JPH06505638A - オリゴ糖酵素基質及びインヒビター:方法及び組成物 - Google Patents

オリゴ糖酵素基質及びインヒビター:方法及び組成物

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JPH06505638A JP4508819A JP50881992A JPH06505638A JP H06505638 A JPH06505638 A JP H06505638A JP 4508819 A JP4508819 A JP 4508819A JP 50881992 A JP50881992 A JP 50881992A JP H06505638 A JPH06505638 A JP H06505638A
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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】 オリゴ糖酵素基質及びインヒビター:方法及び組成物共同未決出願の相互参照 本件出願は1991年7月30B1こ出願された米国特許出願第07/738. 211号の一部継続出願であり、その米国特許出願それ自体は1991年3月1 881こ出願された米国特許出願第07/670.701号及び1991年5月 30田こ出願された米国特許出願第07/707゜600号の一部継続出願であ る。
技術分野 本発明はオリゴ糖化合物、更に詳しくは、グリコジルトランスフェラーゼ酵素及 びグリコシダーゼ酵素の基質またはインヒビターである三糖、三糖及び四糖、そ れらの製造並びに使用に関する。
背景技術 複雑な保護/脱保護、活性化及びカップリングの方法に基くオリゴ糖の立体制御 合成が良く確立されていた。例えば、ダニシエフスキイ(Danishefsk y)ら著、J、Am、 Chea Sac、 、 111:6656(1989 );才力モトら著、Tetrahedron、 46:5835(19X0); 及 びイトウら著、Tetrahedron、 46:89(1990)を参照のこ と。その化学合成の有益な別法はグリコジルトランスフェラーゼ酵素またはグリ コシダーゼ酵素に基く酵素的オリゴ糖合成である。トーン(Toone)ら著、 Tetrahedron、 45:5365(1989)を参照のこと。このよ うな酵素的合成の一つの利点は、徹底的な保護工程及び脱保護工程の欠如である 。このような酵素的合成の欠点は、グリコジルトランスフェラーゼ酵素及びグリ コシダーゼ酵素の特異性により生じる生産物生成の明らかな制限である。
グリコジルトランスフェラーゼは、アクセプターサツカリドへの活性化されたド ナー単糖の転移を触媒作用する高度に特異的な酵素である。その転移はオリゴ糖 または多糖の伸長または合成をもたらす。
シアリルトランスフェラーゼ、フコシルトランスフェラーゼ、ガラクトシルトラ ンスフェラーゼ、N−アセチルガラクトサミニルトランスフェラーゼ、N−アセ チルグルコサミニルトランスフェラーゼ等を含む幾つかのグリコジルトランスフ ェラーゼ型が記載されていた。ベイヤー(Beyer)ら著、Adv、 Enz ymol、 52:23(1981)を参照のこと。これらの酵素の表示はドナ ー基質の性質を示す。こうして、例えば、シアリルトランスフェラーゼはシアル 酸部分をアクセプター分子に転移する。
上記の全般の酵素型の夫々の中で、特異的トランスフェラーゼ酵素は、形成され たグリコシド連鎖の型により更に表示される。例えば、β1. 4−ガラクトシ ルトランスフェラーゼはガラクトシル部分をアクセプター分子に転移して、この ようなアクセプターによるβ1. 4−グリコシド連鎖を形成する。
更に、グリコジルトランスフェラーゼは、ドナーグリコジル化合物が転移される アクセプター分子により特徴付けられる。牛乳からのβl、4−ガラクトシルト ランスフェラーゼ(Gait、 EC2,4,1,22)はアクセプター基質と してN−アセチルグリコサミン(GIcNAc)及びそのグリコシド(βがα− グリコシドよりも良好である)を受容することが知られている。例えば、ジャン パチャー(Schanbacher )ら著、J、 Biol、 Chem、  、 245.5057(1970);バーリナ−(Berliner)ら著、M o1. Cel 1.@Bioc− heu 62:37(1984);ヌネッッ(Nunez)ら著、Bioche mistry、 19:495(1980);ベイヤーら著、Adv、Enzy mol、52:23(1981);バーカー(Barker)ら著、J、 Bi ol、 Chew、 、 247:7135(1972);及びババッド(Ba bad)ら著、J、 Biol、 Chem、 、 241.2672(196 6)を参照のこと。また、グルコース並びにそのα−グリコシド及びβ−グリコ シドが受容し得るが、ラクトアルブミンがα−グリコシドに関して必要とされる 。ベイヤーらの上記の文献を参照のこと。
上記のドナー及び連鎖特異性と一緒に採用して、このようなアクセプター特異性 はグリコジルトランスフェラーゼ活性の特異な生産物を特定するのに使用される 。
オリゴ糖は、還元末端のサツカリドが実際に還元糖であるか否かを問わないで、 還元性末端及び非還元性末端を有すると考えられる。容認された命名法に従って 、オリゴ糖は左に非還元性末端、そして右に還元性末端を有して本明細書に記載 される。
こうして、本明細書に記載された全てのオリゴ糖は、非還元性サツカリドの名称 または略号(例えば、Ga1)、続いてグリコシド形成の配置(αまたはβ)、 その結合に関与した非還元性サツカリドの環位置(lまたは2)、その結合に関 与した還元性サツカリドの環位置(2,3,4,6または8)、そして次に還元 性サツカリドの名称または略号(例えば、GlcNAc)で記載される。
自然に起こる合成経路を、その合成反応を抑制することにより研究するのに使用 し得る合成サツカリドをつくることは、しばしば極めて困難である。このような 合成インヒビターの欠如は、炭水化物生産及び回転に関する代謝変化の効果を調 べようとする試みを妨げる。
また、薬剤用の担体または可溶化剤として有益である新規な非天然産のオリゴ糖 及び多糖を調製することは、しばしば困難であり、またこれらは、それらの非天 然構造のために、生体内で分解に対して抵抗性である。
° それ故、トランスフェラーゼ酵素及びグリコシダーゼ酵素の基質またはイン ヒビターとして利用できるオリゴ糖化合物及びその有効な製造方法に対する緊急 の要望がある。
発明の簡単な要約 本発明は、幾つかのグリコシルトランスフエラーセの基質であり、またその他の グリコジルトランスフェラーゼ酵素及びグリコシダーゼ酵素を抑制する新規なオ リゴ糖、並びにこのようなオリゴ糖の製造方法を提供する。また、これらのオリ ゴ糖はシアリルLe’及びその類縁体の如きその他のオリゴ糖の合成におけるビ ルディング・ブロックとして有益である。
−局面において、本発明は構造式I: に相当するオリゴ糖を意図している。
[式中、 Xは0.S、SO,SO2またはNR+s(式中、Rlsは水素、cl−c1! アシル、Cl−C+tフルキル、Cl−C47にコキシカルポニルであり、また は>NR+sはCl−CuアルキルN−オキサイドである)であり;R−よ不在 (存在しないこと)、水素、ヒドロキシル、C,−C,アシル、Cl−C4アル コキシカルボニルオキシ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アルコ キシドもしくはアルコキシアルコキシドまたはグリコシド連鎖サツカリドであり : R1″は水素であり、またはえとR3°は一緒になってオキソ基を形成し;R1 は不在、水素、ヒドロキシル、ハライド、Cl−Csアルコキシまたは、NR0 7R1,(式中、Rltは水素またはCl−C4アルキルであり、かっRIsは 水素、C,−C,アルキル、Cl−C4アシル、またはC,−C,アルコキシカ ルボニルであり、またはNR+vR+sは一緒になって4〜8個の炭素原子を含 む環状イミド基を形成する)であり: R3及びR1は独立に水素、Cl−C4アルキル、ヒドロキシル、チオフェニル 、C,−C,アルキルチオ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アル コキシドもしくはアルコキシアルコキシド、グリコシド連鎖のグルコシル基、N −アセチルグルコサミニル基、ガラクトシル基、N−アセチルガラクトサミニル 基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル基、シアリル基またはこれらの三糖 であり、またはR8及びR1は一緒になってオキソ基を形成し、但し、(i)R s及びR1が一緒になってオキソ基を形成する場合、(ii)Ry及びR8が不 在であり、それらの結合がエチレン性不飽和を形成する場合または(iii)  XがNR,、である場合を除いて、R3及びR4の少な(とも一つが水素である ことを条件とする;R3は不在、水素、ヒドロキシル、メチル、C、−C,アシ ルまたはCl−Caアルコキシカルボニルオキシであり; R6は不在、ヒドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンC l−C4アシルオキシまたはベンジルオキシであり;R1は水素またはカルボキ シルであり;R,は水素、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり:R1はヒド ロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンCl−C4アシルオ キシまたはベンジルオキシであり、またR8が水素であり、かっR11がN−ア セチルアミノである場合には3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル、 3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル、3−アジド−1゜2−ジ ヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピルであり ; R1゜は不在、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり:R0は不在、ヒドロキ シルまたはアセトアミドであり;R1!はヒドロキシルまたはアセトアミドであ り:R13はヒドロキシメチルまたはトリヒドロキシプロピルであり、またR4 が水、素であり、かつR1,がN−アセチルアミノである場合には3−アセトキ シ−1゜2−ジヒドロキシプロピル、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキ シプロピル、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ− 1,2−ジヒドロキシプロピルであり; Rt4は水素またはカルボキシルであり;Rlsは水素、ヒドロキシルまたはア セトアミドであり:かつmは0またはIであり、その結果、mが0である場合に は、環Cは不在であり、またmが1である場合には、環Cは存在する;但し、( a)置換基R,,R,及びR3の一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bから不 在であり、また環Bが不在置換基の環B炭素へのグリコシド結合により環Aに結 合され、また番号を付された置換基またはヒドロキシルのみが不在であること( 環へがここに列挙された以外のその置換基またはヒドロキシルの位置で環Bに結 合されている場合);(b)mがlである場合、置換基Rho及びRuの一つま たはR9のヒドロキシル基が環Aから不在であり、また環Cがその不在置換基ま たはヒドロキシルの環A炭素へのグリコシド結合により環へに結合されており、 また番号を付された置換基またはヒドロキシルのみ力坏在であり(環Cがその置 換基またはヒドロキシルの位置で環Aに結合されている場合)、またはRいRt  、Rsのうちの第二の置換基またはR6のヒドロキシプロピルであり、また環 Cがその第二の不在置換基またはヒドロキシルの環B炭素へのグリコシド結合に より環Bに結合されていること;(C)下記の構造の一つが存在する場合にのみ Xが0であること;(i)R+とR1′が一緒になってオキソ基を形成する、( ii)R1とR1またはR4とがヒドロキシルではない、(iii) RsとR 4が一緒になってオキソ基を形成する、(jv)RsとR1のどちらもがCl− C*アシルルチオである、または(v) RsとR8力坏在であり、かつそれら の結合がエチレン性不飽和を形成し、またR+ 、Rs 、RsまたはR1のい ずれかがヒドロキシルではなく、またはR6がヒドロキシメチルではない】また (d) RtとR8力坏在であり、またXが0である場合にのみそれらの結合が エチレン性不飽和を形成することを条件とする] 別の局面において、本発明は構造式IIに相当するオリゴ糖を意図している。
[式中、 Xは0、s、so、sotまたはNR+a(式中、R16は水素、Cl−Clt アシル、Cl−Cuアルキル アルキルN−オキサイドである)であり;R,は不在、水素、ヒドロキシル、C .−C.アシル、Cl−Csアルコキシカルボニルオキシ、5個までの炭素原子 を含む飽和もしくは不飽和アルコキシドもしくはアルコキシアルコキシドまたは グリコシド連鎖サツカリドであり;R1は水素であり、またはR1とR1′は一 緒になってオキソ基を形成し:Rtは不在、水素、ヒドロキシル、ハライド、C l−CsアルコキシまたはN R+ t R1g (式中、R+tは水素または Cl−C4アルキルであり、かつRIIは水素、Cl−C4アルキル、Cl−C 4アシル、またはCl−C4アルコキシカルボニルであり、またはNR+tRr aは一緒になって4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)であり; Rs及びR1は独立に水素、C,−C,アルキル、ヒドロキシル、チオフェニル 、Cl−Csアルキルチオ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アル コキシドもしくはアルコキシアルコキシド、グリコシド連鎖のグルコシル基、N −アセチルグルコサミニル基、ガラクトシル基、N−アセチルガラクトサミニル 基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル基、シアリル基またはこれらの三糖 であり、またはR1及びR1は一緒になってオキソ基を形成し、但し、(i)R s及びR4が一緒になってオキソ基を形成する場合、(ii)Rw及びR5が不 在であり、それらの結合がエチレン性不飽和を形成する場合または(iii)  XがNR+sである場合を除いて、R1及びR4の少な(とも一つが水素である ことを条件とする;R5は不在、水素、ヒドロキシル、メチル、Cl−Caアシ ルまたはCl−C4アルコキシカルボニルオキシであり; 、Rsは不在、ヒドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレン C0二C4アシルオキシまたはベンジルオキシであり;R7は水素またはカルボ キシルであり;R,は水素、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり:R9はヒ ドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンC0二C4アシル オキシまたはベンジルオキシであり、またR8が水素であり、かつR11がN− アセチルアミノである場合には3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル 、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル、3−アジド−1゜2− ジヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピルであ り; R++はヒドロキシルまたはアセトアミドであり;但し、(a)置換基R+ 、 Rt 、Rsの一つまたはR8のヒドロキシル基が環Bから不在であり、また環 Bがその不在置換基の環B炭素へのグリコシド結合により環Aに結合され、また 番号を付された置換基またはヒドロキシルのみが不在であること(環Aがここに 列挙された以外のその置換基またはヒドロキシルの位置で環Bに結合されている 場合);(b)下記の構造の一つが存在する場合にのみXがOであること;(i )R1とR+’が一緒になつてオキソ基を形成する、(ii)R+とR1または R4とがヒドロキシルではない、(iii) RsとR4が一緒になってオキソ 基を形成する、(iv)RsまたはR4のいずれかがCl−Csアルキルチオで ある、または(v)RtとR3が不在であり、かつそれらの結合がエチレン性不 飽和を形成し、またR+ 、Rs 、RsまたはR1のいずれかがヒドロキシル ではなく、またはR6がヒドロキシメチルではない:また(C) R1とR1が 不在であり、またXが0である場合にのみそれらの結合がエチレン性不飽和を形 成することを条件とする] 別の局面において、本発明は、水性媒体中で活性化されたドナー単糖を活性化さ れたドナー単糖とアクセプターサツカリドの両方に対して特異性を有する触媒量 のグリコジルトランスフェラーゼの存在下で上記の式II、または下記の式I1 1のアクセプターサツカリドと混合して反応混合物を生成する工程、及びその反 応混合物を、アクセプターサツカリドがグリコジル化され、そしてグリコジル化 されたアクセプターサツカリドを生成するのに充分な期間及び条件下に保つ工程 を含むグリコジル化の方法を提供する。
(式中、式IIIのX及びR3−R6は上記の式11に定義されたとおりである )好ましい実施態様において、グリコジル化の方法は、(a)水性媒体中で、 (i)アクセプターサツカリド: (ii)ドナー単糖; (iii) トナー単糖に対して特異性を有する活性化ヌクレオチド:(iv) 活性化されたドナー単糖を再生する系;(V)ピロホスフェート脱除剤;及び (vl)ドナー単糖の活性化された形態及びアクセプターサツカリドの両方に対 して特異性を有する触媒量のグリコジルトランスフェラーゼと、ドナー単糖及び 活性化ヌクレオチドの両方に対して特異性を有する触媒量のヌクレオチド−糖− ピロホスホリラーゼ を互いの存在下で混合して反応混合物を生成する工程;及び(b)その反応混合 物を、アクセプターサツカリドがグリコジル化され、そしてグリコジル化された アクセプターサツカリドを生成するのに充分な期間及び条件下に保つ工程 を含む。
アクセプターサツカリドはアクセプター単糖またはアクセプターオリゴ糖であり 得る。アクセプターオリゴ糖それ自体は反応混合物中で調製でき、その反応混合 物は <a)第二のアクセプターサツカリド;(b)第二のドナー単糖: (C)第二のドナー単糖に対して特異性を有する第二の活性化ヌクレオチド;( d)第二の活性化されたドナー単糖を再生する系;(e)(i)第二のドナー単 糖の活性化された形態及び第二のアクセプターサツカリドの両方に対して特異性 を有する触媒量のグリコジルトランスフェラーゼと、(ii)第二のドナー単糖 及び第二の活性化ヌクレオチドの両方に対して特異性を有する触媒量のヌクレオ チド−糖−ピロホスホリラーゼを更に含む。
そのグリコジル化の方法に使用される活性化されたドナー単糖再生系は、ホスフ ェートドナー及び触媒量のキナーゼ(これはホスフェートドナーから活性化ヌク レオチドへのホスフェートの転移を触媒作用する)を含む。
また、本発明はフ7−ゲミド(phagemid)CMPSIL−1(このファ ーゲミドは、修飾されたCMP−シアル酸シンセターセ酵素を暗号化する遺伝子 を含む)で形質転換さ更に、本発明は上記の式IIIのアクセプターサツカリド を意図している。
また、水性媒体中に分散されたグリコジルトランスフェラーゼまたはグリコシダ ーゼ抑制量の前記のオリゴ糖化合物を含む組成物が本発明により意図されている 。水性媒体は医薬上杵されることが好ましい。
図面の簡単な説明 明細書の一部を形成する図面において、図1はGa1T遺伝子並びにその他の成 分の配置を示すプラスミドplN−GTの略図である。
図2は、CMP−NeuAcシンセターゼ構造遺伝子を含むだけでなく、上流の Lac2プロモーターと、Eco R1制限部位(下線が施されている)、リポ ソーム結合部位(Rib、下線が施された配列)及びATG (下線が施されて いる)開始シグナルを有するリンキングDNAと、tagペプチドの下流のアミ ノ酸残基配列及び開A停止シグナル(箱形で示されている)、続いて下流にXb a I制限部位及びNot I制限部位と、実施例2に記載のλLclベクター からのアームを含む1.3kbのPCR増幅増幅度物を含むDNAインサートの 構成を示す略図である。
図3はファーゲミドCMPSIL−1の主要な特徴を示す略図である。図2から のPCR増幅生産物インサートが上に示されている。また、インサート及びその 他の遺伝子の配向が示されている。
本発明の化合物は、オリゴ糖、即ち、2〜lOのサツカリド単位を含む化合物、 好ましくは三糖、三糖または四糖である。
一実施態様において、本発明のオリゴ糖は構造式Iに相当する。
[式中、 XはO,S、SO,SO2またはNRts(式中、RI6は水素、Cr−Cuア シル、Ct−Cttアルキル、Cl−C4アルコキシカルボニルであり、または >NR、sはCt−C+tアルキルN−オキサイドである)であり;R8は不在 、水素、ヒドロキシ、Cl−C4アシル、C,−C,アルコキシカルボニルオキ シ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アルコキシドもしくはアルコ キシアルコキシドまたはグリコシド連鎖サツカリドであり;R5”は水素であり 、またはR3とR+’は一緒になってオキソ基を形成し:R1は不在、水素、ヒ ドロキシル、ハライド、C,−C,アルコキシまたはNR+tR+* (式中、 Rltは水素またはCl−C4アルキルであり、かつR1,は水素、C,−C, アルキル、Cl−C4アシル、またはCl−C4アルコキシカルボニルであり、 またはNR+tR+*は一緒になって4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を 形成する)であり; R1及びR4は独立に水素、Cl−C4アルキル、ヒドロキシル、チオフェニル 1、C,−C,アルキルチオ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和ア ルコキシドもしくはアルコキシアルコキシド、グリコシド連鎖のグルコシル基、 N−アセチルグルコサミニル基、ガラクトシル基、N−アセチルガラクトサミニ ル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル基、シアリル基またはこれらの三 糖であり、またはR1及びR1は一緒になってオキソ基を形成し、但し、(i) Rs及びR4が一緒になってオキソ基を形成する場合、(ii)Rz及びR8力 坏在であり、それらの結合がエチレン性不飽和を形成する場合または(iii)  XがNRlsである場合を除いて、R1及びR1の少な(とも一つが水素であ ることを条件とする:R3は不在、水素、ヒドロキシル、メチル、Cl−C4ア シルまたはC,−C,アルコキシカルボニルオキシであり: R6は不在、ヒドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンC ,−C4アンルオキシまたはベンジルオキシであり。
R7は水素またはカルボキシルであり。
R1は水素、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり。
R9はヒドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンCl−C 4アシルオキシまたはベンジルオキシであり、またR3が水素であり、がっR1 1がN−アセチルアミノである場合には3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシ プロピル、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル、3−アジド− 1゜2−ジヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロ ピルであり; R1゜は不在、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり;Rltは不在、ヒドロ キシルまたはアセトアミドであり;Rttはヒドロキシルまたはアセトアミドで あり;R13はヒドロキシメチルまたはトリヒドロキシプロピルであり、またR 18が水素であり、かつR1!がN−アセチルアミノである場合には3−アセト キシ−1゜2−ジヒドロキシプロピル、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロ キシプロピル、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ −1,2−ジヒドロキシプロピルであり; R14は水素またはカルボキシルであり;、 RIllは水素、ヒドロキシルま たはアセトアミドであり;かっmはOまたはlであり、その結果、mが0である 場合には、環Cは不在であり、またmが1である場合には、環Cは存在する;但 し、(a)置換基R+ 、Rt及びR6の一つまたはR6のヒドロキシル基が環 Bから不在であり、また環Bが不在置換基の環B炭素へのグリコシド結合により 環へに結合され、また番号を付された置換基またはヒドロキシルのみが不在であ ること(環Aがここに列挙された以外のその置換基またはヒドロキシルの位置で 環Bに結合されている場合);(b)mが1である場合、置換基R1゜及びRo の一つまたはR1のヒドロキシル基が環へから不在であり、また環Cがその不在 置換基またはヒドロキシルの環A炭素へのグリコシド結合により環へに結合され ており、また番号を付された置換基またはヒドロキシルのみが不在であり(環C がその置換基またはヒドロキシルの位置で環Aに結合されている場合)、または R1、R,、R,のうちの第二の置換基またはR6のヒドロキシルが不在であり 、また環Cがその第二の不在置換基またはヒドロキシルの環B炭素へのグリコシ ド結合により環Bに結合されていること:(C)下記の構造の一つが存在する場 合にのみXが0であること;(i)RtとRloが一緒になってオキソ基を形成 する、(ii)R1とR5またはR4とがヒドロキシルではない、(iii)  R,とR1が一緒になってオキソ基を形成する、(iv)RsとR4のどちらも がCr−Csアルキルチオである、または(v)RtとR3力坏在であり、かつ それらの結合がエチレン性不飽和を形成し、またRt 、Rs 、RsまたはR ,のいずれかがヒドロキシルではな(、またはRsがヒドロキシメチルではない ;また(d) RtとR8力坏在であり、またXが0である場合にのみそれらの 結合がエチレン性不飽和を形成することを条件とする」 本発明のその他のオリゴ糖化合物は構造式IIに相当する。
[式中1 、Xはo、s、so、SO,またはNRts(式中、Rttは水素、Cr−C+ ズアシル、0l−C1fアルキル、C,−C,アルコキシカルボニルであり、ま たは>NRtsはCr−C+tアルキルN−オキサイドである)であり;R1は 不在、水素、ヒドロキシル、C,−C,アシル、Cl−C4アルコキシカルボニ ルオキシ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アルコキシドもしくは アルコキシアルコキシドまたはグリコシド連鎖サツカリドであり:R+’は水素 であり、またはR,とR3゛は一緒になってオキソ基を形成し;R7は不在、水 素、ヒドロキシル、/%ライド、CrCsアルコキシまたはNR,□R+a(式 中、RI 7は水素またはC,−C,アルキルであり、かつRttは水素、C, −C,アルキル、Cr−C4アンル、またはCl−C4アルコキシカルボニルで あり、またはNR+tR+aは一緒になって4〜8個の炭素原子を含む環状イミ ド基を形成する)であり: R1及びR4は独立に水素、CI−C<アルキル、ヒドロキシル、チオフェニル 、C,−C,アルキルチオ、5個までの炭素原子を含む飽和もしくは不飽和アル コキシドもしくはアルコキシアルコキシド、グリコシド連鎖のグルコシル基、N −アセチルグルコサミニル基、ガラクトシル基、N−アセチルガラクトサミニル 基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル基、シアリル基またはこれらの三糖 であり、またはR8及びR4は一緒になってオキソ基を形成し、但し、(i)R s及びR4が一緒になってオキソ基を形成する場合、(ii)R,及びR3力坏 在であり、それらの結合がエチレン性不飽和を形成する場合または(iii)  XがNRtsである場合を除いて、R8及びR4の少なくとも一つが水素である ことを条件とする;R3は不在、水素、ヒドロキシル、メチル、Cl−C4アシ ルまたはC,−C,アルコキシカルボニルオキシであり; R1は不在、ヒドロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンC l−C4アシルオキシまたはベンジルオキシであり;R1は水素またはカルボキ シルであり;R1は水素、ヒドロキシルまたはアセトアミドであり;Roはヒド ロキシメチル、メチル、トリヒドロキシプロピル、メチレンC,−C。
アシルオキシまたはベンジルオキシであり、またR1が水素であり、かつR11 がN−アセチルアミノである場合には3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシプ ロピル、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル、3−アジド−1 ゜2−ジヒドロキシプロピル、及び3−フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピ ルであり; Roはヒドロキシルまたはアセトアミドであり;但し、(a)置換基R1,R1 、Rsの一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bから不在であり、また環Bがそ の不在置換基の環B炭素へのグリコシド結合により環Aに結合され、また番号を 付された置換基またはヒドロキシルのみ力坏在であること(環Aがここに列挙さ れた以外のその置換基またはヒドロキシルの位置で環Bに結合されている場合) ;(b)下記の構造の一つが存在する場合にのみXが0であること;(i)Rt とR1が一緒になってオキソ基を形成する、(ii)RtとR1またはR4とが ヒドロキシルではない、(iii) R3とR4が一緒になってオキソ基を形成 する、(iv)RsまたはR4のいずれか力’C+−Csアルキルチオである、 または(v)RzとR8力坏在であり、かつそれらの結合がエチレン性不飽和を 形成し、またRt 、Rs 、RsまたはR1のいずれかがヒドロキシルではな く、またはR,がヒドロキシメチルではない;また(C) R1とR3力坏在で あり、またXが0である場合にのみそれらの結合がエチレン性不飽和を形成する ことを条件とする] サツカリド(糖)単位の例として、6員環が挙げられ、また普通の天然産の糖、 例えば、グルコース(Glc) 、N−アセチルグルコサミン(GlcNAc) 、ガラクトース(Gal) 、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)、 マンノース(Man) 、ラムノース(Rha) 、フコース(Fuc) 、シ アル酸(NeuAc) 、等の置換構造、及びそれらの2−デオキシ誘導体が挙 げられる。
サツカリド単位はグリコシド結合により一緒に結合される。典型的には、グリコ シド結合は非還元性の末端糖(式■またはIIの環へ)の1位の炭素原子と、還 元性の末端糖(式IまたはIIの環B)の2位、3位、4位または6位の炭素原 子の間にある。非還元性の末端糖がシアル酸である場合、そのグリコシド結合は シアル酸の2位の炭素原子と、還元性の末端糖の2位、3位、4位、6位または 8位の炭素原子の間にある。
グリコシド結合はα配置またはβ配置を有し得る。β1. 4−結合、αl、3 −結合及びC2,6−結合が本明細書で例示として使用され、これらが好ましい 。
また、その他の結合配置が意図されている。
上記の式、及び本明細書で使用されるその他の式において、典型的には、環炭素 原子の夫々における唯一の基が示されている。これらの環炭素の夫々に結合され た第四の示されていない基は、未置換の炭水化物中に存在するような水素原子で ある。“第四の基”として示された二つの基は、こうしてオキソ基が存在するこ とを認めるように示される。更に、R1及びR4が水素及びヒドロキシルである 場合、両方のアノマーが意図されている。
上記の構造式及び以下に示される構造式はまた環の平面に対する基R1〜Rls の配向を示さない。α配向及びβ配向の夫々がR1〜R+ sの夫々につき意図 され、こうしてこれらの置換基が一般に示される。
置換基の配向は前駆体分子の関数であり、またその置換基配向は所望により変化 し得る。以下に説明されるように、R1〜R+sの特別な配向が好ましい。
式Iに関して、mが1である場合に環Cが存在し、またmが0である場合に環C 力坏在であることが最初に注目される。こうして、mが0である場合、式Iは式 tiに変わる。mが1である場合、環Cは環A(機構l及び2)または環B(機 構3及び表1a)に結合でき、その結果、夫々、直線状または分枝オリゴ糖が式 中の結合されていないように示された酸素により形成される。環Aは常に式■及 び11の両方で環Bに結合されている。それ故、R1、RいR8の一つまたは環 BR[株]のヒドロキシルは常に不在であり、環Aへのグリコシド結合により置 換されている。
その他に、環Cか存在しくm=1)、また環Bにグリコシド結合されている場合 、R1、R1、R,の第二の基またはR6のヒドロキシメチル在であり、また環 Cへの別の第二のグリコシド結合により置換されている。環Cが存在し、また環 Aにグリコシド結合されている場合、Ro、RI!の−っまたはR9のヒドロキ シメチル在であり、また環Cへのグリコシド結合により置換されている。
たはR3がグリコシド結合により置換されている。しがしながら、環AまたはC 1のいずれかがシアリルである場合、R6またはR1のヒドロキシメチル基のヒ ドロキシルがグリコシド結合により置換されている。
式n中でA及びBと標識された環は、左の括弧の左に示された環Aのグリコシド 結合の酸素により一緒に結合されている。その酸素原子は、RI 、Rt 、R sまたはR6に結合されていると示される環Bの炭素原子の一つに結合でき、従 って適当なRI、Rt 、RsまたはR6のヒドロキシル基力坏在である。こう して、例えば、Rフが水素である場合、1. 3−結合、l、2−結合、1.  4−結合、または1.6−結合が夫々R1,Rt 、RsまたはR6の位置で環 Aと環Bの間に形成でき、そして相当するRI 、Rt 、RsまたはR6置換 基力坏在である。
R7がカルボキシルである場合、その形成は夫々2,3−結合、2.2−結合、 2.4−結合、または2.6−結合であり得る。
更に詳しくは、式I及びIIにもどって、環Bの置換基XはO,S、So、So wまたはNRIsであり得ることがわかる。RI6基は水素(これが好ましい) 、並び1:Cl−Cl、アシル基、CI−CItフル+ル基であッテもよく、ま たは>NR+sはCI−CuアルキルN−オキサイドであってもよい。
R+sC+−CI−アシル基は、相当するCt−C+tカルボン酸の残基または 反応生成物であり、こうして窒素原子とアミドを形成する。意図されるCI−C +tアシル基として、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブタノイル、イソ− ブタノイル、ヘキサノイル、オクタノイル、ノナノイル、デカノイル、ドデカノ イル(ラウロイル)、シクロヘキサンカルボニル及びベンゾイルが挙げられる。
>NR+sはCI−C+tアルキルN−オキサイドである。ここで、そのアルキ ル基は以下に説明されるとおりであり、そのアルキル化三級窒素原子は酸化され てN−オキサイドを形成する。記号“〉”は、環炭素原子に結合されている窒素 原子の残りの原子価を示すのに使用される。
CI−C+tアルキル基は、メチル基、エチル基、プロピル基、イソ−プロピル 基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘ プチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基及びドデシル基により例示される。
RI 、RsもしくはR1,;またはR6及びR,のC1−C4アシルオキシ基 として存在し得るCl−C4アシル基は、エステル基のアシル[RC(0)−] 部分または、 アシルオキシ[ROC(0) −]部分(式中、Rはアシル基の 炭化水素部分である)である。C,−C,アシル基として、ホルミル、アセチル 、プロピオニル、ブタノイル及びイソ−ブタノイルが挙げられる。
飽和アルコキシドは、炭化水素部分が飽和されているエーテルである。CI−C sアルコキシドは、その基中に1〜6個の原子の長さを含むことができ、その炭 化水素部分はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基また はペンチル基であってもよい。また、2−トリメチルシリルエチル“炭化水素” 基が含まれてもよい。メトキシ基が好ましい。
不飽和アルコキシドは、炭化水素基中にエチレン性不飽和を更に含むアルコキシ ドのようなエーテルである。また、不飽和アルコキシドは、その基中に6個まで の原子の長さを有することができ、そのうちの5個の原子が炭素であってもよく 、またその炭化水素部分として、ビニル基、アリル基(プロペン−2−イル)、 メチルビニル基(プロペン−1−イル)、2−ブテニル基及び2−ペンテニル基 が挙げられる。アリル炭化水素基(アリルオキシ)が好ましい。
アルコキシアルコキシドは、別のエーテル基を含むエーテルである。また、アル コキシアルコキシドはその基中に6個の原子の長さを有することができ、そのう ちの5個が炭素である。6原子のアルコキシアルコキシドの例として、メトキシ ルメチオキシ(−0−CHI−0−CHI)、エトキシルメチオキシ(−0−C Ht−0−CtHs) 及Uxトキシルエチオキシ(−0−czns−o−ct us )が挙げられる。
飽和アルコキシド基、不飽和アルコキシド基及びアルコキシアルコキシド基は夫 々6個までの原子の鎖長(そのうちの5個が炭素である)を含むことができるの で、これらの三つの部分は5個までの炭素を含む飽和または不飽和のアルコキシ ドまたはアルコキシアルコキシドど総称される。
R1及びRsはまたC、−C,アルコキシカルボニル基を含むことができ、一方 、RIs及びR1,はC1−C4アルコキシカルボニルを含むことができる。前 者はカーボネートであり、一方、後者はウレタンである。夫々が、R,基もしく はR3基、またはR18基もしくはR18基の夫々の形成に関して、CI−C, アルコキシ(前記のとおり)クロロホルメートとアルコールまたはアミンの反応 により調製し得る。
R1はまたN R+ t RIs (式中、NRltR+sは一緒になって4〜 8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)であってもよい。意図される環 状イミド基として、スクシンイミド、メチルスクシンイミド、2.2−ジメチル スクシンイミド、2.3−ジメチルスクシンイミド、マレイミド、フタルイミド 、ヘキサヒドロフタルイミド及びジメチルフタルイミドが挙げられる。
オキソ基はカルボニル基であり、そして上記の式I、IIまたはIIIのB環中 に環Bの3位(R1及びR1’)ではケトンとして、また環Bの1位(Rs及び R4)ではラクトン、チオラクトンまたはラクタムのカルボニル部分として存在 し得る。
CrCsアルキルチオ基は、アルコキシドのエーテル酸素が硫黄原子により置換 されているチオエーテルである。CI−Csアルキルチオの炭化水素部分は、飽 和アルコキシド基及び不飽和アルコキシド基に関して上記された基と同じであっ てもよい。
また、R7基とR3基は不在であってもよく、それらの結合か環の1位と2位の 間でエチレン性不飽和を形成する。それにより、得られたB環すツカリド単位は グリカールである。
特に好ましい三糖に関して、R8はヒドロキシルである。また、環へがN−アセ チル−グルコサミニル基である場合には、R8はN−アセトアミド基であっても よい。
三糖が所望される場合、R1はグリコシド結合により上記のサツカリドに結合さ れている別のサツカリドであってもよい。こうして結合し得るサツカリドの例と して、前記のものが注目される。
上記の式IのA環とB環の結合だけでなくC環とB環の結合を説明するR0基、 R,基、R3基またはR,基の上記の不在に加えて、二つのその他の条件が式I 及び式IIの化合物に当てはまる。これらの条件の両方は、XがOである化合物 に関するものであり、それによりこれらの化合物を限定する。
第一に、環Bの5つの置換基配置の一つが存在する場合にのみXは0である。
これらの配置の二つはオキソ基(R1及びR1″)と(R1及びR,)である。
第三は、R1またはR4のいずれかがアルキルチオである場合である。R1とR 3またはR1のいずれかとがヒドロキシルではない場合に、第四の条件が生じる 。
R2とR3が不在であり、それらの結合がエチレン性不飽和を形成しく環Bはグ 、 リカールである)、またR1.Rs 、RsまたはR1のいずれかがヒドロ キシルではな(、またはR6がヒドロキシメチルではない場合に、第五の条件が 生じる。
第二に、XがOである場合にのみ、R7とR3が不在であり、エチレン性不飽和 により置換される。こうして、グリカールのみが意図される。
好ましい実施態様において、Xは5SSOまたはSowであり、環Bはチオ糖ま たはその酸素化誘導体である。環Bがチオ糖である場合、好ましくは、R3、R 1及びR6はヒドロキシルであり、R1は水素、ヒト泊キシルまたはメトキシで あり、R4は水素、ヒドロキシルまたはメトキンであり、但し、R8とR4の一 つが水素であり、かつR6がヒドロキシメチルであることを条件とする。
更に別の好ましい実施態様において、XはNRleであり、環Bはアザ糖を形成 する。NR,、がNHである場合、好ましくは、R1がヒドロキシルであり、R +”が水素であり、R7がヒドロキシルまたはアセトアミドであり、R8とR1 が両方とも水素であり、またはR3とR1が一緒になってオキソ基を形成し、R 6がヒドロキシメチルであり、かつBがR6でグリコシド結合により環Aに結合 されている。
ってもよい。環Bが1. 6−ジデオキシアザピラノースである場合、好ましく は、R1が水素またはヒドロキシルであり、R1が水素、ヒドロキシル、Cl− Csアルコキシ、ハライドまたはN Rr t Rt s C式中、R17は水 素またはCl−C4アルキルであり、か”)R+ s It水素、Cl−C47 にキル、Cl−Ca 7 シk、Cl−04アルコキシカルボニルであり、また はNR+tRIsは一緒になって4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成 する)であり、R1とR4が両方とも水素であり、R6が水素、ヒドロキシルま たはメチルであり、R1が水素またはメチルであり(但し、R5とR6の一つの みがメチルであることを条件とする)、R+sが水素、C,−C,□アルキル、 Cl−C+tアシルであり、または>NRIsがCl−C+tアルキルN−オキ サイドであり、そしてそのジデオキシアザピラノースは少なくとも2個のヒドロ キシル基1.6−ジデオキシアザピラノースは1位及び6位の炭素原子でヒドロ キシル基を欠いているので、形成されるオリゴ糖は三糖であり、還元性末端でジ ブオキ、ジアザピラノースを含み、そのアザピラノースはR+ 、R1またはR 8でグリコシド結合により非還元性末端(環A)でサツカリドに結合されている 。
本発明のオリゴ糖化合物は特別な空間上の配向を有することが好ましい。上記の 式IIに相当するオリゴ糖に好ましい空間上の配向はβであり、以下に式IVで 示(式中、基X、及びR1”””Reは上記の式IIに関して定義されたものと 同じである) 別の好ましい実施態様は、A環及びC環の両方が式IのB環に結合されている式 Iの化合物を含む。ここで、R,とRsは両方とも不在であり、グリコリル連鎖 サツカリドにより置換されている。このような化合物の一般構造式が構造式Vと して示される。
(式中、存在する種々のR1〜RH基及びXは先に定義されたとおりである)好 ましい実施態様において、環Cはα一連鎖フコシル基であり、また環Aはβ、一 連鎖ガラクトシル基(Gal)である。一つのこのような特に好ましい実施態様 において、XはSであり、R7はヒドロキシルであり、またR3及びR4は水素 及びヒドロキシルであり、R6はヒドロキシメチルであり、また環Bはグルコー ス構造を有する。
別の特に好ましい実施態様において、環Cはα一連鎖フコシル基であり、また環 AとBはβ1,4一連鎖N−アセチル−グルコサミン(GlcNAc)tである 。更に別の実施態様において、環Cはα一連鎖フコシルであり、また環AとBは ガラクトシルβ1.3−N−アセチルグルコサミン(Galβ1.3−GlcN Ac)であり、または環Cがα一連鎖フコシルであり、環へとBがガラクトシル βl、4−N−アセチルガラクトサミン(Galβ1.4−NAcGal )で ある。
■、方法 本発明の別の局面はグリコジル化の方法に関する。そのグリコジル化の方法によ れば、活性化されたドナー単糖が水性媒体中で活性化されたドナー単糖とアクセ プターサツカリドの両方に対して特異性を有する触媒量のグリコジルトランスフ ェラーゼの存在下で下記の式IIまたはIIIのアクセプターサツカリドと混合 さく式中、X、R+ 、RI’、Rt 、Rs 、R4、Rs及びRs (R+  −s )は式II中で定義されたとおりである) そして反応混合物が、アクセプターサツカリドがグリコジル化され、グリコジル 化されたアクセプターサツカリドを生成するのに充分な期間及び条件下に保たれ る。
本明細書に使用される“活性化されたドナー単糖”という用語は、活性化ヌクレ オチドに結合されたドナー単糖を意味する。ドナー単糖の例として、Glc、G IcNAc、 Gal 、 Ga1NAc、 Man 、 Fuc 、 Neu AC及びこれらの誘導体、例えば、下記の表5の化合物201〜204が挙げら れる。当業界でドナー単糖に対して特異性を有することが知られている活性化ヌ クレオチドとして、ウリジンジホスフェート(UDP) 、アデノシンジホスフ ェート(ADP) 、グアノシンジホスフエ−1−(GDP)、シチジンモノホ スフェート(CMP)及びシチジンジホスフェート(CDP)が挙げられる。
トナー単糖がGlc 、 GlcNAc、 GalまたはGa1NAcである場 合、好ましい活性化ヌクレオチドはUDPである。ドナー単糖がManまたはF ucである場合、好ましい活性化ヌクレオチドはGDPである。ドナー単糖がN euACである場合、好ましい活性化ヌクレオチドはCMPである。本発明の方 法に使用するのに好ましい活性化されたドナー単糖はUDP−Gal 、 UD P−GalNAc、 UDP−Glc 、 UDP−GIcNAc及びCMP− NeuACである。
活性化されたドナー単糖は市販の源(シグマ・ケミカル社(Sigm Chem 、 Co、 、 St。
Louis、MO))から入手でき、または活性化ヌクレオチドとリン酸化され た単糖から調製し得る。活性化されたドナー単糖は、リン酸化されたドナー単糖 を触媒量のヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼにの酵素は活性化されたドナ ー単糖の生成を触媒作用する)の存在下で活性化ヌクレオチドと反応させること により調製される。
特別なヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼの選択は、リン酸化されたドナー 単糖及び使用される活性化ヌクレオチドの性質に依存する。こうして、例えば、 UDP−GlcピロホスホリラーゼはUTPとリン酸化されたGlcからのUD P−Glcの生成を触媒作用する。その他のピロホスホリラーゼは当業界で公知 であり、Cl1lP−NeuACシンセターセが挙げられ、これはCTPとNe uACからのCMP−NeuACの生成を触媒作用する。
ヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼは市販の源から入手でき、また動物組織 から単離でき、または知られているように遺伝子工学の通常の技術を使用して組 換え形態で得ることができる。
、 アクセプターの選択はオリゴ糖の所望の構造に依存する。典型的には、アク セプターの置換基配置は式Iまたは11のオリゴ糖の環Bの置換基の性質に合致 する。
下記の表1に示されたデータは、特別なアクセプターサ・ソカリトと、β1,4 −ガラクトシルトランスフェラーゼ(GalT)を使用して調製された合成オリ ゴ糖の合致を示す。表1で先に示された反応はアクセプターとしてのグルコシル 誘導体(化合物1a−z)の使用を例示する。更に別の番号を付されたアクセプ ターが下記の表に示される。
表1 (GlcNAcl。
化合物1b−1gに関する反応速度は化合物1a(100%)と較べて相対的に 換算して示される。化合物1u−6、キシロース及びG1cNAcポリマーに関 する反応速度は化合物It(100%)と較べて相対的に換算して示される。R 1及びR4に関して括弧書きされた)−11Hは、これらの基に関する立体化学 が帰属されないことを示す。
°はアシル移動を示す。
アクセプターサツカリドの調製は、このようなサツカリドの性質により変化する 。デオキシ−アザ糖は、アルドラーゼ触媒反応及び還元アミン化に基く化学−・ 酵素的方法によりつくられる。このような方法によれば、アジドアルデヒドとホ スフェートドナー基質が触媒量のアルドラーゼの存在下で反応させられてアジド 置換ケトースホスフェートを生成する。次いでアジド置換ケトースホスフェート が通常のパラジウム触媒の存在下で水素化により還元的に環化される。その水素 化は通常の水素化溶媒、例えば、水、エタノールもしくはメタノールまたはこれ らの混合物を使用して大気圧より大きい圧力で行われる。
また、アジド置換ケトースホスフェートは水素化の前に脱リン酸化される。この ような脱リン酸化が起こる場合、得られるアサ糖は、先の脱リン酸化を行わない 水素化から生じる!、6−デオキシ構造と較べてl−デオキシ構造を有する。
アサ糖の置換基配置は、アジドアルデヒドの配置により決定される。環窒素原子 の修飾は典型的には還元的環化の後に行われる。例えば、C1−C+tフルキル 基は相当するアルデヒドまたはケトンの還元的アルキル化により付加し得る。脱 離基置換アルカンがまたアルキル化に使用し得る。脱離基の例として、/Xライ ド、メタンスルホニル(メジlり基及びp−)ルエンスルホニル(トシル)基が 挙げられる。N−アルキル化の方法は当業界で公知である。
C+−C+tアシル基は、適当な酸無水物または酸ハライド、例えば、塩化ラウ ロイルにより付加し得る。また、アシル化の方法は公知である。
N−オキサイド誘導体は、過酸化水素による酸化によりN−アルキル誘導体から 容易に調製される。調製の例が以下に示される。
チオグルコースの如きチオ糖アクセプターサツカリドは市販の源(シグマ社)か ら入手し得る。このような千オ糖の環炭素原子の置換基配置が当業界で公知の通 常の化学技術を使用してつくられる。環S原子からスルホキシド(SO)及びス ルホン(SOx)へのHlo、による酸化は室温で行われる。メチルチオグリコ シドとしてのアノマー中心の保護が開環を防止するのに必要とされる。
天然産の糖の誘導体であるアクセプター単糖は、当業界で公知の通常の化学技術 を使用して調製される。アクセプターサツカリドの調製の例が以下に実施例5に 記載される。
また、表1に関して示された反応から調製された生成物は、その表に使用された アクセプター基質及びその他のサツカリドと同様に、更なるグリコジルトランス フェラーゼ反応のアクセプター基質またはインヒビターであり得る。このような 化合物を使用する反応及び相対速度の例が、下記の表1aに示され、この場合、 三糖または単糖反応体化合物(アクセプター基質)は表1のアクセプターまたは 生成物化合物し化合物1a、 It、2a、21.2t、3.5.6及び(Gl cNAc)t ]または本明細書のいずれかに説明された化合物(化合物7.8 及びlog)と同じ番号を有し、また使用されたトランスフェラーゼはフコシル α1,3/1.4 )ランスフェラーゼ(FucT;EC2,4,1,65)で あった。こうして、表1aに示された反応の如き反応は構造式Ill及びivに より示された化合物の如き化合物を使用して構造式Ll+及び■の化合物の如き 化合物を調製する。分枝三糖生成反応の例が上記の表に示されている。また、表 1aのデータが、その他のデータと同様に、デュマス([)umas)ら著、B ioMed、 Chem、 Lett、 、 I:425−428(1991) に報告されている。
表1a グリコジル化の方法に使用されるグリコジルトランスフェラーゼは、活性化され た単糖及びアクセプターサツカリドの両方に対して特異性を有する。即ち、グリ コジルトランスフェラーゼは、活性化されたドナー単糖をアクセプターサツカリ ドに転移し、所定の構造のグリコシド結合されたオリゴ糖を生成し得る。
グリコジルトランスフェラーゼの例として、下記の表2中の生成物の生成を触媒 作用する酵素が挙げられる。また、ベイヤーら著、Adv、 Enzymol、  、 52:23−161(191111)を参照のこと。更に、以下に例示さ れたグリコジルトランスフェラーゼは非天然産のオリゴ糖を使用し得る。
表2 ■、シアリルトランスフェラーゼ Sia α2,6Gal Sia a2,3Gal Sia a2,6GalNAc Sia a2.6GlcNAc Sia a2,8Sia Sia a2.4Gal Sia (Z2,4GICNAC Sia a2.6Man Il、フコシルトランスフェラーゼ Puc α1.2Galβ Fuc (Zl、4GICNACβ Fuc a l、 3GlcNAcβ Fuc (21,3Glc Fuc a I、 6GlcNAcβ Fuc αl、6Galβ Fuc α1.3Galβ Fuc al、3Fuc 好ましく、約7.0〜約7.5であることが更に好ましい。pH値は水性溶媒中 で緩衝剤により保たれる。緩衝剤は、Mg+1または動1の如き酵素コファクタ ーを結合するキレータ−を含まない。緩衝剤の選択は、緩衝剤がpH値を所定の レベルに保つ能力に基く。pH値が約7.5である場合、好ましい緩衝剤はHB PBSである。
水性媒体の容量オスモル濃度及びイオン組成は、反応混合物の成分を可溶化し、 かつ反応混合物に含まれる酵素のコファクターを与えるように設計され、選択さ れる。緩衝剤を含む水性媒体の容量オスモル濃度は約1100mOs〜約300 mOs+nであることが好ましい。
オリゴ糖の合成の反応時間及び条件は、単糖アクセプターの性質により変化する 。単糖誘導体が表1の化合物5である場合、その反応時間は約48時間であり、 その反応は約37℃の温度で緩衝水溶液中で起こる(実施例IA)。単糖アクセ プターが表1の化合物1eまたはliである場合、その反応時間は同温度で約9 6時間である(実施例IB及びIC)。
成る状況下で、単糖アクセプターが2位の炭素原子でα−配向で水素原子または ヒドロキシル基を有する場合(即ち、R2が式IIIで水素原子またはヒドロキ 、 シルである場合)、その反応条件はラクトアルブミン、好ましくはα−ラク トアルブミンを含む。
本発明の合成方法はGa1Tで調製される3−0−アシルオリゴ糖を与えないこ とが注目される。3−0−アシル単糖アクセプターが使用される場合、生成され る生成物は6−0−アシル化オリゴ糖である。例えば、3−0−アセチル−N− アセチルグルコサミンが単糖アクセプターとして使用された場合、表1の化合物 2eが得られ、これはN−アセチルグルコサミン部分の6位へのアセチル基の移 動を示す。その他の副生物は得られなかった。
アセチル基の他に、メトキシカルボニル基、クロロアセチル基、及びアリルオキ シカルボニル基がまた3位から6位への0−アシル移動を示した。これらの移動 の夫々の半減期は、閣により測定して、室温でpH1,0で、アセチル基、メト キシカルボニル基、及びアリルオキシカルボニル基に関して約3時間であり、ク ロロアセチル基に関して3時間未満であった。
3−0−アシル−GIcNAcの合成は直接的である。容易に入手し得る4、6 −ベンジリデン誘導体から開始して、種々のアシル基が3−0位に導入し得る。
この予測されないアシル移動を更に研究するために、3−0−アセチル−N−ア セチルグルコサミンをGa1T酵素の不在下QH7,0でインキュベートし、’ H−NMRスペクトルを測定した。1.82ppmの新しいピークの強さが増加 するが、1.9ppmのシグナル(CH3CONH−)が減少することが観察さ れ、またH−6の低磁場へのシフト及びト3の高磁場へのシフトが同時に観察さ れた。24時間後に、最初の化合物の90%が新しい生成物(これは別途調製さ れた基準6−0−メトキシカルボニル−N−アセチルグルコサミンに一致する) に変換された。更にその同一性が高分解能質量スペクトル分析により確認された 。
次いで6−0−アセチル−N−アセチルグルコサミン力Ca1Tの基質として研 究され、それは同一条件下で3−〇−アシル異性体の約10倍有効であることが わかった。次いで6−0−アセチルニ糖の別途合成が基質として6−0−アセチ ル−N−アセチルグルコサミンを使用して70%の単離収率で行われた。6−0 −アセチル−N−アセチルグルコサミンがズブチリシンにより触媒作用を受けて 無水ジメチルホルムアミド中Th1cNAc及びイソプロペニルアセテートから 82%の収率で容易に調製されたことは、注目・ に値する。
グリコジル化の方法の反応速度及び収率は、活性化されたドナー単糖のその場の 再生を与えることにより高めることができる。
好ましい実施態様において、グリコジル化の方法は、(a)水性媒体中で、 (i)アクセプターサツカリド; (ii)ドナー鞠; (iii)ドナー単糖に対して特異性を有する活性化ヌクレオチド;(iv)活 性化されたドナー単糖を再生する系;(V)ピロホスフェート脱除剤;及び (vi)ドナー単糖の活性化された形態及びアクセプターサツカリドの両方に対 して特異性を有する触媒量のグリコジルトランスフェラーゼと、ドナー単糖及び 活性化ヌクレオチドの両方に対して特異性を有する触媒量のヌクレオチド−糖− ピロホスホリラーゼ を互いの存在下で混合して反応混合物を生成する工程;及び(b)その反応混合 物を、アクセプターサツカリドがグリコジル化され、そしてグリコジル化された アクセプターサツカリドを生成するのに充分な期間及び条件下に保つ工程 を含む。
この好ましい方法に使用されるドナー単糖、活性化ヌクレオチド、グリコジルト ランスフェラーゼ及びヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼは、上記のものと 同じである。
活性化されたドナー単糖再生系は、ホスフェートドナーと、ホスフェートドナー から活性化ヌクレオチドへのホスフェートの転移を触媒作用する触媒量のキナー ゼを含む。
再生系のホスフェートドナーは、リン酸化された化合物であり、そのホスフェー ト基はADPまたはCDPの如きヌクレオシドジホスフェートをリン酸化するの に使用し得る。ホスフェートドナーの選択に関する唯一の制限は、ホスフェート ドナーのリン酸化された形態または脱リン酸化された形態のいずれもがグリコジ ル・ 化されたアクセプターサツカリドの生成に関与する反応のいずれをも実質 的に妨害し得ないことである。好ましいホスフェートドナーはホスホエノールピ ルベート(PEP)及びアセチルホスフェートである。特に好ましいホスフェー トドナーはPEPである。
本発明による使用のための特別なキナーゼの選択は、使用されるホスフェートド ナーに依存する。アセチルホスフェートがホスフェートドナーとして使用される 場合、キナーゼはアセチルキナーゼである。PEPがホスフェートドナーとして 使用される場合、キナーゼはピルベートキナーゼである。当業者に公知であるよ うに、その他のキナーゼがその他のホスフェートドナーと共に使用し得る。キナ ーゼは市販されている(シグマ社;ベーリンガー・マンハイム社)。
本明細書に使用される“ピロホスフェート脱除剤”という用語は、本発明の反応 混合物から無機ピロホスフェートを除去するのに利用できる物質を表す。無機ピ ロホスフェ−)(PPi)は成る種の活性化されたドナー単糖の副生物である。
生成されたPPiはフィードバックしてその他の酵素を阻害することがあり、そ の結果、グリコジル化が低下される。しかしながら、PPiは異化作用の如き代 謝手段またはPPi結合物質による金属イオン封鎖の如き物理的手段により除去 し得る。PPiは、無機ピロホスファターゼである市販のPPi異化酵素(シグ マ社;べ一リンガー・マンハイム社)等を使用して代謝手段により除去されるこ とが好ましく、また同様の酵素がピロホスフェート脱除剤として利用できる。
好ましいグリコジル化の方法に使用されるアクセプターサツカリドは、構造式I IIにより特定されるようなアクセプター単糖、天然産の単糖もしくはオリゴ糖 、または構造式II、または更に特別には、構造式Ivを有するオリゴ糖であり 得る。
例えば、シアリル化されたグリコジル化合物の如きオリゴ糖が、下記の機構1( 以下、サイクルAとも称される)によるCIIIP−シアル酸のその場の再生で もって合成し得る。このような合成は、構造式■の環Cが環Aに結合され、また 環Aが環Bに結合されている直線状オリゴ糖を生じる。
以下に表5中に示される化合物201−204の一種の如き化合物が、NeuA Cに代えて使用し得る。このような化合物の使用は、3−置換−1,2−ジヒド ロキシプロピル基を有する構造式L II及びIVの化合物を与える。
機構1 機構1によれば、CMPがATPの存在下でヌクレオシドモノホスフェートキナ ーゼ(NMK)により触媒作用を受けてCDPに変換され、ATPがホスホエノ ールピルベート(PEP)の存在下でピルベートキナーゼ(PK)により触媒作 用を受けてその副生物ADPから再生される。CDPは更にPKにより触媒作用 を受けてCTPに変換される。
CTPはCMP−NeuAcシンセターゼにより触媒作用を受けてNeuAcと 反応してC1Itp−NeuAcを生成する。副生物の無機ピロホスフェートは ピロホスファターゼ(PPase)により脱除される。Galβ1.4GlcN Acのシアリル化はCtilP−NeuAc及びSia C2,6Galシアリ ルトランスフエラーゼにより行われる。遊離されたCMPは再度CDP 、 C TPそしてCUP−NeuAcに変換される。
それ故、このような方法によれば、ドナー単糖としてのN−アセチルノイラミン 酸(NeuAc) ;アクセプター三糖としてのGalβl、 4GlcNAc (N−アセチルラクトサミン; LacNAc) ;活性化されたドナー単糖再 生系としての簿−シアル酸再生系;無機ピロホスファターゼの如きピロホスフェ ート脱除剤、並びにヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼとしての触媒量の簿 −シアル酸シンセターゼ及びアクセプターサツカリドに対して基質特異性を有す るグリコジルトランスフェラーゼとしての触媒量のシアリルトランスフェラーゼ が反応させられる。
本明細書に使用される“シアル酸”という用語は、ノイラミン酸(5−アミノ− 3,5−ジデオキシ−D−グリセロ−〇−ガラクトー2−ツメロン酸)、及びノ イラミン酸のN−アセチル誘導体またはO−アセチル誘導体の如き誘導体を意味 する。シアル酸はノイラミン酸(NeuAc)のN−アセチル誘導体であること が好ましく、これは種々の動物種で天然に産出するシアル酸として報告されてい た。
シャウェル(Schauer)著、Acb+、 Carbohydr、 Che u Biochcn 、 40: 131(191)を参照■ こと。
シアル酸誘導体は、ここに特定されたシアル酸の4位、5位、7位、8位または 9位の炭素原子の位置で置換し得る。上記の位置における例示の誘導体は、5位 、7位、8位または9位のフルオロ基またはデオキシ基、アミノ酸からのアミノ のC+−Ctアシルまたはアミノアシル、及びホスホリルを含む。また、5位ま たは9位がアジド基で置換し得る。特に好ましいシアル酸は、NeuAC、N− ラクチルノイラミン酸、9−0−アセチル−NeuAC,9−デオキシ−9−フ ルオロ−NeuAC1及び9−アジド−9−デオキシ−NeuACである。本発 明により使用されるシアル酸は商業上入手でき(シグマ・ケミカル社)、または 種々の動物組織から単離し得る。シャウェルら著、Biochea Sac、  Symp、 、 40:87(1974)を参照のこと。
本明細書に使用される“グリコジル化合物”という用語は、1個以上のグリコジ ル残基を有する有機化合物を表す。好ましいグリコジル残基はGal 、 Gl cNAc、Ga1NAc、 NeuAcGalβ1.4G1cNAcである。グ リコジル残基はシアル酸のアクセプターとして作用し、それ故、シアル酸基を受 容するのに利用できる適当なヒドロキシル基を有する必要がある。
本発明において使用されるαトシアル酸再生系として、シチジンモノホスフェー ト(CMP) 、ヌクレオシドトリホスフェート、ホスフェートドナー、ホスフ ェートをホスフェートドナーからヌクレオシドジホスフェートに転移できるキナ ーゼ、及び末端ホスフェートをヌクレオシドトリホスフェートからCMPに転移 できるヌクレオシドモノホスフェートキナーゼが挙げられる。
αトシアル酸再生系により使用に適したヌクレオシドトリホスフェートは、アデ ノシントリホスフェート(ATP) 、シチジントリホスフェート(CTP)  、ウリジントリホスフェート(UTP) 、グアノシントリホスフェ−)(GT P) 、イノシントリホスフェート(ITP)及びチミジントリホスフェート( TrP)である。好ましいヌクレオシドトリホスフェートはATPである。
ヌクレオシドモノホスフェートキナーゼは、ヌクレオシドモノホスフェートのリ ン酸化を触媒作用する酵素である。本発明のCMP−シアル酸再生系により使用 されるヌクレオシドモノホスフェートキナーゼ(顯)及びミオキナーゼ(胤)は 、闇のリン酸化を触媒作用するのに使用される。顯は市販されている(シグマ・ ケミカル社;ベーリンガー・マンハイム社)。
このグリコジル化の方法の自蔵されたサイクル的特徴のために、全ての反応体及 び酵素が存在すると、ホスフェートドナー、ドナー単糖またはアクセプターサツ カリドの最初のものが消費されるまで反応が続く。
・ こうして、シアリル化の例では、CMPがCDPに変換され、その変換は添 加ATPの存在下でヌクレオシドモノホスフェートキナーゼにより触媒作用され る。ATPは添加ホスホエノールピルベーMPEP)の存在下でピルベートキナ ーゼ(PK)によりその副生物であるADPから触媒により再生される。CDP は更にCTPに変換され、その変換はPEPの存在下でPKにより触媒作用され る。CTPはシアル酸と反応してPPi及びCMP−シアル酸を生成し、この反 応はCMP−シアル酸シンセターゼにより触媒作用される。グリコジル化合物の シアリル化に続いて、遊離された0伊が再生系に再度入ってCDP 、 CTP そしてCMP−シアル酸を再生する。生成されたPPiは前記のように脱除され 、副生物として無機ホスフェh(Pi)を生成する。また、ピルベート(PYR )が副生物である。
本発明のグリコジル化の方法に使用される種々の反応体の濃度または量は、温度 及びpH値の如き反応条件、並びにグリコジル化されるアクセプターサツカリド の量を含む多数の因子に依存する。本発明のグリコジル化の方法は、活性化ヌク レオチド及び活性化されたドナー単糖の再生と、触媒量の酵素の存在下で生成さ れたPPiの脱除とを可能にするので、その方法はドナー単糖、ホスフェートド ナー及びアクセプターサツカリドの濃度または量により制限される。本発明の方 法に使用し得る反応体の濃度に関する上限は、このような反応体の溶解性により 決められる。
好ましい実施態様において、グリコジル化はドナー単糖の濃度により制限される 。このような実施態様によれば、活性化ヌクレオチド、ホスフェートドナー、ア クセプターサツカリド及び酵素の濃度は、ドナー単糖が消費されるまでグリコジ ル化が進行するように選択される。
例えば、シアル酸の濃度が約20ミリモルである場合、その他の非酵素反応体の 好ましい濃度は、グリコジル化合物に関して約20ミリモル、CMPに関して約 20〜200μM、ヌクレオシドトリホスフェートに関して約2〜20μMまた ホスフェートドナーに関して約40ミリモルである。こうして、これらの反応体 の濃度対シアル酸の濃度の比は、グリコジル化合物に関して約0.O1〜0.1 :1.CMPに関して約0.001〜0.01:1、ヌクレオシドトリホスフェ ートに関して約0.001〜0.01 : 1またホスフェートドナーに関して 約2=1であることが好ましい。
グリコジル化の方法は、グリコジル化されたアクセプターサツカリドを単離する ことを更に含む。単離は、反応混合物からグリコジル化されたアクセプターサツ カリドを回収することを含む。グリコジル化されたアクセプターサツカリドを回 収する手段として、ゲル濾過、カラムクロマトグラフィー、ペーパークロマトグ ラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、抽出、沈殿等が挙げられる。
好ましい実施態様において、単離は反応混合物を凍結乾燥して反応混合物の容積 を減少し、凍結乾燥された反応混合物を約200〜400メツシユのゲル濾過カ ラムに適用し、その濾過カラムからシアリル化されたグリコジル化合物を溶離す ることにより行われる。このような実施態様がシアリル化されたグリコジル化合 物を単離するのに使用される場合、このような化合物は約97%の収率で回収し 得る(実施例2を参照のこと)。
アクセプターサツカリドがアクセプターオリゴ糖である場合、このようなアクセ プターサツカリドそれ自体はグリコジル化の方法の反応混合物中で調製し得る。
このような実施態様において、反応混合物は、(a)第二のアクセプターサツカ リド;(b)第二のドナー単糖; (C)第二のドナー単糖に対して特異性を有する第二の活性化ヌクレオチド;( d)第二の活性化されたドナー単糖を再生する系:及び(eXi)第二のドナー 単糖の活性化された形態及び第二のアクセプターサツカリドの両方に対して特異 性を有する触媒量の第二のグリコジルトランスフェラーゼと、(ii)第二のド ナー単糖及び第二の活性化ヌクレオチドの両方に対して特異性を有する触媒量の 第二のヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼを更に含む。
また、第二のアクセプターサツカリドはアクセプターオリゴ糖であってもよい。
第二のグリコジルトランスフェラーゼは上記の表2に示された酵素の群から選ば れることが好ましい。
第二のドナー単糖、第二の活性化ヌクレオチド、第二のグリコジルトランスフェ ラーゼ及び第二のヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼは、上記のドナー単糖 、活性化ヌクレオチド、グリコジルトランスフェラーゼ及びヌクレオチド−糖・  −ピロホスホリラーゼと同じであってもよく、また異なっていてもよい。
更に、第二の活性化されたドナー単糖再生系は、上記の活性化されたドナー単糖 再生系と完全に同じであってもよく、また一部同じであってもよい。
例えば、上記の機構lのシアリル化の方法のアクセプターサツカリド(Galβ 1゜4G1cNAc;I、acNAc)は、下記の機構2に示されるように同じ 反応混合物中で調製でき、この場合、破線並びに文字A、B及びCは、単一容器 中の単一の水性反応混合物中で起こる三つの反応サイクルを分離し、同定するの に使用される。また、この合成は、環へが環B及びCの夫々に結合されている直 線状オリゴ糖の生成をもたらす。
機構2 機構2中のサイクルCによるLacNACの調製は、上記のシアリル化の方法( 機構2においてA+B)と組み合わされる。
機構2に示されるように、反応混合物中に含まれるサイクルCの成分は、第二の ドナー単糖(Gal)、第二のアクセプターサツカリド(GlcNAc)、第二 の活性化ヌクレオチド(UDP) 、第二の活性化されたドナー単糖再生系(ホ スフェートドナー−PEP、キナーゼ−PK) (これは機構l (サイクルA )の活性化されたドナー単糖再生系の一部と同じである)、第二のグリコジルト ランスフェラーゼ(β1,4ガラクトシルトランスフエラーゼ)及び第二のヌク レオチド−糖−ピロホスホリラーゼ(UDP−Glcピロホスホリラーゼ)であ る。
機構2では、活性化された第二のドナー単糖(UDP−Gal )が、UDP− Glcのエピメラーゼ触媒作用を受けた変換により調製され、これは順にUTP とグルコースl−ホスフェh(Glc−1−P)から合成される。活性化された ガラクトース(UDP−Gal)の生成のこのような改良はグリコジル化の方法 の更に別の実施態様に相当する。
更に別の実施態様は、1ilanNAcからのシアル酸の生成(サイクルB、機 構2)を含む。
・ 酵素的アルドール反応(機構2中のB)が最初に機構lに導入される。Ma nNAcがピルビン酸の存在下でNeuACアルドラーゼ(EC4,1,3,3 )により触媒作用を受けてNeuACに変換される。NeuACアルドラーゼは また逆反応(NeuACからManNAc及びピルベートへ)を触媒作用するが 、生成されたNeuACは、遊離された無機ピロホスフェートの無機ピロホスフ ァターゼ(PPase)により触媒作用を受けた分解と対にされたCl1lP〜 シアル酸シンセターゼにより触媒作用を受けたCMP−NeuACを経由してサ イクルAに不可逆的にとり込まれる。シアリルLacNAcがパイオーゲルP− 2カラムクロマトグラフィー後に得られる。
機構2に示された方法の詳細が実施例3で与えられる。
グリコジル化されたアクセプターサツカリドは、順に、付加的なグリコジル化反 応のアクセプターサツカリドとして利用できる。例えば、機構2により生成され たシアリルLacNAcは、下記の機構3に示されるように更にグリコジル化さ れてシアリルLe”を生成でき、この機構中、破線及び大文字のA−Dは前記の とおりである。この合成は、環A及びCの夫々が環Bに結合されている分枝オリ ゴ糖をもたらし、これはここでは三糖である。
機構3 このような更なるグリコジル化(サイクルD、機構3)によれば、シアリルLa cNAcは、α1,3フコシルトランスフエラーゼ、フコースl−ホスフェート (Fuc−1−P)、GTP及びGDP−Fucピロホスホリラーゼを更に含む 機構2の反応混合物中でアクセプターサツカリドとして利用できる。
機構3に例示されるような上記の全ての反応は、使用されるグリコジルトランス フェラーゼ酵素とピロホスホリラーゼ酵素の特有の特異性のために互いの存在下 で(即ち、同じ反応器中で)進行し得る。例えば、GalはGlcNAc以外の その他のアクセプターサツカリドに転移されない。何となれば、使用されるβ1 ,4ガラクトシルトランスフエラーゼ酵素はこのようなその他のアクセプターサ ツカリドに対して特異性を有していないからである。こうして、特異なオリゴ糖 が、特異的な酵素を選択し、使用することにより本発明のグリコジル化の方法に 従って設計され、合成し得る。
上記のように、アクセプターサツカリドはデオキシ−アザ糖の如きアザ糖であり 得る。幾つかのジデオキシ−アザ糖及びそれらの誘導体の合成は、FDPアルド ラーゼ、ラムノロース−l−ホスフェートアルドラーゼ、もしくはツクロース− t−ホスフェートアルドラーゼにより触媒作用を受けた(RS)3−アジド−2 −ヒドロキシプロパナールとDHPAのアルドール縮合、またはDERAの場合 には(RS)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナール+アセトアルデヒド、ア セトン、もしくはプロピオンアルデヒドのアルドール縮合で開始する。(R3) 3−アジド−2〜ヒドロキシプロパナールは、デュールワチタ−(Durnva chter)ら著、J、Org、Cbem、53:4175(198B)に記載 されているような3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールジエチルアセクール の酸加水分解により調製される。(RS)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナ ール+DHAPへの上記のアルドラーゼの一種の添加は、下記の機構4の左側に 示されているように化合物101.104または108を与えた。ラムフロース −1−ホスフェートアルドラーゼ及びツクロース−l−ホスフェートアルドラー ゼの両方が基質として(S)−アルデヒドを受容し、一方、FDP−アルドラー ゼは(R)−鏡像体に対して選択的である[ペダーソン(Pederson)ら 著、Tetrahedron Lett、、29;645(1988)] aリ ミリンされた化合物104及び108のパラジウム(Pd)媒介還元的アミン化 は、夫々的90%の全収率で化合物106.109及び110(約1・1の比で )を夫々与えた。
同様に、リン酸化された化合物101cはまた高収率で化合物103cに直接水 素化された。これらの生成物が機構4の右側に示される。
機構4 ラムヌO−ス=+−Pアルドラーゼ生産物機構4のアザ糖のN−アセチル誘導体 の合成は、D)IAPと(R3)3−アジド−2−アセトアミドプロパナールジ エチルアセクール(これはペダーソンら著、J、 Org、 Chem。
55:4897(1990)に記載されたように3−アジド−2−ヒドロキシプ ロノくナールから調製される)の反応から同様に進行する。N−アセチルジデオ キシ−アザ糖の合成の重要な要素は、下記の機構5に示されるような化合物tV 及びその鏡像体の調製であり、その機構中、ローマ数字はアジドα−ケトースホ スフェートをもたらす中間体化合物に使用される。
機構5 1 ■ IIId、 R= Me3SiCH2CH2SO2−101b 103b こうして、前もって調製された化合物1 (>98%ee) [フォノ・デル・ オステン(von der 0sten)ら著、J、 Am、 CheILSo c、 、 111:3924(1989);ペダーソンら著、Heterocy cles、28:477(1989) ]を工程aで化合物II[ペダーソンら 著、J、 Org。
Cheu、55:489(1990)]に変換し、続いてN−アセチル化により 化合物111a(95%ee)に変換した。工程Cで塩化亜鉛(ZnC1t)の 存在下でアジリジン化合物111aをアジ化ナトリウムで核開環して60%の収 率で化合物IVaを得た。その他の保護“R“基が機構5に示されている。その 他の保護基(例えば、l1lb−11[d;Cbx=カルボベンゾキシ、Ts= p−トルエンスルホニル)で更に高い収率(75〜86%)を得た。l1ldの 保護基はフッ化物により除去し得る[ワインレブ(Weinreb)ら著、Te trahedron Lett、 、 2099(1986)]。
酸加水分解を使用して化合物IVaのアルデヒド保護基をはずした。工程dで化 合物tVaのマスクされていない生成物(3当量)をFDPアルドラーゼの存在 下でpu6.5でジヒドロキシアセトンホスフェート(oHAP)1当量と縮合 して化合物101b(収率60%)を得た。工程eで化合物101bをパラジウ ム触媒で環化して化合物103bを得た。
・ 同様にして化合物101dを化合物Iの鏡像体から調製した。こうして、ラ セミ化合物■で出発して、12:lの比の化合物103bと103dの混合物を 得た。
鏡像体上純粋なアルデヒド基質で出発して、化合物103bと103dを別々に 得た。
還元的アミン化は全てジアステレオ選択的であり、水素が面選択的な様式でイミ ン中間体を攻撃して還元中に発生されるねじり歪みを避けるという従来の知見[ フォノ・デル・オステンら著、J、 Aa CheIn、Soc、 、 l 1 1 :3924(1989) ]と一致する(例えば、化合物101a−101 fと化合物104の反応)。この研究の付加的な知見は、水素が常にアキシアル 置換基と反対の側から接近しく例えば、化合物101a、 1o1b、101e 、 104及び108との反応)、この立体効果がねじり歪み効果を(つがえず ように思われることである。A14歪み(例えば、化合物101または104) は還元の立体化学的経路に影響しないように思われる。
化合物103cをN−メチル化して化合物117を得た。同様に、ラウリルまた はブチルの如き更に長いアルキル基でアルキル化すると、夫々化合物120及び 121を生じる。
過酸化水素(Toot)による化合物117のN−酸化は、化合物118に示さ れるようなエカトリアル位にN−メチル(CHs )基を有する単一の立体異性 体を生じた。立体化学の帰属は、モデル化合物の種々の基の間で観察された強い 核オーバーハウザー(Dverhauser)効果(NOE)に基いた。
また、化合物114a−cの合成は3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールで 開始し、前駆体アザケトースの生成がDERAにより触媒作用される。DERA は、それが二種のアルデヒドのアルドール縮合を触媒作用し得る点で特異である 。それ故、化合物114aの場合、化合物113aを得るために、反応体は(R S)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールとアセトアルデヒドであった。化 合物113bを生成する(RS)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールとア セトンの反応を経由して化合物114bを生成し、また(RS)3−アジド−2 −ヒドロキシプロパナールをプロピオンアルデヒドと反応させて化合物113c を生成することにより化合物114cを生成した。得られるアジドケトースまた はアジドアルドースのいずれもがホスフェート基を含んでおらず、こうして還元 的環化は親化合物113a−cから直接に化合物114a−cを生じた。化合物 113a−c及び114a−cが以下に示される。
(i)ヌクレオチド−糖−ピロホスホリラーゼ上記のように、ヌクレオチド−糖 −ピロホスホリラーゼは市販の源から得ることができ、また組織から単離、精製 でき、または組換え形態で得ることができる。
例えば、αトシアル酸シンセターゼは、当業界で公知の方法によりシンセターゼ 酵素を含む細胞及び組織から単離し、精製し得る。例えば、グロス(Gross )ら著、Eur、 J、 Biochea 、 168:595(1987);  ビジャイ(Vijay)ら著、J、 Biol、 Chem、@、 250 (+ ): 164(1975);ザパタ(Zapata)ら著、J、 Bio l、 CherL、 264(25): 14769(19W9)及びヒ ガ(Higa)ら著、J、 Biol、 Chew 、 260(15):88 38(1985)を参照のこと。
一実施態様において、ウシの脳からの灰白質を均質化し、ホモジネートを遠心分 離してペレット及び上澄みを生成し、上澄みを凍結乾燥して粉末を得る。凍結、 乾燥粉末を蒸留水中で再構成し、均質化し、遠心分離して上澄み及びαトシアル 酸シンセターゼを含む綿毛状のペレットを得る。そのシンセターゼ酵素を綿毛状 のペレットからKCIで2回抽出して手積製抽出物を得る。汚染量のヌクレオシ ドホスファターゼ及び0−アセチルエステラーゼを連続硫酸アンモニウム沈殿及 び透析により手積製抽出物から除去する。ヒガら著、J、 Biol、 Che lL、 260(15):8838(1985)を参照のこと。
別の実施態様において、遺伝子工学技術及び組換えDNA技術を使用して形質転 換宿主細胞からCMP−シアル酸シンセターゼを得る。CMP−シアル酸シンセ ターゼを得る一つのこのような方法がザパタら著、J、 Biol、 Chem 、 、 264(25): 14769(1989)に報告されている。この実 施態様では、堕並■天然CMP−シアル酸シンセターゼの遺伝子を含むプラスミ ドpSR35をEco R1及びHind IIIで消化して2.7kbの断片 を得、これをEco R1−Hlnd IIIで消化したベクターpKK223 −3 ()7−マシアLKBバイオテクノロジー社(Pharmacia LK B Biotechnology Inc、 ))に挿入してプラスミドpWA  1を生成する。次いでプラスミドpWA1を使用してE、 cal i、を形 質転換する。形質転換E、coliは天然齋−シアル酸シンセターゼを形質転換 されていない細菌の場合よりも10〜30倍高いレベルまで発現すると報告され ている。ザパタら著、J、Biol。
CheIL、 264(25):14769(1989)を参照のこと。
別の好ましい実施態様では、天然または修飾簿−シアル酸シンセターゼを、フセ ら著、5cience、 246:1275(1989)に最近記載された新規 バクテリオファージスベクター系で形質転換した宿主細胞から得る。天然または 修飾G伊−シアル酸シンセターゼを得るこの方法の詳細な説明が、実施例2及び loに示される。
この好ましい実施態様の一局面によれば、ゲノムDNAがE、coli株に23 5(ATCC13207)から抽出され、モして四トシアル酸シンセターセの遺 伝子が二種の注文設計されたポリヌクレオチドプライマーの存在下でポリメラー ゼ連鎖反応(PCR)増幅により単離される(実施例2を参照のこと)。一種の プライマーは、Eco R1制限部位、リポソーム結合配列、開始コドン、及び 酵素のN末端へキサペプチドに相当するオリゴヌクレオチドを含む。第二のプラ イマーは、3′から5′に向かって、Xba I制限部位、停止コドン、デカペ プチドtag配列、及び酵素のC末端へキサEco R1部位及びXba 1部 位でλZAP(商標)(ストラタゲン・クローニング・システムズ(Strat agen Cloning Systems、La Jolla、CA))にク ローン化された。
デカペプチドtagは陽性クローンの選択を容易にするマーカーとして利用でき 、また天然酵素が所望される場合には、デカペプチドtag配列を含まないプラ イマーによる別のPCR(ポリメラーゼ連鎖反応)により除去し得る。
天然酵素及び修飾酵素はNeuAc及びCTPに関して同様のK。、及UK、を 有する。修飾酵素は高pH値で天然酵素よりも活性である(以下の実施例9を参 照のこと)。特異性に関する研究は、両方の酵素が中性poて’C−9修飾Ne uAc誘導体に対して高い比活性を有することを示す(以下の実施例9を参照の こと)。
天然または修飾CMP−シアル酸シンセターゼと同程度に大きい酵素をコードす るDNAがこのファージベクターに首尾よ(クローン化され、このファージベク ターから翻訳し得ることは、特に驚くべきことであった。従来の論文は、抗体F ab断片(約50.000kd) にれは本DNA及びタンパク質のサイズの約 15〜20%である]をコードするDNAの使用を記載していたにすぎない。
形質転換されたE、coliは、野生型の形質転換されていない株に関する<0 .10/Lと較べて、修飾酵素としてのCMP−シアル酸シンセターゼ約100 0/Lを生産し、これは酵素活性の>1.000倍の増加に相当する。このよう な形質転換されたE、coliが、1991年2月19日にアメリカン・タイプ ・カルチャー・コレクション(the Americ−an Type Cu1 ture Co11ection、Rockville、Marylad)に寄 託され、ATCC受理番号68531を指定された。
(ii)グリコジルトランスフェラーゼグリコシルトランスフェラーゼはまた種 々の源から得ることができる。例えば、牛乳からのβ1,4ガラクトシルトラン スフエラーゼ(GalT)は組換え形態で生産し得る。Ga1Tは、多くのその 他のグリコジルトランスフェラーゼと同様に、主として膜結合形態でゴルジ装置 中に存在し、これは、タンパク質分解後に可溶性活性形態、所謂“触媒領域”を 生じ、この可溶性形態はミルク及び血清の如き体液中に現れる。ボールソン(P aulson)ら著、J、 Biol、 Chem、 、 264 : 176 15(1989)を参照の、 こと。
ウシGa1Tの触媒領域は、無傷の402のアミノ酸の膜結合酵素のC末端配列 に相当する324のアミノ酸を含む。ヒトGa1Tの触媒領域または活性領域は 配列(〉90%生物の主リポタンパク質であるamp Aのシグナル配列とGa 1Tの触媒領域の融合を移入し、その結果、その酵素はべりプラズム間隙に輸送 され、そこでそれはシグナルペプチダーゼの作用によりシグナル配列から放出さ れて酵素活性Ga1Tを与える。アオキら著、EMBo、 9・317!(19 90)を参照のこと。
この発現系により生産された組換えGa1T酵素は、可溶性Ga1TのN末端T hr残基に付着された付加的なトリペプチドAla−Glu−Leuを含む。発 現レベルを改善するBioeng、 、 68ニア5(1989)を参照のこと 。
約2XlO−”UのGa1Tが150 mLの醗酵から得ることができ、これは 5B221中の従来の発現と較べて35倍の活性の増加に相当する。上記のアオ キらの文献を参照のこと。酵素はクロロホルム抽出されたペリプラズム画分中に 主として現れた。何となれば、その媒体中に排出された活性の有意差が観察され なかったからである。
同様に、シアリルトランスフェラーゼ酵素は市販の源(シグマ・ケミカル社;ベ ーリンガー・マンハイム社及びゲンザイム社)から得ることができ、またウシ顎 下腺及びラット肝臓の如き動物組織がら単離、精製でき[例えば、グロス(Gr −oss)ら著Eur、 J、 Biochem、 、 168 :595(1 987)及びヒガら著、J、Biol、Chem、、260(P5)。
8838(1985)を参照のことコ、または組換え形態で得ることができる[ 例えば、エルンスト(Ernst)ら著、J、 Bial、 Chem、 、  264:3436(1989);7シベイ(Masibay)ら著、Proc、 Natl、Acad、 Sci、U、S、A、、86:5733(1989);  )フロール(Toghrol )ら著、Bio| chemistry、 29:2349(1990);アパート(Appert )ら著、EMBo、 9:3171(1990)及びジョジアッセ(Jozia sse)ら著、Eur、 J、 Biochem、 、 191ニア5(199 0)を参照のこと]。
B、グリコシダーゼ法 本発明のオリゴ糖の生産の別の合成方法は、酵素β−ガラクトシダーゼを使用す る。このような方法によれば、本発明の単糖アクセプターがβ−ガラクトシド誘 導体と反応させられる。好ましいβ−ガラクトシド誘導体はp−ニトロフェニル β−ガラクトシドである。
こうして、例えば、表2の化合物5が下記の機構6に従ってβ−ガラクトシダー ゼ(E、coliからのEC3,2,1,23)の存在下でp−ニトロフェニル β−ガラクトシドと反応させられる場合に、化合物9が得られる(実施例1.F )。
化合物9はβ1,6連鎖を有する。こうして、グリコジルトランスフェラーゼを 使用する方法と対照的に、グリコシダーゼ法は1.6グリコシド連鎖を有する化 合物を生成する。
本発明の単糖アクセプターの全てがβ−ガラクトシダーゼに適した基質であると は限らない。例えば、表2の化合物3または4が基質として使用される場合、生 産物は得られなかった。いずれのアザ糖もβ−ガラクトシダーゼのインヒビター ではなかった。p−ニトロフェニルβ−ガラクトシドはアザ糖の不在下、またそ の存在下で同じ速度で酵素により加水分解された。
合成されたオリゴ糖化合物の構造及び連鎖の確認は、’HNMRデータ及び”C NMRデータ(夫々、300M)1zまたは500MHz、及び125MH7) を使用して核磁気共鳴(NMR)分光学により行われる。夫々のプロトンに関す る’ H−NMR化学シフトの帰属は、徹底的な脱カップリング実験により確立 される。
典型的には、出発単糖に対して、グリコシド連鎖中の炭素に結合されたプロトン に関する大きな低磁場シフト(0,1〜0.3ppm)が観察される。従って、 その他のプロトンは殆どシフトを受けない。IH核オーバーハウザー効果(NO E)実験が連鎖・ 及び立体配座を更に確認するのに使用される。
例えば、ガラクトースのH−1が照射された場合、化合物9は5−チオグルコー スの1(−6共鳴の一つの4%の増大を示し、これはガラクトース部分のH−1 への5−チオグルコースのH−6の接近を示す。更に、”C−NMRスペクトル では、C−6共鳴の低磁場シフトが観察されると共に、その他の炭素シグナルに 関するかなりのシフトが観察されなかった。このようなデータは、化合物9が1 .6連鎖を有することを示す。
三糖連鎖の位置化学の帰属の更なる実証が、per−アセチル化された三糖の1 Hスペクトルの分析により与えられる。こうして、5−チオーD−グルコース部 分(表2の化合物5)のH−1−H−4共鳴はアセチル化後に1.3〜1.8p pmの大きな低磁場シフト(遊離三糖に対して)を受ける。従って、H−5共鳴 及びトロ共鳴はアセチル化後にごくわずかなシフト(−0,33〜+0.38p pm)を受ける。
また、本発明は、水性媒体中に分散されたグリコシダーゼまたはグリコジルトラ ンスフェラーゼ抑制量の前記のオリゴ糖を含む組成物を意図している。水性媒体 は、医薬上杵される無毒性媒体、例えば、当業界で公知であるような通常の生理 食塩水、食塩前リン酸緩衝液、リンゲル液等であることが好ましい。また、水性 媒体は、哺乳類、例えば、マウス、ラット、ウサギ、モルモット、イヌまたはヒ トの血液、血清、血漿またはリンパ液(これらにはアザピラノースが投与される )を含むことができる。
グリコシダーゼまたはグリコジルトランスフェラーゼ抑制量は、前もって選択さ れたグリコシダーゼまたはグリコジルトランスフェラーゼ酵素を少なくとも25 %、更に好ましくは約50%、最も好ましくは約75%以上抑制する量である。
グリコシダーゼインヒビターは別のグリコシダーゼ(例えば、β−ガラクトシダ ーゼ)の基質として使用し得ることが明らかである。例えば、表1の化合物5は α−グルコシダーゼのインヒビターである。
表1の化合物3.4.5及び6はエキソグルコシダーゼ(例えば、β−グルコシ ダーゼ)の強力なインヒビターであり、またそれらのグリコシドはエンドグル・  コシダーゼのインヒビターである。この型の幾つかの天然及び合成の生産物は 強力なエンドグリコシダーゼのインヒビターである。例えば、カシモトら著、J 、Am。
Che+u、Soc、、 113:6187(1991);及びリオッタ(Li otta)ら著、J、Am、CheILSac、、illニア83(1989) を参照のこと。
更に、表1の化合物21及び2oは、適当に配向された3−OH基の欠如のため にα−1、3/4−フコシルトランスフェラーゼを抑制し得る。ロウ(Love  )ら著、Cel I、 63:475(1990)を参照のこと。表1aのデ ータは、化合物8が化合物21と同様の抑制能であり、一方、化合物10aがい ずれの化合物よりも抑制性であることを示す。これらの研究に使用したFucT はミシガン大学(Mi ch igan、 Ann Arbor、 Ml )の J、 B、ロウ博士により提供された。
表1の化合物2jは、機構3に記載されたようなLe” [Galβ1,4(F uc αl、3)GlcNAc ]及びシアリルLe” [NeuAc β2. 3Galβ1,4(Fuc αl、3)GlcNAc]の合成に有益である。シ アリルLe”の化学酵素的合成は、表1の化合物2jのperアセチル化、続い てフコシル化のために3−OH基を遊離するRu触媒による3−o−アリル基の 選択的脱保護[コレイ(Corey)ら著、J、Org、Cheu、38:32 24(1973) ]により行うことができる。
デオキシ−アザ糖は表3に示されるようにグリコシダーゼ活性を抑制することが 知られている。
表3 グリコシダーゼ抑制 醸造酵母(BY) (Efi またはスィートアーモンド(SA) Kl (M)103c a−グ ルコシダーゼ(BY) 1.56 X 10−”β−グルコシダーゼ(SA)  7.8 X 10−’117 a−グルコシダーゼ(BY) 1.78 X 1 0−”β−グルコシダーゼ(SA) 1.4 X 10−’118 a−グルコ シダーゼ(BY) 6.95 X 10−”β−グルコシダーゼ(SA) 1. 49 X 10−”叩 119 a−グルコシダーゼ(BY) 3.69 X 10−’型I (ウシ肝 臓) 7.0X10−’β−グルコシダーゼ(SA) 4.3 X 10−’1 22 α−グルコシダーゼ(BY) >1.OX 10−”。
β−グルコシダーゼ(SA) 8.OX 10−’123 α−グルコシダーゼ (BY) 8.67 X 10−’型1 (ウシ肝臓) ■、0XIO−”B  ’Iルコ’tターセ(SA) 1.8 Xl0−”α−D−マンノシダーゼ (タチナタマメ> 4.0XlO−’ β−D−ガラクトシダーゼ 1シユウエーデン(Schweden)ら著、Arch、 Biochem、  Biophys、 、 248:335(1986)ゝゾール(Dale)ら著 、Biochea+1stry、 24:3530(1985)6有意な抑制が そのアッセイでIOミリモルのインヒビターで観察されなかった。
前記のオリゴ糖は水性媒体中に分散される。このような分散液は懸濁液を含むだ けでなく、真の溶液を含み、これは水性媒体中の極限の分散液である。
以下の実施例は本発明の特別な実施態様を説明するものであり、明細書及び特許 請求の範囲を何ら限定するものではない。
惠穫聾 実施例1:オリゴ糖の合成 A、(β−D−ガラクトピラノシル−(1,4)−5−千オー〇−グルコビラノ ース)、のMnCItを含む50ミリモルのナトリウムコカジレート(pH7, 0)10ml、中で5UのGa1T(シグマ・ケミカル社) 、UDP−グルコ ース(350mg、 500ミリモル)、α−ラクトアルブミン(0,1■/m L)及び’UDP−グルコースエピメラーゼ(IOU)と反応させた。
Ga ITは4〜7U/■(lU=毎分転移されたυDP−Ga1 1ミリモル )の比活性を有していた。精製酵素は、アクセプターとしてGlcNAcを使用 して15U/■の報告された比活性を有していた。UDP−Galのに、値は0 .5ミリモルである。その反応混合物を37℃で2日間インキュベートした。生 成物をダウエックス(Dowex)1ホルメートカラム、続いてゲル濾過(バイ オゲルP−2)により単離して50%の収率で表題化合物90mgを得た。
’H−NMR(Dto、 500MHz)δ4.95(d、 J +、 t□3  Hz、 H−1a 5チオG1c)、 4.51(d、 i 1. t=8 Hz、H−I Ga1)、4.05(dd、Js、 r □5 Hz、Ja、  r =12 Hz H−6’5チオGlc Hz)、 3.W3−3.9 (H−4Gal; H−45チオGlc;H−65チオGlc)、 3.8(d d、 Jt、 s:9.6H2,H−25チオGlc)。
3、65−3.75(H−5Ga1. H−6Gal ; H−6’ Ga1.  H−35チオGlc)、 3.62(dd、 Jt、 5S0H2,Js、  4” 3、5H2,H−3Ga1)、 3.53(dd、 H−2Gal )、 3. 32(ddd、 Ja、a□lO,5Hz、 JH,s=2D5H2,Js、  r =5b、H−5 5チオGlc) ; ”CNMR(125M)lz、 oto )δ Galに関して103.2(C−1)。
?1.7(C−2)、 72.7(C−3)、 69.0(C−4)、 75. 8(C−5)、 61.5(C−6) ; 5チオGlcに■■■ 73、3(C−1)、 75.7(C−2)、 73.0(C−3)、 82. 4(C−4)、 42.5(C−5)、 59.7(C−6j R応(M+Cs” )計算値490.9988、実測値491.0022゜B、 β−D−ガラクトピラノシル=(1,4)−2−アセトアミド−6−〇−アセチ ルー2−デオキシーD−グルコビラノース、化合物2e3−0−アセチノ凶1c NAc、表1の化合物if約20mg(75ミリモル)を、0.05ミリモルの NAD ” 、10ミリモルのDTT、及び5ミリモルのMnC1,を含む0. 05モルのNaコカジレー)/)IcI (pH7,0) l wL中で約1当 量のUDPGIC(50,5mg)と反応させた。UDPGlcエピメラーゼ( IU)及びガラクトシルトランスフェラーゼ(2U)を添加した。その混合物を 37℃で振とうし、2日後にガラクトシルトランスフェラーゼ更に2Uを添加し た。4日後にその溶液を凍結乾燥し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィ ーで精製して表題化合物6■を得た。
’H−NMR(DtO)δ1.98(s、 3)1. NAc)、 2.08( s、 3H,0Ac)、 3.50−3.57(a IH,Q−H。
°(glcNAc)、 3.63−3.82(m、 6H,2°−H(gal  )、 3°−H,4’ −H,5’ −H,3−8,4−Hj、 3.85−3 .97 (& 2 H,6′−Hl)、 4.01(ddd、 J=7 H2,J=4 H2,J= 2.28Z、 5−Ha)、 4.10−4.19(a 5|Hb)、 4.2 1 (dd、 J=12 Hz、 J=4 Hz、 6−H,a)、 4.22(d 、 J=7.8 Hz、 1−Ha)、 4.23(d、 i=7.8 Hz、  1− Hb)。
4、29(dd、 J=2.2 Hz、 J=12 Hz、 6−Hb b)、  4.35−4.48(m、 6−Htb)、 ’ ”CNlRδ21.0.2 2.7 (2CHs )、 54.4.56.8(C−2’ )、 61.8.63.8 (C−6,C−6°)、69.3.70.1,71.7,7R.3,76.3  (C−2’。
C−3’ 、 C−4°、C−5°、 C−3,C−4,C−5)、 79.4 (C−4)、 91.4.96.1(C−1)、 104.O(C−1’ )、  174.5゜ 175、0(2CO)。
HRMS (C+&tO+tN+C5” )としての計算値: 558.058 8 ;実測値558.0590C,アリルβ−ローガラクトピラノシル−(1, 4)−2−アセトアミド−2,3−ジデオキシ−β−〇−グルコピラノシド、化 合物21アリル−1,3−デオキシ−GlcNAc 、表1の化合物1iを、0 .05ミリモルのNAD ”、lOミリモルのDTr、及び5ミリモルの−C1 tを含む0.05モルのNaコカジレート/HCI(pH7,0) l mL中 でUDPGlcど反応させた。UDPGIc−nピメラーゼ(IU)及びガラク トシルトランスフェラーゼ(2U)を添加した。その混合物を37℃で振とうし 、2日後にガラクトシルトランスフェラーゼ更に2Uを添加した。4日後にその 溶液を凍結乾燥し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して表題 化合物を得た。
’HNMR(0,0)δ1.62(18,q、 J=12.18 Hz、 H− 3ax)、 1.94(3H,s、 NHAc)、 2.4U(IH,br dt、 J=4.61.12.57Hz、 H−3eq)、 3.44(IH, dd、 J=8.04.9.92Hz、 H−2’ )、 S.41(IH,d 、 J= 7、82 Hz+ u−t’ )、 4.51(IH,d、 J’8.38 H z、 H−1) ; ’ 3CNMR(DtO)δ22.4T.35.78゜ 49.23.61.03.61.26.68.89.70.55.71.26. 73.03.74.19.75.52.78.85゜102.01.104.2 1.118.60.133.81.174.12HRMS C+tHtsNO+ oC3(M+Cs ” )としての計算値: 540.0846 、実測値54 0.0846D、β−D−ガラクトピラノシル−(1,4)−D−グルカール、 化合物8表1の化合物6を、O,OS ミリモルのNAD+、lOミリモルのD Tr、及び5ミリモルの1Mnc1.を含む0.05モルのNaコカジレート/ HCI (pH7,0) l mL中でUDPGlcと反応させた。UDPGl cエピメラーゼ(IU)及びガラクトシルトランスフェラーゼ(2U)を添・  加した。その混合物を0℃で振とうし、4日後にガラクトシルトランスフェラー ゼ更に2uを添加した。4日後にその溶液を凍結乾燥し、残渣をシリカゲルカラ ムクロマトグラフィーで精製して表題化合物を得た。
’H−FJMR(500MHz、 DtO)δ6.4(dd、 Jt、 t”6  Hz、 Jt、 s”1.6 H2,H−1グルカール)B 4、7(dd、 Jt、 s”2.6 H2,H−2グルカール)、4.49( d、Jt、 t・7.8 Hz、H−I Ga1)、4.3T(br dt。
Jt、 *=2.6 Hl、 Js、 4=6.5Hz、 H−3グルカーノリ 、3.99(d、J4.5=9.3 H2,Js、 5=J刀A r =3.7 Hz、 H−5グルカール)、 3.85−3.9(H−4Gal ;1(−6 及びトロ′グルカール)、 3.82(dd、 )l−4グルカール)、 3. 68−3.75(H−5,8−6,H−6’ Gal )、 3.63(dd、  Jt、 s”lOH2,Js、 4”R.4Hz、 H−3 Gal )、 3.5(dd、 J 1. t=8.6 Hz、 H−2Gal  )、 ’ ”C−NMR(125M1(z、 DtO)δ@Galに関して1 03.9 (C−1)、 71.9(C−2)、 73.5(C−3)、 69.5(C− 4)、 76、3(C−5)、 62.0(C−6) ;グ泣Jールに関 して144.9(C−1)、102.7(C−2)、 68.3(C−3)、  78.4(C−4)、 77、7(C−5)、 60.6(b−6) HRlils (M+Cs” )計算値441.0162、実測値441.01 21゜表1の化合物6を、0.05 ミリモルの間ν、lOミリモルのDTr、 及び5ミリモルのMnC1,を含0.05モルのNaコカジレー)/HCI ( pH7,0) 1mL中でUDPGlcと反応させた。UDPG1cエピメラー ゼ(IU)及びガラクトシルトランスフェラーゼ(2U)を添加した。その混合 物を37℃で振とうし、4日後にガラクトシルトランスフェラーゼ更に2uを添 加した。4日後にその溶液を凍結乾燥し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラ フィーで精製して表題化合物を得た。
’H−NMR(DtO,500MHz)64.3(d、Jt、 t・7.5 H z、H−I Ga1)、3.76(dd、Ji、 @’ =R.。
Hz、 Jt a・:12.5 Hz、 H−6’ DNJ)、 3.74(b r d、 Js、 4”3 Hl、 H−4Gal )、 R.7(dd、 J s、 s”5.0 H−6DNJ)、3.52−3.65(m、 H−6Gal、 H−6’ Ga 1. H−5Gal、 H−2DNJ、 H−4DNJ)、R.5 (dd、 Jt、 5=IO,5Hz、 H−3Ga1)、 3.39(t、  Jt、 *”Js、 4”9.5 Hz、 H−3DNJ)A 3.38(dd 、 H−2 Gal )、 3.13(dd、 Jt−−、+ −−=12.5 Hz、 J t −−、t:5.0 Hz、 H−1eQ DNJ)、 Q.85−2.90 (a H− 5DNJ)、2.56(br t、Jlam、 t”12 Hz、 H−1ax  DNJ)、 ”C−IGIR(125!az、0.0)δfalに 関して103.7 (C−1)、 71.7(C−2)、 73.2(C−3) 、 69.2(C−4)、 76、3(C−5)、 61.W(C−6) ; DNJに関して47.4(C−1)、 69.04(C−2)、 76、2(C −3)、 78.9(C−4)、 59.4(C−5)、 U0.0(C−6) HRMS (M+Cs” )計算値458.0427、実測値458.0444 4゜MgC1,緩衝液(NatHXの0. IOMの溶液4mL及びMgC1, 10ミリモル、pH7,0)及びトリス(TrisXO,05Mの溶液1 mL 、 pH7,3)中の4−二トロフェニルβ−D−ガラクトピラノシド(150 ■、0.50ミリモル)及び5−チオ−ローグルコース(49■、0.25ミリ モル)の溶液に23℃で添加した。その反応をTLCにより定期的に監視しなが ら23℃に保った。58時間後、その反応を100℃で30分間加熱することに より停止した。
その溶液を濾過し、凍結乾燥し、残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル 、3:2:1の酢酸エチル−酢酸−水)により精製した。三糖を含む画分を、バ イオ−ゲル(Bio−Get)P−2カラム(2x40cIIl、200〜40 0メツシユ)を使用するゲル濾過クロマトグラフィーにより更に精製し、H,O で溶離して表題化合物(26,4■、5−チオ−ローグルコースを基準として2 9.5%)を白色の無定形の固体(R,=0.44、シリカゲル、3:2:lの BtOAc−HOAc−HtO)として得た。また、そのシリカゲルクロマトグ ラフィーはガラクトース及び5−チオ−ローグルコースを与えた。三糖の分析は 11:1の比のαアノマーとbアノマーの混合物を示した。Aアノマー:(“A ”は5−チオグルコース部分を表し、一方、“B”はガラクトース部分を表す) カップリング定数の差は丸めの誤差による。
’HNMR(500MHz、 DtO)δ4.82(d、 J=3.0 Hz、  IH,Hl−A)、 4.22(d、 J=8.0 HzA IH,Hl− 8)、 4.01(dd、 J□2.5.11. OHz、 IH,H6−A) 、 3.82(dd、 J=5.5.11.0 Hz、 Ig,H6−A)、  3.74 (d、 J=3.0 Hz、 IH,H4−B)、 3.63−3.54(a  3H,H2−A、 H3−A、 H5−B)、 3.50(煤A J=10.5  Hz、 IH。
H4−A)、 3.48−3.45(a 2H,H6−B)、 3.46(dd 、 J=3.5.10. OHz、 IH,H3−B)、 R.36(app、  t。
J=9.0 Hz、 IH,H2−B)、 3.20−3.14(c IH,H 5−A) ; ’ ”CNMR(125MHz、 DtO)■P03.8゜ ?5.6. 74.0. 73.7. 73.6. 73.1. 71.1.  69.1. 68.8 (CHり、 旺4 (CHt)、4P.6; 正確な質量C+tHttO+eSC8(M+Cs ” )とし”c−ノ計算値4 90.9988、実測値491.0013ピリジン(0,9mL、11.1ミリ モル) 、ActO(0,14mL、1.48ミリモル)、及び(GICNAC )1表1(33■、0.09ミリモル)を0℃で混合した。その反応混合物を2 3℃に温め、23時間保ち、酢酸エチル(10mL)で希釈した。有機相をIN のHCI(10mL)ですすぎ、酸性画分を酢酸エチル(2x 20 mL)で 抽出した。合わせた有機相を食塩水(10mL)ですすぎ、乾燥しくMg5O, ) 、濃縮した。残渣をカラムクロマトグラフィー(シリカゲル、3:lのEt OAc−)ルエン)により精製してper−アセチル化された表題三糖(24■ 、93%)を無色のガラス(R,=0.61 、シリカゲル、3:1のEtOA c−トルエン)として得た。三糖の分析は6:lの比のαアノマーとβアノマー の混合物を示した。
αアノマー: ’HNMR(500MHz、 CDClり66.12(d、 J =3.5 Hz、 IH,Hl−A)、 5.42(appt、 J=lO,O H2,IH,H3−A)、 5.38(dd、 J=1.0.3.5Hz、 1 1(、H4−B)、 5.21(dd、@J=3.0.10.0 Hz、 IH,H2−A)、 5.19(appt、 J=11. OH2,I H,84−A)、 5.18(dd、 J=8.0.10.T Hz、 IH, H2− B)、 4.99(dd、 J=3.5.10.51(z、 IH,H3−8) 、 4.40(d、 J=9.0 Hz、 IH,8l−Bj、 4.16(d d、 J=6.5゜ 11、0Hz、 IH,H6−8)、 4.10(dd、 J=6.5.11.  OHz、 IH,H6−8)、 4.05(dd、 J=R.5.10.0  Hz。
1H,H6−A)、3.88(dt、J=1.0.7.0 Hz、IH,R5− B)、3.57(ddd、J=3.5.7.0. IO,5gz、lH。
R5−A)、 3.49(dd、 J=7.5.10.5 Hz、 IH,H6 −A)、 2.18(s、 3H,0Ac)、 2.14(刀A 3H,0Ac )。
2.09(s、3H,0Ac)、2.052(s、3H,0Ac)、2.046 (s、3H,0Ac)、2.01(s、3H,0Ac)、1D99 (s、3H,0Ac)、1.98(s、3H,0Ac) ;”CM (62MH x、CDC1t)δ170.3.170.2.170.1゜169.7.169 .6.169.4.169.1.101.2.73.1.72.3.70.8. 70.4.68.1.67.3(CH,)、 66.8.61.0 (CHt) 、 40.8.20.9.20.8.20.6.20.5;正確な質量CtaH smO+5SCs (M+Cs ” )としての計算値827.0833、実測 値827.0823これらの合成は、Ga1T及びβ−ガラクトシダーゼか弱い アクセプター基質を使用してミリグラムスケールで三糖の調製に触媒として使用 し得ることを実証する。
酵素が比較的安定であると仮定すると、Ga1T (及びおそらくその他のグリ コジルトランスフェラーゼ)は幾つかの特異なオリゴ糖の小規模合成に使いやす いと思われる。
全ての主題三糖は、H−1’とH−4の間のかなりのN0E(6〜10%)によ り証明されるように同様のグリコシドのねじり角を有する。この観察は、グリコ シドのねじり角が主としてエキソ−アノマー効果により決定されるというレミエ ウクス(Le−・ m1eux)により報告された観察と一致する。
実施例2ニジアリルN−アセチルラクトサミンの合成シアリルN−アセチルラク トサミン(NeuAc a 2.6Ga lβl、 4GIcNAc)を、上記 の機構4に従って1トシアル酸のその場の再生により酵素触媒法で合成した。
ノイラミン酸(NeuAc) 、CMP 、 ATP 、 PEP(モノナトリ ウム塩) 、MgC1,−6H,0、MnCIt −4H1O1KCI 、ピル ベートキナーゼ(PK、 EC2,7,1,40) 、ヌクレオシドモノホスフ ェートキナーゼ(NMK、 EC2,7,4,4)及び無機ピロホスファターゼ (PPase。
EC3,6,1,1)をシグマ・ケミカル社から購入した。Siaα2.6Ga lシアリルトランスフエラーゼ(EC2,4,99,1)を気前のよい贈り物と して得たが、これはシグマ・ケミカル社から購入し得る。CMP−NeuAcシ ンセターゼ(EC2,7,7,43)を下記の方法によりCMP−NeuAc遺 伝子で形質転換したE、coliから得た。
NeuAc(0,92g、3ミリモル) 、Galβ1.4GIcNAc(1, 1g、3ミリモル)、CMP(0,1g、30gモル) 、ATP(16■、3 μモル) 、PEP(2,8g、6ミリモル)、MgCl2 ・6H*0(0, 61g、3ミリモ/l/) 、MnC1t ” 4HtO(0,15g、 0. 8ミリモ/L/) 、KCI(0,22g 。
3ミリモル)、[またはMK(450U)、PK(6,0OOU)、PPase (3000) 、口(P−NeuAc シンセターゼ(24U) 、及びSia  β2.6calシアリルトランスフエラーゼ(4U)をHBPBS緩衝液(0 ,2M 5pH7,5)150 mlと混合して反応混合物を生成し、その反応 混合物をアルゴン雰囲気下で約25℃で約48時間保った。NeuAcの消失( 薄層クロマトグラフィーにより測定)後、その反応混合物を凍結乾燥により20 +nlまで容積を減少し、凍結乾燥した反応混合物を移動相としての水と共にバ イオゲルP2(200〜400メツシユ)カラムに適用した。三糖を含む画分を 溶離し、回収し、凍結乾燥して97%の収率で純粋なNeu β2,6Galβ l、 4G1cNAcを得た。
’H−NMRδ1.701(IH,t、 J=12.5 Hz、 NeuAcの H−3、、)、2.007(3H,s、GlcNAcのNH`c)。
2.004(3H,s、 NeuAcのN)IAc)、 2.649(IH,d d、 J=5.0及び12.5 Hz、 NeuAcのH−R、、。
4.431.d、J=8.OHz、 CalのH−1)、 4.73(0,5H ,d、 J=8.0 Hz、 GlcNAcのH−1b) A及び 5、178(0,5H,d、 J=2.5 Hz、 GlcNAcのH−1a) 。
ATP (7)回転数は約1000テあり、CMP 、CDP 、 CTP及び CMP−NeuAc (D回転数ハ約100であった。
、これらのデータは、グリコジル化合物がαトシアル酸のその場の再生に関与す る有効な酵素触媒による自蔵のサイクル合成方法でシアリル化し得ることを示す 。
この合成方法はシアリル化されたグリコジル化合物の大規模調製の新規な高収率 (97%)機構を与える。
A1組換えCMP−NeuAcシンセターゼの調製CMP−N−アセチルノイラ ミン酸(CMP−NeuAc)シンセターゼ(EC2,7,7,43)をコード する遺伝子を、プライマー誘導ポリメラーゼ連鎖反応によりB、coli株に− 235の全DNAから増幅した。その遺伝子を最初のCMP−NeuAcシンセ ターゼ遺伝子の修飾リポソーム結合部位及びデカペプチドtag配列(これは発 現タンパク質のスクリーニングのマーカーとして利用できる)と融合した。その 遺伝子をBco RI部位及びXba I部位でλZAP(商標)ベクターにク ローン化し、E、coli 5ure中で野生型の約1000倍のレベルで過剰 発現した。
E、coli株に235(ATCC13207)をアメリカン・タイプ・カルチ ャー・コレクションから入手し、LB(ルリアーバータ=(Luria−Ber tani ))培地(1リツトルはバクトドリブトン25g、酵母エキス10g  、 NaC13gを含む、pH7,0)で維持した。ゲノムDNAをマニアチ ス(Maniatis)らにより記載された方法(Molecular Clo ning:A La−boratory Manual、Co1d Sprin g Harbor Laboratory、Co1d Spring Harb o秩ANY(1989)) に従ってE、coliから抽出した。
C11lP−NeuAcシンセターゼ遺伝子を二種の注文設計したプライマー( 表4)の存在下でPCR増幅により単離した。
表4 プライマーCMP5 (配列番号2) プライマーCMP5は、Eco RI制限部位、リポソーム結合配列、開始コド ン及び酵素のN末端へキサペプチドに相当するオリゴヌクレオチド(上で下線が 施されている)を含んでいた。プライマーCMP3は、Xba I制限部位、停 止コドン、デカペプチドtag配列及び酵素のC末端へブタペプチドに相当する 配列(また、上で下線が施されている)を含んでいた。
PCR増幅を、E、coli株に235DNA 2 μL(2μg)、ブライv −C1ilP5及びCMP3400nモル、種々のdNTP200μM、KCl 50ミリモル、トリス−HCl (+)H8,3)10ミリモル、MgC1t  2ミリモル、0.01%(w/v)のゼラチン、0.1%(v/v)のトリトン X−100、及びテルムス・アクアチフス(Thermus aquaticu s) DNAポリメラーゼ2単位を含む反応混合物100μL中で行った。その 反応液を鉱油で覆い、35サイクルの増幅にかけた。サイグル条件を、94℃で 1分間の変性、60℃で2分間のアニーリング、そして72℃で1.5分間の伸 長にセットした。プライマーを94℃で2分間にわたってB、coli DNA でアニル化し、続いてPCR増幅の前に徐々に室温に冷却した。
E、coli中の酵素の発現のためのファーゲミドの構成のために、増幅遺伝子 をBco R1部位及びXba 1部位でλZAP(商標)IIベクターにクロ ーン化した。
λZap(商標)IIは、6の特有のクローニング部位を含む最初のλZap( 商標)、融合タンパク質発現、及びインサートをファーゲミド(ブルースクリプ ト5K−)の形態で迅速に切除する能力の全ての特性を維持しているが、SAM 100突然変異を欠いており、XLI−ブルーを含む多くのNon−5up F 株の増殖を可能にする最初のλZa9(商標)ベクター(ATCC140,29 8)の誘導体である。λZap(商標)IIベクターを、ショート(Short )ら著、Nucleic Ac1ds Res、 、 16:7583(198 8)に記載されたようにしてλZap(商標)を制限酵素Nco Iで消化する ことにより生産した4254の塩基対(bp)のDNA断片中に含まれたλS遺 伝子を置換することによりつくった。この4254のbpのDNA断片を、ベク ターを制限酵素Nco Iで消化した後に、λgtlO(ATCC140、17 9)から単離されたλS遺伝子を含む4254bDの[lNA断片で置換した。
λgtlOから単離された4254bpのDNA断片を、T4DNAリガーゼ及 びCurrent Protocols inMolecular Biolo gy、アウスベル(Ausubel)ら編集、 John Wiley and  5ons、 Iff。
1987に記載されたこのような方法のための通常のプロトコルを使用して最初 のλZap(商標)ベクターにつないだ。
PCR増幅から得られたDNAを0.6%のアガロースゲルで精製した。1.3 kbに相当するDNAバンドをアガロースから分離し、電気溶離した。次いでD NAをフェノール/クロロホルムで抽出し、20℃で一夜にわたってエタノール で沈殿させた。
沈殿したDNAを、ベーリンガー・マンハイム・バイオケミカル社(インジアナ ポリス、IN)により供給された適当な制限酵素緩衝液中で顕示し、37℃で2 時間にわたって40単Vμg DNAのEco RI及びXba Iで消化した 。次いで消化したDNAをフェノール/クロロホルム抽出及びエタノール沈殿に より回収し、π緩衝液(pH7,5)中に再度懸濁させた。このDNAをインサ ートとして使用した。また、アームを20単’tljmg DNAのEco R I及汎ba IによるベクターλLclの消化により調製し、フェノール/クロ ロホルムによる抽出後にエタノール沈殿で回収した。べフタ−λLclをレーナ ー(R,んLerner )博士(Scripps C11nic and R e5earch Foun−dation、 La Jolla、 CA)から の気前のよい贈り物として得た。次いでインサートをアームとつなぎ、製造業者 (ストラタゲン社(Stratagene Co、 、 San Diego、  CA))により提案されたように包装キットで包装した。λLclアームを含 むPCR増幅生産物インサートが図2に示される。
包装後、ファージ溶液を使用して宿主株XLI−ブルー(ストラタゲン社)を感 染させ、37℃でLB寒天プレートに塗布した。プラーク形成が観察された後、 0.5ミリモルのtptc <イソプロピル−β−D−チオガラクトピラノシド )溶液で前もって浸軟したニトロセルロース膜を寒天の上に注意して置き、25 ℃で一夜(約15時間)にわたってインキュベートした。次いでニトロセルロー ス膜を、抗デカペプチドtag抗体と接合されたアルカリホスファターゼによる スクリーニングのために使用した。濃い青色のプラークを含む陽性クローンを寒 天プレートから採取し、漣緩衝液500 μl及びCHCl520 μlを含む 無菌ミクロヒュージ(microfuge)管に移した。延長のために、その柏 原液zooμ+をxLl−ブルー細胞(ODsse=1.0)200μL及び旧 08ヘルパーファージ(ストラタゲン社から、l x 10”pfu/m1)2 μLと混合・ し、その混合物を37℃で10分間インキュベートした。切除し たプラスミドを使用してXLI−ブルー細胞[ショートら著、Nucleic  Ac1ds Res、、 16:7583(1988)]を感染させ、塗布し、 ELISAアッセイ及び酵素活性アッセイにより酵素の発現につき分析した。
CMP−NeuAcシンセターゼを多(生産した一種のクローンを単離し、株5 IL−83と称し、その中に含まれたファーゲミドをCMPSIL−1と称した (図3)。ファーゲミド011PsIL−1を、プラスミド単離キット(キアゲ ン社(Qiagen Inc、、5tudio C1ty。
CA))を使用して株5IL−83から単離し、E、 (01isure受容細 胞(ストラタゲン社)に形質転換した。形質転換細胞を、250μg/mLのア ンピシリンを含むLB寒天プレートに塗布し、ELISAアッセイを使用して多 量酵素生産につきスクリーンした。
E、 colisIL−322と称される成る種の株は、培養ブロース1リツト ル当たり約100単位のCMP−NeuAcシンセターゼ活性を生じた。このC MP−NeuAcシンセターゼの生産は、野生型の形質転換されていないB、c oliにより生産される0ilP−NeuAcシンセターゼの量の1000倍以 上であり、またザパタら著、J、 Biol、 CheIL、 264(25) : 14769(1989)に記載された形質転換細胞により生産されるCMP −NeuAcシンセターゼの量の30倍以上である。
B、coli株5IL−322を、250μg/mLのアンピシリンを含むLB に富む培地で中間対数増殖期(ODsss約0.6〜0.7)まで増殖させ、3 0℃で10時間にわたって0.5ミリモルの1円℃で誘導した。培養ブロースを 4℃で20分間にわたって10.000 x gで遠心分離し、得られる細胞ペ レットを、0.2Mのトリス(pl(7,5)、0.2ミリモルのジチオスレイ トール及び20ミリモルの!i1gc l tを含む緩衝液で洗浄した。洗浄後 、細胞ペレットを同緩衝液中に再度懸濁させ、フレンチ(French)加圧セ ルにより16.000ポンド/平方インチで分断し、23.000 x gで6 0分間にわたって遠心分離した。得られる上澄みを、発色物がシクロヘキサノン で抽出される以外は、パン(Van)らの方法(J、Bfol、Chem、、2 62:17556(1987))に従って酵素活性アッセイに関して分析した。
酵素を、5.5ミリモルのCTP、2.8ミリモルのN−アセチルノイラミン酸 、0.2モルのトリス、20ミリモルのMgC1,及び0.2ミリモルのDTr を含む250μlの緩衝液(pH9,0)中でインキュベートした。その混合物 を37℃で30分間インキュベー、トシた後、1.6MのNaBH450μlを 添加して過剰のNeuAcを室温で15分間分解した。
次いでその混合物を水浴に入れ、HsPO,soμIを添加してNaBH,を分 解した。その混合物を0℃で5分間保ち、次いで37℃で10分間インキュベー トして生成されたCMP−N−アセチルノイラミン酸のホスホエステル結合を開 裂した。遊動−アセチルノイラミン酸を室温で10分間にわたって0.2MのN a1On50μlで酸化し、0.5NのHCl中の4%のNaAs0t400  u Iを添加した。次いでその溶液を、0.5MのNa1SOa中に0.6%の チオバルビッール酸1nlを含む試験管に移し、沸騰水中で15分間加熱した。
その溶液を冷却した後、その溶液1mlを取り出し、シクロへキサノン1mlと 混合した。その混合物を振とうし、遠心分離し、上層を549nmにおける測定 のために採取した。
CMP−NeuAcを、リガンドとして抗デカペプチド抗体またはオレンジA( アミコン社(Amicon C,、Danvers、 MA))を使用するアフ ィニティークロマトグラフィー、続いてゲル濾過により単離した。フセら著、5 cience、 246:1275(1989)を参照のこと。上記のようにし て得られた細胞遊離抽出物(30mL)をオレンジA色素カラム(1,5mg/ m lのゲル、3cm x 30cm)に通し、トリス緩衝液(0,2Mのトリ ス、0.2ミリモルのDTr及び2ミリモルのMgC1,、pH7,5)200  mlで洗浄した。酵素を同緩衝液中OMのKCIからIMのKCIまでの線形 勾配で溶離した。活性画分を溜め、限外濾過により5mlまで濃縮した。次いで 濃縮酵素液をFPLCゲル濾過カラム(スペロース(Superose)12  h 10/30、ファーマシア社(Pharmacia Co、 ))に0.2 ml/分の流量で通し、活性画分を回収した。タンパク質濃度をOCAアッセイ キット(ピアス社(Pierce Co、 、 Rockford、 IL)) により測定した。タンパク質の純度をSDS PAGE(ファストシステム(P hastsysteII+) 、フ7−マシア社)により判定した。
実施例3ニジアリル三糖の合成 二つの方法を組み合わせてシアリル三糖を合成した。まず、酵素的アルドール反 応(機構2のサイクルB)を機構lに導入した。ManNAcをピルビン酸の存 在下でNeuAcアルドラーゼ(EC4,1,3,3)により触媒作用を受けて NeuAcに変換した。
また、NeuAcアルドラーゼは逆反応(NeuAcからManNAc及びピル ベートへ)を触媒作用するが、生成されたNeuAcは、放出された無機ピロホ スフェートの無機ピロ、 ホスファターゼ(PPase)触媒作用の分解と対に された0伊−シアル酸シンセターゼにより触媒作用を受けてCMP−NeuAc を経由して機構2のサイクルAに不可逆的にとり込まれる。パイオーゲルP−2 カラムクロマトグラフィー後に、シアリルLacNAcを89%の収率で得た。
実験方法は以下のとおりである。
1、65g+lのHEPESバッフy (200mM、 pH7,5)にMan NAc(43■、tSOミリモル) 、LacNAc (22mg、60ミリモ ル)、CMP(2,0+ng、 6ミリモル”) 、ATP (0,32■、0 .6ミリモル)、PEPナトリウム塩(56■、240ミリモル)、MgC1t ・6H*0(12,2■、60ミリモル)、MnC1t ” 4HtO(3,O nlg、16ミリモル) 、KCI(4,4■、60ミリモル)、ピルビン酸ナ トリウム塩(33■、300ミリモル) 、NeuAcアルドラーゼ(EC4, 1,3,3; 450)、MK(EC2,7,4,3、1000)、PK(EC 2,7,1,40;1200)、PPage(EC3,6,1,1; 6U)、 メルカプトエタノール(0,22a+1)、CMP−NeuAcシンセターゼ( EC2,7,7,43; 1mlの0.1M トリスバッファー、pH9中0. 3U)及びa(2,6)シアリルトランスフェラーゼ(EC2,4,99,l; 0.08U)を加えた。反応混合液の最終容量は、3mlであった。反応は、ア ルゴン下室温で2日間行った。出発物質の消失がTLCにより判定された(Rf :LacNAc、0.63;NeuAc、0.31; シアリルLa cNAc 、 0.30 ;CMP−NeuAc、0.19、IMNHaOAc/1PrO H1:2.4.v/v)後、反応混合液をBio−Get P−2(200−4 00メツシユ)カラム(2x36cm)に直接加え、水で溶離した。三糖含有画 分をプールし、凍結乾燥してシアリルL a c NAcを得た(37■、89 %)。
LacNAc合成サイクル(スキーム(機構)2のC)と上記サイクル(スキー ム2のA+B)も組合わせた。実験手順は次の通りである:2.6mlのHEP ESバッファー(200mM、pH7,5)にManNAc (43■、180 ミリモル) 、Gl cNAc (13,3[,60ミリモル)、Glc−1− P(21,5■、60ミリモル) 、CMP (2,0■、6ミリモル)、UD P(2,8■、6ミリモル)、ATP(0,32■、0.6ミリモル)、PEP ナトリウム塩(75■、320ミリモル)、MgC1t・61(!O(16,3 mg、80ミリモル)、MnC1t・4H10(4,0■、20ミリモノリ、K CI(6,0■、80ミリモル)、ピルビン酸ナトリウム塩(33■、300ミ リモル) 、NeuACアルドラーゼ(45U)、(100υ)、PK (12 0U)、PPase (120)、メルカプトエタノール(0,33m1) 、 ガラクトシルトランスフェラーゼ(E C2,4,1,22,I U)、UDP −Glcピロホスホリラーゼ(EC2,7,7,9; IU)、UDP−Ga  14−エピメラーゼ(EC5,1,3,2,IU)、CMP−NeuAcシンセ ターゼ(lnlのO,1Mトリスバッファー、pH9中0.30)及びa(2, 6)シアリルトランスフェラーゼ(0,080)を加えた。反応混合液の最終容 量は、4mlであった。反応は2日間で完結し、上記手順に基づいて純粋なシア リルLacNAc (9■;22%)を単離した。
これらのデータは、GlcNAcSManNAc、Glc−1−P及び触媒量の CMP、UDP (各々0.1当量)及びATP (0,01当量)から出発す るシアリル三糖類の効率のよい合成を示しており、煩雑な別の糖ヌクレオチド標 品はその場で再生されていない。PEPから生成されたピルビン酸塩は、Neu Acアルドラーゼ反応において基質として用いられる。
実施例4:単糖受容体の合成 A、2−アセトアミド−3−0?アセチル−2−デオキシ−D−グルコビラノー ス、化合物If 2−アセトアミド−3−〇−アセチルー2−デオキシーD−グルコビラノース、 化合物ifの合成を下記スキームにより行った。
f 化合物11から標準法により調製した化合物12(2g、5ミリモル)を20m 1の乾燥ピリジンに溶解し、4当量(2,6g)の酢酸無水物で処理した。この 混合液を10時間還流し、次いで、氷で急冷し、クロロホルムで抽出した。抽出 液を2NHCI (2x100+nl)、水(50+nl)及び食塩水(50a +1) テ洗浄した。
Mg5Oaで乾燥し、蒸発した後、酢酸エチルで結晶化して生成物、ベンジル2 −アセトアミド−3−0−アセチル−4,6−0−ベンジリデン−2−デオキシ −α−D−グルコピラノシド、化合物13a、t、43g(65%)を得た。
’HNMR(d−6アセトン)δ1.93(s、 3H,NHAc)、 2.0 6(s、 3H,α)CHs )、 3.72−4.28(hll。
5H,H−2,4,5,6a、 6b)、 4.44.4.68(2d、J =  14 Hz、2H,CHtPh)、 4.79(d、J =@4 Hz、 I H,H −1)、 5.08 (s、 ILベンジル)、5.27(dd、J = 10  Hz、J = 9.5 Hz、IH,3−H)、7.25|7.40 (a5H,Ar)、 8.50(d、J = 9 Hz、 IH,NH)。
化合物13a(800■、2ミリモル)を100a+1のエタノール及び20m 1の酢酸に溶解し、250■の5%Pd/Cを用いて50psi下室温でこの混 合液を水素化した。セライトでろ過し、蒸発し、カラムクロマトグラフィー処理 した後、化合物If(350■、67%)を得、更にメタノール/エチルエーテ ルで結晶、化した。
’HNMR(DtO)δ1.94(s、 3H,0Ac)、 2.06(s、  3H,NAc)、 3.36(ddd、 J = 9.5及■Q.5 H2,H−5b)、 3.51(t、J = 9.5 Hz、H−4b)、 3 .56(t、 J = 9.5 Hz、 H−4a)、 3D72 (dd、  J =12゜ 5Hz、 H−6,a)、3.78(dd、J = 12.2.5 Hz、 H −6ha)、3.87(ddd、J = 9.5.5及び2D5Hz。
H−5a)、 4.05(dd、J = 10.5.3.51(z、H−2a) 、4.72(d、J = 9 Hx、H−1b)、4.95idd、J = 10、5.9 lx、H−3b)、 5.07(d、 J = 3.5 Hz、 H−1a)、 5.18(dd、 J = 10.5.9 gz、 H−3a) 。
”CNMR(Dye)δ21.3.22.7(2CH,)、 53.2(C−2 )、 61.3(C−6)、 68.7.72.3.74.W゜ 76.7(C−3,C−4,C−5)、 91.9.95.9(C−1)、 1 74.8.175.3(2CO)。
8、 2−アセトアミド−2−デオキシ−3−0−プロピル−D−グルコピラノ −!3b肌a7リル 化合物12(2g、5ミリモル)を30m1のTHFに溶解した。NaH(24 0■、60%鉱油分散液、1.2当量)を0℃で加え、引き続き0.52mlの 臭化アリル(l、2当量)を加えた。この混合液を12時間加熱還流し、次いで 、氷及び、NH4Cl溶液で急冷した。水(100ml)及び食塩水(50ml )で抽出した後、MgSO4で乾燥し、蒸発した。酢酸エチル/ヘキサンで再結 晶して1.32 gのベンジル2−アセトアミド−3−0−アリル−4,6−0 −ベンジリデン−2−デオキシ−α−D−グルコピラノシド、化合物13b(6 0%)を得た。
’HNMR(d−6アセトン)δ1.85(s、 3H,NHAc)、 3.0 6−4.30(m、 8H,H−2,3,4,5,6a、 U b、アリルのCHI)、 4.50.4.72(2d、 J = 15 Hz、  CH,Ph)、 4.81(d、 IH,J = 4 H噤A IH,I(− 1)。
5、03−5.25(a 2H,アリルのCHt=C)、 5.13(s、 I H,ベンジル)、 5.75−5.96(m、 IH,アリルのCH=)、 7 .30−7.50(m、58. Ar)、 8.12(d、 J = 9 Hz 、 IFI、 NH)。
化合物13b(440■)を10m1のエタノール及び5mlのシクロヘキサン に溶解した。100■のPdOを加え、この混合液を16時間還流した。触媒を ろ過で除き、ろ液を蒸発させた。シリカゲル(CHCl、/メタノール/ヘキサ ン6:2:l)を用いてカラムクロマトグラフィー処理した後、化合物1hを得 た(120■、46%)。
’HN!i!R(DtO) 60.92(t、 J = 7 Hz、 3H,C H2)、 1.56(m、 2H,H−2’ t)、1.9U(s、 3H。
NHAc)、3.23−3.85(&7H,H−3.4.5,6.1’ )、3 .93(dd、 J = 9 Hz、 J = 4 Hz、jl−2a)、 4 .58 (d、J = 8 Hz、H−1b)、5.02 (d、J = 41x、H− 1a)。
C、メチル2−アセトアミド−3−0−アリル−2−デオキシ−α−D−グルコ 化合物1gの合成を下記スキームにより行った。
化合物14から化合物15を経て保護及びアルキル化標準方法により調製した化 合物16(500■、1.15ミリモル)を4mlの濃酢酸に溶解した。この溶 液を80℃で12時間攪拌した。酢酸を蒸発した後、残留物をシリカゲルによる カラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール20:l)で精製して、1 57■(50%)の化合物1gを得た。
’HNMR(d−5ピリジン)δ2.16(s、 3H,N)tAc)、 3. 32(s、 3H,Ar−OMe)、 3.66(s、 3■i、C −1−CII!e)、 3.80−4.08(a 5H,3−H,4−H,5− H,6−Hz)、 4.35(dd、 J = 9.5 H噤A J = 4. 5 Hz、 I H,2−H)、 4.16−4.60(a 2H,アリルのCHt )、 4. 78−4.90(m、 IH,5−H)、 5.04−5.S0(a 2H,C Ht =C)、 5.74(s、IH,ベンジリデン)、 s、 90−6.10 ( In、IH,アリルのCH=C)、 7.00−7.70(■ 4H,ar)、8.95 (d、J =9 Hz、 NH)。
D、アリル2−アセトアミド−2,3−ジデオキシ−β−D−グルコピラノシド 、化合物11の合成は、下記スキームにより行った。
MeOH(20m1)中アリル2,3−ジデオキシー2−フタルイミド−β−D −グルコピラノシド、化合物22(100mg、0.30ミリモル)及びB u  NHt(4m1)の混合液を10時間還流した後、冷却し、蒸発した。MeO H(l 0w1)中1残留物の溶液に酢酸無水物(2ml)を0−5℃で加え、 この混合液を0−5℃で3時間攪拌した。この混合液を濃縮し、残留物をMeO H中でEttOと摩砕して化合物1i(40■、54%)を得た。
’HNMR(D、0)δ1.52(18,q、 J = 12.358Z、 H −3ax)、 1.98(31(、s、 NHAc)、 2D25(IFI、  dt。
J = 4.76、12.38 Hz、H−3eq)、3.39(IH,ddd 、J = 2.30.6.44.9.45 Hz、H−5)A 3.59 (IH,dt、J = 4.79.9.45 Hz、H−4)、3.65(II (、dd、J ・6.44.12.30.Hz、H−6a)A3.73(I H,ddd、J = 4.76、8.45.12.90 Hz、H−2)、3. 84 (IH,dd、J = 2.30.12.30 HzAH−6b)。
4.49 (LH,J = 8.45 Hz、)l−1) ; ”CN)IIR (D20)δ22.30.36.52.49.24.61.Q2゜ 64.57.80.09.102.03.118.54. 113.67、17 4.03:CuHnNOsC3(M+Cs ” )に対するHRMS 計算値:  378.0318.実測値: 378.0318゜E、アリル2−アセトアミ ド−2−デオキシ−3−〇−メトキシカルボニルーβ−D−グルコピラノシド、 化合物1に 化合物1にの合成を下記スキームにより行った。
p−メトキシベンズアルデヒド(30ml)を5gの乾燥ZnC1tで処理した 。1時間攪拌した後、この混合液に化合物17(4g、15ミリモル)を室温で 加えた。反応混合液を16時間攪拌し、次いで100m1のCHCl1とloO mlの水で処理した。合わせた有機溶液を100mlの食塩水で洗浄し、MgS O4で乾燥した。
溶媒を減圧下で除去した。生成物を酢酸エチル/ヘキサンで再結晶して4.2g (74%)のアリル2−アセトアミド−2−デオキシ−4,6−0−p−メトキ シベンジリデン−β−D−グルコピラノシド、化合物18を得た。
’HNMR(d−5ピリジン)δ2.08(s、 3H,NHAc)、 3.6 7(s、 3H,OCH3)、 3.70(ddd、 J ■ 9 H2,J = 4 Hz、J = 2 H2,IH,5−H)、 3.98 −4.03(a 2H,6−Ht)、4.27(ddd、 i = 12.5  Hz。
J =5 Hz、J :I Hz、 IH,CHt−−C;C)、4.46(d d、J =12 Hz、J = 4 Hz、 IH,CHta@−C =C)、 4.52−4.70(m、 3H,2−H,3−H,4−H)、 5 .13(d、 J = 8.5 Hz、 1)1.1−H)A 5.18(dd 、 J = 9 Hz、J = l Hz、 lH,CHt−・C)、5.48(dd、J =  17 )1z、J □ 2 Hz、 LH,CHtb □Cj、5.77(s。
IH,ベンジリデン)、 5.98−6.14(&IH,C1(=C)、 6. 95−7.60(m、 4H,CI、 ar)、 9.10id、 J = 8 Hz、 IH,NH)。
化合物18(400■、1.06 ミリモル)を3+nlのピリジンに溶解した 。0℃において、380■(4当量)のメチルクロロホーメートを加えた。14 時間撹拌した後、反応液を氷水で急冷した。沈澱をろ別し、水とエーテルで十分 に洗浄した。残存する固形物を乾燥し、精製せずに用いて395■のアリル2− アセトアミド−2−デオキシ−3−〇−メトキシカルボニルー4.6−0−p− メトキシベンジリデン−β−D−グルコピラノシド、化合物19a(86,5% )を得た。
’HNMR(d−5ピリジン)δ2.12(s、 38. NHAc)、 3. 60(s、 3H,α)OCHs )、 3.66−3.8O(m。
IH,5−H)、 3.85−4.08(m、 2H,6−)1t )、 4. 23−4.47(m、 2H,C)It−C:C)、 4.S5−4.55(m 、 IH,4 −H)、 4.62(ddd、 J = 9 Hz、 J = 8 Hz、 I H,1−H)、 5.15−5.50(m、 2H,CTo≠b)、 5.20 (d、 J = 8 H2,IH,1−H)、 5.70(S、 18.ベンジリデン)、5.8 4(dd、J = 9.5 H2,J = 9.5 Hz、@IH,3 −H)、 5.95(a IH,CH=C)、 6.90−7.6ベa4H,C H,Ar)、9.40(d、J = 8 Hz、 lH,Ng)。
化合物19a(0,!+ミリモル)を2mlの氷酢酸で処理し、60℃で5時間 攪拌した。酢酸を減圧下で除去し、粗生成物、化合物1kをカラムクロマトグラ フィー(シリカゲル、クロロホルム/MeOH/ヘキサン= 6:1:l)で精 製した。
’HFJMR(D!0)δ1.82(s、 38. Nf(Ac)、 3.38 (ddd、 J = 10 Hz、 J = 4.5 HzA J = 2 H z。
IH,5−H)、 3.53(dd、 J = 9.5 Hz、 J = 9  Hz、 IH,2−)1)、 3.56−3.82(a 3g,4−H,6−H t)、 4.02 (dd、 J = 13 Hzj = 6 Hz、 18.CHt、−C=C) 、 4.20(dd、 J = 13 Hz、 J = 5@Hz、 IH,C H2b−C 、=C)、4.57(d、J = 8Hz、 IH,1−H)、4.66(dd 、J = 10 H2,J = 9.51(z、 IH,3|H)、5.07− 5.22 (乳2H,CHt=C)、 5.62−5.83 (ffl、 IH,CH=C )。収量:112■、70%。
F、アリル2−アセトアミド−3−〇−アリルオキシカルボニルー2−デオキシ −β−D−グルコピラノシド、化合物11化合物11の合成を上記実施例5Eと 同様のスキームにより行った。
400■の化合物18と480■のアリルクロロホーメートで出発して、アリル 2−アセトアミド−3−〇−アリルオキシカルボニルー2−デオキシ−4,6− 〇−P−メトキシベンジリデンーβ−D−グルコピラノシド、化合物19bを得 た。
収量:347■、71%。
’HNMR(d−5ピリジン)δ2.16(s、 3H,NHAc)、 3.6 5(s、 3H,OCH3)、 3.65−3.75(a h H,5−H)、 3.84−3.94(a 2)1.6Ht )、 4.20− 4.65(a 6H,2−H,4−H,2CHt−C=C)A 4.95−5. 49(m。
5H,2CHx<、 3−)1)、5.22(d、 J ・8 Hz、 IH, 1−H)、 5.72(s、 IH,ベンジリデン)、 5D95−6.13 (m、 2H,2CH=C)、 7.00−7.70(a 4H,C1(、Ar )、 9.20(d、 J = 8 Hz、 IH,NH)B 化合物19b(0,5ミリモル)を2mlの氷酢酸で処理し、60℃で5時間攪 拌した。酢酸を減圧下で除去し、粗生成物化合物11をカラムクロマトグラフィ ー(シリカゲル、クロロホルム/MeOH/ヘキサン=6+l:l)で精製した 。
’HNMR(D、O)δ1.76(s、 31(、NHAc)、 3.28−3 .38(a IH,5−H)、 3.42−3.76(m、@4H,2−H。
4−H,6−Hz)、 3.96(dd、J = 13 )1z、J = 6  Hz、 IH,CHt、−C=C)、4.14(dd、J =@13 H2,J  = 5Hz、 18. CHt b−C<)、 4.50(d、 J :8 Hz、  IH,1−1()、 4.35−4.70(m、2H,Cgt−C=C,al  1oc)。
5、0−5.18(m、 5H,2CH,=C,3−H)、 5.60−5.8 4(m、 2H,CH=C)。収量:108mg、66%。
G、アリル2−アセトアミド−2−デオキシ−3−0−メトキシメチル−β−D −グルコピラノシド、化合物1m 化合物1mの合成を上記実施例5Eと同様のスキームにより行った。
10m1(DTHF中化合物化合物180mg、1,05ミリモル)の溶液G: 50mg+7)NaH(油中60%)を0℃で加えた。1時間攪拌した後、反応 混合液を170■のクロロメチルメチルエーテルで処理した。16時間後に反応 が完了し、水で急冷した。アリル2−アセトアミド−2−デオキシ−3−0−メ トキシメチル−4,6−0−P−メトキシベンジリデン−β−D−グルコピラノ シド、化合物19cの沈澱をろ別し、水及びエーテルで洗浄し、精製せずに用い た。収量:285■1.64%。
’HNMR(d−5ピリジン)62.16(s、 3H,NHAc)、 3.4 5(s、 3H,0CHs )、 3.65(s、 3H,≠秩| C−OCHi )、 3.65(s、 3)1. ar−C−OCHa )、  3.55−3. TO(a IH,5−H)、 3.80−R.94(a 2H ,6Hz )、 4.18−4.55(a 4H,2−H,4−H,CHt−C =C)、 4.80−5.45(m、 61(、CHt=C,0CHtO,l− H,3|H)、 5.66(s、 I H,ベンジリデン)、 5.92−6.10(a 18. CH=C)、 6. 90−7.65(a 4H,CH,Ar)、 9.25 (пA J = 8 Hz、lH,IIJH)。
化合物19c(0,5ミリモル)を2mlの氷酢酸で処理し、60℃で5時間攪 拌した。酢酸を減圧下で除去し、化合物1mの粗生成物をカラムクロマトグラフ ィー(シリカゲル、クロロホルム/MeOH/ヘキサン=6:1:1)で精製し た。
’HNMR(D、0)δ1.80(s、 3H,NHAc)、 3.14(s、  3H,0CI(s )、 3.20−3.70(m、 4g,3−H,4−H 。
6−1t)、 3.92(dd、J = 13 Hz、J = 6 )IZ、  lH,cH,、−C=C)、4.10(dd、 J = 1R Hz、 J =  5 Hz。
IH,CI、、−C=C)、 4.35(d、 J = 8 Hz、 IH,1 −H)、 4.50(d、 J = 7.5 Hz、 IHCOCR,、O)、  4.60 (d、 J = 7.5 Hz、 IH,0CHtb O)、 4.98−5. 14(m、 21(、CHt=C)、 5.57−5.74@(a IH,CH =C)。
収量:110■、72%。
H,2−アセトアミド−2−デオキシ−D−アロピラノース、化合物■0化合物 10の合成を下記スキームにより行った。
アセトン(80ml)中アリル2−アセトアミドー2−デオキシ−α−D−グル コピラノシド、化合物23 (2,95g、11.3ミリモル) 、2.2−ジ メトキシプロパン(2,35g、22.6ミリモル; 2.78m1)及びp− )ルエンスルホン酸l水和物(172mg、0.90 ミリモル)の溶液を室温 で2日間攪拌した。この間(こ、別置の2,2−ジメトキシプロパン(2,35 g、22.6ミリモル;2.78m1)を混合液に加えた。EhN (1ml) を加えた後、混合液を減圧下で濃縮した。残留物をトルエン−E tOAc(1 :21:3)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理してアリル2−アセ トアミド−2−デオキシ−4,6−0−イソブロピIJデンーa−D−グルコピ ラノシド、化合物24(2,26g、66%) ;mpl 08.5−109. 0°C(EtOAc−ヘキサンから)を得た。
’HNMR(CDC1,)δ1.44.1.53(3H,s、CHs )、 2 .04(31(、s、NHAc)、 4.84(IL d、@J・3.78 Hz、H(); ”CNMR(CDCIs)δ19.01.23.24.29. 01.54.00.62.14.63.44゜68.34.70.56.74. 62.96.94.99.87.118.05.133.29.171.37;  C+JtsNOa (Mh) に対するHRMS 計算値: 434.0580.実測値: 434.0600 ゜DMS O(l 0w1)中孔合物24(1,0g、3.32ミリモル)及び AC!O(5ml)の混合液を室温で10時間攪拌し、氷冷水性Na0Acに注 ぎ入れた。この混合液を3時間攪拌し、CHCl5で抽出した。抽出液を水性N aHCOa及び水で順次洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮した。CHtC 1* (l 01nl)中残留物、E t OH(10m1)及び水(2ml) の冷却溶液にNaBH,(380mg、10.1ミリモル)を0−5℃で加え、 この混合液を0−5℃で20分間攪拌した。この混合液にアセトン(5ml)及 び飽和NHa C1(5ml)を加え、この混合液を10分間攪拌した。この混 合液を濃縮し、残留物をCHCl5及び水に溶解し、水層をCHCl5で抽出し た。抽出液を水で洗浄し、無水Mg5Oaで乾燥し、濃縮した。残留物をトルエ ン−E t OA c(1:3)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理 してアリル2−アセトアミド−2−デオキシ−4,6−0−イソプロピリデン− α−D−アロピラノシド、化合物25(6’12mg、61%);mpl 13 .5−114.5℃(EtOAc−ヘキサンから)を得た。
’HNMR(CDCIりδ1.45.1.52(3H,s、 CHs)、 2. 04(3H,s、 NHAc)、 2.78(IH,d、 i = 6.78 、Hz、 OH)、 3.68(IH,dd、 J =2.77、9.70 H z、 H−6a)、 3.73−3.84(IH,m)、 R.90−4.04 (4H,a H−3,4,6b、アリル)、4.24(IH,br dt、 J =3.52 .8.97 Hz、 H−2)、 4.86(lH,d、J@:3.97 8x、H−1)、5.21−5.34(21(、a アリルのビニル)、5.8 1−5.87(IH,m、アリルのビニル)。
6.38(1)1.d、J =9.13 Hz、N)l); ”CNMR(CD CIs)δ19.01.23.16.28.95.49.4Q゜ 58J6.62.33.68.38.69.06.71.06.97.15.9 9.62.118.32.133.17.169.66;C+5HtsNOCs (M+Cs”) ニ対するHRMS 計算値: 434.0580.実測値:  434.0551゜AcOH(l 0m1)及び水(0,5m1)中孔合物25 (489mg、1.62ミリモル)、pctc+t (317■、1.79ミリ モル)及びNa0Ac(320mg、3.90ミリモル)の混合液を80℃で1 0時間加熱した。冷却後、この混合液をセライトパッドでろ過し、ろ液を濃縮し た。残留物をCHCl5 EtOAc MeOH(5:2:1)を用いたシリカ ゲルでクロマトグラフィー処理して主生成物を得、これをActO(5ml)及 びピリジン(5ml)でアセチル化して、EtOAc−ヘキサンで再結晶した後 、2−アセトアミド−1,3,4,6−テトラ−0−アセチル−2−デオキシ− β−D−アロピラノース、化合物26(142mg、23%);mp170.5 −171.0℃を得た。
’H!liMR(CDCIs)δ1.96.1.98.2.08.2.13.2 .18(3H,s、4XOAc、 NHAc)、4.08−4、27(3H,m 、 H−5,6a、 6b)、 4.48(LH,dt、 J = 2.98. 9.20 Hz、 H−2)、 4.9W(IH,dd、 J = 2.81.9.87 Hz、H−4)、 5.57(IH,br t、J= 2 .93 Hz、H−3)、5.56−5.61(LH,br@s、NH)。
5.89(IH,d、J・8.72 Hz、H−1); 13CNMR(CDC Is)δ20.42.20.71.20.93.23.01K 49.39.61.94.66.18.69.62.70.96.91.35. 169.04.169.51.169.71.169.98K 170.68; C+5HtsNOCs(M+Cs+)に対するHRMS 計算 値=522.0376、実測値:522、0376゜ MeOH(l 0m1)中孔合物26 (77mg、0.20ミリモル)及びメ タノール性NaOMe (1ml;M溶液)の混合液を室温で3時間攪拌し、ダ ウエックス50W−xa[H″″]″]樹脂した。樹脂をろ過で除去し、ろ液を 濃縮した。残留物をMeOH及びEttOで摩砕して化合物1o(40■、90 %)を起毛状固形物として得た(α/β=1:2.8)。
’I N11lR(C20)62.00(s、β−異性体のNHAc)、2.0 2(s、 a−異性体の?Jt(Ac)、 4.91(d、J = 8.72  Hz、β−異性体のH−1)、 5.09(d、 J = 3.50 Hz、  a=異性体のH−1);・ ”CNMR(C20)δ(β−異性体> 54.7 .61.6.66.9.70.2.74.2.92.8.171.5゜CaH+ 5NOsC5(M+Cs” )に対するHRlilS 計算値: 353.99 54.実測値: 353.9975゜■、メチル2−アセトアミドー2−デオキ シ−D−グルコピラン−3−ウロシド化合物1qの合成を下記スキームにより行 った。
;フ 114 DMSO(1hl)中孔合物24(690mg、2.3ミリモル)とAc、0( 5o1)の混合液を室温で10時間攪拌し、氷冷水性Na0Acに注ぎ入れた。
この混合液を室温で3時間攪拌し、CHCl!で抽出した。抽出液を水性NaH COs及び水で順次洗浄し、無水MgSO4で乾燥し、濃縮した。残留物をトル エン−EtOAc(1: 4)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理し て生成物を得、これをEtOAc−ヘキサンで結晶化してアリル2−アセトアミ ド−2−デオキシ−4,6−0−イソプロピリデン−α−D−グルコピランー3 −ウロシド、化合物27(343mg、50%) ;mpl 56.0−156 .5℃を得た。
’HNMR(CDC1,)δ1.51.1.53(3H,s、 CHs )、  2.07(3H,s、 NHAc)、 3.92−4.03i4H,H−5゜ 6a、 6b、アリル)、4.11−4.20(IH,m、アリル)、 4.3 9−4.51(1)1. a H−4)、 4.95(1)P. ddd、 J = 1.05.4.25.7.98 Hz、H−2)、5.18−5.34(2 H,&アリルのビニル)、 5.32(IH,d、 J =4、25 Hz、  H−1)、 5.73−5.91(10,aアリルのビニル)、6.34(IH ,d、J = 7.98 Hz、 FJg) ; ”CNMR(CDCII)δ18.72.22.98.2g、77、58.72 .62.65.66.94.68.80.76.15゜100.15.100. 46.118.32.132.73.170.04.196.30; C,Ht +N0sCs (M+Cs” )に対する■瀾S 計算値: 432.0423 .実測値: 432.0438゜酢酸(loml)及び水(0,5m1)中孔合 物27(170mg、0.57 ミIJ モル)、PdC1y (121mg、 0.68ミリモル) 、Na0Ac (112@、1.36ミリモル)の混合液 を80℃で10時間加熱した。冷却後、この混合液をセライトパッドでろ過し、 ろ液を濃縮した。残留物をCHCl5 E t OA c Me 0H(5:2 :1)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理し、カラムクロマトグラフ ィーでメチルグリコシドが生成されて生成物を得、これを水に溶解し、凍結乾燥 して化合物1q(55■、44%)を得た。
’HNMR(D、0)δ2.042(3H,s、 N)tAc)、 3.36( 3H,s、 OMe )、 3.76−3.94(3H,mA H−5,6a、  6 b)、4.43(IH,dd、J = 0.95.9.58 )IZ、H−4) 、 4.90(IH,dd、J = 0.98.4.12 g2,H−2)。
5、16(IH,d、J ・4.08 Hz、H−1); ”CNMR(DtO )δ22.00.55.68.59.53.61.00゜72.49.75.0 8.100.85.174.83.204.65; CJ+iNOgCs(M+ cs ” )に対するHRMS計算値+ 365.9954.実測値: 365 .9960゜J、メチル2−アセトアミド−2−デオキシ−α−D−アロピラノ シド、化合物CToClt (101111)及び水(0,5i+1)中メチル 2−アジドー4.6−0−ベンジリデン−2−デオキシ−α−D−アロピラノシ ド(200mg、0.65ミリモル)及びPPh3 (208■、0.79ミリ モル)の溶液を室温で4時間攪拌し、この混合液を減圧下で濃縮した。MeOH (10m1)中残留物の溶液に活性無水物(2ml)を0−5℃で加え、この混 合液を0−5℃で2時間攪拌した。この混合液を濃縮した後、残留物をトルエン −EtOAc(1:2)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理して化合 物21の4.6−0−ベンジリデン誘導体(110■、72%)を得、これを8 0%AcOH(l hl)で80℃において3時間処理した。この混合液を濃縮 した後、EttO及び水に溶解した。水層をEttOで洗浄し、水層を濃縮した 。残留物をMeOH及びEttOで摩砕してI S(50■、45%)を得た;  [a] D +77.9°(c O,68、Hz0)。
’HNMR(DtO)δ2.00(38,s、 NHAc)、 3.33(3H ,s、 (&)、 3.62(IH,dd、 J = 2.U4.9.39 Hz、H−4)、 3.69−3.89(3H,aH−5,6a、6b)、 3 .96−4.02(2H,m、H−2,3)、 4.71(kH,d、J = 3.76Hz、H(; ”CNMR(DIO) δ22.22.50.29.5 5.84.61.19.66.44.67.33゜69.63.98.20.1 74.19゜・ K、(2R)−メチル−(3R,4R,5S)−トリヒドロキ シピペリジン; (1,5゜6−ドリデオキシー1.5−イミノ−D−グルシト ール)、化合物103clOミリリツトル(ml)の塩化水素(HCI;pH1 )バッファー溶液中(R)−3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールジエチル アセクール(化合物I;480ミリグラム(■) 、2.54ミリモル(Imo l))の溶液を70℃で4時間攪拌した。ガスクロマトグラフィー分析[J&W サイエンティフィックDB−5カラム(15m xQ、 522nn)、1分間 40℃で250℃まで、20℃/分]は、アセクールの完全な加水分解を示した (出発物質の保持時間6.33分、対応するアルデヒド2.65分)。この溶液 をpH7に調整し、次いで、DHAP (2ミリモル)を加え、この溶液をpH 7に再調整した。次いで、ウサギ筋FDPアルドラーゼ(400単位)を加え、 この溶液を36時間ゆっくりと攪拌した。酵素アッセイは残存するDHAPを示 さなかった。
この溶液に塩化バリウム(BaC1t−2810)[1,22グラム(g)、4 .80ミリモル〕及び2当量のアセトンを加えた。この溶液を一20℃で約18 時間維持した。沈澱を回収し、20+nlの水中ダウエックスX 50 (H”  )で処理してバリウムカチオンを除去した。ろ過後、溶液をpH7に調整し、 次いで、凍結乾燥しテ化合物101 c (550mg、1.79 ミIJモ/ l/、DHAPi、、対して90%)を吸湿性白色固形物として得た:R1=0 .46[2−プロパツール:水酸化゛アンモニウム(NH,OH:Hlo =  6:3:2]。
’HNMR(DtO)63.36(IH,dd、J = 13.25.5.88  Hx)、3.48(LH,dd、J = 13.25゜3、28Hz )、  3.68−3.89(IH,m)、 4.03−4.07(IH,m)、 4. 25−4.33(IH,m)ppm;@’ ”CNMR(DtO) δ50.65.66.35.74.82.76.32.79.96.101.2 5(d、J = 8.5 Hz) ppa+、 HRMS(M+Ha計算値 3 07.1319、実測値 307.1321゜10+++1の水中化合物101 C(550[,1,79ミリモル)ノ溶液を1平方インチ当たり45ポンド(p si)の水素(Hl)下5o■の10%パラジウム/炭素(Pd/C)を用いて 18時間水素化した。ろ過で触媒を除去し、ろ液を濃縮し、短いシリカゲルカラ ム[クロロホルム(CHCl3):メタノール(MeOH):H,0・5:5: 2]でクロマトグラフィー処理して標記化合物、化合物103c(250■、9 5%)を起毛状白色固形物として得た:R1・0.60(2−プロ、パノール:  NH4OH:Hto ・6:3:2) ; [α] o” +12.0’ ( c 2.5、HtO) ;’HNMR(D、0)δ1.10(3H,d、J =  6.4 Hx、CHs)、 1.27(3H,d、J = 6.8 Hz、  5−エsマー −C1,)、2.48(IH,t、Jl−、+ −” Jl−、t ” 12  Hz、H−1a)、2.63(IH,dd、Js、 s” U.4. Js、  4” 3、6 Hz、 H−5)、 3.03(IH,t、 Js、 a □ δ4.  s□ 9Hz、 H−4)、 3.47−3.52(IHCa H−2)I) pa+; ” C NMR(DIO)δ16.82.48.22.55.76、69.98.75. 37.77.83ppm、、 )tRMs(M+H” )計算値 14g、 1 001.実測値 148.0979゜L、(2R)−メチル−(3R,4R,5 R)−トリヒドロキシピペリジン; (1,5゜6−ドリデオキシー1,5−イ ミノ−D−マンニトール)、化合物10103a10のI)Hlバッフ7−溶液 中(S)−又は(RS)−3−アジドー2−ヒドロキシプロパナールジエチルア セクール(480■、2.54ミリモル)の溶液を70℃で4時間攪拌した。ガ スクロマトグラフィー分析[J&WサイエンティフィックDB−5カラム(15 m xO,522nn)、1分間40℃で250℃まで、20℃/分]は、アセ クールの完全な加水分解を示した(出発物質の保持時間6.33分、対応するア ルデヒド2.65分)。この溶液をpH7に調整し、次いで、DHAP (2ミ リモル)を加え、この溶液をpH7に再調整した。次いで、ウサギ筋FDPアル ドラーゼ(400単位)を加え、この溶液を36時間ゆっくりと攪拌した。酵素 アッセイは残存するDHAPを示さなかった。
この溶液に塩化バリウム(BaC1t * 2)1tO) (1,22g、 4 .80ミリモル)及び2当量のアセトンを加えた。この溶液を一20℃で約18 時間維持した。沈澱を回収し、20m1水中ダウエツクスX 50 (H” ) で処理してバリウムカチオンを除去した。ろ過後、溶液をpH7に調整し、次い で、凍結乾燥してリン酸化アジドケトースを得た。
10m1の水中このアジドα−ケトースリン酸塩の溶液を45ps iの水素下 50■の10%Pd/Cを用いて18時間水素化した。ろ過で触媒を除去し、ろ 液を濃縮し、短いシリカゲルカラム(CHCIs:MeOH:HtO”5:5: 2]でクロマトグラフィー処理して標記化合物、化合物103aを得た:R,= 0.12(CHCIs:MeOH:HtO”5:5:1.5); [Jl D”  4’ (cm2.5、H2O)。
’HNI+lR(DtO)δ1.213(38,d、 J = 6.5 Hz、 CHs)、 2.893(18,dd、 δ4. *” 9D5Hz、 Js、  s ” 6.5 Hz、H−5)、3.00(1B、d、Jla、 l* ” 13 .5 Hz、H−1a)、3.16(IH,dd、Jl−、秩|” 13.5 ・Hz、Jl−、t ” 3 Hz、H−1e)、3.45(IH,t、Jls 、 t ” Jt、 s” 3 Hz、)I−2)、3.4U(IH,t、、y  ” 9.5 Hz、H−4)、3.675(IH,dd、Js、 a = 9.5 Hz、  Jt、 s= 3 Hz、H−3) Ill)m; ”CNlR(DzO)δ 15.24(CHs)、 48.31(C−1)、 56.17(C−5)、  66.74.70.88.72.92ppm、 HRMS(l+H” ) 計算値 148.0974、実測値 148.0900゜M、(2R)−メチル −(3R,4R)−(SR)−N−アセチルピペリジン;(l。
5、6− トリデオキシ−1,5−イミノ−N−アセチルグルコサミン:化合物 103b及び(2R)−メチル−(3R,4R)−ジヒドロキシ−(5S)−N −アセチルピペリジン;(1,5,6−ドリデオキシー1.5−イミノ−N−ア セチルグルコサミン;化合物1010 3d100のジクロロメタン(CHtCIt)、5.27g(36,3ミリモノ りの(R)−2−(ジェトキシメチル)アジリジン(化合物11.95%ee) 及び40.0g(289,4ミリモル)の炭酸カリウム(K*C05)の混合液 に4.0ml (42,4ミリモル)の酢酸無水物を加えた。この混合液を室温 で10時間攪拌し、ろ過し、ろ液を減圧下で除去した。残留物をシリカゲルカラ ムクロマトグラフィーで精製して4.27 gの化合物111a :収率63% を得た;[α]♂”+84.23°(C1,5、CHCl5)。
IHNMR(CDC1,)δ1.22.1.25 (各々3H,t、 J =7 . OHz、 CHtCHs)、 2.17(3)1. SB CHsCO)、 2.28(IL d、 J = 3.3 Hz、アジリジンの CHt)、 2.35(IH,d、J =6 Hz、アジリジンのCHz)、  2.68(IH,aアジリジンのCH)、 3.51−3.78(4H,m、0 CHt)、 4.40(IH,d。
J ” 4.5 Hz、 CH(OBt)*) plm ; ”CNMR(CD CIs)615.6(2C)、 23.8.27.7.38D3゜ 63.2.63.3.101.6.183.2 ppm+o HRMS (M+ H” )計算値 188.1286、実測値188、1290゜ 化合物l11b、l1lc及びl1ldを適切な保護基を用いて同様に調製した 。
18i+1のジメチルホルムアミド(DMF)中423.0■(2,26ミリモ ル)の化合物111a及び1.9g(29,5ミリモル)のアジドナトリウムを 含む混合液に18、hlの塩化亜鉛[エーテル中1.0M溶液]を加え、この反 応混合液を75℃で3日間攪拌した。この混合液を酢酸エチル(EtOAc)で 抽出し、有機層を水洗し、硫酸マグネシウム(M g S 04 )で乾燥し、 濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(ヘキサン:EtOAc=3 :2)で精製して318.6■の化合物IVa [収率61%、[α] o”  23.8°(c O,15、CHCl5)]を得た。
’HNMR(CDC1,)δ1.23(6H,t、 J ” ?、 IHz、  CHtCHs )、 2.03(3H,S、 CHsCO)A 3.45−3. 61 及び3.61r3.76(61(、In)、 4.24(IH,II、 −CI FJH)、 4.53(IH,d、 J ・3.9 Hz、@−CI((OBt )s )、 5.83(IH,d、J = 7.8 Hz、−NH) ppm;  ”CNMR(CDCIs)δ15.5.15.6.23.7.50.8.51 .O゜ 63.7.64.4.101.3.170.5 ppmo HRMS (M+C s” )計算値 363.0433、実測値363、0450゜ ラセミ化合物IVa(l g)から遊離したアルデヒドを18m1のDHAP( 71,3ミリモル)と混合し、pHを1規定(N)水酸化ナトリウム(NaOH )で6.5に調整した。この溶液に、ウサギ筋FDPアルドラーゼ(400単位 )を加え、この混合液を4.5時間ゆっくりと攪拌した。この混合液をダウエッ クス1(HCOt−)に通過させ、水(400m1)、0.1モル(M)塩化ナ トリウム(NaC1; 250m1)、0、4M Na C1(700m1)及 び0.5MNaC1溶液で順次溶離した。
0、4M Na C1(700m1)で溶離した化合物101bを含む画分に2 00m1の水を加えた後、Pd/C(103,0■)を加え、この混合液を50 psiの圧力下で1日間水素化した。触媒をろ別し、ろ液を凍結乾燥した。残留 物を混合溶媒[クロロホルム(CHCIs):メタノール(MeOH):HtO ”6:4:1Fで処理した。可溶分を集め、シリカゲルクロマトグラフィー(C HCIs:MeOH:R30・6:4:0.7)で精製して化合物103b及び 103dを12:1比で得た。
鏡像体的に純粋なアルデヒド基質で出発して、化合物103b及び103dを別 々に得た。
化合物103 d : ’HNMR(D、0)61.33(3H,d、J =  6.3 Hz、H−6)、 1.94(3H,s。
CH,CO)、2.85(IH,t、J = 12.5 Hz、H−1a)、3 .10(IH,m、H−5)、3.36(18,dd、J =@12.5及 び4.9 )1x、H−1e)、3J9.3.51(各々IH,t、J = 9 .8 Hz、H−3,4)、3.99(LH,ddd、J =@12.5゜ 9.8及び4.9Hz、H−2) ppH; ”C!G!R(DtO)δ14. 8.22.3.44.0.48.2.54.9.72.9.73.1.174. 2 ppno HRMS (M+Na” )計算値 211.1059、実測値  211.1053゜化合物103 b : ’HNMR(DtO)δ1.34 (3H,d、J = 6.6 Hz、H−6)、 1.97(3H,s。
CHsCO)、3.10(lH,&H−5)、 3.15.3.43(各々IH ,dd、J = 13.7及び3.0 Hz、 H−1)、@3.62 (IH,t、J = 9.4 Hz、H−4)、 3.80(LH,dd、J  = 9.4及び4.6 Hz、 H−3)、 4.32(Ig,dt、 J = ・4.6及び3.0 Hz、H”2) ppm; ”CNMR(DtO)δ14 .5.22.4.44.4.47.6.55.0゜69.9.70.0.1?4 .7ppmo HRlilS (M+Na” )計算値 211.1059、実 測値 211.1050゜N、(1,2R)−ジメチル−(3R,4R,5S) −トリヒドロキシピペリジン=(N−メチル−1,5,6−ドリデオキシー1, 5−イミノ−D−グルシトール)、化合物117 化合物103c(47■、0.32ミリモル)、ホルムアルデヒド(300ml 、37重量%溶液)及び10mgのlO%Pd/Cを45ps iの水素下10 m1のMeOH/HyO(1:l)溶液中で1日間水素化した。ろ過後、溶媒を 減圧下で除去して化合物117(52■、量的収量)を吸湿性物質として得た: R1・0.65(2−プロパツール: N)140H:HzO= 6:3:2)  ; [α]D” +4.58°(C1,75、Hlo)。
’HNMR(D、0)δ1.12(3H,d、J = 6.5Hz)、2.36 (IH,dd、J = 11.5.6.5 Hz)、 2.U3 (18,d、J = 5 Hz)、 3.02−3.06(28,m)、 3. 18(IH,t、J = 9.5 )1z)、 3.48−R.53(IH,m ) ppm; ”CNMR(DtO)δ16.96.43.87.61.17.65 .96.70.68.76.64.79.95 ppm。
)[R11ts (M+H” )計算値 161.1052、実測値 162. 1129゜0、(1,2R)−ジメチル−(3R,4R,5S) −)リヒドロ キシピベリジンオキシド; (N−1,5,6−)リゾオキシ−i、s−イミノ −D−グルシトールオキ化合物117(10■、0.062 ミリモノりを含む 1mlのH1O溶液に過酸化水素(42■、50重量%溶液)を加え、この混合 液を室温で3日間攪拌した。溶媒を減圧下で除去して純粋な化合物118(10 ■、91%)を吸湿性白色化合物の単一立体異性体として得た:R1・0.53 (2−プロパツール:NH,OH:HtO= 6:3:2) ; [(El o ”! +5.40°(c 3. OO1■、0)。
’HNMR(D、Q)δ1.12(3H,d、 J ” 6.5 Hz、 CH s)、 3.14(IH,dd、 Js、 s ” 10.@’5.CHs = 6.5 Hz、H−5) 、3.20(IH,t、Jt、 s” Js、  4 ” 10 Hz、H−3)、 3.28(IH,tJ+|、Is ” Jl −。
t = IQ Hz、H−1a)、3.39(IH,dd、 Jts、 1m  = 10. Jl@、 t = 5 Hz、H−1e)、3D41(IH,t、 Js、 。
= Ja、 s =10 Hz、H−4)、3.88(LH,td、J = 、 L−、t = Jts ・10.Jt、 Is ” 5 H噤AH−2)ppm ; 1”c NMR(0,0)δ8.65.55.89.67.85.64.52. 70.21.70.60.75.44 pp&HRMS (M+H” )計算値  177、2009、実測値 17?、 2014゜・ P、(2S)−メチル −(3S、 4S、 5 S) −)リヒドロキシピペリジン;[1,6−L− ラムナノシリマイシン(ラムノジリマイシン)]、化合物106pH1,0バッ ファー(40ml)中3−アジドー2−ヒドロキシプロパナールジエチルアセク ール(1,1g、5.8ミリモル)の懸濁液を45℃で12時間加熱することに より調製した(R8)又は(R)−3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールの 水溶液にDHAP (1,9ミリモル)とトリスバッファー(675aM、KC t ? 5 G+oM、 pH=7.5 ;5.0m1)を加え、得られた溶液 のpH値をlNNaOHで7.5に調整した。ラムノロース−l−ホスフェート アルドラーゼ源を調製するために、大腸菌に40株をリゾチーム(卵白由来;1 0mg)でトリスバッフy−(45mM、塩化カリウム(KCI)50m、pH =7.5 ; 20m1)中35℃で1時間処理した。この大腸菌標品1gを上 記pH調整溶液に加え、混合液をDHAPの90%が消費されるまでゆっくりと 攪拌した。
反応後、この溶液をpH7,0に調製し、BaCIt・2HtO(950mg、 3.9ミリモル)を加え、得られた沈澱を遠心分離で除去した。アセトン(2倍 量)を上清に加えた。この混合液を冷蔵庫で2時間保持し、新しく生じた沈澱を 集めた。
バリウムイオンを除(ために、ダウエックス50(H” )を攪拌しながら加え 、次いでろ過した。この溶液を凍結乾燥し、残留物をシリカゲルクロマトグラフ ィー(CHCIs : Me OH: HtO□ 8:2:O,l)で精製して リン酸化アジドケトース、化合物104を得た。
Pd/C(20[)を含むエタノール(30ml)中化合物104を50psi で1日間水素化した。触媒をろ別し、ろ液を濃縮した。残留物をシリカゲルクロ マトグラフィー (CHCIs : Me OH: HtO= 6:4:l〜5 :5:2)で精製して化合物106を得た。
化合物104a (脱リン酸化):収率55%(DHAPに対して)、”CNM R(CD、OD)δ54.6.64.2.76.8.77.6.81.1.10 3.3 ppm。
化合物lo e : ’HNMR(DtO)δ1.00(3H,d、 J :6 .5.5−CHs)、 2.30(LH,a H−5)。
2、56(IH,d、 J =14.4. )l−1a)、 2.78(IH, dd、 J = 14.4.2.3.H−1e)、 3.4P(IH,t、J  □ 9.9゜ H−4)、3.35(IH,dd、J = 9.9.2.9.H−3)、3.8 291H,bs、H−2) I)pIII; ”CIGIRiDtO)δ 17.4.48.6.55.6.69.8.74.3.74.5 ppm、 H RMS (M+Cs” )計算値 279.99501、 実測値 279.9 950゜ Q、(2R)−メチル−(3R,4R,5S)−トリヒドロキシピペリジン;  (D−1,6−D−ジデオキシガラクトシリマイシン)及び(2S)−メチル− (3S、4R,5S)−トリヒドロキシピペリジン;(L−1,6−シデオキシ アルトロジリマイシン)、化合物110及び109pH1,0バツフアー(40 011)中3−アジドー2−ヒドロキシブロノぐナールジエチルアセクール(1 ,1g、5.8ミリモル)の懸濁液を45℃で12時間加熱することにより調製 した(R8)−又は(R)−3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールの水溶液 にDHAP (1,9ミリモル)とトリスバッファー(675nM、KCI 7 50mM、 pH=7.5 ; 5.0m1)を加え、pi−1を1NNaOH で7.5に調整した。ツクロース−1−ホスフェートアルドラーゼ源を調製する ために、大腸菌に58株をリゾチーム(卵白由来、10■)でトリスバッファー (45−1塩化カリウム(KCI)50ne、 pH=7.5 ; 20m1) 中35℃で1時間処理した。この大腸菌標品tgを上記pH調整溶液に加え、混 合液をDHAPの90%が消費されるまでゆっくりと攪拌した。大腸菌ツクロー ス−1−ホスフェートアルドラーゼは、クローン化及び過剰発現されており、代 替酵素源を与える[ 0zaki等、J、 An CheILSoc、 、 1 12:49TO(1990)1゜反応後、この溶液をpH7,0に調製し、Ba C1t’ 2H!0 (95omg、3.9ミリモル)を加え、得られた沈澱を 遠心分離で除去した。アセトン(2倍量を上清に加えた。この混合液を冷蔵庫で 2時間保持し、新しく生じた沈澱を集めた。
バリウムイオンを除(ために、ダウエックス50(H” )を攪拌しながら加え 、次いでろ過した。この溶液を凍結乾燥し、残留物をシリカゲルクロマトグラフ ィー(CHCI! : Me OH: HtO・8:2:0.1)で精製してリ ン酸化アジドケトース、化合物iogを20%(DHAPに対して)で得た。化 合物108: ”cNMR(CD、OD)δ52.7.66.7.71.9.7 2.8.80.1.104.4 pI&Pd/C(20[)を含むエタノール( 30ml)中化合物108の溶液を50psiで1日間水素化した。触媒をろ別 し、ろ液を濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィ(CHCIs :  Me OH: HtO:6:4:l〜5:5:2)で精製して化合物109及び 110のほぼ等モル混合物を得た。
化合物110 : [1111o +18,2° (cl、l、MeOH)、’ HNMR(DtO)δ1.20(3H,d、J = 6.7.5−CHs)、2 .71(IH,t、J = 12.0.H−1a)、3.30(IH,qd、J  ” 6.V.1.5.H −5)、3Jl(IH,dd、J = 12.0.5.5.H−1e)、3.5 0(LH,dd、J = 9.7.3.0.H−3)、3.W7(IH。
dd、J = 3.0.1.5.H−4)、3.90 (IH,ddd、J =  11.5.9.5.5.5 Hz、)I−2) +)pI氏G ”C NMR(DtO)δ14.4.46.5.55.3.64.8.70.3.73 .5 ppm6HRMS (M+H” )計算値 148.0974、実測値  148.0974゜R,(2R)−メチル−5−フルオロ−(3R,4R,S  R) −トリヒドロキシピペリジン;(2,6−シデオキシー2−フルオロマン ノジリマイシン)、化合物03e 乾燥ベンゼン(50ml)中3−アジドー2−ヒドロキシプロパナールジエチル アセタール(7,32g、38.73ミリモル)の攪拌溶液にジエチルアミノサ ルファトリフルオリド(DAST; 20.6m1)を−78℃で加えた。添加 後、この溶液を室温で1時間攪拌し、次いで70℃で12時間加熱した。この反 応液を0℃でメタノールを加えることにより急冷し、水で希釈した。ジクロロメ タン抽出した後、有機層をMg5Oaで乾燥し、減圧下で濃縮した。粗生成物を シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エーテル=9=1、容【容量 )で精製して3−アジド−2−フルオロプロパナールジエチルアセタールを油状 物として得た(65%);R+”0.84 EtOAc:ヘキサン= 2:3) 。
’HNMR(CD、CI)δ1.215−1.219(6H,m)、 3.52 6(2H,da J = 15.3 Hz)、 3.642|3.670 (2H,m)、 3.680−3.808(2H,m)、 4.514(IH, da J = 45.9 Hz)ppm。
ラセミ体3−アジド−2−フルオロプロパナールジエチルアセクール(750m g、3.93ミリモル)とIN HCI(20ml)の混合液を65℃で30時 間加熱した。この混合液を室温まで冷却し、DHAP (1ミリモル)を加え、 pH値を1 ON NaOHで7に調整した。このpH調整溶液にウサギ筋FD Pアルドラーゼ(500単位)を加え、得られた溶液を36時間ゆっくりと攪拌 した。酵素分析は、DHAPの全部が消費されたことを示した。次いで、この溶 液をろ過し、凍結乾燥した。この黄色シロップをメタノールで処理し、ろ過して 不溶物質を除去した。メタノールを減圧下で除去して化合物101eを得た。
10m1のメタノール中本生成物(20■)及びlO%Pd/C(5■)を含む ・ 溶液を50psiで1日間水素化した。触媒をろ別し、溶媒を減圧下で除去 した。
粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィー(CHCIs:MeOH=3+1)で 精製して2.6−シデオキシー2−フルオロマンノジリマイシン、化合物103 eを得た。
S、I、6−シデオキシヨードジリマイシン;化合物111(S)−3−アジド −2−ヒドロキシプロパナールをDHAPとラムノロース−1−ホスフェートア ルドラーゼと使用する以外は化合物106(実施例5)の調製と同様の方法を用 いて、化合物illを調製する。
T、(3S、4S)−ジヒドロキシピペリジン、化合物114a ; (3R, 4R)−ジヒドロキシ−(6R)−メチピペリジン、化合物114b; (3R ,4S)−ジヒドロキシ−(5R)−メチピペリジン、化合物114c上記のよ うに調製した(R3)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールとアセトアルデ ヒドのDERA触媒縮合により、化合物114aを製造した。得られた化合物1 13aを回収し、前記のようにPd/Cで水素化して化合物114aを得た。
化合物114 a : ’HNMR(DtO)δ1.51(2H,aH−2)、 2.55(IH,ddd、J = 13.1.、7.6゜4.8.H−1)、2 .67(IH,dd、J = 13.4.3.0.H−5)、2.90(IH, dd、J = 13.4.5.7.H|5)、2.86 −2.96(IH,aH−1)、3.67(IH,dt、J = 5.9.2. 5.H−4)、3.74(lH,ddd、J = 7.6.S.6.3.0 H−3)I)pII; ’″CNMR(Dt0) 629.9(C−2)、 4 1.9(C−1)、 48.1(C−5)、 68.8.6X.3 (C−3,CC−4)pp、 HRlilS (M” ):計算値: 117. 0790、実測値 117.0785゜上記のように調製した(R8)3−アジ ド−2−ヒドロキシプロパナールとアセトンのDERA触媒縮合により、化合物 114aを製造した。得られた化合物113bを回収し、上記のようにPd/C で水素化して化合物114bを得た。
化合物114 b : IHNMR(CDC1l)δ1.05(3H,d、J  = 6.3.H−1)、 1.27(IH,q、J・12、4. H−3a)、  1.67(LH,ddd、 J = 12.5.4.7.2.5. H−3e )、 2.55(IH,ddq、@12.6.6.3.2.5゜ )1−2)、2.62(IH,dd、J = 13.4.1.3. H−6a) 、3.06(IH,dd、J = 13.4.2.9.H−Ue)、3.25 (3H,br s、 20H,NH)、3.53(IH,ddd、 J =11 .9.4.7.3. OH−4)、 3.69(1)1. b秩@s、H−5) ppm; ”CNMR(CDCIS)+522.1(C−1)、 37.7(C −3)、 50.1.50.5(C−2,C−6)、 67D26 9.9 (C−4,C−5) ppm、、 HRMS (M+Cs” ):計算 値: 264.0oot、実測値 264.0000゜・ 上記のように調製し た(RS)3−アジド−2−ヒドロキシプロパナールとプロピオンアルデヒドの DERA触媒縮合により、化合物114cを製造した。得られた化合物113c を回収し、上記のようにPd/Cで水素化して化合物114cを得た。
化合物114 c : ’HNMR(DtO)δ0.91(3H,d、J ・7 .0.CHs)、1.77−1.82(lH,aH−2)、 2.45(IH, t、J = 12.4.H−1a)、 2.67(IH,t、 J = 11. 7.H−5a)、 2.70(hH,dd、 J = 12.4゜ 4.8. H−1e)、2.90(lH,dd、J = 11.9.4.6.H −5e)、3.72(IH,ddd、J = 11.7.5D1.3.0゜ H−4)、3.85(IH,br s、H−3) ppl[l; ”CNMR( Dtのδ15.4(CHz)、 35.5(C−2)、 4S.8゜ 45.7(C−1,C−5)、 67.0 ?2.6 (C−3,C−4)I) p&HR1ilS (M+Cs” ):計算値: 264.O001、 実測値 264.0003゜ 材料二バッファー、酵素及び基質は、全てシグマ社から購入し、受は取ったまま で用いた。これらには、ピペラジン−N、N’−ビス(2−エタンスルホン酸) (PIPES)、酢酸ナトリウム(NaOAc) 、エチレンジアミン四酢酸( EDTA) 、β−D−グルコシダーゼ(スウィートアーモンド由来)、p−ニ トロフェニルβ−D−グルコシド、p−ニトロフェニルα−D−グルコシダーゼ 、p−ニトロフェニルα−D−グルコシド、β−N−アセチル−D−グルコサミ ンダーゼ、p−ニトロフェニルβ−N−アセチル−D−グルコサミニド、α−D −マンノシダーゼ及びp−ニトロフェニルα−D−マンノシドを含めた。
B、溶液の調製: (a)PIPESバッフy−(0,05に0.01mMEDTA、pH6,5) : 1リツトル(1)の脱イオンHtOに15.1gPIFESと35.7■E DTAを加えた。
pHをNaOH(l OM)で6.5に調整した。
(b)PIPES−NaOAcバッフy (0,01M PIPES、0.2M Na0Ac及び0.01+mEDTA、pH6,5):本バッファーは、文献方 法に従って調製した[Dale等、 Biochemistry、 24:35 30 (1985月。
(C)β−D−グルコシダーゼ=15■の固形タンパク質(4単位/■)を1m lのPIPES−NaOAcバッファー溶液に溶解することにより酵素原液を調 製・ した。本酵素原液は、酵素アッセイに対して5倍に希釈した。
(d)α−D−グルコシダーゼ=1.5■の固形タンパク質(70単位/■)を 1mlのPIPES−NaOAcバッファー溶液に溶解し、希釈せずにアッセイ に用いた。
(e)β−N−アセチル−D−グルコサミニダーゼ=25単位のタンパク質をシ グマ社より入手した0、55m1の3.2M硫酸アンモニウム[(NH4)!S O4]溶液に懸濁した。
(f)α−D−マンノシダーゼ:5■の固形タンパク質をシグマ社より入手した 1mlの3.0M(1&)tson及び0.1酢酸亜鉛(ZnOAc)に懸濁し た。
(g)基質溶液:酵素アッセイ用に全ての基質を対応するバッファー溶液に懸濁 した。
C1酵素アッセイの一般方法 一般的には、各阻害剤に対して、0〜3倍に一二ある5種の阻害剤濃度を用いて に1値をめた。各阻害剤濃度において、0.4〜4に、にある6種の基質濃度を 用いてLineweaver−Burk単一プロットを得た。各アッセイにおい て添加される酵素量は、最低基質濃度を含む10%より低い基質が45秒以内に 消費されるように調整した。基質の全てが脱離基としてp−ニトロフェノールを 有するので、アッセイを400ナノメーター(rIID)でモニターし、分子吸 光係数εがpH6,5において3204.5 t’an−’となるように検定し た。以下に詳細な方法を示す。
1mlの使い捨てキュベツトに950ミクロリツトル(μl)のNa0Ac−P IPESバッファー溶液、20μlの阻害剤溶液及び20μlのp−ニトロフェ ニルβ−D−グルコシド溶液(PIPES−NaOAcバッファー、pH6,5 中10(ld4)を加えた。この溶液を十分混合し、20μlのβ−D−グルコ シダーゼをキュベツトに注入して反応を開始した。この反応をベックマンDO− 70分光光度計により400Hmで45秒間モニターし、加水分解の初速度を計 算した。同様の方法を他の5種の基質濃度で繰り返した。初速度を全て蓄積した 後、その阻害剤濃度の対応するLineweaver−Burkプロットを作成 した。
PIPESバッファーを用いるβ−N−アセチル−D−グルコサミニダーゼを除 く全ての酵素に対してPIPES−NaOAcバッファーを用いた。具体的なに 、データは上記表3に示されている。
実施例7:Ga1Tの大腸菌JM109株における発現大腸菌5B221株のプ ラスミドpIN−GT(実施例1参照)を単離し、周知のプロトコールを用いて JM109株(ATCC53323)に形質転換した。形質転換細胞を150m 1のLB培地に直接加え、誘発なしで37℃で一晩増殖させた。細胞を4.00 0Xg、4℃で遠lCルで回収した。細胞を3mlのLB培地に再び懸濁し、1 mlのクロロホルムを加えた。この混合液を室温で15分間放置した後、30m 1の5M11HEPESバツフアー、pH7,4を加えた。同様に、5B221 株を新たに形質転換し、対照として増殖させた。酵素を単離し、発表されている 方法に従って活性をめた。
実施例8:フコシルトランスフェラーゼを用いた実験更に、オリゴ糖類を用いた 阻害実験のように、供与体としてUDP−フコース、フコシルトランスフェラー ゼ及び受容体としてN−アセチルラクトサミン(Galβ1,4G1cNAc) を用いて、合成及び阻害実験を行った。これらの実験を以下に述べる。
A、結果 0.2dGDP−フコースにおけるN−アセチルラクトサミンのに、が6±3− であることがめられた。ガラクトースβ1,4−グルカール(表1、化合物6) 及び3−デオキシ−N−アセチルラクトサミン(表1、化合物1y)は、記載の 条件下50■/mlの濃度まで阻害作用を示さなかった。ガラクトースβ1,4 −5−チオグルコース(表1、化合物5)は、5dlの本化合物との反応がN− アセチルラクトサミンより2−5倍速(反応する点でフコシルトランスフェラー ゼの良好な基質であることがわかった。ガラクトースβ1.4−デオキシシリマ イシン(表1、化合物4)は、IC5a約40−を有するフコシルトランスフェ ラーゼの阻害剤であった。これらの実験過程で、GDP−フコースが三糖類の合 成に対して極めて強い基質阻害を示すことが認められた。
フコシルトランスフェラーゼのアッセイフコシルトランスフェラーゼ活性をめる アッセイは、実質的にLowe等、 Genesand Deve1opale 吐4:1288(1990);Lowe等、 Ce1l、 63:475(19 90)に記載されている方・ 法をわずかに変更した。
実験としては、1dGDP−フコース、67500cpm ”C−GDP−フコ ース(Amersham Carp、 、 290 mCi/ミリモル)、25 mMATP、50酬フコース及び250−カコジル酸ナトリウムバッファー、p H6,2を含む原液(混合液A)を使用日に新しく混合し、氷上で貯蔵した。
第2セツトの溶液(混合液B 1−B 6)は、変動濃度1.5〜50−のN− アセチルラクトサミン及び100ml+1Mn C1tを含めた。これらの溶液 も毎日新しく作成し、氷上で貯蔵した。2μmの混合液Aと2μlのB混合液の 1つとを混合してアッセイを進めた。本溶液に5μlの水を加え、次いでlμI の酵素溶液を加えて反応を開始した。本アッセイ混合液を穏やかに混合し、37 ℃で30分間インキュベートした。
結果が表1aに示されている組換え体フコシルα1.3/41−ランスフェラー ゼ(EC2,4,1,65)を用いるもののような他の実験の場合、0.25d ”C−GDP−フコース(5000cpm/μl)、6.25酬ATP、25  酬Mn C1を及び62.5d14カコジル酸塩バツフアー、pH6,2を含む 原液を使用用こ新しく混合し、氷上で貯蔵した。使用直前に、Fuc Tをこの 混合液に加え、16μlのこの混合液を4μIの100m受容体基質と結合させ て反応を開始した。次いで、得られた混合液を37℃で30−240分インキュ ベートしたが、実験下の受容体基質(反応体化合物)に左右される。
これらのアッセイと同時に、もう1つのアッセイを行い、実験に固有の又は混入 ホスファターゼの作用によるI40−フコースの生成からのバックグラウンド放 射能をめるためにラクトサミンなしで同様に処理した。
インキュベーションの完了時に、QAE−セファデックスの20%(V/V)懸 濁液400μlを加えた。これらの懸濁液を室温で1o分間穏やかに混合した後 、13、00 Orpmで1分間遠心した。上清液から100μlを抽出し、l h+1のシンチレーション反応混液と混合した。ベックマンLSI701シンチ レーシヨンカウンターで放射能含量を測定した。30分のインキュベーションで 酵素反応が10%より多く起きないように注意した。
0.2mMGDP−フコースの存在下のラクトサミンのミカエリス定数(K、) は、・ 非直線回帰分析によりデータを式1にあてはめてめた。
v = (V、、、 )S/(K、 + S) 式l上記式中、V=反応速度、 ■1.8・最大速度及び5=N−アセチルラクトサミン濃度。
阻害実験は、2m1ilN−アセチル−ラクトサミン及び変動濃度1〜50 m g/mlの(a)ガラクトシルβ1,4グルカール(化合物8)、 (b)ガラ クトシルβ1,4デオキシノジリマイシン(化合物10a)、(C)ガラクトシ ルβ1.4−5−チオグルコース(化合物7)及び(d)3−デオキシ−N−ア セチルラクトサミン(化合物2i)の存在下、同様な方法で行った。阻害%は、 阻害活性の阻害されない反応率に対する割合として計算した。これらの割合を阻 害剤濃度に対してプロットした。データを直線回帰により直線(式2)にあては め、50%阻害濃度(ICio)をフコシルトランスフェラーゼ反応の50%阻 害を示す阻害剤濃度として本直線から推定した。式中、m・勾配及びb=y−切 片。
阻害%=m([阻害剤])+b 式2 これらのアッセイの結果を表1aに示す。
鋳型として図1に示されるpWAlプラスミドを含むプライマーを用いたPCR により、未変性CMP−シアル酸シンセターゼをコードする1、3kbNeuA c遺伝子を増幅した。 Inn1s等、PCRProtocols、A gui de to methods andappl 1cations ;Acad emic Press、 San Diego、 CA(1990)o P C R生成物をフェノ[ル 抽出で精製し、次いで、TEバッファー中Bio Gel P−10スピンカラ ムでゲルろ過した。精製オリゴ糖をEcoRI及びHindlllで消化し、低 融点アガロース中アガロースゲル電気泳動で精製した。次いで、この断片をta cプロモーターの制御下でプラスミドpKK233−3に結合した。Zapat a等、 J、 Biol、 Chem、。
264:14769 (1989)及びTabor等、Proc、Natl、A cad、5cLUSA、82:1074 (1985)。こ■ プラスミドをpWG123と称した。次いで、プラスミドpwc 123をSt ratagene社から入手した大腸菌5ure株に形質転換した。
変性CMP−NeuAcシンセターゼ遺伝子を含むプラスミドCMPSIL−1 の構築は、Ichikawa等、 J、 Am、 Chem、 Soc、 、  113 :4698(1991)の方法により行った。
CMP−NeuAcシンセターゼ遺伝子は、C−末端のデカペプチド標識配列T yr−Pre−Tyr−Asp−Val−Pro−Asp−Tyr−Ala−S er(SEQ 10 NO:3)と融合し、EcoRI及びXba1部位のla mbda ZAP”ベクターにクローン化し、大腸菌5ure株で過剰発現した 。
プラスミドCMPSIL−1への未変性CMP−シアル酸シンセターゼ遺伝子挿 入断片(デカペプチド標識配列を含まない)をサブクローン化するために、前記 PCRの表4のプライマーを用いた。
次いで、増幅PCR挿入断片及びCMPSIL−1プラスミドをEcoRI及び Xb a I (400/mgDNA)で37℃において1時間消化し、消化D NAを1%アガロースゲルで精製した。精製未変性CMP−シアル酸シンセター ゼ遺伝子挿入断片及び消化CMPSIL−1プラスミド(標識酵素挿入断片を含 む)を14DNAリガーゼ(4U Stratagene社製)と4℃で一晩( 約18時間)結合した。次いで、結合DNAを大腸菌5ure株に形質転換し、 250■/mlアンピシリンを含むLB寒天プレートに塗布した。
プラスミドを組込んだ細菌を250■Anlアンピシリンを含むLBに富む培地 (Bacto Trypton、 1リットル中25g;酵母エキス、10g; NaC1,3g;pH7,0) で37℃において中間対数期(ODsso約0 .6−0.7)まで増殖し、次いで、0.5mIPTG (イソプロピルβ−D −チオガラクトピラノシド)を用いて30℃で10時間振盪しながら誘発した。
細胞を遠心(10,000Xg、20分、4℃)により回収し、16.000  lb/in”のフレンチ加圧セルで破壊した。
細胞片を遠心23,000Xg、60分により除き、上清(細胞を含まない抽出 液)を酵素精製に用いた。
1リツトルの培養の細胞を含まない抽出液(30+al)をOrange A  Dyeカラム(1,5mg/mlゲル、3 cmX 30 cm) j’:、、 通過させ、0.02MMgC1を及び0.2mMジチオトレイトール(DTT)  、pH7,5を含む200mlノ0.2M トリス/HC1バッファーで洗浄 した。酵素を同一バッファー中直線勾配0−IMKCI(全量200m1)で溶 離した。活性画分ヲプールシ、0.02M Mg C’lJiヒ0.2mMDT Tを含む0.2M)リス/HCIバッファー2リットルで透析した。この酵素標 品を合成に直接用いた。この酵素を更に、ファーマシア社の5uperose  12 )tR10/30を用いたFPLCで純度約95%まで精製した。
2、動力学的実験 未変性又は変性CMP−NeuAcシンセターゼの活性をVann等、 J、  Biol、 Chem、 。
262:17556 (1987)に記載されているチオバルビッール酸法を用 いてアッセイした。
簡単に言えば、5.5mMCTP、2.8mMN−7(rチルノイラミン酸、0 .2Mトリス、20mMMgC1t及び0.2nMDTT、pH9,0を含む2 50m1バツフアーニ酵素を加えて混合液を生成した。この混合液を37℃で3 0分間インキュベートした後、50m1の1.6M Na BI3を加えて過剰 のNeuAcを破壊し、この混合液を室温で更に15分間加熱した。次いで、こ の混合液を水浴に入れ、50m1のH3PO3を加えてNaBH,を破壊した。
得られた混合液を0℃で5分間保持した後、37℃で10分間インキュベートし て生成CTP−NeuAcのリン酸エステルを切断した。遊離NeuAcを50 m1の0.2M Na 104を用いて室温で10分間酸化し、0.5N HC I中4%のNaAs0t400+olを加えた。次イテ、コノ溶液混合液を0. 5MNatSO4中0.6%トリバルビッール酸1mlを含む試験管に移し、沸 騰水中で15分間加熱した。
この溶液を冷却した後、溶液1mlを取り出し、1mlのシクロヘキサノンと混 合した。この混合液を振盪し、遠心し、上層を549mm (e = 4.11  mM−’cm−9の測定に用いた。
種々の濃度のCTP (1,25−5d4)及びNeuAc (2−8m)で動 力学的実験の初速度を測定した。このデータを以下に示される連続bi−bi基 質速度式3にあてはめ、シグマ社のシグマプロットプログラムを用いてミカエリ ス定数及び最大速度(V)を得た。
式中、Aは[CTP]であり、Bは[NeuAc]であり、K1及びに、は各々 CTP及びNeuAcのミカエリス定数であり、K2はCTPの解離定数(又は 阻害定数)である。
・ 2種の酵素の比活性及び速度定数は、極めて類似していることが判明した。
未変性及び変性酵素は、各々比活性2.IU/■及び2.3U/■であった。未 変性酵素の場合、K□、は1.8 s−’であり、2種の基質、NeuAc及び CTPのに、値は、各々4−及び0.31−であった。標識酵素のLatは1. 9 s−’であり、NeuAc及びCTPのに、は各々4.8−及び1.99m Mであった。
3、酵素安定性 0、02M MgC1*及び0.2鯛ジチオトレイトールを含む0.2M トリ スバッファー、pH7,5中室温で未変性及び変性酵素をインキュベートした。
所定の時間おきに、30m1分を除去し、上記活性をアッセイした。酵素安定性 を3日間実験した。未変性酵素は、リン酸塩バッファー(pH7,5)中室温で 半減期約800時間であった。一方、変性酵素は半減期約80時間で未変性、野 生型より約10倍安定性が低かった。
4、pHプロファイル 0.2M トリスバッファー、pH8〜1O38及び50−カコジル酸ナトリウ ムバッファー、I)H4,5〜7.5における両酵素の活性をアッセイした。0 .2mMジチオトレイトールを含むこれらのバッファーは、20mMMgC1g 及び6rIjAMnC1tを別々に存在させて調製した。5.5mCTP及び2 .8mMNeuAcを含むアッセイ溶液を37℃で30分間インキュベートし、 生成したCMP−NeuAc量をチオバルビッール酸アッセイに基づいてめた。
酵素活性に影響することが既知である2種の異種金属イオン、Mg!+及びMn ”の存在下で酵素活性を種々のpH値、4.5〜l015において実験した。哺 乳動物組織から単離した酵素と同様に、未変性微生物CMP−シアル酸シンセタ ーゼは、Mn”の存在下ではpH7,5及びMgt+の存在下では1)H9,5 が最適pHであることが判明した。しかしながら、標識酵素は、Mg”又はMn ”の存在下でpH9,5において最適活性を示した。
5、基質特異性 250m1アツセイ溶液には、2.8mMの各基質、5.5mMCMPSCMP −NeuAcシンセターゼ並びに20mMMgC1t及び0.2mMDTTを含 むpH7,5及びpH9,0の0.2Mトリスバッファーを含有した。インキュ ベーション時間を、15分から5時間変動させるが、基質類縁体に対する酵素の 活性に左右される。
チオバルビッール酸アッセイによりCMP−NeuAc誘導体の生成をめた。
種々の哺乳動物組織からのCMP−シアル酸シンセターゼがCTP及びシアル酸 に特異的であることが判明した。これは、9位に結合した蛍光プローブを含む数 種のC−9及びC−8変性シアル酸類縁体を受容する。哺乳動物系からの酵素も KDN及び5−N−グリコリルノイラミン酸のようなC−5変性基質を基質とと して受容する。例えば、Shames等、Glycobiology、1:87 (1991); Auge等。
Tetrahed、 Lett、 、 29ニア89(1988);Kean等 、 Methods Enzymol、 、 8:208(P966); Ro seman。
S、 Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 、 48:437(1 962);Gross等、 Eur、 J、 Bioche=@、 168:5 95(1987); 及びGross等、 II!ur、 J、 Biochem、 、 117:5 83 (1988)参照。
未変性及び変性組換え体CMP−NeuAcシンセターゼ酵素に対する基質特異 性の結果を下記表5に纏める。
標識化合物 未変性酵素 大腸菌系由来クローン化酵素は、哺乳動物系由来酵素と同様な基質特異性を有す る。数種のシアル酸類縁体を合成し、I)H7,5及び9.0における未変性及 び標識酵素の基質として試験した。
両酵素は、C−9変性シアル酸類縁体(9−0−アセチル、9−0−ラクチル、 9−デオキシ−9−フルオロ及び9−アジド−9−デオキシNeuAc)に対し て高い活性を有するが、C−5変性類縁体(KDN、5−デオキシKDN及び5 −デアモトアミド−5−エビ−5−フルオロNeuAc)は基質ではながった。
これらの結果は、シアル酸の5−アセトアミド基が微生物酵素による基質認識に 重要であることを示している。
両微生物酵素はpH7,5で極めて類似した基質特異性を有するが、1)H9, 0では異なった特異性を有する。pH7,5では、未変性酵素はNeuAcに特 異的であることが判明し、C−9変性NeuAc誘導体に対する相対速度は約5 0%に減少した。反対に、標識酵素に対するC−9変性類縁体の相対速度は、N −アセチルノイラミン酸より高い(表5)。
本実験で用いられるC−5及びC−9変性シアル酸誘導体は、下記実施例1゜に 示されるようにC−2及びC−6変慣−アセチルマンノサミン(ManNAc) 誘導体とピルビン酸塩とのシアル酸アルドラーゼ触媒縮合により調製した。
6−0−アシル化ManNAc誘導体は、有機溶媒中で安定であるように操作さ れたズブチリシン変異体(8399又は8397)が触媒するDMF中でのエス テル転移反応により調製した。Zhong等、 J、 Aa Chem、Soc 、 、 113:683 (1991)。変異体は野生型より約100倍(83 99の場合)から1000倍(8397の場合)安定であるので、野生型酵素( BPN’)を用いることもできるが多量の酵素を必要とする。ここに記載される 6−0−アシル糖を調製する酵素方法は、発表されている化学方法よりかなり有 効であると考えられる。[9−0−アセチル−N−アセチルノイラミン酸及び9 −0−ラクチルN−アセチルノイラミン酸の場合:(a)Auge等、Tetr ahed、Lett、、25:4663(1984)(6−0−アセチル−Ma nNAcは化学的に調製されている); (b) Kim等、 J、 Am、  CherLSoc、 、 110:6481(198g)(6−0−アセチル− ManNAcはプロテアーゼN反応により調製されている)。
(c)Auge等、New J、CheIL、 12ニア33(1988X化学 的に合成された6−0−ラクチル−ManNAcからの9−〇−ラクチルーNe uAcとして)];[]9−アジドー9−デオキシーN−アセチルノイラミンの 場合: (d) Brossmer等、 BiochezBiophys、 R es、 coIIIL、 96:1282(1980X物理的データが報告され ていない)];[]3−デオキシし一グリセローし一ガラクトノヌロソン酸(K DN)の場合: (e)Auge等、Tetrahedron、46:201  (1990)] ; [3,5−ジデオキシ−し−グリ七〇−L−ガラクトノヌ ロソン酸(5−デオキシ−KDN)の場合:(f)Auge等。
Tetrahed、 Lett、 、 30+2217(1989)]。
実施例1Oニジアル酸類縁体の調製 実施例9で記載したシンセターゼ実験に用いられるC−5及びC−9変性シアル 酸誘導体を、C−2及びC−6変性ドアセチルマンノサミン(ManNAc)誘 導体とピルビン酸塩とのシアル酸アルドラーゼ触媒縮合により調製した。6−0 −アシル化ManNAc誘導体は、有機溶媒中で安定であるように操作されたズ ブチリシン変異体(8399又は8397)が触媒するDMF中でのエステル転 移反応により調製した。Zhong等、 J、 AILChea Soc、 、  113:683 (1991)。変異体は野生型より約100倍(8399の 場合)から1000倍(8397の場合)安・ 定であるので、野生型酵素(B PN’ )を用いることもできるが多量の酵素を必要とする。
A、9−0−アセチル−N−アセチルノイラミン酸(化合物201)500■( 2,2ミリモル)のN−アセチルマンノサミンを2mlのDMFに懸濁した。次 いで、酢酸ビニル(1ml、5当量)及び160■のズブチリシン変異体839 9[Zhong等、J、AILCheuSoc、、 113:683 (199 1)]を加え、この懸濁液を室温で激しく攪拌した。反応の進行は、酢酸エチル /メタノール(2/1)を用いたTLCでモニターした。ジアセチル化誘導体の 生成が始まった5時間後に、酢酸ビニル及びDMFを蒸発して反応を止めた。次 いでメタノールを加えて糖を溶解した。酵素と塩をろ別した後、ろ液を濃縮した 。残留シロップを酢酸エチル/メタノール(10/1)を用いたシリカゲルでク ロマトグラフィー処理して6−0−アセチルN−アセチルマンノサミン(92% )をNMRスペクトルに基づいてα/β混合物(31)として得た。
α−アノ? −: ’HNMR(D、O)δ1.98(3H,S、 NAc)、  2.06(3H,S、 0Ac)、 3.58(l)I、@dd。
J = 9.9 Hz、H−4)、3.96(lLdd、J = 3.5.9  Hz、H−3)、4.15−4.4(4)LILH−2,5C6,6’ )。
5.04(d、J = 0.9 Hz、H−1a) 、 α/β混合物:”CN MR(DtO)δ23.1.24.7.56.1゜56.7.66.5.66. 6.69.7.69.8.71.3.72.4.74.6.76.6.95.8 .95.9.176.7゜176.8.177.6. 178.4゜生成物は、 プロテアーゼN反応で調製したものと同一であった。
10mDTT、0.5Mピルビン酸塩、ioo■の上記のように調製した6−0 −アセチルマンノサミン及び1.5■のNeuAcアルドラーゼ(360)をI O+olの0.1Mリン酸カリウムバッファー(pH7,5)に溶解した。反応 混合液を37℃で8日間インキュベートした後、凍結乾燥した。凍結乾燥米を少 量の水に溶解し、Bio Gel P−2カラム(3X90cm)に直接加え、 4℃において流速6ml/40分で溶離した。生成物の加水分解による微量の混 入NeuAcを除くために、他にゲルろ過を必要とした。化合物201を収率4 7%で得た。その物理的データは、発表されているデータと一致した。
8.9−0−ラクチル−N−アセチルノイラミン酸(化合物2o2)ManNA c (200■)及び50■のズブチリシン変異体8399を乳酸エチルエステ ル(4ml)と400m1の0.5Nリン酸塩バフ77 (pH7,5)(7) 混合液に加えた。この混合液を50℃で3日間振盪した。次いで、溶媒を蒸発し 、残留物にメタノールを加えた。不溶物質をろ別した後、ろ液を濃縮した。残留 物を酢酸エチル/メタノール(5/1)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィ ー処理して6−0−ラクチルN−アセチルマンノサミンを収率5o%で得た。
’HNMR(DzO)δ1.29(3B、 d、 J = 78Z、ラクチル− CH,)、1.91(3H,s、0Ac)、 3.51(IH,dd、J =  9.5.9.5 Hz、H−4)、3.92(IH,dd、J = 9.5.4 .2 Hx、H−3)、4.16(hH,dd、J = 1.8.4.3 Hz、H−2)、 4.2−4.4(3H,aH−5,6 )、 4.88(d、 J = 0.9Hz、H−1a)、@4.97(d、  J = 1、3 HL H−1b)。”CNMR(DtO)δ20.10.22.76、 22.93.54.17.54.81.65.1゜67.6.67.91.69 .43.70.61.93.87゜Ct+H+sNOt(M” ) ニ対するH RMS :計算値 293. fill ;実測値 293.1091゜化合物 202を調製するために用いられる手順は、6−0−アセチルN−アセチルマン ノサミンの代わりに6−0−ラクチルN−アセチルマンノサミンを用いる以外は 化合物201を調製するために用いたものと同様とした。NeuAcから生成物 を分離するために、別にゲルろ過積製を必要として化合物202を収率18%で 得た。生成物の物理的データは発表されている値と一致した。
C,7,9−ジフルオロ−7−エビ−5−デアミノノイラミン酸(化合物2o5 )基質として4.6−シデオキシー4.6−ジフルオログルコースを用いた以外 は本明細書で記載したアルドラーゼ反応を用いて化合物205を調製した。
HRMS :計算値 271.0625;実測値 271.0649゜’HNM R(5001ll)Iz、 DtO)δ4、7(aH−7)、4.5(dd、H −9,Jll−F ” 47.5 Hz、 JH−H□ 3 Hz)、4.20 (td、H−8,Jq−F = 18、5. JN−11= 3. OHz)、 3.93(aH−6)、 3. 84(m、 H−4)、 3.47(t、 H−5,JH−P1= 10.5  Hz)。
2、12(dd、 H−3e、 Jll−−144” 2.6 Hz、 J)I −−MS =12.5 Hz)、 1.74(dd、 H−Ra、 Jo−oa  42.5゜ JH$a−H$e =12 H2)。ピークの帰属は、2D方法を用いて行った 。
D、5−エビ−5−デアミノ−5−フルオロ−ノイラミン酸(化合物206)ア ルドラーゼ基質として2−デオキシ−2−フルオログルコースを用いた以外は本 明細書で記載したアルドラーゼ反応を用いて化合物206を調製した。
HRMS :計算値 269.0673.実測値 269.0651. ”CN MR(DtO,基準としてCD、OD)δ174.5(s、 C−1)、 96 .4(s、 C−2)、 34.5(s、 C−3)、 65.5(d、 C− 4,Jメ|a、 y−s=18Hz)。
□ 91.2(d、 C5,Jc−s、 y−s□ 191 Hz)、 70. 7(d、 C−6,Jc−s、 r−s” 18 Hz)、@71.9(s、  C−7)、 72.8(s、C−8)、 63.5(s、C−9)。
E、3−デオキシ−し−グリセロ−し−ガラクト−2−ノヌロソン酸(KDN) (化合物207) 10mlのリン酸カリウムバッフy (0,1M、 pH7,5)にl OaM DTT、o、5Mピルビン酸塩、0.1MD−マンノース及び1.5■のNeu Acアルドラーゼを加えた。反応混合液を37℃で3日間振盪した。この反応混 合液をダウエックス−1(HCO,−)樹脂を用いてクロマトグラフィー処理し 、0〜IM重炭酸アンモニウム勾配で溶離した。KDNを含む両分をプールし、 凍結乾燥し、これを3回繰り返して揮発性塩を除いて収率78%のKDNを得た 。生成物の物理的データは発表されているものと一致した。
F、3.5−ジデオキシ−し−グリセロ−し−ガラクト−2−ノヌロソン酸(5 −デオキシ−KDN)(化合物208) D−マンノースの代わりに2−デオキシグルコース(0,1M)を溶液に加え、 調製手順は上記と同様とした。反応混合液を5日間振盪し、化合物20gを収率 30%で得た。生成物の物理的データは、発表されているデータと一致した。
G、9−(ジメチルホスフィニル)−9−デオキシ−N−アセチルノイラミン酸 (化合物209) ManNAc (5,0g、2.6ミリモル)、ActO(l 0w1)及びピ リジン(20ml)の溶液を室温で10時間攪拌し、この混合液を濃縮した後、 トルエンと共蒸発した。CHsNOx (150101)中残留物、ベンジルア ルコール(20ml)、BFxOEtt (1,6g、l 1.3ミリモル)の 溶液を2.5時間穏やかに還流した。冷却後、この混合液を濃縮した。残留物を トルエン−E t OA c (1:2)を用いたシリカゲルでクロマトグラフ ィー処理した。単離ベンジル2−アセトアミド−4,5゜6−トリー〇−アセチ ルー2−デオキシ−a−D−マンノピラノシドと0.15 gのNaOMeをM eOH(100m1)に溶解し、この溶液を室温で30分間攪拌し、ダウエック ス5OW−X8(H” )を加えて中和した。樹脂をろ別した後、ろ液を濃縮し 、次いでピリジンと共蒸発した。ドライアイス−アセトン浴における無水DMF  (30m1)中ベンジル2−アセトアミドー2−デオキシ−a−D−マンノピ ラノシド(0,50g、1.6ミリモ/lz) 、2.6−にチジン(0,34 g、3.2ミリモノりの冷却溶液にDMF中塩化ジメチルホスフィン酸(Ig、 8.8ミリモル)の溶液を加え、この反応液を室温まで徐々に加温した。反応を (1MNH40AC/2−プロパナール/E tOAc、 l/2.4/3.4 )を用いたTLCでモニターした。
10時間後、反応混合液をシリカゲルクロマトグラフィーに直接加え、CHCt s/EtOAc/MeOH(5/2/l)で溶離してベンジル2−アセトアミド −2−デオキシ−6−(ジメチル−ホスフィニル)−a−D−マンノピラノシド (収率56%)を得た。
’HNMR(DfO)δ1.46(38,d、J = 13.4 Hz、P−C Hs)、 1.5(3H,d、J = 13.4 H2,P|CHI)。
1.89(3H,s、NAc)、3.53(IH,dd、J = 8.8 H2 ,I(−4)、3.76(IH,dd、J = 8.4.3@H2,H−3)。
4.0(3H,m、H−5,6)、 4.18(IH,d、J = 4.3 H z、 H−2)、 4.44(LH,d、 J = 9.2@Hz、 Bn−H −1a)。
4、55(IH,d、 J = 9.2 H2,Bn−H−1b)、 4.76 (IH,s、 H−1)、 7.28(5H,s、 Bn)B エタノール/水(l Oml ; l/1)中上記のように調製したベンジル2 −アセトアミド−2−デオキシ−6−(ジメチル−ホスフィニル)−α−D−マ ンノピラノシト(100mg、0.26ミリモル)の溶液を50[(7)10% Pd/(、で10時間水素化した。反応の進行をTLC(EtOAc/AcOH /HtO18/2/l)テモニターした。触媒をろ過し、ろ液を濃縮して2−ア セトアミド−2−デオキシ−6−(ジメチルホスフィニル)−α−D−マンノピ ラノシド(収率100%)を得た。
’HNMR(DtO)δ1.51(6H,d、 J = 13.6 Hz)、  1.94(3H,S、 NAc)、 3.45(2H,m)A 3.9(IH。
dd、J = 8.4.3 Hz、H−3)、4.1(3H,+n、H−5.6 )、4.87.4.98(IH,s、H−1)。
上記のように調製した2−アセトアミド−2−デオキシ−6−(ジメチルポスフ ィニル)−α−D−マンノピラノシドとピルビン酸とのシアル酸アルドース触媒 アルドール縮合を4日間行った。生成物をBio Gel P−2を用いて4℃ で精製して化合物209を収率42%で得た。
’HNMR(D、0)δ1.48(6H,d、 J =14.2 Hz、 P− CHs )、 1.67(lH,dd、J = 11.13@Hz、H− 3ax)、 1.9(3H,s、 NAc)、 2.08(IH,dd、 J  = 5.3.13 Hz、H−2eq)、 3.45(IHCd、 J = 9 .3 Hz。
H−7)、 3.8−4.0(6H,m、 H−4,5,6,8,9)。
H,9−アジド−9−デオキシ−N−アセチルノイラミン酸(化合物2o3)ピ リジン(20ml)中ManNAc (5,0g、2.6ミリモル)及びAc、 0(10ml)の溶液を室温で10時間攪拌し、この混合液を濃縮した後、トル エンと共蒸発した。C1bNOt (150m1)中残留物、アリノげルコール (2,63g、45.2ミリモル;3.1m1) 、BFs・0Ett (1, 60g、11.3ミリモル;1.39m1)の溶液を2.5時間積やかに還流し た。冷却後、この混合液を濃縮した。残留物をトルエン−EtOAc(1:2) を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理してアリル2−アセトアミド−3 ,4,6−トリー〇−アセチルー2−デオキシ−α−D−マンノピラノシドを6 .47g(74%)で得た:’HNMR(CDC13)δ1.99.2.05. 2.06.2.12(3H,s、3xOAc、N)tAc)、4.00−4.0 3(IHB aH−5)、4.07(IH,dd、J = 2.45.12.24 )1z、 H−6a)、4.29(IH,dd、J = 5.34.1Q.23 Hz。
H−6b)、4.63(IH,ddd、J = 1.43.4.60.9.11  Hz、H−2)、4.81(IH,d、J = 1.43@Hz、H−1)。
5、 II(IH,t、 J = 10.18 Hz、 H−4)、 5.36 (IH,dd、 J = 4.59.10.19 Hz、 g−3)、 5.8 2(IH。
d、J = 9.11 Hz、NHAc); ”CNMR(CDCIs)δ20 .67、20.74.23.33.50.29.62.42K 66.05.68.02.68.64.69.11.98.02.118.42 .132.83.169.89.169.96.170.0W゜ 180、55゜ MeOH(100m1)中上記のように調製したアリル2−アセトアミド−3, 4゜6−トリー〇−アセチルー2−デオキシ−α−D−マンノピラノシド(6, 46g、16.7ミリモル)及びメタノール性NaOMe (2ml; 1M溶 液)の溶液を室温で2時間攪拌し、ダウエックス50W−X8 [H” ]を加 えて中和した。樹脂をろ別し、ろ液を濃縮した後、ピリジンと共蒸発した。ピリ ジン(20ml)及びCHtClt(30ml)中塩化トリルスルホニル(3, 50g、18.3ミリモル)の溶液をピリジン(30m1)及びCHtCIt  (50101)中残留物の冷却溶液+、:、 O−S℃で30分かけて滴下し、 この混合液を室温で10時間攪拌した後、冷却した。この混合液に酢酸無水物( 30+nl)を加え、この混合液を室温で5時間攪拌した。この混合液を濃縮し 、残留物をトルエン−EtOAc(1:2)を用いたシリカゲルでクロマトグラ フィー処理してアリル2−アセトアミド−3,4−ジーO−アセチルー2−デオ キシ−6−0−)リルスルホニルーα−D−マンノピラノシド(3,68g。
44%)を得た; ’HNMR(CDC1*)δ1.98(6H,s、 2xAc)、 2.04( 3H,s、 Ac)、 2.46(3H,s、 トシルのc盾浴j、’ 3.96−4.00(IH,IIl、H−4)、 4.10(IH,dd、J  = 4.50.11.50 Hz、H−6a)、 4.30iIH,dd、J  = 2.00.11.50 Hx、H−6b)、4.62(IH,ddd、J =  1.50.4.50.9.00 Hx、H−2)、4.78ilH,d。
J = 1.50.4.50.9.00 Hz、H−2)、 4.78(IH, d、J = 1.50 Hz、 H−1)、 5.16(tg,t、J = 10、OHz、 H−4)、 5.33(IH,dd、J = 4.50.10 .0 )12. H−3)、 6.03(IH,d、J =@9.50 Hz。
N)IAc); ”CFailR(CDCIs)δ20.59.20.78.2 1.64.23.26.50.00.65、?5.67.9X゜ 68.10.68.69.69.20.98.04.118.37.127.8 9.129.89.132.79.170.28゜CttHt書Not。S(M ” )に対するHRMS :計算値 500.1590 、実測値 500.1 590゜上記のように調製したアリル2−アセトアミド−3,4−ジーO−アセ チルー2−デオキシ−6−0−トリルスルホニル−α−D−マンノピラノシド( 3,68g。
7.37ミリモル)及びNa1(2,21g、14.7ミリモル)の溶液をIO 時時間中かに還流し、冷却した。この混合液を濃縮し、残留物をトルエン−Et OAc(1:2)を用いたシリカゲルでクロマトグラフィー処理してアリル2− アセトアミド−3,4−ジー0−アセチル−2,6−ジデオキシ−6−ヨード− α−D−マンノピラノシド(2,96g、88%)を得た;’HNMR(CDC Is)δ1.99.2.05.2.08(3)1. s、 2xAc、 N)t Ac)、 3.19(IH,dd、 J@=7.50゜ 11.0 )1z、H−6a)、3.35(IH,dd、J = 3.0.11 .0 Hz、H−6b)、3.71(lH,ddd、J =@3.0.7.5゜ 10.0Hz、H−5)、4.63(IH,ddd、J = 1.5.4.5. 9.5 Hx、H−2)、4.82(IH,d、J =1.T H2,H −1)、4.98(IH,t、J = 10.0 )1z、 H−4)、5.3 6(IH,d、J = 4.5.10.0 Hz、 H−3j、5.79(IH 。
d、J = 9.5.N)lAc) ; ”CNMR(CDCIs) δ5.4 9.20.74.23.34.50.17.68.51゜69.11.70.0 7.97.76、118.54.132.75.169.93.169.99゜ C+sHt*NOd(M” )に対するHRMS :計算値 456.0519  、実測値 456.0520゜上記のように調製したアリル2−アセトアミド −3,4−ジーO−アセチル−2゜6−ジデオキシ−6−ヨード−α−D−マン ノピラノシド0.9gをlomlのDMFに溶解し、3当量のNaN5を加え、 この反応混合液を100℃で10時間加熱した。
生成物は、TLC(酢酸エチル)によりヨード誘導体と同一のRf値(0,7) を示した。しかしながら、TLCによるアジド誘導体のUVは可視できなかった が、ヨード誘導体のUVは可視できた。
溶媒を蒸発した後、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/ 酢酸エチル、3/2)に直接加えてアリル2−アセトアミド−3,4−ジー0− アセチル−6−アジド−2,6−シデオキシーα−D−マンノピラノシド(0, 5g。
69%)を得た; ’HNMR(CDCIs)δ1.92(3H,s、 NHAc)、 1.98( 3H,s、 0Ac)、 1.99(3H,s、 0Ac)A 3.2(IH。
ddj = 3.13 Hz、)I−6a)、3.27(IH,dd、J =  6.5.13 Hz、H−6b)、3.87(IH,dddAJ =3゜ 6.5.11.7 Hx、1(−5)、3.95(IH,dd、J = 6.1 8 H2,アリル−H−1a)、4.11(IH,dd、J@= 6゜ 18Hz、アリル−H−1b)、4.54(IH,ddd、J = 2.5.5 .9.8 H2,H−2)、4.74(IH,d、J = Q 1Z、H−1)、5.02(lH,dd、J = 9.8.9.8 )1z、H −4)、5.14(IH,dd、J = 2.11.3 H噤Aアリル −H−3a)、5.23(18,ddd、J = 6.6.11.3.16 H 2,アリル−H−2)、 6.17(IH,d、 J = X.8 Hz、NH); 13CNMR(CDCIs)δ20.8.23.50.67. 68.68.4.69.2.97.5.117.8゜132.4.169.8. 170.1゜上記のように調製したアリル2−アセトアミド−3,4−ジー0− アセチル−6−2,6−シデオキシーa−D−7ンノピラノシドを0.2MMe ONaを含む10m1のメタノールに溶解した。5分後、この混合液にダウエッ クス50カチオン交換樹脂を加えて中和した。この樹脂をろ過し、ろ液を濃縮し てアリル2−アセトアミド−6−アジド−2,6−シデオキシーα−D−マンノ ピラノシド(99%)を得た。
’HNMR(CDCIs)δ2.03(3H,s、 NAc)、 3.4−3. 5(2H,m、 H−6a、 6b)、 3.59(IH,рпA J =9. 8゜ 9.8 Hz、H−4)、3.75(IH,aH−5)、4.02(II(、d d、J = 9.8.5 Hz、H−3)、 4.18.4D39(IH。
dd、J = 5.8.1 Hz、H−2)、 4.74(IH,br−s、O H)、 4.8(IH,s、H−1)、 4.87(IH,b秩|s、OH)。
5゜23(IH,dd、J = 1.2.10 Hz、アリル−H−3a)、5 .32(IH,dd、J = 17.1.2 Hz、アリル−H−3b)、 5 .90(IH,dddd、 J・6.6.10.17 Hz、アリル−)1−2 )、 6.69(IH,d、 J・8.P.NH)。
アリル2−アセトアミド−6−アジド−2,6−シデオキシーα−D−マンノピ ラノシド(200a+g) 、1.2当量のPdC1を及び2.4当量のNa0 Acの懸濁液を95%酢酸(5ml)に溶解した。この反応液を室温で一晩攪拌 し、濃縮した。
残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(CHCI3/酢酸エチル/メタノール 、5/2/2 )で精製して2−アセトアミド−6−アジド−2,6−シデオキ シーα−D−マンノピラノシドを収率31%で得た。
’HNMR(DtO)δ1.66(IH,3H,S、 NAc)、 3.46( IH,dd、 J = 9.8.9.8 Hz、 H−4)A 3.45− 3.55(2H,aH−6a、6b)、 3.82(IH,m、H−5)、 3 .87(IH,dd、J = 4.6.9.8 H2,H−R)、4.15 (IH,d、 J = 4.6 H2,H−2)、 4.88(d、 J =  1.2 Hx、H−1b)、 4.97(s、H−1a)。
50■の6−アジトー6−デオキシーN−アセチル−マンノサミンと1.5■の NeuAcアルドラーゼを10m1jlDTT及び0.5Mピルビン酸塩を含む l0m1の0.1Mリン酸カリウムバッファー(l(7,5)に溶解した。出発 物質は14時間で消費された。この溶液を凍結乾燥し、Bio Gel P−2 ゲルろ過(3X90cm)クロマトグラフィーを用いて流速6ml/40分で4 ℃において精製を行った。生成物を含む画分をプールし、凍結乾燥して化合物2 03を収率84%で得た。
’HNMR(DtO) δ1.66(IH,dd、 J =1.13 H2,H −3ax)、 1.89(3H,s、 NAc)、 2.0T(IH。
dd、J = 4.4.13 )1x、H−eq)、 3.31(IH,dd、 J = 5.8.12 Hz、H−9a)、 3.37(Ig,dd、J = 1.2.10 Hz、H−7)、3.45(IH,dd、J = 3.3.12  Hz、1(−9b)、3.7−3.9(4H,a H−4C5,6゜ 8)。C11H1lC11H1lN4DI(に対するHRMS :計算値 33 3.1046 、実測値 333.1046゜1、 9−デオキシ−9−フルオ ロ−N−アセチルノイラミン酸(化合物204)上記のように調製したアリル2 −アセトアミド−2−デオキシ−α−D−マンノピラノシド2.0gと1.2当 量の塩化トリチルの溶液を72℃で10時間攪拌した。反応混合液を0℃まで冷 却した後、この混合液に2.5当量の塩化ベンゾイル基ル加えた。この反応混合 液を室温まで2時間徐々に加温した。反応を完結させた後、氷水を加え、反応混 合液を酢酸エチルで抽出した。有機抽出液を1NHCIで2回洗浄し、乾燥し、 濃縮した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィ一に加え、ヘキサン/酢酸エチ ル(1(1/1)で溶離してアリル2−アセトアミド−3,4−ジー0−ベンゾ イル−2−デオキシ−6−0−トリチル−α−D−マンノピラノシド(収率23 %)を得た。
11 NMR(CDC1,)δ2.05(3H,s、NAc)、 3.87(L H,dd、J = 9.8.9.8 Hz、H−4)、4.O5 (IH,dd、J = 6. 12 H2,アリル)+4.1(38,In、H −5,6,6’ )、4.2(lH,a アリル)、 4.X6 (11(、d、J =11.3 Hz、アリル)、5.07(l)l、d、J  = 11.3 Hz、アリル)、 5.1T(IH,IllAアtノル)。
5、97(II(、d、 J = 7.4 Hz、 NHAc)。
80%酢酸(10ml)中上記のように調製した1、 5 gのアリル2−アセ トアミド−3,4−ジーO−ベンゾイルー2−デオキシ−6−0−ト1ノチル− α−D−マンノピロシトの懸濁液を室温で一晩攪拌した。反応混合液を濃縮した 後、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーに加え、ヘキサン/酢酸エチJしく 5/1)で溶離してアリル2−アセトアミド−3,4−ジーO−ベンゾイルー2 −デオキシ−α−D−マンノピラノシド(収率90%)を得た。
’)I NMR(D、O)δ2.0(3)1. S、N)lAc)、 3.78 <2)1.亀H−5,6)、4.04(1)1.島H−6)A 4.1(IH。
■、アリル)、4.23(IH,ddd、J = 1.26. 5.73. 1 2.7 FIZ、アリル)、 4.88(IH,dd、 J@= 4.56゜ 9、24 Hz、アリル)、4.93(LH,d、J = 1.06 Hz、t (−1)、5.24(l)I、dd、J = 1.25.1O.5 H2゜ アリル)、5.33(IH,dd、J = 1.4.17.2 Hz、アリル) 、 5.63(IH,dd、 J = 10.1.10.1@Hz。
H−4)、5.91(IH,dd、J = 4.55. 10.34 Hz、H −3)、5.95(IH,m、 ア1ノル)、6.83(Lg,d、J = 9、15 )1z、 HNAc)。
乾燥ジグリム(2ml)中(ジエチルアミハサルファトリフルオIノド(0,5 m1)の攪拌溶液に乾燥ジグリム(3ml)中上記のように調製しIこアlJ7 し2−アセトアミド−3,4−ジ−ベンゾイル−2−デオキシ−α−D−マンノ ピラノシドの溶液を室温で加え、反応混合液を室温で1時間及び40℃で3時間 攪拌した。出発物質が消費された後、反応混合液を氷水に注ぎ、酢酸エチルで抽 出した。抽出液を乾燥し、濃縮し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーに加 えた。不純物をヘキサンで溶離した後、生成物をエーテルで溶離してフッ化生成 物を収率89%で得た。次いで、生成物をメタノール中5mlのINナトリウム メトキシドに溶解してベンゾイル基を除去した。20分後、ダウエックスSOW  X−8[H” ]を加えて反応混合液を中和した。樹脂をろ過し、ろ液を濃縮 してアリル2−アセトアミド−2,6−ジデオキシ−6−フルオロ−α−D−マ ンノピラノシドを収率99%で得た。生成物(50■) 、1.2当量の酢酸パ ラジウム(II)及び2.5当量の酢酸ナトリウムを95%酢酸中50℃で18 時間攪拌し、溶媒を減圧下で除去した。残留物をシリカゲルクロマトグラフィー に加え、酢酸エチル/メタノール(2/1)で溶離して2−アセトアミド−2, 6−シージオキシ−6−フルオロ−α−D−マン ゛ノピラノシドを収率73% で得た。
’HNMR(D!0)61.9(31(、s、 NAc)、 3.5(IH,d d、 J = 10.3.10.3 [(z、 H−4)、@3.72(18゜ m、H−5)、 3.93(LH,dd、J = 4.5.10.3 Hz、H −3)、 4.16(IH,d、J = 4.5 Hz、H|2)、4゜46 (2H,aH−6)、 4.9.5.0(IH,s、H−1)。
N−アセチルノイラミン酸アルドラーゼ(100U)の存在下、0.1Mリン酸 カリウムバッファー(pH7,5,10m1)中上記のように調製した2−アセ トアミド−2,6−シージオキシ−6−フルオロ−α−D−マンノピラノシド( 20■)及びピルビン酸ナトリウム塩(255■、30当量)の溶液を37℃で 8日間インキュベートした。反応混合液を凍結乾燥し、Bio Gel P−2 カラムでクロマトグラフィー処理して化合物204を収率22%で得た。物理的 データは発表されている数値と一致した。5hanoa等、Carb、Res、 、175:25 (1988)。
前記説明は、本発明を例示するものであるが、限定するものではない。本発明の 新規な概念の真の精神及び範囲を逸脱することな(種々の変更及び修正を行うで もよい。
配列表 (1)一般的情報 (i)出願人二つォン(Wong)、チーーフエイ(Chi−Huey)、イチ カワ(Ichikawa)、ヨシタカ(Yoshitaka) 、ジエン(Sh en)、グラオー−ジエン(Gwo−Jenn) (ii) 発明の名称:オリゴ糖酵素基質および阻害剤:方法並びに組成物(i ii)配列数二3 (1v)通信用住所: (A)受信人:ドレスラー(Dressler)、ゴールドスミス(Golds llli th)+シオアー(Share)、シュドカー(Sutker)&ミ ルナモウ(M i I namow)(B)ストリート:スート4700.18 0 N、シュテットソン(Stetson)(C)市ニジカゴ (D)州:イリノイ州(ル) (E)国:米国(USA) (F) ジップコード(ZIP): 60601(リ コンピュータ読み取り可 能型: (^)媒体型:フロッピーディスク (B)コンピュータ: IBM PCコンバーチプル(C)操作システム: P C−DO3/MS−DO3(D)ソフトウェア−・パテントインリリース(Pa tentln Re1ease) #1.24(vi) 現出願日: (A)出願番号: CB)出願臼: (C)分類: (viii)代理人情報・ (A)氏名:ガムソンエドワード(Gamson、 Edward) P。
(B)登録番号: 29.381 (C)参照/事件番号: 5CRF243.1(ix) 電気通信情報: (A)電話番号: 3126165400(B)ファクシミリ番号: 3126 165460(2)配列同定番号: l (SEQ夏DNO:1)情報(i)  配列の諸特性 (A)長さ二60塩基対(bp) (B)型:核酸 (C)ストランド形態ニー末鎖 (D)形態:線状 (ii) 分子型:DNA(ゲノム) (xi) 配列の表示: SEQ ID NO:IATATrGAATT’ C TAAACTAGT CGCCAAGGAG ACAGTCATAA TGAG AACAAA AATTAT1fGCG 60 (2) SEQ 10 NO: 2に関する情報(i) 配列の諸特性 (A)長さ:67塩基対(bp) (B)型:核酸 (C)ストランド形態ニー末鎖 (D)形態二線状 (iυ 分子型:DNA(ゲノム) 配列の表示: SEQ ID NO: 2(2) SEQ ID No: 3に 関する情報(i) 配列の諸特性 (A)長さ:lOアミノ酸 CB)型:ペプチド (D)形態:線状 (ii) 分子型:ペプチド 配列の表示: SE910 NO: 3Tyr Pre Tyr Asp Va l Pro Asp Tyr Ala 5erFIGURE 1 開裂サイト 国際調査報告 フロントページの続き (51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号C12N 1/21 7 236−4B 15152 ZNA //CC12N 1/21 C12R1:19) (31)優先権主張番号 738,211(32)優先日 1991年7月30 日(33)優先権主張国 米国(US) (31)優先権主張番号 852,409(32)優先日 1992年3月16 日(33)優先権主張国 米国(US) (81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、AU、CA 、JP I (72)発明者 イチカワ ヨシタカ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92122 サン ディエゴ ショアラインドライヴ 7150 (72)発明者 ジエン グウォ ジエンアメリカ合衆国 カリフォルニア州 92009 カールスバド フォス力 ストリート 3340

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.以下の式Iに対応するオリゴ糖: ▲数式、化学式、表等があります▼I 該式Iにおいて、XはO、S、SO、SO2またはNR14(ここで、R16は 水素原子、C1−C12アシル基、C1−C12アルキル基、C1−C4アルコ キシカルボニル基を表し、または=NR14としてC1−C12アルキルN−オ キシド基を表す)を表し、R1は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシ ル基、C1−C4アシル基、C1−C4アルコキシカルボニルオキシ基、炭素原 子数5までの飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基 またはグリコシド結合したサッカライド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とは一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C5アルコキシ基またはNR17R18(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR18は水素原子、C1−C4アルキル基C1 −C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニル基を表すか、もしくはN R17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を表 し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒドロ キシル基、チオフェニル基、C1−C3アルキルチオ基、炭素原子数5までの飽 和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基、グリコシド結 合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミニル基、ガラクトシル基、N −アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル基 、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4とは 一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R3 とR4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せず に、その結合がエチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR 16である場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、 R5は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C 4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニルオキシ基を表し、R6は存在 しないか、もしくはヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基 、メチレンC1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表し、R7は水 素原子またはカルボキシル基を表し、R8は水素原子、ヒドロキシル基またはア セタミド基を表し、R9はヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロ ピル基、メチレンC1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表すか、 およびR■が水素原子であり、かつR11がN−アセチルアミノ基である場合に は、3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−ラクチルオキシ− 1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル 基、および3−フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピル基を表し、 R10は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、R 11は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、R1 2はヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、R13はヒドロキシメチル基ま たはトリヒドロキシプロピル基、およびR15が水素原子であり、かつR12が N−アセチルアミノ基である場合には、3−アセトキシ−1,2−ジヒドロキシ プロピル基、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−アジ ド−1,2−ジヒドロキシプロピル基、および3−フルオロ−1,2−ジヒドロ キシプロピル基を表し、 R14は水素原子またはカルボキシル基を表し、R15は水素原子、ヒドロキシ ル基またはアセタミド基を表し、およびmは0または1であって、mが0である 場合には環Cは存在せず、かつmが1である場合には環Cは存在し、 但し、(a)置換基R1、R2およびR5のうちの一つまたはR6のヒドロキシ ル基が環Bに存在せず、かつ環Bは該置換基の存在しない該環Bの炭素原子に対 するグリコシド結合を介して環Aと結合しており、しかもここに列挙した以外の 該当する置換基またはヒドロキシル基の位置で環Aが環Bに結合している場合に おいてのみ、番号付けした置換基の一つまたはヒドロキシル基は存在せず、(b )mが1である場合、置換基R10およびR11の一方またはR9のヒドロキシ ル基は環Aには存在せず、かつ環Cは該置換基またはヒドロキシル基の存在しな い該環Aの炭素に対するグリコシド結合を介して環Aと結合しており、しかも該 当する置換基またはヒドロキシル基の位置で環Cが環Aに結合している場合にお いてのみ、番号付けした置換基の一つまたはヒドロキシル基が存在せず、(c) 以下の構造(i)〜(v);即ち(i)R1およびR1′が一緒にオキソ基を形 成し、(ii)R1と、R3またはR4の何れかはヒドロキシル基ではなく、( iii)R3およびR4が一緒にオキソ基を形成し、(iv)R3またはR4の 何れかがC1−C3アルキルチオ基であり、あるいは(v)R2およびR3は存 在せず、その結合がエチレン性不飽和結合を形成し、かつR1、R5、R8また はR9の何れかはヒドロキシル基ではなくまたはR6はヒドロキシメチル基では ない、の一つが存在する場合にのみXはOであり、かつ(d)XがOである場合 にのみR2およびR3は存在せず、該結合がエチレン性不飽和結合を形成するこ とを条件とする。 2.mが0である請求の範囲第1項記載のオリゴ糖。 3.mが1である請求の範囲第1項記載のオリゴ糖。 4.以下の構造式IIに対応するオリゴ糖:▲数式、化学式、表等があります▼ II該式IIにおいて、XはO、S、SO、SO2またはNR15(ここで、R 6は水素原子、C1−C12アシル基、C1−C12アルキル基、C1−C4ア ルコキシカルボニル基を表し、または=NR15としてC1−C12アルキルN −オキシド基を表す)を表し、R1は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロ キシル基、C1−C4アシル基、C1−C4アルコキシカルボニルオキシ基、炭 素原子数5までの飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシ ド基またはグリコシド結合したサッカライド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とは一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C5アルコキシ基またはNR12R13(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR18は水素原子、C1−C4アルキル基、C 1−C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニル基を表すか、もしくは NR17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を 表し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒド ロキシル基、チオフェニル基、C1−C3アルキルチオ基、炭素原子数5までの 飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基、グリコシド 結合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミニル基、ガラクトシル基、 N−アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル 基、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4と は一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R 3とR4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せ ずに、エチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR16であ る場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、R5は存在しないか、もしくは 水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C4アシル基またはC1−C4ア ルコキシカルボニルオキシ基を表し、R6は存在しないか、もしくはヒドロキシ メチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC1−C4アシルオ キシ基またはベンジルオキシ基を表し、R7は水素原子またはカルボキシル基を 表し、R8は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し 、R9はヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレン C1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表すか、およびR■が水素 原子であり、かつR11がN−アセチルアミノ基である場合には、3−アセトキ シ−1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロ キシプロピル基、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル基、および3−フ ルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピル基を表し、 R11はヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、但し、(a)置換基R1、 R2およびR5のうちの一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bには存在せず、 かつ環Bは該置換基の存在しない該環Bの炭素原子に対するグリコシド結合を介 して環Aと結合しており、しかもここに列挙した以外の該当する置換基またはヒ ドロキシル基の位置で環Aが環Bに結合している場合においてのみ、番号付けし た置換基の一つまたはヒドロキシル基は存在せず、(b)以下の構造(i)〜( v):即ち(i)R1およびR1′が一緒にオキソ基を形成し、(ii)R1と R2またはR4の何れかがヒドロキシル基ではなく、(iii)R3およびR4 が一緒にオキソ基を形成し、(iv)R3またはR4の何れかがC1−C3アル キルチオ基であり、あるいは(v)R2およびR3は存在せず、エチレン性不飽 和結合を形成し、かつR1、R6、R8またはR9の何れかはヒドロキシル基で はなく、またはR6はヒドロキシメチル基ではない、の一つが存在する場合にの みXはOであり、かつ(c)XがOである場合にのみR2およびR3は存在せず 、かつエチレン性不飽和結合を形成することを条件とする。 5.R11がヒドロキシル基であり、かつ該置換基群が以下の構造式IVで示さ れる立体化学的形状をもつ請求の範囲第4項記載のオリゴ糖:▲数式、化学式、 表等があります▼IV6.XがSである請求の範囲第5項記載のオリゴ糖。 7.XがNHである請求の範囲第5項記載のオリゴ糖。 8.XがOである請求の範囲第5項記載のオリゴ糖。 9.水性媒体と、グリコシルトランスフェラーゼまたはグリコシダーゼを阻害す る量の該媒体中に分散された以下の構造式IIに対応するオリゴ糖とを含有する 組成物: ▲数式、化学式、表等があります▼II該式IIにおいて、XはO、S、SO、 SO2またはNR16(ここで、R16は水素原子、C1−C12アシル基、C 1−C12アルキル基、C1−C4アルコキシカルボニル基を表し、または=N R16としてC1−C12アルキルN−オキシド基を表す)を表し、R1は存在 しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、C1−C4アシル基、C1−C 4アルコキシカルボニルオキシ基、炭素原子数5までの飽和または不飽和のアル コキシドまたはアルコキシアルコキシド基またはグリコシド結合したサッカライ ド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とは一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C■アルコキシ基またはNR12R13(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR18は水素原子、C1−C4アルキル基、C 1−C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニル基を表すか、もしくは NR17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を 表し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒド ロキシル基、チオフェニル基、C1−C3アルキルチオ基、炭素原子数5までの 飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基、グリコシド 結合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミニル基、ガラクトシル基、 N−アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル 基、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4と は一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R 3とR4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せ ずに、エチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR16であ る場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、R5は存在しないか、もしくは 水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C4アシル基またはC1−C4ア ルコキシカルボニルオキシ基を表し、R6は存在しないか、もしくはヒドロキシ メチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC1−C4アシルオ キシ基またはベンジルオキシ基を表し、R7は水素原子またはカルボキシル基を 表し、R8は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し 、R9はヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレン C1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表すか、およびR■が水素 原子であり、かつR11がN−アセチルアミノ基である場合には、3−アセトキ シ−1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロ キシプロピル基、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル基、および3−フ ルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピル基を表し、 R11はヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、但し、(a)置換基R1、 R2よびR5のうちの一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bには存在せず、か つ環Bは該置換基の存在しない該環Bの炭素原子に対するグリコシド結合を介し て環Aと結合しており、しかもここに列挙した以外の該当する置換基またはヒド ロキシル基の位置で環Aが環Bに結合している場合においてのみ、番号付けした 置換基の一つまたはヒドロキシル基は存在せず、(b)以下の構造(i)〜(v ):即ち(i)R1およびR1′が一緒にオキソ基を形成し、(ii)R1とR 3またはR4の何れかはヒドロキシル基ではなく、(iii)R3およびR4が 一緒にオキソ基を形成し、(iv)R3またはR4の何れかはC1−C3アルキ ルチオ基であり、あるいは(v)R2およびR3は存在せず、エチレン性不飽和 結合を形成し、かつR1、R5、R8またはR9の何れかはヒドロキシル基では なく、またはR6はヒドロキシメチル基ではない、の一つが存在する場合にのみ XはOであり、かつ(c)XがOである場合にのみR2およびR3は存在せず、 かつエチレン性不飽和結合を形成することを条件とする。 10.(a)水性媒体中で、以下の式IIおよびIIIに対応する活性化された 供与体単糖と、受容体サッカライドとを、該活性化された供与体単糖および該受 容体サッカライド両者に対して特異性を有する触媒量のグリコシルトランスフェ ラーゼの存在下で混合して、反応混合物を形成する工程:▲数式、化学式、表等 があります▼II▲数式、化学式、表等があります▼III〔ここで、XはO、 S、SO、SO2またはNR16(ここで、R16は水素原子、C1−C12ア シル基、C1−C12アルキル基、C1−C4アルコキシカルボニル基を表し、 または=NR16としてC1−C12アルキルN−オキシド基を表す)を表し、 R1は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、C1−C4アシル基 、C1−C4アルコキシカルボニルオキシ基、炭素原子数5までの飽和または不 飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基またはグリコシド結合した サッカライド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とが一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C5アルコキシ基またはNR12R13(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR16は水素原子、C1−C4アルキル基、C 1−C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニル基を表すか、もしくは NR17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を 表し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒド ロキシル基、チオフェニル基、C1−C2アルキルチオ基、炭素原子数5までの 飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基、グリコシド 結合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミユル基、ガラクトシル基、 N−アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル 基、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4と は一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R 3とR4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せ ずに、エチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR16であ る場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、R5は存在しないか、もしくは 水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C4アシル基またはC1−C4ア ルコキシカルボニルオキシ基を表し、R6は存在しないか、もしくはヒドロキシ メチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC1−C4アシルオ キシ基またはベンジルオキシ基を表し、R7は水素原子またはカルボキシル基を 表し、R8は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し 、R9はヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレン C1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表すか、およびR■が水素 原子であり、かつR11がN−アセチルアミノ基である場合には、3−アセトキ シ−1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−ラクトイルオキシ−1,2−ジヒド ロキシプロピル基、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル基、および3− フルオロ−1,2−ジヒドロキシプロピル基を表し、 R11はヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、但し、(a)置換基R1、 R2およびR5のうちの一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bには存在せず、 かつ環Bは該置換基の存在しない該環Bの炭素原子に対するグリコシド結合を介 して環Aと結合しており、しかもここに列挙した以外の該当する置換基またはヒ ドロキシル基の位置で環Aが環Bに結合している場合においてのみ、番号付けし た置換基の一つまたはヒドロキシル基は存在せず、(b)以下の構造(i)〜( v):即ち(i)R1およびR1′が一緒にオキソ基を形成し、(ii)R1と R3またはR4の何れかはヒドロキシル基ではなく、(iii)R3およびR4 が一緒にオキソ基を形成し、(iv)R3またはR4の何れかはC1−C2アル キルチオ基であり、あるいは(v)R2およびR3は存在せず、エチレン性不飽 和結合を形成し、かつR1、R5、R8またはR9の何れかはヒドロキシル基で はなく、または8はヒドロキシメチル基ではない、の一つが存在する場合にのみ Xは0であり、かつ(c)XがOである場合にのみR2およびR3は存在せず、 かつエチレン性不飽和結合を形成することを条件とする〕、および (b)該反応混合物を、該受容体サッカライドをグリコシル化し、かつグリコシ ル化された受容体サッカライドを形成するのに十分な条件下に十分な時間維持す る工程、 を含むことを特徴とするグリコシル化法。 11.(a)水性媒体中で、それぞれの存在下で、(i)受容体サッカライド、 (ii)供与体単糖、 (iii)活性化ヌクレオチド、 (iv)活性化供与体単糖の再生系、 (v)ピロ燐酸塩スキャベンジャー、および(vi)該活性化された型の供与体 単糖および該受容体サッカライド両者に対して特異性を有する触媒量のグリコシ ルトランスフェラーゼおよび該供与体単糖および該活性化ヌクレオチド両者に対 して特異性を有する触媒量のヌクレオチドー糖−ピロホスホリラーゼを混合して 、反応混合物を形成する工程、および(b)該反応混合物を、該受容体サッカラ イドをグリコシル化し、かつグリコシル化された受容体サッカライドを形成する のに十分な条件下に十分な時間維持する工程、 を含むことを特徴とするグリコシル化法。 12.該受容体サッカライドが以下に示す構造式IIまたはIIIに対応するも のである、請求の範囲第11項記載の方法: ▲数式、化学式、表等があります▼II▲数式、化学式、表等があります▼II Iここで、XはO、S、SO、SO2またはNR16(ここで、R16は水素原 子、C1−C12アシル基、C1−C12アルキル基、C1−C4アルコキシカ ルボニル基を表し、または=NR18としてC1−C12アルキルN−オキシド 基を表す)を表し、R1は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、 C1−C4アシル基、C1−C4アルコキシカルボニルオキシ基、炭素原子数5 までの飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基または グリコシド結合したサッカライド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とが一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C5アルコキシ基またはNR12R18(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR18は水素原子、C1−C4アルキル基、C 1−C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボニル基を表すか、もしくは NR17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を 表し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒド ロキシル基、チオフェニル基、C1−C3アルキルチオ基、炭素原子数5までの 飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド基、グリコシド 結合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミニル基、ガラクトシル基、 N−アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル 基、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4と は一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R 3R4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せず に、エチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR16である 場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、R5は存在しないか、もしくは水 素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C4アシル基またはC1−C4アル コキシカルボニルオキシ基を表し、R6は存在しないか、もしくはヒドロキシメ チル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC1−C4アシルオキ シ基またはベンジルオキシ基を表し、R7は水素原子またはカルボキシル基を表 し、R8は存在しないか、もしくはヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、 R9はヒドロキシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC 1−C4アシルオキシ基またはベンジルオキシ基を表すか、およびR3が水素原 子であり、かつR11がN−アセチルアミノ基である場合には、3−アセトキシ −1,2−ジヒドロキシプロピル基、3−ラクチルオキシ−1,2−ジヒドロキ シプロピル基、3−アジド−1,2−ジヒドロキシプロピル基、および3−フル オロ−1,2−ジヒドロキシプロピル基を表し、 R11はヒドロキシル基またはアセタミド基を表し、但し、(a)置換基R1、 R2およびR5のうちの一つまたはR6のヒドロキシル基が環Bには存在せず、 かつ環Bは該置換基の存在しない該環Bの炭素原子に対するグリコシド結合を介 して環Aと結合しており、しかもここに列挙した以外の該当する置換基またはヒ ドロキシル基の位置で環Aが環Bに結合している場合においてのみ、番号付けし た置換基の一つまたはヒドロキシル基は存在せず、(b)以下の構造(i)〜( v):即ち(i)R1およびR1′が一緒にオキソ基を形成し、(ii)R1と R3またはR4の何れかはヒドロキシル基ではなく、(iii)R3およびR4 が一緒にオキソ基を形成し、(iv)R3またはR4の何れかはC1−C3アル キルチオ基であり、あるいは(v)R2およびR3は存在せず、エチレン性不飽 和結合を形成し、かつR1、R5、R8またはR9の何れかはヒドロキシル基で はなく、またはR6はヒドロキシメチル基ではない、の一つが存在する場合にの みXはOであり、かつ(c)XがOである場合にのみR2およびR3は存在せず 、かつエチレン性不飽和結合を形成することを条件とする。 13.該受容体サッカライドが構造式IIに対応する受容体オリゴ糖である請求 の範囲第12項記載の方法。 14.該受容体オリゴ糖がそれ自体該反応混合物中で調製され、該反応混合物が 更に (a)第二の受容体サッカライド、 (b)第二の供与体単糖、 (c)該第二の供与体単糖に対して特異的な第二の活性化ヌクレオチド、(d) 第二の活性化された供与体単糖の再生系、および(e)該活性化された型の該第 二の供与体単糖および該第二の受容体サッカライド両者に対して特異性を有する 触媒量の第二のグリコシルトランスフェラーゼおよび該第二の供与体単糖および 該第二の活性化ヌクレオチド両者に対して特異性を有する触媒量のヌクレオチド ー糖−ピロホスホリラーゼ、をも含む請求の範囲第13項記載の方法。 15.該第二の受容体サッカライドが受容体オリゴ糖である請求の範囲第14項 記載の方法。 16.該グリコシルトランスフェラーゼおよび該第二のグリコシルトランスフェ ラーゼがそれぞれ独立にグリコシド結合の形成を触媒し、該グリコシルトランス フェラーゼが Sia α2,6Gal;Siaα2,3Gal;Siaα2,6GalNAc ;Sia α2,6GlcNAc;Sia α2,8Sia;Siaα2,4G al;Siaα2,4GlcNAc:Sia α2,6Man;Fucα1,2 Galβ;Fuc α1, 4GlcNAcβ;Fuc α1, 3GlcNa cp; Fuc αl, 3Glc; Fucαl.6Gale; puc α l, 3Gal P; Fuc αl, 3Puc; Galel, 4G[c : Gal〜l, 4GlcNAc; Galβ1,3GlcNAc;Gal  β1,6GlcNAc;Gal β1,3GalNAc;Gal β1,6Ga lNAc;Galαl, 3GalNAc;Gal α1,3Gal;Galα l,4Gal;Galβ1, 4Gal;Galβ1,6Gal;Galβ1,  4Xyl:GalNAc α1,3Gal β;GalNAcβ1,4Gal ;GalNAc β1,3Gal;GalNAc α1,3GalNAc;Gl cNAcβ1,4GlcNAc;GlcNAcβ1,2Man;GlcNAc  β1,4Man;GlcNAcβ1,6Man;GlcNAc β1,3Man ;GlcNAc β1,3Gal;GlcNAc β1,4Gal;GlcNA cβ1,6Gal;GlcNAc α1,4Gal;GlcNAc α1, 4 GlcNAc;GlcNAcβ1,6GalNAc;GlcNAcβ1,3Ga lNAc;GlcNAc α1,4GlcUA;GlcNAc α1,4Glc UA;およびGlcNAc α1,4IdUAからなる群から選ばれる請求の範 囲第14項記載の方法。 17.NeuAcα2,6Galβ1,4GIcNAcの合成法において、水性 溶液中で、かつそれぞれの存在下で、N−アセチルマンノースアミン、N−アセ チルグルコースアミン、グルコース−1−P、CMP、UDP、ATP、PEP および触媒量のNeuAcアルドラーゼ、ピルベートキナーゼ、無機ピロホスフ ァターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ(EC2.4.1.22)、UDP −グルコースピロホスホリラーゼ(EC2.7.7.9)、UDP−ガラクトー ス4−エピメラーゼ(EC5.1.3.2)、CMP−NeuAcシンセターゼ 、およびα(2,6)−シアリルトランスフェラーゼを混合して、反応混合物を 形成し、NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAcを形成するのに十分な 条件下にて十分な時間、該反応混合物を維持することを特徴とする上記合成法。 18.更に、該合成されたNeuAcα2,6Galβ1,4GIcNAcを回 収する工程をも含む請求の範囲第17項記載の方法。 19.水性溶液中で、かつそれぞれの存在下で、N−アセチルマンノースアミン 、N−アセチルグルコースアミン、グルコース−1−P、CMP、UDP、AT P、PEPおよび触媒量のNeuAcアルドラーゼ、ピルベートキナーゼ、無機 ピロホスファターゼ、ガラクトシルトランスフェラーゼ(EC2.4.1.22 )、UDP−グルコースピロホスホリラーゼ(EC2.7.7.9)、UDP− ガラクトース4−エピメラーゼ(EC5.1.3.2)、CMP−NeuAcシ ンセターゼ、(2,6)−シアリルトランスフェラーゼ、CTP、フコース−1 −ホスフェート、GDP−Fuc−ピロホスホリラーゼおよびα1,3−フコシ ルトランスフェラーゼを混合して、反応混合物を形成し、シアリルLexを形成 するのに十分な条件下にて十分な時間、該反応混合物を維持する工程を含むこと を特徴とするシアリルLexの合成法。 20.更に、合成された該シアリルLexを回収する工程をも含む請求の範囲第 19項記載の方法。 21.以下の構造式IIIに対応するサッカライド:▲数式、化学式、表等があ ります▼IIIここで、XはO、S、SO、SO2またはNR16(ここで、R 16は水素原子、C1−C12アシル基、C1−C12アルキル基、C1−C4 アルコキシカルボニル基を表し、または=NR■としてC1−C12アルキルN −オキシド基を表す)を表し、R1は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロ キシル基、C1−C4アシル基、C1−C4アルコキシカルボニルオキシ基、炭 素原子数5までの飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシ ド基またはグリコシド結合したサッカライド残基を表し、 R1′は水素原子を表すか、またはR1とR1′とが一緒にオキソ基を形成し、 R2は存在しないか、もしくは水素原子、ヒドロキシル基、ハロゲン原子、C1 −C5アルコキシ基またはNR12R18(ここで、R17は水素原子またはC 1−C4アルキル基を表し、またR18は水素原子、C1−C4アルキル基、C 1−C4アシル基またはC1−C4アルコキシカルボエル基を表すか、もしくは NR17R18は一緒に4〜8個の炭素原子を含む環状イミド基を形成する)を 表し、R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、C1−C4アルキル基、ヒド ロキシル基、チオフェニル基、C1−C3アルキルチオ基、炭素原子数5までの 飽和または不飽和のアルコキシドまたはアルコキシアルコキシド差、グリコシド 結合したグルコシル基、N−アセチルグルコースアミニル基、ガラクトシル基、 N−アセチルガラクトースアミニル基、フコシル基、マンノシル基、ラムノシル 基、シアリル基またはそのジサッカライド残基を表すか、もしくはR3とR4と は一緒にオキソ基を形成し、但しR3およびR4の少なくとも一方は、(i)R 3とR4とが一緒にオキソ基を形成する場合、(ii)R2およびR3が存在せ ずに、エチレン性不飽和結合を形成する場合または(iii)XがNR16であ る場合を除き、水素原子を表すことを条件とし、R5は存在しないか、もしくは 水素原子、ヒドロキシル基、メチル基、C1−C4アシル基またはC1−C4ア ルコキシカルボニルオキシ基を表し、かつR4は存在しないか、もしくはヒドロ キシメチル基、メチル基、トリヒドロキシプロピル基、メチレンC1−C4アシ ルオキシ基またはベンジルオキシ基を表す。 22.ファゲミドCMPSIL−1で形質転換され、かつATCC寄託番号68 531を有することを特徴とする形質転換されたE.コリ。
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