(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の一般式（Ｉ）で表されるヘテロオリゴ糖（式中、Ｒはα−グルコシル基以外の１分子の糖質を示し、ｎは１〜５の整数を示す。）に
【化１】
0003637088.tif 000006
タカアミラーゼを作用させることを特徴とする下記の一般式（II）で表されるヘテロオリゴ糖３糖類（式中、Ｒはα−グルコシル基以外の１分子の糖質を示す。）の製造方法。
【化２】
0003637088.tif 000007
【請求項２】
一般式（Ｉ）および一般式（II）で表される化合物におけるＲが、ガラクトシル基，マンノシル基およびＮ−アセチルグルコサミニル基の中から選ばれたものである請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ヘテロオリゴ糖３糖類の製造方法に関し、詳しくはヘテロオリゴ糖にタカアミラーゼを作用させてマルトースの非還元性末端の４位に１分子のα−グルコシル基以外の糖質が結合しているヘテロオリゴ糖３糖類を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
医療現場で各種の検査が行われるようになり、特に膵液や尿などの体液に含有されるα−アミラーゼの活性測定は重要な検査事項になっており、疾病診断の一助となっている。
近年、α−アミラーゼの活性測定用の基質として、追随酵素を使用しない、高感度の基質が開発されている。その構造は、マルトースの還元性末端にフェニル基，ナフチル基またはそれらの誘導体をアグリコンとして結合させたマルトース誘導体の非還元性末端の４位をグルコース以外の糖質で修飾したものである。
一般に、上記化合物の製造方法は、まずマルトースに種々の酵素の転移作用を利用して、非還元性末端の４位を１分子のα−グルコシル基以外の糖質で修飾した後、還元性末端を化学合成によりフェニル基，ナフチル基などで結合させる方法である。
【０００３】
しかし、上記製造方法では、例えば乳糖存在下、β−ガラクトシダーゼの糖転移作用を用いた場合、マルトースへのガラクトシル基転移生成物と乳糖へのガラクトシル基転移生成物が、その分画のときに溶出時間が似通っているため、分画が困難であるという欠点がある。同様のことがメリビオース存在下にα−ガラクトシダーゼを作用させた場合、α−マンノビオース存在下にα−マンノシダーゼを作用させた場合、β−マンノビオース存在下にβ−マンノシダーゼを作用させた場合にも生じる。
そこで、本発明者らは上記した従来のマルトースの非還元性末端の４位を１分子のα−グルコシル基以外の糖質で修飾した３糖類（以下、ヘテロオリゴ糖３糖類と称する。）の製造法の欠点を解消し、効率良く、低コストでヘテロオリゴ糖３糖類を製造する方法を確立すべく検討を重ねた。
【０００４】
その結果、マルトトリオース以上のマルトオリゴ糖（マルトトリオース，マルトテトラオース，マルトペンタオース等）を用いて、既知の手法により糖転移酵素を作用させ、マルトオリゴ糖の非還元性末端の４位を１分子のα−グルコシル基以外の糖質で修飾したヘテロオリゴ糖を調製し、これにタカアミラーゼを作用させてヘテロオリゴ糖３糖類のみを効率よく製造する方法を完成した。
元来、タカアミラーゼをマルトオリゴ糖に作用させた場合、最終産物はマルトースとグルコースである。しかし、マルトオリゴ糖の非還元性末端の４位を１分子のα−グルコシル基以外の糖質で修飾したヘテロオリゴ糖にタカアミラーゼを作用させた場合、その最終産物はヘテロオリゴ糖３糖類とマルトースおよびグルコースであるという新知見に基づき、本発明を完成したのである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は下記の一般式（Ｉ）で表されるヘテロオリゴ糖（式中、Ｒはα−グルコシル基以外の１分子の糖質を示し、ｎは１〜５の整数を示す。）
【０００６】
【化３】
0003637088.tif 000002
【０００７】
にタカアミラーゼを作用させることを特徴とする下記の一般式（II）で表されるヘテロオリゴ糖３糖類（式中、Ｒはα−グルコシル基以外の１分子の糖質を示す。）の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【化４】
0003637088.tif 000003
【０００９】
本発明に用いるヘテロオリゴ糖は、マルトトリオース以上のマルトオリゴ糖とα−グルコシル基以外の糖質を糖転移酵素の存在下に反応させて、マルトオリゴ糖の非還元性末端の４位に１分子のα−グルコシル基以外の糖質を結合させて調製することができる。
マルトオリゴ糖としては、マルトトリオース，マルトテトラオース，マルトペンタオース，マルトヘキサオース等が用いられ、特にマルトトリオース，マルトテトラオースが好ましい。
α−グルコシル基以外の糖質（すなわち基質）としては、乳糖，メリビオース，セロビオース，α−マンノビオース等が用いられ、特に乳糖が好ましい。
また、糖転移酵素としては、基質に応じてβ−ガラクトシダーゼ，α−ガラクトシダーゼ，β−グルコシダーゼ，α−マンノシダーゼ等が用いられる。
この反応は、マルトオリゴ糖と基質を含む反応系の濃度が２０〜６０％、その構成比、すなわちマルトオリゴ糖：α−グルコシル基以外の糖質＝１：０．５〜８：１（モル比）、ｐＨ３〜９、温度３０〜６０℃、時間０．５〜２４時間の条件で実施される。また、反応生成物であるヘテロオリゴ糖は高速液体クロマトグラフィーなどの精製手段により分画され、容易に分取することができる。
【００１０】
このようにして調製されたヘテロオリゴ糖は、還元性末端にマルトトリオース以上のマルトオリゴ糖部分を有し、非還元性末端の４位に１分子のα−グルコシル基以外の糖質が結合していればよく、これらの混合物であってもよい。
また、ヘテロオリゴ糖中の非還元性末端の４位に存在するα−グルコシル基以外の糖質としては、ガラクトシル基，マンノシル基，Ｎ−アセチルグルコサミニル基，β−グルコシル基等があり、特にガラクトシル基が好ましい。
【００１１】
本発明に用いるタカアミラーゼは、還元性末端のマルトオリゴ糖部分がマルトトリオース以上であるヘテロオリゴ糖に作用させたとき、ヘテロオリゴ糖３糖類を生成する酵素であり、アスペルギルス・オリーゼを起源とするものである。なお、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカジアスターゼ、三共株式会社製）も同様に使用可能である。
【００１２】
本発明の反応系において、ヘテロオリゴ糖溶液（水溶液または懸濁液）は、ヘテロオリゴ糖の濃度が約１〜５０％（ｗ／ｗ）、好ましくは３０〜４０（ｗ／ｗ）であることが望ましいが、これらに限定されない。
また、反応液のｐＨは３〜１０、好ましくは４〜９、温度は２０〜７０℃、好ましくは３０〜６０℃である。使用酵素量は反応時間と密接な関係があるので、通常は５〜１００時間で反応が終了するような酵素量とすればよい。なお、目的とするヘテロオリゴ糖３糖類の収率は基質などに影響されるが、通常５〜３０％である。なお、反応に際してグルコアミラーゼを併用することにより、生成したマルトースをグルコースに分解させて分画を容易にすることができる。
【００１３】
上記の反応終了後、反応液を加熱して酵素を失活させた後、反応液を高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）などの精製手段により、目的とするヘテロオリゴ糖３糖類を分取する。この場合のＨＰＬＣの分析条件を例示すると下記の通りである。
【００１４】
カラム：  TOSOH TSK-gel Amide-80 (250 ×4.6mm)  東ソー（株）製
溶媒  ：  ６１％アセトニトリル
流速  ：  １．０ｍｌ／ｍｉｎ．
温度  ：  ３５℃
検出器：  示差屈折計
【００１５】
このようにして得られたヘテロオリゴ糖３糖類は、さらに還元性末端を化学合成によりフェニル基，ナフチル基などで修飾してα−アミラーゼ活性測定用の基質として利用される。
【００１６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
４3 −Ｏ−β−ガラクトシル−マルトトリオース（以下、Gal-G3と記す。）３ｇを２５ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．２）１０ｍｌに溶解させた後、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカヂアスターゼ、三共株式会社製）を９０単位加え、５０℃にて反応させた。反応開始後、０，２，３，４，２４時間経過した反応液の糖組成を、高速液体クロマトグラフィーにて分析した。その結果を第１表に示した。表から明らかなように、Gal-G3が分解され、Gal-G2とグルコースが生成していた。
【００１７】
【表１】
0003637088.tif 000004
【００１８】
実施例２
４4 −Ｏ−β−ガラクトシル−マルトテトラオース（以下、Gal-G4と記す。）３ｇを２５ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．２）１０ｍｌに溶解させた後、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカヂアスターゼ、三共株式会社製）より既知の精製法により得られたタカアミラーゼを１３５単位加え、５０℃で１．５時間反応させた。
上記反応液の糖組成を、高速液体クロマトグラフィーにて分析し、その結果を第２表に示した。表から明らかなように、Gal-G4が分解され、Gal-G2とマルトースが生成していた。
【００１９】
【表２】
0003637088.tif 000005
【００２０】
実施例３
４3 −Ｏ−β−Ｎ−アセチル−グルコサミニル−マルトトリオース（以下、GlcNAc-G3 と記す。）５０ｍｇを２５ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．２）５００μｌに溶解させた後、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカヂアスターゼ、三共株式会社製）を５単位加え、５０℃で反応させた。反応開始後、２４時間経過した反応液の糖組成を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、GlcNAc-G3 が分解され、GlcNAc-G2 とグルコースが生成していた。
【００２１】
実施例４
４4 −Ｏ−β−マンノシル−マルトテトラオース（以下、Man-G4と記す。）１００ｍｇを２５ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．２）１ｍｌに溶解させた後、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカヂアスターゼ、三共株式会社製）より既知の精製法により得られたタカアミラーゼを１０単位加え、５０℃にて２４時間反応させた。
上記反応液の糖組成を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、Man-G4が分解され、Man-G2とマルトースが生成していた。
【００２２】
実施例５
（１）ヘテロオリゴ糖の調製
マルトオリゴ糖混合品（マルトトリオース５０％、マルトテトラオース３０％およびマルトペンタオース２０％）１０ｇと乳糖６ｇを５０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ６．０）２０ｍｌに溶解させた後、バチルス・サーキュランス由来のβ−ガラクトシダーゼ（商品名：ビオラクタ、大和化成株式会社製）を１５６単位加え、４０℃にて３時間反応させた。
【００２３】
反応終了後、酵素を熱失活させた溶液に水７０ｍｌを加え、リゾプス属由来のグルコアミラーゼ（商品名：グルクザイム、天野製薬株式会社製）を４００単位加え、４０℃で１７時間反応させて未反応のマルトオリゴ糖をグルコースに分解した。
反応終了後、酵素を熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラフィーにかけて３糖類以下のものを除き、転移生成物であるヘテロオリゴ糖２．０ｇ（４糖類６０％、５糖類２６％、６糖類１４％）を得た。
【００２４】
（２）ヘテロオリゴ糖３糖類の調製
上記の方法により得られた転移生成物２．０ｇを２０ｍＭ酢酸緩衝液（ｐＨ５．０）１８ｍｌに溶解させ、アスペルギルス・オリーゼ由来の酵素（商品名：タカヂアスターゼ、三共株式会社製）を１００単位、リゾプス属由来のグルコアミラーゼ（商品名：グルクザイム、天野製薬株式会社製）を１００単位加え、４０℃にて１７時間反応させた。
反応終了後、酵素を熱失活させた溶液を高速液体クロマトグラフィーにかけてヘテロオリゴ糖３糖類画分１．２ｇを得た。反応液のＨＰＬＣを図１に示す。この場合のＨＰＬＣの分析条件は下記の通りである。
【００２５】
カラム：  島津  Shim-pack SCR-101C (300 ×7.9mm)
溶媒  ：  水
流速  ：  ０．５ｍｌ／ｍｉｎ．
温度  ：  ８０℃
検出器：  示差屈折計
【００２６】
（３）構造解析
得られた３糖類画分は、ペニシリウム・マルチカラー由来のβ−ガラクトシダーゼ（ケイアイ化成株式会社製）の加水分解反応により、マルトースとガラクトースが１：１のモル比で生成した。
また、13Ｃ−ＮＭＲ分析では、マルトースの非還元性末端のグルコシル基の４位炭素に由来するシグナルが低磁場側に大きくシフトしていることより、マルトースの非還元性末端のグルコシル基の４位の水酸基が結合に関与していることが確認された。
以上の結果より、得られた３糖類画分は、マルトースの非還元末端側グルコシル基の４位に１分子のガラクトシル基がβ結合したガラクトシル・マルトースであると確認された。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、タカアミラーゼを用いて、マルトースの非還元末端側グルコシル基の４位にα−グルコシル基以外の１分子の糖質が結合したヘテロオリゴ糖を効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例５の反応液の高速液体クロマトグラフィーである。
【図１】
0003637088.tif 000008