微生物のエンドグリコシダーゼの糖転移活性を応用した生理活性物質の合成 Application of Transglycosylation Activity of Microbial Endoglycosidases to Syntheses of Bioactive Compounds

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抄録

多くのグリコシダーゼは加水分解活性とともにさまざまな化合物の水酸基に糖残基を転移する糖転移活性を有している。筆者らは糸状菌 <i>Mucor hiemalis</i> のエンド-β-<i>N</i>-アセチルグルコサミニダーゼ(Endo-M) の糖転移活性を用いた糖ペプチドの化学-酵素合成法を確立した。この方法は<i>N</i>-アセチルグルコサミン残基が付加したペプチドの化学合成とその<i>N</i>-アセチルグルコサミニルペプチドへのEndo-Mによる糖鎖供与体からの<i>N</i>-結合型糖鎖の転移反応からなる。筆者らはこの方法によってペプチドTやカルシトニンなどの生理活性ペプチドにシアロ複合型糖鎖を付加した。また、サブスタンスP神経ペプチドや酵母のα-接合因子のグルタミン残基に糖鎖を付加することにも成功した。糖鎖が付加されたこれらの生理活性ペプチドはもとの生理活性ペプチドよりもプロテアーゼ消化に対して強い抵抗性を示した。<br>Endo-Mのこの糖転移反応によって、筆者らはインフルエンザウィルスの宿主への感染を阻害する多価オリゴ糖を持った糖ポリマーを調製した。また、この反応によって糖タンパク質あるいは糖ペプチドの高マンノース型糖鎖を複合型糖鎖に変換することもできた。さらに、Endo-Mの糖転移活性を用いて糖タンパク質の糖鎖を有する新奇な糖脂質を合成し、これを免疫原として糖タンパク質の糖鎖に対する単クローン抗体を作成した。<br><i>Bifidobacterium longum</i> のエンド-α-<i>N</i>-アセチルガラクトサミニダーゼも糖転移活性を示した。筆者らはこの酵素を用いて、<i>p</i>-ニトロフェニ-ルガラクトシルβ-1,3<i>N</i>-アセチルガラクトサミニドからガラクトシルβ-1,3<i>N</i>-アセチルガラクトサミン二糖を1-アルカノールや単糖、あるいはセリンまたはスレオニン残基を有する生理活性ペプチドに転移付加することに成功した。

Many glycosidases exhibit transglycosylation activities that involve the transfer of a carbohydrate moiety to the hydroxyl groups of various compounds, in addition to hydrolytic activities. We established the chemo-enzymatic synthesis of a glycopeptide using the transglycosylation activity of endo-β-<i>N</i>-acetylglucosaminidase of <i>Mucor hiemalis</i> (Endo-M). This method consists of the chemical synthesis of <i>N</i>-acetylglucosaminyl peptide and the transglycosylation of N-linked sugar chain from oligosaccharide donor to an <i>N</i>-acetylglucosaminyl peptide by Endo-M. We could add the sialo-complex-type oligosaccharide to bioactive peptides such as Peptide T and calcitonin by this method. We were also able to add the oligosaccharide to the glutamine residue of the Substance P neuropeptide and yeast α-mating factor. These glycosylated bioactive peptides showed a higher degree of resistance to protease digestion than original peptides.<br>By means of transglycosylation of Endo-M, we prepared glycopolymer containing multivalent oligosaccharides which can inhibit infection of influenza viruses to host cells. We also could exchange the high-mannose type of oligosaccharides in glycoproteins/glycopeptides to the complex types by the transglycosylation of Endo-M, and could synthesize novel glycolipids having a sugar chain of glycoprotein using the transglycosylation activity of Endo-M followed by preparation of a monoclonal antibody against the oligosaccharide of glycoprotein using the obtained glycolipid as immunogen.<br>Endo-α-<i>N</i>-acetylgalactosaminidase from <i>Bifidobacterium longum</i> exhibits transglycosylation activity. We succeeded in adding Galβ1, 3GalNAc from Galβ1, 3GalNAcα1<i>p</i>NP to 1-alchanol, monosaccharide and bioactive peptides containing a serine/threonine residue using this enzyme.

収録刊行物

  • Trends in glycoscience and glycotechnology

    Trends in glycoscience and glycotechnology 18(99), 49-62, 2006-01-02

    FCCA(Forum: Carbohydrates Coming of Age)

参考文献:  44件中 1-44件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018117580
  • NII書誌ID(NCID)
    AA10995236
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    REV
  • ISSN
    09157352
  • NDL 記事登録ID
    7920131
  • NDL 雑誌分類
    ZP24(科学技術--化学・化学工業--糖・澱粉)
  • NDL 請求記号
    Z17-1303
  • データ提供元
    CJP書誌  NDL  J-STAGE 
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