JPH0759561A - Fucosyltransferase - Google Patents

Fucosyltransferase

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JPH0759561A
JPH0759561A JP22508093A JP22508093A JPH0759561A JP H0759561 A JPH0759561 A JP H0759561A JP 22508093 A JP22508093 A JP 22508093A JP 22508093 A JP22508093 A JP 22508093A JP H0759561 A JPH0759561 A JP H0759561A
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fucose
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sugar chain
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洋子 伊藤
Mutsumi Sano
睦 佐野
Akihiro Kondo
昭宏 近藤
Ikunoshin Katou
郁之進 加藤
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Abstract

PURPOSE:To obtain an alpha-1,3-fucosyltransferase useful as a reagent for the saccharide chain engineering. CONSTITUTION:This alpha-1,3-fucosyltransferase has the following physico-chemical properties: action on production of Galbeta1-4 (Fucalpha1-3)GlcNAcbeta1-R (R denotes a saccharide residue) from GDP fucose using Galbeta1-4GlcNAcbeta1-R as a receptor; substrate specificity in which Galbeta1-3GlcNAcbeta1-R and NeuAcalpha2-3Gabeta1-4 GlcNAcbeta1-R do not become receptors without tranferring fucose to hydroxyl group at the 2-position of any Gal in the Galbeta1-4GlcNAcbeta1-R or Galbeta1-3 GlcNAcbeta1-R; optimum pH: pH 7.0; pH stability: stable at pH 6.0-11.0 by treatment at 37 deg.C for 5hr and temperature stability: stable at about 45 deg.C by treatment for 20min. The alpha-1,3-fucosyltransferase is isolated from an extracted solution from a calf liver.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は糖鎖の構造と機能の解析
や、糖鎖構造の修飾、糖鎖の合成等の糖鎖工学に有用な
α−1,3−フコシルトランスフェラーゼに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an α-1,3-fucosyltransferase useful for analysis of sugar chain structure and function, sugar chain structure modification, sugar chain synthesis, and other sugar chain engineering.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高等動物由来の糖蛋白質、糖脂質
等の複合糖質中の糖鎖部分の構造と機能が研究されてい
るが、このためには、特異性の高い糖加水分解酵素や糖
転移酵素が重要な役割を果たす。糖転移酵素は受容体と
して2糖単位を要求しその構造に対する特異性が厳密で
あるだけでなく、通常一つのグリコシド結合は対応する
一つの転移酵素によって形成されることから、糖転移酵
素は糖鎖部分の構造研究に利用されている。更に糖転移
酵素は、天然の糖鎖構造を修飾したり、特定の糖鎖構造
を簡便に合成したりすることができる。例えば、糖鎖の
非還元末端には、しばしばGalβ1−4GlcNAc
β−構造が見いだされる。従来この様な糖鎖構造の解析
には、メチル化分析や核磁気共鳴スペクトル法などの分
析法が用いられてきたが、試料を大量に用いなければな
らないという欠点を有していた。しかしながら、この構
造のGlcNAcの3位に特異的にフコースを転移する
αー1,3−フコシルトランスフェラーゼを使用し、該
酵素とGDP−フコース及び構造未知の糖鎖とを反応さ
せて、糖鎖にフコースが転移されれば、この糖鎖の非還
元末端にはGalβ1−4GlcNAcβ−構造が存在
すると容易に決定することができる。また糖蛋白質や糖
脂質中の糖鎖構造を人工的に改変する、いわゆる糖鎖の
リモデリング技術において、糖鎖にフコースを付加する
方法として、該酵素を用いれば、フコースを特定の結合
位置に導入することが可能となる。この様に糖鎖構造解
析や、糖鎖構造の修飾、糖鎖の合成において、基質特異
性の明確な糖転移酵素の開発が望まれている。αー1,
3−フコシルトランスフェラーゼは、各種動物の体液あ
るいは臓器中に活性は検出されているものの、精製され
た酵素標品としてはヒト血清〔ジャーナル オブ バイ
オロジカル ケミストリー(Journal of Biological Ch
emistry)、第267巻、第2745〜2752頁(19
92)〕及びヒト神経芽細胞腫由来細胞〔ジャーナル
オブ バイオロジカル ケミストリー、第266巻、第
3526〜3531頁(1991)〕由来の酵素以外に
はほとんど知られておらず、本酵素標品を安定的に供給
することは事実上困難である。
2. Description of the Related Art In recent years, the structure and function of the sugar chain portion in glycoconjugates such as glycoproteins and glycolipids derived from higher animals have been studied. And glycosyltransferases play an important role. Glycosyltransferases require a disaccharide unit as an acceptor and not only have specificity for their structure strictly, but usually one glycosidic bond is formed by one corresponding transferase. It is used for structural studies of chain parts. Furthermore, glycosyltransferase can modify a natural sugar chain structure or can easily synthesize a specific sugar chain structure. For example, Galβ1-4GlcNAc is often attached to the non-reducing end of a sugar chain.
A β-structure is found. Conventionally, analysis methods such as methylation analysis and nuclear magnetic resonance spectroscopy have been used for such sugar chain structure analysis, but they have the drawback of requiring a large amount of sample. However, using α-1,3-fucosyltransferase that specifically transfers fucose to the 3-position of GlcNAc of this structure, the enzyme is reacted with GDP-fucose and a sugar chain of unknown structure to form a sugar chain. If fucose is transferred, it can be easily determined that the Galβ1-4GlcNAcβ-structure is present at the non-reducing end of this sugar chain. Also, in the so-called sugar chain remodeling technology, which artificially modifies the sugar chain structure in glycoproteins and glycolipids, if fucose is added to a specific binding position by using the enzyme as a method of adding fucose to sugar chains. It becomes possible to introduce. Thus, in the analysis of sugar chain structure, modification of sugar chain structure, and synthesis of sugar chain, development of a glycosyltransferase having a clear substrate specificity is desired. α-1,
Although 3-fucosyltransferase has been detected in body fluids and organs of various animals, human serum [Journal of Biological Chemistry] was used as a purified enzyme preparation.
emistry), vol. 267, pp. 2745-2754 (19
92)] and cells derived from human neuroblastoma [Journal
Little is known other than the enzyme derived from The Biological Chemistry, Volume 266, Pages 3526 to 3531 (1991)], and it is practically difficult to stably supply this enzyme preparation.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、基質特異性が明確でかつ糖鎖構造解析、糖鎖リモ
デリングを行うための糖鎖工学用試薬として安定供給可
能なαー1,3−フコシルトランスフェラーゼを提供す
ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide α-1, which has a clear substrate specificity and can be stably supplied as a sugar chain engineering reagent for performing sugar chain structure analysis and sugar chain remodeling. Providing 3-fucosyltransferase.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明を概説すれば、本
発明は下記の理化学的性質を有することを特徴とするα
ー1,3−フコシルトランスフェラーゼに関する。 1)作用 Galβ1−4GlcNAcβ1−R(Rは糖残基を示
し、以下糖残基をRと示す)を受容体として、GDPフ
コースからGlcNAcの3位の水酸基にフコースを転
移しGalβ1−4(Fucα1−3)GlcNAcβ
1−Rを生成する。 2)基質特異性 Galβ1−4GlcNAcβ1−Rを受容体として、
GDPフコースからGlcNAcの3位の水酸基にフコ
ースを転移しGalβ1−4(Fucα1−3)Glc
NAcβ1−Rを生成するが、Galβ1−3GlcN
Acβ1−Rは受容体とならない。Galβ1−4Gl
cNAcβ1−RあるいはGalβ1−3GlcNAc
β1−RのGalの2位の水酸基にはフコースを転移し
ない。NeuAcα2−3Galβ1−4GlcNAc
β1−Rは受容体とならない。 3)至適pH:pH7.0 4)pH安定性:37℃、5時間の処理でpH6.0〜
11.0の範囲で安定 5)温度安定性:20分間の処理で45℃付近まで安定
The present invention will be described in brief. The present invention is characterized by having the following physicochemical properties.
-1,3-fucosyltransferase. 1) Action Using Galβ1-4GlcNAcβ1-R (R represents a sugar residue, and the sugar residue is hereinafter referred to as R) as an acceptor, fucose is transferred from GDP fucose to the hydroxyl group at the 3-position of GlcNAc to form Galβ1-4 (Fucα1). -3) GlcNAcβ
Generate 1-R. 2) Substrate specificity As Galβ1-4GlcNAcβ1-R as a receptor,
Transfer of fucose from GDP fucose to 3-hydroxyl group of GlcNAc to form Galβ1-4 (Fucα1-3) Glc
Produces NAcβ1-R, but Galβ1-3GlcN
Acβ1-R does not become a receptor. Galβ1-4Gl
cNAcβ1-R or Galβ1-3GlcNAc
It does not transfer fucose to the hydroxyl group at the 2-position of Gal of β1-R. NeuAcα2-3Galβ1-4GlcNAc
β1-R does not become a receptor. 3) Optimum pH: pH 7.0 4) pH stability: pH 6.0-37 after 5 hours of treatment.
Stable in the range of 11.0 5) Temperature stability: Stable up to around 45 ° C after 20 minutes of treatment

【0005】本発明者らは、前記現状にかんがみ、フコ
シルトランスフェラーゼを探索中のところ、仔牛肝臓抽
出液より本酵素を精製し、酵素学的性質を解明し本発明
に到達した。
In view of the above situation, the present inventors have been pursuing fucosyltransferase, and have purified the present enzyme from a calf liver extract to elucidate its enzymatic properties and have arrived at the present invention.

【0006】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明に使用される酵素源としては、フコシルトランスフ
ェラーゼ活性を有する動物の臓器であればいかなるもの
でもよい。また動物体液より採取してもよい。フコシル
トランスフェラーゼ活性を有する臓器の具体例として
は、例えば、牛肝臓、豚肝臓、馬肝臓、ヒツジ肝臓、ウ
サギ肝臓等が挙げられる。また、これらの動物体液、例
えば血清より酵素を採取しても良い。本発明のフコシル
トランスフェラーゼは、例えば牛肝臓、例えば仔牛肝臓
から粗抽出物を調製し、該抽出物から酵素を分離するこ
とによって得ることができる。
The present invention will be described in detail below. The enzyme source used in the present invention may be any animal organ having fucosyltransferase activity. It may also be collected from animal body fluids. Specific examples of organs having fucosyltransferase activity include bovine liver, pig liver, horse liver, sheep liver, rabbit liver and the like. Alternatively, the enzyme may be collected from these animal body fluids such as serum. The fucosyltransferase of the present invention can be obtained, for example, by preparing a crude extract from bovine liver, such as calf liver, and separating the enzyme from the extract.

【0007】仔牛肝臓中のフコシルトランスフェラーゼ
は膜結合型酵素であるので、肝臓破砕物より適当な界面
活性剤を用いて粗酵素抽出液を得ることができる。次い
で、この抽出液から通常用いられる精製手段により精製
酵素標品を得ることができる。例えば、塩析、有機溶媒
沈殿、イオン交換カラムクロマトグラフィー、疎水結合
カラムクロマトグラフィー、アフィニティーカラムクロ
マトグラフィー、ゲルろ過、凍結乾燥などにより精製を
行い、夾雑する他のトランスフェラーゼ及びグリコシダ
ーゼ活性のない精製酵素標品を得ることができる。
Since fucosyltransferase in calf liver is a membrane-bound enzyme, a crude enzyme extract can be obtained from a crushed liver using a suitable surfactant. Then, a purified enzyme preparation can be obtained from this extract by a commonly used purification means. For example, purification is carried out by salting out, organic solvent precipitation, ion exchange column chromatography, hydrophobic binding column chromatography, affinity column chromatography, gel filtration, lyophilization, etc., and other contaminating transferase and glycosidase activity-free purified enzyme samples are purified. You can get the goods.

【0008】例えば、仔牛肝臓をリン酸緩衝液中でワー
リングブレンダーを用いて破砕した後、この破砕物より
トリトン(Triton) CF−54を含む同緩衝液で酵素を
抽出し、遠心分離によって上清を集めて粗酵素抽出液を
得ることができる。更にこの粗酵素抽出液をDEAE−
セルロース、S−セファロース、バイオ ゲル(Bioge
l)P−6DG、GDP−アガロース等のカラムクロマト
グラフィーに供し、活性画分を集めて本発明のフコシル
トランスフェラーゼを精製することができる。
For example, calf liver was crushed in a phosphate buffer using a Waring blender, the enzyme was extracted from the crushed product with the same buffer containing Triton CF-54, and the supernatant was obtained by centrifugation. Can be collected to obtain a crude enzyme extract. Furthermore, this crude enzyme extract was added to DEAE-
Cellulose, S-Sepharose, Biogel (Bioge
l) It can be subjected to column chromatography using P-6DG, GDP-agarose, etc., and the active fractions can be collected to purify the fucosyltransferase of the present invention.

【0009】本発明により得られるα−1,3−フコシ
ルトランスフェラーゼの酵素化学的及び理化学的性質は
次のとおりである。 1)作用 Galβ1−4GlcNAcβ1−Rを受容体として、
GDPフコースからGlcNAcの3位の水酸基にフコ
ースを転移しGalβ1−4(Fucα1−3)Glc
NAcβ1−Rを生成する酵素。
The enzymatic and physicochemical properties of α-1,3-fucosyltransferase obtained by the present invention are as follows. 1) Action As Galβ1-4GlcNAcβ1-R as a receptor,
Transfer of fucose from GDP fucose to 3-hydroxyl group of GlcNAc to form Galβ1-4 (Fucα1-3) Glc
An enzyme that produces NAcβ1-R.

【0010】2)酵素活性の測定 フコシルトランスフェラーゼ活性の測定は次のようにし
て行った。基質として下記式(化1):
2) Measurement of enzyme activity The fucosyltransferase activity was measured as follows. The following formula (Formula 1) as a substrate:

【0011】[0011]

【化1】Galβ1−4GlcNAcβ1−3Glcβ
1−4Glc−PA
Embedded image Galβ1-4GlcNAcβ1-3Glcβ
1-4Glc-PA

【0012】〔式中PAは2−ピリジルアミノ基を意味
する〕で表される構造のピリジルアミノ化糖鎖を用い
た。本基質及びこれにフコースが転移した酵素反応生成
物は還元末端をピリジルアミノ基で標識してあるため
に、蛍光検出器を備えた逆相系あるいは順相系カラムを
用いた高速液体クロマトグラフィーで直接定性定量分析
が可能である。上記の基質300pmol及びGDPフ
コース500pmol、5mM MnCl2 、100m
M NaCl、1mg/ml BSAを含む50mMモ
プス(MOPS)緩衝液、pH7.0、6μlに酵素液
4μlを加えて混合し、37℃で1時間反応させた。ア
セトニトリル10μlを加えて反応を停止させた後、反
応液を高速液体クロマトグラフィーに供した。この条件
下で、1分間に1μmolのピリジルアミノ化ラクト−
N−フコペンタオースIII を生じる酵素量を1単位とす
る。
A pyridyl aminated sugar chain having a structure represented by [wherein PA means a 2-pyridylamino group] was used. Since the substrate and the enzyme reaction product with fucose transferred to it are labeled at the reducing end with a pyridylamino group, they can be directly analyzed by high-performance liquid chromatography using a reversed-phase or normal-phase column equipped with a fluorescence detector. Qualitative quantitative analysis is possible. 300 pmol of the above substrate and 500 pmol of GDP fucose, 5 mM MnCl 2 , 100 m
4 μl of the enzyme solution was added to 6 μl of 50 mM MOPS buffer (MOPS) buffer containing M NaCl and 1 mg / ml BSA, pH 7.0, and mixed, and reacted at 37 ° C. for 1 hour. After 10 μl of acetonitrile was added to stop the reaction, the reaction solution was subjected to high performance liquid chromatography. Under these conditions, 1 μmol of pyridyl aminated lacto-per minute
The amount of the enzyme that produces N-fucopentaose III is 1 unit.

【0013】3)基質特異性 本発明により得られるα−1,3−フコシルトランスフ
ェラーゼは、2)の方法において受容体基質として、 〔1〕人乳由来のラクト−N−ネオテトラオース(Ga
lβ1−4GlcNAcβ1−3Glcβ1−4Gl
c)を用いる場合、GDPフコースからGlcNAcの
3位の水酸基にフコースを転移しルイスX ペンタサッ
カライド(ラクト−N−フコペンタオースIII 、Gal
β1−4(Fucα1−3)GlcNAcβ1−3Ga
lβ1−4Glc)を生成する。 〔2〕ラクト−N−テトラオース(Galβ1−3Gl
cNAcβ1−3Glcβ1−4Glc)を用いる場
合、フコースを全く転移しない。 〔3〕ラクト−N−ネオテトラオースを用いる場合、G
DPフコースから非還元末端Galの2位の水酸基には
フコースを転移しない。 〔4〕α−2,3−シアリルラクト−N−ネオテトラオ
ース(NeuAcα2−3Galβ1−4GlcNAc
β1−3Galβ1−4Glc)を用いる場合、GDP
フコースからGlcNAcの3位の水酸基にフコースを
転移しない。
3) Substrate specificity The α-1,3-fucosyltransferase obtained according to the present invention is used as a receptor substrate in the method of 2), [1] human milk-derived lacto-N-neotetraose (Ga).
1β1-4GlcNAcβ1-3Glcβ1-4Gl
When c) is used, fucose is transferred from GDP fucose to the hydroxyl group at the 3-position of GlcNAc to give Lewis X pentasaccharide (lacto-N-fucopentaose III, Gal.
β1-4 (Fucα1-3) GlcNAcβ1-3Ga
lβ1-4Glc). [2] Lacto-N-tetraose (Galβ1-3Gl
When cNAcβ1-3Glcβ1-4Glc) is used, fucose is not transferred at all. [3] When lacto-N-neotetraose is used, G
The fucose is not transferred from the DP fucose to the 2-position hydroxyl group of the non-reducing terminal Gal. [4] α-2,3-sialylacto-N-neotetraose (NeuAcα2-3Galβ1-4GlcNAc
β1-3Gal β1-4Glc) is used, GDP
It does not transfer fucose from the fucose to the hydroxyl group at the 3-position of GlcNAc.

【0014】4)至適pH及びpH安定性 本酵素の至適pHは図1の曲線で表されるごとくpH
6.0〜7.5付近に高い活性を有している。同図にお
いて、pH4〜5.5は100mM 酢酸緩衝液(黒四
角)を、pH6は100mM メス(MES)緩衝液
(白三角)を、pH7は100mM モプス緩衝液(白
丸)を、pH7〜8は100mM ヘペス(HEPE
S)緩衝液(白四角)を、pH9〜12は100mM
炭酸水素ナトリウム緩衝液(黒丸)を用いて測定を行っ
た。
4) Optimum pH and pH stability The optimum pH of this enzyme is pH as shown by the curve in FIG.
It has a high activity around 6.0 to 7.5. In the figure, pH 4 to 5.5 are 100 mM acetate buffer (black squares), pH 6 is 100 mM female (MES) buffer (white triangles), pH 7 is 100 mM mops buffer (white circles), and pH 7 to 8 are 100 mM Hepes (HEPE
S) buffer solution (white square), pH 9-12 is 100 mM
The measurement was performed using a sodium hydrogen carbonate buffer solution (black circle).

【0015】本酵素のpH安定性は、図2に示すように
pH5.5〜11.5であり、特にpH6〜11の間に
おいて安定である。測定に用いた緩衝液は図1と同じで
あり、本酵素を各緩衝液中でそれぞれのpHにおいて、
37℃、5時間処理した後の残存活性の測定を行った。
なお、図1は本発明により得られるα−1,3−フコシ
ルトランスフェラーゼのpH(横軸)と相対活性(%、
縦軸)の関係を表すグラフ、図2はpH(横軸)と残存
活性(%、縦軸)との関係を示すグラフである。
The pH stability of the present enzyme is pH 5.5 to 11.5 as shown in FIG. 2, and is particularly stable between pH 6 and 11. The buffer used for the measurement is the same as that shown in FIG. 1, and the enzyme was added to each buffer at each pH.
The residual activity was measured after treatment at 37 ° C. for 5 hours.
In addition, FIG. 1 shows pH (horizontal axis) and relative activity (%, of α-1,3-fucosyltransferase obtained by the present invention).
2 is a graph showing the relationship between pH (horizontal axis) and residual activity (%, vertical axis).

【0016】5)至適温度及び熱安定性 本酵素の作用至適温度は37℃付近であり、25〜40
℃の範囲で適用可能である。本酵素の熱安定性は37℃
で少なくとも一晩安定であり、45℃で少なくとも20
分間安定である。凍結品は−20℃で少なくとも数カ月
間安定である。
5) Optimum temperature and thermostability The optimum temperature of action of this enzyme is around 37 ° C.
It is applicable in the range of ° C. The thermostability of this enzyme is 37 ℃
Stable for at least overnight at 45 ° C for at least 20
Stable for minutes. Frozen products are stable at -20 ° C for at least several months.

【0017】本発明のフコシルトランスフェラーゼを利
用して以下の事項を解明することができる。 (1)複合糖質の糖鎖に新たにフコースを導入し、糖鎖
構造を人工的に改変することができる。そのことによっ
て、細胞装置や複合糖質中の糖鎖、中でもルイスXやシ
アリルルイスXといったフコース含有糖鎖の役割を解明
することができる。 (2)本酵素を用いれば、複合糖質中のN−アセチルラ
クトサミン構造の有無を直接推定することができ、タイ
プ1糖鎖とタイプ2糖鎖の識別が直接できる。 (3)糖鎖還元末端をあらかじめ還元ピリジルアミノ化
法〔ジャーナル・オブ・バイオケミストリー(Journal
of Biochemistry)、第95巻、第197〜203頁(1
984)〕にて蛍光標識した糖鎖を用いて、上記の酵素
処理と2次元糖鎖マップ法〔アナリティカル・バイオケ
ミストリー(Analytical Biochemistry)、第171巻、
第73〜90頁(1988)〕を組合せることによっ
て、N−アセチルラクトサミンを含めた糖鎖構造全体
を、従来の数百倍の感度で推定することができる。 (4)還元末端を〔 3H〕標識した糖鎖、あるいは、末
標識糖鎖を用いて、(2)の酵素消化を行い、酵素消化
物をゲルろ過クロマトグラフィーやイオン交換クロマト
グラフィーなどで分析することによって、糖鎖構造を推
定することができる。
The following items can be elucidated using the fucosyltransferase of the present invention. (1) It is possible to artificially modify the sugar chain structure by newly introducing fucose into the sugar chain of the glycoconjugate. This makes it possible to elucidate the role of sugar chains in cell devices and glycoconjugates, particularly fucose-containing sugar chains such as Lewis X and sialyl Lewis X. (2) By using this enzyme, the presence or absence of the N-acetyllactosamine structure in the complex carbohydrate can be directly estimated, and the type 1 sugar chain and the type 2 sugar chain can be directly distinguished. (3) The reducing end of the sugar chain is preliminarily subjected to a reductive pyridyl amination method [Journal of Biochemistry (Journal
of Biochemistry), 95, 197-203 (1
984)] using a fluorescently labeled sugar chain, and the two-dimensional sugar chain mapping method [Analytical Biochemistry (Analytical Biochemistry), Volume 171, above].
73-90 (1988)], the entire sugar chain structure including N-acetyllactosamine can be estimated with a sensitivity several hundred times that of the conventional method. (4) Using the sugar chain whose reducing end is labeled with [ 3 H] or the unlabeled sugar chain, the enzymatic digestion of (2) is performed, and the enzymatic digest is analyzed by gel filtration chromatography or ion exchange chromatography. By doing so, the sugar chain structure can be estimated.

【0018】[0018]

【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明は以下の実施例の範囲のみに限定されるものでは
ない。
EXAMPLES Next, the present invention will be described with reference to examples.
The present invention is not limited to the scope of the following examples.

【0019】実施例1 (1)仔牛肝臓の破砕と粗抽出液の調製 仔牛肝臓、125gを250mM スクロース、25m
M 塩化カリウム、5mM EDTA、及びプロテアー
ゼ阻害剤を含む10mM リン酸カリウム緩衝液、pH
7.5中でワーリングブレンダーを用いて破砕した後、
終濃度1.4%のトリトン CF−54を含む同緩衝液
で酵素の抽出を行った。抽出操作後、遠心分離によって
上清を集め、粗酵素抽出液とした。
Example 1 (1) Crush of calf liver and preparation of crude extract Calf liver, 125 g, 250 mM sucrose, 25 m
10 mM potassium phosphate buffer containing M potassium chloride, 5 mM EDTA, and a protease inhibitor, pH
After crushing with a Waring blender in 7.5,
The enzyme was extracted with the same buffer containing Triton CF-54 at a final concentration of 1.4%. After the extraction operation, the supernatant was collected by centrifugation to obtain a crude enzyme extract.

【0020】(2)酵素の調製 上記に得た粗酵素抽出液400mlのうち12mlを以
下の精製に用いた。0.05% トリトン CF−5
4、5mM EDTA、及びプロテアーゼ阻害剤を含む
10mM リン酸カリウム緩衝液、pH7.5で平衡化
したDEAE−セルロースのカラムに供した。カラムを
その3倍容量の同一の緩衝液で洗浄し、溶出してきた非
吸着画分を集めた。活性画分を0.1% トリトン C
F−54及びプロテアーゼ阻害剤を含む10mM モプ
ス緩衝液、pH7.0にて希釈後、同緩衝液で平衡化し
たS−セファロースのカラムに供した。溶出は0〜1M
までのNaCl直線濃度勾配によって行った。0.3〜
0.8Mの活性画分を集めて限外ろ過膜で濃縮後、0.
01% トリトン CF−54、2mM 2−メルカプ
トエタノール及び10% グリセロールを含む10mM
モプス緩衝液、pH7.0で平衡化したバイオ ゲル
P−6DGに供して脱塩した。溶出液を同緩衝液で平衡
化したGDP−アガロースのカラムに供した。0.2m
M GDP及び0.4M 塩化ナトリウムを含む同緩衝
液で溶出し、活性画分を集めることにより、本発明のα
−1,3−フコシルトランスフェラーゼを得ることがで
きる。この様にして得られたフコシルトランスフェラー
ゼ画分には、他のトランスフェラーゼ及びグリコシダー
ゼ等の活性はなく、精製標品は糖鎖研究用試薬として十
分使用可能であった。
(2) Preparation of Enzyme 12 ml of 400 ml of the crude enzyme extract obtained above was used for the following purification. 0.05% Triton CF-5
It was applied to a column of DEAE-cellulose equilibrated with 10 mM potassium phosphate buffer, pH 7.5, containing 4,5 mM EDTA and protease inhibitors. The column was washed with 3 times its volume of the same buffer, and the eluted non-adsorbed fraction was collected. Add 0.1% Triton C to the active fraction.
After diluting with 10 mM MOPS buffer containing F-54 and protease inhibitor, pH 7.0, it was applied to an S-Sepharose column equilibrated with the same buffer. Elution is 0 to 1M
By a linear gradient of NaCl up to. 0.3 ~
After collecting 0.8 M active fractions and concentrating with an ultrafiltration membrane,
10 mM with 01% Triton CF-54, 2 mM 2-mercaptoethanol and 10% glycerol
It was desalted by applying it to Biogel P-6DG equilibrated with Mops buffer, pH 7.0. The eluate was applied to a GDP-agarose column equilibrated with the same buffer. 0.2 m
By eluting with the same buffer containing M GDP and 0.4 M sodium chloride and collecting the active fractions, the α of the present invention was collected.
It is possible to obtain -1,3-fucosyltransferase. The fucosyltransferase fraction thus obtained had no activity of other transferases and glycosidases, and thus the purified sample was sufficiently usable as a reagent for sugar chain research.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明により、糖鎖の構造と機能の解明
等、糖鎖工学に有用な新規フコシルトランスフェラーゼ
が提供された。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a novel fucosyltransferase useful for sugar chain engineering such as elucidation of sugar chain structure and function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明により得られるα−1,3−フコシルト
ランスフェラーゼの至適pHを示す図である。
FIG. 1 is a graph showing the optimum pH of α-1,3-fucosyltransferase obtained by the present invention.

【図2】本発明により得られるα−1,3−フコシルト
ランスフェラーゼのpH安定性を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing pH stability of α-1,3-fucosyltransferase obtained by the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 郁之進 滋賀県大津市瀬田3丁目4番1号 寳酒造 株式会社中央研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ikunoshin Kato 3-4-1, Seta, Otsu City, Shiga Prefecture

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記の理化学的性質を有することを特徴
とするα−1,3−フコシルトランスフェラーゼ。 1)作用 Galβ1−4GlcNAcβ1−R(Rは糖残基を示
し、以下糖残基をRと示す)を受容体として、GDPフ
コースからGlcNAcの3位の水酸基にフコースを転
移しGalβ1−4(Fucα1−3)GlcNAcβ
1−Rを生成する。 2)基質特異性 Galβ1−4GlcNAcβ1−Rを受容体として、
GDPフコースからGlcNAcの3位の水酸基にフコ
ースを転移しGalβ1−4(Fucα1−3)Glc
NAcβ1−Rを生成するが、Galβ1−3GlcN
Acβ1−Rは受容体とならない。Galβ1−4Gl
cNAcβ1−RあるいはGalβ1−3GlcNAc
β1−RのGalの2位の水酸基にはフコースを転移し
ない。NeuAcα2−3Galβ1−4GlcNAc
β1−Rは受容体とならない。 3)至適pH:pH7.0 4)pH安定性:37℃、5時間の処理でpH6.0〜
11.0の範囲で安定 5)温度安定性:20分間の処理で45℃付近まで安定
1. An α-1,3-fucosyltransferase having the following physicochemical properties. 1) Action Using Galβ1-4GlcNAcβ1-R (R represents a sugar residue, and the sugar residue is hereinafter referred to as R) as an acceptor, fucose is transferred from GDP fucose to the hydroxyl group at the 3-position of GlcNAc to form Galβ1-4 (Fucα1). -3) GlcNAcβ
Generate 1-R. 2) Substrate specificity As Galβ1-4GlcNAcβ1-R as a receptor,
Transfer of fucose from GDP fucose to 3-hydroxyl group of GlcNAc to form Galβ1-4 (Fucα1-3) Glc
Produces NAcβ1-R, but Galβ1-3GlcN
Acβ1-R does not become a receptor. Galβ1-4Gl
cNAcβ1-R or Galβ1-3GlcNAc
It does not transfer fucose to the hydroxyl group at the 2-position of Gal of β1-R. NeuAcα2-3Galβ1-4GlcNAc
β1-R does not become a receptor. 3) Optimum pH: pH 7.0 4) pH stability: pH 6.0-37 after 5 hours of treatment.
Stable in the range of 11.0 5) Temperature stability: Stable up to around 45 ° C after 20 minutes of treatment
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