしてCBBでタンパク質のみを染色した結果(図面代用写真)である。 実施例1のPTLを用いたELISAによる糖タンパク質検出の結果である。 実施例2のSRLを用いたELISAによる糖タンパク質検出の結果である。 比較例1のAALを用いたELISAによる糖タンパク質検出の結果である。 比較例2のAOLを用いたELISAによる糖タンパク質検出の結果である。 比較例3のLCAを用いたELISAによる糖タンパク質検出の結果である。 実施例1のPTLを用いたELISAによるα−フェトプロテインの糖鎖の違い(L1とL3)の検出結果である。 実施例2のSRLを用いたELISAによるα−フェトプロテインの糖鎖の違い(L1とL3)の検出結果である。 比較例1のAALを用いたELISAによるα−フェトプロテインの糖鎖の違い(L1とL3)の検出結果である。 比較例2のAOLを用いたELISAによるα−フェトプロテインの糖鎖の違い(L1とL3)の検出結果である。 比較例3のLCAを用いたELISAによるα−フェトプロテインの糖鎖の違い(L1とL3)の検出結果である。 実施例3のNSLの精製工程を示す図である。 実施例3のNSLの疎水クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例3のNSLの逆相クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例3のNSLのSDS−PAGEの結果(図面代用写真)である。 実施例4のLSLの精製工程を示す図である。 実施例4のLSLの疎水クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例4のLSLの逆相クロマトグラフィーの溶出図である。 実施例4のLSLのSDS−PAGEの結果(図面代用写真)である。 実施例3のNSLのMSスペクトルの結果である。 実施例4のLSLのMSスペクトルの結果である。
前記フコースα1→6特異的レクチンが結合するフコースα1→6糖鎖の例を、以下に示す。
Figure 0004514163
〔式中、Manはマンノース、GlcNAcはN−アセチルグルコサミン、Fucはフコースを意味する〕
フコースがα1→6結合する糖鎖は、上記以外にも、N結合型糖鎖であれば、遊離のオリゴ糖鎖、CyDye、4-アミノ安息香酸エチル(ABEE)、アミノピリジン等で蛍光標識された糖鎖、糖アミノ酸、糖ペプチド、糖脂質、糖タンパク質、プロテオグリカン、細胞等のすべてを含有する。N結合型糖鎖は、高マンノース型、複合型、混成型等を含む。さらに、酸、ヒドラジン等で化学的に前記糖鎖を部分的に分解したもの、シアリダーゼ、ガラクシトターゼ、N−アセチルヘキソサミニダーゼ、フコシダーゼ、マンノシダーゼのいずれかの酵素で、同時にあるいは段階的に使用して、前記糖鎖を部分的に分解したものであってもよい。また、グルコースのような糖、アセチル基、硫酸基、リン酸基のような官能基等を前記糖鎖に付加したものであってもよい。
前記フコースα1→6特異的レクチンの由来となる(1)担子菌又は子嚢菌は、例えばモエギタケ科、キシメジ科、タコウキン科及びテングタケ科に属する。モエギタケ科としては、ツチスギタケ、サケツバタケ、クリタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、ヌメリスギタケ等が挙げられる。キシメジ科としては、コムラサキシメジ等が挙げられる。タコウキン科としては、シロハカワラタケ、ツヤウチワタケ等が挙げられる。テングタケ科としては、ベニテングタケ等が挙げられる。これらの担子菌又は子嚢菌のうち、レクチンのフコースα1→6糖鎖認識特異性とレクチンの回収効率の観点から、モエギタケ科、キシメジ科又はテングタケ科が特に好ましく、さらに好ましくはツチスギタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ又はベニテングタケである。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、(2)SDS電気泳動法による分子量が4,000〜40,000であり、好ましくは4,000〜20,000である。ここで、SDS電気泳動法による分子量は、例えばLaemmiの方法(Nature,227巻,680頁,1976年)に準じて測定されるものである。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、(3)フコースα1→6糖鎖に対する結合定数が1.0×10−1以上であり、好ましくは1.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上である。すなわち、フコースα1→6に親和性を有することが従来知られているAAL、AOL、LCA、NPA及びPSAと比べて、結合定数が著しく高い。これは、前記フコースα1→6特異的レクチンが、従来のレクチンと比べて極めて高い選択性をもってフコースα1→6糖鎖と結合することを意味する。
フコースα1→6糖鎖は、その非還元末端にシアル酸を有していてもよい。従来のフコースα1→6特異的レクチン(例えばLCA、NPA及びPSA)は、非還元末端にシアル酸を有するフコースα1→6糖鎖に対して親和性が低かった。一方、前記フコースα1→6特異的レクチンは、このような糖鎖に対しても高い親和性を有する点でも従来のものより優れる。
フロンタルアフィニティクロマトグラフィー(FAC法)による結合定数の求め方を、以下に説明する。この方法は、レクチンを固定化したカラムに、蛍光標識した糖鎖(例えば図1及び2に示すもの)の一定濃度の希釈液を流した際、レクチンと糖鎖とが相互作用がなければ糖鎖は短時間でカラムから流れ出、溶出前端(フロント)が即座に観察され、一方、レクチンとの親和性がある場合、糖鎖の溶出が遅れるという原理に基づく。
該装置に使用するレクチンカラムの調製は、以下のようにして行われる。1.精製レクチンを0.1〜0.2M NaHCO緩衝液(pH 8.3〜8.5)に溶解する。 2.レクチンの一級アミノ基を介してNHS活性化セファロース等の担体に固定化する。 3.一級アミンを含むトリス緩衝液やエタノールアミン等でブロッキングする。 4.0.8% NaClを含む10mM トリス緩衝液(pH 7.4、TBS)中にレクチン−セファロースを懸濁させ、レクチン固定化樹脂を、ミニチュアカラム(φ2mm x 10mm, 31.4μl)に充填する。 5.レクチン固定化樹脂を充填したミニチュアカラムをホルダーで保護し、レクチンカラムをFAC自動分析装置(FAC−1、(株)島津製作所製)に接続する。
平衡化したレクチンカラムに対し、分析用緩衝液(0.8% NaClを含む10mMトリス緩衝液(pH 7.4))でレクチンが持つ解離定数(K)よりも充分低い濃度(2.5nM)に希釈したピリジルアミノ化糖鎖(PA化糖鎖)を、流速0.125ml/minで300μl注入する。カラムからのPA化糖鎖の溶出を、蛍光検出器(励起波長/蛍光波長:310nm/380nm)を用いて検出する。
検出データから、レクチンと相互作用しない糖鎖(PA化ラムノース)の溶出前端(V)を基準とし、相互作用する糖鎖の溶出前端(V)の遅れ(V−V)を相互作用強度として算出する。さらに、FACの以下の基準式に基づいて、V−V及びBから糖鎖とレクチンとの結合定数(K)を求める。上記相互作用強度(V−V)や結合定数が大きいほど、レクチンとフコースα1→6糖鎖との親和性が高い。
Figure 0004514163
〔式中、Aは溶出に用いる物質、Aは物質Aの初濃度、Bは固定化リガンド、Vは溶出容量、Vは固定化リガンドBと全く相互作用しない物質の溶出前端容量、Bは有効リガンド量、Kは解離定数(結合定数の逆数)を意味する〕。
レクチンの糖結合特異性は、当該レクチンが特異的に凝集させることができる赤血球を用いて、その赤血球の凝集反応を阻止しうる糖類の種類とその濃度を調べることにより確認することもできる。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、さらに(4)フコースα1→6糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又は糖脂質に対して実質的に結合しないことが好ましい。これにより、前記フコースα1→6特異的レクチンは、より一層高い結合特異性を有する。本明細書において、「実質的に結合しない」とは、結合定数が1.0×10−1以下、好ましくは1.0×10−1以下、特に好ましくは0であることを意味する。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、さらに(5)フコースα1→6N結合型の一本、二本、三本及び/又は四本糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することが好ましく、より好ましくは結合定数1.0×10−1以上で示される親和性を有する。
本発明のレクチンと親和性を有するフコースα1→6N結合型の二本、三本及び/又は四本糖鎖の構造の例を、以下に示す。
Figure 0004514163
本発明のフコースα1→6特異的レクチンは、特に配列番号1に示すような共通のアミノ酸構造を有する。配列番号1の第4、5、6及び7番目のXaaは、それぞれ、Asp/Asn/Glu/Thr、Thr/Ser/Ala、Tyr/Phe、及び、Gln/Lys/Gluを意味し、その斜線は「又は」を意味する。
本発明のフコースα1→6特異的レクチンの具体例は、配列番号1〜6に示すタンパク質又はペプチドである。
配列番号2に示すレクチンは、ツチスギタケから抽出することのできる新規なレクチン(以下、PTLという)である。配列番号2の第10及び17番目のXaaは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysである。第20、23、27、33、35及び39番目のXaaは、それぞれ、Tyr/Ser、Phe/Tyr、Arg/Lys/Asn、Asp/Gly/Ser、Asn/Ala、及び、Thr/Glnである。
配列番号3に示すレクチンは、サケツバタケから抽出することのできる新規なレクチン(以下、SRLという)である。配列番号3の第10及び17番目のXaaは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysである。第4、7、9、13、20、27、29、33、34及び39番目のXaaは、それぞれ、Pro/Gly、Glu/Lys、Val/Asp、Asn/Asp/Glu、His/Ser、Lys/His、Val/Ile、Gly/Asn/Ser、Ala/Thr、及び、Arg/Thrである。
配列番号4に示すレクチンは、コムラサキシメジから抽
出することのできる新規なレクチン(以下、「LSL」という)である。配列番号4の第10及び17番目のXaaは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysである。第1、4、7、8、9、13、16、20、22、25、27、31及び34番目のXaaは、それぞれ、Ala/Gln、Pro/Lys、Ala/Ser、Met/Ile/Val、Tyr/Thr、Asp/Asn、Lys/Glu、Ala/Asn、Val/Asp/Asn、Asp/Asn、Arg/His/Asn、Gln/Arg、及び、Thr/Valである。
配列番号5に示すレクチンは、クリタケから抽出することのできる新規なレクチン(以下、「NSL」という)である。配列番号5の第10及び17番目のXaaは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysである。第13、14及び16番目のXaaは、それぞれ、Asp/Thr、Ser/Ala、及び、Gln/Lysである。
配列番号6に示すレクチンもまた、クリタケから抽出することのできる新規なレクチン(以下、「NSL」という)である。配列番号6は、配列番号5のペプチド中に1個のAsnが挿入された変異体である。したがって、配列番号6の第10及び18番目のXaaは、任意のアミノ酸残基であってよいが、好ましくはCysである。第14、15及び17番目のXaaは、それぞれ、Asp/Thr、Ser/Ala、及び、Gln/Lysである。
配列番号2〜6に示すタンパク質又はペプチドが新規であることから、本発明は、(a)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列からなるタンパク質又はペプチド、若しくは、(b)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、挿入又は置換され、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチンを提供する。ここで、「機能的に同等」とは、フコースα1→6糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上であり、好ましくは1.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上で示される親和性を有することを意味する。(b)に示す変異体の例が、配列番号6に示すタンパク質又はペプチドである。
本発明は、また、(a)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列からなるタンパク質又はペプチド、若しくは、(b)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、挿入又は置換され、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドをコードする遺伝子を提供する。ここで、「機能的に同等」とは、前記と同じ意味である。
配列番号2〜6に示すタンパク質又はペプチド間の相同性は、少なくとも37%である(表14参照)。したがって、本発明は、配列番号2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列と少なくとも37%以上の相同性を有し、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチンもまた提供する。ここで「機能的に同等」とは、前記と同じ意味である。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、担子菌及び/又は子嚢菌から、公知の抽出方法、分離方法、精製方法等を適宜組み合わせることにより、単離することができる。例えば、水系媒体を抽出溶媒として用いて、担子菌及び/又は子嚢菌の水系媒体抽出物を得る工程を含む。この前記抽出物から、(vi)SDS電気泳動法による分子量が4,000〜40,000、好ましくは4,000〜20,000、及び、(v)フコースα1→6糖鎖に対する結合定数が1.0×10−1以上、好ましくは1.0×10−1以上、さらに好ましくは1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有するレクチンを得る。
前記担子菌は、モエギタケ科、キシメジ科、タコウキン科及びテングタケ科の少なくとも一種から選ばれることが好ましい。特に、ツチスギタケ(Pholiota terrestris Overholts)、スギタケ(Pholiota squarrosa (Fr.) Kummer)、ヌメリスギタケ(Pholiota adiposa (Fr.) Kummer)、サケツバタケ(Stropharia rugosoannulata Farlow in Murr.)、クリタケ(Naematoloma sublateritium (Fr.) Karst又はHypholoma sublateritium(Fr.)Quel)等のモエギタケ科、コムラサキシメジ(Lepista sordida (Schum. : Fr.) Sing.)等のキシメジ科、シロハカワラタケ(Trichaptum elongatum)、ツヤウチワタケ(Microporus vernicipes)等のタコウキン科、ベニテングタケ(Amanita muscaria)等のテングタケ科に属するものが好ましい。これらの担子菌及び/又は子嚢菌の使用部位は、子実体であることが好ましい。
水系媒体と担子菌等の子実体とから、水系媒体抽出物を得る方法については、水系媒体と担子菌等の子実体とを接触させることができれば特に制限はない。抽出効率の観点から、水系媒体中で担子菌等の子実体を粉砕して懸濁液とする方法が好ましい。また、粉砕する方法としては、ミキサー、ホモジナイザー等を用いた通常の粉砕方法を挙げることができる。
上記水系媒体としては、緩衝液、水と混合し得る有機溶媒と水又は緩衝液との混合物等を挙げることができる。好ましくは、緩衝液又は有機溶媒と緩衝液との混合物を用いる。
上記緩衝液としては、特に制限されることなく公知の緩衝液を用いることができる。中でも、pH 3〜10の範囲に緩衝能を有するものが好ましく、pH 6〜8の範囲に緩衝能を有するものがより好ましい。具体的には、リン酸緩衝液、クエン酸緩衝液、酢酸緩衝液、トリス緩衝液等を挙げることができる。中でも、抽出効率の観点から、リン酸緩衝液が好ましい。
前記緩衝液の塩濃度は、特に制限はないが、抽出効率と緩衝能の点から、1〜100mMであることが好ましく、5〜20mMであることがより好ましい。
前記緩衝液は、さらに塩類を含むことができる。例えば、リン酸緩衝液に食塩を更に加えたリン酸緩衝化生理食塩水等は、本発明における水系媒体として好ましい。
前記有機溶媒としては、水と混合し得る有機溶媒であれば特に制限なく用いることができる。中でも、アセトン、メタノール、エタノール、2−プロパノール及びアセトニトリルが好ましい。有機溶媒と水又は緩衝液とを混合する場合の有機溶媒の含有量としては、10〜40質量%であることが好ましい。
前記抽出工程は、水系媒体と担子菌等の子実体との混合物から、水系媒体に対する不溶物を除去する工程を更に含むことが好ましい。不溶物の除去方法としては、濾過、遠心分離等の方法を挙げることができるが、除去効率の観点から遠心分離が好ましい。
前記抽出工程は、リン酸緩衝化生理食塩水中で、担子菌等の子実体を粉砕し、遠心分離によって不溶物を除去して水系媒体抽出物を得る工程であることが特に好ましい。
前記フコースα1→6特異的レクチンの製造方法では、以下のいずれかの精製手段を採用すると、一層効率的な精製が可能となる。
(精製方法1) 上記工程によって得られた水系媒体抽出物を、硫酸アンモニウム沈殿法にかけることによってレクチン含有画分を得て、得られたレクチン画分を疎水クロマトグラフィー及び逆相クロマトグラフィーで精製する。
(精製方法2) 上記工程によって得られた水系媒体抽出物を、チログロブリンをアガロース等に固定した担体を用いたアフィニティクロマトグラフィーに供して精製する。
(精製方法3) 上記工程によって得られた水系媒体抽出物を、硫酸アンモニウム沈殿法にかけることによってレクチン含有画分を得て、透析凍結乾燥を行った後、粗レクチン画分をトリス緩衝液に溶解後、イオン交換クロマトグラフィーに供し、得られた活性画分を濃縮後、ゲルろ過クロマトグラフィーで分離する。
本発明の製造方法は、前記精製工程で得られたレクチンを含む画分を透析処理する工程と、透析処理後のレクチン溶液を凍結乾燥する工程とを含んでもよい。これにより、レクチンを容易に単離することができる。透析処理する工程及び凍結乾燥する工程は、通常用いられる公知の方法によって行うことができる。
(a)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列からなるタンパク質又はペプチド、若しくは、(b)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、挿入又は置換され、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチンは、天然植物からの抽出のほかに、天然由来とは異なる宿主内で人工的に発現させ、又は化学合成させてもよい。そのような物質もまた、本発明の技術的範囲に属する。宿主内での発現や化学合成は、通常用いられる公知の方法によって行うことができる。
本発明は、また、前記フコースα1→6特異的レクチンを用いたフコースα1→6糖鎖の検出方法を提供する。前記フコースα1→6特異的レクチンは、フコースα1→6糖鎖を従来よりも特異的に認識して結合できることから、フコースα1→6糖鎖を含有する多糖類、糖脂質、糖タンパク質等の糖鎖化合物の特異的検出に好適である。
前記検出方法に用いる前記フコースα1→6特異的レクチンには、標識手段が組み込まれていることが好ましい。このようなレクチンを以下、標識レクチンということがある。本発明の標識レクチンは、フコースα1→6特異的レクチンと標識手段とを少なくとも含み、検出可能に標識化されていることを特徴とする。
前記標識手段としては、特に制限なく公知の標識化方法を適用することができ、例えば、放射性同位元素による標識化、標識化合物の結合等を挙げることができる。
前記標識化合物としては、この用途に通常用いられるものであれば特に制限なく適用することができ、例えば、直接又は間接標識化合物、酵素、蛍光化合物等を挙げることができる。具体的には、ビオチン、ジゴキシゲニン、西洋ワサビ由来ペルオキシダーゼ、フルオレセインイソチオシアネート、CyDye等を挙げることができる。これらの標識化合物は、常法によりレクチンと結合することができる。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、好ましくは担子菌由来のレクチンであり、特に好ましくはPTL、SRL、NSL、LSL、及び、AMLであり、さらに好ましくはPTL、及び、SRLである。PTL及びSRLは、実施例に示すように、従来のフコースα1→6親和性レクチンと相違して、フコースα1→6以外のフコースや、フコースを持たない高マンノース糖鎖と結合しない点で、本発明の検出方法に使用するフコースα1→6特異的レクチンとして最適である。
フコースα1→6糖鎖の検出は、例えば固定化された前記フコースα1→6特異的レクチンを用いるレクチンクロマトグラフィーによって行うことができる。レクチンクロマトグラフィーは、レクチンが糖鎖と特異的に結合する性質を利用したアフィニティクロマトグラフィーである。HPLCと組み合わせる(HPLAC)と、ハイスループットを期待することができる。
フコースα1→6特異的レクチンを固定化
する担体としては、アガロース、デキストラン、セルロース、スターチ、ポリアクリルアミド等のゲル材が一般的である。これらには、市販のものを特に制限なく使用でき、例えばセファロース4Bやセファロース6B(共にGEヘルスケアバイオサイエンス社製)が挙げられる。
レクチンクロマトグラフィーに用いるカラムとしては、マイクロプレートやナノウエルにレクチンを固定化したものも含まれる。
固定化するフコースα1→6特異的レクチンの濃度は、通常、0.001〜100mg/ml、好ましくは0.01〜20mg/mlである。担体がアガロースゲルの場合、それをCNBr等で活性化してからレクチンとカップリングさせる。活性化スペーサーを導入したゲルにレクチンを固定化してもよい。さらには、ホルミル基を導入したゲルにレクチンを固定化してからNaCNBHで還元してもよい。また、NHS−セファロース(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)のような市販の活性化ゲルを使用してもよい。
フコースα1→6糖鎖試料をカラムにかけた後、洗浄と平衡化の目的で緩衝液を流す。緩衝液の一例は、モル濃度が5〜500mM、好ましくは10〜500mMであり、pHが4.0〜10.0、好ましくは6.0〜9.0であり、NaCl含量が0〜0.5M、好ましくは0.1〜0.2Mであり、CaCl、MgCl、又は、MnCl含量が0〜10mM、好ましくは0〜5mMの緩衝液である。
アフィニティカラムの洗浄後、フコースα1→6糖鎖の溶出は、該糖鎖を有効に溶出できる中性の非変性緩衝液中で、塩化ナトリウム、ハプテン糖等の脱着剤を用いて行われる。この緩衝液は、上記と同様であってもよい。脱着剤の濃度は、好ましくは、1〜500mM、特に好ましくは10〜200mM濃度である。
糖鎖の検出には、上記以外のクロマトグラフィー、レクチンチップ、酵素免疫測定(ELISA)法、凝集法、Biacore(登録商標)システム等の表面プラズモン共鳴法、電気泳動等も、当業者に周知の方法で使用することができる。
前記糖鎖を含む検体は、特に限定されない。例えば、血液、血漿、血清、涙、唾液、体液、乳汁、尿、細胞の培養上清、形質転換動物からの分泌物等が挙げられる。
前記検出方法の対象であるフコースα1→6糖鎖の具体例は、α1→6フコース転移酵素により合成される糖鎖である。該フコースα1→6糖鎖には、αフェトプロテイン、α5β1インテグリン、TGFβ受容体、EGF受容体等が挙げられる。検出方法に作用させる糖鎖は、腫瘍マーカーが好ましい。
フコースα1→6の転移したαフェトプロテインの確度の高い検出は、臨床的に肝硬変に合併する肝細胞癌の早期診断、肝細胞癌の緻密な経過観察、治療効果の正確な判定、胎児性腫瘍の早期発見、劇症肝炎の肝再生の指標等として有用である。フコースα1→6の転移したα5β1インテグリンもまた、肝癌診断の指標として期待される。
本発明の検出方法の対象は、肝細胞癌以外に、前立腺癌、乳癌、胃癌、小腸癌、大腸癌、結腸直腸癌、腎細胞癌、膵癌、小細胞肺癌、非小細胞癌、子宮癌、卵巣癌、甲状腺癌、軟部肉腫、骨肉腫、メラノーマ、膠芽腫、星状細胞腫、髄芽細胞腫、急性リンパ腫、悪性リンパ腫、ホジキン病、非ホジキン病、急性骨髄性白血病、慢性リンパ性白血病等の腫瘍;アレルギー疾患;自己免疫疾患;並びに肺気腫等の循環器疾患の診断に使用することが期待される。
前記フコースα1→6特異的レクチンは、物理化学的性質、糖鎖への結合特異性等の生化学的性質が従来公知のレクチンと異なる新規のレクチンである。特にフコースα1→6結合を特異的に認識することから、診断薬・検査試薬、糖質の分離分析用特異的吸着剤、免疫調節剤等として用いることができる。したがって、本発明は、前記フコースα1→6特異的レクチンを有効成分とする、フコースα1→6転移酵素により合成されるフコースα1→6糖鎖を検出するための診断薬、及び該診断薬を含む診断薬キットを提供する。前記診断薬又は診断薬キットは、上記の肝細胞癌等を診断する。
本発明は、また、前記フコースα1→6特異的レクチンをフコースα1→6糖鎖の結合媒体として用いて、フコースα1→6糖鎖と非フコースα1→6糖鎖とを分別することからなる、フコースα1→6糖鎖の分別方法を提供する。
前記フコースα1→6糖鎖の分別方法に用いるフコースα1→6特異的レクチンは、担子菌レクチンが好ましく、特に好ましくはPTL、SRL、NSL、LSL、及び、AMLであり、さらに好ましくはPTL及びSRLである。
本発明の分別方法は、例えば固定化された前記フコースα1→6特異的レクチンを用いるレクチンクロマトグラフィーである。その詳細は、前記検出方法で説明したものと同様である。フコースα1→6糖鎖の精製を行なう場合、フコースα1→6特異的レクチンを、アガロースやセルロースからなるカラム担体に官能基を介して共有結合させて親和性カラムを調製し、糖鎖試料を通す。通塔後、吸着したフコースα1→6糖鎖を回収する。非フコースα1→6糖鎖の精製を行う場合には、上記カラムに糖鎖試料を通塔する際、吸着しないで通過する糖鎖試料を回収する。
本発明の分別方法により精製される対象は、フコースα1→6糖鎖、非フコースα1→6糖鎖の二種類があり得る。その具体例は、抗体に結合した糖鎖、好ましくはヒトIgGに結合した糖鎖である。
前記分別方法で分別された糖鎖の純度、すなわちフコースα1→6糖鎖の場合にフコースα1→6糖鎖及び非フコースα1→6糖鎖の総量に対するフコースα1→6糖鎖の比率、非フコースα1→6糖鎖の場合にフコースα1→6糖鎖及び非フコースα1→6糖鎖の総量に対する非フコースα1→6糖鎖の比率は、通常、90〜100%であり、好ましくは95〜100%、特に好ましくは99〜100%である。
本発明は、前記純度が通常90〜100%、好ましくは95〜100%、特に好ましくは99〜100%のフコースα1→6糖鎖又は非フコースα1→6糖鎖を有効成分とする医薬もまた提供する。特に、α1→6フコースの転移した抗体の除去された抗体からなる抗体医薬は、ADCC活性の向上が期待される。その候補として、Rituxan(キメラ抗体、NHリンパ腫)、Herceptin(ヒト化抗体、乳癌)、Erbitux(キメラ抗体、大腸癌、頭頸部癌)、Zevalin(マウス抗体、NHリンパ腫)、Campath(ヒト化抗体、B細胞慢性リンパ性白血病)、Bexxar(マウス抗体、NHリンパ腫)、Avastin(ヒト化抗体、転移性大腸癌)等が挙げられる。
本発明の分別方法により得られる抗体医薬の使用方法(薬理上許容される担体、助剤・添加剤、投与経路、投与形態等)は、従来のものよりも高い比活性のため用法・用量を抑えてよいこと以外は、常法と同様である。
本発明は、また、前記分別方法で分別された、純度90〜100%のフコースα1→6糖鎖又は非フコースα1→6糖鎖、ならびに該純度90〜100%のフコースα1→6糖鎖又は非フコースα1→6糖鎖を有効成分とする医薬を提供する。ここで、前記純度は、フコースα1→6糖鎖の場合、フコースα1→6糖鎖及び非フコースα1→6糖鎖の総量に対するフコースα1→6糖鎖の比率を意味し、非フコースα1→6糖鎖の場合、フコースα1→6糖鎖及び非フコースα1→6糖鎖の総量に対する非フコースα1→6糖鎖の比率を意味する。該医薬は、抗体医薬であることが好ましい。
本発明は、また、フコースα1→6糖鎖のスクリーニング方法を提供する。この方法は、前記フコースα1→6特異的レクチンに糖鎖を含む流体を作用させ、該フコースα1→6特異的レクチンに吸着されたフコースα1→6糖鎖を回収することからなる。前記このスクリーニング方法は、フコースα1→6糖鎖をもつ新規な腫瘍マーカー等の探索に有用である。本発明の検出方法に使用可能なフコースα1→6特異的レクチンを利用して、フコースα1→6糖鎖を含む疾病マーカーを容易にスクリーニングすることもできる。
前記スクリーニング方法に用いるフコースα1→6特異的レクチンは、好ましくは担子菌由来のレクチンであり、特に好ましくはモエギタケ科、キシメジ科、タコウキン科及びテングタケ科の少なくとも一種から選ばれ、さらに好ましくはPTL、SRL、NSL、LSL、及び/又は、AMLである。中でも、PTL及びSRLが最も好ましい。
本発明は、また、フコースα1→6糖鎖特異的レクチンのスクリーニング方法を提供する。この方法には、例えば固定化された前記フコースα1→6特異的レクチンを用いる。固定化された検体レクチンに、複数の糖鎖を含む流体を作用させ、該固定化レクチンに吸着された糖鎖の試験プロファイル(ゲル電気泳動等)と、固定化されたPTL又はSRLに前記流体を作用させる。該レクチンに吸着される糖鎖の対照プロファイルとを比較して、対照と同じプロファイルになるフコースα1→6特異的レクチンを抽出する。検体レクチンに吸着された糖鎖の同定を区々行う必要がないので、目的のレクチンを非常に簡易な操作でスクリーニングすることができる。こうして抽出されたフコースα1→6特異的レクチンを、次回のスクリーニング方法の対照に用いてもよい。別法として、配列番号1に示すアミノ酸配列の一部又は全部をコードするcDNAをプライマーに用いて、検体レクチンの中からフコースα1→6特異的レクチンのcDNAを釣り上げることも可能である。
上記糖鎖は、図1及び2に示すようなフコースα1→6糖鎖の少なくとも一種を含み、さらにα1→6結合以外のフコースの転移した非フコースα1→6糖鎖の少なくとも一種、及びフコースをもたない糖鎖(例えば高マンノース糖鎖)の少なくとも一種を含むことが好ましい。これらの添加により、フコースα1→6糖鎖以外の糖鎖とは親和性を有さないことの確認がとれる。
吸着された糖鎖のプロファイル測定には、各種のクロマトグラフィー、質量分析、ゲル電気泳動、レクチンチップ、酵素免疫測定(ELISA)法、Biacore(登録商標)システム等の表面プラズモン共鳴法、電気泳動等も、当業者に周知の方法を使用することができる。
以下に、実施例及び比較例を用いて本発明をより詳細に説明する。しかし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
〔実施例1及び2〕(PTL及びSRLの製造、物性測定、並びに特性評価)(1)PTL(実施例1)の製造 図3に示す精製工程に従って、ツチスギタケからツチスギタケレクチン(PTL)を単離精製した。
(抽出) ツチスギタケ約7.5gを凍結乾燥して得られたツチスギタケ凍結乾燥粉末2.5gに、10mM トリス緩衝液(pH 7.2)50mlを加えて、4℃下で2時間抽出した。この液を、遠心分離(15,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して1回目の抽出液を得た。この抽出残渣に、10mM トリス緩衝液(pH 7.2)を50ml加えて、4℃下で一晩抽出した。この液を遠心分離(15,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して2回目の抽出液を得た。これらの抽出液を合わせてろ紙でろ過し、ツチスギタケ抽出液とした。
(イオン交換クロマトグラフィー) 上記抽出液87mlを、10mM トリス緩衝液(pH 7.2)で平衡化したDEAE−セファロース(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)に供した。同緩衝液でカラムを洗浄後、0.1M NaClを含む10mM トリス緩衝液(pH 7.2)で溶出した。赤血球凝集活性を示す画分(図4の←→部)を合一し、限外ろ過で脱塩後凍結乾燥した。
(アフィニティクロマトグラフィー) 上記凍結乾燥粉末を、10m
M リン酸緩衝化生理食塩水(pH 7.4、以後、PBSと略す)で溶解し、同緩衝液で平衡化したチログロブリン固定化アガロースに供した。PBSでカラムを洗浄後、0.2M アンモニアで溶出した。赤血球凝集活性を示す画分(図5の←→部)を合一し、限外ろ過で純水に置換後凍結乾燥し、PTLを1.07mg得た。
(SDS−ポリアクリルアミド電気泳動) 電気泳動装置にはPhastsystem(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用し、ゲルにはGradient8−25(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用したSDS−ポリアクリルアミド電気泳動に供した。試料溶液及び分子量マーカーを共に1μl使用し、電気泳動を製品プロトコール及び常法に従って行なった。図6は、PTLのSDS−ポリアクリルアミド電気泳動(SDS−PAGE)の結果である。図6のレーンM、レーン1及び2は、以下のとおりである。レーンM:分子量マーカー(APRO社)、レーン1:PTL 還元剤(−)、レーン2:PTL 還元剤(+)、Gel:Gradient8−25、Sample:1μl/Lane、Stain:クマシーブリリアントブルー(CBB)
上記の8−25% ゲルを用いるSDS−PAGEによって、主成分がPTLであることを確認した。
(2)SRL(実施例2)の製造 図7に示す精製工程に従って、サケツバタケからサケツバダケレクチン(SRL)を単離精製した。
(抽出) サケツバタケ約400gを凍結乾燥して得られたサケツバタケ凍結乾燥粉末40gに、1.6LのPBSを加え、4℃下で2時間抽出した。この液を、遠心分離(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して1回目抽出液を得た。この抽出残渣にPBS 0.8Lを加え、4℃下で一晩抽出した。この液を遠心分離(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して2回目抽出液を得た。これらの抽出液をあわせてサケツバタケ抽出液とした。
(硫酸アンモニウム沈殿) 上記抽出液2.4Lに対して、硫酸アンモニウム濃度が80%飽和になるように硫酸アンモニウム1.3kgを添加して攪拌した。完全に溶解したことを確認した後、7℃下で一晩静置した。この溶液を遠心(10,000rpm、20min、4℃)し、沈殿に純水を少量添加し、懸濁してサケツバタケ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分を回収した。
(疎水クロマトグラフィー) 上記サケツバタケ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分を、2M 硫酸アンモニウム−PBSで平衡化したブチル−トヨパール650M(東ソー(株)製)に供して、疎水クロマトグラフィー精製を行った。このクロマトグラフィーにおいて、純水溶出画分を合一し、透析及び凍結乾燥を行い、サケツバタケレクチン粗画分を得た(図8の←→部)。
(逆相クロマトグラフィー) 上記サケツバタケレクチン粗画分を、0.05% トリフルオロ酢酸(TFA)−0% アセトニトリルで平衡化したC8カラム(和光純薬(株)製)に供して、逆相クロマトグラフィーで精製した。このクロマトグラフィーにおいて、0.05% TFA−30% アセトニトリル溶出画分(図9の←→部)を合一し、常温エバポレートにより溶媒を除去して得られた乾燥粉末を合一して、SRLを7.5mg得た。
電気泳動装置にはPhastsystem(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用し、ゲルにはGradient8−25(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用したSDS−ポリアクリルアミド電気泳動に供した。試料溶液及び分子量マーカーを共に1μl使用し、電気泳動を製品プロトコール及び常法に従って行なった。図10は、SRLのSDS−PAGEの結果である。図10のレーンM、レーン1及び2は、以下のとおりである。レーンM:分子量マーカー(APRO社製)、レーン1:SRL 還元剤(+)、レーン2:SRL 還元剤(−)、Gel:Gradient8−25、Sample:1μl/Lane、Stain:silver
上記の8−25% ゲルを用いるSDS−PAGEによって、主成分がSRLであることを確認した。
(3)PTL及びSRLの物性測定(MALDI−TOF質量分析) 実施例1のPTL及び実施例2のSRL 10μgを、別々に、TA(0.1% TFAとアセトニトリルの体積比2:1の混合物)に溶解した。TAに溶解した飽和マトリックスとレクチンのTA溶液を体積比4:1で混合したもの1.0μlをターゲットプレートに滴下してサンプルを調製した。質量分析装置としてAutoflex(ブルカーダルトニクス社製)を用い、LPモードでPTL及びSRLの分子量を測定した。その結果、分子量は約4,500であった(図11及び12)。
(アミノ酸配列解析) 実施例1のPTL及び実施例2のSRLのアミノ酸配列を、Protein Peptide Sequencer PPSQ−21 System((株)島津製作所製)を用いて解析した。その結果を、それぞれ、配列番号2及び3に示す。いずれの配列も新規であった。
PTL及びSRLに対して、ウサギ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヒト(A,B,O)、及びアクチナーゼE処理ウサギの赤血球凝集活性試験を行った。その結果を、赤血球凝集活性として表1に示す。
Figure 0004514163
NT; not tested
上記のアミノ酸構造解析及び赤血球凝集活性試験の結果から、実施例1のPTL及び実施例2のSRLは、新規なレクチンであることが確認された。
(4)PTL及びSRLの糖結合特異性の評価 表2に示す種々の単糖、オリゴ糖及び多糖、並びに表3に示す糖タンパク質を用いた赤血球凝集反応阻害試験により、実施例1のPTL及び実施例2のSRLの糖結合特異性を評価した。
96穴U底マイクロタイタープレートに10μlの単糖、オリゴ糖、多糖及び糖タンパク質溶液の2倍希釈系列を作製した。力価4にあらかじめ調節しておいたレクチン溶液をそれぞれの穴に10μlずつ加えた。室温にて1時間静置して感作させた後、10μlの4%赤血球懸濁液をそれぞれの穴に加え、さらに室温にて1時間静置した。その後、赤血球の凝集を完全に阻害するサンプル溶液の希釈倍率を肉眼にて判定した。阻害を示す最低濃度を最小阻害濃度とした。この最小阻害濃度が小さいほど、レクチンに対する特異性が高いことを示している。結果を表2及び3に示す。
比較のために、フコース特異的レクチンといわれている以下の市販のレクチン:比較例1:AAL(生化学バイオビジネス(株)−(株)J−オイルミルズ製)、比較例2:AOL(東京化成工業(株)−月桂冠(株)製)、比較例3:LCA(生化学バイオビジネス(株)−(株)J−オイルミルズ製)、及び、比較例4:PSA(生化学バイオビジネス(株)−(株)J−オイルミルズ製)を用いて、上記糖結合特異性を評価した。結果を表2及び3に併記する。
Figure 0004514163
Figure 0004514163
表2及び3から以下のことがわかる。実施例1のPTL及び実施例2のSRLは、フコースα1→6を有するチログロブリンにのみ結合した。一方、比較例1のAALは、チログロブリンのほかに、糖類ではマンノース、フコース及びフルクトースとも結合し、そして糖タンパク質ではO結合型糖鎖中にフコースを有するムチンとも結合した。比較例2のAOLは、糖類ではマンノース、フコース及びフルクトースと結合し、そして糖タンパク質ではO結合型糖鎖中にフコースを有するムチンと結合した。また、比較例3のLCA及び比較例4のPSAは、チログロブリンのほかに、糖類ではマンノースやメチルα−マンノシドとも結合した。実施例1のPTL及び実施例2のSRLは、フコースやマンノースに結合せずに、フコースα1→6結合にのみ結合するフコースα1→6特異的レクチンであるといえる。
(5)PTL及びSRLのフコースα1→6糖鎖への結合定数の測定 実施例1のPTL及び実施例2のSRLのフコースα1→6糖鎖への結合定数を以下の手順で測定した。
(オリゴ糖の準備) 図1及び2に示すピリジルアミノ化(PA化)糖鎖を測定試験に使用した。PA化糖鎖は、タカラバイオ(株)、生化学バイオビジネス(株)及び増田化学工業(株)から購入した。もしくは、未標識の糖鎖や糖鎖を酵素消化して得た糖鎖等をGlycoTAG(登録商標、タカラバイオ(株)製)でピリジルアミノ化した。
(レクチンカラムの調製) 0.5M NaClを含む0.2M NaHCO緩衝液(pH 8.3)中にレクチンを溶解し、NHS−活性化セファロース(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)の製造者マニュアルに従って結合させた。0.8% NaClを含む10mM トリス緩衝液(pH 7.4、TBS)中にレクチン−セファロースを懸濁させ、ミニチュアカラム(φ2mm x 10mm, 31.4μl)に充填した。
(フロンタルアフィニティクロマトグラフィー) FAC自動分析装置(FAC−1、(株)島津製作所製)を用いてフロンタルアフィニティクロマトグラフィーを行った。詳細には、上記で調製したレクチンカラムを、ステンレスホルダーに差し込み、FAC−1装置に接続した。流速及びカラム温度を、それぞれ0.125ml/min及び25℃に保った。前記TBSでミニチュアカラムを平衡後、過剰容積(0.5ml〜4ml)のPA化糖鎖(3.75nM、又は、7.5nM)を、自動サンプリング装置を用いてカラム中へ連続注入した。
PA化糖鎖の溶出液の蛍光強度(励起波長310nm及び蛍光波長380nm)をモニターし、相互作用強度〔標準オリゴ糖(PA化ラムノース)に対する前端溶出液の差:V−V〕を測定した。相互作用強度及び有効リガンド量から結合定数Kaを求めた。その結果を、表4〜9に示す。
比較のために、フコース特異的レクチンといわれているAAL(比較例1)、AOL(比較例2)、LCA(比較例3)及びPSA(比較例4)についても、上記と同様の手順で結合定数を求めた。その結果を、表4〜7に併記する。
Figure 0004514163
Figure 0004514163
Figure 0004514163
Figure 0004514163
表4〜7から、比較例1のAAL及び比較例2のAOLでは、フコースα1→6糖鎖(糖鎖No.15、201−203、401−418)とともに、非α1→6である糖脂質系のフコース糖鎖(糖鎖No.718、722、723、727、909、910、933)も結合してしまう。また、比較例3のLCA及び比較例4のPSAでは、フコースα1→6糖鎖を持たない多くの糖鎖(糖鎖No.003、005−014)も結合してしまう。それに対して、実施例1のPTL及び実施例2のSRLは、フコースα1→6糖鎖を確実に結合し、かつ非フコースα1→6糖鎖やフコースを持たない糖鎖を全く結合していない。しかも、実施例1のPTLの結合定数は、従来のレクチンよりも大きい(結合定数がKa=1.0×10−1以上)。さらに、フコースα1→6糖鎖の三本鎖(糖鎖No.407−413)や四本鎖(糖鎖No.418)にも強く結合する。また、シアル酸が付加されていても(糖鎖No.601、602)、フコースα1→6糖鎖の結合定数が下がっていないことがわかる。
(6)PTL及びSRLを用いた糖タンパク質の検出(i)糖タンパク質の準備 主な糖鎖構造を下に示す糖タンパク質(1)〜(9)、及び糖を有さない(10)ウシ血清ア
ルブミンを準備した。
(1)フコースα1→6糖鎖を有するN型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するチログロブリン(ブタ)。
(2)フコースα1→6糖鎖を有するN型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するラクトフェリン(ウシ)。
(3)フコースα1→6糖鎖を有するN型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有する免疫グロブリンG(ヒト)。
(4)フコースα1→6糖鎖を有さないN型糖鎖を有する糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するトランスフェリン(ヒト)。
(5)フコースα1→6糖鎖を有さないN型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するα1−酸性糖タンパク質(ヒト)。
(6)高マンノース型糖鎖を有する糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するインベルターゼ(酵母)。
(7)フコースを有するO型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するムチン(ブタ)。
(8)フコースを有するO型糖鎖を持つ糖タンパク質として、下記式:
Figure 0004514163
を有するムチン(ウシ)。
(ii)ウェスタンブロット法による糖タンパク質の検出 ビオチン標識化した実施例1のPTL、実施例2のSRL、比較例1のAAL、比較例2のAOL及び比較例3のLCA、並びに前記糖タンパク質試料を用いて、ウェスタンブロット法による糖タンパク質の検出をおこなった。
(レクチンのビオチン化) レクチンを量り取り、0.1M 炭酸水素ナトリウム溶液を加え溶解した(濃度;5mg/ml)。ビオチン化試薬をジメチルスルホキシドに溶解し、レクチン溶液に加え反応させた。反応物を透析、凍結乾燥し、ビオチン標識化レクチンとした。
(糖タンパク質のSDS−PAGEとブロッティング) 上記糖タンパク質試料を10mM リン酸緩衝化生理食塩水(pH7 .4、PBS)で2mg/mlに溶解したものをマイクロチューブに18μlずつ分注した。SDS処理液(Sample Buffer Solution (2ME−);和光純薬(株)製)6μl、及び2−メルカプトエタノール(バイオラッドラボラトリーズ社)1.25μlを、各分注液に添加し、5分間煮沸した。これをポリアクリルアミドゲルに泳動し、PVDF膜(Immobilon IPVH 304 F0 ミリポア社製)に転写した。
(ビオチン標識化レクチンによる染色) 上記膜を1% BSAを添加した0.8% NaClを含む10mM トリス緩衝液(pH 7.4、1% BSA + TBS)に浸し、室温で1時間振とうした。膜を0.8% NaClを含む10mM トリス緩衝液(pH 7.4、TBS)で3回洗浄後、ビオチン標識化レクチン溶液(2μg/ml)に浸し、室温で1時間振とうした。膜をTBSで3回洗浄後、HRP標識ストレプトアビジン溶液1μg/ml(ベクター社製)に浸し、室温で30分間振とうした。膜をTBSで3回洗浄後、POD イムノステインセット(和光純薬(株)製)を用いて染色試験を行った。染色試験は、ビオチン標識化レクチンを用いたウェスタンブロット法による糖タンパク質を検出するものである。図13〜17は、下記の糖タンパク質を、PTL(図13)、SRL(図14)、AAL(図15)、AOL(図16)、又は、LCA(図17)で染色した写真である。
図13〜17中、レーン0〜6は、以下のとおりである。レーン1:チログロブリン、レーン2:ラクトフェリン、レーン3:免疫イムノグロブリン、レーン4:トランスフェリン、レーン5:α1−酸性糖タンパク質、レーン6:インベルターゼ、レーン0:血清アルブミン(コントロール)
また、コントロールとして、タンパク質のみを染色するために、CBB染色も行なった。その染色写真を図18に示す。図18中、レーンM、1〜6は、以下のとおりである。レーンM:分子量マーカー、レーン1:チログロブリン、レーン2:ラクトフェリン、レーン3:免疫イムノグロブリン、レーン4:トランスフェリン、レーン5:α1−酸性糖タンパク質、レーン6:インベルターゼ、レーン0:血清アルブミン
Figure 0004514163
○・・・検出 ×・・・非検出
表8及び図13〜18の結果から、比較例3のLCAでは、フコースα1→6糖鎖を有する糖タンパク質とともに、ハイマンノースを有する糖タンパク質(インベルターゼ)も検出してしまう。それに対して実施例1のPTLや実施例2のSRLでは、フコースα1→6糖鎖を有する糖タンパク質のみを検出し、非フコースα1→6糖鎖やフコースを持たない糖鎖を全く検出していないといえる。
(iii)ELISA法による糖タンパク質の検出 ビオチン標識化した実施例1のPTL、実施例2のSRL、比較例1のAAL、比較例2のAOL及び比較例3のLCAを用いて、酵素免疫測定法による糖タンパク質の検出評価をおこなった。
上記糖タンパク質と、コントロールとして糖鎖のないタンパク質であるアルブミンを0.1M 炭酸緩衝液(pH 9.5)で1mg/ml溶解して、マイクロタイタープレート(Nunc 439454)に添加した後、4℃で一晩インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、1% BSA/PBSをウェルに添加して、37℃で1時間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで、3回洗浄後、1% BSA/0.05% Tween/PBSで適宜希釈したビオチン標識化レクチン溶液を、ウェルに添加して、37℃で1時間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、1% BSA/0.05% Tween/PBSで希釈したHRP標識ストレプトアビジン溶液を、ウェルに添加して37℃で30分間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、TMB Peroxidase substrate system (KPL社製)を添加し、遮光して室温で10分間インキュベートした。
1M リン酸で反応を停止し、マイクロプレートリーダー(MPR−A4i 東ソー社製)で450nmにおける吸光度を測定した。この値から反応値([450nmにおける吸光度]−[糖タンパク質をプレートに固相化せず反応させたウェルの値])を算出した。次いで、各レクチンにおいて、糖タンパク質(チログロブリン)の値を100%とした各糖タンパク質に対する相互作用強度(相対値)を計算した。算出結果を表9及び図19〜23に示す。
Figure 0004514163
◎・・相対値120〜80、○・・相対値80〜50、△・・相対値50〜10、×・・相対値10以下
表9及び図19〜23では、比較例1のAALや比較例2のAOLでは、フコースα1→6糖鎖を有する糖タンパク質とともに、フコースを含むO型糖鎖(ムチン)も検出してしまう。それに対して実施例1のPTLや実施例2のSRLでは、フコースα1→6糖鎖を有する糖タンパク質のみを検出し、非フコースα1→6糖鎖やフコースを持たない糖鎖を検出していない。さらに、比較例1〜3のレクチンは、ラクトフェリンや免疫グロブリンへの相互作用強度がチログロブリンより劣ってしまうのに対し、実施例1及び2のレクチンでは、ラクトフェリンや免疫グロブリンへの相互作用強度はチログロブリンと同等である。
(iv)ELISA法による腫瘍マーカー糖鎖の検出 α−フェトプロテイン(以後、AFPという)は、N結合型糖鎖を持つ血清に含まれる糖タンパク質であり、健康な成人の血清にほとんど存在しない。一方、良性の肝疾患を持つ患者血清にはαフェトプロテイン−L1型糖鎖(AFP−L1)が増加し、肝臓ガン患者にはさらにαフェトプロテイン−L3型糖鎖(AFP−L3)が検出される。従来、その糖鎖の違いがLCAを用いて測定され、測定結果が肝疾患の診断として利用されている。
Figure 0004514163
ビオチン標識化した実施例1のPTL、実施例2のSRL、比較例1のAAL、比較例2のAOL及び比較例3のLCAを用いて、酵素免疫測定法によるα−フェトプロテインの結合性評価をおこなった。
0.1M 炭酸緩衝液(pH 9.5)でα−フェトプロテイン(ヒト臍帯血清由来、主にL1型糖鎖)、α−フェトプロテイン−L3(ヒト肝臓ガン細胞の培養上清由来)を0.01μg/mlになるように希釈し、マイクロタイタープレート(Nunc社製)に添加し、4℃で一晩インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、1% BSA/PBSをウェルに添加して37℃で1時間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、1% BSA/0.05% Tween/PBSで適宜希釈したビオチン標識化レクチン溶液をウェルに添加して37℃で1時間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、1% BSA/0.05% Tween/PBSで希釈したHRP標識ストレプトアビジン溶液を添加して37℃で30分間インキュベートした。0.05% Tween/PBSで3回洗浄後、TMB Peroxidase substrate system (KPL社製)を添加し、遮光して室温で10分間インキュベートした。1M リン酸で反応を停止し、マイクロプレートリーダーMPR−A4i(東ソー社製)で450nmにおける吸光度を測定した。
α−フェトプロテイン、α−フェトプロテイン−L3をレクチンと反応させたプレートの450nmにおける吸光度を測定し、この値から反応値([450nmにおける吸光度]−[糖タンパク質をプレートに固相化せず反応させたウェルの値])を算出した。次いで、反応値の算出結果を表10及び図24〜28に示す。
Figure 0004514163
表10から、実施例1のPTL及び実施例2のSRLは、腫瘍マーカーの糖鎖の変化(α−フェトプロテイン−L1型糖鎖とL3型糖鎖)を比較例3のLCAと同等以上に検出できることがわかる。このことから、実施例1のPTL及び実施例2のSRLを糖鎖に作用させることからなる診断薬又は診断薬キットに利用できる。また、本発明のレクチンの特異性の高さから、フコース1→6糖鎖以外が混在する糖鎖化合物群から目的のフコース1→6糖鎖化合物を他のレクチンよりも正確に検出できる可能性が高い。
〔実施例3及び4〕(NSL及びLSLの製造及び物性測定)(1)NSL(実施例3)の製造 図29に示す精製工程に従って、クリタケからクリタケレクチン(NSL)を単離精製した。
(抽出) クリタケ約400gを凍結乾燥して得られたクリタケ凍結乾燥粉末40gに、0.8LのPBSを加え、4℃下で2時間抽出した。この液を、遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して1回目抽出液を得た。この抽出残渣にPBSを0.4L加え、4℃下で一晩抽出した。遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して2回目抽出液を得た。この抽出残渣にPBSを0.4L加え、4℃下で一晩抽出した。遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して3回目抽出液を得た。これらの抽出液をあわせてクリタケ抽出液とした。
(硫酸アンモニウム沈殿) 上記抽出液1.5Lに対して、硫酸アンモニウム濃度が80%飽和になるように
硫酸アンモニウム約0.8kgを添加して攪拌した。完全に溶解したことを確認した後、7℃下で一晩静置した。この溶液を遠心(10,000rpm、20min、4℃)し、沈殿に純水を少量添加し、懸濁してクリタケ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分を回収した。回収したクリタケ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分を、透析膜(分画6,000〜8,000)を用いて純水で透析した。
(疎水クロマトグラフィー) 上記で得られたクリタケ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分の溶媒を、2M 硫酸アンモニウム−PBSに置換した後、2M 硫酸アンモニウム−PBSで平衡化したブチル−トヨパール(東ソー社製)に供して、疎水クロマトグラフィー精製を行った。このクロマトグラフィーにおいて、PBS溶出画分を合一し、透析及び凍結乾燥を行い、クリタケレクチン粗画分を得た(図30の←→部)。
(逆相クロマトグラフィー) 上記で得られたクリタケレクチン粗画分を、0.05% トリフルオロ酢酸(TFA)−0% アセトニトリルで平衡化したC8カラム(和光純薬(株)製)に供して、逆相クロマトグラフィー精製を行った。このクロマトグラフィーにおいて、0.05% TFA−40% アセトニトリル溶出画分(図31の←→部)を合一し、常温エバポレートにより溶媒を除去して得られた乾燥粉末を合一して、NSLを得た。
電気泳動装置にはPhastsystem(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用し、ゲルにはGradient10−15(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用したSDS−ポリアクリルアミド電気泳動に供した。試料溶液及び分子量マーカーを共に1μl使用し、電気泳動を製品プロトコール及び常法に従って行なった。図32は、NSLのSDS−PAGEの結果である。図中、のレーン1及び2は、以下のとおりである。レーンM:分子量マーカー、レーン1:NSL β−ME(+)、レーン2:NSL β−ME(−)、Gel:Gradient10−15(GEヘルスケアバイオサイエンス)、Sample:1μl/Lane、Stain:silver
上記の10−15% ゲルを用いるSDS−PAGEによって、主成分がNSLであることを確認した。
(2)LSL(実施例4)の製造 図33に示す精製工程に従って、コムラサキシメジからコムラサキシメジレクチン(LSL)を単離精製した。
(抽出) コムラサキシメジ約400gを凍結乾燥して得られたコムラサキシメジ凍結乾燥粉末40gに、0.8LのPBSを加え、4℃下で2時間抽出した。この液を、遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して1回目抽出液を得た。この抽出残渣にPBS 0.4Lを加え、4℃下で一晩抽出した。遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して2回目抽出液を得た。この抽出残渣にPBS 0.4Lを加え、4℃下で一晩抽出した。遠心(10,000rpm、20min、4℃)後、上清をガーゼろ過して3回目抽出液を得た。これらの抽出液をあわせてコムラサキシメジ抽出液とした。
(硫酸アンモニウム沈殿) 上記抽出液1.5Lに対して、硫酸アンモニウム濃度が80%飽和になるように硫酸アンモニウム約0.8kgを添加して攪拌した。完全に溶解したことを確認した後、7℃下で一晩静置した。この溶液を遠心(10,000rpm、20min、4℃)し、沈殿に純水を少量添加し、懸濁してコムラサキシメジ80%硫酸アンモニウム沈殿画分を回収した。回収したコムラサキシメジ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分を透析膜(分画6,000〜8,000)を用いて純水で透析した。
(疎水クロマトグラフィー) 上記で得られたコムラサキシメジ80% 硫酸アンモニウム沈殿画分の溶媒を2M 硫酸アンモニウム−PBSに置換した後、1M 硫酸アンモニウム−PBSで平衡化したブチル−トヨパール(東ソー社製)に供して、疎水クロマトグラフィー精製を行った。このクロマトグラフィーにおいて、PBS溶出画分を合一し、透析及び凍結乾燥を行い、コムラサキシメジレクチン粗画分を得た(図34の←→部)。
(逆相クロマトグラフィー) 上記で得られたコムラサキシメジレクチン粗画分を、0.05% トリフルオロ酢酸(TFA)−0% アセトニトリルで平衡化したC8カラム(和光純薬(株)製)に供して、逆相クロマトグラフィー精製を行った。このクロマトグラフィーにおいて、0.05% TFA−30% アセトニトリル溶出画分(図35の←→部)を合一し、常温エバポレートにより溶媒を除去して得られた乾燥粉末を合一して、LSLを得た。
電気泳動装置にはPhastsystem(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用し、ゲルにはGradient 10−15(GEヘルスケアバイオサイエンス社製)を使用したSDS−ポリアクリルアミド電気泳動に供した。試料溶液及び分子量マーカーを共に1μl使用し、電気泳動を製品プロトコール及び常法に従って行なった。図36は、LSLのSDS−PAGEの結果である。図中、レーンM及びレーン1は、以下のとおりである。レーンM:分子量マーカー、レーン1:LSL(疎水クロマト、逆相):β−ME(+)、Gel:Gradient10−15(GEヘルスケアバイオサイエンス)、Sample:1μl/Lane、Stain:silver
上記の10−15% ゲルを用いるSDS−PAGEによって、主成分がLSLであることを確認した。
(3)NSL及びLSLの物性測定(MALDI−TOF質量分析) 実施例3のNSL及び実施例4のLSLを10μg秤りとり、別々に、実施例1と同様の手順で、TA(0.1% TFAとアセトニトリルの体積比2:1の混合物)に溶解した。TAに溶解した飽和マトリックスとレクチンのTA溶液を体積比4:1で混合したもの1.0μlをターゲットプレートに滴下してサンプルを調製した。質量分析装置としてブルカーダルトニクス社製Autoflexを用い、LPモードでNSL及びLSLの分子量を測定した。その結果、分子量は約4,500であった(図37及び38)。
(アミノ酸配列解析) 実施例3のNSLのアミノ酸配列を、Protein Peptide Sequencer PPSQ−21 System((株)島津製作所製)を用いて解析した結果、配列番号5及び6に示すアミノ酸配列の混成体であることがわかった。これらの配列は、いずれも新規であった。
同様に、実施例4のLSLのアミノ酸配列を、Protein Peptide Sequencer PPSQ−21 System((株)島津製作所製)を用いて解析した結果を、配列番号4に示す。この配列も新規であった。
(4)NSL及びLSLの糖結合特異性の評価 実施例3のNSL及び実施例4のLSLのフコースα1→6糖鎖への特異的結合性を、実施例1と同様にして評価した。具体的には、NSL及びLSLの結合定数Kaを求めた。結果を表11〜13に示す。
Figure 0004514163
NT;not tested
Figure 0004514163
Figure 0004514163
実施例3のNSL及び実施例4のLSLは、フコースα1→6糖鎖のみを検出し、非フコースα1→6糖鎖やフコースを持たない糖鎖を全く検出していない。さらに、フコースα1→6糖鎖の三本鎖や四本鎖にも強く結合する。また、シアル酸が付加されていても、フコースα1→6糖鎖に結合定数が下がらない。
最後に、配列番号2〜6に示すタンパク質又はペプチド間の相同性の計算結果を、表14に示す。この結果から、配列2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列と少なくとも37%の相同性があれば、フコースα1→6特異的レクチンになり得ることがわかる。
Figure 0004514163

Claims (19)

  1. フコースα1→6特異的レクチンであって、
    (1)担子菌から抽出することができ、
    (2)MALDI−TOF質量分析で約4,500m/zにピークを示し、及び、
    (3)フコースα1→6糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することを特徴とする、前記フコースα1→6特異的レクチン。
  2. 前記フコースα1→6糖鎖は、その非還元末端にシアル酸を有するものであることを特徴とする、請求項1に記載の前記フコースα1→6特異的レクチン。
  3. さらに、(4)フコースα1→6糖鎖を含まないハイマンノース糖鎖及び/又は糖脂質に対して実質的に結合しないことを特徴とする、請求項1又は2に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  4. さらに、(5)フコースα1→6N結合型の一本、二本、三本及び/又は四本糖鎖に対して結合定数1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有することを特徴とする、請求項1、2又は3に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  5. 前記担子菌が、モエギタケ科、キシメジ科、テングタケ科又はタコウキン科に属することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  6. 前記担子菌が、ツチスギタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ又はベニテングタケであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  7. さらに、(6)配列番号1に示すアミノ酸配列を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  8. (a)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列からなるタンパク質又はペプチド、若しくは、
    (b)配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列において、1又は複数のアミノ酸が欠失、挿入又は置換され、かつ、配列番号2〜5のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドであるフコースα1→6特異的レクチン。
  9. 配列番号6に示すアミノ酸配列を有する、請求項8に記載のフコースα1→6特異的レクチン。
  10. 担子菌の水系媒体抽出物を、
    (i)疎水クロマトグラフィー及び逆相クロマトグラフィー、
    (ii)アフィニティクロマトグラフィー、又は、
    (iii)イオン交換クロマトグラフィー及びゲルろ過クロマトグラフィー
    にかけて、
    (vi)MALDI−TOF質量分析で約4,500m/zにピークを示し、及び、
    (v)フコースα1→6糖鎖に対する結合定数が1.0×10−1以上(25℃において)で示される親和性を有するレクチンを得ることからなるフコースα1→6特異的レクチンの製造方法。
  11. 前記担子菌が、モエギタケ科、キシメジ科、テングタケ科及びタコウキン科の少なくとも一種から選ばれることを特徴とする、請求項10に記載のフコースα1→6特異的レクチンの製造方法。
  12. 前記担子菌が、ツチスギタケ、スギタケ、ヌメリスギタケモドキ、サケツバタケ、クリタケ、コムラサキシメジ及びベニテングタケから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項10又は11に記載のフコースα1→6特異的レクチンの製造方法。
  13. 前記担子菌の子実体を使用することを特徴とする、請求項10、11又は12に記載のフコースα1→6特異的レクチンの製造方法。
  14. 請求項1〜7のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチンに糖鎖を作用させることからなる、フコースα1→6糖鎖の検出方法。
  15. 前記糖鎖が腫瘍マーカーであることを特徴とする、請求項14に記載のフコースα1→6糖鎖の検出方法。
  16. 請求項1〜7のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチンに糖鎖を作用させることからなる、フコースα1→6糖鎖の分別方法。
  17. 前記糖鎖が抗体に結合したものであることを特徴とする、請求項16に記載のフコースα1→6糖鎖の分別方法。
  18. 請求項1〜7のいずれか一項に記載のフコースα1→6特異的レクチンを有効成分とする、フコースα1→6糖鎖を検出するための診断薬又は診断薬キット。
  19. 配列番号2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列と少なくとも37%以上の相同性を有するタンパク質又はペプチドを取得し、配列番号2〜6のいずれかに示すアミノ酸配列を有するタンパク質又はペプチドと機能的に同等なタンパク質又はペプチドをスクリーニングすることからなる、フコースα1→6特異的レクチンのスクリーニング方法。
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