JPH03263401A - 新規糖鎖 - Google Patents

新規糖鎖

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JPH03263401A
JPH03263401A JP2062120A JP6212090A JPH03263401A JP H03263401 A JPH03263401 A JP H03263401A JP 2062120 A JP2062120 A JP 2062120A JP 6212090 A JP6212090 A JP 6212090A JP H03263401 A JPH03263401 A JP H03263401A
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JP
Japan
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cell
solution
sugar chain
liquid
cancer
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JP2062120A
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Inventor
Akihiro Aizawa
相沢 明広
Nobuo Shimoda
下田 信夫
Shoichi Adachi
正一 足立
Katsunari Tezuka
克成 手塚
Hideko Ishihara
石原 英子
Hiroyuki Hanzawa
宏之 半沢
Yoji Arata
荒田 洋治
Reiko Takahashi
高橋 禮子
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NIPPON KOUTAI KENKYUSHO KK
Original Assignee
NIPPON KOUTAI KENKYUSHO KK
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07HSUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H3/00Compounds containing only hydrogen atoms and saccharide radicals having only carbon, hydrogen, and oxygen atoms
    • C07H3/06Oligosaccharides, i.e. having three to five saccharide radicals attached to each other by glycosidic linkages
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は新規な糖鎖に関し、更に詳細には癌の診断及び
治療に有用な新規癌関連糖鎖に関する。
〔従来の技術〕
細胞膜上に存在する糖鎖は蛋白質、脂質等と結合し、糖
蛋白質、糖脂質として生体に広く存在する。このように
糖鎖の結合した糖蛋白質は酵素やホルモンとして、また
、浸透圧などの調節因子として生理機能の調節にあずか
っている。また薬物等の生理活性物質を標的臓器に運ぶ
役割を有する糖蛋白質も存在する。このように糖蛋白質
は生体にとって重要な物質であり、血漿蛋白質のほとん
どは糖蛋白質であるといわれている。
細胞表面の糖鎖抗原として重要なものに、血液型抗原が
知られている。血液型抗原としてよく知られているAB
○(H)式血液型抗原のほか、ルイス式血液型抗原、I
i式血液型抗原、P式血液型抗原なども糖鎖抗原である
(J、 M、 McKibbin。
et al、、 J、 Biol、Chem、、  2
57(2)+ 755〜760゜19B2;  K、 
 0.  Lloyd、  et  al、 Immu
nogenetics。
17、537〜541.1983)。
さらに、糖脂質は細胞の癌化に伴ってさまざまに変化し
、これら糖脂質は癌細胞膜関連抗原として、癌の診断、
治療で幅広く利用が試みられてい1− る(A、 Brown、 et al、、 Biosc
ience Iteports、 ’A。
163”470. 1983  :S、Hakomor
i、  Biochem、  Biophys。
Res、 Commun、、 113(3)、 791
〜798. ]、983)。
一方、自己免疫疾患i、出現する自己抗体1、゛は、自
己の糖鎖抗原を認識するものがル・なくない。枦1釦抗
原はこの場合、自己抗原と17°C′重要な働きろ一゛
4る。
ところで、ピーJ−ツツ凝集素(PNA、)に対するレ
セプタ・〜は、シトのい(=:、)かの癌細胞1・ご発
現されでおり、本発明者ら(よこの1./ (rブタ−
(2)発現機構を探る研究の一1i3としで、その糖鎖
構造σ)解析を行っCきた。そして、先にこのレセプタ
ーをアルカリ分解し2.0−結合型糖鎖の主成分の2糖
と4糖の描Bgを決宗し7だ(N、Shimoda、 
at al、、 J。
Bioch1′!m、、 1.02.657〜664.
1.987)。
〔発明が解決しようとする課題〕
このようj、゛生体(コ゛おいて、糖鎖は蛋白質や、脂
質と結合して生命の維持に重要な働きを批5)てし)る
。従って、その本体を解明することは糖鎖の機能を明ら
かにすると具!:、病態との係わり′明らかにし、診断
、治療1、“栖用なもの“C・あるx::、 (!から
、斯界で(よ5Lり多くの糖鎖の出現が望まれでいる。
従って、本発明の目的は病気の診断及び治療1、有用な
籾規糖鎖を提供ず−る。°、さIJある。3〔課題を解
決4るための下段、1 本発明者等は癌細胞上(、゛表現きれ−CいるPNAレ
セプターについでさらに(、、lI究を重ねてきた結果
、今般単離精製された次式(1)”C示される糖鎖が癌
細胞等の種々の疾患に関連しでいる、ことを見出し、本
発明を完成した。
すなわち、本発明は次の式(1) %式%: (1) で示される新規な糖鎖に係るものC′ある。1本発明に
係る糖鎖(丁)は、例えば式(I)の糖鎖を認識するレ
クチンを用いで、細胞膜成分より式(I)の糖鎖を含有
する糖蛋白質及び/又は糖脂質を分離j7、次いでその
糖蛋白質及び/又は糖脂質より糖鎖構6 ’f刊i猟f
 −1u−L、め、fl’(製す−るこ)により製造さ
れる。
原料とし、て用いる細胞としでは、式(I)の糖鎖構造
を含イイする細胞で゛あればい4″れの細j1←1でも
よいが、より好−Jl:L<は細胞を大(atご必要と
づるため株化細胞がよく、さらに好ましくは株化癌細胞
、よ(ツバ体向に(よK A、 T O−IIf胃癌細
胞等が例示できる。この細胞より細胞膜成分を取得4″
る11.゛は、例えばホモノーイズ後超遠心分離すれば
よい。
具体的にlet、細胞を適当な緩挿「液、例えばリン酸
緩衝液を含む生理食塩水等を細ボ・1隼煽θ)2〜・1
()倍′!i加えで、゛、細+iaをホ士ジjイザ”−
1超音波破砕機等i:、+、り低温の下で砂枠□Y−る
9、破砕液を低温テパ超遠心分離を行えば細胞膜画分が
得られる1、なお、当該細胞膜両分は、次の糖蛋白質等
の分’i’A[m イlf iz先立−1CS可溶化後
再度超遠心分離(、より精製;7Cおくのが好ま1.い
得られた細胞膜両分により式(1)の糖鎖を含有する糖
蛋白質及び/又は糖脂質を分離するに(よ、適当な1ツ
クチンを用いで行なわれる。
糖蛋白質及び/又は塘l指質を結合さlるI、−めのレ
クラ゛ンとし、−Cはガフクト・−ス、あるし)は6F
151−3GalNAc 、Sa’+ルイハ7、−、J
 −7スを、J M@ i−ルものであればなんでもよ
いが、5上り好よし7くはビーナツツ1ノクブン(PN
A) 、Eマlツクチン(RCA) 、ミヤ」グリレク
チン(Lotus) 、1:イエ1ヂ?’フンタゲレク
Jン(AA、1.、)が側車できる。
当該l/クグンを用いて糖蛋白質等を分離−4る)、二
は、常法例えばl/クーfンをリガンドとし、たアノイ
ー“−ラ゛イクsv −v )−グシソイーに、上−っ
て実施される。。
このレクチンを担持する抗体としては通常Br[’:N
−7活性化セファY1−スやアガ1]−ス等の重合体が
使用できる。
1] r CN  活性化(・ソアロー又る用い℃、L
−クチンをカップリングさせるには、例えばBrCN−
活性化セファロース4Bの適当量を取り、1mM−11
Cflによって膨潤させた後、同HCA溶液で十分洗浄
して、カップリング緩衝液でさらに洗浄する。カップリ
ング緩衝液としては一般に0,5M塩化ナトリウムを含
む0.1 M炭酸緩衝液(pH8,3)が使用される。
カップリング緩衝液で洗浄したゲルをすばやくレクチン
溶液(2■/m1l)に加えて、ゲル溶液をシェイカー
により、室温で軽く4〜5時間振盪する。カップリング
の進行度合いはカップリングの前後に適当量をサンプリ
ングして、700rpmで遠心分離後の上清の280n
mにおける吸光度を測定することにより確認した。吸光
度が280 <0.01を示せば上清を捨て、ゲルにグ
リシン緩衝液を加えて洗浄し、さらにグリシン緩衝液の
存在下、4℃で一晩振盪した後、カップリング緩衝液4
00+++Ilと酢酸緩衝液400mj!で交互に3回
洗浄し、レクチンカップリング−セファロースを得るこ
とができる。
アフィニティクロマトグラフィー操作は常法に従って行
なわれる。なお、目的画分の検出は、蛋白を指標とする
のが好適である。
分離された糖蛋白質及び/又は糖脂質より糖鎖構造を脱
離させるには、例えばヒドラジン分解、プロテアーゼ消
化後のグリコペプチダーゼなどによる分解等が好ましい
。ヒドラジン分解は、例えば100℃前後の温度で5〜
20時間程度行うのが好ましい。
脱離した糖鎖よりの本発明糖鎖(I>の単離は例えば次
の如くして行なわれる。すなわち、まず、遊離した糖鎖
をN−アセチル化後、イオン交換樹脂を用いて中性糖鎖
画分く80%)と酸性糖鎖画分く20%)に分離する。
次に中性糖鎖画分をゲル濾過、イオン交換クロマト等に
付せば、本発明糖鎖(I)が得られる。好ましい単離手
段は、中性糖鎖画分につき、■ゲル濾過、■2−アミノ
ピリジル化、■ゲル濾過、■陽イオン交換クロマト、■
ゲル濾過、■逆相クロマト、■順相クロマト及び■ゲル
濾過を順次行うことである。
なお、本発明糖6m(I)の構造解析は、2次元糖鎖マ
ツプ法及びIH−NMRスペクトルによって行った。
〔実施例〕 次に実施例を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
実施例 (1)細胞膜画分の分離 KAT〇−■(ヒト印環癌細胞、胃癌)は36kigu
chi等の方法(Sekiguchi、 M、、 et
 al、。
Jap、 J、 Bxp、 IAed、、 48.61
〜68.1978)にしたがって5%牛脂児血清を含む
RPMI−1640培地を用いて培養した。培養癌細胞
120gに対して480mflのリン酸緩衝液を含む生
理食塩水(PBS)を加えてテフロンホモジナイザー(
ブラウン社製)により細胞を破砕した。次いでこの細胞
破砕液を4℃、100,000 gで1時間遠心分離を
行った後、この沈渣20gに対して180mAの2%T
ritonX−100を含むE緩衝液(0,85%塩化
すl−IJウム、2mM塩化マグネシウム、及び2mM
塩化カルシウムを含む10mM)!Jス塩酸緩衝液、p
H7,6)を加え、スターラーで15分間撹拌した後、
氷水浴中で超音波処理により可溶化した。この溶液をス
イング型超遠心用遠心管に分注し、4℃、80.000
g (SRP28−SAスイング型ローター日立製作所
製)で1時間30分超遠心し、最上層の脂肪層を吸引除
去した後、上滑を得た。
(2)細胞膜画分より本発明糖鎖含有糖蛋白質の分離 a) PNA −3epharose 4Bの調整Br
CN−1性化セフアロース4B(ファルマシア社製)約
20gに1mM  tlcI1400 mj2を加えて
室温で15分間膨潤させた後、同溶液で洗浄し、次いで
カップリング緩衝液(0,5M塩化ナトリウムを含む0
.1M炭酸緩衝液、p)18.3)400mlで洗浄す
る。このゲルをすばや<2mg/mj?PNA (生化
学工業製)溶液に加え、への字シェイカー(東京理科器
械製5S−80)を用いて室温で約4〜5時間軽←振盪
する。ゲル溶液を70Orpmで3分間遠心し、280
nmで測定して上滑の吸光度が0,01以下になれば上
滑を除去する。
0 ゲルにグリシン緩衛液を加λ、700rp+++ 、 
:3分間遠心洗浄後、fザ(、Fグリシン緩衝液200
mAを加えで、4℃で−・晩振盪する。ゲル溶液をガラ
スフィルター1ご移シ、5、吸引濾通[7ながらカップ
リング緩衝波線400mAで洗浄し、次いで0.5M塩
化ナトリウム4−含む0,1M酊酸緩衝液約400m1
で洗浄する31.二の操作を交互に3囲枠0返1、た後
、2% Triton  X−1100Et&衝液で平
衡化する。
1))−J”フィニティクロマトによる分離上記のカラ
ムに上記(1)で得られた細胞膜画分700m、Cをヘ
リスタポンプ(ATTOSJ−1215)を用いて約4
5〜50時間かけて添加する。次いで2% Trito
n  X−100E緩衝液で24〜36時間かけて洗浄
後、0,5% Triton  X−100E緩衝液で
24〜36時間、さらにQ、 1% Triton  
X−100E緩衝液で24〜36時間かけ℃”洗浄4″
る。溶出は、0,2Mラクトースを含む0. ]% T
riton  X−100FJWffi液約250波線
2で20〜24時間かけで溶出し、溶出液は200滴ず
つフックシ亀ンニコlノクタ・−C→取し・たQ各フラ
クションは280nm−び1汲光J9苓泪11定して、
蚤内のピークを′よとめて゛ミーザルッ(す1゛ルトリ
ウス製、ミニザルッ S M−16534)で除菌し、
透析用全11ノアン1.1・〜ブ(和光紬薬製)に入れ
、4℃で生理食塩水5000 mRi、=、対し4〜・
5日間透析°4る。この間8回外液を交換1、た、。
C)糖缶白質の精製−1 上記1))で得られた分画試料液から、蛋白幇、)・し
て20〜25mg相当量、約75m1に2.5 M )
リス塩酸緩衝液20m、i!を加え、さらにS l) 
S(ドデシル硫酸す) Uつ74 、平井化学社製)を
1g加えて溶解し、25℃の超?1゛波洗浄器(vIE
LVO社製、VS−150型)内”C15分間放置i5
た1゜ついでこれにDTT (ジチオスレイトール、平
井化学社製)200mgを溶解し、た0、 5 M )
 Uス緩術液51TIlを加え、室s置換し、密閉し′
C25℃で12時間放置した。さらにこの反応液にIA
A(ヨードJ′セト″rミド、平井化学社製)400■
を溶解した0、 5 M ) IJス塩酸緩衝液10m
I!、を加エエ 2 え、25℃r +、 −2時間放置後、10% Tri
l、01]X〜1.00溶液l mj?を加える。次に
室温′QO,1% Triton  χ−9−100 
 PBS  5000 mj!に対して:3日間透析を
行う、この間外液を3回交換4″る。これらの操作は全
て無菌的に行、た。
d)糖蜜白質の精製−2 4℃のコールドチャンバー内において0.1%Trit
on  X−1,00PBS−r平衡化したP N A
セファロース4Bカラムにペリスタポンプを用いて、」
二記C)で処理した試料を約11j〜24時間かけで添
加した。−〕いで0.1% Triton  X100
  PBS約]、000 mAで48時間かけて洗浄し
、さらに0001%Tween 80  PBS約5約
5用0 ラクトース0。01%Tween 8 0  PBS 
]、 0 0〜120+nAを用し)24時間かけて溶
出し、5(]滴ずつ分取した1、各フラクションは波長
2 8 0 n ITIにお!Jる吸光度を測定し、景
白のピークを集y)た、。
これをミニザルツで除菌し,て透析用チューブ1.:入
れ、4℃で0,01%Tween 8 0  生理食塩
水50001Tllに対し−ご4〜5[]間、こO)間
外液を8回交換しながら透析した。透析後、さらにミニ
ザルツで除菌後、精製朝市白質標品は4℃Q保存し,た
e)糖缶内質より本発明糖鎖の単離 タンパク量で約80mgの精製糖缶1勺質(約460m
A)を水で10倍希釈し限界濾過器(アミvンMJ, 
10000カツトオフ)で約5mg/n+j!になるま
で濃縮した。テフロンバッキング何ねじ1−」試験管(
φIX10cm)6本に分注し凍結乾燥し、これをさら
にP20,およびに叶存在下デシケーター中減圧下で4
5℃に加温しながら数円間乾燥させた。
無水ヒドラジンを試験管あたり0.4mjiずつ加え、
しっかりふたを閉めてヒートブL】ツクで100℃で1
0時間反応させた。試験管を室温にもどした後ふたを開
けfil12sO.存在下デシケータ−中域圧下で一晩
ヒドラジンを除去し,た。数滴のトルエン添加および減
圧乾固を内容物の蒸気のp++が8になるまで(り返し
た。7mlの飽和炭酸水素ナトリウム溶液および0.3
5mj!の無水酢酸を撹拌させながら加える操作を10
同くり返した後、陽イ3 4 オン交換樹脂[:Dowax 5 owx 8 H” 
form(100−200mesh) 70 ml〕で
の素通り画分および樹脂量の5倍量(350+njりの
水を流した素通り画分を採取した後凍結乾燥を行なった
凍結乾燥物を約10mj!の水で再溶解し、陰イオン交
換樹脂[:AG−IX2 八cetate−form(
200−400mash) 250 mjりでの素通り
画分および樹脂量の10倍4jl (250On+J!
 )の水を流した素通り画分を採取した後エバポレータ
ーで濃縮した。これを1.5mj!の水で再溶解しゲル
濾過CB1o−Ge1 P−4(φ1.5X93cm 
164mj2、−400mesh 、 55℃)〕を行
ない4糖以上の大きさの画分を採取した後、エバポレー
ターで約10mj!まで濃縮した。
これを34本のテフロンバッキング付ねじ口試験管に分
注しデシケータ−中で減圧乾固した後500μlの2−
アミノピリジン溶液1を各試験管に加え、よく溶解させ
ふたを閉めヒートブロックで100℃ 15分間加熱し
た後さらに還元溶液*2を30μlずつ加えよく混和さ
せふたをして90℃で15時間ヒートブロックで加熱し
た。
7本分の試験管の内容物を集め水を加え約5m1lとし
た後10mM炭酸水素アンモニウムで平衡化済の5ep
hadex G −10(φ1.5X56cm。
100m1を用いて素通り付近の画分を採取した。なお
この操作を5回くり返して行ない34本分の全ての画分
を採取した。これをエバポレーターで濃縮後陽イオン交
換樹脂[Dowex 50 WX 2H” form 
(100−200mesh) 320 mj2〕での吸
着画分を樹脂量の6倍量の0.5N−水酸化アンモニウ
ム溶液(2000mll )で溶出させエバポレーター
で濃縮した後10mM炭酸水素アンモニウムで平衡化済
の5ephadex G−10(φ1. Ox 45 
cm。
35−)で再び素通り付近の画分を採取し、エバポレー
ターで濃縮した後0DS−8ilicaカラムの初期緩
衝液0を加え1.5n+j!にした。
0DS−3ilicaのカラムを用いて、下記に示す条
件13でサンプルを約30回に分けてカラムに注入しく
図1)、グルコース単位で28糖付近のピーク(図1中
、矢印のピーク)を分取しエバボレー5 6 ターで濃縮した後、へm1de−3ilicaカラムの
初期緩衝液1を加え200μlにした。続いてAm1d
eSilicaカラムを用いて、下記に示す条件1でサ
ンプルを数回に分けてカラムに注入し、グルコース単位
で10.6糖付近のピークを分取しエバポレーターで濃
縮した。10mM炭酸水素アンモニウム溶液200μl
で再溶解し10mM炭酸水素アンモニウムで平衡化済の
5ephadex G−15(φ1.OX45cm  
35+r+jりでの素通り画分を採取し、エバポレータ
ーで乾固し本発明糖鎖を得た。
なお、上記実施例中で使用した試薬カラム条件は次の通
りである。
*12−アミノピリジン溶液; 2−アミノピリジン1gを12 N−HCl10.76
m1に溶解したもの *2 還元溶液; NaB)lscN 10 mg−2−アミノピリジン溶
液20μlおよび水25μlの混合溶液(用時調製)*
 3 0DS−3ilicaカラム IIPLc条件カ
ラム: Shimpack CLC−ODS(0,6c
m X 15cm)島津流速: 1.0 +++1/+
nin。
カラム温度:55℃ A 液:10mMリン酸緩衝液(pH3,8)B 液:
0.5%1−ブタノールを含むA液グラジェント条件:
  Omin、−+ 100m1n。
A液  80%  30% B液  20%  70% * 4  Am1de−Silicaカラム HPLC
条件カラム: TSK−GBL Am1de−80(0
,46cm X 25cm>東ソー 流速: 1. OmA /min。
カラム温度=40℃ C液ニトリエチルアミンにてp)17.3に調整した3
%酢酸水溶液とアセトニトリルの 混合液(混合比 35:65) D 液:上記C液組成の混合比の異なる混合液(混合比
 50:50) グラジェント条件:  Omin −+ 50m1nC
液 100%   0% B液   0% 100% 7 8 なお各カラムで分離きれソ、−、ビーク(D検出は虫光
E−’ター(励起’lJJim 32 [) nm、測
定減反400nm)で行ない各カラムの溶出位置の表示
は、デー1−ストランの加水分解物(/1−・:31糖
)の2− ’j”。
ノビリジル化物の溶出位置を基準に12、その糖鎖数で
、コく しノこ。
得られた本発明糖鎖OJ) I H−N M R測f結
果をンゴく”づ”。
i  H−、、、、、、−N M R測スi二条イノI
】H NMR化学シフト値 (八nomeric−11(> 注) 測定温度は30℃、 但し。
0 ( ) は60℃0 1H−NMR化学シフト値 (Methyl 111) 注〉測定温度は30℃、但しく 〉は60℃。
〔発明の効果〕
本発明糖鎖は癌、リウマチ等の治療剤ああいは免疫賦活
剤として有用である。さらに本発明糖鎖に対する抗体を
用いれば癌、リウ°7チ等ω診断・治療にイj゛用であ
る。
【図面の簡単な説明】
図1は実施例e)において、糖鎖画分を0DS−3il
icaカラムを用いて分離した液体クロマクトゲラフイ
ーのパターンを示す図面である。 以上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次式( I )で示される糖鎖。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I )
JP2062120A 1990-03-13 1990-03-13 新規糖鎖 Pending JPH03263401A (ja)

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JP2062120A JPH03263401A (ja) 1990-03-13 1990-03-13 新規糖鎖
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JP2062120A JPH03263401A (ja) 1990-03-13 1990-03-13 新規糖鎖

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