Title Author(s) Citation Issue Date URL 糖タンパクにおける糖とアミノ酸の結合様式に関する研 究( Abstract_要旨 ) 牧野, 真弓 Kyoto University (京都大学) 1968-03-23 http://hdl.handle.net/2433/212848 Right Type Textversion Thesis or Dissertation none Kyoto University 】 21 2 C g 弓 一幕 野 学 位 の 種 類 薬 学 学 位 記 番 号 諭 薬 博 第 6 0号 学位授与の 日付 昭 和 43 年 3 月 23 日 学位授与 の要件 学 位 規 則 第 5条 第 2項 該 当 学位論文題 目 糖 タンパ クにお け る糖 とア ミノ酸 の結合 様式 に関す る研究 論 文 調 査 委員 教 授 山科 郁 男 の (主 的士 まき ま博 牧 氏) 査) 論 文 内 教 授 高 木 博 司 容 の 要 教 授 冨 田謙 書 旨 糖 タ ンパ クはすべての動物細胞 に存在 し, 種 々の生物活性を有す るが, その構造 については未知の点が 多い｡ 糖 タ ンパ クの構造 において特徴 的な ことは糖 とア ミノ酸の問 に共有結合 の存在す ること, および糖部分 が変 化に富む複雑 な構造を もつ ことで ある｡ この うち糖部分 の構造 は個 々のタ ンパ クに固有であると考え られ るが, 糖 とア ミノ酸 の結合様式は多 くの糖 タ ンパ クに共通であると予想 され るので, 著者 は研究の主 眼を糖 とア ミノ酸 の結合様式を明 らかにす ることに置 いた｡ 材料 としてはまず比較的単純な構造を もち, かつ調製 の容易な糖 タ ンパ クで ある卵 アル ブ ミンを選んで 糖 とア ミノ酸の結合様式を明 らかに し, 次いでよ り複雑 な糖 タ ンパ ク, 例えば α1- 酸性糖 タ ンパ ク等 につ いてその一般性を確かめた. 構造 の決定 は化学的および酵素的方法 によ って行な った｡ すなわち, 一つは糖 タ ンパ クを タ ンパ ク分解 酵素 によ って糖ペプチ ドとし, これを酸加水分解 または過 ヨーソ酸分解す ることによって β- アスパ ラギ ニル ー N - アセチル グル コサ ミンを単離 したのち合成物 と比較す る方法であ り, 他 は この結合を特異 的に 分解す る酵素 (グ リコペプチダーゼ) を用 いて直接糖 ペプチ ドについて結合様式を決定す る方法である｡ その結果, 次 の ことが明 らかにな った｡ 1. 卵 アル ブ ミンおよび α1- 酸性糖 タ ンパ クの糖 とタ ンパ クとの結合 は, N - アセチル グル コサ ミンと アスパ ラギ ン酸 との N配糖体結合である｡ すなわち, その結合 はトLβa s pa r t a mi d 02a c e t a mi d0 1 , 2 di de o xyβ-D-g l uc o s e(p-As pNHGI c NAc )の形で存在す る｡ CH2 0H H柁 I i CO. CH2 ° 慧 oo" -5 3 8- この後 の多 くの研究 は, この結合 が多 くの糖 タ ンパ クに存在 す る最 も一般 的な形 で あ る ことを示 して い る｡ 2･ 卵 アル ブ ミンか ら得 た糖 ペプチ ドの過 ヨー ソ酸酸化 によ り, 上 の結合 の存在 を証 明す ると同時 に, 卵 アル ブ ミンの糖部分 の構造 に関 して次 の如 く推定 す ることがで きた0 4(3) GI c NAc 去- 3Man去- GI c NA｡ 一- GI cNAc NH-As p 4 1 Ma np Ma np 1- ;f Ma np :J Ma np 3･ 合成物 βAs pNHGI c NAc を基質 と して酵素 を探索 し, 新 酵素 グ リコペプ チダーゼを発見 し, そ の作用機作 を明 らか に した｡ す なわ ち, 反応機作 は次式 のよ うで あ り, (1)の反応 が この酵素 によ り触 媒 さ れ , (2)の反応 は非酵素 的 に進む｡ CH2 0f i CH2 0H ･ CH･ COOH + NHCO･ CH2 H 2 0 一 一 一 一 一 一 ■ ■ - H.G D NHCOCH2 . C i:∠ NHAc NH2+ As p a r t i ca c i d ′ (1 ) NHAc CH20 fI H.O N rI2 NHAc 十H ･0 → ' ･Na c e t y l g l u c o s a in m e 十 NH3 ( 2 ) 2 この酵素 は動物組織 に広 く分 布 し, 針As pNHGI c NAc に特異 的で あ る｡ この特異 性 を利用 して 天 然 物 中の糖 とア ミノ酸 の結合様式 の決定 に利用す ることがで きた｡ 論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨 糖 タ ンパ クは動物体 内に広 く分 布 し, と くに細胞表面 の性質 にかかわ る重要 な物質 で あ るが, 構造 に関 す る基礎 的知識 は極 めて不十分 で あ った｡ 本論文 は糖 タ ンパ クの構造 の うち最 も重要 な, 糖 とア ミノ酸 との結合 様式 の決定 に関す る もので あ る｡ まず 比較 的構造 の簡単 な卵 白アル ブ ミンを と り上 げ, これ を強力 な タ ンパ ク分解酵素 , プ ロナーゼ, によ って反復 消化 して, アスパ ラギ ン酸 を唯一 の ア ミノ酸 と して含む糖 ペ プチ ドを調製 した｡ 次 いで, 酸 によ る部分 的加水分解 によ って アスパ ラギ ン酸 と N - アセチル グル コサ ミンよ り成 る化合物 を単 離 し, こ -5 3 9- れを合成物 と比較す ることによ って そ の 構 造 を LL一 針a s par t a mi d02a c e t ami d0 -1 , 2 di de o xy一針D- guc o s e( N( βL-アスパ ラテル)-β-D - グ リコ ビラノシラ ミンと略称) 決定 した. 酸 によ る部分加水分解 によ っては, 目的 とす る化合物を高収量で得 ることが困難で あることか ら, 上記 糖ペプチ ドに段階的過 ヨーソ酸分解を施 して, 目的 とす る化合物をほぼ理論的収量で得 ること に 成 功 し て, 上記 の結論を さらに確実な ものとした｡ 構造決定 と同時に, 糖 タ ンパ クの異化の機作 に も考察を加 える目的で, 針 アスパ ラチルグ リコシラミ ンに働 く分解酵素を探索 して, 哨乳動物の諸組織 に広 く分布す る新 らしい酵素, すなわち, N -(針L - ア スパ ラチル) -β -D - グ リコビラノシラミンア ミダーゼを発見す るに至 ったO この酵素 はアスパ ラギ ン酸を 唯一 のア ミノ酸 として含む種 々の糖ペプチ ドに作用 して, アスパ ラギ ン酸を遊離 させ る作用を有 し, 生成 す る ト ア ミノ糖 は非酵素的にア ンモニアを遊 離す ることが明 らか とな った｡ この酵素 はアスパ ラチルグ リコシラミン型 の結合の決定 に用い得 るのみな らず, 糖 タ ンパ クの異化 に関 与す る, 生理 的に重要な意義を有す るもので ある｡ 以上, 本論文 は先ず糖 タ ンパ クにおける糖 とア ミノ酸 との結様式 を 明らかにす るに当 って, プ ロナーゼ 消化法が極 めて有用であることを示 し, 次 いで, 糖 とア ミノ酸の結合が N -(β-レ アスパ ラチル) -β -D - グ リコシラミン構造を有す ることを化学的, 酵素的方法 によ って明 らかに した もので あって, 最近 の糖 タ ンパ クの研究 における最 も顕著な成果である｡ とりわ け, 新酵素の発見 は糖 タ ンパ クの研究 の レベルを著 るしく高 めた もので ある｡ 最近 の諸知見 は, 細胞 の表面 の有す る諸性質 に糖 タ ンパ クが重要 な役割を果 していることを示 している が, 薬物の作用点が しば しば細胞表面 にあることか ら, 糖 タ ンパ クについての基礎的知見 は薬学上に も貢 献す るところが少 な くない｡ よ って本論文 は薬学博士の学位論文 として価値 あるものと認める｡ - 54 0-
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