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ラクト-N-ビオースI及びガラクト-N-ビオースの製造方法

国内特許コード P09A015182
掲載日 2010年3月5日
出願番号 特願2006-346470
公開番号 特開2008-154495
登録番号 特許第4915917号
出願日 平成18年12月22日(2006.12.22)
公開日 平成20年7月10日(2008.7.10)
登録日 平成24年2月3日(2012.2.3)
発明者
  • 北岡 本光
  • 西本 完
出願人
  • 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構
発明の名称 ラクト-N-ビオースI及びガラクト-N-ビオースの製造方法
発明の概要

【課題】安価でかつ簡便にラクト-N-ビオースI及びガラクト-N-ビオースを製造する方法を提供する。
【解決手段】N-アセチルグルコサミン又はN-アセチルガラクトサミン、リン酸、ラクト-N-ビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.211)及びUDP-グルコース-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.2)の存在下で、(i)糖質原料と、該糖質原料を加リン酸分解しα-グルコース-1-リン酸を生じる酵素との組合せ;並びに(ii)α-グルコース-1-リン酸をUDP-グルコースに変換する酵素及びUDPガラクトースをガラクトース-1-リン酸に変換する酵素とそれらの補因子との組合せ、及び/又はα-グルコース-1-リン酸及びUDP-ガラクトースをそれぞれUDP-グルコース及びα-ガラクトース-1-リン酸に変換する酵素(UDP-Gly生成酵素)とその補因子との組合せを作用させることを特徴とする、ラクト-N-ビオースI又はガラクト-N-ビオースの製造方法。
【選択図】図3

従来技術、競合技術の概要


β1,3-ガラクトシドであるラクト-N-ビオースI(Galβ1-3GlcNAc)及びガラクト-N-ビオース(Galβ1-3GalNAc)は生理活性糖鎖の中によく見られる構造であり、機能性糖などとしての食品産業上の利用のほか、酵素、レクチンの基質や阻害剤、生体構成糖など、医薬品、試薬として利用することもできる。



これらの化合物の従来の製造法としては、例えばラクトースとN-アセチルグルコサミンとを含有する基質を出発原料として、ブタ睾丸起源のβ-ガラクトシダーゼとバチルス・サーキュランス(Bacillus circulans)の生産するβ-ガラクトシダーゼとを順次的に反応させることを特徴とするラクト-N-ビオースIの製造法(特許文献1)、並びに糖ヌクレオチドと複合糖質前駆物質から複合糖質を生産する能力を有する微生物、動物細胞あるいは昆虫細胞を利用した複合糖質の生産方法(特許文献2)が知られている。しかしながら、前者は反応効率が低く、後者は発酵法によりこれらの糖を製造する方法であることから製造される化合物はどうしてもコスト高になり、いずれも実用性を欠いていた。



特許文献3には、ラクト-N-ビオースホスホリラーゼの逆反応触媒活性を利用し、ガラクトース-1-リン酸を原料として、ラクト-N-ビオース誘導体を合成可能であることが示唆されている。しかし、ガラクトース-1-リン酸が高価であるため実用的価値は無かった。




【特許文献1】特開平6-253878

【特許文献2】特開2003-189891

【特許文献3】特開2005-341883

産業上の利用分野


本発明は、酵素法を用いてラクト-N-ビオースI及びガラクト-N-ビオースを製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
N-アセチルグルコサミン、リン酸、ラクト-N-ビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.211)及びUDP-グルコース-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.2)の存在下で、
(i)糖質原料と、該糖質原料を加リン酸分解しα-グルコース-1-リン酸を生じる酵素との組合せ;並びに
(ii)α-グルコース-1-リン酸をUDP-グルコースに変換する酵素及びUDP-ガラクトースをα-ガラクトース-1-リン酸に変換する酵素とそれらの補因子との組合せ、及び/又はα-グルコース-1-リン酸及びUDP-ガラクトースをそれぞれUDP-グルコース及びα-ガラクトース-1-リン酸に変換する酵素とその補因子との組合せを作用させることを特徴とする、ラクト-N-ビオースIの製造方法。

【請求項2】
N-アセチルガラクトサミン、リン酸、ラクト-N-ビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.211)及びUDP-グルコース-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.2)の存在下で、
(i)糖質原料と、該糖質原料を加リン酸分解しα-グルコース-1-リン酸を生じる酵素との組合せ;並びに
(ii)α-グルコース-1-リン酸をUDP-グルコースに変換する酵素及びUDP-ガラクトースをα-ガラクトース-1-リン酸に変換する酵素とそれらの補因子との組合せ、及び/又はα-グルコース-1-リン酸及びUDP-ガラクトースをそれぞれUDP-グルコース及びα-ガラクトース-1-リン酸に変換する酵素とその補因子との組合せを作用させることを特徴とする、ガラクト-N-ビオースの製造方法。

【請求項3】
(i)の組合せが、スクロースとスクロースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.7)との組合せ、デンプン又はデキストリンとホスホリラーゼ(EC 2.4.1.1)との組合せ、セロビオースとセロビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.20)との組合せ、セロデキストリンとセロデキストリンホスホリラーゼ(EC 2.4.1.49)及びセロビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.20)との組合せ、ラミナリオリゴ糖とラミナリビオースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.31)及び/又はβ-1,3オリゴグルカンホスホリラーゼ(EC 2.4.1.30)との組合せ、並びにトレハロースとトレハロースホスホリラーゼ(EC 2.4.1.231)との組み合わせ、よりなる群から選択される1つ以上の組合せである、請求項1又は2に記載の方法。

【請求項4】
(ii)の組合せが、UDP-グルコース-ヘキソース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.12)と、UDP-グルコース、UDP-ガラクトース又はその混合物との組合せ;グルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.9)及びガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.10)と、UTPとの組合せ;グルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.9)及びガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.10)と、UDP-グルコース及び/又はUDP-ガラクトース及びピロリン酸との組合せ;グルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.9)及びガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼ(EC 2.7.7.10)と、UTP及びUDP-グルコース及び/又はUDP-ガラクトース及びピロリン酸との組合せ;グルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼとガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼの両活性を持つ酵素と、UTPとの組合せ;グルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼとガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼの両活性を持つ酵素と、UDP-グルコース及び/又はUDP-ガラクトース及びピロリン酸との組合せ;並びにグルコース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼとガラクトース-1-リン酸ウリジリルトランスフェラーゼの両活性を持つ酵素と、UTP及びUDP-グルコース及び/又はUDP-ガラクトース及びピロリン酸との組合せ、よりなる群から選択される1以上の組合せである、請求項1~3のいずれか1項に記載の方法。

【請求項5】
酵素が担体に固定化されている、請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。
産業区分
  • 微生物工業
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006346470thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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