JPH06335395A - N−アセチルラクトサミンの製造法 - Google Patents
N−アセチルラクトサミンの製造法Info
- Publication number
- JPH06335395A JPH06335395A JP14835593A JP14835593A JPH06335395A JP H06335395 A JPH06335395 A JP H06335395A JP 14835593 A JP14835593 A JP 14835593A JP 14835593 A JP14835593 A JP 14835593A JP H06335395 A JPH06335395 A JP H06335395A
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- acetylglucosamine
- acetyllactosamine
- phenylgalactopyranoside
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- lactosamine
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Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明はフェニルガラクトピラノシド誘導体に
Diplococcus pneumoniae由来の
β−ガラクトシダーゼを作用させ、N−アセチルグルコ
サミン又はN−アセチルグルコサミンを含むオリゴ糖に
フェニルガラクトピラノシド誘導体のガラクトース残基
を転移させ、N−アセチルラクトサミン又はN−アセチ
ルラクトサミンを含むオリゴ糖を得ることによってN−
アセチルラクトサミンを製造する方法である。 【効果】本発明では、Diplococcus pne
umoniae由来のβ−ガラクトシダーゼを用いて作
用させることによって、副生成物の全くないN−アセチ
ルラクトサミンの生合成法を確立することができた。本
発明の方法によれば簡単な精製手段で純粋なN−アセチ
ルラクトサミンを得ることが出来る。
Diplococcus pneumoniae由来の
β−ガラクトシダーゼを作用させ、N−アセチルグルコ
サミン又はN−アセチルグルコサミンを含むオリゴ糖に
フェニルガラクトピラノシド誘導体のガラクトース残基
を転移させ、N−アセチルラクトサミン又はN−アセチ
ルラクトサミンを含むオリゴ糖を得ることによってN−
アセチルラクトサミンを製造する方法である。 【効果】本発明では、Diplococcus pne
umoniae由来のβ−ガラクトシダーゼを用いて作
用させることによって、副生成物の全くないN−アセチ
ルラクトサミンの生合成法を確立することができた。本
発明の方法によれば簡単な精製手段で純粋なN−アセチ
ルラクトサミンを得ることが出来る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はきわめて選択的に、か
つ、効率よくN−アセチルラクトサミンを製造する方法
で、製造されたN−アセチルラクトサミンは簡単な精製
手段で純粋な製品とすることができる。
つ、効率よくN−アセチルラクトサミンを製造する方法
で、製造されたN−アセチルラクトサミンは簡単な精製
手段で純粋な製品とすることができる。
【0002】純粋なN−アセチルラクトサミンは糖蛋白
質や糖脂質の糖鎖の合成の原料として、また、これら糖
鎖の研究の試薬としてきわめて有用である。
質や糖脂質の糖鎖の合成の原料として、また、これら糖
鎖の研究の試薬としてきわめて有用である。
【0003】
【従来技術及び問題点】ガラクトースとN−アセチルグ
ルコサミンとがβ1−4結合でつながった2糖、即ちN
−アセチルラクトサミン構造は、糖蛋白質中の糖鎖ある
いは糖脂質中の糖鎖に含まれている。近年、この2糖を
含む複合糖質糖鎖の生理活性に注目が集まり、この2糖
を含む糖鎖の合成法の確立が急がれている。化学合成法
でそのような糖鎖を合成する場合、N−アセチルラクト
サミンブロックを別途合成し、この2糖を他のオリゴ糖
のブロックと繋ぎ合わせるいわゆるブロック合成が主流
である。そのために、糖蛋白質糖鎖あるいは糖脂質糖鎖
を合成する場合には、N−アセチルラクトサミンの合成
は必須となるのである。
ルコサミンとがβ1−4結合でつながった2糖、即ちN
−アセチルラクトサミン構造は、糖蛋白質中の糖鎖ある
いは糖脂質中の糖鎖に含まれている。近年、この2糖を
含む複合糖質糖鎖の生理活性に注目が集まり、この2糖
を含む糖鎖の合成法の確立が急がれている。化学合成法
でそのような糖鎖を合成する場合、N−アセチルラクト
サミンブロックを別途合成し、この2糖を他のオリゴ糖
のブロックと繋ぎ合わせるいわゆるブロック合成が主流
である。そのために、糖蛋白質糖鎖あるいは糖脂質糖鎖
を合成する場合には、N−アセチルラクトサミンの合成
は必須となるのである。
【0004】N−アセチルラクトサミンブロックを合成
するには、化学合成法よりも酵素合成法の方が、一段階
の反応で目的物が得られることから、専ら酵素合成法の
研究が多くなされている。これまでN−アセチルラクト
サミンの酵素合成法として、高エネルギー化合物UDP
−ガラクトースとN−アセチルグルコサミンを原料とし
て、ガラクトース転移酵素により合成する方法が知られ
ているが、原料および転移酵素が高価であり工業的生産
には多くの課題を含む製造法である。
するには、化学合成法よりも酵素合成法の方が、一段階
の反応で目的物が得られることから、専ら酵素合成法の
研究が多くなされている。これまでN−アセチルラクト
サミンの酵素合成法として、高エネルギー化合物UDP
−ガラクトースとN−アセチルグルコサミンを原料とし
て、ガラクトース転移酵素により合成する方法が知られ
ているが、原料および転移酵素が高価であり工業的生産
には多くの課題を含む製造法である。
【0005】一方、酵素によるオリゴ糖合成法のもう一
つのアプローチとして加水分解酵素を利用する方法があ
る。一般に加水分解酵素は微生物の培養液から得られる
場合が多く、安価に入手できることが多い。この方法に
よるN−アセチルラクトサミンの合成例として、従来か
らBacillus circulans由来のβ−ガ
ラクトシダーゼの有する転移活性を利用して、ラクトー
スのガラクトース残基をN−アセチルグルコサミンに転
移させる方法が知られている(特開平3−49692、
特開平3−49693、特開平3−175990)。こ
の方法は、安価なラクトースとN−アセチルグルコサミ
ンを原料とし、また加水分解酵素も微生物由来であるの
で安価である。
つのアプローチとして加水分解酵素を利用する方法があ
る。一般に加水分解酵素は微生物の培養液から得られる
場合が多く、安価に入手できることが多い。この方法に
よるN−アセチルラクトサミンの合成例として、従来か
らBacillus circulans由来のβ−ガ
ラクトシダーゼの有する転移活性を利用して、ラクトー
スのガラクトース残基をN−アセチルグルコサミンに転
移させる方法が知られている(特開平3−49692、
特開平3−49693、特開平3−175990)。こ
の方法は、安価なラクトースとN−アセチルグルコサミ
ンを原料とし、また加水分解酵素も微生物由来であるの
で安価である。
【0006】しかしながらこの方法では、原料のラクト
ースも2糖であり、生成物のN−アセチルラクトサミン
も2糖であることから、反応液から目的物のN−アセチ
ルラクトサミンのみを取り出すには、活性炭クロマトグ
ラフィー、ゲル濾過、高速液体クロマトグラフィー等の
手段を組み合わせる必要があり、極めて厄介である。ま
た、このBacillus circulans由来の
β−ガラクトシダーゼを用いた転移反応では、最適条件
でも10%程度のβ1−6結合のいわゆるアロラクトサ
ミンが生成してしまうことが報告されている(K.Sa
kai, R.Katsumi, H.Ohi, T.
Usui, and Y.Ishido, J.Car
bohydrate Chemistry, 11,
553−565(1992))。この傾向は反応時間が
不適切であればさらに助長されるとも記されている。従
ってこの方法は反応は容易であるが、β1−4結合した
N−アセチルラクトサミンのみを純粋に取り出すには、
糖製工程が複雑であるという難点をもっている。
ースも2糖であり、生成物のN−アセチルラクトサミン
も2糖であることから、反応液から目的物のN−アセチ
ルラクトサミンのみを取り出すには、活性炭クロマトグ
ラフィー、ゲル濾過、高速液体クロマトグラフィー等の
手段を組み合わせる必要があり、極めて厄介である。ま
た、このBacillus circulans由来の
β−ガラクトシダーゼを用いた転移反応では、最適条件
でも10%程度のβ1−6結合のいわゆるアロラクトサ
ミンが生成してしまうことが報告されている(K.Sa
kai, R.Katsumi, H.Ohi, T.
Usui, and Y.Ishido, J.Car
bohydrate Chemistry, 11,
553−565(1992))。この傾向は反応時間が
不適切であればさらに助長されるとも記されている。従
ってこの方法は反応は容易であるが、β1−4結合した
N−アセチルラクトサミンのみを純粋に取り出すには、
糖製工程が複雑であるという難点をもっている。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、純粋のN
−アセチルラクトサミンを経済的に製造すべく鋭意検討
した結果、Diplococcus pneumoni
aeの産生するβ−ガラクトシダーゼを用いることによ
り、β1−4結合のN−アセチルラクトサミンが選択的
に得られることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
−アセチルラクトサミンを経済的に製造すべく鋭意検討
した結果、Diplococcus pneumoni
aeの産生するβ−ガラクトシダーゼを用いることによ
り、β1−4結合のN−アセチルラクトサミンが選択的
に得られることを見いだし、本発明を完成するに至っ
た。
【0008】本発明は、フェニルガラクトピラノシド誘
導体を基質とし、Diplococcus pneum
oniae由来のガラクトシダーゼを作用させることに
より、N−アセチルグルコサミンあるいはN−アセチル
グルコサミンを含むオリゴ糖にガラクトース残基を転移
させ、ガラクトースがN−アセチルグリコサミン残基の
4位にβ−結合した化合物であるN−アセチルラクトサ
ミンをきわめて効率よく、かつ、選択的に製造する方法
である。
導体を基質とし、Diplococcus pneum
oniae由来のガラクトシダーゼを作用させることに
より、N−アセチルグルコサミンあるいはN−アセチル
グルコサミンを含むオリゴ糖にガラクトース残基を転移
させ、ガラクトースがN−アセチルグリコサミン残基の
4位にβ−結合した化合物であるN−アセチルラクトサ
ミンをきわめて効率よく、かつ、選択的に製造する方法
である。
【0009】本発明はN−アセチルラクトサミンの製造
にDiplococcus pneumoniae由来
のβ−ガラクトシダーゼを使用する点に大きな特色を有
するものである。
にDiplococcus pneumoniae由来
のβ−ガラクトシダーゼを使用する点に大きな特色を有
するものである。
【0010】本発明に使用するDiplococcus
pneumoniae由来のガラクトシダーゼはベー
リンガー マンハイム バイオケミカルスの販売に係る
ものであって、当業者は容易に入手し得るものである。
pneumoniae由来のガラクトシダーゼはベー
リンガー マンハイム バイオケミカルスの販売に係る
ものであって、当業者は容易に入手し得るものである。
【0011】また、本実施例においては精製したβ−ガ
ラクトシダーゼを用いたが、N−アセチルラクトサミン
の合成の場合には、β−ガラクトシダーゼ以外の酵素を
含んだDiplococcus pneumoniae
培養液の濃縮物をそのまま用いてもなんら差し支えな
い。
ラクトシダーゼを用いたが、N−アセチルラクトサミン
の合成の場合には、β−ガラクトシダーゼ以外の酵素を
含んだDiplococcus pneumoniae
培養液の濃縮物をそのまま用いてもなんら差し支えな
い。
【0012】本発明における基質であるフェニルガラク
トピラノシド誘導体としては、パラニトロフェニル−β
−D−ガラクトピラノシド、フェニル−β−D−ガラク
トピラノシドなどがあるが、フェノール系の化合物をア
グリコンとして持つガラクトピラノシドなら特に限定す
るものではなく、たとえばα−、β−異性体の混合物で
あってもα−異性体は未反応のまま残るのでなんら差し
支えない。
トピラノシド誘導体としては、パラニトロフェニル−β
−D−ガラクトピラノシド、フェニル−β−D−ガラク
トピラノシドなどがあるが、フェノール系の化合物をア
グリコンとして持つガラクトピラノシドなら特に限定す
るものではなく、たとえばα−、β−異性体の混合物で
あってもα−異性体は未反応のまま残るのでなんら差し
支えない。
【0013】また、本発明に用いるN−アセチルグルコ
サミンは純品でもよく、また、その他の各種糖鎖の混合
した未精製品でもよい。
サミンは純品でもよく、また、その他の各種糖鎖の混合
した未精製品でもよい。
【0014】本発明においては、フェニルガラクトピラ
ノシド誘導体とN−アセチルグルコサミンもしくはその
含有オリゴ糖を20%(V/V)程度のジメチルスルホ
キシドを添加した緩衝液を用いて溶解して酵素反応させ
るのが好ましいが、いずれも溶解して酵素反応を行うこ
とができるものであれば、ジメチルホルムアミド、アセ
トニトリルなどの有機溶媒を添加した各種緩衝液を適宜
使用することができる。
ノシド誘導体とN−アセチルグルコサミンもしくはその
含有オリゴ糖を20%(V/V)程度のジメチルスルホ
キシドを添加した緩衝液を用いて溶解して酵素反応させ
るのが好ましいが、いずれも溶解して酵素反応を行うこ
とができるものであれば、ジメチルホルムアミド、アセ
トニトリルなどの有機溶媒を添加した各種緩衝液を適宜
使用することができる。
【0015】Diplococcus pneumon
iae由来のβ−ガラクトシダーゼは、フェニルガラク
トピラノシド誘導体とN−アセチルグルコサミンもしく
はその含有オリゴ糖の混合溶液に添加され、25〜40
℃の酵素反応適温で、2〜50時間の反応適時間で緩や
かに攪拌しながら反応させるのが好ましい。
iae由来のβ−ガラクトシダーゼは、フェニルガラク
トピラノシド誘導体とN−アセチルグルコサミンもしく
はその含有オリゴ糖の混合溶液に添加され、25〜40
℃の酵素反応適温で、2〜50時間の反応適時間で緩や
かに攪拌しながら反応させるのが好ましい。
【0016】本発明の反応においては、反応溶液中に存
在する2糖はβ1−4結合したN−アセチルラクトサミ
ンのみになることから、実施例に示した如く活性炭クロ
マトグラフィーのみで純粋な製品を得ることができる。
在する2糖はβ1−4結合したN−アセチルラクトサミ
ンのみになることから、実施例に示した如く活性炭クロ
マトグラフィーのみで純粋な製品を得ることができる。
【0017】次に本発明の実施例を示す。
【0018】
【0019】
【実施例1】パラニトロフェニル−β−ガラクトピラノ
シド200mgとN−アセチルグルコサミン734mg
とを、400μlのジメチルスルホキシドと2mlの
0.2M燐酸緩衝液(pH6.0)の混合溶媒に溶解
し、これにDiplococcus pneumoni
ae由来のβ−ガラクトシダーゼ(ベーリンガー マン
ハイム バイオケミカルス、1 unit/ml)20
μlを添加して、37℃で16時間緩やかに攪拌した。
反応液を沸騰水中5分間加熱し酵素を失活させた後、1
0mlの水を加えて、活性炭カラム(2cm×50c
m)にアプライした。水1lと20%メタノール水溶液
1lのグラジエントにより溶出を行った。UV(215
nm)吸収のある2糖画分を集めて濃縮したところ、4
7mgの純粋なN−アセチルラクトサミンが得られた。
シド200mgとN−アセチルグルコサミン734mg
とを、400μlのジメチルスルホキシドと2mlの
0.2M燐酸緩衝液(pH6.0)の混合溶媒に溶解
し、これにDiplococcus pneumoni
ae由来のβ−ガラクトシダーゼ(ベーリンガー マン
ハイム バイオケミカルス、1 unit/ml)20
μlを添加して、37℃で16時間緩やかに攪拌した。
反応液を沸騰水中5分間加熱し酵素を失活させた後、1
0mlの水を加えて、活性炭カラム(2cm×50c
m)にアプライした。水1lと20%メタノール水溶液
1lのグラジエントにより溶出を行った。UV(215
nm)吸収のある2糖画分を集めて濃縮したところ、4
7mgの純粋なN−アセチルラクトサミンが得られた。
【0020】
【実施例2】フェニル−β−D−ガラクトピラノシド6
00mgとN−アセチルグルコサミン2.2gとを、
1.2mlのジメチルスルホキシドと6mlの0.2M
燐酸緩衝液(pH6.0)の混合溶媒に溶解し、これに
Diplococcus pneumoniae由来の
β−ガラクトシダーゼ(同上)200μlを添加して、
37℃で6時間緩やかに攪拌した。反応液を沸騰水中5
分間加熱し酵素を失活させた後、100mlの水を加え
て、活性炭カラム(2cm×50cm)にアプライし
た。水1lと30%メタノール水溶液1lのグラジエン
トによる溶出を行った。UV(215nm)吸収のある
2糖画分を集めて濃縮したところ、230mgの純粋な
N−アセチルラクトサミンが得られた。
00mgとN−アセチルグルコサミン2.2gとを、
1.2mlのジメチルスルホキシドと6mlの0.2M
燐酸緩衝液(pH6.0)の混合溶媒に溶解し、これに
Diplococcus pneumoniae由来の
β−ガラクトシダーゼ(同上)200μlを添加して、
37℃で6時間緩やかに攪拌した。反応液を沸騰水中5
分間加熱し酵素を失活させた後、100mlの水を加え
て、活性炭カラム(2cm×50cm)にアプライし
た。水1lと30%メタノール水溶液1lのグラジエン
トによる溶出を行った。UV(215nm)吸収のある
2糖画分を集めて濃縮したところ、230mgの純粋な
N−アセチルラクトサミンが得られた。
【図1】実施例1の反応における16時間経過時の、反
応液の高速液体クロマトグラフィーを示す図である。カ
ラム:資生堂カプセルパックNH2、溶離液:75%ア
セトニトリル、検出:示差屈折率計。
応液の高速液体クロマトグラフィーを示す図である。カ
ラム:資生堂カプセルパックNH2、溶離液:75%ア
セトニトリル、検出:示差屈折率計。
【図2】実施例1において活性炭カラムクロマトグラフ
ィー後の2糖画分を集めて得られた生成物の高速液体ク
ロマトグラフィーを示す図である。測定条件は図1と同
じ。
ィー後の2糖画分を集めて得られた生成物の高速液体ク
ロマトグラフィーを示す図である。測定条件は図1と同
じ。
Claims (3)
- 【請求項1】 フェニルガラクトピラノシド誘導体にD
iplococcus pneumoniae由来のβ
−ガラクトシダーゼを作用させ、N−アセチルグルコサ
ミン又はN−アセチルグルコサミンを含むオリゴ糖にフ
ェニルガラクトピラノシド誘導体のガラクトース残基を
転移させ、N−アセチルラクトサミン又はN−アセチル
ラクトサミンを含むオリゴ糖を得ることを特徴とするN
−アセチルラクトサミンの製造法。 - 【請求項2】 パラニトロフェニル−β−D−ガラクト
ピラノシドとN−アセチルグルコサミンにDiploc
occus pneumoniae由来のβ−ガラクト
シダーゼを作用させ、N−アセチルラクトサミンを得る
ことを特徴とするN−アセチルラクトサミンの製造法。 - 【請求項3】 フェニル−β−D−ガラクトピラノシド
とN−アセチルグルコサミンにDiplococcus
pneumoniae由来のβ−ガラクトシダーゼを
作用させ、N−アセチルグルコサミンを得ることを特徴
とするN−アセチルラクトサミンの製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14835593A JPH06335395A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | N−アセチルラクトサミンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14835593A JPH06335395A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | N−アセチルラクトサミンの製造法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06335395A true JPH06335395A (ja) | 1994-12-06 |
Family
ID=15450906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14835593A Pending JPH06335395A (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | N−アセチルラクトサミンの製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06335395A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001292791A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-23 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | N−アセチルラクトサミンの製造方法 |
JP2001354691A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-12-25 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 精製されたn−アセチルラクトサミンの製造方法 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP14835593A patent/JPH06335395A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001292791A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-23 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | N−アセチルラクトサミンの製造方法 |
JP2001354691A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-12-25 | Seikagaku Kogyo Co Ltd | 精製されたn−アセチルラクトサミンの製造方法 |
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