WO2014091980A1 - ヒアルロン酸組成物 - Google Patents

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WO2014091980A1
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synthase
uridine
acid
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芳充 柳原
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三洋化成工業株式会社
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    • C12Y204/01Hexosyltransferases (2.4.1)
    • C12Y204/01212Hyaluronan synthase (2.4.1.212)

Definitions

  • the present invention relates to a hyaluronic acid composition.
  • Hyaluronic acid is abundant in biological tissues such as bovine eyeballs, chicken crowns, animal buffer tissues, placenta, cancer cells, and skin.
  • Glucuronic acid and N-acetylglucosamine are combined with ⁇ 1,3 bonds and ⁇ 1, It is a linear polysaccharide linked alternately with 4 bonds, and is a high molecular weight glycosaminoglycan having a molecular weight of 10 5 to 10 6 Da.
  • Hyaluronic acid has a high viscosity, a high moisturizing effect, and an excellent lubricating effect against physical friction and an excellent protective effect against invasion of bacteria and the like. Since hyaluronic acid has these properties, it is widely used as a cosmetic additive and a pharmaceutical additive (arthritis therapeutic agent, wound dressing agent, ophthalmic surgical operation aid, post-surgical adhesion inhibitor, etc.).
  • Non-patent Document 1 A method (extraction method) for extracting from the living tissue (Patent Documents 1 and 2), (2) A method for producing hyaluronic acid by culturing a microorganism having the ability to produce hyaluronic acid in the presence of sugar such as glucose (microbiological culture method) (Patent Documents 3 and 4), (3) Method of synthesizing with hyaluronic acid synthase (Non-patent Document 1) There are many known.
  • the hyaluronic acid obtained by the extraction methods (1) and (2) includes impurities such as acidic mucopolysaccharides (such as chondroitin sulfate and glycosaminoglycan sulfate) other than hyaluronic acid, and monosaccharides constituting hyaluronic acid. Contains monosaccharides other than N-acetylglucosamine and glucuronic acid. Furthermore, in the hyaluronic acid synthesis using the hyaluronic acid synthase of (3), it is necessary to use a large amount of hyaluronic acid synthase because of poor synthesis efficiency. Since hyaluronic acid synthase strongly adsorbs to hyaluronic acid, a large amount remains in the synthesized hyaluronic acid.
  • impurities such as acidic mucopolysaccharides (such as chondroitin sulfate and glycosaminoglycan sul
  • these impurities are used for living organisms.
  • Hyaluronic acid constituent monosaccharides other than acidic mucopolysaccharides and N-acetylglucosamine and glucuronic acid cause allergic reactions, and hyaluronic acid producing bacteria escape from the immune system in the body and cause health damage, and residual hyaluronic acid synthase Also leads to an allergic reaction.
  • hyaluronic acid containing impurities such as acidic mucopolysaccharide, hyaluronic acid constituting monosaccharides other than N-acetylglucosamine and glucuronic acid and hyaluronic acid synthase can be obtained, and these can be obtained by purification. It is difficult to remove impurities.
  • impurities contained as hyaluronic acid constituent monosaccharides hyaluronic acid constituent monosaccharides other than N-acetylglucosamine and glucuronic acid
  • An object of this invention is to provide the hyaluronic acid composition which does not contain the component with a health hazard risk as much as possible.
  • the present invention is a hyaluronic acid composition containing hyaluronic acid (A), which satisfies the following requirement (1), and the hyaluronic acid synthase (B) in the hyaluronic acid composition and the hyaluronic acid (A ) Is a hyaluronic acid composition having a weight ratio (hyaluronic acid synthase (B) / hyaluronic acid (A)) of 1/100 or less.
  • the total proportion of N-acetylgalactosamine and galactosamine in the constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition is 5% by weight or less based on the weight of the hyaluronic acid (A) It is.
  • the hyaluronic acid composition of the present invention has a low content of components that pose a health risk, is unlikely to cause an allergic reaction, and is highly safe.
  • the hyaluronic acid composition of the present invention is a hyaluronic acid composition containing hyaluronic acid (A), which satisfies the following requirement (1), and the hyaluronic acid synthase (B) in the hyaluronic acid composition and the hyaluronic acid:
  • a hyaluronic acid composition having a weight ratio to the acid (A) (hyaluronic acid synthase (B) / hyaluronic acid (A)) of 1/100 or less.
  • the total proportion of N-acetylgalactosamine and galactosamine in the constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition is 5% by weight or less based on the weight of the hyaluronic acid (A) It is.
  • the hyaluronic acid composition obtained by the conventional method contains many kinds of impurities, among which N-acetylgalactosamine, galactosamine, galacturonic acid, iduronic acid and hyaluronic acid synthase cause allergic reactions. As a result, they have reached the present invention.
  • the hyaluronic acid composition of the present invention has a low content of the impurities, hardly causes an allergic reaction, and has high safety.
  • the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition may be a polysaccharide having a structure in which glucuronic acid and N-acetylglucosamine are alternately polymerized (GlcNAc ⁇ 1-4GlcA ⁇ 1-3) as a main structure. And N-acetylglucosamine are alternately polymerized, hyaluronic acid in which a modifying group is introduced into this main structure, crosslinked hyaluronic acid in which hyaluronic acid chains are crosslinked, glucuronic acid in hyaluronic acid chains and / or N- Degraded hyaluronic acid in which acetylglucosamine is partially degraded is included.
  • the hyaluronic acid (A) may contain N-acetylgalactosamine, galactosamine, galacturonic acid, iduronic acid and the like as a constituent monosaccharide other than the main structure in addition to the main structure.
  • the proportion of constituent monosaccharides other than the main structure in (A) is preferably small.
  • examples of the modifying group include compounds containing an acetyl group, a sulfone group, a carboxyl group, an alkyl group, a cyclic hydrocarbon, a polyol, a quaternary ammonium, a phosphatidyl group, and the like.
  • examples of the modified hyaluronic acid include JP-A-11-279042, JP-A 2009-114073, JP-A 2008-195957, JP-A 2009-062521, JP-T 2009-528406, JP-A No. 2009-528406. Examples described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-262777 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-021166.
  • Cross-linked hyaluronic acid includes those in which hyaluronic acid chains are cross-linked. No. 4, Patent No. 4383035, JP-T 2009-545637, and the like.
  • decomposed hyaluronic acid examples include those described in International Publication No. 2007/099830 pamphlet and the like.
  • the ratio of the structure in which glucuronic acid and N-acetylglucosamine are alternately polymerized in hyaluronic acid (A) is preferably 90 to 100% by weight based on the weight of hyaluronic acid (A). More preferably, it is 95 to 100% by weight.
  • a method for detecting hyaluronic acid a combination of a carbazole sulfate method, a spectrum comparison by IR, confirmation of insolubilization using cetylpyridinium chloride, alcian blue staining, and the like are performed.
  • the hyaluronic acid composition of the present invention satisfies the following requirement (1).
  • the total proportion of N-acetylgalactosamine and galactosamine in the constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition is 5% by weight or less based on the weight of the hyaluronic acid (A).
  • N-acetylgalactosamine and galactosamine in the hyaluronic acid composition are included as the constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A).
  • the total proportion of N-acetylgalactosamine and galactosamine in the constituent monosaccharides constituting hyaluronic acid (A) is 5 based on the weight of hyaluronic acid (A) from the viewpoint of reducing the risk of health damage caused by allergenicity.
  • % By weight or less, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, and particularly preferably 0 to 0.01% by weight.
  • the hyaluronic acid composition preferably further satisfies the following requirement (2) from the viewpoint of reducing the risk of health damage due to allergenicity.
  • the total ratio of galacturonic acid and iduronic acid in the constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition is 5% by weight or less based on the weight of the hyaluronic acid (A).
  • galacturonic acid and iduronic acid in the hyaluronic acid composition are included as constituent monosaccharides constituting the hyaluronic acid (A).
  • the total proportion of galacturonic acid and iduronic acid in the constituent monosaccharides constituting hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition is based on the weight of hyaluronic acid (A), and the risk of health damage caused by allergenicity From the viewpoint of decreasing, it is 5% by weight or less, preferably 1% by weight or less, more preferably 0.1% by weight or less, and particularly preferably 0 to 0.01% by weight.
  • components in the composition such as hyaluronic acid are decomposed and fractionated by HPLC, and can be detected by an analytical method such as NMR.
  • the hyaluronic acid synthase (B) includes an enzyme having hyaluronic acid synthesizing activity, a modified product of the enzyme having hyaluronic acid synthesizing activity, and a degradation product of hyaluronic acid synthase (B).
  • the content of hyaluronic acid synthase (B) is the weight ratio of hyaluronic acid synthase (B) and hyaluronic acid (A) in the hyaluronic acid composition from the viewpoint of reducing the health risk caused by allergenicity (hyaluronic acid).
  • Acid synthase (B) / hyaluronic acid (A)) is 1/100 or less, preferably 1 / 1,000, more preferably 1 / 10,000 or less, and further more preferably 1 / 100,000 or less. Particularly preferred is 0 to 1 / 1,000,000.
  • hyaluronic acid synthase for example, a method such as Paul Weigel (Biochemistry. 2004, July 20; 43 (28): 9234-9242) is known.
  • a hyaluronic acid synthase (B) may be decomposed
  • a method of denaturing the hyaluronic acid synthase (B) a method of denaturing by applying heat in the hyaluronic acid composition or its production stage, or a method of denaturing by making the pH acidic or alkaline.
  • the method for decomposing the hyaluronic acid synthase (B) include a method for decomposing with a protease or the like.
  • the hyaluronic acid (A) contained in the hyaluronic acid composition of the present invention can be produced by the following production method.
  • Manufacturing process including the following steps (1), (2) and (4) in the order of (1), (2), (4) and (1) or the following steps (1), (2) and (4)
  • the manufacturing process including the following steps (1) to (4) in the order of (1), (2), (3), (4) and (1) or the following steps (1) to (4):
  • This is a method for producing hyaluronic acid under the condition that the following Michaelis constant Km is less than 100 times the inhibitor concentration IC 50 below, after carrying out the production steps performed simultaneously.
  • Step (1) a composition comprising hyaluronic acid (A) and uridine diphosphate by allowing hyaluronic acid synthase (B) to act on uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine A step of obtaining (AA ′).
  • Step (2) A step of obtaining uridine triphosphate by allowing uridine triphosphate synthase (EE) to act on uridine diphosphate and the phosphate group-containing compound (DD) in the composition (AA ′).
  • Step (3) A step of obtaining glucuronic acid monophosphate by allowing glucuronic acid monophosphate synthase (GG) to act on the glucuronic acid monophosphate precursor.
  • Step (4) A step of obtaining uridine diphosphate-glucuronic acid by allowing uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) to act on uridine triphosphate and glucuronic acid monophosphate.
  • Step (5) A step of decomposing and / or modifying hyaluronic acid synthase (B) to dissociate it from hyaluronic acid (A) to obtain a hyaluronic acid composition.
  • Michaelis constant Km Michaelis constant in a reaction in which uridine diphosphate is used as a substrate, uridine triphosphate synthase (EE) is used as an enzyme, and a phosphate group-containing compound (DD) is allowed to act to synthesize uridine triphosphate.
  • Inhibitor concentration IC 50 uridine as a substrate at the concentration of hyaluronic acid synthase (B) when hyaluronic acid synthase (B) is allowed to act on uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine
  • uridine diphosphate is halved when the enzyme activity of hyaluronic acid synthase (B) is determined using diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine and using uridine diphosphate as an inhibitor.
  • Phosphoric acid concentration Phosphoric acid concentration.
  • Uridine diphosphate-glucuronic acid is a compound in which glucuronic acid is bonded to the phosphate group of uridine diphosphate (hereinafter sometimes referred to as UDP).
  • Uridine diphosphate-glucuronic acid can be synthesized, for example, from uridine triphosphate and glucuronic acid monophosphate using uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC). . It can also be obtained by oxidation of uridine diphosphate-glucose. Furthermore, it can also be produced by a microorganism culture method using a microorganism overexpressing uridine diphosphate dehydrogenase that oxidizes uridine diphosphate-glucose.
  • Uridine diphosphate-N-acetylglucosamine is a compound in which N-acetylglucosamine is bonded to the phosphate group of uridine diphosphate.
  • Uridine diphosphate-N-acetylglucosamine can be synthesized, for example, from uridine triphosphate and N-acetylglucosamine monophosphate by uridine diphosphate-N-acetylglucosamine pyrophosphorylase.
  • N-acetylglucosamine can also be produced from N-acetylglucosamine using an enzyme such as N-acetylglucosamine uridyltransferase, phosphoacetylglucosamine mutase or acetylglucosamine kinase.
  • an enzyme such as N-acetylglucosamine uridyltransferase, phosphoacetylglucosamine mutase or acetylglucosamine kinase.
  • uridine diphosphate-N-acetylglucosamine is preferably produced using an enzyme, more preferably N-acetylglucosamine. It is preferably produced using uridyltransferase.
  • the hyaluronic acid synthase (B) is not particularly limited as long as it is an enzyme having an activity of synthesizing hyaluronic acid (A) using uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine as substrates.
  • Hyaluronic acid synthase (B) includes animal-derived animal hyaluronic acid synthase (BB-1), microorganism-derived microbial hyaluronic acid synthase (BB-2), and virus-derived viral hyaluronic acid synthase (BB-3). ), (BB-1) to (BB-3) chemically modified mutant (BB-4) and (BB-1) to (BB-3) genetically modified / deleted mutation Body (BB-5) is included.
  • Examples of animal hyaluronic acid synthase (BB-1) include those derived from rats and Xenopus.
  • Examples of the microbial hyaluronic acid synthase (BB-2) include those derived from the genus Streptoccus and the genus Pasteurella.
  • virus hyaluronic acid synthase examples include those derived from chlorella virus.
  • BB-4 chemically modified hyaluronic acid synthase
  • carbodiimide compound, succinic anhydride, iodoacetic acid and imidazole compound are allowed to act on the above (BB-1) to (BB-3). And the like.
  • hyaluronic acid synthase As a genetically modified hyaluronic acid synthase (BB-5), the above-mentioned hyaluronic acid synthase (B-5-5560) can be obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. ) And by substituting amino acids.
  • hyaluronic acid synthase (B) microbial hyaluronic acid synthase (BB-2) and virus-derived hyaluronic acid synthase (BB-3) are preferable from the viewpoint of availability.
  • hyaluronic acid synthase (B) hyaluronic acid synthase (B) derived from Streptococcus and Pasteurella is preferred from the viewpoint of high hyaluronic acid synthesizing activity.
  • 1 type may be used and 2 or more types may be used.
  • the phosphate group-containing compound (DD) is a compound having a phosphate group.
  • the phosphate group-containing compound (DD) is preferably a compound that can donate a phosphate group to uridine diphosphate from the viewpoint of affinity with uridine triphosphate synthase (EE).
  • Examples of the phosphoric acid group-containing compound (DD) include triaminophosphine oxide, phosphorylated amino acid (eg, ⁇ -phosphono-L-arginine), polyphosphoric acid, phosphoenolpyruvate, carbamoyl phosphate, 3-phosphoglycerol phosphor
  • Examples include acids, phosphocreatine, and nucleotides (for example, nucleoside triphosphates such as guanosine triphosphate and adenosine triphosphate).
  • uridine triphosphate synthase is an enzyme having uridine triphosphate synthesizing activity for synthesizing uridine triphosphate from uridine diphosphate and a phosphate group-containing compound (DD). .
  • the uridine triphosphate synthesizing activity has the ability to synthesize uridine triphosphate by donating a phosphate group to uridine diphosphate using a phosphate group-containing compound (DD) as a phosphate group donor.
  • Uridine triphosphate synthase includes uridine diphosphate kinase (EE-1), polyphosphate kinase (EE-2), arginine kinase (EE-3), pyruvate kinase (EE-4), carbamine Acid kinase (EE-5), phosphoglycerate kinase (EE-6) and phosphocreatine kinase (EE-7) are included.
  • Uridine diphosphate kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate and nucleoside diphosphate from uridine diphosphate and nucleoside triphosphate.
  • (EE-1) includes animal uridine diphosphate kinase (EE-1-1) of animal origin, plant uridine diphosphate kinase (EE-1-2) of plant origin, microbial uridine diphosphate kinase of microbial origin Kinases (EE-1-3), (EE-1-1) to (EE-1-3) chemically modified variants (EE-1-4) and (EE-1-1)-( EE-1-3) is a genetically modified variant (EE-1-5).
  • nucleoside triphosphate is preferably used as the phosphate group-containing compound (DD) from the viewpoint of reactivity.
  • Examples of animal uridine diphosphate kinase include those derived from human, bovine and rat.
  • Examples of plant uridine diphosphate kinase include those derived from Arabidopsis thaliana and rice.
  • Examples of the microbial uridine diphosphate kinase include those derived from the genus Escherichia, derived from the genus Saccharomyces, derived from the genus Bacillus, and derived from the genus Thermus. It is done.
  • Chemically modified uridine diphosphate kinase includes the above (EE-1-1) to (EE-1-3), carbodiimide compounds, succinic anhydride, iodoacetic acid and / or imidazole. Examples include those chemically modified by the action of a compound or the like.
  • uridine diphosphate kinase As a genetically modified uridine diphosphate kinase (EE-1-5), the above uridine diphosphate is obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). Examples include those obtained by modifying the acid kinase gene to modify amino acids.
  • uridine diphosphate kinases uridine diphosphate kinases
  • microbial uridine diphosphate kinase EE-1-3
  • rat-derived uridine diphosphate kinase is preferable from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • Polyphosphate kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate and polyphosphate having a degree of polymerization one less from uridine diphosphate and polyphosphate.
  • (EE-2) includes plant-derived plant polyphosphate kinase (EE-2-1), microorganism-derived microbial polyphosphate kinase (EE-2-2), (EE-2-1) to (EE-2) -2) chemically modified variants (EE-2-3) and (EE-2-1) to (EE-2-2) genetically modified variants (EE-2-4) ) Is included.
  • DD phosphate group-containing compound
  • Examples of plant polyphosphate kinase (EE-2-1) include those derived from tobacco.
  • Examples of the microbial polyphosphate kinase include those derived from the genus Escherichia, derived from the genus Corynebacterium, derived from the genus Pseudomonas, and derived from the genus Thermus. .
  • EE-2-3 As a chemically modified polyphosphate kinase (EE-2-3), for example, carbodiimide compounds, succinic anhydride, iodoacetic acid, imidazole compounds, etc. act on the above (EE-2-1) to (EE-2-2) And those chemically modified.
  • polyphosphate kinase gene As a genetically modified polyphosphate kinase (EE-2-4), the polyphosphate kinase gene was obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). Examples thereof include those modified and substituted with amino acids.
  • EE-2 polyphosphate kinases
  • EE-2-2 microbial polyphosphate kinase
  • (EE-2) from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesizing activity, phosphate kinase derived from Pseudomonas is preferable.
  • Arginine kinase is an enzyme having an activity to produce uridine triphosphate and L-arginine from uridine diphosphate and ⁇ -phosphono-L-arginine.
  • (EE-3) includes animal-derived animal arginine kinase (EE-3-1), plant-derived plant arginine kinase (EE-3-2), microbial-origin microbial arginine kinase (EE-3-3), Mutants (EE-3-4) and (EE-3-1) to (EE-3-3) in which (EE-3-1) to (EE-3-3) are chemically modified are genetically modified. Includes a modified variant (EE-3-5).
  • ⁇ -phosphono-L-arginine is preferably used as the phosphate group-containing compound (DD) from the viewpoint of reactivity.
  • animal arginine kinase examples include those derived from Tonoma grasshopper, Drosophila, shrimp and flea.
  • Examples of plant arginine kinase (EE-3-2) include those derived from zelkova.
  • microorganism arginine kinase examples include those derived from the genus Bacillus.
  • arginine kinase for example, carbodiimide compound, succinic anhydride, iodoacetic acid, imidazole compound and the like are allowed to act on the above (EE-3-1) to (EE-3-3). And those chemically modified.
  • arginine kinase As a genetically modified arginine kinase (EE-3-5), the above arginine kinase gene was modified by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). And amino acid-substituted ones.
  • arginine kinase microbial arginine kinase (EE-3-3) is preferable from the viewpoint of availability.
  • EE-3 from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesizing activity, Tonosama grasshopper-derived arginine kinase is preferable.
  • Pyruvate kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate and pyruvate from uridine diphosphate and phosphoenolpyruvate.
  • (EE-4) includes animal-derived animal pyruvate kinase (EE-4-1), plant-derived plant pyruvate kinase (EE-4-2), and microorganism-derived microbial pyruvate kinase (EE-4-).
  • 3) Mutants (EE-4-4) and (EE-4-1) to (EE-4-3) in which (EE-4-1) to (EE-4-3) are chemically modified Are genetically modified variants (EE-4-5).
  • phosphoenolpyruvate is preferably used as the phosphate group-containing compound (DD) from the viewpoint of reactivity.
  • animal pyruvate kinase examples include those derived from human, bovine and rat.
  • Examples of plant pyruvate kinase include those derived from Arabidopsis thaliana and castor bean.
  • Examples of the microbial pyruvate kinase include those derived from the genus Escherichia and the genus Saccharomyces.
  • pyruvate kinase for example, carbodiimide compounds, succinic anhydride, iodoacetic acid, imidazole compounds and the like act on the above (EE-4-1) to (EE-4-3) And those chemically modified.
  • pyruvate kinase As a genetically modified pyruvate kinase (EE-4-5), the above pyruvate kinase gene was obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). Examples thereof include those modified and substituted with amino acids.
  • pyruvate kinase microbial pyruvate kinase (EE-4-3) is preferable from the viewpoint of availability.
  • rat-derived pyruvate kinase is preferred from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • Carbamate kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate, carbon dioxide and ammonia from carbamoyl phosphate and uridine diphosphate.
  • (EE-5) includes animal-derived animal carbamate kinase (EE-5-1), microorganism-derived microorganism carbamate kinase (EE-5-2), (EE-5-1) to (EE-5). -2) chemically modified mutant (EE-5-3), and (EE-5-1) to (EE-5-2) genetically modified mutant (EE-5-5) 4) is included.
  • carbamoyl phosphate is preferably used as the phosphate group-containing compound (DD) from the viewpoint of reactivity.
  • Examples of animal carbamate kinase include those derived from rats.
  • Examples of the microbial carbamate kinase (EE-5-2) include those derived from the genus Pyrococcus and those derived from the genus Lactobacillus.
  • Examples of the chemically modified carbamate kinase include carbodiimide compounds, succinic anhydride, iodoacetic acid and / or imidazole compounds in the above (EE-5-1) to (E-5-2). And chemically modified by the action of.
  • the genetically modified carbamate kinase (EE-5-4) can be obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). And those obtained by modifying amino acids.
  • EE-5 carbamate kinases
  • EE-5-2 microbial carbamate kinase
  • EE-5 a carbamic acid kinase derived from the genus Lactobacillus is preferable from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • Phosphoglycerate kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate and 3-phosphoglycerate from 1,3-bisphosphoglycerate and uridine diphosphate.
  • (EE-6) includes animal-derived animal phosphoglycerate kinase (EE-6-1), microorganism-derived microorganism phosphoglycerate kinase (EE-6-2), (EE-6-1) to (EE -6-2) is a chemically modified mutant (EE-6-3), and (EE-6-1) to (EE-6-2) are genetically modified mutants (EE- 6-4) is included.
  • DD phosphate group-containing compound
  • Examples of animal phosphoglycerate kinase include those derived from rats.
  • Examples of the microbial phosphoglycerate kinase (EE-6-2) derived from microorganisms include those derived from the genus Saccharomyces.
  • Chemically modified phosphoglycerate kinase includes carbodiimide compound, succinic anhydride, iodoacetic acid and / or imidazole compound as described in (EE-6-1) to (EE-6-2) above. And the like which are chemically modified by the action of the above.
  • the above-mentioned phosphoglycerate kinase can be obtained by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). And the amino acid modified by modifying the above gene.
  • phosphoglycerate kinase microbial phosphoglycerate kinase (EE-6-2) is preferable from the viewpoint of availability.
  • phosphoglycerate kinase derived from the genus Saccharomyces is preferable from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • Creatine kinase is an enzyme having an activity of generating uridine triphosphate and creatine from phosphocreatine and uridine diphosphate.
  • (EE-7) includes animal creatine kinases (EE-7-1), (EE-7-l) chemically modified variants (EE-7-2) and (EE-7) of animal origin. -1) is genetically modified (EE-7-3).
  • phosphocreatine is preferably used as the phosphate group-containing compound (DD) from the viewpoint of reactivity.
  • Examples of animal creatine kinase (EE-7-1) include those derived from rats.
  • Examples of chemically modified creatine kinase include those obtained by chemically reacting the above (EE-7-1) with a carbodiimide compound, succinic anhydride, iodoacetic acid and / or imidazole compound, etc. Is mentioned.
  • creatine kinase As the genetically modified creatine kinase (EE-7-3), the above creatine kinase gene was modified by the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551-6560). And those modified from amino acids.
  • EE-7 animal creatine kinase
  • EE-7-1 rat-derived creatinine kinase is preferable from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • uridine triphosphate synthases uridine diphosphate kinase (EE-1), polyphosphate kinase (EE-2) and carbamate kinase (EE) are used from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesizing activity. ⁇ 5) is preferred. Moreover, 1 type may be used for uridine triphosphate synthase (EE), and 2 or more types may be used for it. When two or more types are used in combination, uridine diphosphate kinase (EE-1) and polyphosphate kinase (EE-2) are preferably used from the viewpoint of high uridine triphosphate synthesis activity.
  • examples of the combination of the glucuronic acid monophosphate precursor and the glucuronic acid monophosphate synthase (GG) include a combination of glucuronic acid and glucuronokinase.
  • a structural unit other than N-acetylglucosamine and glucuronic acid is selected depending on the substrate selectivity of glucuronic acid monophosphate precursor and glucuronic acid monophosphate synthase (GG).
  • a hyaluronic acid composition that is less likely to contain sugars (galacturonic acid, iduronic acid, etc.) and has a low content of components that pose a health risk can be obtained.
  • Glucuronokinase is an enzyme having an activity of generating glucuronic acid monophosphate from glucuronic acid and adenosine triphosphate (hereinafter sometimes abbreviated as ATP) or deoxyadenosine triphosphate.
  • glucuronokinase include those derived from Arabidopsis, soybeans, tobacco and corn.
  • the glucuronic acid monophosphate used in step (4) is a hyaluronic acid composition in which the hydroxyl group at the 1-position of glucuronic acid is phosphoric acid esterified with phosphoric acid and has a low content of components that pose a health risk From the viewpoint of obtaining the above, glucuronic acid monophosphate obtained in step (3) is preferable.
  • Uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase is obtained from uridine diphosphate-glucuron from uridine triphosphate (hereinafter sometimes abbreviated as UTP) and glucuronic acid monophosphate.
  • the enzyme is not particularly limited as long as it has an activity to generate an acid.
  • CC-1 Animal origin uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • CC-2 plant origin plant uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • CC-3 plant origin plant uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • Microbial uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase CC-3) and (CC-1) to (CC-3) chemically modified mutants (CC) -4) and mutants (CC-5) in which (CC-1) to (CC-3) are genetically modified.
  • Examples of animal uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase include those derived from pigs.
  • Examples of plant uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase include those derived from Arabidopsis, peas, and barley.
  • Examples of the microbial uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase include those derived from the genus Thermus.
  • Examples of chemically modified uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase include, for example, the above uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase and a carbodiimide compound, Examples thereof include those chemically modified by the action of succinic anhydride, iodoacetic acid, imidazole compound and the like.
  • uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase As a genetically modified uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC-5), the method of Smith et al. (The Journal of Biological Chemistry, 1978, Vol. 253, No. 18, P6551). -6560) in which the above uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase gene is modified and amino acids are substituted.
  • uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC-2) is preferable from the viewpoint of high activity of synthesizing uridine diphosphate-glucuronic acid
  • Preferred is uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase derived from Arabidopsis.
  • one kind of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) may be used, or two or more kinds may be used.
  • a method of decomposing hyaluronic acid synthase (B) using protease and dissociating it from hyaluronic acid (A), or synthesizing hyaluronic acid with acid and / or alkali A method in which the enzyme (B) is denatured to dissociate from the hyaluronic acid (A), a method in which the hyaluronic acid synthase (B) is denatured by using a solvent such as trichloroacetic acid and ethanol, and dissociates from the hyaluronic acid (A), hyaluronic acid
  • a method in which the acid synthase (B) is denatured by heating and dissociated from the hyaluronic acid (A) can be used.
  • hyaluronic acid synthase (B) has a strong bond with hyaluronic acid (A) and cannot be dissociated by a usual method such as paper chromatography using filter paper. ) To degrade and / or denature the hyaluronic acid synthase (B) and dissociate it from the hyaluronic acid (A).
  • Michaelis constant Km is preferably less than 100 times the inhibitor concentration IC 50 described below.
  • Michaelis constant Km Michaelis constant in a reaction in which uridine diphosphate is used as a substrate, uridine triphosphate synthase (EE) is used as an enzyme, and a phosphate group-containing compound (DD) is allowed to act to synthesize uridine triphosphate.
  • Inhibitor concentration IC 50 uridine as a substrate at the concentration of hyaluronic acid synthase (B) when hyaluronic acid synthase (B) is allowed to act on uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine
  • uridine diphosphate is halved when the enzyme activity of hyaluronic acid synthase (B) is determined using diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine and using uridine diphosphate as an inhibitor.
  • Phosphoric acid concentration Phosphoric acid concentration.
  • uridine triphosphate synthase When two or more types of uridine triphosphate synthase (EE) obtains the Km for each of uridine triphosphate synthase (EE), for all uridine triphosphate synthase (EE) Km is IC 50 It is assumed that it is less than 100 times. When two or more kinds of hyaluronic acid synthase (B) are used, IC 50 is obtained for each hyaluronic acid synthase (B), and Km is 100 times the largest IC 50 in the obtained IC 50. It is assumed that it is less than.
  • the Michaelis constant Km is determined by determining the substrate concentration dependency of the initial rate of the enzyme reaction by the method reported by Agarwal et al. (Method described in Methods of enzyme morphology, 1978, Vol. 51, P483-491).
  • a form of uridine triphosphate synthase (EE) used for the measurement of Michaelis constant Km a purified enzyme is used.
  • the inhibitor concentration IC 50 is determined by determining the dependency of the initial enzyme reaction rate on the inhibitor concentration. Specifically, those obtained by the measurement method described below inhibitor concentration IC 50.
  • As the form of hyaluronic acid synthase (B) used for the measurement of the inhibitor concentration IC 50 purified enzyme is used.
  • Inhibitor concentration IC 50 is the following measurement method under the same conditions for the concentration, temperature and pH of hyaluronic acid synthase (B) as in the above production method. Sought by. ⁇ Measurement Method of Inhibitor Concentration IC 50 which is the Concentration of Uridine Diphosphate when the Enzymatic Activity of Hyaluronic Acid Synthase (B) is Halved> At a certain temperature and pH, including a certain amount of hyaluronic acid synthase (B), uridine diphosphate, uridine diphosphate-glucuronic acid, uridine diphosphate-N-acetylglucosamine, pH adjuster (KK) and water An enzyme reaction solution (FF) having a prepared liquid volume of 1 mL or less is prepared.
  • FF enzyme reaction solution
  • the temperature of the enzyme reaction solution (FF) is selected to be the same as the temperature at which the hyaluronic acid synthase (B) acts when the hyaluronic acid (A) is produced.
  • the pH of the enzyme reaction solution (FF) is selected to be the same as the pH at which the hyaluronic acid synthase (B) acts when the hyaluronic acid (A) is produced.
  • the molar concentration of the hyaluronic acid synthase (B) in the enzyme reaction solution (FF) is adjusted to a concentration at which the hyaluronic acid synthase (B) acts when the hyaluronic acid (A) is produced.
  • the content (molar concentration) of uridine diphosphate in the enzyme reaction solution (FF) is such that the uridine diphosphate is 0 M in the enzyme reaction solution (FF), and the uridine diphosphate concentration is from 0 M to hyaluronic acid synthase ( The activity of B) becomes 0 (the production of hyaluronic acid (A) cannot be observed).
  • Four or more types of enzyme reaction solutions (FF) having different uridine diphosphate concentrations from the uridine diphosphate concentration A total of five or more types of enzyme reaction solutions (FF) may be prepared.
  • the concentration range of uridine diphosphate is 0 M
  • the concentration range of similar hyaluronic acid synthase is greater than 0 and less than Ki. It is sufficient to create two or more types, two or more types within a concentration range of Ki or more and ten times or less of Ki, and a total of five or more types.
  • the content of uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine in the enzyme reaction solution (FF) may be selected so that the peak area change over time can be observed.
  • the Michaelis constant Km of a hyaluronic acid synthase similar to the hyaluronic acid synthase (B) used for the measurement is known, it may be selected between a concentration range of not less than Km and not more than 5 times Km.
  • the pH adjuster (KK) used in the enzyme reaction solution (FF) is preferably a Good buffer such as phosphate, borate, HEPES buffer, and MES buffer from the viewpoint of ease of handling and enzyme stability.
  • the content (molar concentration) of the pH adjuster (KK) in the enzyme reaction solution (FF) is 100 to 500 mM.
  • FF enzyme reaction solution
  • a part of the solution for example, 100 ⁇ L
  • FF enzyme reaction solution
  • every predetermined time for example, 5 minutes
  • the amount of hyaluronic acid (A) in the reaction solution taken out using liquid chromatography is quantified.
  • the peak area just created enzyme reaction solution (FF) and the peak area after P 0, h time P h, peak area variation [Delta] P of the peak area ( ⁇ P P h -P 0) and hyaluronic acid (A)
  • the initial enzyme reaction velocity v (M / s) is calculated using the calibration curve for.
  • the enzyme reaction solution (FF) having a different uridine diphosphate concentration is measured in the same manner, and the enzyme reaction initial velocity v is calculated.
  • Inhibitor concentration IC 50 is 100 (%) on the horizontal axis (x-axis) on the respective uridine diphosphate concentration and on the vertical axis (y-axis) the initial rate v of the enzyme reaction when the uridine diphosphate concentration is 0. )
  • the Michaelis constant Km is preferably less than 100 times the inhibitor concentration IC 50 , and is 10 times from the viewpoint of efficiently converting uridine diphosphate to uridine triphosphate and producing hyaluronic acid (A) efficiently.
  • the following is more preferable.
  • the Michaelis constant Km of uridine diphosphate to uridine triphosphate synthase (EE) is 100 times or more than the inhibitor concentration IC 50 of uridine diphosphate to hyaluronic acid synthase (B)
  • uridine diphosphate is uridine.
  • uridine triphosphate synthase (EE) and hyaluronic acid synthase (B) are present in equimolar amounts, uridine triphosphate synthase (EE) catalysed by uridine diphosphate synthase
  • the molar amount is estimated to be about 1/100 of the molar amount of uridine diphosphate that binds to hyaluronic acid synthase (B).
  • Uridine triphosphate synthase (EE), glucuronic acid monophosphate synthase (GG), uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) and hyaluronic acid synthase (B) are: Any form may be used as long as it has the above activity. Specifically, cells (including cells) containing enzymes are disrupted (homogenizer, French press, Waring blender, mortar, etc.), freeze-thawed, self-digested, dried, enzyme treated, sonicated or chemically treated.
  • Enzymes purified by the above method membrane-bound protein (cell wall or cell membrane denatured product) and immobilization catalyst (enzyme immobilized by a general entrapment method, crosslinking method, carrier binding method, etc.).
  • immobilization carrier used in this case include glass beads, silica gel, polyurethane, polyacrylamide, polyvinyl alcohol, carrageenan, and alginic acid. Without being limited to al.), And the like.
  • hyaluronic acid synthase (B) is allowed to act on uridine diphosphate-glucuronic acid and uridine diphosphate-N-acetylglucosamine to cause hyaluronic acid synthase (B) and hyaluronic acid (A). And a composition (AA ′) containing uridine diphosphate can be obtained.
  • uridine diphosphate-glucuronic acid, uridine diphosphate-N-acetylglucosamine, hyaluronic acid synthase (B) and a solvent are mixed to obtain a reaction solution (SS), The reaction is performed by adjusting to a predetermined temperature and a predetermined pH.
  • Solvents include water (tap water, ion exchange water, distilled water, reverse osmosis water, etc.), organic solvents ⁇ alcohols (alcohols having 1 to 18 carbon atoms, such as methanol, ethanol, butanol, ethylene).
  • the water may contain a pH adjuster (KK).
  • borate buffer As the pH adjuster (KK), borate buffer, phosphate buffer, acetate buffer, Tris buffer, HEPES buffer, sulfuric acid, hydrochloric acid, citric acid, lactic acid, pyruvic acid, formic acid, sodium chloride, potassium chloride, monoethanolamine and Examples include diethanolamine.
  • solvent sulfoxide and water are preferable from the viewpoint of enzyme stability, more preferably water, and particularly preferably a buffer aqueous solution containing a pH adjuster (KK).
  • the content (molar concentration) of uridine diphosphate-glucuronic acid in the reaction solution (SS) is preferably 0.0001 mM to 1M, more preferably 0.001 mM, from the viewpoint of efficiently producing hyaluronic acid (A). ⁇ 500 mM.
  • the content (molar concentration) of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine in the reaction solution (SS) is preferably 0.0001 mM to 1M, more preferably 0, from the viewpoint of efficiently producing hyaluronic acid (A). 0.001 mM to 500 mM.
  • the content of hyaluronic acid synthase (B) in the reaction solution (SS) (unit (hereinafter sometimes referred to as U) / mL) is 0.00001 units / mL to 10, 000 units / mL are preferable, and more preferably 0.001 units / mL to 1,000 units / mL.
  • One unit of hyaluronic acid synthase (B) is the amount of enzyme that converts 1 ⁇ mol of uridine diphosphate-glucuronic acid and 1 ⁇ mol of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine to hyaluronic acid (A) per minute.
  • the temperature of the reaction solution (SS) is preferably 0 ° C.
  • the pH of the reaction solution (SS) is preferably pH 2 to 12, more preferably pH 4 to 9, from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of the hyaluronic acid synthase (B).
  • the time for which the hyaluronic acid synthase (B) is allowed to act is preferably 1 minute to 1,000 hours from the viewpoint of the stability of the enzymatic activity of the hyaluronic acid synthase (B).
  • uridine triphosphate synthase (EE) is allowed to act on the uridine diphosphate and the phosphate group-containing compound (DD) in the composition (AA ′) to obtain uridine triphosphate. If possible, it can be implemented without any restrictions.
  • the reaction solution (SS) after the reaction in the step (1), the phosphate group-containing compound (DD), and the uridine triphosphate synthase (EE) are mixed and reacted.
  • a solution (TT) is prepared and adjusted to a predetermined temperature and a predetermined pH to carry out the reaction.
  • the content (molar concentration) of the phosphate group-containing compound (DD) in the reaction solution (TT) is preferably 0.0001 mM to 1M, more preferably 0.001 mM to 500 mM, from the viewpoint of ease of reaction.
  • the uridine triphosphate synthase (EE) is (EE-1) in the reaction solution (TT)
  • it contains a phosphate group from the viewpoint of easy binding to the uridine triphosphate synthase (EE).
  • nucleoside triphosphate is preferable to use nucleoside triphosphate as the compound (DD).
  • uridine triphosphate synthase (EE) is (EE-2), from the viewpoint of easy binding to uridine triphosphate synthase (EE), as a phosphate group-containing compound (DD) It is preferable to use polyphosphoric acid.
  • uridine triphosphate synthase (EE) is (EE-3), ⁇ -phosphono-L-arginine is used from the viewpoint of easy binding to uridine triphosphate synthase (EE). It is preferable.
  • uridine triphosphate synthase (EE) is (EE-4), it is preferable to use phosphoenolpyruvate from the viewpoint of easy binding to uridine triphosphate synthase (EE).
  • a phosphate group-containing compound (DD) on which the uridine triphosphate synthase (EE) acts is appropriately selected. It is preferable to select.
  • the content (unit / mL) of uridine triphosphate synthase (EE) in the reaction solution (TT) is 0.00001 unit / mL to from the viewpoint of the ease of catalyzing the reaction for synthesizing uridine triphosphate. It is preferably 10,000 units / mL, more preferably 0.001 units / mL to 1,000 units / mL.
  • One unit of uridine triphosphate synthase (EE) is an amount of enzyme that converts 1 ⁇ mol of uridine diphosphate and 1 ⁇ mol of a phosphate group-containing compound (DD) to uridine triphosphate per minute.
  • the temperature of the reaction solution (TT) is preferably 0 ° C. to 100 ° C., more preferably 30 ° C. to 70 ° C., from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of uridine triphosphate synthase (EE).
  • the pH of the reaction solution (TT) is preferably pH 2 to 12, more preferably pH 4 to 9, from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of uridine triphosphate synthase (EE).
  • the time for which uridine triphosphate synthase (EE) is allowed to act is preferably 10 minutes to 1,000 hours from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of uridine triphosphate synthase (EE). .
  • the reaction solution (TT) may contain pyrophosphate degrading enzyme.
  • pyrophosphate is produced as a by-product, and pyrophosphate may inhibit the activity of uridine triphosphate synthase (EE).
  • uridine triphosphate synthase EE
  • pyrophosphate decomposing enzyme When pyrophosphate decomposing enzyme is used, pyrophosphate is decomposed, and it can be mitigated that pyrophosphate inhibits the enzyme activity of uridine triphosphate synthase (EE).
  • pyrophosphate degrading enzymes include enzymes classified into EC 3.1.3 and EC 3.6.1, and specific examples include alkaline phosphatase, apyrase, phytase, and diphosphatase.
  • diphosphatase is preferable from the viewpoint that it is difficult to decompose the reaction products (uridine triphosphate and hyaluronic acid (A)).
  • the content (unit / mL) of pyrophosphate degrading enzyme in the reaction solution (TT) is 0.00001 to 100 units / unit from the viewpoint of decomposing pyrophosphate without decomposing the reaction product (uridine triphosphate). mL is preferred.
  • 1 unit is the amount of enzyme that degrades 1 ⁇ mol of pyrophosphate per minute.
  • the above step (3) can be carried out without limitation as long as glucuronic acid monophosphate synthase (GG) is allowed to act on the glucuronic acid monophosphate precursor to obtain glucuronic acid monophosphate.
  • a glucuronic acid monophosphate precursor and a glucuronic acid monophosphate synthase (GG) are mixed to obtain a reaction solution (II), which is adjusted to a predetermined temperature and a predetermined pH. The reaction is performed.
  • the content (molar concentration) of the glucuronic acid monophosphate precursor in the reaction solution (II) is preferably 0.0001 mM to 1 M, more preferably 0.001 mM, from the viewpoint of efficiently producing glucuronic acid monophosphate. ⁇ 500 mM.
  • the content (unit / mL) of glucuronic acid monophosphate synthase (GG) in the reaction solution (II) is 0.00001 units / mL to 10,000 from the viewpoint of efficiently producing glucuronic acid monophosphate. Unit / mL is preferable, and more preferably 0.001 unit / mL to 1,000 unit / mL.
  • the temperature of the reaction solution (II) is preferably 0 ° C.
  • the pH of the reaction solution (II) is preferably pH 2 to 12, more preferably pH 4 to 9, from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of glucuronic acid monophosphate synthase (GG).
  • the time for glucuronic acid monophosphate synthase (GG) to act on the glucuronic acid monophosphate precursor is preferably 10 minutes to 1,000 hours from the viewpoint of the stability of the enzyme activity.
  • uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) is allowed to act on uridine triphosphate and glucuronic acid monophosphate to convert uridine diphosphate-glucuronic acid. If it can be obtained, it can be implemented without limitation.
  • Specific examples of the step (4) include a reaction solution (TT) after the reaction in the step (2), a reaction solution (II) after the reaction in the step (3), and uridine triphosphate-monosaccharide- 1-phosphate uridylyltransferase (CC) is mixed to obtain a reaction solution (VV), which is adjusted to a predetermined temperature and a predetermined pH to carry out the reaction.
  • the content (molar concentration) of glucuronic acid monophosphate in the reaction solution (VV) is preferably 0.0001 mM to 1 M, more preferably 0.001 mM, from the viewpoint of efficiently producing uridine diphosphate-glucuronic acid. ⁇ 500 mM.
  • the content (unit / mL) of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) in the reaction solution (VV) is determined from the viewpoint of efficiently producing uridine diphosphate-glucuronic acid. 0.00001 unit / mL to 10,000 unit / mL, preferably 0.001 unit / mL to 1,000 unit / mL.
  • the temperature of the reaction solution (VV) is preferably 0 ° C. to 100 ° C., more preferably 30 ° C. from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyl transferase (CC). It is from 70 ° C to 70 ° C.
  • the pH of the reaction solution (VV) is preferably pH 2 to 12, more preferably pH 4 to 9, from the viewpoint of the stability of the enzyme activity of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC). It is.
  • the time for which uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) is allowed to act is preferably 10 minutes to 1,000 hours from the viewpoint of the stability of enzyme activity. .
  • the reaction solution (VV) may contain pyrophosphate decomposing enzyme.
  • pyrophosphate is generated as a by-product, and pyrophosphate may inhibit the activity of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC).
  • CC uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • pyrophosphate decomposing enzyme pyrophosphate is decomposed, and it can be mitigated that pyrophosphate inhibits the enzyme activity of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC).
  • the preferred pyrophosphate degrading enzymes are the same as described above.
  • the content (unit / mL) of pyrophosphate decomposing enzyme in the reaction solution (VV) is 0.00001 to from the viewpoint of decomposing pyrophosphate without decomposing the reaction product (uridine diphosphate-glucuronic acid). 100 units / mL is preferred. In pyrophosphate degrading enzyme, 1 unit is the amount of enzyme that degrades 1 ⁇ mol of pyrophosphate per minute.
  • uridine diphosphate-glucuronic acid uridine diphosphate-N-acetylglucosamine, and hyaluronic acid synthase (B) are added to the reaction solution (VV) after the reaction to obtain a reaction solution (SS).
  • the reaction of step (1) may be performed.
  • a phosphate group-containing compound (DD) and a uridine triphosphate synthase (EE) are added to the reaction solution (VV) after the reaction, if necessary, to obtain a reaction solution (UU), You may perform reaction of (1) and (2) simultaneously.
  • the steps (1), (2) and (4) are included in the order of (1), (2), (4) and (1).
  • the above steps (1), (2) and (4) may be included any number of times.
  • Another process may be inserted between (1), (2), (4) and (1).
  • reaction of process (1), (2) and (4) is performed in the same reaction solution, it can implement without a restriction
  • Specific examples include a phosphate group-containing compound (DD), uridine triphosphate synthase (EE), glucuronic acid, uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC), uridine diphosphate.
  • Hyaluronic acid (A) is produced as a reaction solution by adding phosphate-N-acetylglucosamine, hyaluronic acid synthase (B) and a solvent.
  • the method for producing the hyaluronic acid composition of the present invention includes the following steps (1) to (4) in the order of (1), (2), (3), (4) and (1).
  • steps (1) to (4) in the order of (1), (2), (3), (4) and (1).
  • the above processes (1), (2), (3), (4) and (1) may be included any number of times as long as they are included in this order.
  • another process may enter between (1), (2), (3), (4) and (1).
  • steps (1) to (4) may be performed simultaneously.
  • the steps (1) to (4) can be carried out without any particular limitation as long as the reactions in the steps (1) to (4) are performed in the same reaction solution.
  • Specific examples include phosphate group-containing compound (DD), uridine triphosphate synthase (EE), glucuronic acid, glucuronokinase, uridine triphosphate-monosaccharide as glucuronic acid monophosphate synthase (GG).
  • CC 1-phosphate uridylyltransferase
  • adenosine triphosphate uridine diphosphate-N-acetylglucosamine
  • hyaluronic acid synthase B
  • a solvent a solvent
  • phosphoric acid group-containing compound DD
  • uridine triphosphate synthase EE
  • glucuronic acid glucuronic acid monophosphate synthase
  • GG glucuronic acid monophosphate synthase
  • CC uridine triphosphate- Monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • adenosine triphosphate uridine triphosphate
  • N-acetylglucosamine monophosphate N-acetylglucosamine uridyltransferase
  • hyaluronic acid synthase B
  • solvent hyaluronic acid (A) as a reaction solution (UU ′).
  • the content (molar concentration) of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine in the reaction solution (UU) is preferably from 0.0001 mM to 1 M, more preferably from the viewpoint of the synthesis efficiency of hyaluronic acid (A). 01 ⁇ M to 1 mM.
  • the content (unit / mL) of the hyaluronic acid synthase (B) in the reaction solution (UU) is 0.00001 units / mL to 10,000 units / mL from the viewpoint of efficiently producing hyaluronic acid (A). And more preferably 0.001 unit / mL to 1,000 unit / mL.
  • the content (molar concentration) of the phosphate group-containing compound (DD) in the reaction solution (UU) is preferably 0.0001 mM to 1 M from the viewpoint of ease of binding to uridine triphosphate synthase (EE). More preferably, it is 0.01 mM to 10 mM.
  • the content (unit / mL) of uridine triphosphate synthase (EE) in the reaction solution (UU) is 0.00001 units / mL from the viewpoint of efficiently converting uridine diphosphate to uridine triphosphate. It is preferably 10,000 units / mL, more preferably 0.001 units / mL to 1,000 units / mL.
  • the content (molar concentration) of glucuronic acid in the reaction solution (UU) is preferably 0.0001 mM to 1 M, more preferably 0.01 mM to 100 mM, from the viewpoint of easy conversion to glucuronic acid monophosphate.
  • the content (unit / mL) of glucuronokinase as glucuronic acid monophosphate synthase (GG) in the reaction solution (UU) is 0.00001 unit / g from the viewpoint of efficiently synthesizing glucuronic acid monophosphate. mL to 10,000 units / mL is preferable, and 0.001 unit / mL to 1,000 units / mL is more preferable.
  • One unit of glucuronokinase is the amount of enzyme that converts 1 ⁇ mol of glucuronic acid and 1 ⁇ mol of adenosine triphosphate to glucuronic acid monophosphate per minute.
  • the content (unit / mL) of uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) in the reaction solution (UU) is from the viewpoint of improving the conversion efficiency of uridine diphosphate-glucuronic acid. 0.00001 unit / mL to 10,000 unit / mL, preferably 0.001 unit / mL to 1,000 unit / mL.
  • uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase is 1 ⁇ mol of uridine triphosphate and 1 ⁇ mol of glucuronic acid monophosphate to uridine diphosphate-glucuronic acid per minute.
  • the temperature of the reaction solution (UU) depends on the enzymes ⁇ uridine triphosphate synthase (EE), hyaluronic acid synthase (B), glucuronokinase and uridine triphosphate as glucuronic acid monophosphate synthase (GG).
  • the pH of the reaction solution (UU) is determined depending on the enzyme ⁇ uridine triphosphate synthase (EE), hyaluronic acid synthase (B), glucuronokinase and uridine triphosphate as glucuronic acid monophosphate synthase (GG).
  • EE uridine triphosphate synthase
  • B hyaluronic acid synthase
  • GG glucuronokinase
  • GG glucuronic acid monophosphate synthase
  • Pyrophosphate degrading enzyme may be used in the reaction solution (UU). Pyrophosphate is produced as a by-product, and pyrophosphate is an enzyme ⁇ uridine triphosphate synthase (EE), hyaluronic acid synthase (B), glucuronokinase and uridine as glucuronic acid monophosphate synthase (GG) It may inhibit the activity of triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) ⁇ .
  • EE uridine triphosphate synthase
  • B hyaluronic acid synthase
  • GG glucuronokinase
  • GG glucuronic acid monophosphate synthase
  • pyrophosphate decomposing enzyme When pyrophosphate decomposing enzyme is used, pyrophosphate can be decomposed and it can be mitigated that pyrophosphate inhibits the enzyme activities of uridine triphosphate synthase (EE) and hyaluronic acid synthase (B).
  • Preferable pyrophosphate decomposing enzyme is the same as the pyrophosphate decomposing enzyme used in the reaction solution (TT).
  • the content (unit / mL) of pyrophosphate-degrading enzyme in the reaction solution (UU) is such that pyrolin can be obtained without decomposing the reaction products (uridine triphosphate, uridine diphosphate-glucuronic acid and hyaluronic acid (A)). From the viewpoint of decomposing the acid, 0.00001 to 100 units / mL is preferable.
  • reaction solution (UU) When preparing the reaction solution (UU), the above raw materials ⁇ phosphate group-containing compound (DD), glucuronic acid, uridine diphosphate-N-acetylglucosamine ⁇ and enzyme ⁇ uridine triphosphate synthase (EE), hyaluron Acid synthase (B), glucuronokinase as glucuronic acid monophosphate synthase (GG), and uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) ⁇ were simultaneously added to the reaction solution ( UU) may be prepared, or may be sequentially added to form a reaction solution (UU).
  • DD glucuronic acid
  • reaction solution (UU) uridine triphosphate synthase (EE), glucuronokinase as glucuronic acid monophosphate synthase (GG), uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (B)
  • the time during which CC) and hyaluronic acid synthase (B) are allowed to act varies depending on the enzyme activity, the temperature of the reaction solution (UU), the amount ratio of raw materials, and the like. If the temperature of the reaction solution (UU) is all adjusted to a temperature at which the enzyme activity is high and the reaction rate is fast, the reaction time can be shortened. Also, the greater the amount of enzyme for each substrate in the reaction solution (UU), the faster the reaction and the shorter the reaction time. In the reaction solution (UU), the reaction time is preferably 10 minutes to 1,000 hours from the viewpoint of enzyme stability.
  • the content (molar concentration) of uridine triphosphate in the reaction solution (UU ′) is preferably 0.0001 mM to 1 M, more preferably 0, from the viewpoint of synthesis efficiency of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine. .01 mM to 10 mM.
  • the content (molar concentration) of N-acetylglucosamine monophosphate in the reaction solution (UU ′) is preferably 0.0001 mM to 1 M, more preferably from the viewpoint of the synthesis efficiency of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine. Is 0.01 ⁇ M to 1 mM.
  • the content (unit / mL) of N-acetylglucosamine uridyltransferase in the reaction solution (UU ′) is 0.00001 units / mL to 10, from the viewpoint of the synthesis efficiency of uridine diphosphate-N-acetylglucosamine.
  • N-acetylglucosamine uridyltransferase is the amount of enzyme that converts 1 ⁇ mol of uridine triphosphate and 1 ⁇ mol of N-acetylglucosamine monophosphate to uridine diphosphate-N-acetylglucosamine per minute.
  • the temperature, pH of the reaction solution (UU '), and conditions for using pyrophosphate degrading enzyme are preferably the same as those of the reaction solution (UU).
  • the above raw materials ⁇ phosphate group-containing compound (DD), glucuronic acid, uridine triphosphate and N-acetylglucosamine monophosphate ⁇ and enzyme ⁇ uridine triphosphate synthase (EE) ), Hyaluronic acid synthase (B), glucuronokinase as glucuronic acid monophosphate synthase (GG), uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase (CC) and N-acetylglucosamine Uridyl transferase ⁇ may be charged simultaneously to prepare a reaction solution (UU ′), or sequentially added to form a reaction solution (UU ′).
  • reaction solution (UU ′) uridine triphosphate synthase (EE), glucuronokinase as glucuronic acid monophosphate synthase (GG), uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase
  • CC N-acetylglucosamine uridyltransferase and hyaluronic acid synthase
  • B hyaluronic acid synthase
  • the hyaluronic acid composition of the present invention has a low content of components that pose a health risk, it is used for detergents, cosmetics, skin care products, pharmaceuticals, eye drops, joint therapeutics, anti-adhesives and foods. It is useful as a hyaluronic acid composition.
  • hyaluronic acid (A), it determined according to the method of quasi-drug raw material specification and sodium hyaluronate (2).
  • Hyaluronic acid synthase (B) was quantified using an appropriate antibody according to the method of “Cell engineering / separate volume / experiment protocol series / protein experiment protocol 1”.
  • Cell engineering / separate volume / experiment protocol series / protein experiment protocol 1 Regarding the quantification of glucosamine, N-acetylglucosamine, galactosamine and N-acetylgalactosamine, the cation exchange resin and Elson- described in “Biochemistry Experiment Lecture 4 Glycochemistry Biochemical Society” (Tokyo Kagaku Dojinsha) p305 The Morgan reaction was performed according to the combined method.
  • Glucuronic acid, galacturonic acid, and iduronic acid were quantified in accordance with the method described in the anion exchange resin method described in “Biochemical Experiment Lecture 4 Ed. Of Chemistry of Carbohydrates” (Tokyo Kagaku Dojinsha) p306.
  • Hyaluronic acid reaction solution 1 L ⁇ glucuronic acid 20 g, N-acetylglucosamine monophosphate 10 g, UDP-galacturonic acid 100 g, UDP-iduronic acid 100 g, ATP 50 g, UTP 20 g, phosphoenolpyruvate 100 g, hyaluronic acid derived from Pasteurella multocida Synthesizing enzyme (deletion of membrane-binding site (only amino acid at positions 1 to 703) is overexpressed and purified in E.
  • UDP IC 50 1 mM
  • glucuronokinase 500 U Escherichia-derived UDP kinase ( 500U, Escherichia-derived pyruvate kinase 500U, Arabidopsis-derived uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase 500U, large From bacteria N- acetylglucosamine Uri aqueous Jill transferase 500 U ⁇ were reacted for 2 hours at 37 ° C..
  • Examples 2 to 18> A 1 L hyaluronic acid reaction solution was prepared in the same manner except that the components shown in Table 1 were used in place of the components in Example 1, reacted at 37 ° C. for 2 hours, and subjected to ethanol precipitation three times and a molecular weight cut off of 100 kDa.
  • the hyaluronic acid composition was obtained by purification using a holofiber. The obtained hyaluronic acid composition was analyzed. The results are shown in Table 1.
  • E. coli Pyruvate kinase Escherichia genus, overexpressed and purified in E. coli
  • Uridine triphosphate-monosaccharide-1-phosphate uridylyltransferase Arabidopsis derived, overexpressed and purified in E. coli N-acetylglucosamine uridyltransferase: E. coli derived, overexpressed and purified in E. coli
  • the hyaluronic acid composition of the present invention has a low content of components that pose a health risk, it is used for detergents, cosmetics, skin care products, pharmaceuticals, eye drops, joint therapeutics, anti-adhesives and foods. It is useful as a hyaluronic acid composition.

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Abstract

本発明は、健康被害リスクのある成分を極力含まないヒアルロン酸組成物を提供することを目的とする。 本発明のヒアルロン酸組成物は、ヒアルロン酸(A)を含むヒアルロン酸組成物であって、下記(1)の要件を満たし、上記ヒアルロン酸組成物中のヒアルロン酸合成酵素(B)と上記ヒアルロン酸(A)との重量比(ヒアルロン酸合成酵素(B)/ヒアルロン酸(A))が1/100以下である。 (1)上記ヒアルロン酸組成物に含まれる上記ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合が上記ヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。 

Description

ヒアルロン酸組成物
 本発明はヒアルロン酸組成物に関する。
 ヒアルロン酸は牛の眼球、鶏冠、動物の緩衝組織、胎盤、癌細胞及び皮膚などの生体組織に多量に含まれているもので、グルクロン酸とN-アセチルグルコサミンとがβ1,3結合とβ1,4結合とで交互に結合した直鎖状の多糖であり、分子量が10~10Daの高分子量のグリコサミノグリカンである。ヒアルロン酸は、粘度が高く、高い保湿効果を有し、物理的摩擦に対する潤滑効果及び細菌などの侵入に対する保護効果が優れているという性質を持つ。
 ヒアルロン酸はこれらの性質を持つので、化粧品添加剤、医薬品添加剤(関節炎治療剤、創傷被覆剤、眼科手術用手術補助剤及び外科手術後の癒着阻止剤等)として広範囲に使用される。
 ヒアルロン酸の生産方法としては、
(1)前記の生体組織から抽出する方法(抽出法)(特許文献1及び2)、
(2)グルコース等の糖の存在下で、ヒアルロン酸を生成する能力を有する微生物を培養してヒアルロン酸を生産し、回収する方法(微生物培養方法)(特許文献3及び4)、
(3)ヒアルロン酸合成酵素により合成する方法(非特許文献1)
が多く知られている。
 しかしながら、(1)や(2)の抽出法により得られたヒアルロン酸には、ヒアルロン酸以外の酸性ムコ多糖(コンドロイチンサルフェートやグリコサミノグリカンサルフェート等)の不純物や、ヒアルロン酸を構成する単糖の中にN-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外の単糖が含まれている。
 さらに(3)のヒアルロン酸合成酵素を用いたヒアルロン酸合成においては、合成効率が悪いため大量のヒアルロン酸合成酵素を使用する必要がある。ヒアルロン酸合成酵素はヒアルロン酸に対して強く吸着するので、合成されたヒアルロン酸に多量に残存する。
米国特許第4,141,973号明細書 米国特許第4,303,676号明細書 特開昭58-056692号公報 国際公開第86/04355号
The Journal of Biological Chemistry,1998,Vol.273,No.14,P8454-8458
 しかしながら、これらの不純物(ヒアルロン酸以外の酸性ムコ多糖、ヒアルロン酸生産菌、残存するヒアルロン酸合成酵素、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外のヒアルロン酸構成単糖等)はヒアルロン酸を生体に用いた際に健康被害につながる問題がある。酸性ムコ多糖及びN-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外のヒアルロン酸構成単糖はアレルギー反応を引き起こし、ヒアルロン酸生産菌は生体内の免疫系から逃れて健康被害を生じさせ、残存するヒアルロン酸合成酵素もアレルギー反応に繋がる。よって、ヒアルロン酸中のこれらの不純物を極力除くことが望ましい。しかし、従来の生産方法では、酸性ムコ多糖、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外のヒアルロン酸構成単糖及びヒアルロン酸合成酵素のような不純物を含むヒアルロン酸しか得られず、また精製によりこれらの不純物を除くことが困難である。特に、ヒアルロン酸構成単糖として含まれる不純物(N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外のヒアルロン酸構成単糖)は精製で取り除くことは不可能である。そこで、これらの不純物を含まないヒアルロン酸が望まれてる。
 本発明は、健康被害リスクのある成分を極力含まないヒアルロン酸組成物を提供することを目的とする。
 すなわち、本発明は、ヒアルロン酸(A)を含むヒアルロン酸組成物であって、下記(1)の要件を満たし、上記ヒアルロン酸組成物中のヒアルロン酸合成酵素(B)と上記ヒアルロン酸(A)との重量比(ヒアルロン酸合成酵素(B)/ヒアルロン酸(A))が1/100以下であるヒアルロン酸組成物である。
(1)上記ヒアルロン酸組成物に含まれる上記ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合が上記ヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、健康被害リスクのある成分の含有量が小さく、アレルギー反応が生じにくく、安全性が高い。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、ヒアルロン酸(A)を含むヒアルロン酸組成物であって、下記(1)の要件を満たし、上記ヒアルロン酸組成物中のヒアルロン酸合成酵素(B)と上記ヒアルロン酸(A)との重量比(ヒアルロン酸合成酵素(B)/ヒアルロン酸(A))が1/100以下であるヒアルロン酸組成物である。
(1)上記ヒアルロン酸組成物に含まれる上記ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合が上記ヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
 従来の方法で得られるヒアルロン酸組成物中には、多種類の不純物が含まれており、その中でも、特にN-アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、ガラクツロン酸、イズロン酸及びヒアルロン酸合成酵素がアレルギー反応を引き起こすことを見出し、本発明に至った。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、上記不純物の含有量が少なく、アレルギー反応が生じにくく、安全性が高い。
 ヒアルロン酸組成物中に含まれるヒアルロン酸(A)とは、グルクロン酸とN-アセチルグルコサミンとが交互に重合(GlcNAcβ1-4GlcAβ1-3)した構造を主構造とする多糖であればよく、グルクロン酸とN-アセチルグルコサミンとが交互に重合したヒアルロン酸、この主構造に修飾基を導入した修飾ヒアルロン酸、ヒアルロン酸鎖間を架橋した架橋ヒアルロン酸、ヒアルロン酸鎖中のグルクロン酸及び/又はN-アセチルグルコサミンが一部分解した分解ヒアルロン酸が含まれる。
また、ヒアルロン酸(A)は、上記主構造以外に、N-アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、ガラクツロン酸、イズロン酸等が上記主構造以外の構成単糖として含まれるものであってもよいが、ヒアルロン酸(A)中の上記主構造以外の構成単糖の割合は少ないことが好ましい。
 修飾ヒアルロン酸において、修飾基としては、アセチル基、スルホン基、カルボキシル基、アルキル基、環状炭化水素、ポリオール、4級アンモニウム及びホスファチジル基等を含有する化合物が挙げられる。
 修飾ヒアルロン酸としては、例えば、特開平11-279042号公報、特開2009-114073号公報、特開2008-195957号公報、特開2009-062521号公報、特表2009-528406号公報、特開2004-262777号公報及び特開2012-021166号公報等に記載されているもの等が挙げられる。
 架橋ヒアルロン酸としては、ヒアルロン酸鎖間を架橋したものが含まれ、例えば、特開2010-202522号公報、特許1852427号明細書、特許2501551号明細書、特開2000-248002号公報、特許1918751号明細書、特許4383035号明細書及び特表2009-545637号公報等に記載されているもの等が挙げられる。
 分解ヒアルロン酸としては、例えば、国際公開2007/099830号パンフレット等に記載されているもの等が挙げられる。
 アレルゲン性の観点から、ヒアルロン酸(A)中のグルクロン酸とN-アセチルグルコサミンとが交互に重合した構造の割合は、ヒアルロン酸(A)の重量を基準として、90~100重量%が好ましく、さらに好ましくは95~100重量%である。
 ヒアルロン酸の検出方法としては、カルバゾール硫酸法、IRによるスペクトル比較、塩化セチルピリジニウムを用いた不溶化の確認、アルシアンブルー染色などの中から複数組み合わせて行われる。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、下記(1)の要件を満たすものである。
(1)ヒアルロン酸組成物に含まれるヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合がヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
 要件(1)において、ヒアルロン酸組成物中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンは、ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖として含まれるものである。ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合は、ヒアルロン酸(A)の重量を基準として、アレルゲン性に起因する健康被害リスクを小さくする観点から、5重量%以下であり、好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下、特に好ましくは0~0.01重量%である。
 本発明において、ヒアルロン酸組成物は、アレルゲン性に起因する健康被害リスクを小さくする観点から、さらに下記(2)の要件を満たすことが好ましい。
(2)ヒアルロン酸組成物に含まれるヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のガラクツロン酸及びイズロン酸の合計割合がヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
 要件(2)において、ヒアルロン酸組成物中のガラクツロン酸及びイズロン酸は、ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖として含まれるものである。
 ヒアルロン酸組成物に含まれるヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のガラクツロン酸及びイズロン酸の合計割合は、ヒアルロン酸(A)の重量を基準として、アレルゲン性に起因する健康被害リスクを小さくする観点から、5重量%以下であり、好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下、特に好ましくは0~0.01重量%である。
 N-アセチルガラクトサミン、ガラクトサミン、ガラクツロン酸及びイズロン酸の検出方法としては、ヒアルロン酸等の組成物中の成分を分解後HPLCで分画し、NMR等の分析法により検出できる。
 本発明において、ヒアルロン酸合成酵素(B)は、ヒアルロン酸合成活性を有する酵素、ヒアルロン酸合成活性を有する酵素の変性物及びヒアルロン酸合成酵素(B)の分解物を含む。ヒアルロン酸合成酵素(B)の含有量としては、アレルゲン性に起因する健康リスクを小さくする観点からヒアルロン酸組成物中のヒアルロン酸合成酵素(B)とヒアルロン酸(A)との重量比(ヒアルロン酸合成酵素(B)/ヒアルロン酸(A))が1/100以下であり、好ましくは1/1,000、さらに好ましくは1/10,000以下、次にさらに好ましくは1/100,000以下、特に好ましくは0~1/1,000,000である。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)を検出する方法としては、ウェスタンブロット、ELISA法などの方法が知られている。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)の活性測定方法としては例えば、Paul Weigel等の方法(Biochemistry.2004 July20;43(28):9234-9242)が知られている。
 詳しくは後述するが、本発明のヒアルロン酸組成物を製造する工程において、ヒアルロン酸合成酵素(B)を分解及び/又は変性させる場合がある。
 このような場合において、ヒアルロン酸合成酵素(B)を変性させる方法としては、ヒアルロン酸組成物又はその製造段階で熱をかけて変性させる方法やpHを酸性やアルカリ性条件にすることで変性させる方法などが挙げられる。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)を分解する方法としては、プロテアーゼ等によって分解する方法が挙げられる。
 本発明のヒアルロン酸組成物中に含まれるヒアルロン酸(A)は、下記製造方法により製造することができる。
 下記(1)、(2)及び(4)の工程を、(1)、(2)、(4)及び(1)の順に含む製造工程又は下記工程(1)、(2)及び(4)を同時に行う製造方法であって、下記ミカエリス定数Kmが下記阻害剤濃度IC50の100倍未満の条件下でヒアルロン酸を製造する方法であり、アレルゲン性に起因する健康被害リスクを小さくする観点から、好ましくは、下記(1)~(4)の工程を(1)、(2)、(3)、(4)及び(1)の順に含む製造工程又は下記工程(1)~(4)を同時に行う製造工程を行った後、(5)を行う製造方法であって、下記ミカエリス定数Kmが下記阻害剤濃度IC50の100倍未満の条件下でヒアルロン酸を製造する方法である。
なお、上記工程において「同時に行う」とは、同じ反応溶液中において同時に各工程の反応を進めることをいう。
工程(1):ウリジン二リン酸-グルクロン酸とウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンとにヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させて、ヒアルロン酸(A)及びウリジン二リン酸を含む組成物(AA’)を得る工程。
工程(2):組成物(AA’)中のウリジン二リン酸とリン酸基含有化合物(DD)とにウリジン三リン酸合成酵素(EE)を作用させてウリジン三リン酸を得る工程。
工程(3):グルクロン酸一リン酸前駆体にグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)を作用させてグルクロン酸一リン酸を得る工程。
工程(4):ウリジン三リン酸とグルクロン酸一リン酸とにウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)を作用させてウリジン二リン酸-グルクロン酸を得る工程。
工程(5):ヒアルロン酸合成酵素(B)を分解及び/又は変性させてヒアルロン酸(A)から解離してヒアルロン酸組成物を得る工程。
ミカエリス定数Km:ウリジン二リン酸を基質とし、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)を酵素とし、リン酸基含有化合物(DD)を作用させてウリジン三リン酸を合成する反応におけるミカエリス定数。
阻害剤濃度IC50:ヒアルロン酸合成酵素(B)をウリジン二リン酸-グルクロン酸及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンに作用させる際のヒアルロン酸合成酵素(B)の濃度において、基質としてウリジン二リン酸-グルクロン酸及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンを用いて、阻害剤としてウリジン二リン酸を用いて求めた、ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性が半減するときのウリジン二リン酸の濃度。
 ウリジン二リン酸-グルクロン酸とは、ウリジン二リン酸(以下、UDPと記載することがある)のリン酸基にグルクロン酸が結合した化合物である。ウリジン二リン酸-グルクロン酸は、例えば、ウリジン三リン酸とグルクロン酸一リン酸とからウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)を用いて合成することができる。また、ウリジン二リン酸-グルコースの酸化によって得ることができる。さらに、ウリジン二リン酸-グルコースの酸化を行うウリジン二リン酸デヒドロゲナーゼを過剰発現した微生物を用いた微生物培養方法によっても生産可能である。
 ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンとは、ウリジン二リン酸のリン酸基にN-アセチルグルコサミンが結合した化合物である。ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンは、例えば、ウリジン三リン酸とN-アセチルグルコサミン一リン酸からウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンピロホスホリラーゼによって合成することができる。また、N-アセチルグルコサミンからN-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ、ホスホアセチルグルコサミンムターゼ又はアセチルグルコサミンキナーゼ等の酵素を用いても生産可能である。
 ヒアルロン酸組成物の健康被害リスクのある成分の含有量を少なくする観点から、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンが酵素を用いて生産した物であることが好ましく、さらに好ましくはN-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼを用いて生産したものであることが好ましい。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)は、ウリジン二リン酸-グルクロン酸とウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンとを基質として、ヒアルロン酸(A)を合成する活性を有する酵素であれば特に限定されない。ヒアルロン酸合成酵素(B)には、動物起源の動物ヒアルロン酸合成酵素(BB-1)、微生物起源の微生物ヒアルロン酸合成酵素(BB-2)、ウイルス起源のウイルスヒアルロン酸合成酵素(BB-3)、(BB-1)~(BB-3)が化学的に修飾された変異体(BB-4)及び(BB-1)~(BB-3)が遺伝子的に修飾・欠失された変異体(BB-5)が含まれる。
 動物ヒアルロン酸合成酵素(BB-1)としては、例えば、ラット由来及びアフリカツメガエル由来のもの等が挙げられる。
 微生物ヒアルロン酸合成酵素(BB-2)としては、例えば、ストレプトコッカス(Streptoccus)属由来及びパスツレラ(Pasteurella)属由来のもの等が挙げられる。
 ウイルスヒアルロン酸合成酵素(BB-3)としては、例えば、クロレラウイルス由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したヒアルロン酸合成酵素(BB-4)としては、例えば上記(BB-1)~(BB-3)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及びイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したヒアルロン酸合成酵素(BB-5)としては、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ヒアルロン酸合成酵素(B)の遺伝子を改変してアミノ酸を置換したもの等が挙げられる。
 上記ヒアルロン酸合成酵素(B)のうち、入手しやすさの観点から、微生物ヒアルロン酸合成酵素(BB-2)及びウイルス由来ヒアルロン酸合成酵素(BB-3)が好ましい。また、ヒアルロン酸合成酵素(B)のうち、ヒアルロン酸合成活性の高さの観点から、ストレプトコッカス属由来及びパスツレラ属由来のヒアルロン酸合成酵素(B)が好ましい。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)としては、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもいい。
 リン酸基含有化合物(DD)は、リン酸基を有する化合物である。リン酸基含有化合物(DD)としては、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との親和性の観点から、ウリジン二リン酸にリン酸基を供与し得る化合物が好ましい。リン酸基含有化合物(DD)として、例えば、トリアミノホスフィンオキシド、リン酸化したアミノ酸(例えばω-ホスホノ-L-アルギニン等)、ポリリン酸、ホスホエノールピルビン酸、カルバモイルリン酸、3-ホスホグリセロールリン酸、ホスホクレアチン及びヌクレオチド(例えばグアノシン三リン酸、アデノシン三リン酸等のヌクレオシド三リン酸等)等が挙げられる。
 工程(2)において、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)は、ウリジン二リン酸及びリン酸基含有化合物(DD)から、ウリジン三リン酸を合成するウリジン三リン酸合成活性を有する酵素である。ウリジン三リン酸合成活性は、具体的には、リン酸基含有化合物(DD)をリン酸基供与体として、ウリジン二リン酸にリン酸基を供与し、ウリジン三リン酸を合成する能力をいう。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)には、ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1)、ポリリン酸キナーゼ(EE-2)、アルギニンキナーゼ(EE-3)、ピルビン酸キナーゼ(EE-4)、カルバミン酸キナーゼ(EE-5)、ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6)及びホスホクレアチンキナーゼ(EE-7)が含まれる。
 ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1)は、ウリジン二リン酸とヌクレオシド三リン酸からウリジン三リン酸とヌクレオシド二リン酸を生成する活性を有する酵素である。(EE-1)には、動物起源の動物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-1)、植物起源の植物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-2)、微生物起源の微生物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-3)、(EE-1-1)~(EE-1-3)が化学的に修飾された変異体(EE-1-4)及び(EE-1-1)~(EE-1-3)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-1-5)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-1)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、ヌクレオシド三リン酸を用いることが好ましい。
 動物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-1)としては、例えば、ヒト由来、ウシ由来及びラット由来のもの等が挙げられる。
 植物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-2)としては、例えば、シロイヌナズナ由来及びコメ由来のもの等が挙げられる。
 微生物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-3)としては、例えば、エシェリヒア(Escherichia)属由来、サッカロマイセス(Saccharomyces)属由来、バシルス(Bacillus)属由来及びサーマス(Thermus)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-4)としては、上記(EE-1-1)~(EE-1-3)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及び/又はイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-5)としては、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ウリジン二リン酸キナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を改変したもの等が挙げられる。
 上記ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1)のうち、入手しやすさの観点から、微生物ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1-3)が好ましい。
 また、(EE-1)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ラット由来ウリジン二リン酸キナーゼが好ましい。
 ポリリン酸キナーゼ(EE-2)は、ウリジン二リン酸とポリリン酸とから、ウリジン三リン酸と、重合度の1つ少ないポリリン酸とを生成する活性を有する酵素である。(EE-2)には、植物起源の植物ポリリン酸キナーゼ(EE-2-1)、微生物起源の微生物ポリリン酸キナーゼ(EE-2-2)、(EE-2-1)~(EE-2-2)が化学的に修飾された変異体(EE-2-3)及び(EE-2-1)~(EE-2-2)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-2-4)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-2)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、ポリリン酸を用いることが好ましい。
 植物ポリリン酸キナーゼ(EE-2-1)としては、例えば、タバコ由来のもの等が挙げられる。
 微生物ポリリン酸キナーゼ(EE-2-2)としては、例えばエシェリヒア(Escherichia)属由来、コリネバクテリウム(Corynebacterium)属由来、シュードモナス(Pseudomonas)属由来及びサーマス(Thermus)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したポリリン酸キナーゼ(EE-2-3)として、例えば上記(EE-2-1)~(EE-2-2)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及びイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したポリリン酸キナーゼ(EE-2-4)として、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ポリリン酸キナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を置換したもの等が挙げられる。
 上記ポリリン酸キナーゼ(EE-2)のうち、入手しやすさの観点から、微生物ポリリン酸キナーゼ(EE-2-2)が好ましい。また、(EE-2)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、シュードモナス属由来のリン酸キナーゼが好ましい。
 アルギニンキナーゼ(EE-3)は、ウリジン二リン酸とω-ホスホノ-L-アルギニンからウリジン三リン酸とL-アルギニンを生成する活性を有する酵素である。(EE-3)には、動物起源の動物アルギニンキナーゼ(EE-3-1)、植物起源の植物アルギニンキナーゼ(EE-3-2)、微生物起源の微生物アルギニンキナーゼ(EE-3-3)、(EE-3-1)~(EE-3-3)が化学的に修飾された変異体(EE-3-4)及び(EE-3-1)~(EE-3-3)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-3-5)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-3)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、ω-ホスホノ-L-アルギニンを用いることが好ましい。
 動物アルギニンキナーゼ(EE-3-1)としては、例えば、トノサマバッタ由来、ショウジョウバエ由来、エビ由来及びノミ由来のもの等が挙げられる。
 植物アルギニンキナーゼ(EE-3-2)としては、例えば、ケヤリ由来のもの等が挙げられる。
 微生物アルギニンキナーゼ(EE-3-3)としては、例えばバシルス(Bacillus)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したアルギニンキナーゼ(EE-3-4)として、例えば上記(EE-3-1)~(EE-3-3)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及びイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したアルギニンキナーゼ(EE-3-5)として、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記アルギニンキナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を置換したもの等が挙げられる。
 上記アルギニンキナーゼ(EE-3)のうち、入手しやすさの観点から、微生物アルギニンキナーゼ(EE-3-3)が好ましい。また、(EE-3)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、トノサマバッタ由来アルギニンキナーゼが好ましい。
 ピルビン酸キナーゼ(EE-4)は、ウリジン二リン酸とホスホエノールピルビン酸からウリジン三リン酸とピルビン酸を生成する活性を有する酵素である。(EE-4)には、動物起源の動物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-1)、植物起源の植物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-2)、微生物起源の微生物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-3)、(EE-4-1)~(EE-4-3)が化学的に修飾された変異体(EE-4-4)及び(EE-4-1)~(EE-4-3)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-4-5)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-4)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、ホスホエノールピルビン酸を用いることが好ましい。
 動物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-1)としては、例えば、ヒト由来、ウシ由来及びラット由来のもの等が挙げられる。
 植物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-2)としては、例えば、シロイヌナズナ由来及びトウゴマ由来のもの等が挙げられる。
 微生物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-3)としては、例えばエシェリヒア(Escherichia)属由来及びサッカロマイセス(Saccharomyces)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したピルビン酸キナーゼ(EE-4-4)として、例えば上記(EE-4-1)~(EE-4-3)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及びイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したピルビン酸キナーゼ(EE-4-5)として、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ピルビン酸キナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を置換したもの等が挙げられる。
 上記ピルビン酸キナーゼ(EE-4)のうち、入手しやすさの観点から、微生物ピルビン酸キナーゼ(EE-4-3)が好ましい。また、(EE-4)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ラット由来ピルビン酸キナーゼが好ましい。
 カルバミン酸キナーゼ(EE-5)は、カルバモイルリン酸とウリジン二リン酸からウリジン三リン酸、二酸化炭素及びアンモニアを生成する活性を有する酵素である。(EE-5)には、動物起源の動物カルバミン酸キナーゼ(EE-5-1)、微生物起源の微生物カルバミン酸キナーゼ(EE-5-2)、(EE-5-1)~(EE-5-2)が化学的に修飾された変異体(EE-5-3)、及び(EE-5-1)~(EE-5-2)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-5-4)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-5)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、カルバモイルリン酸を用いることが好ましい。
 動物カルバミン酸キナーゼ(EE-5-1)としては、例えばラット由来のもの等が挙げられる。
 微生物カルバミン酸キナーゼ(EE-5-2)としては、例えばピロコッカス(Pyrococcus)属由来、及びラクトバシルス(Lactobacillus)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したカルバミン酸キナーゼ(EE-5-3)としては、上記(EE-5-1)~(E-5-2)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及び/又はイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したカルバミン酸キナーゼ(EE-5-4)としては、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記カルバミン酸キナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を改変したもの等が挙げられる。
 上記カルバミン酸キナーゼ(EE-5)のうち、入手しやすさの観点から、微生物カルバミン酸キナーゼ(EE-5-2)が好ましい。また、(EE-5)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ラクトバシルス(Lactobacillus)属由来カルバミン酸キナーゼが好ましい。
 ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6)は、1,3-ビスホスホグリセリン酸とウリジン二リン酸からウリジン三リン酸及び3-ホスホグリセリン酸を生成する活性を有する酵素である。(EE-6)には、動物起源の動物ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-1)、微生物起源の微生物ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-2)、(EE-6-1)~(EE-6-2)が化学的に修飾された変異体(EE-6-3)、及び(EE-6-1)~(EE-6-2)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-6-4)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-6)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、1,3-ビスホスホグリセリン酸を用いることが好ましい。
 動物ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-1)としては、例えばラット由来のもの等が挙げられる。
 微生物起源の微生物ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-2)としては、例えばサッカロマイセス(Saccharomyces)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-3)としては、上記(EE-6-1)~(EE-6-2)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及び/又はイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-4)としては、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ホスホグリセリン酸キナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を改変したもの等が挙げられる。
 上記ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6)のうち、入手しやすさの観点から、微生物ホスホグリセリン酸キナーゼ(EE-6-2)が好ましい。また、(EE-6)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、サッカロマイセス(Saccharomyces)属由来ホスホグリセリン酸キナーゼが好ましい。
 クレアチンキナーゼ(EE-7)は、ホスホクレアチンとウリジン二リン酸からウリジン三リン酸及びクレアチンを生成する活性を有する酵素である。(EE-7)には、動物起源の動物クレアチンキナーゼ(EE-7-1)、(EE-7-1)が化学的に修飾された変異体(EE-7-2)及び(EE-7-1)が遺伝子的に修飾された変異体(EE-7-3)が含まれる。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)として(EE-7)を用いる場合、リン酸基含有化合物(DD)としては、反応性の観点から、ホスホクレアチンを用いることが好ましい。
 動物クレアチンキナーゼ(EE-7-1)としては、例えばラット由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したクレアチンキナーゼ(EE-7-2)としては、上記(EE-7-1)にカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及び/又はイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したクレアチンキナーゼ(EE-7-3)としては、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記クレアチンキナーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を改変したもの等が挙げられる。
 上記クレアチンキナーゼ(EE-7)のうち、入手しやすさの観点から、動物クレアチンキナーゼ(EE-7-1)が好ましい。また、(EE-7-1)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ラット由来クレアチニンキナーゼが好ましい。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)のうち、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1)、ポリリン酸キナーゼ(EE-2)及びカルバミン酸キナーゼ(EE-5)が好ましい。
 また、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもいい。
 2種類以上併用する場合、ウリジン三リン酸合成活性の高さの観点から、ウリジン二リン酸キナーゼ(EE-1)及びポリリン酸キナーゼ(EE-2)の併用が好ましい。
 工程(3)において、グルクロン酸一リン酸前駆体とグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)の組み合わせとしては、グルクロン酸とグルクロノキナーゼとの組み合わせ等が挙げられる。
 本発明においては、工程(3)を含むことにより、グルクロン酸一リン酸前駆体とグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)の基質選択性により、N-アセチルグルコサミンとグルクロン酸と以外の構成単糖(ガラクツロン酸及びイズロン酸等)を含みにくくなり、健康被害リスクのある成分の含有量が少ないヒアルロン酸組成物を得ることができる。
グルクロノキナーゼは、グルクロン酸と、アデノシン三リン酸(以下、ATPと略記することがある)又はデオキシアデノシン三リン酸とからグルクロン酸一リン酸を生成する活性を有する酵素である。
 グルクロノキナーゼとしては、例えばアラビドプシス由来、大豆由来、タバコ由来、トウモロコシ由来のもの等が挙げられる。
 工程(4)で用いるグルクロン酸一リン酸は、グルクロン酸の1位のヒドロキシル基がリン酸でリン酸エステル化されたものであり、健康被害リスクのある成分の含有量が少ないヒアルロン酸組成物を得る観点から、工程(3)で得たグルクロン酸一リン酸であることが好ましい。
 ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)は、ウリジン三リン酸(以下、UTPと略記することがある)とグルクロン酸一リン酸とからウリジン二リン酸-グルクロン酸を生成する活性を有する酵素であれば特に限定されない。動物起源の動物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-1)、植物起源の植物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-2)、微生物起源の微生物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-3)及び(CC-1)~(CC-3)が化学的に修飾された変異体(CC-4)及び(CC-1)~(CC-3)が遺伝子的に修飾された変異体(CC-5)が含まれる。
 動物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-1)としては、例えば、ブタ由来のもの等が挙げられる。
 植物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-2)としては、例えば、アラビドプシス由来、エンドウマメ由来、オオムギ由来のもの等が挙げられる。
 微生物ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-3)としては、例えば、サーマス(Thermus)属由来のもの等が挙げられる。
 化学的に修飾したウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-4)として、例えば上記ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼにカルボジイミド化合物、無水コハク酸、ヨード酢酸及びイミダゾール化合物等を作用させて化学修飾したもの等が挙げられる。
 遺伝子的に修飾したウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC-5)として、Smithらの方法(The Journal of Biological Chemistry,1978,Vol.253,No.18,P6551-6560)で上記ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼの遺伝子を改変してアミノ酸を置換したもの等が挙げられる。
 上記ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)のうち、ウリジン二リン酸-グルクロン酸を合成する活性の高さの観点から、(CC-2)が好ましく、さらに好ましくはアラビドプシス由来のウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼである。
 また、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもいい。
 工程(5)のヒアルロン酸合成酵素(B)を分解及び/又は変性させてヒアルロン酸(A)から解離する方法としては、ヒアルロン酸(A)を分解せずにヒアルロン酸合成酵素(B)のみを分解及び/又は変性させてヒアルロン酸から解離できればよく、プロテアーゼを用いてヒアルロン酸合成酵素(B)を分解し、ヒアルロン酸(A)から解離させる方法や、酸及び/又はアルカリでヒアルロン酸合成酵素(B)を変性させてヒアルロン酸(A)から解離させる方法、トリクロロ酢酸及びエタノール等の溶媒を用いてヒアルロン酸合成酵素(B)を変性させてヒアルロン酸(A)から解離する方法、ヒアルロン酸合成酵素(B)を過熱により変性させてヒアルロン酸(A)から解離する方法などを用いることができる。
 ヒアルロン酸組成物において、ヒアルロン酸合成酵素(B)は、ヒアルロン酸(A)との結合が強く、ろ紙を用いたペーパークロマトグラフィー法等の通常の方法では解離することができないが、工程(5)でヒアルロン酸合成酵素(B)を分解及び/又は変性させてヒアルロン酸(A)から解離することにより、低減することができる。
 上記製造方法において、下記ミカエリス定数Kmは下記阻害剤濃度IC50の100倍未満であることが好ましい。
ミカエリス定数Km:ウリジン二リン酸を基質とし、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)を酵素とし、リン酸基含有化合物(DD)を作用させてウリジン三リン酸を合成する反応におけるミカエリス定数。
阻害剤濃度IC50:ヒアルロン酸合成酵素(B)をウリジン二リン酸-グルクロン酸及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンに作用させる際のヒアルロン酸合成酵素(B)の濃度において、基質としてウリジン二リン酸-グルクロン酸及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンを用いて、阻害剤としてウリジン二リン酸を用いて求めた、ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性が半減するときのウリジン二リン酸の濃度。
 2種以上のウリジン三リン酸合成酵素(EE)を用いる場合は、それぞれのウリジン三リン酸合成酵素(EE)についてKmを求め、全てのウリジン三リン酸合成酵素(EE)についてKmがIC50の100倍未満であるとする。
 また、2種以上のヒアルロン酸合成酵素(B)を用いる場合は、それぞれのヒアルロン酸合成酵素(B)についてIC50を求め、Kmが、求めたIC50の中で最も大きいIC50の100倍未満であるとする。
 ミカエリス定数Kmは、Agarwalらによって報告された方法(Methods of enzymology,1978,Vol.51,P483-491に記載の方法)で酵素反応初速度の基質濃度依存性を求めることによって求められる。ミカエリス定数Kmの測定に用いるウリジン三リン酸合成酵素(EE)の形態としては、精製酵素を用いる。
 阻害剤濃度IC50は、酵素反応初速度の阻害剤濃度依存性を求めることによって求められる。具体的には、下記阻害剤濃度IC50の測定法によって求めたものである。阻害剤濃度IC50の測定に用いるヒアルロン酸合成酵素(B)の形態としては、精製酵素を用いる。
 阻害剤濃度IC50は、上記の製造方法において、ヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる際の濃度と同様のヒアルロン酸合成酵素(B)の濃度、温度及びpHの条件下において、下記測定方法によって求められる。
<ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性が半減するときのウリジン二リン酸の濃度である阻害剤濃度IC50の測定方法>
 一定量のヒアルロン酸合成酵素(B)、ウリジン二リン酸、ウリジン二リン酸-グルクロン酸、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン、pH調整剤(KK)及び水を含む一定の温度及びpHに調製した液量1mL以下の酵素反応溶液(FF)を作成する。
 酵素反応溶液(FF)の温度は、ヒアルロン酸(A)を製造する際にヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる温度と同じ温度を選ぶ。
 酵素反応溶液(FF)のpHは、ヒアルロン酸(A)を製造する際にヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させるpHと同じpHを選ぶ。
 酵素反応溶液(FF)中のヒアルロン酸合成酵素(B)のモル濃度は、ヒアルロン酸(A)を製造する際にヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる濃度に調整する。
 酵素反応溶液(FF)中のウリジン二リン酸の含有量(モル濃度)は、ウリジン二リン酸が0Mの酵素反応溶液(FF)、及びウリジン二リン酸の濃度が0Mからヒアルロン酸合成酵素(B)の活性が0になる(ヒアルロン酸(A)の生成が観測できなくなる)ウリジン二リン酸の濃度との間で、ウリジン二リン酸の濃度が異なる4種類以上の酵素反応溶液(FF)、合計5種類以上の酵素反応溶液(FF)を作成すればいい。また、類似のヒアルロン酸合成酵素に対するウリジン二リン酸の阻害定数Kiが分かっている場合は、ウリジン二リン酸の濃度が0Mのもの、類似のヒアルロン酸合成酵素の0より大きくKi未満の濃度範囲で2種類以上、Ki以上及びKiの10倍以下の濃度範囲で2種類以上、合計5種類以上作成すればいい。
 酵素反応溶液(FF)中のウリジン二リン酸-グルクロン酸及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの含有量は、経時的なピーク面積変化を観測できる点を1点選べばよい。測定に使用するヒアルロン酸合成酵素(B)と類似のヒアルロン酸合成酵素のミカエリス定数Kmが分かっている場合は、Km以上及びKmの5倍以下の濃度範囲の間で選べばよい。
 酵素反応溶液(FF)に用いるpH調整剤(KK)は、扱いやすさ及び酵素の安定性の観点から、リン酸塩、ホウ酸塩、HEPESバッファー及びMESバッファー等のGoodバッファーが好ましい。酵素反応溶液(FF)中のpH調整剤(KK)の含有量(モル濃度)は、100~500mMである。
 酵素反応溶液(FF)について、酵素反応溶液(FF)を作成直後及び一定時間(例えば5分)ごとに溶液の一部(例えば100μL)を取り出し、取り出したものを100℃で1分間熱処理し、酵素反応を停止する。液体クロマトグラフィーを用いて取り出した反応溶液中のヒアルロン酸(A)の量を定量する。酵素反応溶液(FF)を作成直後のピーク面積をP、h時間後のピーク面積をPとし、ピーク面積の変化ΔP(ΔP=P-P)とヒアルロン酸(A)のピーク面積に対する検量線を用いて酵素反応初速度v(M/s)を算出する。
 さらに、ウリジン二リン酸の濃度が異なる酵素反応溶液(FF)を用いて、同様に測定し、酵素反応初速度vを算出する。
 阻害剤濃度IC50は、横軸に(x軸)にそれぞれのウリジン二リン酸の濃度、縦軸(y軸)にウリジン二リン酸濃度が0の時の酵素反応初速度vを100(%)としたときの相対活性をプロットする。プロットを直線でつなぎ、y=50(%)となるときのウリジン二リン酸濃度を阻害剤濃度IC50とする。
 ミカエリス定数Kmは、阻害剤濃度IC50の100倍未満であることが好ましく、ウリジン二リン酸を効率よくウリジン三リン酸に変換する及びヒアルロン酸(A)を効率よく生産する観点から、10倍以下がより好ましい。
 ウリジン二リン酸のウリジン三リン酸合成酵素(EE)に対するミカエリス定数Kmが、ウリジン二リン酸のヒアルロン酸合成酵素(B)に対する阻害剤濃度IC50の100倍以上では、ウリジン二リン酸がウリジン三リン酸合成酵素(EE)に触媒されてウリジン三リン酸を合成する活性が低く、効率よくウリジン三リン酸が合成されないため、ウリジン三リン酸からウリジン二リン酸-グルクロン酸、しいてはヒアルロン酸(A)を効率良く製造できない。また、ウリジン二リン酸がヒアルロン酸合成酵素(B)との結合で消費され、ウリジン二リン酸を効率よく再利用できない。
 例えば、無精製のウリジン二リン酸-グルクロン酸とウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンとにヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる際に、KmがIC50の100倍(Km=100×IC50)であるウリジン三リン酸合成酵素(EE)とヒアルロン酸合成酵素(B)とが等モル量存在している場合、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)に触媒されるウリジン二リン酸のモル量は、ヒアルロン酸合成酵素(B)と結合するウリジン二リン酸のモル量のおよそ100分の1程度であると推察される。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)及びヒアルロン酸合成酵素(B)は、前記の活性を有するものであれば、どのような形態であっても良い。具体的には、酵素を含む細胞(細胞には菌体を含む)を、破砕(ホモジナイザー、フレンチプレス、ワーリングブレンダー及び乳鉢等)、凍結融解、自己消化、乾燥、酵素処理、超音波処理若しくは化学処理(酸、アルカリ及び海面活性剤等)等の一般的処理法に従って処理して得られる処理物、精製酵素(処理物を、塩析、等電点沈殿、有機溶媒沈殿、透析又は各種クロマトグラフィー等により精製した酵素)、膜結合型タンパク(細胞の細胞壁若しくは細胞膜の変性物)及び固定化触媒(酵素を一般的な包括法、架橋法、担体結合法等で固定化したもの。固定化する際の固定化担体の例としては、ガラスビーズ、シリカゲル、ポリウレタン、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコール、カラギーナン、アルギン酸等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。)等が挙げられる。
 上記工程(1)は、ウリジン二リン酸-グルクロン酸とウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンとにヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させてヒアルロン酸合成酵素(B)、ヒアルロン酸(A)及びウリジン二リン酸を含む組成物(AA’)を得ることができれば制限ない。工程(1)の具体的な一例としては、ウリジン二リン酸-グルクロン酸、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン、ヒアルロン酸合成酵素(B)及び溶剤を混合して反応溶液(SS)とし、所定の温度、所定のpHに調整し、反応を行うものである。
 溶剤としては、水(水道水、イオン交換水、蒸留水及び逆浸透水等)、有機溶剤{アルコール(炭素数1~18のアルコールが挙げられ、具体的には、メタノール、エタノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及びグリセリン等)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトン等)、エーテル(テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、環状エーテル等)、スルホキシド(ジメチルスルホキシド等)、脂肪族又は脂環式炭化水素(n-ヘキサン、n-ヘプタン、ミネラルスピリット、シクロヘキサン等)及びふっ素含有化合物(テトラフルオロエチレン等)等}及びこれらの混合物が含まれる。
 水中には、pH調整剤(KK)を含んでもいい。
 pH調整剤(KK)としては、ホウ酸バッファー、リン酸バッファー、酢酸バッファー、Trisバッファー、HEPESバッファー、硫酸、塩酸、クエン酸、乳酸、ピルビン酸、蟻酸、塩化ナトリウム、塩化カリウム、モノエタノールアミン及びジエタノールアミン等が挙げられる。
 溶剤としては、酵素の安定性の観点から、スルホキシド及び水が好ましく、さらに好ましくは水であり、特に好ましくはpH調整剤(KK)を含むバッファー水溶液である。
 反応溶液(SS)中のウリジン二リン酸-グルクロン酸の含有量(モル濃度)は、ヒアルロン酸(A)を効率よく製造する観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.001mM~500mMである。
 反応溶液(SS)中のウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの含有量(モル濃度)は、ヒアルロン酸(A)を効率よく製造する観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.001mM~500mMである。
 反応溶液(SS)中のヒアルロン酸合成酵素(B)の含有量(ユニット(以下、Uと記載することがある)/mL)は、反応効率の観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)1ユニットとは、1分間に1μmolのウリジン二リン酸-グルクロン酸及び1μmolのウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンをヒアルロン酸(A)にする酵素量である。
 反応溶液(SS)の温度は、ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性の安定性の観点から、0℃~100℃が好ましく、さらに好ましくは30℃~70℃である。
 反応溶液(SS)のpHは、ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性の安定性の観点から、pH2~12が好ましく、さらに好ましくはpH4~9である。
 反応溶液(SS)において、ヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる時間は、ヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性の安定性の観点から、1分~1,000時間が好ましい。
 上記工程(2)は、組成物(AA’)中のウリジン二リン酸とリン酸基含有化合物(DD)とにウリジン三リン酸合成酵素(EE)を作用させてウリジン三リン酸を得ることができれば制限なく実施できる。工程(2)の具体的な一例としては、工程(1)での反応後の反応溶液(SS)、リン酸基含有化合物(DD)及びウリジン三リン酸合成酵素(EE)を混合して反応溶液(TT)とし、所定の温度、所定のpHに調整し、反応を行うものである。
 反応溶液(TT)中のリン酸基含有化合物(DD)の含有量(モル濃度)は、反応しやすさの観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.001mM~500mMである。
 反応溶液(TT)において、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)が(EE-1)である場合は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との結合しやすさの観点から、リン酸基含有化合物(DD)としてヌクレオシド三リン酸を用いることが好ましい。また、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)が(EE-2)である場合は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との結合しやすさの観点から、リン酸基含有化合物(DD)としてポリリン酸を用いることが好ましい。また、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)が(EE-3)である場合は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との結合しやすさの観点から、ω-ホスホノ-L-アルギニンを用いることが好ましい。またウリジン三リン酸合成酵素(EE)が(EE-4)である場合は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との結合しやすさの観点から、ホスホエノールピルビン酸を用いることが好ましい。(EE-1)~(EE-4)以外のウリジン三リン酸合成酵素(EE)を用いる場合は、そのウリジン三リン酸合成酵素(EE)が作用するリン酸基含有化合物(DD)を適宜選択することが好ましい。
 反応溶液(TT)中のウリジン三リン酸合成酵素(EE)の含有量(ユニット/mL)は、ウリジン三リン酸を合成する反応を触媒しやすさの観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 ウリジン三リン酸合成酵素(EE)1ユニットとは、1分間に1μmolのウリジン二リン酸及び1μmolのリン酸基含有化合物(DD)をウリジン三リン酸にする酵素量である。
 反応溶液(TT)の温度は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)の酵素活性の安定性の観点から、0℃~100℃が好ましく、さらに好ましくは30℃~70℃である。
 反応溶液(TT)のpHは、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)の酵素活性の安定性の観点から、pH2~12が好ましく、さらに好ましくはpH4~9である。
 反応溶液(TT)において、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)を作用させる時間は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)の酵素活性の安定性の観点から、10分~1,000時間が好ましい。
 反応溶液(TT)中には、ピロリン酸分解酵素を含有してもいい。工程(2)では副生成物としてピロリン酸が生成し、ピロリン酸がウリジン三リン酸合成酵素(EE)の活性を阻害してしまう場合がある。ピロリン酸分解酵素を用いると、ピロリン酸が分解され、ピロリン酸がウリジン三リン酸合成酵素(EE)の酵素活性を阻害することを緩和することができる。
 ピロリン酸分解酵素としては、EC3.1.3及びEC3.6.1に分類される酵素が挙げられ、具体的にはアルカリホスファターゼ、アピラーゼ、フィターゼ及びジホスファターゼ等が挙げられる。
 ピロリン酸分解酵素としては、反応生成物(ウリジン三リン酸及びヒアルロン酸(A))を分解しにくいという観点から、ジホスファターゼが好ましい。
 反応溶液(TT)中のピロリン酸分解酵素の含有量(ユニット/mL)は、反応生成物(ウリジン三リン酸)を分解せずにピロリン酸を分解する観点から、0.00001~100ユニット/mLが好ましい。
 ピロリン酸分解酵素において、1ユニットとは、1分間に1μmolのピロリン酸を分解する酵素量である。
 上記工程(3)は、グルクロン酸一リン酸前駆体にグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)を作用させてグルクロン酸一リン酸を得ることができれば制限なく実施できる。工程(3)の具体的な一例としては、グルクロン酸一リン酸前駆体及びグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)を混合して反応溶液(II)とし、所定の温度、所定のpHに調整し、反応を行うものである。
 反応溶液(II)中のグルクロン酸一リン酸前駆体の含有量(モル濃度)は、グルクロン酸一リン酸を効率よく製造する観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.001mM~500mMである。
 反応溶液(II)中のグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)の含有量(ユニット/mL)は、グルクロン酸一リン酸を効率よく製造する観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 反応溶液(II)の温度は、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)の酵素活性の安定性の観点から、0℃~100℃が好ましく、さらに好ましくは30℃~70℃である。
 反応溶液(II)のpHは、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)の酵素活性の安定性の観点から、pH2~12が好ましく、さらに好ましくはpH4~9である。
 反応溶液(II)において、グルクロン酸一リン酸前駆体にグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)を作用させる時間は、酵素活性の安定性の観点から、10分~1,000時間が好ましい。
 上記工程(4)は、ウリジン三リン酸とグルクロン酸一リン酸とにウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)を作用させてウリジン二リン酸-グルクロン酸を得ることができれば制限なく実施できる。工程(4)の具体的な一例としては、工程(2)での反応後の反応溶液(TT)、工程(3)での反応後の反応溶液(II)及びウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)を混合して反応溶液(VV)とし、所定の温度、所定のpHに調整し、反応を行うものである。
 反応溶液(VV)中のグルクロン酸一リン酸の含有量(モル濃度)は、ウリジン二リン酸-グルクロン酸を効率よく製造する観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.001mM~500mMである。
 反応溶液(VV)中のウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の含有量(ユニット/mL)は、ウリジン二リン酸-グルクロン酸を効率よく製造する観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 反応溶液(VV)の温度は、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の酵素活性の安定性の観点から、0℃~100℃が好ましく、さらに好ましくは30℃~70℃である。
 反応溶液(VV)のpHは、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の酵素活性の安定性の観点から、pH2~12が好ましく、さらに好ましくはpH4~9である。
 反応溶液(VV)において、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)を作用させる時間は、酵素活性の安定性の観点から、10分~1,000時間が好ましい。
 反応溶液(VV)中には、ピロリン酸分解酵素を含有してもいい。工程(4)では副生成物としてピロリン酸が生成し、ピロリン酸がウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の活性を阻害してしまう場合がある。ピロリン酸分解酵素を用いると、ピロリン酸が分解され、ピロリン酸がウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の酵素活性を阻害することを緩和することができる。
 ピロリン酸分解酵素として好ましいものは上述と同様である。
 反応溶液(VV)中のピロリン酸分解酵素の含有量(ユニット/mL)は、反応生成物(ウリジン二リン酸-グルクロン酸)を分解せずにピロリン酸を分解する観点から、0.00001~100ユニット/mLが好ましい。
 ピロリン酸分解酵素において、1ユニットとは、1分間に1μmolのピロリン酸を分解する酵素量である。
 反応後の反応溶液(VV)に、必要により、ウリジン二リン酸-グルクロン酸、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン及びヒアルロン酸合成酵素(B)等を追加して、反応溶液(SS)とし、工程(1)の反応を行ってもよい。
 また、反応後の反応溶液(VV)に、上記に加えて、さらに必要によりリン酸基含有化合物(DD)及びウリジン三リン酸合成酵素(EE)を添加して反応溶液(UU)とし、工程(1)及び(2)の反応を同時に行ってもよい。
 本発明のヒアルロン酸組成物を製造する方法としては、上記工程(1)、(2)及び(4)を、(1)、(2)、(4)及び(1)の順に含んでいれば上記工程(1)、(2)及び(4)は何回含んでも良い。(1)、(2)、(4)及び(1)の間に別の工程が入ってもよい。
 また、上記工程(1)、(2)及び(4)を同時に行ってもよい。
 上記工程(1)、(2)及び(4)を同時に行う場合、工程(1)、(2)及び(4)の反応を同じ反応溶液中で行っていれば特に制限なく実施できる。具体的一例としては、リン酸基含有化合物(DD)、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン、ヒアルロン酸合成酵素(B)及び溶剤を仕込んで反応溶液として、ヒアルロン酸(A)を製造するものである。
 また、本発明のヒアルロン酸組成物を製造する方法としては、下記(1)~(4)の工程を(1)、(2)、(3)、(4)及び(1)の順に含む製造工程又は下記工程(1)~(4)を同時に行う製造工程を行った後、(5)を行う製造方法において、上記工程(1)、(2)、(3)、(4)及び(1)の順に含んでいれば上記工程(1)~(4)は何回含んでもよい。また、(1)、(2)、(3)、(4)及び(1)の間に別の工程が入ってもよい。
 また、上記工程(1)~(4)を同時に行ってもいい。
 上記工程(1)~(4)を同時に行う場合、工程(1)~(4)の反応を同じ反応溶液中で行っていれば特に制限なく実施できる。具体的一例としては、リン酸基含有化合物(DD)、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてグルクロノキナーゼ、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)、アデノシン三リン酸、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン、ヒアルロン酸合成酵素(B)及び溶剤を仕込んで反応溶液(UU)として、ヒアルロン酸(A)を製造するものである。
また、別の一例としては、リン酸基含有化合物(DD)、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてグルクロノキナーゼ、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)、アデノシン三リン酸、ウリジン三リン酸、N-アセチルグルコサミン一リン酸、N-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ、ヒアルロン酸合成酵素(B)及び溶剤を仕込んで反応溶液(UU’)として、ヒアルロン酸(A)を製造するものである。
 反応溶液(UU)中のウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの含有量(モル濃度)は、ヒアルロン酸(A)の合成効率の観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.01μM~1mMである。
 反応溶液(UU)中のヒアルロン酸合成酵素(B)の含有量(ユニット/mL)は、ヒアルロン酸(A)を効率よく製造する観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 反応溶液(UU)中のリン酸基含有化合物(DD)の含有量(モル濃度)は、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)との結合しやすさの観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.01mM~10mMである。
 反応溶液(UU)中のウリジン三リン酸合成酵素(EE)の含有量(ユニット/mL)は、ウリジン二リン酸を効率よくウリジン三リン酸に変換する観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 反応溶液(UU)中のグルクロン酸の含有量(モル濃度)は、グルクロン酸一リン酸に変換されやすくする観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.01mM~100mMである。
 反応溶液(UU)中のグルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼの含有量(ユニット/mL)は、グルクロン酸一リン酸を効率良く合成する観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
グルクロノキナーゼ1ユニットとは、1分間に1μmolのグルクロン酸及び1μmolのアデノシン三リン酸をグルクロン酸一リン酸にする酵素量である。
 反応溶液(UU)中のウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)の含有量(ユニット/mL)はウリジン二リン酸―グルクロン酸の変換効率を良くする観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
 ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)1ユニットとは、1分間に1μmolのウリジン三リン酸及び1μmolのグルクロン酸一リン酸をウリジン二リン酸-グルクロン酸にする酵素量である。
 反応溶液(UU)の温度は、酵素{ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、ヒアルロン酸合成酵素(B)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ及びウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)}の安定性の観点から、0℃~100℃が好ましく、さらに好ましくは30℃~70℃である。
 反応溶液(UU)のpHは、酵素{ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、ヒアルロン酸合成酵素(B)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ及びウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)}の安定性の観点から、pH2~12が好ましく、さらに好ましくはpH4~9である。
 反応溶液(UU)中にはピロリン酸分解酵素を用いてもいい。副生成物としてピロリン酸が生成し、ピロリン酸が酵素{ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、ヒアルロン酸合成酵素(B)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ及びウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)}の活性を阻害してしまう場合がある。ピロリン酸分解酵素を用いると、ピロリン酸を分解し、ピロリン酸がウリジン三リン酸合成酵素(EE)及びヒアルロン酸合成酵素(B)の酵素活性を阻害することを緩和することができる。
 好ましいピロリン酸分解酵素としては、上記反応溶液(TT)に用いるピロリン酸分解酵素と同様である。
 反応溶液(UU)中のピロリン酸分解酵素の含有量(ユニット/mL)は、反応生成物(ウリジン三リン酸、ウリジン二リン酸-グルクロン酸及びヒアルロン酸(A))を分解せずにピロリン酸を分解する観点から、0.00001~100ユニット/mLが好ましい。
 反応溶液(UU)を作成する場合、上記原料{リン酸基含有化合物(DD)、グルクロン酸、及びウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミン}並びに酵素{ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、ヒアルロン酸合成酵素(B)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ及びウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)}を同時に仕込んで反応溶液(UU)を作成してもよく、逐次的に投入して反応溶液(UU)としてもいい。
 反応溶液(UU)において、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)及びヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる時間は、それぞれの酵素活性、反応溶液(UU)の温度、原料の量比等によって異なる。反応溶液(UU)の温度を、全て酵素の活性が高く、反応速度が速い温度に調整すれば、反応時間を短くすることができる。また、反応溶液(UU)中のそれぞれの基質に対する酵素の量が多いほど、反応は早くなり、反応時間は短くなる。
 反応溶液(UU)において、反応時間は、酵素の安定性の観点から、10分~1,000時間が好ましい。
反応溶液(UU’)中の物質のうち、上記反応液(UU)と重複しているものは、上記反応液(UU)中の物質と同じ濃度等であることが好ましい。
反応溶液中(UU’)中のウリジン三リン酸の含有量(モル濃度)は、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの合成効率の観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.01mM~10mMである。
反応溶液(UU’)中のN-アセチルグルコサミン一リン酸の含有量(モル濃度)は、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの合成効率の観点から、0.0001mM~1Mが好ましく、さらに好ましくは0.01μM~1mMである。
反応溶液(UU’)中のN-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼの含有量(ユニット/mL)は、ウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンの合成効率の観点から、0.00001ユニット/mL~10,000ユニット/mLが好ましく、さらに好ましくは0.001ユニット/mL~1,000ユニット/mLである。
N-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ1ユニットとは、1分間に1μmolのウリジン三リン酸及び1μmolのN-アセチルグルコサミン一リン酸をウリジン二リン酸-N-アセチルグルコサミンにする酵素量である。
 反応溶液(UU’)の温度、pH、ピロリン酸分解酵素の使用の条件は、上記反応液(UU)と同様であることが好ましい。
 反応溶液(UU’)を作成する場合、上記原料{リン酸基含有化合物(DD)、グルクロン酸、ウリジン三リン酸及びN-アセチルグルコサミン一リン酸}並びに酵素{ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、ヒアルロン酸合成酵素(B)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)及びN-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ}を同時に仕込んで反応溶液(UU’)を作成してもよく、逐次的に投入して反応溶液(UU’)としてもいい。
 反応溶液(UU’)において、ウリジン三リン酸合成酵素(EE)、グルクロン酸一リン酸合成酵素(GG)としてのグルクロノキナーゼ、ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(CC)、N-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ及びヒアルロン酸合成酵素(B)を作用させる時間は、上記反応溶液(UU)と同様であることが好ましい。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、健康被害リスクのある成分の含有量が少ないので、洗浄剤用、化粧品用、スキンケア用品用、医薬品用、点眼薬用、関節治療薬用、癒着防止剤用及び食品用のヒアルロン酸組成物として有用である。
<分析法>
 ヒアルロン酸(A)の定量方法については医薬部外品原料規格・ヒアルロン酸ナトリウム(2)の方法に従い定量を行った。
 ヒアルロン酸合成酵素(B)の定量に関しては、適切な抗体を用い「細胞工学・別冊・実験プロトコールシリーズ・タンパク質実験プロトコール1」の方法に従い行った。
 グルコサミン、N-アセチルグルコサミン、ガラクトサミン及びN-アセチルガラクトサミンの定量に関しては、「生化学実験講座4 糖質の化学 下 生化学会編」(東京化学同人社)p305に記載の陽イオン交換樹脂とElson-Morgan反応を組み合わせる方法に従って行った。
 グルクロン酸、ガラクツロン酸及びイズロン酸の定量に関しては、「生化学実験講座4 糖質の化学 下 生化学会編」(東京化学同人社)p306に記載の陰イオン交換樹脂法記載の方法に従って行った。
<比較例1>
 ストレプトコッカス エクイを用い培地(グルコース80g/L、酵母抽出液5g/L、カゼイン分解物20g/L、グルタミン酸10g/L、1g/L硫酸マグネシウム、2g/Lリン酸カルシウム、5g/L塩化ナトリウム)中で30℃40時間培養を行い、ヒアルロン酸(A)を獲得した。遠心分離機で菌体除去後、エタノール沈殿を2回、DNase、RNase、プロテアーゼ処理後エタノール沈殿を2回行った後、分画分子量100kDaのホロファイバーによる精製を行い、ヒアルロン酸組成物を獲得した。ヒアルロン酸組成物の分析を行った。結果を表1に示す。
<比較例2>
 鶏の鶏冠を粉砕し、水で膨潤後、40℃で50時間Savinase(Novozymes製)処理し、アセトン沈殿、エタノール沈殿、セチルトリメチルアンモニウム分画、エタノール沈殿を行い、ヒアルロン酸組成物を獲得し、分析を行った。結果を表1に示す。
<実施例1>
 ヒアルロン酸反応溶液1L{グルクロン酸 20g、N-アセチルグルコサミン一リン酸 10g、UDP-ガラクツロン酸 100g、UDP-イズロン酸 100g、ATP 50g、UTP 20g、ホスホエノールピルビン酸100g、パスツレラ・ムルトシダ由来のヒアルロン酸合成酵素(膜結合部位を欠失したもの(1~703位のアミノ酸のみ)を大腸菌で過剰発現し精製)(UDPのIC50=1mM)400U、グルクロノキナーゼ500U、エシェリヒア属由来のUDPキナーゼ(大腸菌で過剰発現し精製)(UDPに対するKm=0.1mM)500U、エシェリヒア属由来のピルビン酸キナーゼ500U、アラビドプシス由来のウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ500U、大腸菌由来のN-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ500Uの水溶液}を37℃で2時間反応させた。次いでエタノール沈殿を3回及び分画分子量100kDaのホロファイバーによる精製を行い、ヒアルロン酸組成物を得た。得られたヒアルロン酸組成物の分析を行った。結果を表1に示す。
<実施例2~18>
 実施例1の各成分に代えて、表1に記載のものを用いる以外は同様にしてヒアルロン酸反応溶液1Lを作成し、37℃で2時間反応させ、エタノール沈殿を3回及び分画分子量100kDaのホロファイバーによる精製を行い、ヒアルロン酸組成物を得た。得られたヒアルロン酸組成物の分析を行った。結果を表1に示す。
<比較例3~4>
 実施例1の各成分に代えて、表1に記載のものを用いる以外は同様にしてヒアルロン酸反応溶液1Lを作成し、37℃で2時間反応させ、エタノール沈殿を3回及び分画分子量100kDaのホロファイバーによる精製を行い、ヒアルロン酸組成物を得た。得られたヒアルロン酸組成物の分析を行った。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1中、各成分は下記のものを用いた。
グルクロン酸一リン酸:Sigma-Aldrich社製
N-アセチルグルコサミン一リン酸:Sigma-Aldrich社製
ATP:Sigma-Aldrich社製
UTP:Sigma-Aldrich社製
ホスホエノールピルビン酸:Sigma-Aldrich社製
UDP-N-アセチルガラクトサミン:Sigma-Aldrich社製
UDP-ガラクツロン酸:Sigma-Aldrich社製
UDP-イズロン酸:Sigma-Aldrich社製
ヒアルロン酸合成酵素1(UDPのIC50=1mM):パスツレラ・ムルトシダ由来のヒアルロン酸合成酵素(膜結合部位を欠失したもの(1~703位のアミノ酸のみ)を大腸菌で過剰発現し精製したもの)
ヒアルロン酸合成酵素2(UDPのIC50=0.5mM):ストレプトコッカス・エクイシミシス由来のヒアルロン酸合成酵素(膜結合部位を欠失したもの(50~314位のアミノ酸のみ)を大腸菌で過剰発現し精製したもの)
ヒアルロン酸合成酵素3(UDPのIC50=2mM):クロレラウイルス由来、(Science 278 p1800-1803の方法に従った)
ヒアルロン酸合成酵素4(UDPのIC50=0.5mM):ストレプトコッカス エクイから直接得たヒアルロン酸合成酵素
グルクロノキナーゼ:アラビソプシス・タリアナ由来、大腸菌で過剰発現し精製したもの
UDPキナーゼ(UDPに対するKm=0.1mM):エシェリヒア属由来、大腸菌で過剰発現し精製したもの
ピルビン酸キナーゼ:エシェリヒア属由来、大腸菌で過剰発現し精製したもの
ウリジン三リン酸-モノサッカリド-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ:アラビドプシス由来、大腸菌で過剰発現し精製したもの
N-アセチルグルコサミンウリジルトランスフェラーゼ:大腸菌由来、大腸菌で過剰発現し精製したもの
<評価:接触皮膚刺激試験>
 実施例1~18及び比較例1~4で得たヒアルロン酸組成物を、それぞれ脱イオン水に溶解し、1重量%のヒアルロン酸組成物溶液(1)~(22)を作成した。
 接触皮膚刺激試験としては、ウサギを用いた。毛をそった部位(10cm×15cm)に各ヒアルロン酸組成物溶液(1)~(22)1mlを塗布し、ガーゼと絆創膏で固定し、4時間後の反応を観察し、以下の判断基準で評価した。
0;紅斑なし
1;僅かに確認できる紅斑
2;はっきりした紅斑
3;中程度の紅斑
4;重症の紅斑もしくは浮腫や水泡が確認できる
 各ヒアルロン酸組成物溶液について、n=100で試験を行った。スコアの合計値を算出した。結果を表1に示す。
 表1の結果から、実施例1~18のヒアルロン酸組成物は、比較例1~4と比較して接触皮膚刺激が弱いことが分かる。この結果から、ヒアルロン酸合成酵素(B)やN-アセチルガラクトサミン、ガラクツロン酸、イズロン酸由来の抗原性物質の含量が少ないことが、接触皮膚刺激試験によい結果を及ぼしたことが分かる。
 以上のことから、本発明のヒアルロン酸組成物は、アレルギー反応が生じにくく、安全性が高いことが分かる。
 本発明のヒアルロン酸組成物は、健康被害リスクのある成分の含有量が少ないので、洗浄剤用、化粧品用、スキンケア用品用、医薬品用、点眼薬用、関節治療薬用、癒着防止剤用及び食品用のヒアルロン酸組成物として有用である。

Claims (2)

  1. ヒアルロン酸(A)を含むヒアルロン酸組成物であって、下記(1)の要件を満たし、前記ヒアルロン酸組成物中のヒアルロン酸合成酵素(B)と前記ヒアルロン酸(A)との重量比(ヒアルロン酸合成酵素(B)/ヒアルロン酸(A))が1/100以下であるヒアルロン酸組成物。
    (1)前記ヒアルロン酸組成物に含まれる前記ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のN-アセチルガラクトサミン及びガラクトサミンの合計割合が前記ヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
  2. さらに、下記(2)の要件を満たす請求項1に記載のヒアルロン酸組成物。
    (2)前記ヒアルロン酸組成物に含まれる前記ヒアルロン酸(A)を構成する構成単糖中のガラクツロン酸及びイズロン酸の合計割合が前記ヒアルロン酸(A)の重量を基準として5重量%以下である。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017025157A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 キユーピー株式会社 ヒアルロン酸および/またはその塩、ならびに、該ヒアルロン酸および/またはその塩を含む食品、化粧料、および医薬品
WO2017178415A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 Libragen Skin restoration product

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115698A (ja) * 1984-07-03 1986-01-23 Chisso Corp ヒアルロン酸の製造法
JPS62501471A (ja) * 1985-01-18 1987-06-18 バイオ−テクノロジ−・ジエネラル・コ−ポレイシヨン 連鎖球菌の発酵による高分子量ヒアルロン酸ナトリウムの製造方法
JPS62295901A (ja) * 1986-03-21 1987-12-23 インタナシヨナル・フア−マス−テイカル・プロダクツ・インコ−ポレイテツド 非炎症性ヒアルロン酸フラクシヨン及びその製造方法
JPS6312293A (ja) * 1986-07-03 1988-01-19 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd ヒアルロン酸の精製法
JPH01313503A (ja) * 1988-06-14 1989-12-19 Denki Kagaku Kogyo Kk ヒアルロン酸の精製法
WO2012169437A1 (ja) * 2011-06-09 2012-12-13 三洋化成工業株式会社 多糖の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6115698A (ja) * 1984-07-03 1986-01-23 Chisso Corp ヒアルロン酸の製造法
JPS62501471A (ja) * 1985-01-18 1987-06-18 バイオ−テクノロジ−・ジエネラル・コ−ポレイシヨン 連鎖球菌の発酵による高分子量ヒアルロン酸ナトリウムの製造方法
JPS62295901A (ja) * 1986-03-21 1987-12-23 インタナシヨナル・フア−マス−テイカル・プロダクツ・インコ−ポレイテツド 非炎症性ヒアルロン酸フラクシヨン及びその製造方法
JPS6312293A (ja) * 1986-07-03 1988-01-19 Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd ヒアルロン酸の精製法
JPH01313503A (ja) * 1988-06-14 1989-12-19 Denki Kagaku Kogyo Kk ヒアルロン酸の精製法
WO2012169437A1 (ja) * 2011-06-09 2012-12-13 三洋化成工業株式会社 多糖の製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CLAUDIO DE LUCA ET AL.: "Enzymatic Synthesis of Hyaluronic Acid with Regeneration of Sugar Nucleotides", J. AM. CHEM. SOC., vol. 117, 1995, pages 5869 - 5870 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017025157A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 キユーピー株式会社 ヒアルロン酸および/またはその塩、ならびに、該ヒアルロン酸および/またはその塩を含む食品、化粧料、および医薬品
WO2017178415A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 Libragen Skin restoration product
CN108883047A (zh) * 2016-04-11 2018-11-23 奇华顿股份有限公司 皮肤修复产品
US11026875B2 (en) 2016-04-11 2021-06-08 Givaudan S.A. Skin restoration product
CN108883047B (zh) * 2016-04-11 2021-10-01 奇华顿股份有限公司 皮肤修复产品

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