JPH10507924A - 糖物質の配列に関する分析法 - Google Patents

糖物質の配列に関する分析法

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JPH10507924A JP8514399A JP51439996A JPH10507924A JP H10507924 A JPH10507924 A JP H10507924A JP 8514399 A JP8514399 A JP 8514399A JP 51439996 A JP51439996 A JP 51439996A JP H10507924 A JPH10507924 A JP H10507924A
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Abstract

(57)【要約】 オリゴ糖鎖のもとでモノサッカライドの配列を決定するために、グルコサミノグルカン(GAG’S)のような糖類を分析する方法において、糖鎖は、たとえばそれらの還元末端でラベリングやタッギングすることによってマークされた末端となり、そしてその糖物質は、たとえば低pHの亜硝酸のような選択的切断試薬を用いて制御された部分解重合に供され、その方法により、採用された選択的切断試薬の特異なグルコースの結合特性に関係するあらゆる可能なスペクトルの長さの中で異なった波長を持ちうる部分糖鎖の混合物が生成するように、既知の結合特性に従ってグリコシドの内部の結合を切断するような糖の分析手法に関するものである。次いでこの部分糖鎖の混合セットのサンプルは、糖鎖の還元末端で特定のグルコシド結合のみを切断するエキソグリコシダーゼを含めた選ばれた外酵素と、糖鎖の還元末端で単糖残基から硫酸化グループを選択的に取り除くエキソスルファターゼで処理される。これらの外酵素は予め定められた手段にしたがって単一で、もしくはその外酵素の組合わせでそのサンプルに適用する。処理されたサンプルはその後、最初の糖物質の中にあったそれに相応する糖鎖の還元末端に由来する端末をもつ部分糖鎖を検出するためにポリアクリルアミドのゲルを用いる簡便的な方法としての電気泳動(PAGE)により分析される。PAGE、好ましくは傾斜溶離法PAGEを用いることにより、異なったサンプルがゲルの並列トラックの中で操作され、最初の糖化合物における単糖の配列が演繹化されることを可能にする情報を提供することのできる原子移動による帯パターンが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】 糖物質の配列に関する分析法発明の分野 本発明は糖物質配列の分析法に関するもので、それはとりわけ、多数のアミノ 糖残基、例えば、生物学的に重要な多糖類である硫酸ヘパリン(HS)およびヘ パリンを含めたグルコサミノグルカン類(GAG´s)に見い出される数多いア ミノ糖残基を含む糖鎖の配列決定に応用できるものである。発明の背景 硫酸ヘパリンおよびヘパリンは、化学的に同族のグルコサミノグルカン類(G AG´s)であり、交互にα,β−結合しているグルコサミンとアセチルおよび N−とO−硫酸塩グループによる置換体、およびヘキスロ酸の片割れであるD− とL−の異性体の存在することから生起するかなりの構造的変化を伴ったヘキス ロ酸残基から成り立っている。これらの多糖類は多くの種々の細胞やその生化学 的活性にとって本質的に重要な物質である。これらの調整機能は結合、あるケー スでは活性化の場合に、細胞の成長をコントロールする蛋白質に関係する分子、 細胞の粘着力そして血止めや脂肪質の新陳代謝のような酵素を介したプロセスに たいするこれらの能力に依存する。しかしながら、HS/ヘパリンの中で単糖類 の配列による蛋白質結合についての分析は一般に困難であり、また今日に至って もなお、日常的使用に適した普遍的な方法は記述されていない。 本発明の目的はHS(または硫酸ヘパリンのプロテオグルカンHSPG)やヘ パリンから誘導されるオリゴ糖のような部分糖鎖の配列分析の新規な方法を提供 するものであり、この方法により外観とその他の関心のある配列の素早い解明が 容易となり、そしてそれにより多糖類が治療としての機能を有する薬として役立 てるために化学的合成物の理屈にあった設計が可能となる。本発明の要約 1つの観点として、この発明は、参照されうる糖鎖、例えばHS/ヘパリンの 糖鎖の還元末端における特異な内部結合の切断によってあらかじめ部分解重合を 起こさせた後、非還元性末端(NRE)をもつ糖あるいはそれれらの硫酸塩グル ープの外酵素除去によってある範囲でラベルされた部分糖鎖を生み出し、それが ゲル電気泳動法またはその他の適当な技術により分離可能で、単糖とそれらの置 換基が判読できるような配列情報を与えるという概念に基づくものであると考え ることができる。この発明は主として硫酸ヘパリンやヘパリンに見出だされる糖 類に関連して述べられており、この基本的原理である配列を知る手順はグルコプ ロテインの糖成分を含むGAG´s以外の多くの異なった糖類カライドにも応用 できる。 特別なグルコシダーゼにおいて、糖鎖の非還元性末端での末端糖残基を除去す るための外酵素の使用は、そのような糖鎖の配列を決定する方法に関連して以前 から提唱されており、例えば、WO92/02816およびWO92/19974とWO92/19768 がある。しかしながら、これらの既往の技術による提唱では、前記外酵素で処理 する前に、内部グリコシド結合の切断を含む糖物質の部分解重合のような予備的 なステップについての記述はない。例えばWO92/02816においては、糖類の配列 決定の方法に関して提唱されており、そこでは最初には分断されない糖類の非還 元性末端において最終の糖残基を除去して同定し、有効な外酵素を用いること、 そして次のステップに進む前の各々の段階の後で回収した残存糖鎖で配列決定す ることが開示されている。しかしながら、WO92/19974とWO92/19768では外酵 素をとりわけ可能な配列決定剤として言及されているが、これらは、本発明に求 められているような予備的な部分解重合は実施しないで、くりの繰返しプロセス において分析されているオリゴ糖に直接応用できることを再度提唱している。こ れらすべての既往の技術による方法では、その配列に関する情報は本発明におけ るそれとは異なったやり方で得られ、かつ与えられている。 さらに特徴的には、本発明ではその糖鎖の中の単糖類の配列を決定するために 糖物質を分析する方法を広い範囲にわたって提供するものであり、その中で糖鎖 の非還元末端における特別なグルコシド結合のみを切断することで知られた特性 を持つエキソグリコシターゼを構成している選ばれた外酵素類が配列の情報を得 るために使用され、それが以下のステップから成ることで特徴づけられる方法; (a) 前記糖物質を対象として、ある既知の前もって定められた結合特性にした がって内部のグリコシド結合の切断に効果的で選択可能な切断試薬を伴った処理 による制御された部分解重合に供するステップで、それにより、そこに採用され た特異な選択的切断試薬のグリコシド結合の特性が与えられるすベ て可能な長さの範囲から特異な代表長を持つ部分糖鎖の混合物セットを生成させ るために、前記物質を制御された部分解重合に供するステップ (b) 部分糖鎖の選ばれたサンプル、または前記混合物からなるサンプルを予め 定められた手段にしたがって、その外酵素の単独かもしくは組み合わせで処理す るステップ、そして (c) 前記サンプルまたはサンプル類を分析するステップで、その中に存在し、 最初の糖物質の中にあったそれに相応する糖鎖の還元末端から誘導される還元末 端を破壊しない切断処理によって発生する種々の部分糖鎖を検出するための分析 を行い、前記結果を収集してその最初の糖物質における単糖の配列を少なくとも 部分的に推定することを可能にする情報を得る分析ステップ 本発明によってこの糖類の配列を決定する方法を実施するに当って、この糖物 質は一般に、通常は制御された部分解重合のステップに先立って、単糖の配列に 関係のある普通の参照標識あるいは読取り機構を提供するために還元末端に参照 しうる特徴を導入する目的で糖鎖をそれらの還元末端で修正し、かつ分析の際に 、最初の糖物質の中のそれに相当する糖鎖の還元末端から誘導される還元末端を 持つ部分糖鎖が容易に検出できるように処理される。この末端の参照できる特徴 は、習慣的には単糖類にその還元末端で選択的に、例えば放射化学性、蛍光牲、 ビオチンあるいはその他の比色法で検出可能なラベリングによって提供される。 もし、糖物質の部分解重合を行うために、低pHの亜硝酸が以下に述べるよう な糖物質の部分解重合に使用された場合には、現在好まれて使用されている蛍光 性のラベリング剤には後にさらに詳しく記述べるアントラニル酸が用いられる。 しかしながら、もし亜硝酸以外の精選された分離剤がこの部分的解重合に持ち込 まれる場合には、例えばエンドグルコシダーゼの酵素、アミノクマリン・ヒドラ ジン、例えば7-アミノ-4メチルクマリン-3-アセチル・ヒドラジンが、比較的高 いラベル効果を持つ蛍光性のラベリング剤を提供するために好んで使用される。 放射化学性のラベリング剤には、トリチル化した水素化ほう素が使用される。 末端に参照付をつけた糖鎖または部分糖鎖を用意する技術において普段はあま り好まれては用いられない代わりの物質では、その糖鎖の還元末端を固相の担持 体にカッブリングさせて固定化すことができる。これにより、次の部分的解重合 処理によってそれらの部分糖鎖を作り出すことができ、その部分糖鎖が物理的に 分離され、取り除かれるべき最初の損なわれていない糖鎖の還元末端に近づかせ ないようにすることができ、その上で引き続いて固定化された部分糖鎖を固相の 支から解放し、次いで前に述べたような外酵素による処理のために準備される必 要とする部分糖鎖の混合セットを提供する。 好まれた実施態様において、以下により詳細に説明すると、ポリアクリルアミ ドのゲル電気泳動(PAGE)のような電気泳動、通常たとえば傾斜溶離法PA GEは分断処理によって生ずる部分糖鎖の検出のために使用されており、それら の部分糖鎖は電気泳動の媒体の中で異なった移動性を表現する長さと成分の差異 に従って分離される。充電されないあるいは軽く充電された糖鎖のために、もし 必要ならばその物質は電気泳動による分離技術の使用を可能にするために知られ た方法で適当に電気的に充電されたグループがその中に入り込むような予備的操 作で処理される。しかしながら、この処理は既にかなりの量の充電された硫酸塩 やカルボキシル・グループを保有して連鎖しているHSあるいはヘパリンのオリ ゴ糖類には常に必要ということではない。その他の選択すべき分離技術、例えば キャピラリーの電気泳動あるいは高速液体クロマトグラフ(HPLC)もまた、 その必要とする解析能力が得られる限り、部分糖鎖を検出するために使用するこ とができる。 制御された部分解重合のステップの後に、部分糖鎖を混合したセットが通常あ る数の分離サンプルを提供するために使用される。これらのサンプルの1つと一 般に最初の保護サンプルはその後、外酵素処理の前の対照サンプルに比べて異な った部分糖鎖が存在するかどうかを分離して検出するために、たとえば傾斜溶離 法PAGEの分離技術に掛けられる。同時に、部分糖鎖のセットのその他のサン プルもまた、これらの他のサンプルの各々が異なった外酵素または外酵素の組合 わせで処理された後に、異なった部分糖鎖を分離し検出するために同一の分離技 術に掛けられる。 たとえばこの残基にとっては、この方法がとりわけ有用であるグルコサミノグ ルカン(GAG´s)に見出だされような多くのアミノ糖の残基を含む糖鎖の配 列決定に関する発明に利用される場合には、特異な内部グリコシド結合の切断を 含む前もって制御された部分解重合が最も便利に行われるが、その方法は化学的 に選択しうる分離剤として低pHの亜硝酸を用いる方法であり、以下にさらに十 分に記述する。しかしながら、適当な酵素であるエンドグルコシダーゼ、たとえ ばバクテリアのリアーゼ・ヘパリナーゼ(EC4.2.2.7)あるいはヘパリチナー ゼ(EC4.2.2.8)が内部のグリコシド結合の酵素による切断に選ばれ、それを 引起こす適当な条件のもとに使用することが、化学的に選ばれうる分離剤に代わ る物としてのいくつかのケースで可能である。 GAG´sおよび類似の糖類もまた一般には種々の硫酸化された単糖類を含ん でいるので、最初の加水分解と部分解重合の後に得られる部分糖鎖の処理のため に用いられる選ばれうる酵素類はその糖鎖の非還元末端での特異な末端の単糖類 の残基から特殊な硫酸グループを制御された方法で除去することに影響を与える ことのできる選ばれうるエキソスルフェート類であり、通常はエキソグルコシダ ーゼに加える形で含まれているであろう。その他の追加の特異な酵素は必要とさ れる配列に関する情報を取り出したり、確認したりするために選択された総括的 手順の一部分として、部分的解重合の後に得られる部分糖鎖の分析にもまた使用 される。 本発明による配列の決定を行う場合に用いることの出来る選ばれうる分離剤の 例は以下のものを含む。 上記に用いられた短縮記号とラベル記号は次の意味を持つ。 上述した酵素は外酵素であってそれはグルカンの部分糖鎖の非還元性末端で最 終末端糖の残基またはこれらの硫酸置換体を取り除くために作用する。多くのそ の様な酵素の詳細は既に文献で知られており、恐らく、その1つは、D.A.Laneら による編集、Edward arnold London,により1989に出版された書“Heparin:Chem ical and Biological Properties,Clinical Applications”,のpages 191〜227 にある“ヘパリンと硫酸ヘパリンを退化させる酵素”と題するJohn J.Hopwoodに よる有益な論文、そして同じくD.A.Laneらによる編集、Plenum Press.NewYork, により1992に出版された書“ヘパリンとそれに関係する多糖類”の中のpage121 〜134にあるCraig FreemanとJohn J.Hopwoodの書いた“ヘパリンと硫酸ヘパリン のリゾソームによる退化”と題するもう1つの論文が例として参考になる。 これらの酵素の幾つかは商業的に入手可能であり、その他のものは文献に記載 されている方法で天然のソースから単離、精製して得ることができる。さらに、 いくつかのケースでは、再結合性が知られており、もし入手出来れば、これらは 通常到達し得る高いレベルの純度を理由にしばしば好んで用いられる。上記のこ とに関連したいくつかの酵素の単離、調製あるいは性質が述べられている公開さ れた研究論文には以下のものが含まれる: Alfred Linker,(1979)による“硫酸ヘパリンのオリゴ糖の構造と外酵素による その退化”Biochem.J.,183,711-720; Craig Freemanとjohn J.Hopwood(1992)に よる“人間とα-L-イズロニダーゼ”Biochem.J.,282,899-908; Wolfgant Rohr bornとKurt von figura,(1978)による“人間の胎盤とα-N-アセチルグルコサミ ニダーゼ:認められた多糖型の精製、特徴および退化”Hoppe-Sey1er´s Z.Phys iol.Chem.,359. 1353-1362;Craig FreemanとJohn J.Hopwood,(1986),による“ 人間の肝臓とスルファミン酸・スルフヒドロラーゼ”Biochem.J.,234, 83-92; Craig Freeman,ら(1987),“人間の肝臓とN-アセチルグルコサミン-6-スルフェ ート・スルファターゼ”Biochem.J.,246, 347-354; Craig FreemanとJohn J.Ho pwood,(1991),による“培養された人間の皮膚のフィブロブラスト・ホモゲネー トの中のグルクロネート-2-スルファターゼの活性”Biochem.J.,279, 399-405; Craig FreemanとJohn J.Hopwood,(1991),による“人間の肝臓とN-アセチルグ ルコサミン-6-スルフェート・スルファターゼ”Biochem.J.,246, 355-365; Irw in G.Leder(1980)による“メチル-2-デオキシ-2-スルファミノ-α-D-グルコピ ラノサイド 3-硫酸塩に作用する人間の尿からの新規な3-Oスルファターゼ”Bio chemical and Biophysical Research Communication,94,1183-1189; Julie Bie licki,ら(1980),“人間の肝臓とイズロネート-2-スルファタ ーゼ”Biochem.J.,271, 75-86; そしてUlf Lindahlら(1980)による“ヘパリン の抗トロンビン結合配列における3-O-硫酸のD-グルコサミン残基の立証”Bioc hemistry,77,6551-6555. 酵素とそれの調製の再結合形式は、例えば国際特許公報WO93/10244において 合成α-L-イズロニダーゼに関して述べられている。 上記に言及した特許公報の内容を参考のためにここに引用した。 低いpHで用いられた亜硝酸(HNO2)の試薬はアミノ糖が糖鎖における結 合の位置に関係なくN-硫酸化(GlcNSO3)である時、ヘキソサミニターゼに よる結合を切断するが、しかし、最も重要なことは、GlcNAc→GlcA結合は HNO2による切断に抵抗する。亜硝酸による制御された加水分解や部分解重合 は、Steven RadoffおよびIsidore Danishefsky,によるJ.Biol.Chem.(1984),259, Page 166-172に書かれた試薬を調製することによって達成することができる。こ の報文の内容も参考のために、ここに引用した。しかし、実施された詳細を伴っ た典型的な事例を以下に述べる。糖類の亜硝酸による加水分解や部分解重合のための実施例の条件 (1ないし2モル)の処理されるべき糖類を遠心分離器による脱水によって乾 燥し、80マイクロリットルの蒸溜水に溶かして氷の上で冷却する。この溶液に 190ミリモル塩酸の10マイクロリットルおよび10ミリモルのNaNO2の 10マイクロリットル、両方とも予め氷の上で冷却して置いたものを加える。予 め定められた時点(例えば0、20、40、60、90および120分)で、反 応混合物のいくらかは除かれ、そして低いpHのHNO2による加水分解はこれ らの反応物を冷却するために過剰な硫酸アンモニウムを添加するか、またはpH を4.0以上に上昇させる(例えばNa2CO3solutionの添加による)ことのい ずれかの方法でストップされる。事実、200ミリモルの酢酸ナトリウムのpH 5.0緩衝液の1/4量添加することによってその反応を停止することが最も便宜 的な方法として知られている。このことはpHを約4.3〜4.4に上昇させ、 次の酵素処理をすばやく受入れるような緩衝条件を提供し、かようにして、塩ま たは緩衝剤の交換を排除するような、さらに一掃するステップのための必要性を 避け ることができる。最終的に一旦すべての時点で完了すれば、直ちにその整数量が 再び混合され、溜められる。このことは決定的である。それは一部加水分解され た糖類生成物の混合されたセットが造り出され、無作為にすべての可能性のある 結合位置に相当する部分糖鎖を含有しているからである。しかし、シングル・タ イム・ポイントではそのような代表されるセットを造り出せないものである。か ようにして、その部分糖鎖は亜硝酸試薬のその特別なグルコシドの結合特性につ いて可能性のある長さの全スペクトルを完全に網羅した異なった長さを持ち、そ して理想的に言えば、まさに異なった長さの部分糖鎖の一様な分布であるべきで ある。 この発明において、事実上、HNO2の処理によるN-硫酸化ジサッカライドの 抑制された、不完全な加水分解、すなわち、その部分的HNO2による切断ある いは解重合(ここではpHNO2の記号で表す)は特異なエキソグルコシダーゼ とエキソスルフェートによる攻撃にある範囲のNRE糖と硫酸グループを曝すよ うな分析のもとで、糖物質のグルカンの構造を“切断する”ために用意されてい る。まさに、生成する部分糖鎖の非還元末端で作用する外酵素の前向きの作用に よる内部結合の切断を含む予め制御された加水分解と部分解重合を組合わせたこ の二重の攻撃は、この発明によってもたらされる配列決定の方法を特徴づける重 要な意味があり、且つ鍵を握る要点であると見なすことが出来る。さらに詳細な説明 この発明とそれが実施可能な態様を、以下に限定しない実例を参考にしながら 、さらに詳細に述べる。図面の簡単な説明 上記に言及した説明的な示例については、添付した図面を参照しながら行なう 。 Figure 1Aは仮想のものではあるが、硫酸ヘパリンまたはヘパリンか ら誘導されるオクタ糖(重合度dp=8)の部分糖鎖の考えられる構造を表わし ている。 Figure 1Bは、部分解重合の後に糖類の部分糖鎖の混合セットを与え るFigure 1Aのオクタ糖を示す。 Figure 2はこの発明に従って6行った外酵素による処理後のFigu re 1Bに示された糖類の部分糖鎖のセットについてのPAGEを用いた電気 泳動による分離と分析を図解したチャートまたはダイアグラムであり;そして、 Figure 3は本発明の開発期間中に行われたいくらかの予備的な研究で 得られた電気泳動にゲルによる帯パターンの写真的表示のホトコピーである。実施例 1 添附の図面Fig.1Aに図解したオクタ糖の部分糖鎖の配列を決定するため に、最初に還元末端((8)番目の基団)でのGlcNSO3-基団は、よく知られて いる多くの技術のどれか1つ、例えばタッグを含む糖類の特異な検出を可能にす る放射性化学の、蛍光性の、あるいはビオチンのラベルを導入する技術を用いて ラベルされるかまたはタッグが付けられ、そして最も重要なこととして、その配 列が糖の連鎖に沿って読み取ることのできる還元末端(RE)の場所での参照可 能な点または読み取れる特徴を提供するものである。 ラベルやタッグを与えるための蛍光性物質の使用はしばしば好まれる選択であ るが、しかし糖類連鎖の部分的解重合が低pHの亜硝酸によって逐次的に行われ た場合は、本実施例のように、その蛍光性が亜硝酸によって好んで消滅すること のない蛍光性物質を選ぶ事が重要である。このように、高いカップリング効果は 蛍光性ラベルまたはタッグとしてのアミノコウマリン・ヒドラジド試薬(例えば 、7-アミノ-4-メチルコウマリン-3-アセチル・ヒドラジドで、Pierce Ltd.,U.K. から入手できる)を用いて達成されるが、残念ながら、その蛍光性は亜硝酸によ って消滅するという理由で、この示例では満足すべきものでなかった事が判った 。しかしながら、このラベル用試薬はもうひとつの選択されるべき切断のための 試薬を部分的解重合を行うために採用した時は、使用にとって全く満足であるべ きである。 本実施例の場合はしたがって、使用に選ばれた蛍光性物質によるタッグはアン トラニリル酸(2-アミノ安息香酸;ABA;励起波長は290ナノメーター、放 射波長 390ナノメーターを持つ)で、手軽にそしてそれ相応に効果的である る。この試薬は先にK.R.AnumulaによってAnalytical Biochemistry,220,275-283 (1994)に記述されたものだが、下記に記述したようにいくらか修正した方法によ って、還元性のアミノ化反応による糖の還元末端に特異的にカップリングされる 。 すくなくともGAGsからの硫酸化した糖については、下記の反応条件が満た されるべきであることが知られている。共役されるべき(20〜100ナノモル )糖を遠心蒸発によりマイクロ遠心分離管の中で乾燥させ、200ミリモルのA BAと100ミリモルの還元体(シアノ水素化ほう素ナトリウム)を含有する2 50マイクロリットルのホルムアミドの中に直接溶解させ、そして50℃にて1 6〜24時間加熱する。 カップリングされた後、遊離したABA還元体とホルムアミドはたとえば透析 、弱アニオンによる交換クロマトグラフィあるいはゲル濾過のクロマトグラフィ などによる方法で、タッグされた糖類から取り除かれる。後者はそれが通常、注 ぎ込まれたサンプルの定量的回収を可能とするので、一般に好んで使用される。 次の工程は簡便なものとして見出だされている。サンプル(蒸溜水で全量1ミリ リットルに希釈された250マイクロリットルの反応体混合物)は2つの5ミリ リットルの商品名ハイトラップ(HiTrapTM 脱塩カラム、Pharmacia社の 製品)の上に注ぎ込まれる。これらのカラムは直列に繋がれ、1分間1ミリリッ トルの流速を持つ蒸溜水で溶離される。0.5ミリリットルの部分糖鎖が集めら れる。4またはそれ以上の単位糖から成る典型的な糖類では、空間速度(約7〜 12の部分糖鎖)で溶離する。これらの部分糖鎖は溜められ、冷凍乾燥または遠 心蒸発により濃縮される。このやり方は、タッグ試薬からタッグされた糖物質の 迅速な精製を可能とし、定量的な回収を与え、続いて行われる酵素が作用する条 件を妨害するであろう塩類の含まれていない生成物が得られる。 糖類−ABAの共役化合物の蛍光スペクトルはABAのないそれと比較して変化 していることが観察された。標本的には、その共役物は300〜320ナノメー ターの範囲で最大励起を示し、それは通常に得られる312ナノメーターの紫外 線(たとえば、ランプまたは透照用ランプ)による検出のために理想的である。 最大発光スペクトルは標本的には400〜420ナノメーター(明紫色の蛍光) の範囲にある。 蛍光性のタッグによるカップリングに続いて糖類は、もし必要ならば、陰イオ ン交換型の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)あるいは傾斜溶離法(PA GE)のような技術を用いた配列決定のための分析に先立って、さらに精製され る。後者の傾斜溶離法は精製の目的で特に有効に使用されているが、その理由は それがたとえば、Turnbull,GallagherらによるBiochemical Journal(1988)251,5 97-608および追加の改良でBiochemical Journal(1991)265,715-724の記載に見ら れるように、タッグされた糖類には+に負荷されたナイロン膜への電子移動によ って容易に元に戻ることのできるすぐれた解除性があるためである。ここではこ れらの出版物の内容を参照文献として再度挿入した。この技術においては、電気 泳動用のゲルにおける固有の帯パターンはカットされ、これらの位置は紫外線ラ ンプ(254または312ナノメーターの波長)を用いて達成される。糖類は3 7℃で5時間、回転ミキサーの上にあるマイクロ遠心分離管の中、5モル塩化ナ トリウム溶液の中で孵卵させることによりその膜から解離させることができ、次 いで上記に述べたような「ハイトラップ」脱塩カラムの上で、その溶液のクロマ ト展開によって脱塩できる。このやり方はサンプルが蛍光性物質によるタッギン グの工程の前に行われる均質化に精製を必要としないようなサンプルからの配列 のために糖類を調製する事にとって有用である。まさに、傾斜溶離法PAGEは その他の方法(例えば陰イオン交換型HPLC)に較べてより効果的に多くの糖 類を分割するので、配列決定のためにそれが均質な糖類の見本を調製するのに好 まれる方法なのである。 図1Aに図解したこのdp8の部分糖鎖を前述のpHNO2で処理すると、同じ図 面の図1Bに図解したように、末端でラベルされ、またはタッグされた部分糖鎖 (以後pHNO2部分糖鎖と言う)と各々新たに短くなったNREとの混合物が 生成するであろう。 次の段階では、pHNO2を含む混合物のサンプル、好ましくは整数比のサン プルは、入り易い硫酸グループと糖の残基を取り除くために、異なった特異性を 持つ酵素類(単独で、あるいは組合わせで)によってそれぞれ処理され、そして その結果生じた糖類は各々の部分について行われる傾斜溶離法のポリアクリルア ミドのゲル電気泳動法(傾斜溶離法PAGE)によって分離される。その結果、 添附の図面で図2のダイアグラムにおいて表示したような目で確認できる帯スペ クトル・パターンが得られる。 簡単にするために、この特異な実施例は末端での硫酸化および非硫酸化のヘキ スロン酸を除くための酵素の使用についてのみ記述しているが、しかしながら実 際には完璧な配列の同定を達成するために、若干の追加の処理が必要となるかも しれない。そのpHNO2部分糖鎖のサンプルはイズロネート-2-スルファターゼ 、グルクロニダーゼおよびイズロニダーゼ、そしてイズロネート-2-スルファタ ーゼとイズロニダーゼの組合わせを用いてそれぞれ分離して処理される。これら の酵素により処理されたサンプルは傾斜溶離法PAGEによる分離の異なった飛 跡の中で各々が分離されて分析される。かようにして、図2のチャートもしくは ダイアグラムにおいては、トラックcからfまでは酵素処理されたサンプルを表 わし、トラックbは酵素処理を施さないpHNO2の部分糖鎖I,II,およびIII( 図1B)が完全なセットに分離されていることを表わし、そして原型の部分糖鎖 のみ(部分糖鎖I)はトラックaに示されている。かようにして、この読み取り により、部分糖鎖Iの配列の大半を読むことが可能となる。この部分糖鎖の検出 の様式はそのタッグの性質に左右されることは勿論ではあるが、最も慣例的には 蛍光または蛍光グラフィックによる方法、あるいは例えば、この技術でよく知ら れているビオチン/アビジンによる検出技術を用いた比色法による方法がよく用 いられる。 要約すれば、図2において、異なったトラックでの試料の同定は下記の通りに まとめられる。 a)部分糖鎖I b)部分糖鎖I(pHNO2)、HNO2による部分水解物 c)pHNO2+イズロネート-2-スルフェイト(12Sase)帯移動マーク* d)pHNO2+グルコシターゼ(Gase)−帯移動マーク$ e)pHNO2+イズロニダーゼ(IDase)−帯移動マーク∞ f)pHNO2+イズロネート-2-スルフェイト+イズロニダーゼ −帯移動マークσおよびγ このようなゲルによる電気泳動の操作条件は以前からある参照文献、例えばTu rnbullおよびGallagher(1988)Biochem J.251,597〜608に記載の通りである。図 2に描かれた移動帯パターンから2,4,6および8の糖単位(dp2〜dp8)を伴った糖 類の異なった移動性を反映していることが判る。 光性物質によりタッグされた糖類の酵素処理と、処理された糖類のPAGEに よる分離に関する実施例1に適応しうるさらなる詳細な説明 上記に述べたように、部分的なHNO2の加水分解(pHNO2)によって生成 したタッグのついた糖類の酵素処理において、糖類の混合セットは整数比で(酵 素の消化に供した糖のセット1に対し、残りの未処理の糖の比が1である)分割 される。このように、最終の容積が125マイクロリットルのpHNO2により 処理されたサンプルは25マイクロリットルに5分割され、そのうち4つは異種 の酵素による処理に当てる。分割された各々は約200〜400ピコモルの糖類 を含有しているであろう。酵素による処理には10マイクロリットルの外酵素の 緩衝溶液(pH4.0で200ミリモルの酢酸ナトリウムの緩衝液)、ミリリッ トル当り2ミリグラムの牛の血清アルブミンを含む液の2マイクロリットル、2 マイクロリットルの適当な酵素(ミリリットル当たり3〜6Uの濃度、ここで1 Uは1分間に加水分解される1マイクロモルの基質を意味する)および最終容積 を40マイクロリットルにするための蒸溜水の添加を必要とする。次にこのサン プルは37℃で完全な消化を得るために通常に十分な30〜120分間孵卵させ る。後者は配列を決める過程にとって重要である。その理由は酵素消化が不完全 であると、より複雑な帯パターンが造られ、同時に配列の不均質により偽りの表 示を与えることになるからである。組合わせた酵素が要求される場所では、これ らはサンプルとともに段階的にあるいは同時に孵卵させる。これ以外のpHの最 適条件で酵素を使用する場合は、別の緩衝剤がこのpHNO2による反応を停止 させるためと同時に、一方では実際の酵素による消化を促進させるために使用 される。もし必要ならば、100℃で1〜5分間加熱することによってある酵素 の活性を異なった酵素による二次的消化に先立って破壊することが可能である。 サンプルの容量は電気泳動の分析に先立って、遠心分離による蒸発によって簡単 に縮小することができる。 ポリアクリルアミドのゲルを用いた電気泳動(PAGE)により配列の決定の 目的でその処理された糖類を分離する方法は非常に効果的であり、精製に関して は既に述べたように、傾斜溶離法PAGEは、単一のゲル上でそれが幅広いサイ ズ範囲で糖類について良好な分析が出来るという理由で、特に役立つ。このベイ シックな方法、消化されたオリゴ糖に関する精密図の作り方は以前にTurnbullお よびGallagherらにより(再度参照のこと;Biochem Journal(1988)251,597〜608 およびBiochem Journal(1991) 265,715〜724)示されたように詳細に述べられて いる。簡単に言えば、傾斜溶離法PAGEのゲルは代表的なもので長さ16〜32cm 、厚さ0.5〜3mmで長い形をした分析用ゲル(全アクリルアミドの濃度は20%〜50% 、架橋剤は0.5%〜5%)および短い堆積チップのゲル(代表的なものでは5%の全ア クリルアミド)から構成され、上記の緩衝系を用いて調製される。サンプル(代 表的には10%グリセロールの場合10〜20マイクロリットル)は堆積チップ 状ゲルの中にある間隙に装填され、150ボルトで30分間ゲルの中を走らせ、 続いてその操作が完了するまで(すなわち、マーカーの染料が予め定められた位 置まで移動するまで)200〜1000ボルトの負荷をかけ電気泳動させる。分 析された蛍光性のあるABA−糖類の共役化合物(ピコモルの量)の目視による 確認は紫外線透照器を用いて容易に達成できる。それらは裸眼で容易に見ること のできるシャープな明紫色の蛍光帯として現れる。感度の改良は接写の工夫のあ るCCD(Carge Coupled Device)カメラの使用で達成される。 配列決定の目的のためには、そのゲルには、pHNO2によるサンプルが実際 には適当な外酵素類で処理される場合と同様に、酵素により処理されていない最 初の糖構造のままタッグされた糖類およびpHNO2により生じた糖類のサンブ ルも装填されるべきである。このことにより、手の付けられていない糖類とpH NO2処理により生じた糖類のランニングの位置について、酵素処理された糖類 と直接比較する事とが出来るようになる。図2における移動帯パターンの説明 つぎに、図2における移動帯パターンをさらに詳細に述べる。トラック(a) は最初の部分糖鎖の大きさを表現し、トラック(b)は最初のpHNO2による 処理後の帯パターンを示している。dp6およびdp4で2つの追加の帯パターンが存 在しているのは、部分糖鎖I(図1)において(2)と(4)の位置でのGlcNSO3 残基の確認を意味する。ジ糖鎖(dp2)は見られないので、(6)の位置でのアミノ 糖はGlcNAcであることが推論できる。GlcNAcは、GlcAとはα1,4結合 でなければならないので、この後者の残基は(7)の位置に存在すると推論できる 。イズロネート-2-スルファターゼ(トラックc)で処理した後は、最初の部分 糖鎖のみが位置(帯*)を移動させているようであり、このことは(1)の単位が2 -O-硫酸グループであることを示している。β−グルコロニダーゼ(トラックd )のみが部分糖鎖II(dp6)に表わしている帯($)の位置を移動させているの で、これにより(3)の位置での残基はGlcAであることが同定できる。イズロニ ダーゼ(トラックe)は部分糖鎖IIIに表している帯(∞)の移動のみを引き起 しており、したがって硫酸化されないイズロネートは(5)の位置にあることにな る。最後に、イズロネート-2-スルファターゼとイズロニダーゼの組合わせ酵素 処理(トラックf)は部分糖鎖III(τ)および部分糖鎖I(σ)の両方とも移 動を起こしている。後者のケースでは、その移動性はスルファターゼの酵素単独 (トラックc;帯*)で処理した場合より大きい。このことにより、(1)での糖 残基は2-O-硫酸グループの酵素による除去後にイズロニダーゼ化しやすくなる イズロネート-2-硫酸であるということが確認される。かようにして、図2にお ける帯パターンによって、部分糖鎖Iが下記に示される特徴をもつ配列であるこ とを可能にしている。 GlcNSO3またはGlcNAc では6−硫酸塩 部分糖鎖I(図1)における単位糖(4)および(6)でアミノ糖に連結している6- O-硫酸の存在は図2に描かれた固有の帯パターンからは同定することはできな い。しかしながら、アミノ糖の6-O-硫酸化物は、その中でpHNO2処理の高い 比率の部分糖鎖の混合物を、末端連鎖であるヘキスロネートの除去を確実にする ためにイズロネート-2-スルファターゼ、イズロニダーゼおよびグルクロニダー ゼなどの外酵素の組み合わせによって処理し、それと同時になお部分糖鎖の末端 に曝されているアミノ糖から6-O-硫酸グループを取り除くであろうグルサコミ ン6-O-スルファターゼで処理するような特別なトラック(ここでは示されてい ない)に導くことによって容易に検出可能である。6-O-硫酸のロスは傾斜溶離 PAGEの上での移動性のシフトによって拾い上げることが出来る。例えば、単 位糖(4)(図1)について考えてみれば判る。これはpHNO2(図2のトラック b)処理の後の部分糖鎖II(dp6)の中に存在するであろう。この部分糖鎖IIの中 の端末GlcAを酵素により除去すれば、dp5の部分糖鎖(トラックd;記号$) を造り出す。この構造は非還元末端(NRE)で曝される位置にあるGlcNSO3 (6S)(単位糖4)を持っており、この6-O-スルファターゼ酵素により移動性の 増加を引き起している6-O-硫酸が取り除かれる。隣接するN−アセチル化基の配列についての追加的方法 HS/ヘパリンの糖類を配列する場合、時々1つまたはそれ以上のN−アセチ ル化のジサッカライドが別の種類であるN−硫酸塩化のジ糖類の配列の中のどこ にはいり込むかというケースに遭遇する。このことはpHNO2による処理では 外酵素の攻撃のための新しい還元末端を造り出すことができないことを意味して おり、そして同時にまた、ある位置において得ることの出来る配列情報が制限さ れることを意味する。例えば、本実施例の中の部分糖鎖Iは単位体(6)の位置で GlcNAcの残基を含有しており、したがってpHNO2による処理では(7)およ び(8)の位置から成る部分糖鎖を造り出せない。このことはこれらの残基が直接 には配列しないであろうことを意味する。しかしながら、この問題は外酵素であ るN−アセチルグルコサミニダーゼを用いることによって克服できる。pHN O2によって生成する部分糖鎖IIIはイズロニダーゼ(5の位置のイズロニック酸 の残基取り除くために)、グルコサミン6-O-スルファターゼ(6位置でのGlcN Acにある6-O-硫酸塩を取り除くために)、そしてN−アセチルグルコサミニ ダーゼ(6位置のGlcNAc残基を取り除くために)を用いて処理することが 出来る。この結果、7および8(すなわちGlcA−GlcNSO3 *)の位置から成る 部分糖鎖だけとなり、仮にも7位置の末端のウロン酸塩の残基がpHNO2の処理 によって造り出されたとした記述が既に存在していたとしても、これらの位置で のこのような残基の配列が確認出来るであろう。もし、1個以上のGlcNAcの 残基を入り込ませようとすれば、このプロセスはそれが入り込むまで何回も繰返 せばよい。硫酸ヘプリンの構造に関して現在までに知られている知識に基づけば 、この場合はその配列はO-硫酸塩による置換体のないGlcA−GlcNAcの残 基の繰返しが支配する配列になり易いと言える。このように、それぞれ各々のシ フトがそれぞれに同定されることを可能にする各々個別の酵素消化を行った後、 グルクロニダーゼあるいはN−アセチルグルコサミニダーゼを不活性化しておく 必要がある。(すなわち、両方の酵素の組合わせを用いたときに起り得る1回の ステップで崩壊するような残基の隣接配列を避けるために)配列のミクロ的差異 2つの極めて類似した構造は傾斜溶離法PAGEの上では単一の帯として走査 される可能性がある。しかしながら、述べられたこの配列決定の手順によって、 配列におけるこのタイプの差異は検出できるであろう。例えば、(3)の位置でい くらかの連鎖はGlcA−よりむしろIdoAを含んでいると仮定すると、(3)の位置 での存在頻度に比例したグルクロニダーゼ(トラックd)およびイズロニダーゼ (トラックe)による処理の後に、ヘキサおよびペンタの両方の帯が存在するで あろう。GaseとIdaseの両方の酵素を使用した1つのトラックでは、ヘキサか らペンタまでの帯においてその完全なシフトに影響を与える。このことは見た目 で明らかである。 N-硫酸(GlcNSO3)とN−アセチル化(GlcNAc)のグルコサミンの残 基の配列にも変化があるべきである。しかしこれは、還元末端(NRE)を持 つ非置換性のGlcNAc単位糖にのみ作用するN−アセチルグルコサミニダーゼ を使用すれば検出可能となる。もし、例えば(2)の位置でのGlcNSO3の単位糖 がしばしばGlcNAcであるならば、このことはイズロニダーゼ、12SaseとG aseとの混合物でその酵素を熱によって不活性化したカクテルを用いて孵卵され たpHNO2処理の糖類を追加のトラックに走査せることによって検出できる。 もし、単位糖(2)が常にGlcNSO3であるならば、dp7を越えた分子サイズの減 少はあり得ないであろう。しかし、糖類に比例してGlcNAcの存在がる場合は 、その存在はdp6(ヘキサ)での追加の帯によって示されるであろう。配列に関するさらなる見解 HSとヘパリンはともにGlcNSO3-がC-3の位置で、GlcA単位体がC-2の 位置でO-硫酸グループを含んでいる。しかしながら、エキソスルファターゼの 酵素は特にこれらの置換体を取り除く能力のあることが知られている。(例えば 以下の文献を参照のこと;Irwin G Leder(1980)“メチル-2-デオキシ-2-スルフ ァミノ−α-D-グルコピラノシド・3-スルフェートに作用する人間の尿からの新 奇な3-0スルファターゼ”Biochemical and Biophysical Research Communicatio ns,94,1183〜1189;Ulf Lindahlら(1980)“ヘパリンの坑トロンビン結合配列に おける3-O-硫酸D-グルコサミン残基の存在”;Crag FreemanおよびJohn J Hop wood(1989)“人間の肝臓、グルクロネート・2-スルファターゼ”Biochem.J.,259 ,209〜216およびCrag FreemanとJohn J Hopwood(1992)“人間とα-L-イズロニ ダーゼ”Biochem.J.,282,899〜908).したがって、これらの酵素はこの配列決 定の手順の中に組入れられている。同様にして、(エキソ)N−スルファミダー ゼ(例えば、Crag FreemanとJohn J Hopwood(1986)“人間の肝臓、スルフォヒド ロラーゼ・スルファミン酸”Biochem.J.,234,83〜92を参照のこと)はN-硫酸グ ループの存在を確認するために使用可能である。 以前に示したように、pHNO2に代わるべき多くの化合物もまた、最初の部 分解重合と内部結合の固有の切断のために有効である。知られている代替の試薬 または処理薬を用いた例には、pH4.0でHNO2の処理によってフォローさ れるヒドラジンによる分解(GlcNAc−→HexA結合を切断)が、そしてま た外酵素であるヘパリチナーゼ(GlcN.R−→GlcA結合を切断)およびヘパ リナナーゼ(GlcNSO3±(6S)−→IdoA(2S)結合を切断)の使用が含まれて いる。これらの後者のリアーゼ型の酵素もまた、ヘキスロン酸の残基の性質に関 して価値のある配列の情報を提供することが出来る。さらにヘパリナーゼ/ヘパ リチナーゼの処理による部分糖鎖のさらなる配列には、排除が目的の切断メカニ ズムを含んだこれらの酵素の内部的態様によって発生する非還元性末端の不飽和 のHexA(±2S)の残基の除去を必要とするかも知れない。しかしながら、こ のことは特別なバクテリア型酵素(グルコロネート・スルファターゼやグルコニ ダーゼ)または水銀塩(文献、U.Ludwigsら(1987)“不飽和のウロン酸の残基と 水銀塩との反応”Biochem.J.,245,795〜804)による処理によって達成される。 原理的には、この発明の方法はいかなる大きさの糖類の部分糖鎖にも応用可能 であり、実施において、その有効な範囲は今日得られる分離技術の分解能にかか っている。 さらにまた、既に述べたように、この配列決定の方法は、その他のグルコサミ ノグルカン(GAG´s)、糖蛋白質あるいはその他の糖鎖を含む物質から切り 取られた糖の配列に関する分析にも適用できる。 N−アセチル化のアミノ糖がGAG´sの中のすべてのジサッカラィドが単位 糖の構成分子として存在しているので、興味のある糖類がGlcNAc/GalNA cのヘキソサミニダーゼ結合位置でヒドラジン/pH4.0HNO2を用いた部 分的なヒドラジン分解によって切断でき、ここに述べられた手順に続いたエキソ グリコシダーゼおよびエキソスルファターゼの適当な使用により配列されるうる 部分糖鎖を造り出す。二者択一的にに部分的切断がGAG種の酵素(例えばコン ドロイチンおよびデルマタン硫酸の代わりにコンドロイチナーゼACおよびAB Cを、ケラタン硫酸の代わりにケラタナーゼ)により達成される。末端連鎖のタ ッギングと分離技術はHS/ヘパリンに関して述べた技術と類似のものであろう 。実施例2 ところで、以下の図示的実施例により、図3にポリアクリルアミドのゲルを用 いた電気泳動の帯パターンが示されているが、この図はいくらかの予備的な研究 から誘導され、下記に示す単純な繰返しの構造を持っている35Sにより新陳代謝 的にラベルされたヘキサ糖の部分糖鎖の配列関し、本発明のような手段を応用し たいくつかの態様を描き出している; この部分糖鎖の試験用サンプルは、影響を受けやすい結合で加水分解や部分解 重合のみを生じるために作られた条件のもとに、まず最初にHNO2で処理され た。その結果生じたpHNO2による部分糖鎖(dp 6,4および2)の混合物は次い でゲルを通じての濾過によって脱塩され、32.5〜40%傾斜溶離法PAGE ゲル上で、最初のままの糖物質(すなわち、その後処理が行われていない)かま たは異なった外酵素類の組合わせによって処理された後のいずれかが分析される 。組合わせた処理は示された順序にしたがって順次実施された。 図3に図示したトラックは下記の通りである。(BBおよびPRはそれぞれ、 ブロモフェノール・ブルーとフェノール・レッドのマーカーのための染料を意味 する)- (1) 処理されていないpHNO2の部分糖鎖 (2) Gaseのみ (3) I2 Saseのみ (4) I2 Sase+Idase (5) I2 Sase+I dase+G6Sase pHNO2の処理(トラック1)によって、dp6およびdp4の位置(矢印で示さ れた)で期待された主バンドが現れ、それは配列決定のために観察されなければ ならないこれらの帯の移動を意味する。dp6の矢印のついた帯は損なわれていな い最初の部分糖鎖に相当する。dp4の矢印のついた帯は構造が であることを示している。 (この特異な実施例において、dp2の生成物はゲルから離れて移動し、したがっ て見えなくなった事に注目のこと) 外酵素による処理について言えば、その結果は明瞭なNRE残基の段階的な除 去を示している。Gaseは影響を受けない(トラック2)。I2 Saseはdp6および dp4の両方から2-O-硫酸グループを取り除くように作用し、その結果帯がずれる (トラック3における帯、それぞれaおよびa´)。次に、I daseはイズロニッ ク酸の残基を取り除くように作用し、その結果ペンタ-およびトリ-の糖となる。 (トラック4における帯、それぞれbおよびb´)。G6 Saseはさらに6-O-硫 酸グループを取り除くように作用し、さらなる移動を与える(トラック5におけ る、帯c)。(トリサッカライドb´からの6-O-硫酸がとり除かれたことは結 果として、ゲルの移動が由来し、あるいは恐らく分離された部分糖鎖が放射性ラ ベル物質の蛍光グラフィクによる検出のために移されたナイロンの膜上の滞留時 間の不足のいずれかによって、そのパターンから消失したことに注目のこと)。 このテスト例において、その糖物質には選択的にラベルされたりマークが付け られたりした訳ではないが、先行した実際の結果からは、pHNO2は部分解重 合のために使用可能であること、また同時に、エキソグリコシターゼおよびエキ ソスルファターゼは、オリゴ糖の部分糖鎖の移動性において明確に予測できるシ フトを生み出すめにNRE(非還元末端)の糖残基を攻撃することが確認された 。 このように、わずか1つの小さなテスト・サンプルに関する実施ではあるが、 これらの結果は明らかに、このエキソ配列の手順が迅速でかつ正確に、単糖類の 残基とHS/ヘパリンの部分糖鎖のNRE端末での硫酸グループの配列を決定す るために使用することが出来ることを証明しているのみでなく、さらに加えてこ の普通に行われる手順は、GlcNSO3残基でHNO2のような選択的切断試薬を 用いた部分糖鎖の部分的内部切断によって発生する新たに造られた終端NREに も適用できることも証明している。糖類を固相の担持体に選択的にカップリングさせることを含む、代わるべき配列 に関する手法 糖物質の連鎖、とくに配列決定のために、還元末端で検出可能なラベリング化 合物によりタッギングするもう1つの方法は、それらの還元末端を通じてそれを 固相の担持物に選択的にカップリングさせるか付着させる方法である。グルコシ ド結合の中の部分的内部切断(例えばpHNO2による)は、糖鎖がこのように して固定化され、これ以上還元末端に接近しない部分糖鎖が徹底した洗浄によっ て簡単に除去され得るにも拘らず実施された。もし、それらの還元末端に付けら れた糖物質を固相の担持物質から脱離するための有効な手段があれば、タッグさ れた蛍光性糖類のpHNO2処理よって造られるそれらに相当する部分糖鎖の混 合物のセットを得ることが出来る。実際に、このことによって参照されうるマー キングのある還元末端が再び提供される。そのような手法はRadoffおよびDanish esky(1984)によりJ.Biol.Chem.,259,166-172の中で“参照マーク付き末端基”を 持つ多糖類の糖鎖を得るためにとして既に記述されており、その中で彼等は不溶 性で活性化されたSepharose(商標)のマトリックスのカップリング用 としてのカップリング剤(チラミン)をヘパリン糖鎖の還元性最終末端に付加し ている。 この方法において、糖物質の糖鎖について、通常はまず最初に、それらの還元 末端のタッグとして固相の担持体にカップリングするためのカップリング剤を取 付けることによる改良が選択的になされであろう。しかしながら、例えばブロテ オグルカンのような物質の糖類の組成の配列を決定する場合に、糖鎖の還元末端 が既にポリペプタイドの連鎖と結合しているか、あるいは共役結合しているとこ ろでは、この最初の改良は必要とされない。その理由は、これらの現に存在して いるポリペプタイドの鎖が適当な固相のマトリックスの担持体、例えばCNBr で活性化されたSepharose 4B(商標)の上にカップリングするため に直接使用できるからである。Lyonら(1987)Biochem.J.242,493-498 およびTurn bull,Gallagherら(1991)によるBiochem.J.277,297-303。 前記固相の担持体にカップリングして糖物質の固定化することを含む手段につ いては特別な研究がなされ、放射性が生化学合成的(例えば3H−グルコサミン で)にラベルされた極めて少量のサンプル(例えば培養された細胞程度の量)を 用いて、その配列を分析する本発明による分析法が実施されるに至った。 実際に、この手順もまた僅かながら改善されたが、その中では部分解重合の工 程がカップリングおよび糖鎖またはその部分糖鎖を固相の担持体の上に固定化す る前に行われる改善がある。例えば、糖物質はその還元末端で2−イミノ−ビオ チン・ヒドラジンの形でカップリング剤により最初にかつ特定的にタッグするこ とが出来、その後、それらは既に述べたようなpHNO2による処理に供される 。pHNO2による処理の後に、部分糖鎖を還元末端であるビオチン残基の力で アビジン−アガロースの上に捕獲することが出来る。完全な洗浄に続いて、付着 している糖類の残りはpH4の緩衝液でゲルを溶離することによるマイルドな条 件のもとで、ゲルから脱離させることが出来る。この回収された糖類はその後、 既に述べられたように直接配列のための分析に掛けられる。これらは、電気泳動 による分離の後に、再度引用した文献(Turnbull,Gallagherら,Biochemcal Jour nal(1988)251,597-608 およびBiochemcal Journal(1991)265,715-724)に述べら れているような方法、ナイロン膜物質と蛍光グラフィーへの電子移動によって簡 単に検出される。 上記に見られるように、この発明はいくつかの異なった態様を提供するもので あり、一般的に言えば、それは十分明確にあるいは不明確に、そして単純にある いはある一方のものとの組合せで、ここに開示されたすべて新規で発明力のある 特徴と態様を含んでいる。さらにまた、この発明の範囲は実施例によってあるい は単に記述的なあるいは説明的なセンスにおいて用いられた言葉や表現によって 制約されると解釈されるべきでないし、また多くの変更態様は添附された特許請 求の範囲に定義されたこの発明の範囲内で可能であろう。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】1996年12月2日 【補正内容】 それがゲル電気泳動法またはその他の適当な技術により分離可能で、単糖とそ れらの置換基が判読できるような配列情報を与えるという概念に基づくものであ ると考えることができる。この発明は主として硫酸ヘパリンやヘパリンに見出だ される糖類に関連して述べられており、この基本的原理である配列を知る手順は グルコプロテインの糖成分を含むGAG´s以外の多くの異なった糖類カライド にも応用できる。 特別なグルコシダーゼにおいて、糖鎖の非還元性末端での末端糖残基を除去す るための外酵素の使用は、そのような糖鎖の配列を決定する方法に関連して以前 から提唱されており、例えば、WO92/02816およびWO92/19974とWO92/19768 がある。しかしながら、これらの既往の技術による提唱では、前記外酵素で処理 する前に、内部グリコシド結合の切断を含む糖物質の部分解重合のような予備的 なステップについての記述はない。例えばWO92/02816においては、糖類の配列 決定の方法に関して提唱されており、そこでは最初には分断されない糖類の非還 元性末端において最終の糖残基を除去して同定し、有効な外酵素を用いること、 そして次のステップに進む前の各々の段階の後で回収した残存糖鎖で配列決定す ることが開示されている。しかしながら、WO92/19974とWO92/19768では外酵 素をとりわけ可能な配列決定剤として言及されているが、これらは、本発明に求 められているような予備的な部分解重合は実施しないで、くりの繰返しプロセス において分析されているオリゴ糖に直接応用できることを再度提唱している。こ れらすべての既往の技術による方法では、その配列に関する情報は本発明におけ るそれとは異なったやり方で得られ、かつ与えられている。 1つの承認がKyung-Bok Leeらによって研究報文Carbohydrate Resaearch,214( 1991),155-168,に与えられている。これはオリゴ糖の配列に関係したエキソグリ コシダーゼとエンドグリコシダーゼの使用に言及している。しかしながら、この 公表物には配列決定において本発明に関係する特許請求の範囲でその中に定義さ れているのと同じ手法で、エキソグリコシダーゼとエンドグリコシダーゼの両方 を組み合わせて使う事について開示されていない。 さらに特徴的には、本発明は糖鎖を構成している糖物質の分析し配列を決定す る方法を幅広く提供するもので、それは、それぞれのすべてが同一のものでなく 、しかも還元末端で参照可能な特徴を含むグリコシドの結合を通して内部結合し て いる3個以上の単糖の単位体を含む糖の連鎖から構成される糖物質を分析して配 列を決定する手法であり、その中に糖鎖の非還元末端で特定のグリコシド結合の みを切断する特性をもつことで知られる選択性のあるエキソグリコシターゼを含 む選ばれた外酵素を、配列に関する情報を得るために使用し、前記方法は以下の ステップから成ることを特徴とする; (a) 前記糖物質を対象として、内部のグリコシドの結合をその敏感性に比例し て切断するエキソグリコシターゼとして知られる結合特性に応じて作用する選択 的切断試薬を伴った制御された処理による部分解重合に供するステップ、即ち、 それにより、糖鎖の非還元末端から離れた敏感なグリコシド結合について、グリ コシド結合に対しそこに採用された選択的切断試薬の特性が与えられるすべて可 能な長さの中から特異な代表長を持つ糖鎖、最初から存在していて反応していな い糖鎖、および反応していない部分糖鎖から成る混合セットを生成させるために 、前記糖物質を制御された処理による部分解重合に供すること。 (b) 選択されたサンプル、または前記の糖鎖と前記部分糖鎖から成る前記の混 合物セットを外酵素を用いて処理するステツプで、その酵素は予め決められた手 順に従って単独でもしくは組合わせて使用し、すべての糖鎖の非還元末端で完全 な消化が行われ、かつ敏感な結合を切断するために幾分余裕のある酵素で処理す ること。そして, (c) 前記サンプルまたはサンプル類を分析するステップで、その中に存在し、 最初の糖物質の中にあったそれに相応する糖鎖の還元末端から誘導される還元末 端を破壊しない切断処理によって発生する種々の部分糖鎖を検出するための分析 を行い、前記結果を収集してその最初の糖物質における単糖の配列を少なくとも 部分的に推定することを可能にする情報を得るために分析すること。 本発明によってこの糖類の配列を決定する方法を実施するに当って、この糖物 質は一般に、通常は制御された部分解重合のステップに先立って、単糖の配列に 関係のある普通の参照標識あるいは読取り機構を提供するために還元末端に参照 しうる特徴を導入する目的で糖鎖をそれらの還元末端で修正し、かつ分析の際に 、 最初の糖物質の中のそれに相当する糖鎖の還元末端から誘導される還元末端を持 つ部分糖鎖が容易に検出できるように処理される。この末端の参照できる特徴は 、習慣的には単糖類にその還元末端で選択的に、例えば放射化学性、蛍光牲、ビ オチンあるいはその他の比色法で検出可能なラベリングによって提供される。 もし、糖物質の部分解重合を行うために、低pHの亜硝酸が以下に述べるよう な糖物質の部分解重合に使用された場合には、現在好まれて使用されている蛍光 性のラベリング剤には後にさらに詳しく記述べるアントラニル酸が用いられる。 しかしながら、もし亜硝酸以外の精選された分離剤がこの部分的解重合に持ち込 まれる場合には、例えばエンドグルコシダーゼの酵素、アミノクマリン・ヒドラ ジン、例えば7-アミノ-4メチルクマリン-3-アセチル・ヒドラジンが、比較的高 いラベル効果を持つ蛍光性のラベリング剤を提供するために好んで使用される。 放射化学性のラベリング剤には、トリチル化した水素化ほう素が使用される。 末端に参照付をつけた糖鎖または部分糖鎖を用意する技術において普段はあま り好まれては用いられない代わりの物質では、その糖鎖の還元末端を固相の担持 体にカッブリングさせて固定化すことができる。これにより、次の部分的解重合 処理によってそれらの部分糖鎖を作り出すことができ、その部分糖鎖が物理的に 分離され、取り除かれるべき最初の損なわれていない糖鎖の還元末端に近づかせ ないようにすることができ、その上で引き続いて固定化された部分糖鎖を固相の 支から解放し、次いで前に述べたような外酵素による処理のために準備される必請求の範囲 1. それぞれのすべてが同一のものでなく、しかも還元末端で参照可能な特 徴を含むグリコシドの結合を通して内部結合している3個以上の単糖の単位体を 含む糖の連鎖から構成される糖物質を分析して配列を決定する手法で、その中に 糖鎖の非還元末端で特定のグリコシド結合のみを切断する特性をもつことで知ら れる選択性のあるエキソグリコシターゼを含む選ばれた外酵素を配列に関する情 報を得るために使用され; (a) 前記糖物質を対象として、内部のグリコシドの結合をその敏感性に比例し て切断するエキソグリコシターゼとして知られる結合特性に応じて作用する選択 的切断試薬を伴った制御された処理による部分解重合に供するステップ、即ち、 それにより、糖鎖の非還元末端から離れた敏感なグリコシド結合について、グリ コシド結合に対しそこに採用された選択的切断試薬の特性が与えられるすべて可 能な長さの中から特異な代表長を持つ糖鎖、最初から存在していて反応していな い糖鎖、および反応していない部分糖鎖から成る混合セットを生成させるために 、前記糖物質を制御された処理による部分解重合に供すステップ、 (b) 選択されたサンプル、または前記の糖鎖と前記部分糖鎖から成る前記の混 合物セットを外酵素を用いて処理するステツプで、その酵素は予め決められた手 順に従って単独でもしくは組合わせて使用し、すべての糖鎖の非還元末端で完全 な消化が行われ、かつ敏感な結合を切断するために幾分余裕のある酵素で処理す るステップ、そして、 (c) 前記サンプルまたはサンプル類を分析するステップで、その中に存在し、 最初の糖物質の中にあったそれに相応する糖鎖の還元末端から誘導される還元末 端を破壊しない切断処理によって発生する種々の部分糖鎖を検出するための分析 を行い、前記結果を収集してその最初の糖物質における単糖の配列を少なくとも 部分的に推定することを可能にする情報を得る分析ステップ、 から構成される糖物質の分析方法。 2. 請求項1に記載の方法で、その中で前記糖鎖において、参照可能な特徴 をもつ前記還元末端を提供する検出可能なラベルまたはタッグがそれらの還元末 端に取り付けられ、そして、それらが放射化学のラベリング剤、蛍光性物質によ るラベリングおよび比色分析によって検出できるラベリング剤から選ばれたもの である方法。 3. 請求項2に記載の方法で、その中で還元末端を参照可能なものにし、そ れ が検出できるラベルまたはタッグを提供するために使用される試薬がアントラニ ル酸、アミノコウマリン・ヒドラジドおよびトリチエート・ボロハイドライドか ら選ばれる化合物である方法。 4. 請求項1に記載の方法で、その中で部分解重合の処理が、崩壊していな い最初の連鎖の還元末端には近づかない処理によって生成する前記連鎖を持つ部 分糖鎖を分離したり移したりすることができる一方で、前記の連鎖または還元末 端をもつ部分糖鎖を固相の担持体にカップリングさせることによって固定化され ることを可能にするカップリング試薬を使用し、これらの還元末端にタッグを取 り付けることにより修正した前記糖鎖を用いる方法。 5. 請求項4に記載の方法で、その中で前記糖鎖が前記固相の担持体にカッ プリングされ、それによって、その処理が崩壊していない最初の連鎖の還元末端 には近づかない部分解重合の処理によって生成する前記連鎖を持つ部分糖鎖が分 離されたり移されたりするステップに先立って固定化され、またその中で、外酵 素によるステップ(b)における処理に先立つ連続ステップにおいて、残存してい る固定化された部分糖鎖が前記固相の担持体から脱離することを含む方法。 6. 前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で選ばれた外酵素 には、前記糖鎖または部分糖鎖の非還元末端における硫酸グループを単糖類残基 から選択可能な制御された方法による除去を引起こさせるための特定のエキソス ルファターゼも含まれている方法。 7. 前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、糖物質の制御された部分 解重合をもたらすためのステップ(a)において使用される選択可能な切断試薬が 亜硝酸およびエンドグルコシダーゼ酵素から選ばれる方法。 8. 請求項7に記載の方法で、その中で前記選択可能な切断試薬においてそ れがN−硫酸アミノ糖とヘキスロン酸残基とを繋いでいるヘキソサミダーゼの結 合の切断には選択的に作用するが、N−アセチル化アミノ糖とヘキスロン酸残基 とを繋いでいるヘキソサミダーゼの結合の切断には作用しないようにした低pH の条件のもとに使用される化合物が亜硝酸である方法。 9. 前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、さまざまな時 間区分で、前記切断試薬を用いて分離された糖のサンプルを処理することにより 、制御された解重合のステップが行われ、そしてステップ(b)で用いる部分糖鎖 の混合セットを提供するためにその生成物を溜め、そのことが、ステップ(b)で 用いられた前記の部分糖鎖の混合セットの中にある部分糖鎖の長さが、全く短縮 されない完 全な長さから前記選択的な切断試薬で切断しうるこれ以上の内部グリコシドの結 合を持たない最小の長さまで広がった、あらゆる範囲に分布していることを証明 する手助けとなる方法。 10.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、分析ステップ (C)を実施する際に、切断処理によって生成する部分糖鎖がそれらの長さと組成 に別けて分離される方法。 11.請求項1から請求項9までのいずれかの項に記載の方法で、その中で、 ステップ(a)において糖物質の部分解重合により生成する部分糖鎖の混合物セッ トのサンプルを外酵素による処理を行わないで前記部分糖鎖を分子の長さにしが って分離するための分離処理に供し、そしてその他のサンプルは別にされて、こ れらその他の各々のサンプルがステップ(b)で異種の外酵素またはそれらを組み 合わせた外酵素で処理された後に、その中で長さと組成にしたがって部分糖鎖を 分離するために前記と同一の分離処理にかけられる方法。 12.請求項10または11に記載の方法で、その中で糖物質にあった最初の 糖鎖の還元性末端基を含む分離された部分糖鎖がそこにもたらされたラベルまた はタッグを検出することによって検出される方法。 13.請求項10、11または12に記載の方法で、その中で部分糖鎖の前記 分離が電気泳動による分離で、それによって糖物質の部分糖鎖が電気泳動の媒体 の中で異なった移動性を示す長さと組成の差異にしたがって分離される電気泳動 の分離技術によって達成される方法。 14.請求項13に記載の方法で、その中でステップ(a)からの部分糖鎖の混 合物セットの分離サンプルがステップ(b)の実施で異なった前記外酵素(単独ま たは組み合わせにおいて)で処理され、同時にステップ(c)にて電気泳動のゲル を持つ異なったトラックの中での電気泳動的による分離に掛けられ、それによっ て長さ、および/または組成に相違のある分離された部分糖鎖の異なったゲルの 移動性についての移動帯パターンの標本を与える方法。 15.請求項14に記載の方法で、その中で電気泳動的による分離が傾斜溶離 のポリアクリルアミドのゲルを用いる電気泳動法(グラジエントPAGE)によ って行われる方法。 16.請求項14または15に記載の方法で、その中で電気泳動法の終了後に 、分離された糖の部分糖鎖を電子移動の技術によって、ナイロン膜へ移す方法。 17.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、糖物質の元の 糖 連鎖の還元末端残基を含むラベルされ、あるいは“タッグ”された部分糖鎖がス テップ(C)の分析で、ステップ(b)で用いられた知られた特定の外酵素と結合して 、直接的な推論による配列に関する情報を与えることのできる、目視にて検出可 能なパターンを提供する方法。 18.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、糖物質がアミ ノ糖残基および硫酸化された単糖類、例えばグリコサミノグルカン・サッカライ ドなどを含有している糖の連鎖から構成されており、そしてステップ(b)に用い られる外酵素には、少なくとも下記に示す数種の外酵素;グルクロニダーゼ、イ ズロニダーゼ、N−アセチルグルコサミニダーゼ、イズロネート-2-スルファタ ーゼ、グルクロネート-2-スルファターゼ、グルコサミン-6-スルファターゼ(例 えば、N−アセチルグルコサミン-6-硫酸・スルファターゼ)、グルコサミン-3- スルファターゼおよびスルファメート・スルフォヒドロラーゼ(スルファミダー ゼ)が含まれる方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U G),AL,AM,AT,AU,BB,BG,BR,B Y,CA,CH,CN,CZ,DE,DK,EE,ES ,FI,GB,GE,HU,IS,JP,KE,KG, KP,KR,KZ,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,TJ,TM,TT,UA,UG,US,UZ,V N (72)発明者 ターンブル、ジェリミ、エーワン イギリス国 マンチェスター エム21 1 ワイジー、チョールトン−カム−ハーデ ィ、キルデアー ロード、7 (72)発明者 ホップウッド、ジョン、ジョセフ オーストラリア国 エスエイ 5066、スト ーニィフェル、モナート コート、2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 糖物質における単糖の連鎖の配列を決定するために、糖物質を分析する 方法において、その中で糖の連鎖の非還元性末端で特定のグリコシド結合のみを 切断する特性をもつことで知られるエキソグリコシターゼから成る選ばれた外酵 素を配列に関する情報を得るために使用され、それが以下のステップ; (a) 前記糖物質を対象として、ある既知の前もって定められた結合特性にした がって内部のグリコシド結合の切断に効果的で選択可能な切断試薬を伴った処理 による制御された部分解重合に供するステップで、それにより、そこに採用され た特異な選択的切断試薬のグリコシド結合の特性が与えられるすべて可能な長さ の範囲から特異な代表長を持つ部分糖鎖の混合物セットを生成させるために、前 記物質を制御された部分解重合に供するステップ、 (b) 部分糖鎖の選ばれたサンプル、または前記混合物からなるサンプルを予め 定められた手段にしたがって、その外酵素の単独かもしくは組み合わせで処理す るステップ、そして、 (c) 前記サンプルまたはサンプル類を分析するステップで、その中に存在し、 最初の糖物質の中にあったそれに相応する糖鎖の還元末端から誘導される還元末 端を破壊しない切断処理によって発生する種々の部分糖鎖を検出するための分析 を行い、前記結果を収集してその最初の糖物質における単糖の配列を少なくとも 部分的に推定することを可能にする情報を得る分析ステップ、 から構成される糖物質の分析方法。 2. 請求項1に記載の方法で、還元性末端に参照マークを導入したそれらの 還元性末端で上記糖物質の糖鎖を選択的に修正する予備的ステップもまた含む方 法。 3. 請求項2に記載の方法で、その中で糖の還元末端が参照できる特徴を与 える検出可能なラベルまたはタッグを前記糖鎖に取り付けることにより修正され 、そしてそれらが放射化学のラベリング剤、蛍光性物質によるラベリングおよび 比色分析によって検出できるラベリング剤から選ばれたラベルまたはタッグを付 けた方法。 4. 請求項3に記載の方法で、その中で還元末端を参照可能なものにし、そ れが検出できるラベルまたはタッグを提供するために使用される試薬がアントラ ニル酸、アミノコウマリン・ヒドラジドおよびトリチエート・ボロハイドライド から選ばれる化合物である方法。 5. 請求項2に記載の方法で、その中で部分解重合の処理が、崩壊していな い最初の連鎖の還元末端には近づかない処理によって生成する前記連鎖を持つ部 分糖 鎖を分離したり移したりすることができる一方で、前記の連鎖または還元末端を もつ部分糖鎖を固相の担持体にカップリングさせることによって固定化されるこ とを可能にするカップリング試薬を使用し、これらの還元末端にタッグを取り付 けることにより修正した前記糖鎖を用いる方法。 6. 請求項5に記載の方法で、その中で前記糖鎖が前記固相の担持体にカッ プリングされ、それによって、その処理が崩壊していない最初の連鎖の還元末端 には近づかない部分解重合の処理によって生成する前記連鎖を持つ部分糖鎖が分 離されたり移されたりするステップに先立って固定化され、またその中で、外酵 素によるステップ(b)における処理に先立つ連続ステップにおいて、残存してい る固定化された部分糖鎖が前記固相の担持体から脱離することを含む方法。 7. 前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で選ばれた外酵素 には、前記糖鎖または部分糖鎖の非還元末端における硫酸グループを単糖類残基 から選択可能な制御された方法による除去を引起こさせるための特定のエキソス ルファターゼも含まれている方法。 8. 前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、糖物質の制御された部分 解重合をもたらすためのステップ(a)において使用される選択可能な切断試薬が 亜硝酸およびエンドグルコシダーゼ酵素から選ばれる方法。 9. 請求項8に記載の方法で、その中で前記選択可能な切断試薬においてそ れがN−硫酸アミノ糖とヘキスロン酸残基とを繋いでいるヘキソサミダーゼの結 合の切断には選択的に作用するが、N−アセチル化アミノ糖とヘキスロン酸残基 とを繋いでいるヘキソサミダーゼの結合の切断には作用しないようにした低pH の条件のもとに使用される化合物が亜硝酸である方法。 10.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、さまざまな時 間区分で、前記切断試薬を用いて分離された糖のサンプルを処理することにより 、制御された解重合のステップが行われ、そしてステップ(b)で用いる部分糖鎖 の混合セットを提供するためにその生成物を溜め、そのことが、ステップ(b)で 用いられた前記の部分糖鎖の混合セットの中にある部分糖鎖の長さが、全く短縮 されない完全な長さから前記選択的な切断試薬で切断しうるこれ以上の内部グリ コシドの結合を持たない最小の長さまで広がった、あらゆる範囲に分布している ことを証明する手助けとなる方法。 11.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、分析ステップ (C)を実施する際に、切断処理によって生成する部分糖鎖がそれらの長さと組成 に別 けて分離される方法。 12.請求項1から請求項10までのいずれかの項に記載の方法で、その中で 、ステップ(a)において糖物質の部分解重合により生成する部分糖鎖の混合物セ ットのサンプルを外酵素による処理を行わないで前記部分糖鎖を分子の長さにし がって分離するための分離処理に供し、そしてその他のサンプルは別にされて、 これらその他の各々のサンプルがステップ(b)で異種の外酵素またはそれらを組 み合わせた外酵素で処理された後に、その中で長さと組成にしたがって部分糖鎖 を分離するために前記と同一の分離処理にかけられる方法。 13.請求項11または12に記載の方法で、その中で糖物質にあった最初の 糖鎖の還元性末端基を含む分離された部分糖鎖がそこにもたらされたラベルまた はタッグを検出することによって検出される方法。 14.請求項11、12または13に記載の方法で、その中で部分糖鎖の前記 分離が電気泳動による分離で、それによって糖物質の部分糖鎖が電気泳動の媒体 の中で異なった移動性を示す長さと組成の差異にしたがって分離される電気泳動 の分離技術によって達成される方法。 15.請求項14に記載の方法で、その中でステップ(a)からの部分糖鎖の混 合物セットの分離サンプルがステップ(b)の実施で異なった前記外酵素(単独ま たは組み合わせにおいて)で処理され、同時にステップ(c)にて電気泳動のゲル を持つ異なったトラックの中での電気泳動的による分離に掛けられ、それによっ て長さ、および/または組成に相違のある分離された部分糖鎖の異なったゲルの 移動性についての移動帯パターンの標本を与える方法。 16.請求項15に記載の方法で、その中で電気泳動的による分離が傾斜溶離 のポリアクリルアミドのゲルを用いる電気泳動法(グラジエントPAGE)によ って行われる方法。 17.請求項15または16に記載の方法で、その中で電気泳動法の終了後に 、分離された糖の部分糖鎖を電子移動の技術によって、ナイロン膜へ移す方法。 18.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、糖物質の元の 糖連鎖の還元末端残基を含むラベルされ、あるいは“タッグ”された部分糖鎖が ステップ(C)の分析で、ステップ(b)で用いられた知られた特定の外酵素と結合し て、直接的な推論による配列に関する情報を与えることのできる、目視にて検出 可能なパターンを提供する方法。 19.前項までのいずれかの請求項に記載の方法で、その中で、糖物質がアミ ノ 糖残基および硫酸化された単糖類、例えばグリコサミノグルカン・サッカライド などを含有している糖の連鎖から構成されており、そしてステップ(b)に用いら れる外酵素には、少なくとも下記に示す数種の外酵素;グルクロニダーゼ、イズ ロニダーゼ、N−アセチルグルコサミニダーゼ、イズロネート-2-スルファター ゼ、グルクロネート-2-スルファターゼ、グルコサミン-6-スルファターゼ(例え ば、N−アセチルグルコサミン-6-硫酸・スルファターゼ)、グルコサミン-3-ス ルファターゼおよびスルファメート・スルフォヒドロラーゼ(スルファミダーゼ )が含まれる方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6861254B1 (en) 1997-10-24 2005-03-01 Massachusetts Institute Of Technology Heparan sulfate D-glucosaminyl 3-O-sulfotransferases, and uses therefor
GB9814420D0 (en) * 1998-07-03 1998-09-02 Cancer Res Campaign Tech Sequence analysis of saccharide material

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5100778A (en) * 1989-10-03 1992-03-31 Monsanto Company Oligosaccharide sequencing
US5284558A (en) 1990-07-27 1994-02-08 University Of Iowa Research Foundation Electrophoresis-based sequencing of oligosaccharides
US5667984A (en) * 1991-05-07 1997-09-16 Oxford Glycosystems Ltd. Sequencing of oligosaccharides
JPH06507242A (ja) * 1991-05-07 1994-08-11 オックスフォード・グリコシステムズ・リミテッド オリゴ糖の配列決定

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016015942A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 学校法人 愛知医科大学 グリコサミノグリカン糖鎖の配列構造を決定する方法

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