JP6466321B2 - 活性化糖鎖誘導体の製造方法及び活性化糖鎖誘導体 - Google Patents
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Description
特に、生体内に存在する糖ペプチドや糖蛋白質においては、ペプチドの特定のアミノ酸に特定の構造を有する糖鎖が結合していることが知られている。これらの糖鎖は、その構造の違いによって、ペプチド(蛋白質)の活性や、体内動態等に様々な影響をもたらすことが知られている。
このような糖鎖や、糖鎖付加ペプチドを、医薬品として使用することも行われているが、糖鎖付加ペプチドを細胞系によって調製すると、糖鎖の構造が不均一となることが知られている。糖鎖の構造が不均一であると、薬効にもばらつきが生じうるため、分離精製または化学合成された構造の均一な糖鎖をペプチドに付加する必要性は高い。しかしながら、分離精製または化学合成された糖鎖をペプチド等の他の物質と結合させるためには、必要に応じ、結合に必要な官能基を糖鎖に付加する必要がある。
糖鎖に対して、他の物質との結合に必要な官能基(本発明において、活性化基ともいう)を付加する方法としては、例えば、天然の卵黄等から、糖鎖の還元末端に−OH基を有する糖鎖を分離精製し、炭酸アンモニウム法により糖鎖の還元末端にアミノ基を導入し、当該アミノ基に対して活性化基を付加する方法が行われてきた(例えば、特許文献1、2、非特許文献1、2を参照)。しかしながら、このような方法では、天然に存在する糖ペプチドは、糖鎖とペプチドとの結合における立体配置はβ型であるにもかかわらず、糖鎖にアミノ基を導入する過程において、糖鎖の還元末端に位置する単位糖が開環閉環を経てアミノ基が導入される為、αアノマーとβアノマーの混合物が生じるという問題が生じていた。
G−NH−CO−CH2−Y1 (1a)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y1は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
の製造方法に関する。
本発明の製造方法は、上記の式(1a)で表される化合物の製造方法であって、以下の工程(a)〜(b)を含むものであってよい。
本発明の製造方法において、工程(a)は、以下のように表される工程、
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2とは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程であってよい。
本発明の製造方法において、工程(b)は、以下のように表される工程、
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(4)で表される化合物
L1−CO−CH2−Y1 (4)
(ここで、L1は脱離基であり、Y1は、活性化基である)
とを反応させる工程であってよい。
G−NH−CO−CH2−Y2 (1b)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y2は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
の製造方法に関する。
本発明の製造方法において、上記の式(1b)で表される化合物の製造方法は、
以下の工程(a)〜(c)を含むものであってよい。
本発明の式(1b)で表される化合物の製造方法において、工程(a)は、以下のように表される工程、
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2は、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程であってよい。
本発明の式(1b)で表される化合物の製造方法において、工程(b)は、以下のように表される工程、
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(5)で表される化合物
L1−CO−CH2−Z (5)
(ここで、L1は脱離基であり、Zは、ハロゲン原子である)
とを反応させる工程であってよい。
本発明の式(1b)で表される化合物の製造方法において、工程(c)は、以下のように表される工程、
(c)工程(b)で得られた化合物と、
以下の式(6a)または式(6b)で表される化合物
L2−Y2 (6a)
(ここで、L2は脱離基であり、Y2は、活性化基である)
L3Y3 (6b)
(ここで、L3は陽イオンであり、Y3は、前記活性化基Y2の陰イオンであり、L3Y3はL3とY3の塩である)
とを反応させる工程であってよい。
(d)担体に固定された前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素を反応系から分離する工程;
を含むものであってよい。
(ここで、R及びR’は、それぞれ独立して、以下の式(8a)から式(8f)で表される糖鎖
(8a)
からなる群から選択される)
であってよい。
(ここで、Yは、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、SH、N3、NHNH2、SHCH2CH2NH2、及び、CH(OMe)2からなる群から選択され、R及びR’は、それぞれ独立して、以下の式(8a)から式(8f)で表される糖鎖
からなる群から選択される)
に関する。
本発明において、活性化基を有する糖鎖化合物は、糖鎖の還元末端に、アミノ基を有し、当該アミノ基に対してさらに活性化基を結合させたものである。本発明において、糖鎖化合物に対して活性化基を結合させることを、糖鎖化合物に活性化基を導入する、ともいうことがある。活性化基とは、糖鎖を、ペプチド、タンパク質、脂質等の他の物質に結合させるために使用することができる、反応性の高い官能基を有する置換基をいう。本発明において、活性化基を有する糖鎖化合物は、糖鎖を他の物質に結合させるために誘導体化したもの、という意味において、活性化糖鎖誘導体、または、単に糖鎖誘導体ともいうことができる。
工程(a)は、糖鎖アスパラギンまたは糖鎖アスパラギンを含む糖鎖ペプチドに対して、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させて、糖鎖の還元末端にアスパラギン側鎖由来のアミノ基が結合した糖鎖アミン化合物を得る工程である。
工程(b)は、工程(a)で得られた糖鎖アミン化合物と、活性化基を有する化合物とを反応させて、糖鎖の還元末端に存在するアミノ基の窒素原子に、活性化基を導入する工程である。
また、本発明者らは、本発明の一態様として、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を用いる際に塩基性条件を用い、かつ、短時間で反応を行うことにより、さらに顕著なβ選択性を実現できることを見出した。
また、本発明者らは、本発明の一態様として、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を用いる際に塩基性条件を用い、低温で、かつ、短時間で反応を行うことにより、さらに顕著なβ選択性を実現できることを見出した。
また、本発明の製造方法によれば、糖鎖を分離精製した後に糖鎖をアミノ化する工程が不要となるので、従来方法におけるアミノ化に必要であったコストと時間とを削減することが可能である。
さらに、本発明の製造方法によれば、糖鎖アスパラギンまたは糖鎖ペプチドから糖鎖アミン化合物を得るまでの時間を大幅に短縮することが可能である。
その上、従来の炭酸アンモニウム法では、30℃〜50℃という高温で長時間の反応において、糖鎖の分解反応や、糖鎖の保護基の脱保護反応が生じ、収率が低下してしまうところ、本発明の製造方法によれば、このような糖鎖の分解や脱保護を防ぎ、より収率の高い製造方法とすることが可能である。
例えば、式(1a)で表される化合物は、以下のとおりである。
G−NH−CO−CH2−Y1 (1a)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y1は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
これらの化合物は、糖鎖の還元末端に−NH−CO−CH2−を介して活性化基(Y、Y1、または、Y2)が結合したもの、ということができる。
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している。)
ここで、「式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造」とは、糖鎖の還元末端にアスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合しているものをいい、これを本明細書において、「糖鎖アスパラギン構造」ということがある。「式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物」は、糖鎖とアスパラギンから構成される糖鎖アスパラギンの他、糖鎖アスパラギンの両端にさらに別のアミノ酸がペプチド結合した、糖鎖アスパラギン含有ペプチドをも含む。
(Aa)n−Asn(G)−(Aa)m
(2a)
(ここで、Aaは任意のアミノ酸を表し、(Aa)nは、独立して選択される任意のアミノ酸がn個ペプチド結合していることを表し、(Aa)mは、独立して選択される任意のアミノ酸がm個ペプチド結合していることを表し、n、mはそれぞれ独立して、0〜100の整数であり、Asn(G)は、式(2)と同様に、糖鎖の還元末端に、アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合していることを表す。)
ここで、nとmが同時に0である場合には、糖鎖アスパラギンの両端に別のアミノ酸はペプチド結合しておらず、糖鎖1分子とアスパラギン1分子とが結合した、糖鎖アスパラギンを意味する。
ここで、nやmが0の場合には、式(2a)中のアスパラギンのC末端のカルボキシル基やN末端のアミノ基は、別のアミノ酸とペプチド結合をしておらず、遊離のカルボキシル基や遊離のアミノ基であることを意味する。
本発明の一態様において、mは、0〜100の整数であり、好ましくは、0〜10の整数であり、より好ましくは、0〜5の整数である。
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2とは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
式(3)で表される化合物は、糖鎖の還元末端にアスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合しており、糖鎖アミン化合物ともいうことができる。
L1−CO−CH2−Y1 (4)
(ここで、L1は脱離基であり、Y1は、活性化基である)
式(4)で表される化合物は、−CO−CH2−Y1の部分を上記式(3)で表される化合物の窒素原子に結合させるための活性化剤、または、単に活性化剤ともいうことができる。
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2とは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程。
本発明の一態様において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素として、ぺプチド:N−グリカナーゼ(PNGase)を用いる場合には、基質として、式(2a)において、n及びmが0でない糖鎖アスパラギン含有ペプチドを用いることが好ましい。ぺプチド:N−グリカナーゼ(PNGase)を用いる場合、基質としては、シアリルグリコぺプチド(SGP)と呼ばれる糖ペプチドを用いることができる。
本発明の製造方法における工程(a)は、塩基性条件下において、式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物から、式(3)で表される化合物(糖鎖アミン化合物)を効率よく得ることができ、反応時間をより短時間にすることができる。
ここで、短時間で、とは、上記の従来方法よりも短時間であるという意味の他、10分〜3時間をいい、好ましくは、10分〜2時間、より好ましくは、10分〜1時間をいう。ただし、本発明の製造方法における優れたβ選択性を実現できる限り、上記の反応時間以上に反応を続けることを本発明の範囲から除外するものではない。
本発明の製造方法における工程(a)は、酵素反応であるから、37℃程度が適温であるとも予測されうるところ、本発明者らは、鋭意検討した結果、驚くべきことに、通常の酵素に好適な37℃程度の温度に限らず、さらに、4℃など、通常の酵素反応よりもあえて低温の温度をも用い、β選択性に優れ、かつ、十分な反応性を有する実験条件を見出すことに成功した。
さらには、本発明者らは、低温では、酵素の反応速度が低下することが予想されるにもかかわらず、低温でありながら、さらに、例えば1時間以内という短時間でも充分な反応性を実現できることを見出した。
ここで、低温で、とは、上記の従来方法よりも低温であるという意味の他、0℃〜40℃をいい、本発明の一態様において、好ましくは、0〜20℃、より好ましくは、0℃〜10℃をいう。本発明の一態様において、さらに好ましくは、2℃〜6℃とすることが好ましい。
低温を実現するための温度調節方法は、上記温度に調節することができる方法であれば、特に制限されない。温度調節方法としては、通常の生化学実験において用いられる方法を用いて実現することができ、例えば、恒温槽、氷冷等の方法を用いて行うことができる。本発明において、温度は、一般に用いられる温度計(赤液棒状温度計など)などにより測定することができる。
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(4)で表される化合物
L1−CO−CH2−Y1 (4)
(ここで、L1は脱離基であり、Y1は、活性化基である)
とを反応させる工程。
式(3)で表される化合物に、式(4)で表される化合物を反応させると、式(3)中のNH2の窒素原子が、式(4)中のカルボニル炭素を求核攻撃すると考えられる。その結果、式(3)中のNH2から水素原子が、式(4)の化合物からL1が脱離し、式(3)中の窒素原子と式(4)中のカルボニル炭素との間に共有結合が形成されると考えられる。
この工程(b)において、糖鎖の還元末端における、糖鎖の還元末端に結合している窒素原子の立体配置は、β型の立体配置であることを特徴とする。
本明細書を見た当業者であれば、実施例に記載の化合物の活性化基の他、これに多少の改変を加えた活性化基であっても、本発明の製造方法により製造できることを理解できるであろう。
下記式(1b)で表される化合物
G−NH−CO−CH2−Y2 (1b)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y2は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
の製造方法であって、以下の工程(a)〜(c):
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2は、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程;
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(5)で表される化合物
L1−CO−CH2−Z (5)
(ここで、L1は脱離基であり、Zは、ハロゲン原子である)
とを反応させる工程;
(c)工程(b)で得られた化合物と、以下の式(6a)または式(6b)で表される化合物
L2−Y2 (6a)
(ここで、L2は脱離基であり、Y2は、活性化基である)
L3Y3 (6b)
(ここで、L3は陽イオンであり、Y3は、前記活性化基Y2の陰イオンであり、L3Y3はL3とY3の塩である)
とを反応させる工程;
を含む、製造方法。
G−NH−CO−CH2−Z (1d)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Zはハロゲン原子を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している。)
この式(1d)で表される化合物もまた、本発明の製造方法における目的化合物として用いることが可能であるが、この化合物を中間体として、さらに工程(c)を行うことにより、式(1b)で表される化合物を得ることができる。
L2−Y2 (6a)
(ここで、L2は脱離基であり、Y2は、活性化基である。)
ここで、L2は、工程(c)において脱離可能な基であればよい。本発明の一態様において、L2は、水素原子などが好ましい。本明細書を見た当業者であれば、本明細書に記載の活性化基を導入するため、実施例に記載の脱離基の他、同様に用いることのできる脱離基について、適宜検討することができるであろう。
ここで、Y2は、すでに述べた活性化基Y1のうち、工程(c)において、工程(b)により得られた化合物におけるZ(ハロゲン原子)と置換可能な活性化基であればよい。本発明の一態様において、Y2は、Y1の活性化基からZで示されるハロゲン原子を除いたものであるがことが好ましい。本発明の一態様において、Zがハロゲン原子のうちの特に臭素原子である場合には、Y2は、臭素原子以外のハロゲン原子であってもよく、Y1の活性化基から臭素原子を除いたものであることが好ましい。
L3Y3 (6b)
(ここで、L3は陽イオンであり、Y3は、前記活性化基Y2の陰イオンであり、L3Y3はL3とY3の塩である。)
すなわち、活性化基がハロゲン原子等である場合には、ハロゲンイオン(例えば、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)と陽イオンの塩を式(6b)として用いることができる。また、ハロゲン原子以外に、アジドイオン(N3−)のような有機化合物イオンと陽イオンの塩なども使用することができる。
ここで陽イオンとしては、アンモニウムイオン、アルカリ金属イオン(ナトリウム、カリウムなど)、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウムなど)等を挙げることができる。
(d)担体に固定された前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素を反応系から分離する工程;
を行うことにより、さらに収率を高めることができることを見出した。
ここで、短時間のうちに、とは、1時間以内をいい、より好ましくは、10分以内をいう。
担体に固定されているとは、担体に対して、共有結合等を形成することにより、固定することを言い、担体とともに、担体を扱うのと同様に扱うことができるものであれば、結合様式等は特に限定されない。本発明の一態様において、担体とは、固相樹脂であることが好ましい。酵素の固定化に用いる固相樹脂は、AminoLink(登録商標)Plus Coupling resin(Thermo社製、アガロース樹脂)、TOYOPEARL−AF−Tresyl−650M、TOYOPEARL−AF−Formyl−650M(東ソー社製、メタクリルポリマー樹脂)等が挙げられるが、酵素活性を維持することができる固定化担体であれば、樹脂の種類、固定化の原理にかかわらず市販の樹脂を用いることができる。また、担体に糖鎖アスパラギン加水分解酵素を固定する方法としては、担体と酵素の間で共有結合を形成する方法、イオン対を形成する方法、酵素を包括する方法などを用いることができる。本明細書を見た当業者であれば、本発明の実施例で用いた固相樹脂の他、同種の固相樹脂について検討することができるであろう。
特に、本発明に関して、式(1c)として具体的に示された化合物は、糖鎖付加ペプチドを製造するための糖鎖誘導体として好適な糖鎖構造を有し、かつ、ペプチドの天然の側鎖またはペプチドに導入された側鎖に対する好適な選択性、反応性を有するように、本発明者らにより鋭意検討され得られたものである。
しかしながら、本発明において、式(1c)で表される化合物の発明は、上記製造方法により製造されるものに限られない。
なお、生体内物質等の標的化合物において、糖鎖を結合させる標的となる官能基は、目的とする生体内物質等が天然の状態で本来有する官能基に限らず、本発明の活性化基を有する糖鎖化合物と反応させるために導入されたものでもよい。
(Man)2−Man−GlcNAc−GlcNac−
(ここで、「Man」はマンノース、「GlcNAc」は、N−アセチルグルコサミンを示し、左端が非還元末端、右端が還元末端であり、還元末端においてアスパラギン側鎖の窒素原子と結合する。)
N−結合型糖鎖は、上記の5糖の非還元末端にさらに結合する糖鎖の構造に応じて類型化されたものが知られており、例えば、高マンノース(ハイマンノース)型、複合(コンプレックス)型、混成(ハイブリッド)型を挙げることができる。本発明の一態様においては、糖鎖は、N−結合型の複合型糖鎖が好ましい。
(ここで、R及びR’は、それぞれ独立して、以下の式(8a)から式(8f)で表される糖鎖
からなる群から選択される)
上記の化合物は、シアル酸が、α2−6結合により結合しているジシアロ糖鎖の例である。本発明の一態様においては、シアル酸が、α2−3結合により結合しているジシアロ糖鎖である、以下の式(10)で表される糖鎖を用いることもできる。
(10)
エステル化については、例えば、ベンジルエステル化、フェナシルエステル化、メチルエステル化、アリルエステル化等が挙げられる。
β選択性や、αアノマー及び/またはβアノマーの存在率は、生成物としての糖鎖化合物を1H−NMRにより分析して、求めることができる。1H−NMRの分析条件としては、例えば、本明細書の実施例に記載の条件を用いることができる。また、当業者であれば、1H−NMRの分析条件を適宜検討することができるであろう。また、β選択性は、その他、HPLC等によって求めることもできる。
R及びR’がいずれも、以下の式(8a)
で表される糖鎖を用いたものであり、
「アシアロ糖鎖」化合物については、上記式(7)において、R及びR’がいずれも、以下の式(8d)
で表される糖鎖を用いたものであり、
「DiGlcNAc糖鎖」化合物については、上記式(7)において、
R及びR’がいずれも、以下の式(8e)
で表される糖鎖を用いたものである。
ただし、本明細書を見た当業者であれば、これらの糖鎖を用いた場合に加え、本発明のその他の糖鎖を用いた場合にも、以下の実施例と同様に、必要に応じて適宜検討を加え、製造可能であることを理解できるであろう。また、以下の実施例において、「−NH−AC−」とは、「−NH−CO−CH2−」を意味する。
(参考例1)ジシアロ糖鎖アスパラギン混合物の合成
エタノール(EtOH,67mL)を撹拌しているところに、卵黄1個を割り入れた。約5時間撹拌した後に濾過を行い、さらにEtOH(30mL)で洗浄を行った。得られた結晶に、再度EtOH(83mL)を加えて1晩撹拌を行った後に濾過を行い、次いで、EtOH(30mL)で洗浄した。次いで、結晶を乾燥させると、脱脂卵黄(Delipidated Egg Yolk)が約3g得られた。
得られた脱脂卵黄を、リン酸緩衝液(pH=7.0,30mL)に溶解させた後、NaN3(10mg)を加えた。さらに、オリエンターゼONS(HBI社製、1.0g)を加え、50℃で約24時間静置させた。反応の終了を薄層クロマトグラフィー(TLC)にて確認した後、反応液をセライト(登録商標)(Celite Corporation)を用いて濾過した。濾液を濃縮により減じてから、ゲル濾過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G−25,2.5×100cm,水)で精製した。目的とする糖が含まれる分画を回収して濃縮し、次いで、凍結乾燥を行った。
得られた残留物(約430mg)に、Tris−HCl・塩化カルシウム緩衝溶液(pH=7.5,43mL)、アジ化ナトリウム(NaN3,21mg)を加えて、当該残留物を溶解させた。さらに、アクチナーゼE(43mg)を加え、12時間毎にpHをチェックしながら24時間静置させた。24時間静置後、反応液に再度アクチナーゼE(21.5mg)を加え、再びpHをチェックしながら約48時間反応させた。反応の終了をTLCで確認した後、セライト濾過を行った。濾液を濃縮により減じてから、ゲル濾過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G−25,2.5×100cm,水)で精製した。目的とするジシアロ糖鎖アスパラギンが含まれる分画を回収して濃縮し、次いで凍結乾燥を行って、ジシアロ糖鎖アスパラギンを含む混合物を得た。
参考例1で得られたジシアロ糖鎖アスパラギン混合物(約120mg)を、水(1.5mL)に溶かし、炭酸水素ナトリウム(26mg)を加えた。さらに、Fmoc−Osu〔N−(9−Fluorenylmethyloxycarbonyl)oxysuccinimide〕(68mg)を溶かしたジメチルホルムアミド(DMF,2.5mL)を加えた後、室温で2時間反応させた。原料消失をTLCで確認後、エバポレーターを用いて濃縮した。残渣に、水(15mL)、ジエチルエーテル(25mL)を加えて10分間撹拌した。次いで、分液操作を行った後、水層を、ジエチルエーテル(15mL)で洗浄し、さらに、濃縮、凍結乾燥を行った。次いで、得られた残留物を、ODSカラム(ワコーゲル100C18)を用い、グラジエントをかけて精製した。糖鎖が含まれている分画を回収し、濃縮後、凍結乾燥を行った。得られた残留物をHPLC分取カラムにて精製した(YMC−Pack R&D ODS,D−ODS−5−A,20×250mm,AN/25mM AcONH4 buffer=20/80,7.5ml/min)。約15分後に出てくるメインピークを分取後、濃縮した。次いで、ODSカラムにて脱塩処理を行った。凍結乾燥すると、目的とする、Fmoc基でアスパラギンのアミノ基窒素が保護された糖鎖アスパラギン化合物である、ジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmocが、約13.3mg得られた。
4℃に冷却したDowex−50Wx8(H+)のカラム(φ0.5cm×5cm)に、参考例2で得られたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(20mg,7.8μmol)の冷水溶液を流し、溶出した水溶液を凍結乾燥した。
得られたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmocを4℃の冷水に溶かし、これにCs2CO3水溶液(2.5mg/1mL)を加えて、水溶液のpHが5〜6になるよう調整した。その後、この糖鎖水溶液を凍結乾燥した。凍結乾燥後のジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc試料を乾燥DMF(1.3mL)に溶かし、ベンジルブロマイド(5.1μL)を加えて、アルゴン気流下、室温で45時間攪拌した。TLCで反応終了を確認後、反応溶液を、0℃に冷却したジエチルエーテル(10mL)に加え目的物を析出させた。これを、濾紙を用いて濾過した。残った目的物に蒸留水を加え、濾液として溶出させた後、続いて、これを減圧濃縮した。得られた残渣をODSカラムにかけて精製し、目的化合物としての、シアル酸中のカルボン酸をベンジルエステル化したジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(18.2mg,6.6μmol,収率85%)を得た。
参考例2で得られたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(153mg,59.8μmol)をDMF(1.9mL)に溶かし、これにLiBr(51.9mg,598.0μmol)、フェナシルブロマイド(119.0mg,598.0μmol)を加えて37℃で18時間撹拌した。HPLCで反応の終了を確認した後、トルエン(20mL)中に反応溶液を加えて、糖鎖成分をスラリーとして析出させた。このスラリーに対して、遠心分離機による遠沈操作を行い、目的の糖鎖を含む残渣を回収した。回収した残渣をODSカラムにかけて精製し、目的化合物として、シアル酸中のカルボン酸がフェナシルエステル化されたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(100.4mg,35.9μmol,収率60%)を得た。
グラム陰性桿菌Elizabethkingia meningosepticaのゲノムDNAからグリコシルアスパラギナーゼ(GA)をコードする領域をPCRにより取得した。GA酵素の精製を簡便にするため、GA遺伝子のC末端にHis x 6タグ遺伝子を付加し、タンパク質発現用ベクターpET24a(Novagen)を用いて、C末端Hisタグ融合GA発現ベクターを構築した。C末端Hisタグ融合GA発現ベクターにより宿主大腸菌株Rosetta2(DE3)pLysS(Novagen)を形質転換した。この菌を2xYT培地で培養して、目的タンパク質を菌体内可溶性タンパク質として発現させた。菌体を超音波破砕して目的タンパク質を溶出させ、Ni2+カラム(GE Healthcare)を用いて目的タンパク質を精製した。
精製後のタンパク質溶液(100mL,タンパク質濃度:17.5mg/mL,比活性:69.6 unit/mL)を、予め0.1M リン酸緩衝液(pH=7.4)で洗浄した固相樹脂(TOYOPEARL AF−Tresyl、30g)に加えて、20℃で4時間撹拌した。4時間後、濾過操作を行い、回収した固相樹脂を1M NaClで洗浄した。固相樹脂上の残存活性基をキャッピングするために、0.5M NaCl,0.5M Tris−HCl緩衝液(pH=7.4,200mL)を加えて、20℃で1時間撹拌した。1時間後、濾過を行い、回収した固相樹脂を1M NaCl水溶液、次いで、水で洗浄し、樹脂表面にGA酵素が固定化された固相樹脂(固定化GA酵素含有固相樹脂。以下、固定化GA酵素ともいう。)(120mL,比活性5.8unit/mL)を得た。
(実施例1)工程(a)を37℃の温度条件下で行った、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖−NH−AcBrの合成
参考例3で得られた、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(1.0g、0.4mmol)をジメチルホルムアミド(DMF)(10.0mL)に溶かした後、ピペリジン(144.2μL,1.5mmol)を加え、室温で反応させた。30分後、HPLC分析(下記分析条件(1))において20分に溶出する原料ピークの消失、及び13分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖アスパラギンであると考えられた。反応終了を確認後、反応溶液をジクロロメタン(DCM、50mL)に加えて糖鎖化合物を沈殿させた。DCM中に沈殿している糖鎖化合物を溶解する為に4.6%ブロモ酢酸水溶液(10mL)を加えて、DCMを分相して除去し、水相をDCMで洗浄後、回収した。回収した水相にNaHCO3(874.0mg)、参考例5で調製した固定化GA酵素(約10mL)を加えて37℃の温度条件下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLC分析(分析条件(2))において14分に溶出する原料ピークの消失、及び16分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖−NH2であると考えられた。得られた濾液にNaHCO3(537.6mg,6.4mmol)を加えた後に、アセトニトリル(10mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(1.1mL,12.7mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。HPLC分析(分析条件(2))において16分に溶出する原料ピークの消失、及び27分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖−NH−AcBrであると考えられた。反応終了確認後、5%HBr水溶液(30mL)で反応溶液を希釈し、ODS担体を用いて精製を行うことで(Nacalaitesque,ODS−140C18OPN,水、5%アセトニトリル水溶液、50%アセトニトリル水溶液の順に溶媒を置換して糖鎖を溶出させる)ベンジルエステル化したジシアロ糖鎖ブロモアセトアミドを収量816.0mg,収率89%で得た。得られた糖鎖を分析した結果、α異性体存在比は5.1%であった。なお、α異性体存在比は、以下の1H−NMR条件において1H−NMRを用いて分析し、1H−NMRでの面積百分率により算出した。なお、実施例及び比較例において、α異性体存在比の分析方法については、以下同様である。
HPLC分析条件(1):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒A:25mM酢酸アンモニア水溶液,B:アセトニトリル グラジエントA90% 0.70mL/min→A40% 0.70ml/min,30分)
HPLC分析条件(2):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒25mM酢酸アンモニア水溶液:アセトニトリル=86:14,0.70ml/min,0.70ml/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.42(m,10H,Ar),5.68(d,GlcNAc1−H−1(α異性体))5.31(d,1H,Bn−CH 2),5.24(d,1H,Bn−CH 2),5.05(s,1H,Man4−H−1),5.00(d,1H,GlcNAc1−H−1(β異性体)),4.87(s,1H,Man4’−H−1),4.53(m,3H,GlcNAc2,5,5’−H−1),4.26(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.18(bs,1H,Man3−H−2),4.12(bd,1H,Man4−H−2),4.04(bd,1H,Man4’−H−2),2.61(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),2.01,1.97,1.95,1.94(m,18H,Ac×6),1.77(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H152BrN7O62[M+Na]+2544.804,found2544.470
参考例3で得られた、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(29.8 g, 10.9mmol)をジメチルホルムアミド(DMF、297.5mL)に溶かしピペリジン(4.3mL,43.4mmol)を加え、室温で反応させた。30分後、HPLC分析(分析条件(1))において20分に溶出する原料ピークの消失、及び13分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖アスパラギンであると考えられた。反応終了を確認後、反応溶液をDCM(900mL)に加えて糖鎖を沈殿させた。DCM中に沈殿している糖鎖を溶解する為に4.6%ブロモ酢酸水溶液(312mL)を加えて、DCMを分相して除去し、水相をDCMで洗浄後、回収した。回収した水相にNaHCO3(26.0g)を加えて1時間4℃で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約100mL)を加えて4℃の温度条件下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLC分析(分析条件(2))において14分に溶出する原料ピークの消失、及び16分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖−NH2であると考えられた。得られた濾液にNaHCO3(63.8g,760.0mmol)を加えた後に、アセトニトリル(110mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(32.9mL,380.0mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。HPLC分析(分析条件(2))において16分に溶出する原料ピークの消失、及び27分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、シアル酸中のカルボン酸がベンジルエステル化されたジシアロ糖鎖−NH−AcBrであると考えられた。反応終了確認後、5%HBr水溶液(450mL)で反応溶液を希釈し、ODS担体を用いて精製を行うことで(Nacalaitesque,ODS−140C18OPN,水、5%アセトニトリル水溶液、50%アセトニトリル水溶液の順に溶媒を置換して糖鎖を溶出させる)ベンジルエステル化したジシアロ糖鎖ブロモアセトアミド(以下、「ジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr」ともいう)を収量26.6g,収率97%で得た。得られた糖鎖の分析を行った結果、そのα異性体存在比は(n=2で実験を行ったところ、いずれも)0.8%以下であった。
HPLC分析条件(1):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒A:25mM酢酸アンモニア水溶液,B:アセトニトリル グラジエントA90% 0.70mL/min→A40% 0.70ml/min,30分)
HPLC分析条件(2):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒25mM酢酸アンモニア水溶液:アセトニトリル=86:14,0.70ml/min,0.70ml/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.39(m,10H,Ar),5.29(d,1H,Bn−CH 2),5.22(d,1H,Bn−CH 2),5.03(s,1H,Man4−H−1),4.98(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.68(s,1H,Man3−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.24(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.16(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.59(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.98,1.95,1.92,1.91(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H152BrN7O62[M+Na]+2544.804,found2545.509
参考例2で得られた、ジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(15.5g,6.1mmol)を水(100mL)に溶解し、25%アンモニア水(125mL)を加えて37℃で撹拌した。4時間後、HPLC分析において7分に溶出する原料ピークの消失を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、反応中に生じた不溶物を濾過によって除去し、濾液を凍結乾燥することによってジシアロ糖鎖アスパラギンを収量14.1g,収率99%で得た。
HPLC分析条件:(UG−120(250×4.6mm),展開溶媒:25mM酢酸アンモニア水溶液:アセトニトリル=80:20,0.70mL/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.04(s,1H,Man4−H−1),4.98(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.86(s,1H,Man4’−H−1),4.52(m,3H,GlcNAc2,5,5’−H−1),4.35(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.16(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.03(bd,1H,Man4’−H−2),2.83(dd,1H,Asn(CH 2)),2.74(dd,1H,Asn(CH 2)),2.58(bdd,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.99,1.98,1.97,1.94,1.92(m,12H,Ac×3)1.63(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C88H141BrN8Na3O64[M+Na]+2425.762,found2425.480
実施例3で合成したジシアロ糖鎖アスパラギン(0.9g,0.4mmol)を1M NaHCO3水溶液(10mL)に溶解し、1時間4℃で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約4mL)を加えて4℃の温度条件下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLC分析において13分に溶出する原料ピークの消失、及び16分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、ジシアロ糖鎖−NH2であると考えられた。得られた濾液にNaHCO3(3.1g,37.0mmol)を加えた後に、ジクロロメタン(DCM、5.6mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(1.6mL,18.5mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。HPLC分析において16分に溶出する原料ピークの消失、及び20分に溶出する新しいピークの確認を以て反応を終了した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。ここで、新しいピークとして確認された化合物は、ジシアロ糖鎖−NH−AcBrであると考えられた。次いで、分相によってDCM相を除去し、水相をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,2.3cm×100cm,水,流速1.0ml/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮後、凍結乾燥を行い、ジシアロ糖鎖ブロモアセトアミド(ジシアロ糖鎖−NH−AcBr)を収量0.4g,収率46%で得た。得られた糖鎖を分析した結果、そのα異性体存在比は0.2%であった。
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.04(s,1H,Man4−H−1),4.98(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.85(s,1H,Man4’−H−1),4.52(m,3H,GlcNAc2,5,5’−H−1),4.35(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.16(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.57(bdd,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.99,1.98,1.93,1.91(m,12H,Ac×3)1.65(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C86H138BrN7Na2O62[M+Na]+2408.674,found2408.620
アシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(Glytech.Inc.製,7.2g,3.6mmol)を水(36mL)に溶解し、25%アンモニア水(60mL)を加えて37℃で撹拌した。4時間後、HPLC分析において12分に溶出する原料ピークの消失を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、反応中に生じた不溶物を濾過によって除去し、濾液を凍結乾燥することによってアシアロ糖鎖アスパラギンを収量6.2g,収率97%で得た。
HPLC分析条件:(Kromasil(250×4.6mm),展開溶媒:25mM酢酸アンモニア水溶液:アセトニトリル=80:20,0.70mL/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 5.04(s,1H,Man4−H−1),4.99(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.52(m,3H,GlcNAc2,5,5’−H−1),4.39(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.17(bs,1H,Man3−H−2),4.11(bd,1H,Man4−H−2),4.03(bd,1H,Man4’−H−2),2.81(dd,1H,Asn(CH2)),2.70(dd,1H,Asn(CH2))2.00,1.97,1.96,1.93(m,12H,Ac×3)
MALDI−MS:Calcd for C66H110N6O48[M+Na]+1777.625,found1777.675
実施例5で合成したアシアロ糖鎖アスパラギン(2.5g,1.4mmol)を0.5M NaHCO3水溶液(31.5mL)に溶解し、1時間4℃で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約12mL)を加えて4℃下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLC分析において13分に溶出する原料ピークの消失、及び21分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。得られた濾液にNaHCO3(8.5g,98.0mmol)を加えた後に、DCM(16.7mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(4.4mL,49.0mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。HPLC分析において21分に溶出する原料ピークの消失、及び24分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。反応終了確認後、分相によってDCM相を除去し、水相をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,2.3cm×100cm,水,流速1.0ml/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、アシアロ糖鎖ブロモアセトアミド(アシアロ糖鎖−NH−AcBr)を収量2.0g,収率80%で得た。得られた糖鎖を分析した結果、そのα異性体存在比は1.0%であった。この1H−NMRスペクトルを、図4に示す。図4に示されるように、本発明の方法によれば、主生成物であるβアノマー以外、原料由来の不純物等のシグナルは、ほぼ全く確認されなかった。
HPLC分析条件:(Hydrosphere 250×4.6mm 展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 100% 0.70ml/min→A 90% 0.70ml/min 30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.03(s,1H,Man4−H−1),4.97(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.38(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.17(bs,1H,Man3−H−2),4.11(bd,1H,Man4−H−2),4.03(bd,1H,Man4’−H−2),1.99,1.97,1.96,1.92(m,18H,Ac×6)
MALDI−MS:Calcd for C64H106BrN5O46[M+Na]+1782.519,found1782.462
DiGlcNAc糖鎖アスパラギン−Fmoc(Glytech.Inc.製,1.0g,0.6mmol)を水(5.1mL)に溶解し、25%アンモニア水(8.5mL)を加えて37℃で撹拌した。4時間後、HPLC分析において17分に溶出する原料ピークの消失を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、反応中に生じた不溶物を濾過によって除去し、濾液を凍結乾燥することによってDiGlcNAc糖鎖アスパラギンを収量0.8g,収率95%で得た。
HPLC分析条件:(UG−120(250×4.6mm),展開溶媒:25mM酢酸アンモニア水溶液:アセトニトリル=78:22,0.70mL/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 5.03(s,1H,Man4−H−1),4.99(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.53(d,1H,GlcNAc2−H−1),4.47(d,2H,GlcNAc5,5’−H−1),4.16(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.83(dd,1H,Asn(CH2)),2.75(dd,1H,Asn(CH2))1.99,1.97,1.93(s,12H,Ac×4)
MALDI−MS:Calcd for C54H90N6O38[M+Na]+1453.519,found1453.384
実施例7で合成したDiGlcNAc糖鎖アスパラギン(0.7g,0.5mmol)を0.5M NaHCO3水溶液(17.4mL)に溶解し、1時間4℃で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約5mL)を加えて4℃下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLC分析において12分に溶出する原料ピークの消失、及び21分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。得られた濾液にNaHCO3(2.0g,33.4mmol)を加えた後に、DCM(16.7mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(1.1mL,16.7mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。HPLC分析において21分に溶出する原料ピークの消失、及び29分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。反応終了確認後、分相によってDCM相を除去し、水相をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,2.3cm×100cm,水,流速1.0ml/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、DiGlcNAc糖鎖ブロモアセトアミドを収量0.6g,収率88%で得た。得られた糖鎖化合物を分析した結果、そのα異性体存在比は(n=2で実験を行ったところ、いずれも)1.0%以下であった。
HPLC分析条件:(Hydrosphere 250×4.6mm 展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 100% 0.70ml/min→A 90% 0.70ml/min 30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.03(s,1H,Man4−H−1),4.99(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.83(s,1H,Man4’−H−1),4.53(d,1H,GlcNAc2−H−1),4.47(d,2H,GlcNAc5,5’−H−1),4.17(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),1.99,1.97,1.92(s,18H,Ac×6)
MALDI−MS:Calcd for C52H86BrN5O36[M+Na]+1458.413,found1458.575
参考例4で合成したシアル酸のカルボン酸がフェナシルエステル基で保護されたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(3.0g,1.1mmol)を飽和炭酸水素アンモニウム水溶液(30mL)に溶解し、3時間撹拌した。反応中に生じた沈殿を遠沈操作で除き、上澄みをゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,2.3cm×100cm,水,流速1.0ml/min)で脱塩し、糖鎖が含まれる分画を集め濃縮、凍結乾燥を行った。凍結乾燥後の糖鎖化合物を水(60mL)に溶解し、NaHCO3(900mg)、DMF(30mL)に溶解したFmoc−OSu(1.8g)を氷冷下で加え、室温で撹拌した。反応開始から12時間後、反応溶液をアセトン(500mL)に加えて糖鎖を沈殿させた。沈殿を遠沈操作によって回収し、常温、常圧で乾燥させた。乾燥後、得られた残渣を水に溶解し、HPLCで精製し、シアル酸のカルボン酸をアミド化した(「−COOH」を「−CONH2」にした)ジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmocを収量1.1g、収率40.0%で得た。
(Hipersep LC200 Kromasil 13C18 200×250mm 展開溶媒 25mM NH4OAc水溶液:アセトニトリル=85:15 1.883L/min)
MALDI−MS:Calcd for C103H156N10O64[M+Na]+2579.916,found2580.103
なお、実施例9で用いた、シアル酸のカルボン酸がフェナシルエステル基で保護された場合のシアル酸部分の化学構造は、以下のような式で表すことができる(以下の式は、保護されたシアル酸の部分のみを示す。)。
実施例9で得られた、シアル酸のカルボン酸がアミド化されたジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(1.0g,0.4mmol)を25%アンモニア水(15mL)に溶解し、37℃で撹拌した。4時間後、HPLC分析において11分に溶出する原料ピークの消失を以て反応の終了を確認した。反応中に生じた不溶物を濾過によって除去し、濾液を凍結乾燥した。凍結乾燥後、0.5M NaHCO3水溶液に溶解し、1時間4℃で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約5.0mL)を加えて4℃下で撹拌した。反応開始から1時間後、HPLCで反応の終了を確認し、固定化酵素を濾過によって除去した。得られた濾液にNaHCO3(3.6g,41.6mmol)を加えた後に、DCM(6.5mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(1.8mL,20.8mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。なお、このブロモアセチルブロマイドとの反応は、1時間以内に完了した。反応終了確認後、分相によってDCM相を除去し、水相をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,2.3cm×100cm,水,流速1.0ml/min)で精製し、濃縮、凍結乾燥を行い、シアル酸のカルボン酸をアミド化したジシアロ糖鎖ブロモアセトアミド(シアル酸のカルボン酸をアミド化したジシアロ糖鎖−NH−AcBr)を収量0.5g,収率52%で得た。得られた糖鎖を分析した結果、そのα異性体存在比は0.8%であった。
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.07(s,1H,Man4−H−1),5.01(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.88(s,1H,Man4’−H−1),4.55(m,3H,GlcNAc2,5,5’−H−1),4.39(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.20(bs,1H,Man3−H−2),4.14(bd,1H,Man4−H−2),4.06(bd,1H,Man4’−H−2),2.62((bdd,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),2.04,2.04,2.00,1.98,1.95(m,18H,Ac×6),1.78(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C86H142BrN9O60[M+Na]+2362.742,found2362.484
次に、実施例2にて合成した、ベンジルエステル化したジシアロ糖鎖ブロモアセトアミド(ジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr)、実施例4にて合成したジシアロ糖鎖−NH−AcBrを原料として、様々な誘導体の合成を行った。
実施例2にて合成したジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr(30.8mg,12.2μmol)を水(950μL)に溶解し、塩化ナトリウム(NaCl,60.0mg,1.0mmol)を加えて室温で撹拌した。96時間後、HPLC分析において28分に溶出する原料ピークの消失、及び26分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、反応溶液をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.7mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、ジBn−ジシアロ−AcClを収量22.3mg,収率74%で得た。
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.40(m,10H,Ar),5.28(d,1H,Bn−CH 2),5.21(d,1H,Bn−CH 2),5.02(s,1H,Man4−H−1),4.99(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.67(s,1H,Man3−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.23(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.15(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.59(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.98,1.94,1.92,1.91(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H152ClN7O62[M+Na]+2502.729,found2501.034
実施例2にて合成したジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr(30.9mg,12.2μmol)を水(900μL)に溶解し、ヨウ化ナトリウム(NaI,150.0mg,1.0mmol)を加えて室温で撹拌した。2時間後、HPLC分析において28分に溶出する原料ピークの消失、及び31分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、反応溶液をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.7mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、ジBn−ジシアロ糖鎖−NH−AcIを収量28.5mg,収率91%で得た。
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.41(m,10H,Ar),5.29(d,1H,Bn−CH 2),5.22(d,1H,Bn−CH 2),5.04(s,1H,Man4−H−1),4.96(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.85(s,1H,Man4’−H−1),4.68(s,1H,Man3−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.24(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.16(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.59(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.99,1.95,1.93,(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H152ClN7O62[M+Na]+2592.790,found2592.929
実施例2にて合成したジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr(51.9mg,20.6μmol)をDMF(1mL)に溶解し、アジ化ナトリウム(NaN3,64.4mg,990.4μmol)を加えて37℃で撹拌した。6時間後、HPLC分析において26分に溶出する原料ピークの消失、及び28分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、酢酸エチル(EtOAc,4mL)中に反応溶液を加えて、糖鎖成分を沈殿させた。沈殿物を遠心分離器による遠沈操作で回収し、回収した残渣をHPLCで分取することによって、ジBnジシアロ糖鎖−NH−AcN3を収量35.3mg、収率69%で得た。
HPLC分析条件:(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒 水:アセトニトリル=86:14,0.70mL/min)
HPLC分取条件:(UG−120 250×20mm 展開溶媒 水:アセトニトリル=86:14,7.0mL/min)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.40(m,10H,Ar),5.28(d,1H,Bn−CH 2),5.21(d,1H,Bn−CH 2),5.03(s,1H,Man4−H−1),4.99(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.67(s,1H,Man3−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.23(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.15(bs,1H,Man3−H−2),4.10(bd,1H,Man4−H−2),4.02(bd,1H,Man4’−H−2),2.58(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.98,1.94,1.92,1.91(m,18H,Ac×6),1.79(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H152N10O62[M+Na]+2507.895,found2507.702
実施例4にて合成したジシアロ糖鎖−AcBr(90.9mg,38.8μmol)を0.1Mリン酸緩衝溶液(pH=7.4)に溶解し、ヒドラジン一水和物(10μL)を加えて室温で撹拌した。7時間後、HPLC分析において12分に溶出する原料ピークの消失、及び10分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後酢酸(20μL)を加えて中和し、ゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.7mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、ジシアロ糖鎖−NH−AcNHNH2を収量82.5mg,収率93%で得た。
HPLC分析条件:(Hydrosphere 250×4.6mm 展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 98% 0.70ml/min→A 65% 0.70ml/min 30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ5.06(s,1H,Man4−H−1),5.03(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.88(s,1H,Man4’−H−1),4.54(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.38(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.18(bs,1H,Man3−H−2),4.12(bd,1H,Man4−H−2),4.05(bd,1H,Man4’−H−2),2.60(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),2.01,2.00、1.96,1.93(m,18H,Ac×6),1.66(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
ESI−MS:Calcd for C86H143N9O62[M+2H]2+1147.916,[M+3H]3+765.610,found1147.930,765.620
実施例2にて合成したジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr(97.2mg,38.5μmol)を0.1Mリン酸緩衝溶液(pH=7.4,2mL)に溶解し、チオ酢酸(5μL,61.4μmol)を加えて室温で撹拌した。1時間後、HPLC分析において23分に溶出する原料ピークの消失、及び24分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。続いて、2−メルカプトエタンスルフォン酸ナトリウム(MESNA,162.0mg,986.7μmol)を反応溶液に加えて室温で撹拌した。44時間後、HPLC分析において24分に溶出する原料ピークの減衰、及び22分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、HPLCで分取し、目的糖鎖が含まれる分画の脱塩をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.4mL/min)によって行い、糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥することでジBnジシアロ糖鎖−NH−Ac−SHを収量48mg,収率50%で得た。
HPLC分析条件:(UG−120 250×4.6mm展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 90% 0.70mL/min→A 70% 0.70mL/min 30分)
HPLC分取条件:(UG−120 250×4.6mm展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 90% 0.70mL/min→A 70% 7.00mL/min 30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.40(m,10H,Ar),5.29(d,1H,Bn−CH 2),5.22(d,1H,Bn−CH 2),5.03(s,1H,Man4−H−1),4.96(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.51(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.24(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.15(bs,1H,Man3−H−2),4.09(bd,1H,Man4−H−2),4.01(bd,1H,Man4’−H−2),3.13(dd,2H,−COCH 2 SH)2.58(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.98,1.94,1.92,1.91(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C100H153N7O62S[M+Na]+2498.865,found2499.051
実施例2にて合成したジBnジシアロ糖鎖−NH−AcBr(106.4mg,42.2μmol)を61mMシステアミン、20mMトリス−2−カルボキシエチルホスフィン塩酸塩(TCEP)を含む0.1Mリン酸緩衝溶液(pH=7.0,4mL)に溶解し、室温で撹拌した。20時間後、HPLC分析において23分に溶出する原料ピークの消失、及び19分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、HPLCで分取し、目的糖鎖が含まれる分画の脱塩をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.4mL/min)によって行い、糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥することでジBnジシアロ糖鎖−NH−Ac−SCH2CH2NH2を収量63mg,収率59%で得た。
HPLC分析条件:(UG−120 250×4.6mm展開溶媒 A:25mM酢酸アンモニア水溶液 B:アセトニトリル,グラジエントA 90% 0.70mL/min→A 70% 0.70mL/min 30分)
HPLC分取条件:(UG−120 250×4.6mm展開溶媒25mM酢酸アンモニア水溶液 :アセトニトリル=85:15,7.00mL/min 30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.40(m,10H,Ar),5.29(d,1H,Bn−CH 2),5.22(d,1H,Bn−CH 2),5.03(s,1H,Man4−H−1),4.98(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.50(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.24(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.15(bs,1H,Man3−H−2),4.09(bd,1H,Man4−H−2),4.01(bd,1H,Man4’−H−2),3.23(bs,2H,−COCH 2 S−),3.12(m,2H,−SCH 2 CH2NH2−),2.78(m,2H,−SCH2 CH 2 NH2−)2.58(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),1.98,1.94,1.92,1.91(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C102H158N8O62S[M+Na]+2541.907,found2542.020
参考例3のベンジルエステル化したジシアロ糖鎖アスパラギン−Fmoc(109.6m g, 40.0μmol)をジメチルホルムアミド(DMF、1.1mL)に溶かしピペリジン(16μL,160.1μmol)を加え、室温で反応させた。30分後、HPLC分析(分析条件(1))において20分に溶出する原料ピークの消失、及び13分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了を確認後、反応溶液を酢酸エチル(10.0mL)に加えて糖鎖を沈殿させた。遠沈操作によって沈殿した糖鎖成分を回収した。得られた残渣を常温常圧で乾燥後、1M酢酸ナトリウム水溶液(pH=5.0,3mL)に溶解し、ゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.4mL/min)によって精製し、糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥することでジBnジシアロ糖鎖−Asnを収量100.8mg,収率100%で得た。得られたジBnジシアロ糖鎖−Asnを0.5M NaHCO3水溶液(1mL)に溶解して1時間氷冷下で冷却した。1時間後、固定化GA酵素(約500μL)を加えて氷冷下で撹拌した。反応開始から1時間半後、HPLC分析(分析条件(2))において11分に溶出する原料ピークの消失、及び13分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した後、固定化酵素を濾過によって除去した。得られた濾液にNaHCO3(38.0mg,452.4μmol)を加えた後に、DMF(1.5mL)に溶解した3,3ジメトキシプロピオン酸−ヒドロキシスクシンイミドエステル(200.5mg,867.2μmol)を加えて氷冷下で撹拌した。30分後、室温まで昇温して撹拌を続けた。20時間後、HPLC分析(分析条件(2))において13分に溶出する原料ピークの消失、及び20分に溶出する新しいピークの確認を以て反応の終了を確認した。反応終了確認後、ゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×45cm,水,流速0.4mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行いジBnジシアロ糖鎖−NH−Ac−CH(OMe)2を収量79mg,収率79%で得た。得られた糖鎖の分析を行った結果、そのα異性体存在比は0.1%以下であった。
HPLC分析条件(1):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒A:25mM酢酸アンモニア水溶液,B:アセトニトリル グラジエントA90% 0.70mL/min→A40% 0.70ml/min,30分)
HPLC分析条件(2):(UG−120 250×4.6mm 展開溶媒A:25mM酢酸アンモニア水溶液,B:アセトニトリル グラジエントA90% 0.70mL/min→A70% 0.70ml/min,30分)
1H−NMR(400MHz,D2O,外部標準:アセトン(1H :2.61 ppm)
δ 7.40(m,10H,Ar),5.28(d,1H,Bn−CH 2),5.22(d,1H,Bn−CH 2),5.03(s,1H,Man4−H−1),4.97(d,1H,GlcNAc1−H−1),4.84(s,1H,Man4’−H−1),4.50(m,3H,GlcNAc2,5,5’ −H−1),4.23(d,2H,Gal6,6’−H−1),4.15(bs,1H,Man3−H−2),4.09(bd,1H,Man4−H−2),4.01(bd,1H,Man4’−H−2),2.58(m,2H,NeuAc7,7’−H−3eq),2.55(m,2H,CH 2 (OMe)2),1.98,1.94,1.92(m,18H,Ac×6),1.75(dd,2H,NeuAc7,7’−H−3ax)
MALDI−MS:Calcd for C103H159N7O64[M+Na]+2540.930,found2541.123
(比較例1)従来法による活性化糖鎖の調製
シアリルグリコペプチド(SGP)(100mg)を50mMリン酸緩衝液pH7.0に溶かしPNGase F(BioLabs Inc.1U)を加えた。37℃で24時間インキュベートし、TLCで反応終了を確認後、凍結乾燥した。凍結乾燥品をゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×30cm,水,流速1.0mL/min)で精製しジシアロ糖鎖−OHを収量74mg得た。
得られたジシアロ糖鎖−OH(10mg)を飽和炭酸水素アンモニウム水溶液に溶かし30mMに調製した。室温で反応させ常に飽和している状態を維持した。7日間反応させTLCで反応がほぼ終了した後、反応溶液をそのまま凍結乾燥した。炭酸水素アンモニウムを除くために、凍結乾燥を3回繰り返し、アミノ化したジシアロ糖鎖が含まれる粉末を9mg得た。
得られたアミノ化したジシアロ糖鎖が含まれる粉末(5mg)を水(100μL)に溶かし炭酸水素ナトリウム(2mg)を加えた。そこに、ジクロロメタン(DCM、100μL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(8.0μL,92.5μmol)を加えて氷冷下で撹拌した。1.5時間後、TLCで反応終了を確認し、炭酸水素ナトリウムで中和し、ろ過後、減圧濃縮した。続いて、ゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×30cm,水,流速1.0mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、ジシアロ糖鎖ブロモアセトアミドを収量4mg、収率77%で得た。得られた糖鎖を分析した結果、そのα異性体存在比は9.1%であった。なお、この反応において、原料も残存しているものと推察されたが、原料の残存量は算出が困難であった。
アシアロ糖鎖−OH(Glytech.Inc.製,500.0mg,304.6μmol)を水(5mL)に溶解し、飽和水溶液となる様に炭酸水素アンモニウムを加え、30℃で撹拌した。6日間反応させTLCで反応がほぼ終了したことを確認した後、反応溶液を濃縮、共沸、凍結乾燥によって、余剰な炭酸水素アンモニウムを除去した。凍結乾燥後、得られたアミノ化したアシアロ糖鎖が含まれる粉末(250mg,152.1μmol)を水(2mL)に溶解し、NaHCO3(269.6mg,3.2mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。20分後、DCM(1.5mL)に溶解したブロモアセチルブロマイド(140.2μL,1.6mmol)を加えて氷冷下で撹拌した。2時間後、HPLC分析において14分付近に溶出する原料ピークの消失、及び21分付近に溶出する新しいピークの確認を以て、反応の終了を確認した。反応終了確認後、分相によってDCM相を除去し、水層のみをゲルろ過カラムクロマトグラフィー(Sephadex G25,1.5cm×30cm,水,流速0.4mL/min)で精製した。糖鎖を含む分画を濃縮、凍結乾燥を行い、アシアロ糖鎖ブロモアセトアミドを含む混合物を収量235.0mg、収率88%で得た。得られた混合物について1H−NMRで分析した結果、目的糖鎖であるアシアロ糖鎖ブロモアセトアミドが68.5%、そのα異性体存在比が6.5%、原料が約25%混在していた。この1H−NMRスペクトルを、図3に示す。図3に示されるように、従来法を用いた場合には、主生成物であるβアノマーのほかにαアノマー、原料由来のシグナルが確認された。
このように、従来法で合成した場合は原料の残存が確認されたが、すでに実施例6において説明したように、本発明の合成法においては原料の混在は確認されなかった(図4参照)。
この対比により、本発明の方法は、従来法よりも、短時間において、β選択性のみならず、収率においても優れる製造方法であることが示された。
ジBnジシアロ糖鎖−OH(Glytech.Inc.製,98.7mg,41.1μmol)を水(1.0mL)に溶解し、飽和水溶液となる様に炭酸水素アンモニウムを加えて、30℃で撹拌した。TLCで反応を追跡したところ、22時間後に複数の生成物が生じていることが確認できた。そこで、濃縮、共沸、凍結乾燥によって余剰な炭酸水素アンモニウムを除去した。凍結乾燥後、NMR、ESI−MSによってベンジルエステルの脱保護が確認できた。NMRの積分強度比により、30%程度のベンジルエステル基が脱保護されたことが示唆された。以上の結果から、従来法を用いてジBnジシアロ−NH2を効率よく合成することは困難であると考えられる。従って、それを中間体として用いて、ベンジルエステル化したジシアロ糖鎖ブロモアセトアミドを合成することもまた困難であると考えられる。
ESI−MS:
ジBnジシアロ−OH;Calcd for C98H150N6O62[M+2H]+1202.44,found1201.96
モノBnジシアロ−OH;Calcd for C91H144N6O62[M+2H]+1157.42,found1156.95
Claims (12)
- 下記式(1a)で表される化合物
G−NH−CO−CH2−Y1 (1a)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y1は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
の製造方法であって、
以下の工程(a)〜(b):
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2とは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程;
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(4)で表される化合物
L1−CO−CH2−Y1 (4)
(ここで、L1は脱離基であり、Y1は、活性化基である)
とを反応させる工程;
を含み、
前記工程(a)が0℃から10℃の温度条件下において行われる、
製造方法。 - 下記式(1b)で表される化合物
G−NH−CO−CH2−Y2 (1b)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Y2は活性化基を表し、GとNHとは、前記糖鎖の還元末端にNHの窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
の製造方法であって、
以下の工程(a)〜(c):
(a)下記式(2)で表される糖鎖アスパラギン構造を有する化合物
G−Asn (2)
(ここで、Gは糖鎖を表し、Asnはアスパラギンを表し、GとAsnとは、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
に対して、塩基性条件下において、糖鎖アスパラギン加水分解酵素を作用させ、
下記式(3)で表される化合物
G−NH2 (3)
(ここで、Gは糖鎖を表し、NH2はアミノ基を表し、GとNH2は、前記糖鎖の還元末端に前記アスパラギンの側鎖の窒素原子由来の窒素原子がβ型の立体配置であるように結合している)
を得る工程;
(b)工程(a)で得られた前記式(3)で表される化合物と、以下の式(5)で表される化合物
L1−CO−CH2−Z (5)
(ここで、L1は脱離基であり、Zは、ハロゲン原子である)
とを反応させる工程;
(c)工程(b)で得られた化合物と、
以下の式(6a)または式(6b)で表される化合物
L2−Y2 (6a)
(ここで、L2は脱離基であり、Y2は、活性化基である)
L3Y3 (6b)
(ここで、L3は陽イオンであり、Y3は、前記活性化基Y2の陰イオンであり、L3Y3はL3とY3の塩である)
とを反応させる工程;
を含み、
前記工程(a)が0℃から10℃の温度条件下において行われる、
製造方法。 - 請求項1に記載の化合物の製造方法であって、
Y1が、臭素原子、塩素原子、ヨウ素原子、SH、N3、NHNH2、SHCH2CH2NH2、及び、CH(OMe)2からなる群から選択されることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項2に記載の化合物の製造方法であって、
Zが、臭素原子であり、
Y2が、塩素原子、ヨウ素原子、SH、N3、NHNH2、及び、SHCH2CH2NH2からなる群から選択されることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記工程(a)における前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素が、グリコシルアスパラギナーゼ(GA)、及び/または、ペプチド:N−グリカナーゼ(PNGase)であることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記工程(a)における前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素が、担体に固定されていることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記工程(a)における前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素が、担体に固定されており、
さらに、前記工程(a)の後及び前記工程(b)の前に、以下の工程(d);
(d)担体に固定された前記糖鎖アスパラギン加水分解酵素を反応系から分離する工程;
を含むことを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記糖鎖が、N−結合型糖鎖であることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記糖鎖が、N−結合型の複合型糖鎖であることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記糖鎖が、ジシアロ糖鎖、アシアロ糖鎖、及び、DiGlcNAc糖鎖からなる群から選択される糖鎖であることを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記糖鎖が、以下の式(7)により表される
(ここで、R及びR’は、それぞれ独立して、以下の式(8a)から式(8f)で表される糖鎖
からなる群から選択される)
ことを特徴とする、
製造方法。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の化合物の製造方法であって、
前記糖鎖が、ジシアロ糖鎖であって、前記ジシアロ糖鎖を構成するシアル酸の側鎖カルボン酸がエステル化またはアミド化により保護されていることを特徴とする、
製造方法。
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