グリコシル、ヘキソシルおよびペントシル転移酵素の酵素活性測定

Creative Enzymesは、ヘキソシルトランスフェラーゼおよびペントシルトランスフェラーゼを含むグリコシルトランスフェラーゼを対象に、正確性と再現性に優れた酵素活性アッセイを提供しています。当社サービスが多くの受託サービスプロバイダーの中で高く評価される理由は、アッセイ実施の技術的難易度の高さにとどまらず、試験結果の卓越した品質とデータ取得の一貫性にあります。Creative Enzymesはグリコシルトランスフェラーゼ活性の定量に関する専門性を有しており、今後もご満足いただける結果を継続して提供してまいります。

グリコシルトランスフェラーゼ（GTs、GTFs）は、EC 2.4に分類される酵素群であり、グリコシド結合の形成を触媒してグリコシドを生成します。これらは、グリコシル供与体として知られる活性化ヌクレオチド糖（多くの場合、糖リン酸）からグリコシル基を、求核性のグリコシル受容体分子へ転移します。受容体の求核基は酸素、炭素、窒素、または硫黄に基づく官能基であり、それぞれ対応するO-、C-、N-、またはS-グリコシドを生成します。これらは単糖、オリゴ糖、または多糖の一部となり得ます。多くのグリコシルトランスフェラーゼは、供与体のリン酸基がマンガンなどの二価カチオンにより配位されることから、反応触媒に金属イオンを必要とします。一方で、金属非依存性の酵素も存在します。

生成物の立体化学に基づき、EC 2.4酵素は反転型グリコシルトランスフェラーゼと保持型グリコシルトランスフェラーゼに分類されます。名称が示すとおり、反転型グリコシルトランスフェラーゼは基質におけるグリコシド結合の向きと反対の向きを有する生成物を与える一方、保持型グリコシルトランスフェラーゼの生成物は、基質に対してアノマー中心の配置が反転した構造を示します。これら2種類の酵素は、化学合成では達成が困難な天然生合成の多様性を示しています。別の分類として、アミノ酸配列アラインメントの結果に基づき、グリコシルトランスフェラーゼは約100のGTファミリーに分類することもできます。各GTファミリーには、配列、相関関係、およびフォールディングにより関連付けられる酵素が含まれます。そのため、触媒機構は概ね各ファミリー内で保存されており、研究が十分でないGTに対しても有用な予測が可能となります。

グリコシルトランスフェラーゼは、主としてバイオメディカル用途ならびに各種グリコシドおよび糖鎖複合体（グリココンジュゲート）の合成において大きな可能性を示しており、加えて、頻度は低いものの栄養・食品分野や環境保全において重要な製品の創製にも寄与します。前述のとおり、GTは位置選択性および立体選択性の高いグリコシド生成に極めて有効であるため、特定の糖鎖複合体の標的合成に加え、糖鎖修飾の異なるライブラリー構築にも利用されます。一方で、一部のオリゴ糖および多糖は、各種タンパク質の翻訳後修飾や細胞膜生合成に重要であることから、GTは多くの疾患に対する治療標的としても注目されています。例えば、エタンブトールは抗酸菌アラビノトランスフェラーゼ阻害剤であり結核治療に用いられます。カスポファンギンはエキノカンジン系から開発された抗真菌薬です。ペプチドグリカン・グリコシルトランスフェラーゼ阻害剤であるモエノマイシンは、動物飼料における成長促進剤として使用されています。

総じて、近年GTは、より高い触媒効率およびより安定した性能を目指して研究が一層進展しています。しかし、酵素特性評価の第一段階としてのGT活性アッセイは、一般に基質の入手性が低いこと、ならびに高感度な検出手法が不足していることから、実施が困難です。この課題に対応するため、Creative Enzymesは、クロマトグラフィーアッセイおよびカップリング酵素アッセイを含む、酵素活性を正確にモニタリング可能な各種試験系を開発してきました。これらのアッセイの多くは高度な技術を要し、適切に実施できる企業は限られています。Creative Enzymesは、あらゆる業界のお客様にこれらの試験を提供できることを誇りに思います。強固な研究者チームの支援とハイエンド分析機器の優位性により、当社は一貫して高品質な活性測定で評価されています。最適なアッセイの選定および条件最適化を確実に行うため、解析依頼に関する情報は可能な限り詳細にご共有いただくことを推奨します。

図：多重配列アラインメントに基づき推定されたβ-Kdoグリコシルトランスフェラーゼの非根付き系統樹。
参考文献：Ovchinnikova, O. G.; Mallette, E.; Koizumi, A.; Lowary, T. L.; Kimber, M. S.; Whitfield, C. Proc. Natl. Acad. Sci. 2016.