JPH03108491A - ガラクトシル化糖タンパク質単位の酵素的合成方法 - Google Patents

ガラクトシル化糖タンパク質単位の酵素的合成方法

Info

Publication number
JPH03108491A
JPH03108491A JP21915190A JP21915190A JPH03108491A JP H03108491 A JPH03108491 A JP H03108491A JP 21915190 A JP21915190 A JP 21915190A JP 21915190 A JP21915190 A JP 21915190A JP H03108491 A JPH03108491 A JP H03108491A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
udp
formula
galactosyl
reaction
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP21915190A
Other languages
English (en)
Inventor
Joachim Thiem
ヨーアヒム・テイーム
Torsten Wiemann
トルシユテン・ヴイーマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hoechst AG
Original Assignee
Hoechst AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hoechst AG filed Critical Hoechst AG
Publication of JPH03108491A publication Critical patent/JPH03108491A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
    • C12P19/26—Preparation of nitrogen-containing carbohydrates

Landscapes

  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 糖タンパク質は、腫瘍発生、細菌およびウィルス感染、
細胞/細胞認識、細胞増殖および細胞分化など生物学的
認識過程において中心的役割を果している。それらは血
液型分類の基礎をなし、また様々な高分子物質および医
薬の内部化(internalization)を担っ
ている。すナワチ、糖タンパク質の重要な使用分野の一
つは、例えば、標的臓器への医薬の選択的配向およびタ
ンパク質加水分解からの医薬の保護である[N。
5haron、 H,Lis、 Chem、 Eng、
 News 59(13)(1981) 21 ;H,
5chachter、 C11nical Bioch
emisLry 17. (1984) 3]。
糖タンパク質は、ペプチド部分と炭水化物部分の間の結
合の種類に応じてO−グリコシドおよびN−グリコシド
糖タンパク質に分類される。
N−グリコシド糖タンパク質はほぼ専らに、中心結合単
位としてのアスパラギンに結合したN−アセチルグルコ
サミンを含有する。糖タンパク質の前記諸機能に関して
は、グリコジル化アスパルチル−N−アセチルグルコサ
ミンの合成が特に注目に値する。
これら物質の試験管内生合成経路に従う酵素を用いての
かかる糖タンパク質の合成は、立体選択性および領域選
択性(regioselect 1vity)が高く、
また保護基を伴う煩瑣な化学を回避できる長所を有して
おり、そのため多工程化学合成に比べ大抵の場合に好収
率が保証される。
ガラクトシルトランスフェラーゼ(EC2,4,1,2
2)は領域特異的および立体特異的に、β(l→4)結
合形成を伴ってガラクトースをN−アセチルグルコサミ
ンを転移する。ガラクトシルトランスフェラーゼの天然
基質はグルコス(しかしこれはσ−ラクトアルブミンの
存在下でのみこの酵素により受容される)および末端に
N−アセチルグルコサミンを有するN−糖タンパク質で
ある。この酵素と非天然基質の反応は以下の刊行物に記
載されている。
1、  H,A、 Nunez、 R,Barker;
 Biochemistry 19゜489(1980
) 2、  J、 Thiem、 W、 Tredar、 
T、 Wiemann;De−chema Biote
chnology Conferences、 Vol
、 2゜189 (1988)、 ed、 :D、 B
ehrens、 VCH−Ver−1agsgesel
lschaft、 Weinheim3、  C,Au
g6.  S、  David、 C,Mathieu
、C。
Gautheron; TeLrahedron Le
tt、 25.1467(1984) 4、  U、 Zehavi、 M、 Herchma
n;Carbohydr、 Res。
■盈、 16(1(1984) 5、  口、  Zehavi、S、  5adeh、
  M、  Herchman;Carbohydr、
 Res、 124.23 (1983)6、  U、
 Zehavi、 M、 Herchman; Car
bohydr、 Res。
す3.339 (1984) 7、  C,Aug6. C,Mathieu、 C,
Merienne;Carbohydr、  Res、
  151. 147 (1986)3、  M、M、
Pa1cic、O,P、5rivastava、O。
Hindsgaul;Carbohydr、Res、 
 159,315(1987)。
この場合に、末端にグルコースまたはN−アセチルグル
コサミンを有する糖類または低級オリゴ糖類はこの酵素
により転化される。グリココンジュゲートアミノ酸およ
び炭水化物、特に相当するアスパラギン誘導体は従来よ
り基質として用いられていない。
今般、ガラクトシルトランスフェラーゼは式Iおよび■
のグリコアスパラギン類の合成モ可能にし、既知の方法
の組合せにより非ガラクトンド部分を前もって化合的に
合成できることが見出された。
Ga1−β(1=4)−GlcNAc−β(1−4N)
−Asn(I )はアスパルチルグルコサミン尿症患者
の尿中に完全にすなわちアミノ酸部分を含めて、ブロッ
クされていない形で存在するER,J、 Po1liL
t。
K、M、 Pretty、 Biochem、 J、 
141 (1974) 141]。
Ga1−β(1→4)−GIcNAc−β(1→4)−
GlcNAc−β(1−N)−L−Asn(n)は、赤
血球膜+: 存在する。それはRobiniaレクチン
の受容体部位ではないかと考えられている[A、M、 
 Leseney、  R。
Bourrillon、 S、 Kornfeld、 
Arch、 Biochem。
Biophys、 153 (1972) 831]。
すなわち、・本発明は、弐■または■ で示される化合物をガラクトシル供与体の存在下にガラ
クトシルトランスフェラーゼと共にインキュベートする
ことより成る前記式1または前記式■の化合物の酵素的
製造方法に関するものである。
以下、本発明を詳述するが、本発明は特許請求の範囲に
定義されている。
ガラクトシルトランスフェラーゼ、例えばEC2,4,
1,22は弐■および■のグリフアスパラギン類を基質
として受容し、そしてそれらは、本方法においては末端
N−アセチルグルコサミン単位においてβ(l→4)位
にガラクトシル化される。この酵素はガラクトース供与
体としてウリジン−5′−ジホスフェート−ガラクトー
ス(UDP−Gal)を必要とする。しかしながら、こ
のヌクレオチド類は極めて高価であり、従って、酵素ウ
リジン−5′−ジホスフェート−ガラクトース4−エピ
メラーゼ(EC5,1,3,2) lこより触媒される
反応でウリジン−5′−ジホスフェート−グルコース(
UDP −Ga1)からそれを系内で製造した方がより
有利である。
化合物Iまたは■の製造にあたっては、前述のそれぞれ
の出発基質■または■をガラクトシル供与体、例えばU
DP−Galと共に水性溶液中でガラクトシルトランス
フェラーゼで処理する。
それら出発基質およびガラクトース供与体はそれぞれ等
モル濃度、好ましくは10〜15mM量で用いられる。
商業的に入手し得るガラクトシルトランスフェラーゼは
可溶形態または固定形態で用いることができる。固定を
行う場合には、特に経済的理由からシリカゲルが担体と
して好ましい。反応は有利には緩衝溶液中で行われる。
緩衝剤として特にカコジル酸ナトリウムが用いられる。
培養温度は酵素の温度/活性範囲に応じて広い範囲にわ
たって変えることができる。
反応は好ましくは32〜37°Cで行われる。
本発明による反応は、前述の如く、いわゆる″ワンポッ
ト法(on−pot process)”により、ウリ
ジン−5′−ジホスフェート−ガラクトース4−エピメ
ラーゼを用いてUDP −Ga1f!:UDP −Gl
cから製造することから始まる。ワンポット法とは、す
べての関与基質およびすべての関与酵素を一つの反応混
合物に合体することを意味する。前述の諸反応、UDP
−GlcからのUDP−Galの製造および化合物Iま
たはHの製造を逐次的に行うこともできることはもちろ
んである。しかしながら、前記反応パラメータを混合物
全体についで維持する場合にはワンポット法の方がより
経済的である。
反応進行の検出は薄層クロマトグラフィによって行われ
る。ヌクレオチドホスフェートをイオン交換クロマトグ
ラフィ、例えばDowex 1−X8(対イオン: C
Q−)および例えばBlo−Ca1 P2を用いたゲル
クロマトグラフィにより除いた後で最終生成物を分離す
るがそれらは25〜35%の収率で得られる。
ガラクトシル受容体■および■は様々な著者に係る論文
に由来する方法により化学合成できる[D、E、 Co
wley、 L、 Hough、 C,M、 Peac
h。
Carbohydr、 Res、 19 (1971)
 231 ; M、 5pinola。
R,W、 Jeanloz、 J、 Biol、 Ch
em、 245 (1970)4158;H,Kunz
、 H,Waldmann、 Angew、 Cbem
。
97  (1985)885] アスパルチル−N−アセチルグルコサミ7I[1の場合
には、N−アセチルグルコサミンをアセチルクロライド
でベルアセチル化a−クロライドに変えた後それを水/
クロロホルム中で相間移動触媒によりβ−アジドに変え
る。パラジウム上で水素によりβ−アミンまで還元後、
エチル2−エトキシ−1,2−ジヒドロキノリン−1−
カルボキシレート(EEDQ)介助縮合によりα−メチ
ルN−アセチルアスパルテートに結合することができる
。ナトリウムメタル−トで脱0−アセチル化後、式■の
ガラクトシル受容体が得られるが、これは酵素ガラクト
シル化に先立ちゲルクロマトグラフィにより精製する必
要がある。
アスパルチルキトビオジルアミン■を合成するには、ま
ずキチンをアセトリシスによりオリゴマー混合物に分解
しそこからキトビオースオクタアセテートをフラッシュ
クロマトグラフィにより単離することができる。これを
アセチルクロライド中に懸濁させ、そして気体状塩化水
素を通じることによってベルアセチル化α−キトビオジ
ルクロライドに変える。弐■の化合物の合成と同様にし
て、そのσ−クロライドをナトリウムアジドを用いてβ
−アジドに変え、β−アミンに還元し、α−メチルN−
アセチルアスパルテートに結合し、そして最後に脱O−
アセチル化する。このようにして得られた式■のアスパ
ルチルキトビオジルアミン マトグラフィによる精製後前述の酵素ガラクトシル化に
用いることができる。
以下、本発明を実施例により例示する。
実施例 1、グリコジルアスパラギン■および■のガラクトシル
化手順 a.反応を塩化マンガン( 5 mM)の存在下にカコ
ジル酸ナトリウム緩衝液(25mM, pH7.7)中
で行う。UDP−ガラクトース(13mM) 、グリコ
ジルアスパラギン(■またはIV,13mM)および牛
血清アルブミン( l my/ ranを添加し、そし
て窒素で脱酸素を行った後、ガラクトシルトランスフェ
ラーゼ(EC 2.4.1.22. lOU )を添加
する。37°Cで2日後、その混合物を陰イオン交換体
( Dowex l −X8 、クロライド型)を用い
て後処理し、対でBio−Gal  P2でのゲルクロ
マトグラフィにより精製する。
b.反応を塩化マンガン( 5 mM)の存在下にカコ
ジル酸ナトリウム緩衝液(25mM, pH7.7)中
で行う。UDP−グルコース(13mM) 、グリコジ
ルアスパラギン(■またはIV 、 13mM)および
牛血清アルブミン( l rng/ mQ)を添加し、
そして窒素で脱酸素を行った後、ガラクトシルトランス
フェラーゼ(EC 2.4.1.22, ITJ)およ
びUDP−ガラクトース4−エピメラーゼ(EC 5。
1、2.2, IOU)を添加する。37°Cで2日後
、その混合物を陰イオン交換体( Dowex l −
X3 、りロライド型)を用いて後処理し、次いでBi
o −Gel R2でのゲルクロマトグラフィにより精
製する。
1.1)  2−アセトアミド−4−0−(β−D−ガ
ラクトピラノシル)−1−N−(N−アセチル−1−メ
チル−4−L−アスパルチル)−2−デオキシ−β−D
−グルコピラノシルアミン(I) 混合物: 64.5mg(100μmof2)のUDP
−Ga 139  mg(100/l+o12)の化合
物■TLCチエツク:移動相n−グロバノール/酢酸/
水(85: 12: 3 ) R4値: GIcNAc−Asn(III )    
 0.22Gal −GlcNAc −Asn(1) 
 0.08収率: 20mg(35%) 選択された’H−NMRデータ(300MHz、 D、
O) :δ−s、o6(d、IH,+(−1)、 4.
40(c+、tH,u−1)、 2.9s(dd、IH
。
β−Asn)、 2.82(dd、It(、β””sn
) ; L 2=9.4J、  、2’=7.6.  
J−、j−5,55,J、、1  =17.l、J、=
  =7.63Hz0 12) 2−アセトアミド−4−〔2−アセトアミド−
2−デオキシ−4−(β−D−ガラクトピラノシル)−
β−D−グルコピラノシル)−1−N−(N−アセチル
−lメチル−4−L−アスパルチル)−2 −デオキシ−β−D−グルコピラノシルアミン(II) 混合物: 32.0mg(50μmoQ)のUDP−G
a 129.0mg(50μmof2)の化合物■TL
Cチエツク:移動相n−ブタノール/酢酸/水2:4:
I Rr値: GlcNAc −GIcNAc −Asn(
IV )     0.31Gal−GlcNAc−G
lcNAc−Asn(II)  0.19収率: lo
mg(25%) 選択された’H−NMRデータ(330MHz、  D
20)δ=5.09(d、II(、H−1)、 4.6
2(d、IH,H−1’)、 4.47Cd、IH。
H刊″)、 2.06.2.02.2.01(各々S、
各々3H,各々NAC): J+、2=9−6  Hz
、J+2’=8.1  Hz、J172 = 7.7Hz。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)式IIIまたはIV ▲数式、化学式、表等があります▼III ▲数式、化学式、表等があります▼IV で示される化合物をガラクトシル供与体の存在下にガラ
    クトシルトランスフェラーゼと共にインキュベートする
    ことより成る式 I またはII ▲数式、化学式、表等があります▼ I ▲数式、化学式、表等があります▼II で示される化合物の酵素的製造方法。 2)UDP−Galがガラクトシル供与体として用いら
    れる請求項1記載の方法。 3)UDP−GalがUDP−ガラクトース4−エピメ
    ラーゼによる触媒作用によりUDP−Glcから合成さ
    れる請求項1または2記載の方法。 4)反応が緩衝溶液中で行われる請求項1〜3のいずれ
    かに記載の方法。 5)反応が32〜37℃で行われる請求項1〜4のいず
    れかに記載の方法。
JP21915190A 1989-08-23 1990-08-22 ガラクトシル化糖タンパク質単位の酵素的合成方法 Pending JPH03108491A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19893927801 DE3927801A1 (de) 1989-08-23 1989-08-23 Verfahren zur enzymatischen synthese galactosylierter glycoprotein-bausteine
DE3927801.8 1989-08-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03108491A true JPH03108491A (ja) 1991-05-08

Family

ID=6387681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21915190A Pending JPH03108491A (ja) 1989-08-23 1990-08-22 ガラクトシル化糖タンパク質単位の酵素的合成方法

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0414171B1 (ja)
JP (1) JPH03108491A (ja)
DE (2) DE3927801A1 (ja)
DK (1) DK0414171T3 (ja)
ES (1) ES2064563T3 (ja)
IE (1) IE64951B1 (ja)
PT (1) PT95065A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023501310A (ja) * 2019-11-05 2023-01-18 マックス プランク ゲゼルシャフト ツゥアー フェデルゥン デル ヴィッセンシャフテン エー フォー Udp-ガラクトースを調製するための酵素的方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW213952B (ja) * 1991-04-09 1993-10-01 Hoechst Ag
GB9117523D0 (en) * 1991-08-14 1991-10-02 Unilever Plc Di and tri saccharides, methods of making them and hair growth compositions containing them

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4569909A (en) * 1982-06-03 1986-02-11 Seitetsu Kagaku Co., Ltd. Process for preparing uridine diphosphate-N-acetylgalactosamine
JPS63502716A (ja) * 1986-03-07 1988-10-13 マサチューセッツ・インステチュート・オブ・テクノロジー 糖タンパク安定性の強化方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023501310A (ja) * 2019-11-05 2023-01-18 マックス プランク ゲゼルシャフト ツゥアー フェデルゥン デル ヴィッセンシャフテン エー フォー Udp-ガラクトースを調製するための酵素的方法

Also Published As

Publication number Publication date
IE903042A1 (en) 1991-02-27
PT95065A (pt) 1991-04-18
IE64951B1 (en) 1995-09-20
EP0414171A2 (de) 1991-02-27
DK0414171T3 (da) 1995-05-01
DE59007748D1 (de) 1995-01-05
EP0414171B1 (de) 1994-11-23
DE3927801A1 (de) 1991-02-28
EP0414171A3 (en) 1991-09-04
ES2064563T3 (es) 1995-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Palcic et al. Flexibility in the donor substrate specificity of β 1, 4-galactosyltransferase: application in the synthesis of complex carbohydrates
Li et al. Efficient chemoenzymatic synthesis of an N-glycan isomer library
US5409817A (en) Use of trans-sialidase and sialyltransferase for synthesis of sialylα2→3βgalactosides
EP0698112B1 (en) One pot synthesis of oligosaccharides using multiple enzymes and cmp-sialic acid regenerating system
Nilsson Enzymatic synthesis of oligosaccharides
US5876980A (en) Enzymatic synthesis of oligosaccharides
JPH0686684A (ja) シアロ抱合体の合成
EP0820519A1 (en) Enzymatic synthesis of glycosidic linkages
US5952203A (en) Oligosaccharide synthesis using activated glycoside derivative, glycosyl transferase and catalytic amount of nucleotide phosphate
CN108130349A (zh) 一种Lewis x单聚体、二聚体及其唾液酸化衍生物的寡糖的合成方法
EP0598051A1 (en) Enzymatic method for synthesis of carbohydrates
Tseng et al. Versatile Strategy for the Chemoenzymatic Synthesis of Branched Human Milk Oligosaccharides Containing the Lacto‐N‐Biose Motif
Norberg et al. Reversible derivatization of sugars with carbobenzyloxy groups and use of the derivatives in solution-phase enzymatic oligosaccharide synthesis
JPH0779792A (ja) N−アセチルガラクトサミニル又はn−アセチルグルコサミニルの転移法
US6653109B1 (en) Method of producing derivatives of lactosamine
Wang et al. Chemoenzymatic syntheses of tumor‐associated carbohydrate antigen Globo‐H and stage‐specific embryonic antigen 4
Bårström et al. New derivatives of reducing oligosaccharides and their use in enzymatic reactions: efficient synthesis of sialyl Lewis a and sialyl dimeric Lewis x glycoconjugates
Nilsson et al. Production of glucosamine containing disaccharides of the Lewis-A and-x types employing glycosidases
TW213952B (ja)
IE64951B1 (en) Process for the enzymatic synthesis of galactosylated glycoprotein units
EP0259598A2 (de) Verfahren zur enzymatischen Synthese eines N-Acetyl-neuraminsäure-haltigen Trisaccharids
CN112920237A (zh) 一种糖基受体、酶法合成寡糖链的快速分离的方法及应用
JP3123617B2 (ja) シアル酸結合を有する化合物の製造法
EP0635063B1 (en) Process for the preparation of glycolipids
US5866378A (en) Process for the synthesis of nucleotide-6-deoxy-D-xylo-4-hexuloses