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プロフェッショナルでコスト削減のソリューション

グリコシラーゼの酵素活性測定

Creative Enzymesは、酵素活性アッセイ分野におけるリーディングカンパニーとして、正確性、再現性、信頼性に関して確かな実績を有しています。当社のグリコシラーゼ試験に関する専門性は、世界中の数万人規模のお客様から高く評価されています。最新の酵素学的知見に基づき、当社サービスに特化した革新的かつ高特異的なアッセイ系を開発してまいりました。専任の研究者チームと高度な分析設備を備え、Creative Enzymesはグリコシラーゼ活性測定における最有力の選択肢であり続けています。

グリコシラーゼの理解

グリコシラーゼ(EC 3.2)は、加水分解反応により基質からグリコシル基を除去する反応を触媒する加水分解酵素群です。多様な生体プロセスに不可欠であり、ヒトのあらゆる組織に存在します。全ヒトタンパク質の半数以上が糖タンパク質であることからも示されるとおり、グリコシラーゼは細胞機能、シグナル伝達、代謝において中核的役割を担います。

さらに、グリコシラーゼは核酸および炭水化物の構造的・機能的完全性の維持にも重要です。

  • 核酸:リボースおよびデオキシリボースは、遺伝情報の担体であるDNAおよびRNAの構成要素です。
  • 炭水化物:糖および多糖は、生体におけるエネルギー貯蔵および構造支持に不可欠です。

グリコシラーゼは大きく2群に分類されます。

グリコシダーゼ(EC 3.2.1)

  • 炭水化物(例:デンプン、セルロース、糖タンパク質)におけるグリコシド結合を加水分解します。
  • 消化、リソソーム分解、バイオマス処理において重要な役割を果たします。
  • 例:α-アミラーゼ(デンプン分解)、β-グルコシダーゼ(セルロース消化)、リゾチーム(細菌細胞壁の溶解)。

DNAグリコシラーゼ(EC 3.2.2)

  • 塩基除去修復(BER)により、DNAから損傷塩基またはミスマッチ塩基を除去します。
  • 酸化、アルキル化、脱アミノ化により生じた塩基損傷を修復し、ゲノム完全性の維持に不可欠です。
  • 例:ウラシルDNAグリコシラーゼ(ウラシル除去)、OGG1(8-オキソグアニン修復)、TDG(チミンミスマッチ切除)。

包括的なサービス提供内容

サービスワークフロー

Workflow of enzyme activity measurement for glycosylases

サービス詳細

Creative Enzymesは、以下を含むグリコシラーゼ活性測定の包括的ソリューションを提供します。

サービス 詳細
標準活性アッセイ 分光光度法、蛍光法、クロマトグラフィー法を用いた高再現性アッセイ。
カスタムアッセイ開発 独自基質および研究条件に合わせて設計するテーラーメイドのアッセイ。
基質供給 天然および合成基質を幅広く提供。サービス経由でのみ入手可能な独自分子も含みます。
速度論解析 酵素機構解明のため、Km、Vmaxkcatを算出します。
基質特異性プロファイリング 酵素の基質選好性および反応効率を詳細に特性評価します。
酵素比較評価 工業用途または治療用途に最適な候補を同定するため、改変体やホモログのベンチマーキングを実施します。

当社のグリコシラーゼ活性測定(専門)サービス

Ribbon structure of Streptomyces lividans β-1,4-endoglucanase catalytic domain from glycoside hydrolase family 12 グリコシダーゼ(EC 3.2.1)の活性測定
O-およびS-グリコシル基質を加水分解
Structure of the UNG protein (PDB code: 1akz) DNAグリコシラーゼ(EC 3.2.2)の活性測定
N-グリコシル基を加水分解

お問い合わせ

Creative Enzymesが選ばれる理由

科学的専門性

酵素学および糖質化学に関する数十年分の知見を統合。

最先端技術

グリコシラーゼ基質に固有の課題を克服する最先端の分析手法。

独自リソース

独自基質および革新的アッセイ手法。

信頼性

酵素活性試験における再現性と精度の確かな実績。

柔軟性

お客様の研究目的に合わせたカスタマイズ対応。

正確性と再現性

高度な分光光度測定システムにより実現。

代表的なケーススタディ

ケース1:UNG2活性に対するカチオンの影響

イオン、特にMg2+は、DNA–タンパク質相互作用および酵素活性に強い影響を与えます。本研究では、ウラシルDNAグリコシラーゼ(UNG2)がMg2+に対して二相性の応答を示すことが示されました。すなわち、低濃度では活性が促進され、高濃度では阻害されます。統計モデリングにより、DNA基質がカチオンでほぼ飽和している条件で最適活性が得られる一方、そこからの逸脱は静電的変化によりタンパク質–DNA親和性を攪乱することが示されました。UNG2の感受性はDNA長にも依存し、基質サイズによりイオン占有率が変動します。興味深いことに、Mg2+誘導性のDNA塩基スタッキング変化の影響は小さいことが示されました。これらの知見は、カチオン–DNA相互作用が塩基除去修復の重要な制御因子であることを示唆します。

Ion-DNA interactions as a key determinant of uracil DNA glycosylase activity図1.ウラシルDNAグリコシラーゼの二相性活性。(Greenwood et al., 2025)

ケース2:SMUG2 DNAグリコシラーゼの触媒機構

5-メチルシトシン(mC)の脱メチル化は、hmC、fC、caCへの酸化を経た後、チミンDNAグリコシラーゼ(TDG)による切除と塩基除去修復により進行します。UDGスーパーファミリーにおけるDNAグリコシラーゼ活性のスクリーニングにより、ファミリー3のSMUG1酵素であるPedobacter heparinus由来SMUG2が、ウラシルのみならずfCおよびcaCも切除することが明らかになりました。変異導入および速度論解析により、残基I62、N63、F76、H205が触媒に重要であり、特にH205がfCおよびcaCの除去に必須であることが示されました。分子モデリングおよび分子動力学解析により、SMUG2とヒトTDGの構造的・触媒的差異が示され、本酵素の特異なDNAグリコシラーゼ活性に関する機序的理解が得られました。

Screening of glycosylase activity on mC and its oxidative derivatives図2.異なる対向塩基を有するU、hmU、fC、CaC含有DNA基質に対するPhe-SMUG2のDNAグリコシラーゼ活性。A.U含有基質。B.hmU含有基質。C.fC含有基質。D.caC含有基質。(Chang et al., 2022)

よくあるご質問(FAQ)

  • Q:グリコシラーゼ活性アッセイが他の酵素アッセイより難しいのはなぜですか?

    A:基質特異性が高いこと、ならびに炭水化物は本質的な分光学的特性に乏しいことから、グリコシラーゼアッセイには高度な分析技術と独自基質が必要です。当社では、その多くを自社内で提供しています。
  • Q:新規または改変(エンジニアリング)グリコシラーゼの評価は可能ですか?

    A:可能です。当社では、天然型、変異体、改変体のグリコシラーゼを日常的に評価しており、研究開発の意思決定に資する比較活性プロファイルを提供します。
  • Q:DNAグリコシラーゼ活性はどのように測定しますか?

    A:標識化した専用基質を用い、酵素および基質要件に応じて、分光光度分析、クロマトグラフィー分析、または蛍光分析を組み合わせて評価します。
  • Q:納期(ターンアラウンドタイム)はどの程度ですか?

    A:通常、2~4週間です。基質開発を伴うカスタムアッセイの場合、複雑性に応じてさらに時間を要することがあります。
  • Q:結果の解釈に関するサポートはありますか?

    A:はい。報告書には生データに加え、専門家による解析結果を含め、プロジェクトにおける明確性と実務的な示唆を担保します。

参考文献:

  1. Chang C, Yang Y, Li J, et al. Screening of glycosylase activity on oxidative derivatives of methylcytosine: Pedobacter heparinus SMUG2 as a formylcytosine- and carboxylcytosine-DNA glycosylase. DNA Repair. 2022;119:103408. doi:10.1016/j.dnarep.2022.103408
  2. Greenwood SN, Dispensa AN, Wang M, et al. Ion-DNA interactions as a key determinant of uracil DNA glycosylase activity. Biochemistry. 2025;64(10):2332-2344. doi:10.1021/acs.biochem.5c00067

研究および産業用途にのみご使用ください。個人医療用途には適していません。一部の食品グレード製品は、食品および関連用途における処方開発に適しています。

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