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シュードプロテオグリカンおよびその用途 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P120007309
整理番号 03-0019JP
掲載日 2012年4月11日
出願番号 特願2005-516780
登録番号 特許第4759736号
出願日 平成16年3月31日(2004.3.31)
登録日 平成23年6月17日(2011.6.17)
国際出願番号 JP2004004589
国際公開番号 WO2005066212
国際出願日 平成16年3月31日(2004.3.31)
国際公開日 平成17年7月21日(2005.7.21)
優先権データ
  • 特願2003-435969 (2003.12.26) JP
発明者
  • 小川 温子
出願人
  • 国立大学法人お茶の水女子大学
発明の名称 シュードプロテオグリカンおよびその用途 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

1以上のグリコサミノグリカン多糖類が、コアタンパク質に代わる1本の直鎖状ポリマー鎖に共有結合する人工分子であることを特徴とするシュードプロテオグリカン。これまでのGAGプローブや吸着体に代わる、より有用なPG機能研究ツールを提供する。

従来技術、競合技術の概要


プロテオグリカン(PG)モノマーはコアタンパク質に複数のグリコサミノグリカン(GAG)が共有結合した超分子であり、細胞外マトリックス中の種々のリガンド分子との相互作用により、細胞接着、凝集、移動、組織形成の調節等において、重要な役割を果たしている。GAGはウロン酸とアミノ糖の二糖繰り返し構造を基本骨格とする酸性多糖であり、構成二糖の種類およびエピマー化や硫酸化などの修飾により、その構造は多様である。主要なGAGはヘパリン/ヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸などに分類される。
第10図は、プロテオグリカン(PG)モノマーの構造を表した図面である。PGモノマーはコアタンパク質(core protein)に1ないし複数のグリコサミノグリカン(glycosaminoglycan,GAG)が共有結合した超分子である。PGは細胞膜表面や細胞外マトリックスに存在し、そのグリコサミノグリカン鎖を介して、成長因子、接着性糖タンパク質、インテグリンなど、種々のリガンド分子と相互作用することにより、細胞接着、凝集、移動、組織形成等において、重要な調節機能を果たしている。
プロテオグリカンのうち最も構造的多様性を持ち、様々な細胞活動に影響を与える分子の一つがヘパリン/ヘパラン硫酸プロテオグリカンである。ヘパリン/ヘパラン硫酸は、第11図に示すように、グルクロン酸またはイズロン酸と、グルコサミンの二糖単位をもち、ウロン酸の2位、グルコサミンの2位、3位、6位に硫酸基が付加されることが多く、他のグリコサミノグリカンと比べても非常に高度に硫酸化されている。
また、硫酸基が付加される位置やウロン酸の種類などによって多数の異性体が存在するため、その構造は極めて多様性に富んでいる。この硫酸化は、成長因子、マトリックス糖タンパク質、抗血液凝固因子をはじめとするヘパリン結合性タンパク質との反応に重要な関与をしていると考えられている(非特許文献1)。これまでは、単独のGAG多糖鎖をプローブあるいは支持体に固定化して、GAG結合物質の探索や研究が行われてきた(非特許文献2)。しかしGAGがコアタンパク質さらにはヒアルロン酸と結合してPG超分子構造をとった時にはその反応性が変化する可能性が考えられる。




【非特許文献1】Casu,B.,and Lindahl,U.Structure and biological interactions of heparinand heparan sulfate.(2001)Adv.Carbohyd.Chem.Biochem.,57,159-206.

【非特許文献2】Ogawa,H.,Ueda,H.,Natsume,A.,and Suzuki,R.Preparation and utility ofneoproteoglycan probes in the interaction analyses with glycosaminoglycan-bindingproteins.(2003)Methods in Enzymology,362,196-209.

産業上の利用分野


本発明は、シュードプロテオグリカンおよびそのプローブ、吸着体などの用途に関する。
シュードプロテオグリカンプローブおよびシュードプロテオグリカン吸着体は、例えばグリコサミノグリカン結合性物質を検出または単離する目的や、グリコサミノグリカン結合性物質をターゲットとしたDDSや遺伝子導入に用いることができる。
本発明において用いる「シュードプロテオグリカン」は、本発明者らが実験によりその機能等を裏付けした後に、プロテオグリカンの分子構造を模倣した人工分子、すなわちプロテオグリカンの分子構造に類似した構造を有する人工分子に命名した新しい技術用語である。
本発明において用いる略語は以下のとおりである。
ABC Avidin-biotin-peroxidase complex
AFC Affinity chromatography
AT-III Antithrombin III
BPL-Hep Biotin poly-L-lysine-heparin
BSA Bovine serum albumin
CBB Coomassie brilliant blue
Cyp Cyclophilin A
DAB 3,3’-Diaminobenzidine,tetrahydrochloride
EDTA Etylendiaminetetraacetic acid
EEDQ N-ethoxycarbonyl-2-ethoxyl,2-dihydroquinoline
D-GlcA D-glucuronic acid
GAG glycosaminoglycan
Hep Heparin
HRP Horseradish peroxidase
L-IdoA L-Iduronic acid
kDa kilodalton
Mw Molecular weight
NHS N-hydroxysuccinimide
PA polyacrylamide
PAGE polyacrylamide gel electrophoresis
PB 10mM Na-phosphate buffer(pH7.7)
PBS phosphate-buffered saline
PLL poly-L-lysine
PG proteoglycan
PMSF Phenylmethanesulfonyl fluoride
PVDF Polyvinylidene difluoride
SDS-PAGE Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis
TBS 20mM Tris(hydroxymethyl)aminomethane-buffered saline
TEMED N,N,N′,N′-tetramethylenediamine
Tris Tris(hydroxymethyl)aminomethane
BPA-Hep Biotin polyacrylamide-Hep

特許請求の範囲 【請求項1】プロテオグリカンの分子構造に類似した構造を有する人工分子であることを特徴とするシュードプロテオグリカンであって、その人工分子が、1以上のグリコサミノグリカン多糖鎖が、コアタンパク質に代わる1本の直鎖状ポリマー鎖に共有結合する人工分子であり、その直鎖状ポリマー鎖が、グリコサミノグリカン多糖鎖が結合する以外のアミノ基がアセチル化された1本の直鎖状ポリアクリルアミド鎖からなることを特徴とするシュードプロテオグリカン。
【請求項2】請求項のシュードプロテオグリカンのプローブとしての使用。
【請求項3】請求項のシュードプロテオグリカンの吸着体としての使用。
【請求項4】請求項のシュードプロテオグリカンにビオチン標識を導入したシュードプロテオグリカンプローブ。
【請求項5】請求項のシュードプロテオグリカンをリガンドとして固定化したシュードプロテオグリカン吸着体。
【請求項6】生体高分子ビーズまたは合成高分子ビーズに共有結合させたものである請求項のシュードプロテオグリカン吸着体。
産業区分
  • 高分子化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
※ 詳細内容の提供、各種連携等のご相談につきましては、「問合せ先」まで直接ご連絡ください。


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