海洋細菌由来コンドロムコ多糖の構造と機能性

研究背景:膝関節や皮膚等にコンドロイチン硫酸は多く含まれているため、老化による膝関節症の軽減や肌の保湿保持のため等の医薬原料や健康食品への利用開発が行われている。しかしながら、狂牛病やアレルギーなどの抗原性や病原性のあるタンパク質とコンドロイチン硫酸は結合している恐れがある。このため、より安価、安全、安定供給できる天然海洋細菌を見出し、大量生産多糖による新たなコンドロイチン多糖の研究開発を目指す必要性がある。研究目的:ワカメ葉体表面より分離した新規海洋細菌Pseudomonas sp. WAK-1菌株が硫酸多糖とムコ多糖を同時に生産したため、ムコ多糖の生産性の向上の検討と理化学的性質、細胞毒性試験などを行うことによってCSPの機能性や安全性を解明することを目的とした。研究計画・方法およびその結果:本菌株は、寒天培地上で硫酸多糖及びムコ多糖を同時に生産し、これをEtOH及びCetavlon沈殿法、DEAE-セルロースイオン交換カラムクロマト等によってそれぞれを分離・精製した。本菌株は、液体静置培養によって選択的にムコ多糖のみを生産し、EtOH及びCetavlon沈殿法によって分離・精製することが認められた。生産されたムコ多糖はGPC分析及びセルロースアセテート膜電気泳動分析で、分子量10^6のオーダーを示し、均一性の高い多糖と認められた。本多糖は酸加水分解、NMR分析、HPLC、セルロースアセテート膜電気泳動、及びぺーパークロマト分析等によって、寒天培地で生産されたムコ多糖と同一であり、構成成分はN-アセチルD-ガラクトサミン:D-グルクロン酸:ピルビン酸=3:1:1であることが認められた。また、本多糖を弱酸加水分解後、イオン交換樹脂、Bio-GelP2カラム、ぺーパークロマト分離によってアルドビオウロン酸のオリゴ糖を分離・精製した。得られたオリゴ糖は酸加水分解、カルバゾール-硫酸発色、カルボキシル基還元、1D及び2D NMR等によりコンドロイチン骨格のコンドロシイン(D-GlcUA(1-3)-β-D-GalN)であることを明らかにした。以上の結果より、本菌株の培養条件によって選択的にコンドロイチン骨格を持つムコ多糖を生産することを明らかにした。

研究背景:膝関節や皮膚等にコンドロイチン硫酸は多く含まれているため、老化による膝関節症の軽減や肌の保湿保持のため等の医薬原料や健康食品への利用開発が行われている。しかしながら、狂牛病やアレルギーなどの抗原性や病原性のあるタンパク質とコンドロイチン硫酸は結合している恐れがある。このため、より安価、安全、安定供給できる天然海洋細菌を見出し、大量生産多糖による新たなコンドロイチン多糖の研究開発を目指す必要性がある。研究目的:ワカメ葉体表面より分離した新規海洋細菌Pseudomonas sp. WAK-1菌株が硫酸多糖とムコ多糖を同時に生産したため、ムコ多糖の生産性の向上の検討と理化学的性質、細胞毒性試験などを行うことによってCSPの機能性や安全性を解明することを目的とした。研究計画・方法およびその結果:本菌株は、寒天培地上で硫酸多糖及びムコ多糖を同時に生産し、これをEtOH及びCetavlon沈殿法、DEAE-セルロースイオン交換カラムクロマト等によってそれぞれを分離・精製した。本菌株は、液体静置培養によって選択的にムコ多糖のみを生産し、EtOH及びCetavlon沈殿法によって分離・精製することが認められた。生産されたムコ多糖はGPC分析及びセルロースアセテート膜電気泳動分析で、分子量10^6のオーダーを示し、均一性の高い多糖と認められた。本多糖は酸加水分解、NMR分析、HPLC、セルロースアセテート膜電気泳動、及びぺーパークロマト分析等によって、寒天培地で生産されたムコ多糖と同一であり、構成成分はN-アセチルD-ガラクトサミン:D-グルクロン酸:ピルビン酸=3:1:1であることが認められた。また、本多糖を弱酸加水分解後、イオン交換樹脂、Bio-GelP2カラム、ぺーパークロマト分離によってアルドビオウロン酸のオリゴ糖を分離・精製した。得られたオリゴ糖は酸加水分解、カルバゾール-硫酸発色、カルボキシル基還元、1D及び2D NMR等によりコンドロイチン骨格のコンドロシイン(D-GlcUA(1-3)-β-D-GalN)であることを明らかにした。以上の結果より、本菌株の培養条件によって選択的にコンドロイチン骨格を持つムコ多糖を生産することを明らかにした。