熱応答性高分子を利用するマルチ酵素反応の制御による新規糖鎖合成反応の開発

使用热响应聚合物控制多酶反应开发新型糖链合成反应

• 批准号: 05J04827
• 负责人: 桑折 道済
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J04827/
• 关键词: 熱応答性高分子; 糖加水分解酵素; 糖転移反応; 酵素阻害剤; 阻害剤

キチナーゼ阻害剤の候補として、糖骨格を有する、糖イソオキサゾリン誘導体、糖チアゾリン誘導体の合成を行った。また、キチナーゼA1(Bacillus circulans WL-12)がガラクトース(Gal)とN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)からなるGal-GlcNAc-GlcNAc3糖構造を認識せず、加水分解反応が進行しないことを見出し、Gal-GlcNAc-GlcNAcの側鎖に重合基を導入した。合成した人工オリゴ糖とN-イソプロピルアクリルアミド(NIPAM)の共重合により、糖グラフト化熱応答性高分子の合成を行い、作製した高分子の諸性質の評価を行った。Gal-GlcNAc-GlcNAc-β-S-CH_2CH_2CONHCH_2NHCOCH=CH_2の含有率を0〜20%として重合を行った結果、M_n=30,000〜60,000程度のポリマーが得られた。生成ポリマーは、いずれも熱応答性を示し、熱応答性高分子としての性質を保持していることがわかった。3糖化合物含有率10%のサンプルを用いて、高温(40℃)、低温(30℃)下でpNPキトビオシドを用いて酵素反応を追跡した結果、高温下で酵素反応が阻害されていることが示唆された。また、親水性の糖の含有率が増すにつれて、下限臨界溶液温度(LCST)は上昇し、特に含有率20%のときは、LCSTが47℃となり、これまでで最も高い相転移温度を示すグライコマテリアルを合成することが出来た。本成果により糖骨格の含有量を調節することで、LCSTを変化させることが可能である、リンカー部位にCH_2CH_2CONHCH_2NHCOCH=CH_2基を用いることで、非常に鋭敏な相変化が実現することが示された。また、熱応答性高分子を利用することで酵素反応の制御が可能であることが示唆された。

キ チ ナ ー ゼ resistance against tonic の alternate と し て, sugar bone を す る, sugar イ ソ オ キ サ ゾ リ ン inductor, sugar チ ア ゾ リ ン inductor の synthetic line を っ た. Youdaoplaceholder0, キチナ ゼ ゼA1(Bacillus circulans. WL - 12) が ガ ラ ク ト ー ス (Gal) と N - ア セ チ ル グ ル コ サ ミ ン (GlcNAc) か ら な る Gal - GlcNAc - GlcNAc3 sugar structure を know せ ず, hydrolytic decomposition 応 が for し な い こ と を see し, Gal - GlcNAc GlcNAc の side chain に overlap base を import し た. Synthetic し た artificial オ リ ゴ sugar と N - イ ソ プ ロ ピ ル ア ク リ ル ア ミ ド (NIPAM) の overlap に よ り, sugar グ ラ フ の polymer synthesis of heat ト 応 answer sex を い, cropping し た polymer の the nature の review 価 を line っ た. Gal - GlcNAc - GlcNAc - beta - S - CH_2CH_2CONHCH_2NHCOCH = CH_2 の contains を 0 ~ 20% と し を line っ て overlap た results, M_n = 30000 ~ 60000 degree の ポ リ マ ー が must ら れ た. Generate ポ リ マ ー は, い ず れ も を し, hot hot 応 answer sex 応 a high molecular と し て の nature を keep し て い る こ と が わ か っ た. 3 compounds containing 10% sugar の サ ン プ ル を with い て, high temperature (40 ℃), low temperature (30 ℃) under で pNP キ ト ビ オ シ ド を with い て enzyme reverse 応 を tracing し た で enzyme results, high temperature anti 応 が resistance against さ れ て い る こ と が in stopping さ れ た. ま た が, hydrophilic の の contain sugar rate raised す に つ れ て, lower critical solution temperature (LCST) は し, に containing 20% の と き は, LCST が 47 ℃ と な り, こ れ ま で で も most high temperature を planning い phase shift in す グ ラ イ コ マ テ リ ア ル を synthetic す る こ と が た. This achievement に よ を り bone の contain sugar quantity adjustment す る こ と で, LCST を variations change さ せ る こ と が may で あ る, リ ン カ ー parts に CH_2CH_2CONHCH_2NHCOCH = CH_2 base を with い る こ と で, な phase - very に acuity が be presently す る こ と が shown さ れ た. ま た, hot 応 a polymer を using す る こ と で enzyme reverse 応 の suppression が may で あ る こ と が in stopping さ れ た.

项目成果

グライコマテリアルを指向した生体触媒反応

糖材料的生物催化反应

• 发表时间: 2007
• 期刊: 未来材料 1
• 作者: Yumi Hoshino;Ken-ichi Yamanaka;Ikuo Tomioka;Noritaka Fukunaga;Mehdi Abbasil;Eimei Sato;小林厚志
• 通讯作者: 小林厚志

A Bacterial Chitinase Acts as Catalyst for Synthesis of the N-Linked Oligosaccharide Core Trisaccharide by Employing a Sugar Oxazoline Substrate.

细菌几丁质酶作为催化剂，利用糖恶唑啉底物合成 N-连接寡糖核心三糖。

• DOI: 10.1002/chin.200721166
• 发表时间: 2007
• 期刊: ChemInform
• 作者: A. Kobayashi;Hideyuki Kuwata;Michinari Kohri;Ryuko Izumi;Takeshi Watanabe;S. Shoda
• 通讯作者: S. Shoda

Design and Utilization of Chitinases with Low Hydrolytic Activities

低水解活性几丁质酶的设计与利用

• 发表时间: 2007
• 期刊: Trends Glycosci. Glycotechnol 19
• 作者: Matsumoto;K.;Y.Matsumura;O.Onomura;O.Onomura;Toshio Masuda;Toshiki Kono;T.Masuda;T.Kono;Yosuke Taniguchi;Yuichi Shida;Toshikazu Sakaguchi;Toru Katsumata;Toshikazu Sakaguchi;Y.Taniguchi;Y.Shida;T.Sakaguchi;T.Katsumata;T.Masuda;T.Masuda;Toru Katsumata;Toshikazu Sakaguchi;Yosuke Taniguchi;Yuichi Shida;Yuichi Shida;Toshikazu Sakaguchi;Roy D.Raharjo;Y.Shida;T.Sakaguchi;R.D.Raharjo;Yuichi Shida;Toshikazu Sakaguchi;Roy D.Raharjo;Toshikazu Sakaguchi;Toshio Masuda;増田俊夫;Tomonari Tanaka;Tomonari Tanaka;Shin-ichiro Shoda;Michinari Kohri
• 通讯作者: Michinari Kohri

Stepwise synthesis of chitooligosaccharides through a transition-state analogue substrate catalyzed by mutants of chitinaseA1 from Bacillus circulans WL-12

通过环状芽孢杆菌 WL-12 几丁质酶 A1 突变体催化的过渡态类似底物逐步合成壳寡糖

• 发表时间: 2006
• 期刊: Holzforschung 60
• 作者: Yumi Hoshino;Ken-ichi Yamanaka;Ikuo Tomioka;Noritaka Fukunaga;Mehdi Abbasil;Eimei Sato;小林厚志;Michinari Kohri;Michinari Kohri
• 通讯作者: Michinari Kohri

Biocatalysis : Chemistry and Biology ; Glycosidase-catalyzed synthesis of oligosaccharides through intermediate analogue substrates

生物催化：化学和生物学；

• 发表时间: 2005
• 作者: Yumi Hoshino;Ken-ichi Yamanaka;Ikuo Tomioka;Noritaka Fukunaga;Mehdi Abbasil;Eimei Sato;小林厚志;Michinari Kohri;Michinari Kohri;Atsushi Kobayashi;Shin-ichiro Shoda
• 通讯作者: Shin-ichiro Shoda