安定同位体で標識された糖アナログを有する糖タンパク質糖鎖アナログの合成

本研究では、化学修飾を施した[3-^<13>C]-シアル酸誘導体を糖タンパク質の糖鎖末端に組み込み、その立体配座をNMRで解析することを検討した。まず、9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸誘導体を原料として、アルドラーゼ、乳酸脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、ヌクレオチドピロリン酸加水分解酵素という4つの酵素を用いて、6-デオキシ-6-フルオロ-マンノサミンへ変換後、[3-^<13>C]-ピルビン酸と縮合させるワンポット反応により[3-^<13>C]-シアル酸誘導体の簡便な合成法を見出した。そして得られた[3-^<13>C]-シアル酸誘導体、および市販の[u-^<13>C]-グルコースをそれぞれ糖ヌクレオチド化後、シアル酸転移酵素、ガラクトース転移酵素(UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼを併用)を用いてオブアルブミン上の糖鎖の非還元末端のN-アセチル-グルコサミンに順次転移させて、[3-^<13>C]-9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸-α-(2-6)[U-^<13>C]-ガラクトース-β-(1-4)-N-アセチル-グルコサミンを有する糖蛋白質を得た。そして、核磁気共鳴装置をもちいてシアリルガラクトシド誘導体の構造解析を行った。その結果、^<13>CNMRデータより、[3-^<13>C]-9-フルオロ-シアル酸は[U-13C]-ガラクトースの6位に結合していることが確認できた。さらに、NOEを測定することでガラクトースの6位ヒドロキシメチル基は、gt-orientationをとっていること、およびガラクトースはβ結合でN-アセチル-グルコサミンの4位へ結合していることを確認した。そして、これらのデータをシアリルガラクトシド単独のデータと比較した。その結果、タンパク上のシアリルガラクトシドの立体配座はシアリルガラクトシド単独の場合と同じ様な立体配座をとっていることを見い出した。

本研究では、化学修飾を施した[3-^<13>C]-シアル酸誘導体を糖タンパク質の糖鎖末端に組み込み、その立体配座をNMRで解析することを検討した。まず、9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸誘導体を原料として、アルドラーゼ、乳酸脱水素酵素、アルコール脱水素酵素、ヌクレオチドピロリン酸加水分解酵素という4つの酵素を用いて、6-デオキシ-6-フルオロ-マンノサミンへ変換後、[3-^<13>C]-ピルビン酸と縮合させるワンポット反応により[3-^<13>C]-シアル酸誘導体の簡便な合成法を見出した。そして得られた[3-^<13>C]-シアル酸誘導体、および市販の[u-^<13>C]-グルコースをそれぞれ糖ヌクレオチド化後、シアル酸転移酵素、ガラクトース転移酵素(UDP-ガラクトース-4-エピメラーゼを併用)を用いてオブアルブミン上の糖鎖の非還元末端のN-アセチル-グルコサミンに順次転移させて、[3-^<13>C]-9-デオキシ-9-フルオロ-シアル酸-α-(2-6)[U-^<13>C]-ガラクトース-β-(1-4)-N-アセチル-グルコサミンを有する糖蛋白質を得た。そして、核磁気共鳴装置をもちいてシアリルガラクトシド誘導体の構造解析を行った。その結果、^<13>CNMRデータより、[3-^<13>C]-9-フルオロ-シアル酸は[U-13C]-ガラクトースの6位に結合していることが確認できた。さらに、NOEを測定することでガラクトースの6位ヒドロキシメチル基は、gt-orientationをとっていること、およびガラクトースはβ結合でN-アセチル-グルコサミンの4位へ結合していることを確認した。そして、これらのデータをシアリルガラクトシド単独のデータと比較した。その結果、タンパク上のシアリルガラクトシドの立体配座はシアリルガラクトシド単独の場合と同じ様な立体配座をとっていることを見い出した。