β- グリコシダーゼ阻害剤としてのβ-グリコシルアミジン誘導体およびアフィニティーリガンドとしての応用 β-Glycosylamidines as Inhibitors of β-Glycosidases and Their Use as Ligand for Affinity Chromatography

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抄録

本レビューでは、簡便に合成でき、アフィニティーリガンドとして用いることのできるグリコシダーゼ阻害剤をめざして、我々が新規に開発したβ-グリコシダーゼ阻害剤、β-グリコシルアミジン誘導体について、その設計、合成およびその性質について述べる。β-グリコシルアミジン誘導体は、ピラノースがβ結合で置換アミジンに<i>N</i>-グリコシド結合した化合物で、簡便に合成でき、しかも非常に強いβ-グリコシダーゼ阻害剤である。その阻害活性は、酵素のグリコン基質特異性および立体特異性に応じた高い選択性を示し、また、異なるグリコンタイプの構造をもつ一連のアミジンを、対応する糖から2ステップで大量に合成することができる。正電荷をもつアミジンは、酵素の活性中心にある酸塩基触媒残基のカルボキシ基のアニオン型と電荷的相互作用を及ぼし、酵素に強く結合する。こうした特性を持つβ-グリコシルアミジン誘導体を、アフィニティーリガンドとして用いると、天然のサンプルから、酵素のグリコン基質特異性を指標に、特定のβ-グリコシダーゼを特異的に精製することが可能となる。酵素とリガンドは高い親和性を示すが、結合した酵素は、糖を加えることにより、あるいは、溶媒のpHを酵素の酸塩基触媒残基のp<i>K</i><sub>a</sub>以下に下げることにより、効率的に脱着、溶出させることができる。後者の方法は、pHを変えることにより酵素の吸着、脱着特性を変える特異なアフィニティー精製法として、さまざまなβ-グリコシダーゼの精製に使える方法である。

This article describes the design, synthesis and properties of novel β-glycosidase inhibitors, β-glycosylamidines, aiming at developing easily accessible glycosidase inhibitors that could be used as an affinity ligand. β-Glycosylamidines, in which glycopyranose is connected via a β-<i>N</i>-glycoside linkage with a substituted amidine, are easily accessible, but highly potent β-glycosidase inhibitors. The inhibition is selective with respect to the enzyme's glyconand stereospecificities, and a series of β-glycosylamidines of different glycon types is synthesized in quantities from the corresponding sugar in two steps. The positively charged amidine bound tightly with the enzyme active site by charge interaction with an anionic form of the catalytic acid/base carboxy group. The properties of β-glycosylamidines have been used successfully as an affinity ligand for the purification of β-glycosidases from natural samples according to the glycon substrate specificity. Despite high affinity with the ligand, the adsorbed enzyme was eluted readily by adding sugar or by lowering the pH below the p<i>K</i><sub>a</sub> of the catalytic acid/base carboxy of the enzyme. The latter method is applicable to the affinity purification of a wide variety of β-glycosidases by controlling the adsorption and desorption properties by changing the pH.

収録刊行物

  • Trends in glycoscience and glycotechnology  

    Trends in glycoscience and glycotechnology 18(104), 371-381, 2006-12-26 

    FCCA(Forum: Carbohydrates Coming of Age)

参考文献:  47件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10018516049
  • 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
    8682780
  • 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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