有機溶媒・試薬を大幅に削減できる連続的配糖化プロセス

连续糖基化过程，可显着减少有机溶剂和试剂

• 批准号: 19020004
• 负责人: 正田 晋一郎
• 金额: $ 2.69万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19020004/
• 关键词: 配糖化; 糖加水分解酵素; 糖供与体; 脱水縮合剤; キシログルカン; 有機溶媒; ワンポット反応; トリアジン誘導体; エンドグルカナーゼ; DMT-MM; 糖トリアジン誘導体; 活性化糖供与体; 酵素的グリコシル化; 無保護糖; ワンポット化学-酵素グリコシル化

本研究では、従来法において少なくとも4段階を必要としてきた配糖体の合成を、水中においてわずか一段階で合成する画期的な有機合成プロセスを開発することを目的とした。具体的には、1. 多糖バイオマスからリファイン化原料の調製、2. 無保護状態における糖の1位の活性化、3. 各種糖受容体の完全選択的な配糖化を、中間体を分離することなく連続的に行う新しい有機合成プロセスを構築する。オリゴ糖を水中で直接活性中間体へ変換する技術の確立水溶性脱水縮合剤を徹底的にスクリーニングした結果、オリゴ糖を直接活性化中間体へ変換する反応に最も適した試薬としてトリアジン骨格を有する脱水縮合剤ならびにジメチルイミダゾリニウム塩を見出した。これらを用いることにより、糖オキサゾリン、1, 6無水糖、チオグリコシド、アジ化糖の一段階合成に成功した。また、トリアジン骨格を有する活性中間体の構造決定を行い、さらに水中における安定性を評価したところ、比較的安定な化合物であることが分かった。酵素触媒による配糖体の合成配糖化反応は、本研究の根幹をなす部分であり、特に綿密な実験計画が必要であるので、以下の3つの観点から周到な準備を行った。すなわち、a : 活性糖供与体を最もよく認識する酵素触媒の探索、b : 反応系内に混在すると予想されるさまざまな化学種に対する触媒酵素の安定性に関する基礎的知見の集積、c : 配糖体収率向上のために必要な諸条件(温度、濃度、pH等)の最適化、について詳細に検討した。その結果、トリアジン系脱水縮合剤の副産物である、ヒドロキシトリアジンがキチナーゼ酵素触媒の活性に与える影響を調査した結果、酵素活性の低下は見られるものの、かなりの糖転移活性を保持していることを認めた。この知見を基に、適切な反応条件を設定し、糖転移反応を試みたところ、目的とする配糖体が高収率で合成できることを明らかにした。

This study で は, 従 to に お い て less な く と も 4 order を necessary と し て き た glycoside の synthetic を, water に お い て わ ず か a Duan Jie で す synthesis る painting period な organic synthesis プ ロ セ ス を open 発 す る こ と を purpose と し た. Specific: に に, 1. Polysaccharide: バ バ ス らリファ らリファ the raw material for the esterification of <s:1> is prepared. 2. Unprotected state に お け る sugar の one の activeness, 3. All kinds of sugar by the capacity of body の completely sentaku な saccharification を, intermediates を separation す る こ と な く line even 続 に う new し い organic synthesis プ ロ セ ス を build す る. オ リ で ゴ を sugar water directly reactive intermediates へ variations in す の る technology to establish water soluble dehydration condensation tonic を thorough に ス ク リ ー ニ ン グ し た results, オ リ ゴ sugar を directly activeness intermediates へ variations in す る anti 応 に most も し た try 薬 と し て ト リ ア ジ ン bone を have す る dehydration condensation tonic な ら び に ジ メ チ ル イ ミ ダ ゾ リ ニ ウ ム salt を see out し た. こ れ ら を with い る こ と に よ り, sugar オ キ サ ゾ リ ン, 1, 6 anhydrous sugar, チ オ グ リ コ シ ド, ア ジ melt sugar の Duan Jie synthetic に successfully し た. ま た, ト リ ア ジ ン bone を have す る reactive intermediates の tectonic line decision を い, さ ら に water に お け る stability を review 価 し た と こ ろ, comparative stable な compounds で あ る こ と が points か っ た. Enzyme catalytic に よ る glycoside の synthesis with saccharifying anti 応 は, this study の root dry を な す part で あ り, に tight-knit な be 験 project が necessary で あ る の で, the following 3 つ の の 観 point か ら thoughtful な preparation line を っ た. す な わ ち, a: active sugar body and supply the most も を よ く know す る enzyme catalytic の exploration, b: anti 応 department に mix in す る と to think さ れ る さ ま ざ ま な chemical kind に す seaborne る の catalytic enzyme stability に masato す る basic knowledge の set product, c: For the increase of glycoside yield, <s:1> ために is necessary to optimize <s:1> various conditions (temperature, concentration, pH, etc.), に ために て て て detailed に検 discussion on <s:1> た. そ の results, ト リ ア ジ ン is dehydration condensation tonic の by-products で あ る, ヒ ド ロ キ シ ト リ ア ジ ン が キ チ ナ ー ゼ enzyme catalytic activity の に and え る impact を investigation し た results, and low enzyme activity の は ら れ る も の の, か な り の move sugar planning activity was を し て い る こ と を recognize め た. こ の knowledge を に, appropriate な を set し 応 conditions, planning to move the sugar 応 を try み た と こ ろ, purpose と す る glycoside が high 収 rate で synthetic で き る こ と を Ming ら か に し た.

项目成果

糖オキサゾリン誘導体の一段階製造方法

一种糖恶唑啉衍生物的一步生产方法

• 发表时间: 2008

Spectrophotometric Assay by Using Glycosyl Fluorides

使用糖基氟化物进行分光光度测定

• 发表时间: 2007
• 期刊: Cellulose Communications 14
• 作者: K.;Takeuchi;砂子麻由美;竹内勝彦;Tomonari Tanaka;Masaki Ishihara
• 通讯作者: Masaki Ishihara

A novel glycosyl donor for chemo-enzymatic oligosaccharide synthesis : 4, 6-Dimethoxy-1, 3, 5-triazin-2-y1 glycoside

用于化学酶促寡糖合成的新型糖基供体：4, 6-二甲氧基-1, 3, 5-三嗪-2-y1 糖苷

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chem. Commun
• 作者: T. Tanaka;W. C. Huang;M. Nog uchi;A. Kobayashi;S. Shoda
• 通讯作者: S. Shoda

One-pot chemo-enzymatic glycosylations

一锅化学酶糖基化

• 发表时间: 2008
• 作者: 石原正規;小林厚志;野口真人;正田晋一郎;S.Shoda;M.Kohri;A.Kobayashi;J.Kadokawa;J.Kadokawa;A.Kobayashi;S.Shoda;Shin-ichiro Shoda
• 通讯作者: Shin-ichiro Shoda

Architectures of Glyco-nanomaterials

糖基纳米材料的结构

• 发表时间: 2007
• 作者: K.;Takeuchi;砂子麻由美;竹内勝彦;Tomonari Tanaka;Masaki Ishihara;Shin-ichiro Shoda;Shin-ichiro Shoda
• 通讯作者: Shin-ichiro Shoda