JPH0499494A - スフィンゴ糖脂質の製造方法 - Google Patents

スフィンゴ糖脂質の製造方法

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JPH0499494A
JPH0499494A JP2214116A JP21411690A JPH0499494A JP H0499494 A JPH0499494 A JP H0499494A JP 2214116 A JP2214116 A JP 2214116A JP 21411690 A JP21411690 A JP 21411690A JP H0499494 A JPH0499494 A JP H0499494A
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ceramide
glycosphingolipids
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須栗 俊朗
Takashi Yakabe
矢賀部 隆史
Minoru Morita
稔 守田
Tomoko Kobayashi
智子 小林
Goro Hanagata
花形 吾朗
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オリゴ環とセラミドを出発原料とし、糖脂質
(グリコスフィンゴリピド)の糖鎖とセラミドとの間の
グリコシド結合を切断してオリゴ糖を遊離する酵素を用
いて酵素的にスフィンゴ糖脂質を製造する方法に関する
〔従来の技術〕
スフィンゴ糖脂質は一種の不飽和アミノアルコールであ
るスフィンゴシンまたはその誘導体をアグリコンとする
配糖体で、通常この部分は脂肪酸がアミド結合したセラ
ミドと呼ばれる脂質構造となっている。糖鎖はグルコー
スやガラクトースなどの中性糖だけを含むセレブロシド
、N−アセチルグリコサミンやN−アセチルガラクトサ
ミンなどのアミノ糖を含むグロボシド、シアル酸を含む
ガングリオシド、硫酸エステルを含むスルファチドなど
がある。スフィンゴ糖脂質は動物界の代表的な糖脂質で
、セラミドの構造や糖鎖の構造が異なる多くの分子種が
ある。このスフィンゴ糖脂質は細胞膜表面に存在して、
細胞の識別や情報の受容と応答、分化、増殖、悪性変化
、免疫、レセプター機能など重要な膜機能に関与してお
り、さらに、ウィルスや細菌に対する感染阻止活性が認
められるなど、生化学的に重要な意義を持つ物質である
従来、スフィンゴ糖脂質は天然物からの抽出や化学的な
合成によって得られている。特に、化学的な合成でラク
トシルセラミドやガングリオシドGM3などが大量に製
造されている。しかし、その操作は煩雑で、かつ危険性
が高く、さらに、副産物が大量に生成するという問題も
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明者らは、任意のオリゴ環とセラミドを出発原料と
し、種々のスフィンゴ糖脂質を面側に合成する方法につ
いて鋭意検討を行った結果、糖脂f(グリコスフィンゴ
リピド)の糖鎖とセラミドとの間のグリコシド結合を切
断してオリゴ糖を遊離する酵素を用いることによって目
的とするスフィンゴ糖脂質を合成し得ることを見出し、
本発明を成すに至った。
従って本発明は、糖脂質(グリコスフィンゴリピド)の
糖鎖とセラミドとの間のグリコシド結合を切断してオリ
ゴ糖を遊離する酵素を用い、任意のオリゴ環とセラミド
を出発原料として種々のスフィンゴ糖脂質を合成するス
フィンゴ糖脂質の新規な製造方法を提供することを課題
とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、スフィンゴ糖脂質を構成する任意のオリゴ
環とセラミドを基質とし、糖脂質(グリコスフィンゴリ
ピド)の糖鎖とセラミドとの間のグリコシド結合を切断
してオリゴ糖をMHする酵素(エンドグリコセラミダー
ゼ、あるいはセラミドグリカナーゼと称して市販されて
いる〕を作用させて種々のスフィンゴ糖脂質を酵素的に
合成する。
本発明におけるオリゴ環には、シアリルラクトース、ジ
シアリルラクトース、ラクトース、牛脳糖脂質混合物か
ら酵素的にセラミドを遊離させて得られるオリゴ糖混合
物等が用いられ、またセラミドは牛脳由来のセラミドを
例示することができる。これらの反応は、まず、酵素反
応溶液のpHを4.0〜8.0に調整して10−U〜I
U/dの糖脂質(グリコスフィンゴリピド)の糖鎖とセ
ラミドとの間のグリコシド結合を切断してオリゴ環とセ
ラミドとを生成する酵素を添加し、温度20〜50°C
で2〜48時間酵素反応を行う、基質濃度はオリゴ環5
〜50%(W/V)、セラミド0.1〜5%体/ν)と
し、さらに、Triton X−100やタウロデオキ
シコール酸などの界面活性剤を0.5〜3%(圓ハ)添
加することが好ましい 本発明で用いる酵素は、糖脂質(グリコスフィンゴリピ
ド)の糖鎖とセラミドとの間のグリコシド結合を切断し
てオリゴ環とセラミドとを生成する酵素であって、ロド
コッカス属(Rhodococcussp、)に属する
微生物が菌体外に分泌することが知られており〔特開昭
62−69981号、特開昭62−122587号、特
開平1−309677号、化学と工業、邦、94694
9 (1990) The Journal of B
iological Che+m1stry 261 
 (30)、  14278−14282(1986)
、同264 (16)9510−9519(1989)
 )、「エンドグリコセラミダーゼ」として市販(三菱
化成工業■製)されている。
また、ヒル及びミミズからも同様の酵素が見出されてお
り(Biochemical and Biophys
ical Re5earchco+u+unicati
onsjJl (1)、 353−359(1986)
3「セラミド グリカナーゼJの商品名(バイオファー
ム社)で試薬として市販されている。
基質として用いるオリゴ環は合成品あるいは天然物由来
のオリゴ環でよく、合成するスフィンゴ糖脂質の目的に
あったものを適宜選択することができる。また、基質と
しで用いるセラミドも合成品あるいは天然物由来のセラ
ミドでよく、合成するスフィンゴ糖脂質の目的にあった
ものを適宜選択することができる。
例えば、前記したようにオリゴ糖としてラクトースヲ用
い、セラミドとして牛脳由来のセラミドを用いることに
よってラクトシルセラミドが生成し・オリゴ糖としてシ
アリルラクトースを用い、セラミドとして牛脳由来のセ
ラミドを用いることによってガングリオシドG?13が
生成し、オリゴ糖としてジシアリルラクトースを用い、
セラミドとして牛脳由来のセラミドを用いることによっ
てガングリオシドGD3が化成する。オリゴ糖として牛
111ii[脂質混合物からセラミドを遊離させて得ら
れるオリゴ糖混合物を用い、セラミドとして牛脳由来の
セラミドを用いることによりGM+、 CDl−、CD
lb。
GT、b等もとの牛脳糖脂質と同しスフィンゴ糖脂質を
生成する。
このようにして生成したスフィンゴ糖脂質は、薄層クロ
マトグラフィーによって確認できる。
本発明の方法によって得られる反応生成物は、副産物の
生成が少なくスフィンゴ糖脂質の含量が高いので、反応
に関与しなかった原料のオリゴ環、セラミド、糖脂質(
グリコスフィンゴリピド)の糖鎖とセラミド結合を切断
してオリゴ糖を遊離する酵素あるいは緩衝液の成分、界
面活性剤等を除き、これをこのままあるいは乾燥させて
スフィンゴ糖脂質として用いることができる。また、こ
の反応生成物からスフィンゴ糖脂質を単離してもよい。
単離方法としては、有機化合物の精製単離に用いられる
クロマトグラフィー等が用いられる。
以下に実施例を示して本発明の詳細な説明する。
実施例(1)(ラクトシルセラミドの合成)ラクトース
300■、セラミド(牛脳由来)10■を2χ(W/V
)タウロデオキシコール酸を含むpH5,0の0.1M
リン酸緩衝液700μ2に濁した。この懸濁液にロドコ
ッカス由来の「エンドグリコセラミダーゼ」 (三菱化
成工業■製)5s+Uを添加し30°Cにて24時間反
応させた0反応後反応液から、ラクトース、タラロブキ
シコール酸、[エンドグリコセラミダーゼ」、及び緩衝
液をODS (sep−pack C1B)を用いて除
去しスフィンゴ糖脂質画分を得た。得られた両分につい
て薄層クロマトグラフィーを行ない牛乳由来のラクトシ
ルセラミドと移動度の等しいスフィンゴ糖脂質が生成し
ていることを確認した。
実施例(2)(ガングリオシドGM3の合成)シアリル
ラクトース300[、セラミド(牛脳由来)10■を2
χ(−/ν)タウロデオキシコール酸を含むpH5,0
,0,1MIJ ン酸緩衝液700IIJ!に熔解した
この溶液にロドコッカス由来の「エンドグリコセラミダ
ーゼ」5■Uを添加し30”Cにおいて24時間反応さ
せた0反応後シアリルラクトース、タウロデオキシコー
ル酸、[エンドグリコセラミダーゼ」、及び緩衝液を0
DS(sep−pack Cl8)を用いて除去し、ス
フィンゴ糖脂質画分を得た。得られた百分について薄層
クロマトグラフィーを行ない牛乳由来のガングリオシド
GM3と移動度の等しいスフィンゴ糖脂質が生成してい
ることを確認した。
実施例(3)(ガングリオシドGD3の合成)ジシアリ
ルラクトース300■、セラミド(牛脳由来)10■を
22 (W/V)タウロデオキシコール酸を含むpH5
,0,0,IM リフ酸緩衝液700ulに溶解した。
この溶液にロドコッカス由来の「エンドグリコセラミダ
ーゼ」5−Uを添加し30’Cで24時間酵素反応させ
た0反応後ジシアリルラクトース、タウロデオキシコー
ル酸、[エンドグリコセラミダーゼ」、及び緩衝液を0
DS(sep−pack C1B)を用いて除去しスフ
ィンゴ糖脂質画分を得た。得られた画分について薄層ク
ロマトグラフィーを行ない牛乳由来のカンクリオシドG
D3と移動度の等しいスフィンゴ糖脂質が生成している
ことを確認した。
実施例(4) 牛脳糖脂質混合物よりセラミドを遊離させて得られるオ
リゴ糖混合物300mg 、セラミド(牛脳由来)10
■、2%(w/v)タウロデオキシコール[含量pH5
,0,0,1?lIJ:/酸1a衝液700μfにi解
した。この溶液にロドコッカス由来の「エンドグリコセ
ラミダーゼ」5−uを添加し30”Cで24時間反応さ
せた0反応後、未反応の牛脳糖脂質混合物よりセラミド
を遊離させて得られるオリゴ糖混合物、タウロデオキシ
コール酸、Eエンドグリコセラミダーゼ」、及び緩衝液
を005(sep−pack Cl8)を用いて除去し
スフィンゴ糖脂質画分を得た。得られた両分について薄
層クロマトグラフィーを行ないGM+、 GD+−、G
D+b、 GT+b等もとの糖脂質と移動度の等しいス
フィンゴ糖脂質を生成していることを確認した。
〔発明の効果〕
本発明の方法によるとオリゴ糖とセラミドとを糖脂質(
グリコスフィンゴリピド)の糖鎖とセラミドとの間のグ
リコシド結合を切断してオリゴ垢を遊離する酵素を使用
し、酵素反応によってスフィンゴ糖脂質を合成するので
、比較的簡単な操作によってスフィンゴ糖脂質を合成す
ることができる。しかも反応副産物の生成が少(、反応
液から未反応の原料を除くだけで純度の高いスフィンゴ
糖脂質を得ることができ、精製が容易である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オリゴ糖とセラミドとを、糖脂質(グリコスフィ
    ンゴリピド)の糖鎖とセラミドとの間のグリコシド結合
    を切断してオリゴ糖を遊離する酵素を用いて酵素的に反
    応させてスフィンゴ糖脂質を得ることを特徴とするスフ
    ィンゴ糖脂質の製造方法。
  2. (2)オリゴ糖としてシアリルラクトースを、セラミド
    として牛脳由来のセラミドを用い、ガングリオシドGM
    3を得ることを特徴とする請求項(1)によるスフィン
    ゴ糖脂質の製造方法。
  3. (3)オリゴ糖としてジシアリルラクトースを、セラミ
    ドとして牛脳由来のセラミドを用い、ガングリオシドG
    D3を得ることを特徴とする請求項(1)によるスフィ
    ンゴ糖脂質の製造方法。
  4. (4)オリゴ糖としてラクトースを、セラミドとして牛
    脳由来のセラミドを用い、ラクトシルセラミドを得るこ
    とを特徴とする請求項(1)によるスフィンゴ糖脂質の
    製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0730033A3 (en) * 1995-03-03 1998-03-11 Snow Brand Milk Products Co., Ltd. Method of producing glycosphingolipid
JP2008502329A (ja) * 2004-06-01 2008-01-31 ネオス テクノロジーズ インコーポレイティッド 増強された合成活性を有する変異エンドグリコセラミダーゼ
WO2008123070A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-16 Snow Brand Milk Products Co., Ltd. ラクトシルセラミドの製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0730033A3 (en) * 1995-03-03 1998-03-11 Snow Brand Milk Products Co., Ltd. Method of producing glycosphingolipid
JP2008502329A (ja) * 2004-06-01 2008-01-31 ネオス テクノロジーズ インコーポレイティッド 増強された合成活性を有する変異エンドグリコセラミダーゼ
WO2008123070A1 (ja) * 2007-03-27 2008-10-16 Snow Brand Milk Products Co., Ltd. ラクトシルセラミドの製造方法

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