明 細 誊
糖鎖の《造法及び翰液 技 術 分 野
本発明は、 グルコース、 マルトース、 マルトオ リ ゴ糖等の定まつ た糖鎖長の糖類を単品で髙純度に得る製造法に闋する。
"rf1 景 : ά 術
特定糖鎖長の糖類を単品で高純度に得る方法としては、 これまで、 澱粉等のグルカンを単独又は 2種以上の適当なァミ ラーゼ類で分解 し、 これを公知の様々な力ラムクロマ トグラフィ一等によって他の 目的としないオ リ ゴ糖ゃ単糖から分離するか (例えば、 澱粉科学ハ ンドブック, Ρ452, 1987、 特開昭 57-209000 号公報、 特開昭 62-19210 号公報、 特公平 2 - 17158号公報) 、 又はそれを更に結晶化に導いて、 他の微量に混在している目的としないォ リゴ糖ゃ単糖から分雜する 方法 (例えば、 澱粉科学ハン ドブック, Ρ456, 1987) 等が知られて いる。
しかしながら、 上記いずれの方法もダルコ一スゃ未切断のデキス ト リ ン、 その他目的としないォ リゴ糖の副生を本質的に伴い、 これ ら目的としない糖類を、 反応系から除く ことは実質的にできなかつ また、 微量の目的としない糖類の共存は、 目的とする特定糖鎖長 の糖類の結晶化を著しく妨げることが判っていた。
更に、 上記公知の方法によって、 できる限り髙純度のォ リ ゴ糖を 得ようとすると、 製造工程が複雑になり、 収率面ゃコス ト面で問題
があつた。
発 明 の 開 示
従って、 本発明者らは、 糖類の公知製造法には改善の余地が多分 にあると考え、 特に医薬用に適した目的としない糖類を実質的に含 まないダルコース、 マルトース、 マルトォ リゴ糖等の特定糖鎖長の 糖類のみを単品で製造する方法の構築を試みた。
本発明の要旨は、 以下の一連の操作を連繞して行うことにある。 即ち、 目的とする特定糖鎖長の糖類に対し実質的に分雜可能な物 質 (以下 「分雜可能物質」 という) に、 糖鎖転移酵素により直接又 は中間体を介して他の糖鎖供給源から糖鎖を耘移させ、 得られたォ リゴ糖に、 オ リゴ糖に対して特定の長さの糖鎖をェキソ型に切り出 す酵素 (以下 「ェキソ型切断酵素」 という) を作用させて目的とす る特定の糖鎖長の糖類を単雔するという方法である。
本発明を以下に詳述する。
本発明で用いる分雜可能物質は、 ヰ トサンビーズ、 イオン交换樹 脂、 合成髙分子樹脂、 若しくはその他固定化担体として用いられて いる担体又は次の一般式 〔 I 〕
(以下次貢)
(式中 Rは、 水素、 低級アルキル、 ヒ ド πキシ了ルキル、 フヱニル アルキル、 フエニルァルケニル、 フヱニル了ルキニル、 フエノキシ 了ルキル、 フユノキシアルケニル又はフ Xノヰシアルヰニルを示す t ここにおけるフヱニルには、 g换されているものも含む。 ) で表さ れる化合物 (以下 「モラノ リ ン類」 という) 、 ノ ジリマイ シン、 了 ミ ノ シク リ トール、 了ミノ シク リ トール誘導体若しくはダルク口ン 酸又はこれらのダルコシル若しく はォ リゴダルコシル体等のィォン 交換樹脂に吸着可能な極性を有する糖類 (以下 「極性糖」 という) 等である。 担体は、 ビーズ状、 胰状、 繊維状等を間わない。 モラノ リ ン類は、 桑白皮や放線菌等より得ることができる (例えば、 特願 昭 54- 159417 号、 特願昭 55-76838号、 特公昭 56- 9919 号公報、 特願 昭 57-93997号、 特公昭 59-27337号公報) 。 モラノ リ ン類のダルコ シ ル及びォ リゴダルコ シル体は、 既に開示されている方法によって製 造することができる (例えば、 了グリカルチュラル アン ド バイ ォロジカル ケ ミス ト リ ー、 2159 (1985) ) 。 アミ ノ シク リ ト ールは、 バリダマイ シン類等から得る方法が開示されており (例え ば、 特願昭 55- 128157号) 、 また、 市販のバリダマイ シン製剤から 調製できる。
末端にダルコシル又は極性糖等、 糖鎖転移酵素により糖鎖を転移 されうる残基を有しない担体に糖鎖を転移させるためには、 前もつ
て担体に、 糖鎖転移酵素により糖鎖を転移され όる残基を有する中 間体を、 直接又はスぺーサーを介して結合させておく必要がある。 ここに、 中間体としては、 極性糖、 グルコース等の単糖、 マルトー ス、 マル ト ト リオース等のォ I)ゴ糖等を挙げることができる。 担体 に中間体を結合させるためには、 例えば、 アミ ノ基を末端に持つス ぺーサ一を結合させたキ トサンビーズの担体に、 中間体としてのマ ルトースを水素化シァノホウ素ナ ト リ ウム (NaBH3CN)のような還元 剤で結合させる方法等を挙げることができる。 ここに、 スぺーサー と しては、 ォキシラ ン、 グルタルアルデヒ ド (GLA)等、 固定化技術 に用いられるモノ ファ ンク ショナル及びバイ フア ンク ショナルな物 質を挙げることができる。
他の糖鎖供給源から糖鎖を転移させるために用いる糖鎖転移酵素 としては、 例えば、 サイ ク T3デキス ト リ ング!) コ シルト ラ ンスフユ ラーゼ (CGTase) 、 —了ミ ラーゼ等を挙げることができる。
CGTaseは、 これまでいくつかの種類の菌秣からの生産が報告され ており、 例えば、 バチルス · マセランス、 バチルス ' メガテ リ ゥム、 バチルス ' サーキュラ ンス、 好アル力 リバチルス、 i 熱性バチルス 等からの生産が報告されている。 それぞれ生産されるサイクロデキ ス ト り ン類は各々特徴を持っているが、 本発明に用いる CGTaseは、 これらどの型の CGTaseであっても充分にその目的を果たすことがで きる。 また、 酵素以^にもある種の菌株は、 直接糖転移生成物を形 成することが知られているが (例えば、 日本廣芸化学会大会講演要 旨集, 4N-2, 昭和 56年 3月 10曰発行) 、 そのようなものでも本発明 に係る糖鎖転移酵素としての目的を果たすことができる。
糖鎖転移反応における PH、 反応温度は、 用いる糖鎖転移酵素によ つてそれぞれ若干異なるが、 例えば、 CGTaseを用いる場合、 pHは 4. 0 〜: 11. 5の範囲、 好ましく は pH 5. 5〜10. 5の範囲が適当であり、 反応 温度は、 20〜85 tの範囲、 好ましくは 45〜65 tの範囲が適当である。 糖鎖転移反応に要する時間は、 CGTaseを耘移酵素として用いた場合、 PH、 反応温度、 酵素濃度、 糖鎖供給源の濃度によってもかなり異な るが、 通常、 数時間〜 4 日間である。 CGTaseの使用量は、 糖鎖転移 酵素により糖鎖を転移されうる残基にできる限り多く の糖鎖を転移 させることが好ましいので、 糖鎖供拾源の澱粉系多糖に対して酵素 の割合は多い程良好な結果が得られる。 具体的には、 用いる糖鎖供— 給源の澱粉系多糖、 P H、 反応時間により異なるが、 およそ繳粉系多 糖 l g当たり 500〜5000単位 (B . V法) 、 好ましく は 1000〜2000 単位が適当である。
ここに、 糖鎖供給源としては、 澱粉、 澱粉系糖質又はサイ クロデ キス ト リ ン等を挙げることができる。 濺粉は、 市場に流通している 商業用澱粉のいずれでも用いることができる。 また、 澱粉系糖質と しては、 各種デキス ト リ ン、 アミ ロース、 アミ ロぺクチンのような 中間加水分解物又は高重合度、 中程度若しく は低重合度のものいず れでも用いることができる。 澱粉系多糖の濃度は、 製造上の要請に 応じた作用時間、 転移酵素量によって異なるが、 5〜60 %、 好まし く は 10〜20%が適当である。 デヰス ト リ ンであれば 30〜50 %までが 実用的である。 ただし、 澱粉を糖鎖供給源として髙«度で用いる場 合、 その粘度は著しく高くなるので、 糖鎖転移反応を行う前に、 澱 粉を CGTaseや α—ァミ ラーゼ等で液化しておくのが一般的である。
また、 添加する澱粉系多糖の利用率を髙めるためには、 耘移酵素量 に対して澱粉系多糖の相封的添加量を少し低い濃度にすることが好 ましく、 例えば、 澱粉系多糖 1 g当たり糖鎖転移酵素量 2000〜3000 単位が好ましい。
分雜可能物質として極性糖を用いる場合、 その濃度は、 例えば、 モラノ リ ンの場合、 15%程度まで上げることができる。 しかし、 糖 鎖供給源のモラノ リ ンに対する重量比は、 2〜20倍程度が効果的で める G
分錐可能物質として担体を用いた場合は、 糖鎖転移反応終了後、 ¾贛「糖鎖が延長された祖体を充^に洗浄する。 また、 洗狰後、 例 えば、 100で、 5分間加熱して残存の糖鎖転移酵素を失活させ、 更 に充分に洗浄することもできる。 用いた糖鎖転移酵素は、 限外攄過 (以下 「UF」 という) 法等で容易に回収することができる。
分雜可能物質として極性糖を用いた場合は、 糖鎖転移反応終了後、 極性糖及びその糖にダルコースオ リゴマーが転移したものをィォン 交換樹脂に吸着させる。 この場合も用いた糖鑌転移酵素は、 UF法等 によって容易に回収することができるので、 糖鎖転移酵素を回収し ない場合は反応液をそのまま、 回収する場合は ϋΡ胰処理後、 濾過液 を適当なイオン交換樹脂にかける。 ここに、 イオン交換榭脂として は、 ダウエックス 50W-X2 (登録商標) 、 ダイヤイオン SA-11A (登録 商標) 、 アンバーライ ト I R-120 (登録商標) 等を挙げることができ、 極性糖の極性によって適宜選択する。 イオン交換樹脂の量は、 反応 に用いる極性糖の量により増減しなければならないことは言うまで もない。 また、 極性糖及びその糖にダルコースオ リ ゴマーが転移し
たものをイ オン交換樹脂に吸着後、 通常、 充分に洗浄する。 そして、 洗浄後、 これらをィォン交換樹脂から溶出させるのが一般的であり、 例えば、 1 Nのアンモニア永等で溶出させる。
続いて、 ェキソ型切断酵素に適した pHにおいて、 ェキソ型切断酵 素を、 通常、 反応温度 30〜55 tで数時間〜 2 日間作用させるが、 ェ キソ型切断酵素としては、 ダルコアミ ラーゼ、 )9一アミ ラーゼ、 マ ルトオ リゴ糖生成酵素等を挙げることができる。 例えば、 マルトー スを製造する場合、 一アミ ラーゼを用いることができるが、 用い る 9一アミ ラーゼに適した pH 4. 5〜 6. 0、 例えば、 pH 4. 8に反応液 を調整し、 β—了 ラーゼを反応液に入れ、 反応温度 30〜601:の間 で 1〜 2 日間反応させるのが適当である。 ェキソ型切断酵素の添加 量は、 用いるヱキソ型切断酵素ゃ分雜可能物質の種類にもよるが、 分雜可能物質が担体の場合、 担体 l m£当たり 2(!〜 100単位を加えれ ば、 工業上 1 曰の作業時間内に切断を終えることができる。
分離可能物質として極性糖を用い、 先の操作でィォン交換榭脂か ら溶出させた場合、 ェキソ型切断酵素を作用後、 そのまま、 又は適 当な UP膜法等の分雜方法によりェキソ型切断狳素を分雜し、 再度、 用いた極性糖を吸着するィォン交換樹脂にかけることによって、 実 質的に目的とする特定糖鎖長の糖類のみを単雔することができる。 樹脂量は、 主として仕込んだ極性糖の量により増減する必要がある。 分雜可能物賈として極性糖を用い、 先の搔作でィォン交换樹脂か ら溶出させないままェキソ型切断酵素を作用させた場合、 又は分雜 可能物質として担体を用いた場合は、 ェヰソ型切断酵素を作用後、 攩過ゃ ϋΡ膜法等の適当な分離方法により、 ェキソ型切断酵素を分雜
することによって、 実質的に目的とする特定糖鎖長の糖類のみを単 雜することができる。
上記のようにして分雜されたェキソ型切断酵素は、 再利用するこ ともできる。
最終的に得られた液を濃綰するには、 ロータ リ ーエバポレーター による減圧濃縮法、 ^浸透圧 (R0) 胰法等、 汎用されている濃縮手 段により行うことができる。
分離可能物質として極性糖を用いた場合、 糖鎖転移酵素及びェキ ソ型切断酵素は、 溶液状で用いることもできるが、 汎用されている 公知の面定化酵素を製造する方法で調製した固定化酵素の型で反応 させることもできる。 特に、 粗酵素を用いる場合には、 面定化酵素 を用いることは夾雑物を少なくでき、 精製工程上有利である。
本発明に係る製造法によって製造されるマルトースの反応を図式 化すると次のようにな.る。
(以下次頁)
Ψ ▼ τ ▼ ▼ τ
A -G- G-G- G-G- G-G- G - G— G-G- G-G
T ▼ ▼ ▼ T
A -G-G- G-G— G-G— G-G- G-G— G-G
▼ ▼ T ▼ T
A -G - G-G— G-G— G-G- G-G - G-G
▼ ▼ ▼ ▼
A -G-G- G-G- G-G— G-G— G-G
T T T T
A - G— G - G— G- G— G-G― G - G
▼ ▼ T
T
A -G-G- G-G
T
A -G- G-G
A -G-G
A -G
A
(式中、 Aは分鎗可能物質を、 Gはグルコースを、 Bは J9一丁ミ ラ ーゼを、 それぞれ表す。 ただし、 すべての Aは、 同一とは限らない Vは、 /3—アミ ラーゼの切断箇所を示す。 )
上式のように、 /9一アミ ラーゼは、 その性質上、 二糖叉は三糖を 切断せずに残す (上式の場合、 G- G、 A -G及び 。 従って、 溶液状であり中性糖であるマル トース (G-G)のみを、 固形状又は極 性糖であるその他 (A、 A -G及び A - G-G〉 のものから、 據過又はィ オン交換榭脂等により、 容易に単雜することができる。
そして、 マルトースを分雜後、 糖鎖転移酵素は、 再びその他の残 澄の上に糖鏔を延長でき、 結局、 糖鎖転移反応、 切断反応、 分雜を
繰り返すことにより、 連続的なマルトースの生産が可能となる。 以上より、 本発明に係る製造法は、 連耩性を兼ね備えた、 実質的 に目的とする特定糖鎮長の糖類のみを单品で得ることができる新規 且つ面期的な製造法であるということができる。 また、 本発明によ れば、 特定糖鎖長の糖類のみが得られるという利点だけでなく、 従 来法と比較して製造工程が非常に簡易的であり、 柽費、 労力等を大 幅に節減することができ、 収率も充分に高め得る。
本発明の製造法で得られる糖類、 例えば、 マルトースは、 特に髙 純度が要求される医薬用に有用であり、 その使用形態としては、 点 滴剤等を挙げることができる。 また、 当然に食品用としても用いる ことができる。 マルト ト リオース、 マルトテ トラオース、 マルトぺ ンタオース、 マルトへキサオース等は、 診断薬等として用いること ができる。 更に、 マルト一スを還元して.製造される甘味剤のマルチ トールの結晶化は、 原料のマルトースが純粋なもの程良好であるの で、 本発明の製造法で製造されるマルトースは、 この点に対しても 非常に有効である。
本発明に係る糖類を医薬用として適用する例としては、 例えば、 輸液等を挙げることができる。 輸液に適用する場合に、 例えばマル トースはその 10 %溶液が等張であり、 等量のダルコースの 2倍のェ ネルギー価を有すること等から、 グルコース等よりも有益であるこ とが知られており ( 「麻酔と蘇生」 20巻 3号 163頁。 1984年) 、 同 様に等張のマルト ト リオース 15 %溶液はグルコースの 3倍のエネル ギー価を有して有効性が更に髙ぃ。 本発明に係る糖類を医薬用に適 用する場合には、 例えば、 以下の組成のものを適用することができ
るが、 一般的には、 糖 (マル ト ト リオース、 マル トテ トラオース、 マルトペンタオース、 マルトへヰサオース等) を単独で、 又はグル コース若しく はマルトースと同時に含有させ、 適宜塩化ナ ト リ ウム、 塩化力 リ ゥム、 齚酸ナ ト リ ゥ厶等の無機塩を含有させることができ 0
(輪液組成例)
マル ト ト リオース 15 g、 塩化力 リ ウム 0. 03 g、 塩化力ルシゥ ム 0. 02 g、 塩化ナ ト リ ウム 0, 6 g、 乳酸ナ ト リ ウム 0. 31 gを混 合し、 輸液 100m£の組成とする。
発明を実施するための最良の形旗
次に、 本発明を参考例及び実施例により、 更に詳細且つ具体的に 説明するが、 本発明はこれらの例に限定されない。
参考例 1 固定化 CGTaseビーズの調製
まず、 バチルス · マセランス CGTase (コンチザィム、 天野製薬社 製) 200m£を 0. 01M酢酸缓衝液 (PH6. 0)に対して透析した。 別に、 ヰ トパール BCW- 3010 (登録商標、 富士枋綾社製、 以下同じ。 ) 50 m£を 2. 5 グルタルアルデヒ ドを含む 0. 1M齚酸緩衝液 (pH5. 0)で 24時 間室温で穩やかに振鑀した後、 充分に水洗した。 そして、 この活性 化されたキ トパールに上記の透析内液を遣心分離した上清を加えて 4 :で 16時間穗やかに振盪しながら酵素の結合をさせた後、 充分に 氷洗した。 これによつて、 23. 8rag蛋白質 ビーズの本固定化酵素 を得 。
参考例 2 面定化 ー了ミ ラーゼの調製
まず、 さつまいも由来の J9ーァミ ラーゼ (シグマ社製、 硫安懸漪
液) 4. 8m£を 0. 01M 酢酸緩街液 (ΡΗ5. 0)に対して透析した。 別に、 キ トパール BCW-3010 10m£を 2. 5%グルタルアルデヒ ドを舍む 0. IMS 酸緩衝液 (PH5. 0)で 24時間室温で穏やかに振盪した後、 充分に永洗 した。 そして、 この活性化されたキ トパールに上記の透析内波を遠 心分雜した上清を加えて 4 :で 16時間穏やかに振盪しながら酵素の 結合をさせた後、 充分に水洗した。 これによつて、 6. 44ng蛋白質 m£ビーズの本固定化酵素を得た。
参考例 3 キ トサンビーズにマルトースを結合させた担体の調製
キ トサンビーズとしてキ トパール BCW-3010 5 m£とマルトース 1. 8g をメタノ一ル 永 = 1 / 1の混合溶媒 20m£に加え、 マルトースを溶— _ 解した後、 永素化シァノホウ素ナ ト リ ゥムを加えて酌酸にて PHを 3 〜4に会わせ、 3 日間反応させた。 そして、 ビーズを ¾過した後、 充分永洗して本担体を得た。
参考例 4 固定化ダルコ了ミ ラ一ゼの鏞製
ダルコアミ ラーゼ 「ダルクザィ ム NL-3」 (天野製薬社製) 35 ·2に ィォン交換水 35 を加え希釈し、 UP法で精製して得られた酵素濃縮 液をカラムに充填したキ トパール BCW-3010 33 に導入し、 吸着さ せた。 即ち、 この酵素液が、 最終的に 0. 05M 酢酸緩衝液 (PH 5. 0) 56 £に含まれるようにした液を 8 tで 24時簡循環させることにより 吸着させ、 その後、 0. 05M 齚酸緩衝液 (PH 5. 0) 150 £で洗浄し、 2. 5%グルタルァルデヒ ドを舍む0. 0511 齚酸緩衝液 (PH5. 0) 120Jを 力ラムに循環させて面定化を完了した。 余分のグルタル了ルデヒ ド は、 550 ·βの氷を通すことにより除去した。 これによつて、 24. 4nig 蛋白質 Ζπώビーズの本固定化酵素を得た。
実施例 1
50m 三角フラスコにモラノ リ ン、 N—メチルモラノ リ ン、 N—ぺ ンジルモラノ リ ン、 N—ヒ ドロキシェチルモラノ リ ン、 N—ブチル モラノ リ ン及びダルコ シルモラノ リ ンをそれぞれ 300mgとり、 これ らに各々可溶性澱粉 1200ragを加え、 水 10m£に加温溶解させ、 参考例 1の方法で調製した固定化 CGTaseビーズ 5 m£を加え、 40 :で 3 日閱 振盪し転移反応を行わせた。 そして、 これら各々の反応液から 3 m£ とり、 10m£の強酸性イ オン交換樹脂ダウエックス 50W-X2にかけ、 充 分水洗して 1 Nアンモニア水 60w£で溶出し、 ロータ リーエバポレー ターで濃縮乾固した。 この糖鎖転移物の重量を表 1 に示し、 それぞ れの TLC (キーゼルゲル 60F2 "、 メルク社製 ;展開溶媒 : n-プロパノ ール アンモニア水 Z永- 6 Z 2 Z 1.、 発色剤 : 10%硫酸のェタノ ール溶液を聩霧後、 火炎上で加熱、 以下同じ。 ) を図 1 に示した。 次に、 糖鎖転移物を 50ing/m になるように水に溶解させ、 2H塩酸 で PHを 5〜 6に合わせ、 これに参考例 2の方法で調製した固定化 ]9 一アミ ラーゼを 200粒加え、 37でで 5時間反応させた。 この J9ーァ ミ ラーゼ反応液の TLC を図 2に示した。
図 2からそれぞれマルトースを生成していることは明らかである。 銃いて、 それぞれの β—了ミ ラーゼ反応液を 10 の強酸性ィォン 交換樹脂ダウエツクス 50W-X2にかけ、 通過液を 2Νカセィ ソーダで中 和後、 ロータ リ一エバポレーターで濃縮乾固した。 得られたそれぞ れのマルトース重量は、 表 1 に示した。
(£1下次頁)
表 1
また、 これらのマルトース画 の TLC は、 図 3に示した。
図 3からマルトースのみ生産されていることが明らかである。 実施例 2
50m2三角フラスコにバリダミ ン 60rogと可溶性澱粉 1200ragを入れ、 10m£の水を加え加温溶解させ、 これに参考例 1の方法で調製した固 定化 CGTaseビーズ 5 m£を加え、 40 tで 3 日間振盪し転移反応を行わ せた。 そして、 この反応液から 3 m とり、 ΙΟπώの強酸性イオン交換 樹脂ダウェッ クス 50W-X2にかけ、 充分永洗して 1 Νアンモニア永 60 JH£で溶出し、 ロータ リ ーエバポレーターで濃縮乾面した。 この糖鎖 耘移物の重量は 274mgであり、 糖鎖転移物の TLC は図 4に示した。
次に、 この糖鎖耘移物に氷 5. 5ι ^を加え、 2N塩酸で P Hを 5〜 6に 合わせ、 これに参考例 2の方法で調製した固定化 )9一アミ ラーゼを 200粒加え、 37でで 5時間反応させた。 この j9一アミ ラーゼ反応液
の TLC を図 5に示した。
図 5からマルトースを生成していることは明らかである。
銃いて、 この ーア ミ ラーゼ反応液を 10m£の強酸性イオン交換樹 脂ダウェ クス 50W-X2にかけ、 通通波を 2Nカセイ ソーダで中和後、 ϋータ リーエバポレーターで濃縮乾固した。 得られたマルトース重 量は、 113ragであった。 また、 このマルトース画分の TLC は、 図 6 に示した。
図 6からマルトースのみ生産されていることが明らかである。 実施例 3
ねじ口試験官に N- (1, 3—ジヒ ドロヰシー 2—プ π ビル) パリォー ルァミ ン 60rogと酵素デヰス ト リ ン 「了ミ コール」 (登錄商標、 日本 澱粉社製) 240 rag、 更に、 CGTase 「コンチザィム」 (天野製薬社製 ) l «gを加え、 計 2 «gになるように永を加えて 50 tで 48時龃振盪し ながら転移反応させた。 反応液全体を約 10«£の強酸性ィォン交换榭 脂ダウェックス 50W-X2に通して充分水洗し、 1 N了ンモニァ氷 60m で溶出し、 面分をロータ リ一エバポレーターで濃榕乾固した。 得ら れた糖鎖転移物の重量は 118. 6ragであった。
この糖鎖転移物に 0. 1M齚酸緩街液 (pH 4. 8) 10m£を加えて溶解さ せ、 耪いて ]9一アミ ラーゼ (サツマィモ由来、 硫安懸濁液、 生化学 工業社製) IOO J ίを加えて 37tで 16時閽反応した。 そして、 この β—了 ミ ラーゼ反応液を 10m£の強酸性ィォン交換樹脂ダウェッ クス 50W-X2にかけ、 素通り区分を洗液と共に 2N水酸化ナ ト リ ゥムで中和 し、 ータ リ一エバポレータ一で濃縮乾面して 129. 8ng のマルトー スを得た。
実施例 4
ォリゴダルコシルモラノ リン 4. 7gを水 170m£に溶解し、 pH 4. 9に 1N塩酸で調整した後、 )5—ア ミ ラーゼ (セルパ (SBRVA)社製、 甘藷 由来、 848 U/ng蛋白、 3回再結晶品、 5 mg/lffli) l m£を加え、 37 t で 20時間反応した。 反応液を強塩基性ィォン交換樹脂ダイヤィォン SA-11A 30J ^を通過させ、 充分イオン交換水で洗浄した。 そして、 通過液と洗液を合わせて強酸性ィォン交換樹脂ダウェッタス 50W-X2
50m£を通過させ、 充分イオン交換水で洗浄した。 続いて、 通過液 と洗液を合わせ濃綰乾固し粉末 1. 4gを得た。
これのマルト一ス舍量は、 髙.速液体ク口マ トグラフィー (カラム : Nucleosi l 5fiH2、 5 ju m、 4 mra i. d. x 25;移動層 : ァセトニト リル Z氷 = 70/30;検出 :示差屈折計) で分析した結果、 98. 3%で あつプ o
実施例 5
可溶倥澱粉 15 gを水 100m£に加温溶解した後、 モラノ リ ン 5 gを 溶解した。 そして、 氷を加えて全容穰を 170m£として後、 参考例 1 の方法で調製した固定化 CGTaseビーズ 2Gm£を加えて 55 tで 42時間反 応した。 次いで、 濾過して固定化 CGTaseビーズを除去し、 氷洗後、 據液と洗液を合わせ、 強酸性ィォン交换榭脂ダウェックス 50W-X2の 50m£を通適させた。 これを充分氷洗後、 1 N了ンモニ了永で溶出し、 溶出液を凍結乾燥して粉末 11. 3 gを得た。
この粉末を水 250 に溶解し、 2N塩酸で PHを 5. 0に調整した後、 参考例 2の方法で調製した固定化 i3—了ミラーゼ 10JH£を加えて 37 t で 3時 K反応した。 そして、 この反応液を據過して固定化 ーアミ
ラーゼを除去し、 氷洗後、 «波と浼液を合わせて強塩基性イオン交 換樹脂ダイヤイオン SA-11Aの 30m£を通通させ、 充分水洗した。 銃い て、 通過液と洗液を合わせ約 20m£まで滅圧下で濃綰し、 強酸性ィォ ン交換樹脂ダウエックス 50W -) (2の lOOmgを通通させた。 gく永洗後、 通通液と洗液を合わせて凍結乾燥し、 マル トース粉末 800rogを得た。 本品のマルトース 85mgZm£濃度のもの £を実施例 4と同様の 髙速狭体クロマ トグラフィ 一条件で分析した結果、 本品は、 図 7に 示すように 100 のマルトースであった。
実施例 6
参考例 3で調製したマルトース結合キ トバール 5 m に醉素デキス ト リ ン 「アミコール」 (登録商標、 日澱化学社製) 3 g、 氷 10m を 加え、 2N塩酸で pH 6. 0に調整した後、 CGTase (コンチザィ ム、 天野 製薬社製) 5 m£を加え、 50 tで 24時簡種やかに振镫した。 そして、 担体ビーズを據通した後、 充分氷洗し、 100 ¾で 5分間沸騰永中で 加温し、 更に充分氷洗した。
別に、 コ ン ト ロールとして、 マルトース結合キ トパールの代わり に無処理のキ トパールを同様に反応させた。
このようにして得られた担体ビーズ 5 mgに 0. 2M齚酸緩衝液 10«£を 加え、 これに、 一ア ミ ラーゼ (セルバ (SBRVA)社製) を加 えて 37 tで穏やかに振盪した。
柽時的に反応波を 500 M £サンプリ ングし、 3, 5-ジニ トロサリチ ル酸試薬 l m£を加え、 100 tで 10分間沸騰水中で加熱した後、 水冷 し、 5 m£の氷を加えて 535nmの吸光度で遊雛したマルトースを測定 した。 その結果を図 8— Aに示した。
無処理のキ トパールと比較して、 マルトース結合処理したキ トパ ールの方が明らかにマルトースの遊雜を示した。 この 15—アミ ラー ゼ処理後の上清を濃縮し、 TLC で確認したところ、 マルトースのみ 検出され、 他の小糖類の混在は認めなかった。
実施例 7
50«£の三角フラスコに実施例 6で用いた J9一アミ ラーゼ切断後の マルトース結合キ トパールとコント口一ルのキ トパールを lOO :で 5分 K加熱処理して充分に水洗したもの 5 ^と酵素デキス ト リ ン 「 アミ コール」 (登録商標、 日本澱粉社製) 3 g、 永 10m、 CGTase 「 コンチザィ厶 j (天野製薬社製) 5 ^を加えて、;50 tで 24時間振盪 しながら再度反応させた。 そして、 ビーズを ¾過洗浄した後、 100 tで 5分簡加熱処理して更に充分永洗した。
このビーズ 5 m«を 0. 2M酢酸緩衝液 (PH 4. 8) 10 ^に加え、 更に、 一アミ ラーゼ (サツマィモ由来、 硫安懸濁液、 生化学工業社製) 50 JU を加えて 371でィ ンキュペー ト し、 柽時的に 0. 5m£をサンブ U ングして 3, 5-ジニ トロサリチル酸試薬 1 ^を加え、 100でで 5分 藺沸騰水中で加熱した後、 永冷し、 5 m の永を加えて 535nroの吸光 度で遊雜したマルトースを測定し、 吸光度の変化を図 8— Bに示し 0
図 8— Bから明らかなように、 実施例 6の第 1回目の反^と同様、 コ ン ト ロールと比較してマルトースの生成が充分に認められた。
これにより、 マルトース結合ビーズを用いても、 マルトースの製 造が鹱り返し行なえる、 即ち、 連続生産の可能性が示唆された。
実施例 8
実施例 1 と同様にして得られたモラノ リ ンの糖鎖転移物 U9mgを 3 m£の氷に溶解し、 2N塩酸で pH 5. 0に合わせ、 参考例 4により調製 した固定化ダルコァミ ラーゼビーズを 200粒加え、 40tで 4時間振 盪してグルコースを遊雔させた。 この反応液をダウエックス 50W-X2 10m£にかけ、 吸着されずに出てく る画分を 2. 5Nのカセィ ソーダで 中和した後、 ロータ リ一エバポレーターで濃緒乾固することによつ て、 純粋なグルコース 58. 3mgを得た。
図 9にその TLC を示した。
実施例 9
実施例 1 と同様にして得られた N—プロ ビルモラノ リ ンと N—ぺ— ンジルモラノ リ ンの糖鎖転移物のそれぞれ 12. 5ngを 250 M ίの水に 溶解させ、 2Ν塩酸で ρΗ 6. 0に調製し、 これにス トレブト ミセス グ リセウス NA-468 ( PERM P-2227 ) より驪製したマルト ト リオース生 成アミ ラーゼ溶液 250 μ & ( 95ュニッ ト Ζ0. 25rogブロティ ン ; 1ュ ニッ トは 1時間に 1 rogのマルト ト リオースに相当する還元糖を生成 する酵素量) を加えて、 40 tで 2時間緩く振通してマルト ト リオ一 スを生成した。 図 10にこの反応液の TLC を示した。
更に、 この反応液をダウエックス 50W-X2にかけ、 吸着されずに出 てく る面分を 2. 5Nのカセィ ソーダで中和した。 図 11にこのマルト ト リオース面分の TLC を示した。
図 11からマルト ト リオースのみ生産されていることが明らかであ る 0
なお、 3, 5-ジニトロサリチル酸法でマルト ト リオ一スの標品を基 準に定量したところ、 それぞれ 5. 2mg 、 5. 7mg のマルト ト リオース
を確認した。
実施例 10
実施例 1 と同様にして得られた N—プロ ビルモラノ リ ンと N—べ ンジルモラノ リ ンの糖鎖耘移物のそれぞれ 12. 5ragをシユ ー ドモナス スタツッヱ リ イ (Pseudoraonas stutzer i ) IF0-3773株より調製し たマル トテ ト ラオース生成アミ ラーゼ溶液 250 β ϋ ( 26. 25 ュニッ ト / 0. 24ragプロティ ン ·; 1ユニッ トは 1時間に 1 ragのマルトテ トラ オースに相当する還元糖を生成する酵素量) を加えて、 40 tで 2時 閒緩く振盪してマルトテ トラオースを生成した。
更に、 この反応液をダウエックス.50W-X2にかけ、 吸着されずに出 てく る画分を得、 このマルトテ トラオース面分の反応 20分目の TLC を図 12に示した。
図 12からマルトテ トラオースのみ生産されていることが明らかで め 0
なお、 3, 5-ジニト サ リチル酸法でマルトテ トラオースの標品を 基準に定量したところ、 それぞれ 2. Omg 、 1. 6mg のマルトテ トラオ ースを確認した。
実施例 11
実施例 1 と同様にして得られた N—プロビルモラノ リ ンと N—べ ンジルモラノ リ ンの糖鎖転移物のそれぞれ 12. 5nigをシユ ードモナス エスピー (Pseudoraonas sp. ) 0-8940 (PBRM P-7456)より調製し たマルトペンタオース生成ァ ミ ラーゼ溶液 250 M i ( 10. 13 ュニッ ト 85mgプロティ ン ; 1ュニッ ドは 1時間に l ingのマルトペンタ オースに相当する還元糖を生成する酵素量) を加えて、 40でで 2時
間緩く振逢してマルトペンタォースを生成した。
更に、 この反応液をダウエックス 50¾H(2にかけ、 吸着されずに出 てく る画分を得、 N—ペンジルモラノ リ ンからのマルトペンタォー ス画分の反応 90分目の TLC を図 13に示した。 '
図 13からマルトペンタオースのみ生産されていることが明らかで ある。
なお、 3, 5 -ジニ トロサ リチル酸法でマルトペンタオースの標品を 基準に定量したところ、 それぞれ 6 oig 、 0. 8rog のマルトペンタォ ースを確認した。
面面の簡単な銳明
図 1は、 実施例 1 における糖鎖転移物の TLCである。 図中 1 はモ ラノ リ ンの、 2 は N-メチルモラノ リ ンの、 3 は N-ペンジルモラノ リ ンの、 4は N-ヒ ドロキシェチルモラノ リ ンの、 5 は N-ブチルモラノ リ ンの、 6 はダルコ シルモラノ リ ンの各糖鎖転移物を示し、 a、 b、 c、 d、 e、 ίはスタ ンダードとしての上記各モラノ リ ン類を示す。 図 2は、 実施例 1 における 9ーァミ ラーゼ反応液の TLCである。 図中 1、 2、 3、 4、 5、 6は図 1で説明しているものと同じであ る。 Μはマルトースを示す。
図 3は、 実施例 1 におけるマルトース画分の TLCである。 図中 1、
2、 3、 4、 5、 6は図 1で銳明しているものと同じである。 Μは マルトースを示す。
図 4は、 実施例 2における糖鎖転移物の TLCである。 7はバリダ ミ ンの糖鎖転移物を、 B aはバリダミ ンを、 それぞれ示す。
5は、 実施例 2における j9一了ミ ラーゼ反応液の TLCである。
7はバ I)ダミ ンの糖鎖転移物を、 Mはマルトースを、 それぞれ示す。 図 6は、 実施例 2におけるマルトース面分の LCである。 7はパ リダミ ンの糖鎖転移物を、 Mはマルトースを、 それぞれ示す。
図 7は、 実施例 5において得られたマルトース粉末の髙速液体ク πマ トグラムである。 図中 Aは溶媒の 1 ·一クを、 Bはマルトースの ピーク 、 それぞれ示す。
図 8— Aは、 実施例 6における結果である。 書は、 マル ト ース結 合キ トパールを用いた場合、 〇は、 無処理のキ トパールを用いた場 合を、 それぞれ表す。 縦軸は溶液の吸光度を、 横軸は時間 (時間) を、 それぞれ表す。
図 8— Bは、 実施例 7における結果である。 磨は、 マルトース結 合キ トパ ^ルを用いた場合、 〇は、 無処理のヰ トパールを用いた場 合を、 それぞれ表す。 縦軸は溶液の吸光度を、 横軸は時藺 (時間) を、 それぞれ表す。
9 は、 実施例 8におけるグルコース画分の TLCである。 図中 8 は、 グルコース画分を、 . Gはグルコースを、 それぞれ示す。
図 10は、 実施例 9におけるマル ト ト リオース生成アミ ラーゼ反応 液の TLC である。 図中 9は N—プロビルモラノ リ ンの、 10は N—べ ンジルモラノ リ ンの各糖鎖転移物を、 Tはマルト ト リオースを、 そ れぞれ示す。
図 11は、 実施例 9 におけるマルト ト リォ ^ス画分の TLC である。 図中 9は N—プロ ビルモラノ リ ンからのマルト ト リオース画分を、 図中 10は N—ペンジルモラノ リ ンからのマル ト ト ひオース画分を、 Tはマル ト ト リオースを、 それぞれ示す。
図 12は、 実施例 10におけるマルトテ トラオース面分の Tし C である。 図中 11は N—プロ ビルモラノ リ ンからのマルトテ トラオース画分を、 中 12は N—べンジルモラノ リ ンからのマルトテ ト ラオース面分を、 T eはマル トテ ト ラオースを、 それぞれ示す。
図 13は、 実施例 11におけるマル トペンタオース面分の TLC である。 図中 13は N—ペンジルモラノ リ ンからのマルトペンタオース画分を、 P eはマル ト ペンタオースを、 それぞれ示す n