JP2003517015A - ヘリコバクターピロリ結合性新規物質およびその用途 - Google Patents
ヘリコバクターピロリ結合性新規物質およびその用途Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、Galβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcを包含してなるヘリコバクター ピロリ結合性物質を開示し、この結合性物質を包含してなる医薬組成物および食品、ならびにヘリコバクター ピロリの存在によって生じる病態の治療方法を開示する。更に、本発明の結合性物質を包含してなる、バクテリア性付着因子の同定剤、ヘリコバクター ピロリによる感染の診断剤、ヘリコバクター ピロリの型の同定剤、他のヘリコバクター ピロリ結合性物質類を同定する際の指標剤およびヘリコバクター ピロリの結合を阻害する阻害剤、並びに結合性物質をヘリコバクター ピロリに対するワクチンの製造に用いる方法を開示する。
Description
【0001】技術分野
本発明は、新規なヘリコバクター ピロリ結合性物質とその用途、例えば、ヘ
リコバクター ピロリによって生じる病態の治療用医薬組成物や治療方法に関す
る。
リコバクター ピロリによって生じる病態の治療用医薬組成物や治療方法に関す
る。
【0002】発明の背景
微生物の付着は感染による発病の第一段階と考えられており、感染性病原体の
付着特異性と、宿主標的臓器の上皮細胞が発現する受容体の構造が、病原体の宿
主域と組織親和性の重要な決定因子である(文献1)。
付着特異性と、宿主標的臓器の上皮細胞が発現する受容体の構造が、病原体の宿
主域と組織親和性の重要な決定因子である(文献1)。
【0003】
ヒト胃部の病原体であるヘリコバクター ピロリは、慢性表在性胃炎の原因で
あり(文献2)、また、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、胃腺癌の発症とも関連付けられ
ている(文献3−7)。この微生物は非常に特異な宿主域と組織親和性を有して
いる、すなわち、定着にヒトの胃の上皮を必要とする(文献8)。ヒトの胃にお
いては、この細菌の大半は粘液層に観察されるが、表面の粘液細胞に選択的に結
合することも知られている(文献8、9)。
あり(文献2)、また、十二指腸潰瘍、胃潰瘍、胃腺癌の発症とも関連付けられ
ている(文献3−7)。この微生物は非常に特異な宿主域と組織親和性を有して
いる、すなわち、定着にヒトの胃の上皮を必要とする(文献8)。ヒトの胃にお
いては、この細菌の大半は粘液層に観察されるが、表面の粘液細胞に選択的に結
合することも知られている(文献8、9)。
【0004】
従来、ヘリコバクター ピロリのいくつかの異なる結合特異性が実証されてい
る。即ち、この細菌は、ホスファチジルエタノールアミンやガングリオテトラオ
シルセラミド(文献10、11)、Leb血液型決定因子(文献12)、硫酸ヘ
パラン(文献13)、GM3ガングリオシド(文献14)、スルファチド(文献
14、15)、ラクトシルセラミド(文献16)などの様々な化合物に結合する
ことが報告されている。ヒト赤血球、ヒト顆粒球およびヒト胎盤に存在するグリ
コスフィンゴリピドの大きな複合体(ポリグリコシドセラミド)に対する、ヘリ
コバクター ピロリのシアル酸依存性の結合も報告されている(文献17、18
)。
る。即ち、この細菌は、ホスファチジルエタノールアミンやガングリオテトラオ
シルセラミド(文献10、11)、Leb血液型決定因子(文献12)、硫酸ヘ
パラン(文献13)、GM3ガングリオシド(文献14)、スルファチド(文献
14、15)、ラクトシルセラミド(文献16)などの様々な化合物に結合する
ことが報告されている。ヒト赤血球、ヒト顆粒球およびヒト胎盤に存在するグリ
コスフィンゴリピドの大きな複合体(ポリグリコシドセラミド)に対する、ヘリ
コバクター ピロリのシアル酸依存性の結合も報告されている(文献17、18
)。
【0005】
ヘリコバクター ピロリは、消化管疾病に関連するほか、消化管以外の臓器の
多数の病気とも関連している(文献74)。例えば、心臓病、特にアテローム性
動脈硬化(文献75)、肝腺癌などの肝臓病(文献76、77)、皮膚病(文献
78)、乳児突然死症候群(文献79、米国特許第6、083、756号)などとの関連
が示唆されている。
多数の病気とも関連している(文献74)。例えば、心臓病、特にアテローム性
動脈硬化(文献75)、肝腺癌などの肝臓病(文献76、77)、皮膚病(文献
78)、乳児突然死症候群(文献79、米国特許第6、083、756号)などとの関連
が示唆されている。
【0006】発明の概要
本発明の主たる目的は、ヘリコバクター ピロリによって引き起こされる病態
を治療するための新たな方法を提供することにある。
を治療するための新たな方法を提供することにある。
【0007】
本発明は、ヘリコバクター ピロリ特異的受容体をヒトの胃上皮に発見したこ
とに基づく。多くの場合、この受容体は、ヒトの消化管にのみ存在する糖脂質で
あるラクトテトラオシルセラミドであり、本発明者らの研究において、最小結合
エピトープはGalβ3GlcNAcまたはそれと非常に類似した構造であるG
alβ3GalNAcであることが判明した。
とに基づく。多くの場合、この受容体は、ヒトの消化管にのみ存在する糖脂質で
あるラクトテトラオシルセラミドであり、本発明者らの研究において、最小結合
エピトープはGalβ3GlcNAcまたはそれと非常に類似した構造であるG
alβ3GalNAcであることが判明した。
【0008】
従って、本発明は、該結合エピトープ、あるいはその類似体または誘導体を包
含してなるヘリコバクター ピロリ結合性物質に関する。
含してなるヘリコバクター ピロリ結合性物質に関する。
【0009】
本発明の1つの目的は、ヘリコバクター ピロリによって引き起こされる病態
の治療用医薬組成物を提供することにある。
の治療用医薬組成物を提供することにある。
【0010】
本発明の他の1つの目的は、ヘリコバクター ピロリが存在することによって
生じる病態の治療用医薬組成物の製造のために、上記ヘリコバクター ピロリ結
合性物質を用いる方法を提供することにある。
生じる病態の治療用医薬組成物の製造のために、上記ヘリコバクター ピロリ結
合性物質を用いる方法を提供することにある。
【0011】
本発明の更に他の1つの目的は、ヘリコバクター ピロリが存在することによ
って生じる病態の治療方法を提供することにある。
って生じる病態の治療方法を提供することにある。
【0012】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質を含
んでなる、バクテリア性付着因子を同定するための同定剤を提供することにある
。
んでなる、バクテリア性付着因子を同定するための同定剤を提供することにある
。
【0013】
本発明の更に他の1つの目的は、治療目的や非医療目的(例えばin vitroアッ
セイなど)でヘリコバクター ピロリの結合を阻害するための、上記ヘリコバク
ター ピロリ結合性物質を含んでなる阻害剤を提供することにある。
セイなど)でヘリコバクター ピロリの結合を阻害するための、上記ヘリコバク
ター ピロリ結合性物質を含んでなる阻害剤を提供することにある。
【0014】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質を含
んでなる、ヘリコバクター ピロリに結合する他の物質類を同定する際の指標剤
を提供することにある。
んでなる、ヘリコバクター ピロリに結合する他の物質類を同定する際の指標剤
を提供することにある。
【0015】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質を包
含してなる、食品および栄養添加物を提供することにある。
含してなる、食品および栄養添加物を提供することにある。
【0016】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質また
は上記バクテリア性付着因子を、ヘリコバクター ピロリに対するワクチンの製
造に用いる方法を提供することにある。
は上記バクテリア性付着因子を、ヘリコバクター ピロリに対するワクチンの製
造に用いる方法を提供することにある。
【0017】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質を含
んでなる、ヘリコバクター ピロリによる感染を診断するための診断剤を提供す
ることにある。
んでなる、ヘリコバクター ピロリによる感染を診断するための診断剤を提供す
ることにある。
【0018】
本発明の更に他の1つの目的は、上記ヘリコバクター ピロリ結合性物質を含
んでなる、ヘリコバクター ピロリの型の同定剤を提供することにある。
んでなる、ヘリコバクター ピロリの型の同定剤を提供することにある。
【0019】発明の詳細な説明
上記のように、本発明は、特定のヘリコバクター ピロリ結合性物質に関する
。本発明の完成に至る研究の過程において、多くの異なるヘリコバクター ピロ
リ株に35S−メチオニンを代謝的に取り込ませて標識し、薄層プレート上に分離
した複数の異なる天然のグリコスフィンゴリピドに結合するか否かを調べた。そ
の結果、2つの異なる結合特異性がオートラジオグラフィによって繰り返し検出
された。既に詳述されているように、ヘリコバクター ピロリはラクトシルセラ
ミド、ガングリオトリアオシルセラミドおよびガングリオテトラオシルセラミド
に結合する(文献16)。ヒト由来の材料に初めに検出された唯一の結合活性は
、ヒト胎便の非酸性画分のテトラグリコシルセラミド領域に含まれる化合物に対
するものだった。
。本発明の完成に至る研究の過程において、多くの異なるヘリコバクター ピロ
リ株に35S−メチオニンを代謝的に取り込ませて標識し、薄層プレート上に分離
した複数の異なる天然のグリコスフィンゴリピドに結合するか否かを調べた。そ
の結果、2つの異なる結合特異性がオートラジオグラフィによって繰り返し検出
された。既に詳述されているように、ヘリコバクター ピロリはラクトシルセラ
ミド、ガングリオトリアオシルセラミドおよびガングリオテトラオシルセラミド
に結合する(文献16)。ヒト由来の材料に初めに検出された唯一の結合活性は
、ヒト胎便の非酸性画分のテトラグリコシルセラミド領域に含まれる化合物に対
するものだった。
【0020】
ヒトの胃上皮に存在するグリコスフィンゴリピドの組成は詳細に規定されてい
ない。しかし、ヒト消化管の粘膜細胞および粘膜下組織のグリコスフィンゴリピ
ドに関する最近の研究(文献55)によると、胃底部および胃腔の粘膜にはスル
ファチドが豊富に存在することが報告されている。薄層プレートにおいて、ガラ
クトシルセラミド、ラクトシルセラミド、グロボトリアオシルセラミドおよびグ
ロボシドと同じ移動度を示すものが非酸性グリコスフィンゴリピドの大部分を占
めており、一方、GM3、GM1およびGD3と同じ移動度を示すものがガング
リオシドの大部分を占めていた。ヘリコバクター ピロリ結合性のラクトシルセ
ラミドが更にフィトスフィンゴシンおよびヒドロキシ脂肪酸に結合した化合物は
、ヒトの胃の上皮細胞に特徴的な化合物であることが明らかになった(文献16
)。
ない。しかし、ヒト消化管の粘膜細胞および粘膜下組織のグリコスフィンゴリピ
ドに関する最近の研究(文献55)によると、胃底部および胃腔の粘膜にはスル
ファチドが豊富に存在することが報告されている。薄層プレートにおいて、ガラ
クトシルセラミド、ラクトシルセラミド、グロボトリアオシルセラミドおよびグ
ロボシドと同じ移動度を示すものが非酸性グリコスフィンゴリピドの大部分を占
めており、一方、GM3、GM1およびGD3と同じ移動度を示すものがガング
リオシドの大部分を占めていた。ヘリコバクター ピロリ結合性のラクトシルセ
ラミドが更にフィトスフィンゴシンおよびヒドロキシ脂肪酸に結合した化合物は
、ヒトの胃の上皮細胞に特徴的な化合物であることが明らかになった(文献16
)。
【0021】
また、血液型Cad活性型ガングリオシド(GalNAcβ4(NeuAcα
3)Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)はヒトの胃底部
で同定された(文献56)ものの、幽門には見出されていない(文献57)こと
は、グリコスフィンゴリピドは異なる胃の部分で特徴的な発現をしていることを
示している。
3)Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)はヒトの胃底部
で同定された(文献56)ものの、幽門には見出されていない(文献57)こと
は、グリコスフィンゴリピドは異なる胃の部分で特徴的な発現をしていることを
示している。
【0022】
ヒトの胃組織の入手は限られているため、本発明者らは、初めにヒト胎便、即
ち、生れたばかりの子供が初めて排泄する無菌の便であり、主として発生途中の
消化管から押出された粘膜細胞からなるもの、に検出されるヘリコバクター ピ
ロリ結合性グリコスフィンゴリピドの研究に集中した。単離した後、このヘリコ
バクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドを質量分析、プロトンNMRス
ペクトル分析、およびGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
(ラクトテトラオシルセラミド)のメチル化による分析に付した。ラクトテトラ
オシルセラミドの組織における分布は非常に限られている。最近まで、ラクトテ
トラオシルセラミドはヒトの胎便(文献45)、ad modumビルロート手術IIに
よる部分切除を受けたことのある個体の小腸(文献46)、正常なヒトの胃粘膜
およびヒトの胃癌組織(文献58)にのみ同定されていた。しかし、最後に挙げ
た文献に記載されている5例のうちの4例の「正常な」粘膜は、十二指腸または
胃の潰瘍の治療のための幽門洞切除によって得られたものである。モノクローナ
ル抗体K−21を用いた免疫組織化学的研究は、非分泌型個体のヒト胃粘膜表面
(小窩表皮)におけるGalβ3GlcNAc配列の選択的発現を明示し(文献
59)、このデータは組織切片に対するヘリコバクター ピロリ結合性の局在化
(文献8、9)と一致した。Galβ3GlcNAc配列に結合するポリクロー
ナル抗体を用いた免疫組織化学的研究によって、血液型がOLe(a−b−)の
非分泌型個体のヒト空腸および回腸の刷子縁細胞におけるラクトテトラオシルセ
ラミドの存在が確認され、同様の結果が1個体ではあるが、血液型がOLe(a
+b+)の非分泌型個体にも確認された(文献60)。
ち、生れたばかりの子供が初めて排泄する無菌の便であり、主として発生途中の
消化管から押出された粘膜細胞からなるもの、に検出されるヘリコバクター ピ
ロリ結合性グリコスフィンゴリピドの研究に集中した。単離した後、このヘリコ
バクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドを質量分析、プロトンNMRス
ペクトル分析、およびGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
(ラクトテトラオシルセラミド)のメチル化による分析に付した。ラクトテトラ
オシルセラミドの組織における分布は非常に限られている。最近まで、ラクトテ
トラオシルセラミドはヒトの胎便(文献45)、ad modumビルロート手術IIに
よる部分切除を受けたことのある個体の小腸(文献46)、正常なヒトの胃粘膜
およびヒトの胃癌組織(文献58)にのみ同定されていた。しかし、最後に挙げ
た文献に記載されている5例のうちの4例の「正常な」粘膜は、十二指腸または
胃の潰瘍の治療のための幽門洞切除によって得られたものである。モノクローナ
ル抗体K−21を用いた免疫組織化学的研究は、非分泌型個体のヒト胃粘膜表面
(小窩表皮)におけるGalβ3GlcNAc配列の選択的発現を明示し(文献
59)、このデータは組織切片に対するヘリコバクター ピロリ結合性の局在化
(文献8、9)と一致した。Galβ3GlcNAc配列に結合するポリクロー
ナル抗体を用いた免疫組織化学的研究によって、血液型がOLe(a−b−)の
非分泌型個体のヒト空腸および回腸の刷子縁細胞におけるラクトテトラオシルセ
ラミドの存在が確認され、同様の結果が1個体ではあるが、血液型がOLe(a
+b+)の非分泌型個体にも確認された(文献60)。
【0023】
この研究で検討した66株のヘリコバクター ピロリ分離株のうち、57株(
86%)はラクトテトラオシルセラミド結合特異性を発現していたが、9株は発
現していなかった。ヘリコバクター ピロリ分離株におけるラクトテトラオシル
セラミド結合性の高い普及率は、この消化系病原体に保存されている性質であり
、それ故に重要な毒性因子であると考えられることを示している。
86%)はラクトテトラオシルセラミド結合特異性を発現していたが、9株は発
現していなかった。ヘリコバクター ピロリ分離株におけるラクトテトラオシル
セラミド結合性の高い普及率は、この消化系病原体に保存されている性質であり
、それ故に重要な毒性因子であると考えられることを示している。
【0024】
ラクトテトラオシルセラミド結合特異性の生物学的重要性は、ヒトの胃の標的
表皮細胞から単離した非酸性グリコスフィンゴリピドのテトラグリコシルセラミ
ド領域に対するヘリコバクター ピロリの結合によって更に証明された。プロト
ンNMRスペクトル法およびセラミドグリカナーゼによる加水分解で得られたパ
ーメチル化四糖類のガスクロマトグラフィ−質量分析法によると、結合活性画分
はラクトテトラオシルセラミドを包含することが判明した。結合活性を有するラ
クトテトラオシルセラミドは、分析した7個体のうちの1個体にしか存在しなか
った。この結果は、ヘリコバクター ピロリによる感染とそれに関連した慢性胃
炎は非常に一般的であるものの、感染者のうちの少数のみが消化性潰瘍や胃腺癌
などの更に進んだ病態を発症する(文献7)ことを示唆している。推論であるが
、胃上皮細胞中のラクトテトラオシルセラミドの存在が、感染によってもたらさ
れる消化性潰瘍や胃癌などの深刻な病状の発症に必要なコファクターであると考
えられる。
表皮細胞から単離した非酸性グリコスフィンゴリピドのテトラグリコシルセラミ
ド領域に対するヘリコバクター ピロリの結合によって更に証明された。プロト
ンNMRスペクトル法およびセラミドグリカナーゼによる加水分解で得られたパ
ーメチル化四糖類のガスクロマトグラフィ−質量分析法によると、結合活性画分
はラクトテトラオシルセラミドを包含することが判明した。結合活性を有するラ
クトテトラオシルセラミドは、分析した7個体のうちの1個体にしか存在しなか
った。この結果は、ヘリコバクター ピロリによる感染とそれに関連した慢性胃
炎は非常に一般的であるものの、感染者のうちの少数のみが消化性潰瘍や胃腺癌
などの更に進んだ病態を発症する(文献7)ことを示唆している。推論であるが
、胃上皮細胞中のラクトテトラオシルセラミドの存在が、感染によってもたらさ
れる消化性潰瘍や胃癌などの深刻な病状の発症に必要なコファクターであると考
えられる。
【0025】
ヒト胎便から単離した結合活性を有するラクトテトラオシルセラミド画分は、
ヒドロキシセラミド種および非ヒドロキシセラミド種の両方を含んでいた。ラク
トシルセラミド結合特異性に関する報告(文献16)と同様に、論理的には、結
合はヒドロキシセラミド種を有する分子種に限られる。しかし、スフィンゴシン
および16:0と24:0の非ヒドロキシ脂肪酸のみからなるセラミドを含む、
ウサギ胸腺から単離したラクトテトラオシルセラミド(B. Lanne et al.、これ
から出版される)は、ヒト胎便から単離したラクトテトラオシルセラミドと同様
に活性を示した(データは示さない)。従って、ラクトテトラオシルセラミドに
対する結合はセラミドの組成に依存しないことが判明した。
ヒドロキシセラミド種および非ヒドロキシセラミド種の両方を含んでいた。ラク
トシルセラミド結合特異性に関する報告(文献16)と同様に、論理的には、結
合はヒドロキシセラミド種を有する分子種に限られる。しかし、スフィンゴシン
および16:0と24:0の非ヒドロキシ脂肪酸のみからなるセラミドを含む、
ウサギ胸腺から単離したラクトテトラオシルセラミド(B. Lanne et al.、これ
から出版される)は、ヒト胎便から単離したラクトテトラオシルセラミドと同様
に活性を示した(データは示さない)。従って、ラクトテトラオシルセラミドに
対する結合はセラミドの組成に依存しないことが判明した。
【0026】
125Iで標識したバクテリアの表面タンパク質を用いて得た結合パターンは、3 5
Sで標識したバクテリアの細胞のそれと同一であり、この結果は、表面タンパ
ク質調製物を炭水化物付着因子の単離および同定に使用できることを示唆してい
る。
ク質調製物を炭水化物付着因子の単離および同定に使用できることを示唆してい
る。
【0027】
まとめると、ヒトの胃の粘膜細胞に対するヘリコバクター ピロリの付着は複
数の因子からなるシステムであり、標的組織に存在する異なる受容体を複数のバ
クテリア性付着因子が認識して結合すると考えられる。この研究においては、別
の結合活性を有する化合物、即ち、薄層プレート上のグリコスフィンゴリピドへ
の結合によって検出したラクトテトラオシルセラミドを同定する。グリコスフィ
ンゴリピドの分布は限られており、今までヒトの消化管にしか見出されていない
。他のヒト組織では、ラクトテトラオシルセラミドはフコースまたはシアル酸で
置換されているので、使用したアッセイ条件下では結合性を示さなかった。
数の因子からなるシステムであり、標的組織に存在する異なる受容体を複数のバ
クテリア性付着因子が認識して結合すると考えられる。この研究においては、別
の結合活性を有する化合物、即ち、薄層プレート上のグリコスフィンゴリピドへ
の結合によって検出したラクトテトラオシルセラミドを同定する。グリコスフィ
ンゴリピドの分布は限られており、今までヒトの消化管にしか見出されていない
。他のヒト組織では、ラクトテトラオシルセラミドはフコースまたはシアル酸で
置換されているので、使用したアッセイ条件下では結合性を示さなかった。
【0028】
このようなヘリコバクター ピロリ結合性のグリコスフィンゴリピドの単離お
よびその構造の特徴づけ、ならびにヒト胃粘膜細胞におけるこの化合物の同定は
、最少結合エピトープ、即ちGalβ3GlcNAcの同定に繋がる。エピトー
プであるGalβ3GalNAcは、構造も機能もGalβ3GlcNAcに非
常に類似しているため、2つは実質的に交換可能である。
よびその構造の特徴づけ、ならびにヒト胃粘膜細胞におけるこの化合物の同定は
、最少結合エピトープ、即ちGalβ3GlcNAcの同定に繋がる。エピトー
プであるGalβ3GalNAcは、構造も機能もGalβ3GlcNAcに非
常に類似しているため、2つは実質的に交換可能である。
【0029】
したがって、本発明は下記式(1):
【化4】
【0030】
(式中、
R1およびR2は水素原子または水酸基であり、但し、R2が水酸基の場合には
R1は水素原子であり、R2が水素原子の場合にはR1は水酸基であり、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、好ましくはラクトシル基、ガラクト
シル基、ポリ−N−アセチルラクトサミニル基であるか、またはO−グリカンま
たはN−グリカンオリゴ糖配列の一部をなす残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、例えば、セ
ラミド脂質部分やZへの結合(−O−)であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数であり、物質によってmは数千または数百万以下の整数でも
よい。) で表される少なくとも1種の化合物、あるいはヘリコバクター ピロリに対して
該化合物と同等またはそれよりも優れた結合能を有する該化合物の類似体または
誘導体を包含してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質に関する。
R1は水素原子であり、R2が水素原子の場合にはR1は水酸基であり、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、好ましくはラクトシル基、ガラクト
シル基、ポリ−N−アセチルラクトサミニル基であるか、またはO−グリカンま
たはN−グリカンオリゴ糖配列の一部をなす残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、例えば、セ
ラミド脂質部分やZへの結合(−O−)であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数であり、物質によってmは数千または数百万以下の整数でも
よい。) で表される少なくとも1種の化合物、あるいはヘリコバクター ピロリに対して
該化合物と同等またはそれよりも優れた結合能を有する該化合物の類似体または
誘導体を包含してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質に関する。
【0031】
式(1)において、R1が水酸基であり、R2が水素原子の場合には、式(2)
の化合物が得られ、R1が水素原子であり、R2が水酸基の場合には、式(3)の
化合物が得られる。
の化合物が得られ、R1が水素原子であり、R2が水酸基の場合には、式(3)の
化合物が得られる。
【化5】
【化6】
【0032】
本発明は、式(1)、(2)および(3)のいずれかによって表される化合物
であって、−O−Xを−S−X、−N−Xまたは−C−Xで置換した化合物も包
含する。これは、上記の構造が置換可能であることは当業者には公知だからであ
る。
であって、−O−Xを−S−X、−N−Xまたは−C−Xで置換した化合物も包
含する。これは、上記の構造が置換可能であることは当業者には公知だからであ
る。
【0033】
更に本発明は、Galβ3GlcNAc(式(1)のR1が水酸基であり、R2
が水素原子である化合物に対応)またはGalβ3GalNAc(式(1)のR 1
が水素原子であり、R2が水酸基である化合物に対応)、あるいはヘリコバクタ
ー ピロリに対してGalβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcと同
等またはそれらよりも優れた結合能を有するそれらの類似体または誘導体を包含
してなるか、またはこれらの物質から構成されてなるヘリコバクター ピロリ結
合性物質にも関する。
ー ピロリに対してGalβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcと同
等またはそれらよりも優れた結合能を有するそれらの類似体または誘導体を包含
してなるか、またはこれらの物質から構成されてなるヘリコバクター ピロリ結
合性物質にも関する。
【0034】
本発明によれば、Galβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcそれ
自体を用いることができるが、天然または合成したそれらのいかなる類似体や誘
導体も、それらと同等またはそれらよりも優れた結合能を有する限り使用するこ
とができる。ラクトテトラオース、ラクトテトラオシルセラミド(Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)またはガングリオテトラオシルセ
ラミド(Galβ3GalNAcβ4Galβ4Glcβ1Cer)のような、
結合部位であるGalβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcを包含し
てなる物質、あるいはヘリコバクター ピロリに対して該物質と同等またはそれ
らよりも優れた結合能を有する該物質の類似体または誘導体も使用することがで
きる。最小結合エピトープ、あるいはその類似体または誘導体は、該物質の非還
元末端に存在することが好ましい。
自体を用いることができるが、天然または合成したそれらのいかなる類似体や誘
導体も、それらと同等またはそれらよりも優れた結合能を有する限り使用するこ
とができる。ラクトテトラオース、ラクトテトラオシルセラミド(Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)またはガングリオテトラオシルセ
ラミド(Galβ3GalNAcβ4Galβ4Glcβ1Cer)のような、
結合部位であるGalβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcを包含し
てなる物質、あるいはヘリコバクター ピロリに対して該物質と同等またはそれ
らよりも優れた結合能を有する該物質の類似体または誘導体も使用することがで
きる。最小結合エピトープ、あるいはその類似体または誘導体は、該物質の非還
元末端に存在することが好ましい。
【0035】
ラクトテトラオースまたはガングリオテトラオースは、単独または多価の形態
で使用することが好ましい。
で使用することが好ましい。
【0036】
本発明のヘリコバクター ピロリ結合性物質は、1種以上の上記物質およびそ
れを担持している担体から構成されてなるものでも、このような担体を包含して
なるものでもよい。
れを担持している担体から構成されてなるものでも、このような担体を包含して
なるものでもよい。
【0037】
本発明のヘリコバクター ピロリ結合性物質は、上記物質を1種以上包含して
なるミセルから構成されてなるものでも、このようなミセルを包含してなるもの
でもよい。このようなミセルの具体例としては、数分子のラクトテトラオースな
どを含有しているリポソームが挙げられる。
なるミセルから構成されてなるものでも、このようなミセルを包含してなるもの
でもよい。このようなミセルの具体例としては、数分子のラクトテトラオースな
どを含有しているリポソームが挙げられる。
【0038】
本発明のヘリコバクター ピロリ結合性物質は、多糖(ポリアセタミド鎖また
はその結合体など)や抗生物質、好ましくはヘリコバクター ピロリに対して有
効な抗生物質、に結合していてもよい。
はその結合体など)や抗生物質、好ましくはヘリコバクター ピロリに対して有
効な抗生物質、に結合していてもよい。
【0039】
したがって、本発明の結合性物質は、ルイスb[Fucα2Galβ3(Fu
cα4)GlcNAc]やNeuNAcα3Galβ4Glc/GlcNAcな
どの、種々の糖鎖配列および立体配座を有する公知のヘリコバクター ピロリ結
合性エピトープを含有する糖鎖や複合糖質、あるいは糖化合物(Glycocompound
)の混合物の一部でもよい。複数の結合性物質を同時に用いることが治療に際し
て有益である。
cα4)GlcNAc]やNeuNAcα3Galβ4Glc/GlcNAcな
どの、種々の糖鎖配列および立体配座を有する公知のヘリコバクター ピロリ結
合性エピトープを含有する糖鎖や複合糖質、あるいは糖化合物(Glycocompound
)の混合物の一部でもよい。複数の結合性物質を同時に用いることが治療に際し
て有益である。
【0040】
本発明の結合性物質は、抗生物質、好ましくはペニシリン系抗生物質、に結合
していてもよい。本発明の結合性物質は、抗生物質を標的であるヘリコバクター
ピロリに誘導する。このような結合体を用いると、ヘリコバクター ピロリに対
する処置または治療に必要な抗生物質が少量となり、抗生物質の副作用が低減さ
れるので、ヘリコバクター ピロリに対する処置において有利である。結合体の
抗生物質の部分は、ヘリコバクター ピロリを殺菌または静菌するためのもので
あるが、結合体は、後述するような抗付着効果(antiadhesive effect)も有し
ている。
していてもよい。本発明の結合性物質は、抗生物質を標的であるヘリコバクター
ピロリに誘導する。このような結合体を用いると、ヘリコバクター ピロリに対
する処置または治療に必要な抗生物質が少量となり、抗生物質の副作用が低減さ
れるので、ヘリコバクター ピロリに対する処置において有利である。結合体の
抗生物質の部分は、ヘリコバクター ピロリを殺菌または静菌するためのもので
あるが、結合体は、後述するような抗付着効果(antiadhesive effect)も有し
ている。
【0041】
ヘリコバクター ピロリが数種のオリゴ糖配列に結合することは公知である。
特定の株によるいくつかの結合は、共生的な相互作用を示すものであって、癌や
重篤な病態をもたらすものではない。ガン型(cancer-type)の糖エピトープへ
の結合に関する現今のデータは、本発明の結合性物質が病原性の強い相互作用を
妨げることを示しており、この過程においては、他の受容体に結合している病原
性の低いヘリコバクター ピロリ菌や株には関与しない。したがって、ヘリコバ
クター ピロリと関連付けられる病気の予防のためには、完全にヘリコバクター
ピロリを取り除く必要はない。病原性の低いヘリコバクター ピロリには、病原
性の高いヘリコバクター ピロリ株の増加を予防するプロバイオティックな効果
があることも考えられる。
特定の株によるいくつかの結合は、共生的な相互作用を示すものであって、癌や
重篤な病態をもたらすものではない。ガン型(cancer-type)の糖エピトープへ
の結合に関する現今のデータは、本発明の結合性物質が病原性の強い相互作用を
妨げることを示しており、この過程においては、他の受容体に結合している病原
性の低いヘリコバクター ピロリ菌や株には関与しない。したがって、ヘリコバ
クター ピロリと関連付けられる病気の予防のためには、完全にヘリコバクター
ピロリを取り除く必要はない。病原性の低いヘリコバクター ピロリには、病原
性の高いヘリコバクター ピロリ株の増加を予防するプロバイオティックな効果
があることも考えられる。
【0042】
ヘリコバクター ピロリはその表層にGalβ3GlcNAc配列を有してお
り、少なくとも非フコシル化配列を有するいくつかの株は、本願に記載した結合
性を示す。本発明の結合性物質は、ヘリコバクター ピロリ菌どうしの結合も妨
げることができ、結果として、例えば菌の定着を阻害することができる。
り、少なくとも非フコシル化配列を有するいくつかの株は、本願に記載した結合
性を示す。本発明の結合性物質は、ヘリコバクター ピロリ菌どうしの結合も妨
げることができ、結果として、例えば菌の定着を阻害することができる。
【0043】
本発明のヘリコバクター ピロリ結合性物質は、例えば糖脂質、糖タンパク質
またはネオグリコプロテインである。結合性物質は、少なくとも2本のオリゴ糖
鎖を包含してなるオリゴマー分子でもよい。
またはネオグリコプロテインである。結合性物質は、少なくとも2本のオリゴ糖
鎖を包含してなるオリゴマー分子でもよい。
【0044】
患者の消化管にヘリコバクター ピロリが存在することによって生じる病気ま
たは病態の治療用に、本発明の結合性物質を抗付着のために用いることができる
。具体的には、ヘリコバクター ピロリが患者の胃上皮の受容体に結合するのを
阻害するために使用できる。本発明の結合性物質または医薬組成物を投与すると
、ヘリコバクター ピロリの結合に対して受容体と競合し、消化管に存在するヘ
リコバクター ピロリの全部または一部が胃上皮の受容体のかわりに本発明の結
合性物質に結合する。次いで、本発明の結合性物質に結合したヘリコバクター
ピロリは腸を通過し、患者から排出され、結果として、患者の健康に対するヘリ
コバクター ピロリの影響は減少する。好ましい結合性物質は、結合部位である
Galβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcを包含する溶解性の化合
物、例えばラクトテトラオース、ラクトテトラオシルセラミド、ガングリオテト
ラオースまたはガングリオテトラオシルセラミドの溶解性類似体が挙げられる。
本発明の結合性物質を適切な担体に担持して用いることが可能であり、屡々好ま
しい。担体を用いる場合には、1つの担体につき数分子の結合性物質を担持する
ことで、阻害効果を向上することができる。
たは病態の治療用に、本発明の結合性物質を抗付着のために用いることができる
。具体的には、ヘリコバクター ピロリが患者の胃上皮の受容体に結合するのを
阻害するために使用できる。本発明の結合性物質または医薬組成物を投与すると
、ヘリコバクター ピロリの結合に対して受容体と競合し、消化管に存在するヘ
リコバクター ピロリの全部または一部が胃上皮の受容体のかわりに本発明の結
合性物質に結合する。次いで、本発明の結合性物質に結合したヘリコバクター
ピロリは腸を通過し、患者から排出され、結果として、患者の健康に対するヘリ
コバクター ピロリの影響は減少する。好ましい結合性物質は、結合部位である
Galβ3GlcNAcまたはGalβ3GalNAcを包含する溶解性の化合
物、例えばラクトテトラオース、ラクトテトラオシルセラミド、ガングリオテト
ラオースまたはガングリオテトラオシルセラミドの溶解性類似体が挙げられる。
本発明の結合性物質を適切な担体に担持して用いることが可能であり、屡々好ま
しい。担体を用いる場合には、1つの担体につき数分子の結合性物質を担持する
ことで、阻害効果を向上することができる。
【0045】
本発明によると、肝臓病、心臓病または乳児突然死症候群等のヘリコバクター
ピロリの存在することによって生じる他の病気を治療することもできる。
【0046】
本発明によると、本発明に記載の物質(必要な場合には担体に担持したもの)
を包含してなる、患者の消化管にヘリコバクター ピロリが存在することによっ
て生じる病態の治療に適した医薬組成物を製造したり、結合性物質を上記の病態
の治療方法に使用することができる。本発明によって治療可能な病態としては、
慢性表在性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍および胃腺癌などが挙げられる。
を包含してなる、患者の消化管にヘリコバクター ピロリが存在することによっ
て生じる病態の治療に適した医薬組成物を製造したり、結合性物質を上記の病態
の治療方法に使用することができる。本発明によって治療可能な病態としては、
慢性表在性胃炎、十二指腸潰瘍、胃潰瘍および胃腺癌などが挙げられる。
【0047】
本発明の医薬組成物は、当業者に公知の他の物質、例えば、不活性な賦形剤ま
たは薬学的に許容できる補助剤、担体、保存料等を包含していてもよい。
たは薬学的に許容できる補助剤、担体、保存料等を包含していてもよい。
【0048】
さらに、本発明の結合性物質は、他の薬剤、例えばプロトンポンプ阻害剤また
は胃pH調節剤(オメプラゾール(omeprazole)、ランソプラゾール(lansopra
zole)、ラニチジン(ranitidin)等)を含む胃の病気を治癒するための医薬や
ヘリコバクター ピロリに対する抗生物質と共に投与することができる。
は胃pH調節剤(オメプラゾール(omeprazole)、ランソプラゾール(lansopra
zole)、ラニチジン(ranitidin)等)を含む胃の病気を治癒するための医薬や
ヘリコバクター ピロリに対する抗生物質と共に投与することができる。
【0049】
本発明の結合性物質または医薬組成物の投与方法は適当な方法でよいが、経口
投与が好ましい。
投与が好ましい。
【0050】
本発明で用いる「治療」とは、病気または病態を治癒または緩和するための治
療と、病気または病態の発生を予防するための処置の両方を意味する。治療は、
短時間で行う場合もあれば、長期間にわたる場合もある。
療と、病気または病態の発生を予防するための処置の両方を意味する。治療は、
短時間で行う場合もあれば、長期間にわたる場合もある。
【0051】
本発明で用いる「患者」とは、本発明に基づく治療を必要とするヒトまたはヒ
ト以外の哺乳類を意味する。
ト以外の哺乳類を意味する。
【0052】
さらに、本発明の結合性物質に結合する配列をスクリーニングして1種以上の
付着因子を同定するために、本発明の結合性物質を含んでなる同定剤を提供する
ことができる。該配列は、例えばタンパク質または炭水化物である。糖結合性タ
ンパク質としては、レクチンまたは糖結合性酵素が挙げられる。スクリーニング
は、例えばアフィニティクロマトグラフィ法またはアフィニティクロスリンキン
グ法により行なうことができる。
付着因子を同定するために、本発明の結合性物質を含んでなる同定剤を提供する
ことができる。該配列は、例えばタンパク質または炭水化物である。糖結合性タ
ンパク質としては、レクチンまたは糖結合性酵素が挙げられる。スクリーニング
は、例えばアフィニティクロマトグラフィ法またはアフィニティクロスリンキン
グ法により行なうことができる。
【0053】
さらに、ヒト組織に存在するGalβ3GlcNAcまたはGalβ3Gal
NAcに特異的に結合する物質を用いて、ヘリコバクター ピロリの結合を妨げ
ることができる。このような物質の例としては、Galβ3GlcNAcに特異
的なモノクローナル抗体K−21、上記構造に結合する他の抗体類やレクチン類
、あるいは3位にβ結合しているガラクトースを切断するβ−ガラクトシダーゼ
、ラクト−N−ビオシダーゼ、またはオリゴ糖鎖から末端Galβ3GlcNA
cを切り出すエンドグリコシダーゼなどの酵素が挙げられる。さらに、Galβ
3GlcNAcに結合する付着因子またはとりわけそれの結合部位を、ヘリコバ
クター ピロリが受容体のGalβ3GlcNAcへ結合するのを阻害するため
に使用することができる。ヒトに使用する場合、上記のような結合性を示す物質
としては、人体に適応した抗体や、免疫原性がなく、且つ本発明の結合性物質か
ら末端単糖残基を切り出すことのできるヒト由来の組換えグリコシダーゼ等の、
このような用途に適した物質を使用する。しかしながら、消化管には、多数の天
然のレクチンおよびグリコシダーゼ(例えば食品由来のもの)に対する耐性が見
られる。
NAcに特異的に結合する物質を用いて、ヘリコバクター ピロリの結合を妨げ
ることができる。このような物質の例としては、Galβ3GlcNAcに特異
的なモノクローナル抗体K−21、上記構造に結合する他の抗体類やレクチン類
、あるいは3位にβ結合しているガラクトースを切断するβ−ガラクトシダーゼ
、ラクト−N−ビオシダーゼ、またはオリゴ糖鎖から末端Galβ3GlcNA
cを切り出すエンドグリコシダーゼなどの酵素が挙げられる。さらに、Galβ
3GlcNAcに結合する付着因子またはとりわけそれの結合部位を、ヘリコバ
クター ピロリが受容体のGalβ3GlcNAcへ結合するのを阻害するため
に使用することができる。ヒトに使用する場合、上記のような結合性を示す物質
としては、人体に適応した抗体や、免疫原性がなく、且つ本発明の結合性物質か
ら末端単糖残基を切り出すことのできるヒト由来の組換えグリコシダーゼ等の、
このような用途に適した物質を使用する。しかしながら、消化管には、多数の天
然のレクチンおよびグリコシダーゼ(例えば食品由来のもの)に対する耐性が見
られる。
【0054】
さらに、本発明の結合性物質は、ヘリコバクター ピロリ、すなわち上記の病
態、に対する予防接種に適切なワクチンを製造するための鋳型として用いること
ができる。
態、に対する予防接種に適切なワクチンを製造するための鋳型として用いること
ができる。
【0055】
さらに、本発明の結合性物質は、ヘリコバクター ピロリによる感染によって
生じる病態の診断剤に用いることができる。
生じる病態の診断剤に用いることができる。
【0056】
さらに、本発明の結合性物質は、例えばin vitroアッセイ系のような、他のヘ
リコバクター ピロリ結合性物質類の同定に使用するといった、非医療目的でヘ
リコバクター ピロリの結合を阻害する阻害剤に用いることができる。
リコバクター ピロリ結合性物質類の同定に使用するといった、非医療目的でヘ
リコバクター ピロリの結合を阻害する阻害剤に用いることができる。
【0057】
さらに、本発明の結合性物質は、ヘリコバクター ピロリに結合する他の物質
類を同定する際の指標剤に用いることができる。
類を同定する際の指標剤に用いることができる。
【0058】
さらに、本発明の結合性物質を、ヘリコバクター ピロリの型の同定剤にも用
いることができる。
いることができる。
【0059】
最後に、本発明の結合性物質は、ヒトおよび動物の食品または栄養組成物、具
体的には、食料、乳製品(牛乳、ヨーグルトなど)、飲料用組成物および乳児用
の食品等に用いることができる。本発明で用いる「栄養組成物」および「食品」
には、天然のヒト乳汁はふくまれない。本発明の結合性物質は、いわゆる機能性
食品または機能を付与した食品(functionalised food)の一部とすることが好
ましい。このような機能性食品は、ヘリコバクター ピロリが標的細胞または組
織に結合するのを阻害または防止することで、ヒトまたは動物の健康にプラスの
効果を与える。本発明の結合性物質は、既に定義されている食品または機能性食
品組成物の一部となりうる。機能性食品は、アメリカ食品医薬品局のような食品
を監督する機関により認められた他の公知の食品成分を含有してもよい。本発明
の結合性物質は、栄養添加物、好ましくは機能性食品または機能性飲料を製造す
るための食品添加物または飲料添加物となる。食品または食品添加物は、乳牛や
その他の動物によってその乳汁中に自然に大量の結合性物質を生産させることで
製造することもできる。これは、適切なグリコシルトランスフェラーゼを動物の
乳汁中に過剰に発現させることで達成できる。家畜の特定の系統または種を選択
し、本発明の結合性物質を大量生産するように飼育することができる。本発明の
結合性物質、特に栄養組成物または栄養添加物としての結合性物質は、バクテリ
アや酵母のような微生物によって製造することもできる。
体的には、食料、乳製品(牛乳、ヨーグルトなど)、飲料用組成物および乳児用
の食品等に用いることができる。本発明で用いる「栄養組成物」および「食品」
には、天然のヒト乳汁はふくまれない。本発明の結合性物質は、いわゆる機能性
食品または機能を付与した食品(functionalised food)の一部とすることが好
ましい。このような機能性食品は、ヘリコバクター ピロリが標的細胞または組
織に結合するのを阻害または防止することで、ヒトまたは動物の健康にプラスの
効果を与える。本発明の結合性物質は、既に定義されている食品または機能性食
品組成物の一部となりうる。機能性食品は、アメリカ食品医薬品局のような食品
を監督する機関により認められた他の公知の食品成分を含有してもよい。本発明
の結合性物質は、栄養添加物、好ましくは機能性食品または機能性飲料を製造す
るための食品添加物または飲料添加物となる。食品または食品添加物は、乳牛や
その他の動物によってその乳汁中に自然に大量の結合性物質を生産させることで
製造することもできる。これは、適切なグリコシルトランスフェラーゼを動物の
乳汁中に過剰に発現させることで達成できる。家畜の特定の系統または種を選択
し、本発明の結合性物質を大量生産するように飼育することができる。本発明の
結合性物質、特に栄養組成物または栄養添加物としての結合性物質は、バクテリ
アや酵母のような微生物によって製造することもできる。
【0060】
本発明の結合性物質はを乳幼児用の食品または栄養組成物、特に乳児用の食品
の一部として添加することが特に有用である。本発明において「乳児用の食品」
とは、タンパク質を加水分解した食品、低体重乳児のための食品またはフォロー
アップ(follow-up)食品などの、乳児用の特別な食品を意味する。多くの乳児
は、天然のヒト乳汁に替わる特別な食品によって育てられている。このような食
品には、ヒト乳汁に含まれるラクトースに基づく特殊なオリゴ糖、とくにラクト
−N−テトラオースであるGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcおよび
その誘導体のような糖鎖の延びたオリゴ糖は含まれていないことがある。乳児用
の食品は乾燥粉末でよく、水を加えてもとにもどすことで最終の食品の形態にし
、乳児または幼児にあたえる。本発明の好ましい実施態様においては、乳児用の
食品のラクト−N−テトラオース濃度は、天然のヒト乳汁中に存在するのと同じ
濃度、すなわち約0.05〜5g/L、さらに好ましくは0.1g〜0.5g/
Lとなるようにする。
の一部として添加することが特に有用である。本発明において「乳児用の食品」
とは、タンパク質を加水分解した食品、低体重乳児のための食品またはフォロー
アップ(follow-up)食品などの、乳児用の特別な食品を意味する。多くの乳児
は、天然のヒト乳汁に替わる特別な食品によって育てられている。このような食
品には、ヒト乳汁に含まれるラクトースに基づく特殊なオリゴ糖、とくにラクト
−N−テトラオースであるGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcおよび
その誘導体のような糖鎖の延びたオリゴ糖は含まれていないことがある。乳児用
の食品は乾燥粉末でよく、水を加えてもとにもどすことで最終の食品の形態にし
、乳児または幼児にあたえる。本発明の好ましい実施態様においては、乳児用の
食品のラクト−N−テトラオース濃度は、天然のヒト乳汁中に存在するのと同じ
濃度、すなわち約0.05〜5g/L、さらに好ましくは0.1g〜0.5g/
Lとなるようにする。
【0061】
ラクト−N−ネオテトラオースおよびパラ−ラクト−N−ヘキサオース(Ga
lβ3GlcNAcβ3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glc)はヒト
乳汁に見出されており、したがって乳児用の食品の安全な添加物または成分であ
ると考えられる。ヘリコバクター ピロリは乳児または幼児に対して特に高い感
染性を示すことから、後々感染によって生じる病気を考慮すると、感染を防ぐこ
とが適切である。ヘリコバクター ピロリは乳児突然死症候群を引き起こすこと
も知られているが、バクテリアを根絶するための強力な抗生物質を使用すること
は、幼児または乳児にはとくに不適切である。
lβ3GlcNAcβ3Galβ4GlcNAcβ3Galβ4Glc)はヒト
乳汁に見出されており、したがって乳児用の食品の安全な添加物または成分であ
ると考えられる。ヘリコバクター ピロリは乳児または幼児に対して特に高い感
染性を示すことから、後々感染によって生じる病気を考慮すると、感染を防ぐこ
とが適切である。ヘリコバクター ピロリは乳児突然死症候群を引き起こすこと
も知られているが、バクテリアを根絶するための強力な抗生物質を使用すること
は、幼児または乳児にはとくに不適切である。
【0062】
本発明の結合性物質を含んでなる診断剤または同定剤においては、必要に応じ
て試験キットを構成するプローブや試験用棒などに結合性物質が含まれている。
このようなプローブまたは試験用棒がヘリコバクター ピロリを含むサンプルと
接触すると、ヘリコバクター ピロリはプローブまたは試験用棒に付着するので
、サンプルからヘリコバクター ピロリを取り出して分析することができる。
て試験キットを構成するプローブや試験用棒などに結合性物質が含まれている。
このようなプローブまたは試験用棒がヘリコバクター ピロリを含むサンプルと
接触すると、ヘリコバクター ピロリはプローブまたは試験用棒に付着するので
、サンプルからヘリコバクター ピロリを取り出して分析することができる。
【0063】
グリコスフィンゴリピドの命名法は、生化学の命名法に関するIUPAC−I
UB委員会の推奨する方法に従う(CBN for Lipids: Eur. J. Biochem. (1977)
79, 1121; J. Biol. Chem. (1982) 257, 3347-3351 および J. Biol. Chem. (19
87) 257, 3347-3351)。
UB委員会の推奨する方法に従う(CBN for Lipids: Eur. J. Biochem. (1977)
79, 1121; J. Biol. Chem. (1982) 257, 3347-3351 および J. Biol. Chem. (19
87) 257, 3347-3351)。
【0064】
本発明において、Gal、Glc、GlcNAc、GalNAc、NeuAお
よびNeuGcはD型であり、FucはL型であり、すべての糖残基はピラノー
ス環構造であるものとする。
よびNeuGcはD型であり、FucはL型であり、すべての糖残基はピラノー
ス環構造であるものとする。
【0065】
さらに、ラクトテトラオースであるGalβ3GlcNAcβ3Galβ4G
lcは、ラクト−N−テトラオースとも呼ばれている。
lcは、ラクト−N−テトラオースとも呼ばれている。
【0066】
脂肪酸と塩基の略記命名法においては、コロンの前の数字が分子の炭素鎖の長
さを示し、コロンの後の数字が分子の二重結合の合計を示す。2位に水酸基をも
つ脂肪酸は、例えばh16:0のように略記の前に接頭辞hをつけて示す。長鎖
塩基に関しては、dがジヒドロキシ体を示し、tがトリヒドロキシ体を示してい
る。したがって、d18:1はスフィンゴシン(1,3−ジヒドロキシ−2−ア
ミノオクタデセン)を表し、t18:0はフィトスフィンゴシン(1,3,4−
トリヒドロキシ2−アミノオクタデセン)を表している。
さを示し、コロンの後の数字が分子の二重結合の合計を示す。2位に水酸基をも
つ脂肪酸は、例えばh16:0のように略記の前に接頭辞hをつけて示す。長鎖
塩基に関しては、dがジヒドロキシ体を示し、tがトリヒドロキシ体を示してい
る。したがって、d18:1はスフィンゴシン(1,3−ジヒドロキシ−2−ア
ミノオクタデセン)を表し、t18:0はフィトスフィンゴシン(1,3,4−
トリヒドロキシ2−アミノオクタデセン)を表している。
【0067】
本願明細書の本文、実施例および請求項ではヘリコバクター ピロリについて
のみ記述しているが、本発明の範囲にはヘリコバクター ピロリに極めて類似し
た他のヘリコバクター属も含まれている。
のみ記述しているが、本発明の範囲にはヘリコバクター ピロリに極めて類似し
た他のヘリコバクター属も含まれている。
【0068】
以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらになんら限定される
ものではない。
ものではない。
【0069】
以下の実施例において、[図面の説明]で詳細に説明した図面に参照する。実施例
実施例においては、以下の略語を用いた。
CFU = コロニー形成単位、
Hex = ヘキソース、
HexN = N−アセチルヘキソサミン、及び
EI = 質量分析法。
実施例において、ヘリコバクター ピロリのグリコスフィンゴリピドへの結合
は、35Sで標識したバクテリアによる薄層クロマトグラム上のグリコスフィンゴ
リピドへの結合によって調べた。2つの異なる結合特異性を屡々検出した。一つ
はヘリコバクター ピロリのラクトシルセラミド、ガングリオトリアオシルセラ
ミド及びガングリオテトラオシルセラミドへの結合であり、もう1つはヒト胎便
由来の非酸性テトラグリコシルセラミドへの選択的な結合である。後者のヘリコ
バクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドを単離し、質量分析、プロトン
NMRスペクトル及び分解特性について検討し、このグリコスフィンゴリピドを
Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトテトラオシル
セラミド)と同定した。胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド画分の
テトラグリコシルセラミド領域へのヘリコバクター ピロリの結合は、ヒトのサ
ンプル7体のうちの1体に見られ、この画分にラクトテトラオシルセラミドが含
まれることは、プロトンNMRスペクトル法及びセラミドグリカナーゼ処理によ
って得られたパーメチル化四糖類のガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分
析法によって確認した。ラクトテトラオシルセラミド結合特性の発現はヘリコバ
クター ピロリ単離株66株体のうち57株(86%)で検出された。
は、35Sで標識したバクテリアによる薄層クロマトグラム上のグリコスフィンゴ
リピドへの結合によって調べた。2つの異なる結合特異性を屡々検出した。一つ
はヘリコバクター ピロリのラクトシルセラミド、ガングリオトリアオシルセラ
ミド及びガングリオテトラオシルセラミドへの結合であり、もう1つはヒト胎便
由来の非酸性テトラグリコシルセラミドへの選択的な結合である。後者のヘリコ
バクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドを単離し、質量分析、プロトン
NMRスペクトル及び分解特性について検討し、このグリコスフィンゴリピドを
Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトテトラオシル
セラミド)と同定した。胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド画分の
テトラグリコシルセラミド領域へのヘリコバクター ピロリの結合は、ヒトのサ
ンプル7体のうちの1体に見られ、この画分にラクトテトラオシルセラミドが含
まれることは、プロトンNMRスペクトル法及びセラミドグリカナーゼ処理によ
って得られたパーメチル化四糖類のガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分
析法によって確認した。ラクトテトラオシルセラミド結合特性の発現はヘリコバ
クター ピロリ単離株66株体のうち57株(86%)で検出された。
【0070】
材料と方法
バクテリアの菌株、培養条件及び標識 − 使用したバクテリアとその入手先に
ついては、明細書の終わりに添付した表Iに記載した。大部分の実験においては
次の4株を用いた: 基準株である17875株(スウェーデン国、イェーテボ
リ大学カルチャーコレクション(Culture Collection, University of Goteborg
)(CCUG)より入手)、及び臨床単離株体である002株、032株と30
6株を併用した。
ついては、明細書の終わりに添付した表Iに記載した。大部分の実験においては
次の4株を用いた: 基準株である17875株(スウェーデン国、イェーテボ
リ大学カルチャーコレクション(Culture Collection, University of Goteborg
)(CCUG)より入手)、及び臨床単離株体である002株、032株と30
6株を併用した。
【0071】
菌株は、15%(容積比)のグリセロールを含むトリプシン処理大豆液体培地
中で−80℃で保存し、初期培養はGAB−CAMP寒天培地(文献19)を用
い、高湿度(98%)の微好気性条件(酸素5〜7%、二酸化炭素8〜10%、
窒素85%)で37℃で48〜72時間行った。標識するためには、コロニーを
GAB−CAMP寒天培地かブルセラ寒天培地に播種し、pH7.3のリン酸緩
衝化生理食塩水(PBS)で希釈した50μCiの[35]S−メチオニン(英
国、Amersham社製)0.5mlをプレート上に振り撒いた。37℃の微好気性条
件下で12〜36時間インキュベートした後、細胞をかきとり、PBSで3回洗
浄し、さらにPBSで1×108CFU/mlになるように懸濁した。
中で−80℃で保存し、初期培養はGAB−CAMP寒天培地(文献19)を用
い、高湿度(98%)の微好気性条件(酸素5〜7%、二酸化炭素8〜10%、
窒素85%)で37℃で48〜72時間行った。標識するためには、コロニーを
GAB−CAMP寒天培地かブルセラ寒天培地に播種し、pH7.3のリン酸緩
衝化生理食塩水(PBS)で希釈した50μCiの[35]S−メチオニン(英
国、Amersham社製)0.5mlをプレート上に振り撒いた。37℃の微好気性条
件下で12〜36時間インキュベートした後、細胞をかきとり、PBSで3回洗
浄し、さらにPBSで1×108CFU/mlになるように懸濁した。
【0072】
他の方法としては、10%の加熱により失活させた牛胎児血清(スウェーデン
国、Goteborgs Termometerfabrik社、Seralab)と50μCiの[35]S−メ
チオニンを添加したたハムF12培地(英国、Gibco BRL社製)にバクテリアを
播種した(1×105CFU/ml)。微好気性条件下、37℃で24時間、培
養ビンで振とう培養した。培養ビンから取り出した一部分について、ウレアーゼ
、オキシダーゼ及びカタラーゼのそれぞれの活性を試験し、位相差顕微鏡で検鏡
して球状体の含量が低いことを確認した。バクテリアの細胞を遠心分離で回収し
、PBSで2回洗浄した後、1×108CFU/mlになるようにPBSに懸濁
した。
国、Goteborgs Termometerfabrik社、Seralab)と50μCiの[35]S−メ
チオニンを添加したたハムF12培地(英国、Gibco BRL社製)にバクテリアを
播種した(1×105CFU/ml)。微好気性条件下、37℃で24時間、培
養ビンで振とう培養した。培養ビンから取り出した一部分について、ウレアーゼ
、オキシダーゼ及びカタラーゼのそれぞれの活性を試験し、位相差顕微鏡で検鏡
して球状体の含量が低いことを確認した。バクテリアの細胞を遠心分離で回収し
、PBSで2回洗浄した後、1×108CFU/mlになるようにPBSに懸濁
した。
【0073】
上記のいずれの方の標識方法によっても、ヘリコバクター ピロリ100体あ
たり約1cpmの比活性を有する懸濁液が得られた。
たり約1cpmの比活性を有する懸濁液が得られた。
【0074】
バクテリア表面タンパク質の抽出 − 抽出過程に入る前に、ヘリコバクター
ピロリ株(表I中で*のついているもの)を5%のウマ血液寒天培地上で、微好
気性条件下、37℃で2〜3日間培養し、ヘリコバクター ピロリを回収した後
にPBSで1回洗浄した。ヘリコバクター ピロリの粗抽出物は、ヘリコバクタ
ー ピロリを1Mの塩化リチウムを含むPBS中で45℃で2時間インキュベー
トすることで調製した(文献20)。遠心分離を行なった後、得られた上清をP
BSに対して一晩透析した。クーマシーブリリアントブルーG−250染色試薬
(英国、リッチモンド、Bio-Rad社製)の酸性溶液を用いてこの抽出物のタンパ
ク質濃度を測定したところ、300〜1500μg/mlであった。抽出物から
約100μgのタンパク質を含むサンプルをとりだし、イオドゲン(Iodogen)
法(文献21)に従って[125]Iで標識し、比活性が2〜5×103cpm
/μgの標識タンパク質を得た。
ピロリ株(表I中で*のついているもの)を5%のウマ血液寒天培地上で、微好
気性条件下、37℃で2〜3日間培養し、ヘリコバクター ピロリを回収した後
にPBSで1回洗浄した。ヘリコバクター ピロリの粗抽出物は、ヘリコバクタ
ー ピロリを1Mの塩化リチウムを含むPBS中で45℃で2時間インキュベー
トすることで調製した(文献20)。遠心分離を行なった後、得られた上清をP
BSに対して一晩透析した。クーマシーブリリアントブルーG−250染色試薬
(英国、リッチモンド、Bio-Rad社製)の酸性溶液を用いてこの抽出物のタンパ
ク質濃度を測定したところ、300〜1500μg/mlであった。抽出物から
約100μgのタンパク質を含むサンプルをとりだし、イオドゲン(Iodogen)
法(文献21)に従って[125]Iで標識し、比活性が2〜5×103cpm
/μgの標識タンパク質を得た。
【0075】
薄層クロマトグラフィ − 薄層クロマトグラフィはガラスまたはアルミニウム
にシリカゲル60を塗布したHPTLCプレート(ドイツ国、ダルムスタット、
Merck社製)を用い、クロロホルム/メタノール/水(60:35:8、容積比
)混合溶媒または0.02%の塩化カルシウムを含むクロロホルム/メタノール
/水(60:40:9、容積比)混合溶媒を展開溶媒として行なった。化学検出
にはアニスアルデヒド(文献22)あるいはレゾルシノール試薬(文献23)を
用いた。
にシリカゲル60を塗布したHPTLCプレート(ドイツ国、ダルムスタット、
Merck社製)を用い、クロロホルム/メタノール/水(60:35:8、容積比
)混合溶媒または0.02%の塩化カルシウムを含むクロロホルム/メタノール
/水(60:40:9、容積比)混合溶媒を展開溶媒として行なった。化学検出
にはアニスアルデヒド(文献22)あるいはレゾルシノール試薬(文献23)を
用いた。
【0076】
クロマトグラム結合アッセイ − クロマトグラム結合アッセイは、文献24の
記載にしたがって行った。グリコスフィンゴリピドの混合物(レーンあたり20
〜80μg)または純粋なグリコスフィンゴリピド(レーンあたり1〜4μg)
をアルミニウムにシリカゲル60を塗布してあるHPTLCプレート上で分離し
た。乾かしたクロマトグラムを0.5%(w/v)のポリイソブチルメタクリレ
ート(ウィスコンシン州、ミルウォーキー、Aldrich Chem. Comp. Inc.製)を含
むジエチルエーテル/n−ヘキサン(1:5、容積比)混合溶媒中に1分間浸漬
した。乾燥後、非特異的結合部位をブロックするためにクロマトグラムをコーテ
ィングした。はじめに異なるコーティング条件、例えば、1%のポリビニルピリ
リドン(polyvinylpyrrilidone)(w/v)のPBS溶液(溶液1)、2%のゼ
ラチン(w/v)のPBS溶液(溶液2)、2%の牛血清アルブミン(w/v)
のPBS溶液(溶液3)、2%の牛血清アルブミン(w/v)と0.1%Twe
en20(w/v)を含むPBS溶液(溶液4)、または2%の牛血清アルブミ
ン(w/v)と0.2%デオキシコール酸(w/v)を含むPBS溶液(溶液5
)のそれぞれについて試験した。溶液4を使用したときに最も安定した結果が得
られたので、溶液4を通常のコーティング液とした。コーティングは室温で2時
間行なった。その後、35Sで標識したバクテリア縣濁液(1×109 CFU/
ml且つ1〜5×106 cpm/mlとなるようにPBSで希釈)または125 Iで標識したバクテリアの表面タンパク質溶液(約2×106cpm/mlとな
るように溶液4で希釈)をクロマトグラム上に静かに振り撒き、室温で2時間イ
ンキュベートした。PBSで6回洗浄し、乾燥した後、XAR−5 X線フィル
ム(ニューヨーク州、ロチェスター、Eastman Kodak社製)を用い、室温または
−70℃で薄層プレートのオートラジオグラフィを3〜120時間行った。
記載にしたがって行った。グリコスフィンゴリピドの混合物(レーンあたり20
〜80μg)または純粋なグリコスフィンゴリピド(レーンあたり1〜4μg)
をアルミニウムにシリカゲル60を塗布してあるHPTLCプレート上で分離し
た。乾かしたクロマトグラムを0.5%(w/v)のポリイソブチルメタクリレ
ート(ウィスコンシン州、ミルウォーキー、Aldrich Chem. Comp. Inc.製)を含
むジエチルエーテル/n−ヘキサン(1:5、容積比)混合溶媒中に1分間浸漬
した。乾燥後、非特異的結合部位をブロックするためにクロマトグラムをコーテ
ィングした。はじめに異なるコーティング条件、例えば、1%のポリビニルピリ
リドン(polyvinylpyrrilidone)(w/v)のPBS溶液(溶液1)、2%のゼ
ラチン(w/v)のPBS溶液(溶液2)、2%の牛血清アルブミン(w/v)
のPBS溶液(溶液3)、2%の牛血清アルブミン(w/v)と0.1%Twe
en20(w/v)を含むPBS溶液(溶液4)、または2%の牛血清アルブミ
ン(w/v)と0.2%デオキシコール酸(w/v)を含むPBS溶液(溶液5
)のそれぞれについて試験した。溶液4を使用したときに最も安定した結果が得
られたので、溶液4を通常のコーティング液とした。コーティングは室温で2時
間行なった。その後、35Sで標識したバクテリア縣濁液(1×109 CFU/
ml且つ1〜5×106 cpm/mlとなるようにPBSで希釈)または125 Iで標識したバクテリアの表面タンパク質溶液(約2×106cpm/mlとな
るように溶液4で希釈)をクロマトグラム上に静かに振り撒き、室温で2時間イ
ンキュベートした。PBSで6回洗浄し、乾燥した後、XAR−5 X線フィル
ム(ニューヨーク州、ロチェスター、Eastman Kodak社製)を用い、室温または
−70℃で薄層プレートのオートラジオグラフィを3〜120時間行った。
【0077】
グリコスフィンゴリピドの調製
対照となるグリコスフィンゴリピド − 明細書の終わりに添付した表IIに記載
した原料から標準的な方法(文献25)で酸性および非酸性のグリコスフィンゴ
リピド画分を得た。すべてのグリコスフィンゴリピド画分をアセチル化し、珪酸
カラムを用いたクロマトグラフィを繰り返すことで個々のグリコスフィンゴリピ
ドを単離した。精製したグリコスフィンゴリピドの同定は、質量分析法(文献2
6)、プロトンNMRスペクトル法(文献27〜30)及び分解特性に関する分
析(文献31、32)により行なった。
した原料から標準的な方法(文献25)で酸性および非酸性のグリコスフィンゴ
リピド画分を得た。すべてのグリコスフィンゴリピド画分をアセチル化し、珪酸
カラムを用いたクロマトグラフィを繰り返すことで個々のグリコスフィンゴリピ
ドを単離した。精製したグリコスフィンゴリピドの同定は、質量分析法(文献2
6)、プロトンNMRスペクトル法(文献27〜30)及び分解特性に関する分
析(文献31、32)により行なった。
【0078】
Galβ3GlcNH2β3Galβ4Glcβ1Cer(表IIのケース3)
は、Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(表IIケース2)
を文献16の記載にしたがって無水ヒドラジンで処理して得たものである。
は、Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(表IIケース2)
を文献16の記載にしたがって無水ヒドラジンで処理して得たものである。
【0079】
ヒトの胎便 − イェーテボリのサールグレンスカ大学病院(Sahlgrenska Univ
ersity Hospital)の産科で月満ちて生まれた新生児17人の胎便を集めた。生
まれてから24時間以内のごく最初の部分のみを回収し、凍結乾燥して−70℃
で保存した。非酸性グリコスフィンゴリピドを文献25の記載にしたがって貯蔵
材料(乾燥重量で23.3g)から単離した。具体的には、凍結乾燥した材料を
ソックスレー抽出機でクロロホルムとメタノールの混合溶媒(2:1および1:
9、容積比)を使って2段階で抽出した。抽出物は、穏やかな条件のアルカリ性
メタノール分解と透析に付し、珪酸カラム(セントルイス、Mallinckrodt Chem.
Work社製)で分離した。酸性及び非酸性糖脂質画分は、DEAEセルロースカ
ラム(DE−23、Whatman社製)によるクロマトグラフィより得た。非酸性糖
脂質からアルカリに安定なリン脂質を除去するために、この画分をアセチル化し
(文献24)、2番目の珪酸カラムで分離し、その後、脱アセチル化と透析を行
なった。DEAEセルロースカラムと珪酸カラムで最終的に精製したところ、2
62mgの非酸性グリコスフィンゴリピドを得た。
ersity Hospital)の産科で月満ちて生まれた新生児17人の胎便を集めた。生
まれてから24時間以内のごく最初の部分のみを回収し、凍結乾燥して−70℃
で保存した。非酸性グリコスフィンゴリピドを文献25の記載にしたがって貯蔵
材料(乾燥重量で23.3g)から単離した。具体的には、凍結乾燥した材料を
ソックスレー抽出機でクロロホルムとメタノールの混合溶媒(2:1および1:
9、容積比)を使って2段階で抽出した。抽出物は、穏やかな条件のアルカリ性
メタノール分解と透析に付し、珪酸カラム(セントルイス、Mallinckrodt Chem.
Work社製)で分離した。酸性及び非酸性糖脂質画分は、DEAEセルロースカ
ラム(DE−23、Whatman社製)によるクロマトグラフィより得た。非酸性糖
脂質からアルカリに安定なリン脂質を除去するために、この画分をアセチル化し
(文献24)、2番目の珪酸カラムで分離し、その後、脱アセチル化と透析を行
なった。DEAEセルロースカラムと珪酸カラムで最終的に精製したところ、2
62mgの非酸性グリコスフィンゴリピドを得た。
【0080】
ヘリコバクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドの単離を2段階の工程
で行なった。まず、240mgの非酸性グリコスフィンゴリピド画分をシリカ(
YMC SH-044-10、粒子の直径10μm;スウェーデン国、Kungsbacka、Skandinav
iaska Genetec社製)を充填した2.2×30cmのカラムを用いたHPLCで
分離した。このカラムをクロロホルム/メタノール/水(65:25:4、容積
比)(溶液A)で平衡化し、溶液Aに対する溶液B(クロロホルム/メタノール
/水(40:40:12、容積比))の直線状のグラジュエントを用い、2ml
/分の流速でグリコスフィンゴリピドを溶離した。具体的には、始めに2分間溶
液Aをカラムに流し、次に溶液A中に含まれる溶液Bの割合を5分間で0%から
50%に上げ、次の140分間で50%から80%に上げ、さらに次の10分間
で80%から100%に上げ、その後100%に保って23分間流した。2ml
の画分の一部を薄層クロマトグラフィで分析し、アニスアルデヒド染色で陽性だ
った画分については、さらにヘリコバクター ピロリの結合をクロマトグラム結
合アッセイで調べた。ヘリコバクター ピロリが結合した画分はチューブ78〜
88であり、これらの画分を集めたところ、14.2mgのヘリコバクター ピ
ロリ結合性スフィンゴリピドを得た。
で行なった。まず、240mgの非酸性グリコスフィンゴリピド画分をシリカ(
YMC SH-044-10、粒子の直径10μm;スウェーデン国、Kungsbacka、Skandinav
iaska Genetec社製)を充填した2.2×30cmのカラムを用いたHPLCで
分離した。このカラムをクロロホルム/メタノール/水(65:25:4、容積
比)(溶液A)で平衡化し、溶液Aに対する溶液B(クロロホルム/メタノール
/水(40:40:12、容積比))の直線状のグラジュエントを用い、2ml
/分の流速でグリコスフィンゴリピドを溶離した。具体的には、始めに2分間溶
液Aをカラムに流し、次に溶液A中に含まれる溶液Bの割合を5分間で0%から
50%に上げ、次の140分間で50%から80%に上げ、さらに次の10分間
で80%から100%に上げ、その後100%に保って23分間流した。2ml
の画分の一部を薄層クロマトグラフィで分析し、アニスアルデヒド染色で陽性だ
った画分については、さらにヘリコバクター ピロリの結合をクロマトグラム結
合アッセイで調べた。ヘリコバクター ピロリが結合した画分はチューブ78〜
88であり、これらの画分を集めたところ、14.2mgのヘリコバクター ピ
ロリ結合性スフィンゴリピドを得た。
【0081】
このヘリコバクター ピロリ結合性スフィンゴリピドをアセチル化し、さらにY
MC SH-044-10カラムを用いたHPLCで分離した。クロロホルムでカラムを平衡
化し、クロロホルムに対して溶液C(クロロホルム/メタノール(95:5、容
積比))の直線状のグラジュエントを用い、2ml/分の流速でスフィンゴリピ
ドを溶離した。具体的には、クロロホルム中の溶液Cの割合を10分間で0%か
ら20%に上げ、次の70分間で20%から100%に上げ、その後100%に
保って10分間流した。各1mlの画分の一部について、脱アセチル化した後に
薄層クロマトグラフィに付し、アニスアルデヒド染色し、グリコスフィンゴリピ
ドを含有する画分については、ヘリコバクター ピロリ結合活性を調べた。大部
分のヘリコバクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドはチューブ62に存
在し、この画分(2.4mg)を構造決定に用いた。
MC SH-044-10カラムを用いたHPLCで分離した。クロロホルムでカラムを平衡
化し、クロロホルムに対して溶液C(クロロホルム/メタノール(95:5、容
積比))の直線状のグラジュエントを用い、2ml/分の流速でスフィンゴリピ
ドを溶離した。具体的には、クロロホルム中の溶液Cの割合を10分間で0%か
ら20%に上げ、次の70分間で20%から100%に上げ、その後100%に
保って10分間流した。各1mlの画分の一部について、脱アセチル化した後に
薄層クロマトグラフィに付し、アニスアルデヒド染色し、グリコスフィンゴリピ
ドを含有する画分については、ヘリコバクター ピロリ結合活性を調べた。大部
分のヘリコバクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドはチューブ62に存
在し、この画分(2.4mg)を構造決定に用いた。
【0082】
ヒトの胃上皮細胞 − 肥満症の治療としての選択的手術を受けた患者の胃基底
部から胃組織(10×10cmの切片)を得た。この切片を0.9%塩化ナトリ
ウム(w/v)で洗浄し、胃粘膜細胞をやさしく掻き取り、−70℃で保存した
。これを凍結乾燥し、そこから酸性及び非酸性グリコスフィンゴリピドを文献2
5の記載にしたがって単離した。2例においては、グリコスフィンゴリピドを非
粘膜性の残留物からも単離した。患者の血液型及びそれぞれの組織片から単離さ
れたグリコスフィンゴリピドの重量は、明細書の終わりに添付した表IIIに記載
した。
部から胃組織(10×10cmの切片)を得た。この切片を0.9%塩化ナトリ
ウム(w/v)で洗浄し、胃粘膜細胞をやさしく掻き取り、−70℃で保存した
。これを凍結乾燥し、そこから酸性及び非酸性グリコスフィンゴリピドを文献2
5の記載にしたがって単離した。2例においては、グリコスフィンゴリピドを非
粘膜性の残留物からも単離した。患者の血液型及びそれぞれの組織片から単離さ
れたグリコスフィンゴリピドの重量は、明細書の終わりに添付した表IIIに記載
した。
【0083】
表IIIのケース4の非酸性グリコスフィンゴリピド(2.9mg)をHPLC
で分離した。具体的には、1.0×25cmシリカゲルカラム(粒子の直径:1
0μm)(Kromasil-Sil、Skandinaviska Genetec社製)を用い、180分かけ
てクロロホルム/メタノール/水(65:25:4から40:40:12、容積
比)のグラジュエントを流し、2ml/分の流速で画分を回収した。各画分の一
部を、アニスアルデヒドを染色試薬として用いる薄層クロマトグラフィに付した
。テトラグルコシルセラミドをチューブ12〜17に回収した。チューブ12〜
14は、更に薄層クロマトグラフィ上でトリグリコシルセラミド領域と同じ移動
度を示す化合物を含んでいた。これら3画分を集めたところ、0.2gの化合物
(画分4−Iと称する)を得た。チューブ15〜17からは別途0.5mgのテ
トラグリコシルセラミド(画分4−IIと称する)を得た。
で分離した。具体的には、1.0×25cmシリカゲルカラム(粒子の直径:1
0μm)(Kromasil-Sil、Skandinaviska Genetec社製)を用い、180分かけ
てクロロホルム/メタノール/水(65:25:4から40:40:12、容積
比)のグラジュエントを流し、2ml/分の流速で画分を回収した。各画分の一
部を、アニスアルデヒドを染色試薬として用いる薄層クロマトグラフィに付した
。テトラグルコシルセラミドをチューブ12〜17に回収した。チューブ12〜
14は、更に薄層クロマトグラフィ上でトリグリコシルセラミド領域と同じ移動
度を示す化合物を含んでいた。これら3画分を集めたところ、0.2gの化合物
(画分4−Iと称する)を得た。チューブ15〜17からは別途0.5mgのテ
トラグリコシルセラミド(画分4−IIと称する)を得た。
【0084】
ケース5においては、10mgの非酸性グリコスフィンゴリピド画分を、上記
と同様のシステムを用い、クロロホルム/メタノール/水(60:35:8から
40:40:12、容積比)のグラジュエントで溶離した。チューブ11の画分
(画分5-Iと称する)はトリグルコシルセラミドとテトラグリコシルセラミド
(0.1mg)を含んでおり、一方、チューブ12及び13の画分には、テトラ
グルコシルセラミドしか含まれていなかった。チューブ12及び13に含まれる
テトラグルコシルセラミド(画分5-IIと称する)は、合計で0.3mgであ
った。
と同様のシステムを用い、クロロホルム/メタノール/水(60:35:8から
40:40:12、容積比)のグラジュエントで溶離した。チューブ11の画分
(画分5-Iと称する)はトリグルコシルセラミドとテトラグリコシルセラミド
(0.1mg)を含んでおり、一方、チューブ12及び13の画分には、テトラ
グルコシルセラミドしか含まれていなかった。チューブ12及び13に含まれる
テトラグルコシルセラミド(画分5-IIと称する)は、合計で0.3mgであ
った。
【0085】
電子イオン化質量分析 − 質量分析を行なう前に、文献33の記載にしたがい
、ジメチルスルホキシド中の水酸化ナトリウム(固体)およびヨウ化メチルを用
いてグリコスフィンゴリピドをパーメチル化した。ヒトの胎便から単離したテト
ラグリコシルセラミドを、インビーム法(文献34)を用いたVG ZAB 2F/I-IF質
量分析計(英国、マンチェスター、VG Analytical社製)で分析した。分析条件
は、データ処理したスペクトルの凡例に示した。ヒトの胃の粘膜細胞由来のテト
ラグリコシルセラミドをJEOL SX1024A質量分析計(日本国、東京、日本電子製)
で上記と同じ方法で分析した。分析条件は次の通りである。電子エネルギー:7
0eV、捕捉電流:300μA、加速電圧:10kV。温度は150℃で開始し
、15℃/分で昇温した。
、ジメチルスルホキシド中の水酸化ナトリウム(固体)およびヨウ化メチルを用
いてグリコスフィンゴリピドをパーメチル化した。ヒトの胎便から単離したテト
ラグリコシルセラミドを、インビーム法(文献34)を用いたVG ZAB 2F/I-IF質
量分析計(英国、マンチェスター、VG Analytical社製)で分析した。分析条件
は、データ処理したスペクトルの凡例に示した。ヒトの胃の粘膜細胞由来のテト
ラグリコシルセラミドをJEOL SX1024A質量分析計(日本国、東京、日本電子製)
で上記と同じ方法で分析した。分析条件は次の通りである。電子エネルギー:7
0eV、捕捉電流:300μA、加速電圧:10kV。温度は150℃で開始し
、15℃/分で昇温した。
【0086】
分解特性の分析 − ヒト胎便由来のパーメチル化グリコスフィンゴリピドを加
水分解し、還元及びアセチル化し(文献31、32)、部分メチル化したアルジ
トール酢酸エステル及びヘキソサミニトール酢酸エステルをTrio−2四重極質量
分析計(Trio-2 quadrupole mass spectrometer)(英国、アールトリカム、VG
Masslab社製)を用いてガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析を行なっ
た。Hewlett Packard 5890Aガスクロマトグラフにオンカラム注入器および長さ
15m、内径0.25mmのフューズドシリカキャピラリーカラムであるDB−
5(カナダ国、Ranco Cordova、J&W Scientific社製)(被覆の厚さは0.25
μm)を備えた装置を用いた。サンプルをオンカラム法で70℃(1分)で注入
し、オーブンの温度を70℃から170℃へ50℃/分で昇温し、さらに170
℃から260℃へは8℃/分で昇温した。質量分析法の分析条件は以下の通りで
ある。電子エネルギー:40eV、捕捉電流:200μA。サンプルに含まれる
成分は、対照物質とした、グリコスフィンゴリピドから得た部分メチル化アルジ
トールの酢酸エステルの保持時間および質量スペクトルと比較することで同定し
た。
水分解し、還元及びアセチル化し(文献31、32)、部分メチル化したアルジ
トール酢酸エステル及びヘキソサミニトール酢酸エステルをTrio−2四重極質量
分析計(Trio-2 quadrupole mass spectrometer)(英国、アールトリカム、VG
Masslab社製)を用いてガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析を行なっ
た。Hewlett Packard 5890Aガスクロマトグラフにオンカラム注入器および長さ
15m、内径0.25mmのフューズドシリカキャピラリーカラムであるDB−
5(カナダ国、Ranco Cordova、J&W Scientific社製)(被覆の厚さは0.25
μm)を備えた装置を用いた。サンプルをオンカラム法で70℃(1分)で注入
し、オーブンの温度を70℃から170℃へ50℃/分で昇温し、さらに170
℃から260℃へは8℃/分で昇温した。質量分析法の分析条件は以下の通りで
ある。電子エネルギー:40eV、捕捉電流:200μA。サンプルに含まれる
成分は、対照物質とした、グリコスフィンゴリピドから得た部分メチル化アルジ
トールの酢酸エステルの保持時間および質量スペクトルと比較することで同定し
た。
【0087】
プロトンNMRスペクトル法 − プロトンNMRスペクトルをVarian VXR300
(カリフォルニア州、パロアルト、Varian社製)を用いて7.05T(300M
Hz)で測定し、さらにJEOL Alpha500(日本国、東京、日本電子製)を用いて
11.75T(500MHz)で測定した。データはオフラインでNMR1(ニュー
ヨーク州、シラキュース、NMRi社製)で処理した。重水素置換したグリコスフィ
ンゴリピド画分をジメチルスルホキシド−d6/D2O(98:2、容積比)に溶
解し、スペクトルを30℃で0.4Hzのデジタル分解能で記録した。化学シフ
トはテトラメチルシランとの相対値で示した。
(カリフォルニア州、パロアルト、Varian社製)を用いて7.05T(300M
Hz)で測定し、さらにJEOL Alpha500(日本国、東京、日本電子製)を用いて
11.75T(500MHz)で測定した。データはオフラインでNMR1(ニュー
ヨーク州、シラキュース、NMRi社製)で処理した。重水素置換したグリコスフィ
ンゴリピド画分をジメチルスルホキシド−d6/D2O(98:2、容積比)に溶
解し、スペクトルを30℃で0.4Hzのデジタル分解能で記録した。化学シフ
トはテトラメチルシランとの相対値で示した。
【0088】
溶解性オリゴ糖による阻害 − 溶解性オリゴ糖による結合阻害の可能性を調べ
るために、異なる濃度(0.05mg/ml、0.1mg/ml及び0.2mg
/ml)のラクトテトラオース(ニューヨーク州、ウエストベリー、Accurate C
hem. & Sci. Corp.社製)またはラクトース(ニュージャージー州、フィリップ
スバーグ、J. T. Baker Chem. Co.社製)を含むPBS中で35Sで標識したヘリ
コバクター ピロリ 002株及び032株と共に室温で1時間インキュベートし
た。その後、分離したガングリオテトラオシルセラミド、ラクトテトラオシルセ
ラミド及び対照用のグリコスフィンゴリピドのクロマトグラムに対して、上記と
同様にクロマトグラム結合アッセイを行なった。
るために、異なる濃度(0.05mg/ml、0.1mg/ml及び0.2mg
/ml)のラクトテトラオース(ニューヨーク州、ウエストベリー、Accurate C
hem. & Sci. Corp.社製)またはラクトース(ニュージャージー州、フィリップ
スバーグ、J. T. Baker Chem. Co.社製)を含むPBS中で35Sで標識したヘリ
コバクター ピロリ 002株及び032株と共に室温で1時間インキュベートし
た。その後、分離したガングリオテトラオシルセラミド、ラクトテトラオシルセ
ラミド及び対照用のグリコスフィンゴリピドのクロマトグラムに対して、上記と
同様にクロマトグラム結合アッセイを行なった。
【0089】
分子モデリング − 表IIに記載した様々なグリコスフィンゴリピドについて、
シリコングラフィックス4D/3STGワークステーション上のDeriding-II force fie
ld(文献35)でバイオグラフ分子モデリング用のプログラム(マサチューセッ
ツ、ウォルシャム、Molecular Simulations Inc.社製)で最小エネルギー立体配
座を計算した。電荷を電荷平衡法(文献36)を使って生成し、クーロン相互作
用は距離依存電子誘導定数ε=3.5rとした。さらに、特別水素結合項を用い
、その中でDhbを−4kcal/molに設定した(文献35)。
シリコングラフィックス4D/3STGワークステーション上のDeriding-II force fie
ld(文献35)でバイオグラフ分子モデリング用のプログラム(マサチューセッ
ツ、ウォルシャム、Molecular Simulations Inc.社製)で最小エネルギー立体配
座を計算した。電荷を電荷平衡法(文献36)を使って生成し、クーロン相互作
用は距離依存電子誘導定数ε=3.5rとした。さらに、特別水素結合項を用い
、その中でDhbを−4kcal/molに設定した(文献35)。
【0090】
ヒト胃上皮由来のテトラグリコシルセラミドのセラミドグリカナーゼ処理 −
Hanssonらの方法(文献37)で酵素的加水分解を行なった。具体的には、ケー
ス4で得た画分4−II、ケース5で得た画分5−II、対照物質とするヒト赤
血球由来のグロボシド(文献38)、対照物質とするヒト胎便由来のラクトテト
ラオシルセラミド及び対照物質とするラクトネオテトラオシルセラミド(ヒト赤
血球由来シアリルラクトネオテトラオシルセラミドをシアリダーゼ処理して得ら
れたもの、文献39)のそれぞれを100μgづつ、100μlの0.05M酢
酸ナトリウムバッファー(pH5.0、120μgの塩素酸ナトリウムを含む)
に溶解し、短時間超音波処理した。その後、1mUのヒル(Macrobdella decora )由来のセラミドグリカナーゼ、(ドイツ国、マンハイム、Boehringer Mannhei
m社製)を加え、この混合液を37℃で24時間インキュベートした。最終的な
割合を8:4:3(容積比)となるようにクロロホルム/メタノール/水を添加
して反応を停止した。オリゴ糖を含む上層を、Sep−PakC18カートリッジ
(マサチューセッツ州、ミルフォード、Waters社製)を使用してセラミドと界面
活性剤から分離した。オリゴ糖を含む溶離液を窒素気流下および真空下で乾燥し
、文献33の記載に従ってパーメチル化した。
Hanssonらの方法(文献37)で酵素的加水分解を行なった。具体的には、ケー
ス4で得た画分4−II、ケース5で得た画分5−II、対照物質とするヒト赤
血球由来のグロボシド(文献38)、対照物質とするヒト胎便由来のラクトテト
ラオシルセラミド及び対照物質とするラクトネオテトラオシルセラミド(ヒト赤
血球由来シアリルラクトネオテトラオシルセラミドをシアリダーゼ処理して得ら
れたもの、文献39)のそれぞれを100μgづつ、100μlの0.05M酢
酸ナトリウムバッファー(pH5.0、120μgの塩素酸ナトリウムを含む)
に溶解し、短時間超音波処理した。その後、1mUのヒル(Macrobdella decora )由来のセラミドグリカナーゼ、(ドイツ国、マンハイム、Boehringer Mannhei
m社製)を加え、この混合液を37℃で24時間インキュベートした。最終的な
割合を8:4:3(容積比)となるようにクロロホルム/メタノール/水を添加
して反応を停止した。オリゴ糖を含む上層を、Sep−PakC18カートリッジ
(マサチューセッツ州、ミルフォード、Waters社製)を使用してセラミドと界面
活性剤から分離した。オリゴ糖を含む溶離液を窒素気流下および真空下で乾燥し
、文献33の記載に従ってパーメチル化した。
【0091】
高温ガスクロマトグラフィ及びガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析
法によるパーメチル化オリゴ糖の分析 − 分析条件は文献40の記載と実質的に
同じだった。0.03μmの厚みで架橋PS264(スイス国、Buchs、Fluka社
製)をコートしたフューズドシリカカラム(長さ10m、内径0.25mm)を
用い、水素をキャリアーガスとしてHewlett-Packard 5890Aでキャピラリーガス
クロマトグラフィを行なった。パーメチル化オリゴ糖を酢酸エチルに溶解し、1
μlのサンプルをオンカラム法で70℃(1分)で注入した。温度は2段階で昇
温した、すなわち、70℃から200℃まで50℃/分で昇温し、以後350℃
まで10℃/分で昇温した。
法によるパーメチル化オリゴ糖の分析 − 分析条件は文献40の記載と実質的に
同じだった。0.03μmの厚みで架橋PS264(スイス国、Buchs、Fluka社
製)をコートしたフューズドシリカカラム(長さ10m、内径0.25mm)を
用い、水素をキャリアーガスとしてHewlett-Packard 5890Aでキャピラリーガス
クロマトグラフィを行なった。パーメチル化オリゴ糖を酢酸エチルに溶解し、1
μlのサンプルをオンカラム法で70℃(1分)で注入した。温度は2段階で昇
温した、すなわち、70℃から200℃まで50℃/分で昇温し、以後350℃
まで10℃/分で昇温した。
【0092】
ガスクロマトグラフィ − 電子イオン化質量分析法は、Hewlett-Packard5890-
IIガスクロマトグラフをJEOL SX-102A質量分析計につないで行なった。クロマト
グラフィの条件は、キャピラリーカラムも含めてガスクロマトグラフィのそれと
同じにし、質量分析は次の条件で行った。インターフェイス温度:350℃、イ
オン源温度:330℃、電子エネルギー:70eV、捕捉電流:300μA、加
速電圧:10kV、スキャン質量範囲:100〜1600、トータルサイクル時
間:1.4秒、分離度:1000、及びイオン源領域内圧力:10-5Pa。
IIガスクロマトグラフをJEOL SX-102A質量分析計につないで行なった。クロマト
グラフィの条件は、キャピラリーカラムも含めてガスクロマトグラフィのそれと
同じにし、質量分析は次の条件で行った。インターフェイス温度:350℃、イ
オン源温度:330℃、電子エネルギー:70eV、捕捉電流:300μA、加
速電圧:10kV、スキャン質量範囲:100〜1600、トータルサイクル時
間:1.4秒、分離度:1000、及びイオン源領域内圧力:10-5Pa。
【0093】
結果
対照となるグリコスフィンゴリピド混合物への結合 − 詳細に特徴づけられて
いるグリコスフィンゴリピド類の混合物であり、多様な炭水化物配列を含む混合
物を薄層クロマトグラフィで分離した。
いるグリコスフィンゴリピド類の混合物であり、多様な炭水化物配列を含む混合
物を薄層クロマトグラフィで分離した。
【0094】
結果を図1に示す。図1は35Sで標識したヘリコバクター ピロリあるいは125
Iで標識したバクテリアの表面タンパク質の、薄層クロマトグラフィで分離した
グリコスフィンゴリピドへの結合を示す。図1Aはアニスアルデヒド試薬で検出
したグリコスフィンゴリピドを示す。放射能標識したヘリコバクター ピロリ 1
7875株がグリコスフィンゴリピドに結合した後のオートラジオグラフィでは
、図1B及び図1Cに見られるように、いくつかの選択的なバンドしか視覚化さ
れなかった。放射能標識したバクテリア表面タンパク質を用いた場合にも、同様
の結合パターンが得られた(記載していない)。アルミニウムにシリカゲル60
を塗布してあるHPTLCプレート上で、クロロホルム/メタノール/水(60
:35:8、容積比)混合溶媒を展開溶媒としてグリコスフィンゴリピドを分離
し、結合アッセイを「材料と方法」の項で述べた方法で行なった。薄層クロマト
グラムを2%BSA及び0.1%Tween20を含むPBSでコートした際に
図1Bのオートラジオグラムを得、2%BSAのみを含むPBSで薄層クロマト
グラムをコートした際に図1Cのオートラジオグラムを得た。各レーンは次のグ
リコスフィンゴリピドを含んでいる:血液型がAのヒト赤血球由来の非酸性グリ
コスフィンゴリピド、40μg(レーン1);イヌ小腸由来の非酸性グリコスフ
ィンゴリピド、40μg(レーン2);モルモット小腸由来の非酸性グリコスフ
ィンゴリピド、20μg(レーン3);マウス糞便由来の非酸性グリコスフィン
ゴリピド、20μg(レーン4);ブラックアンドホワイトラット(black-and-
white rat)小腸の上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(
レーン5);ヒト胎便由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン
6);血液型がOのヒト赤血球由来の酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(
レーン7);ウサギ胸腺由来の酸性グリコスフィンゴリピド、20μg(レーン
8);子牛脳由来のガングリオシド、40μg(レーン9);及びヒト副腎腫由
来の酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン10)。オートラジオグラ
フィは12時間行なった。
グリコスフィンゴリピドへの結合を示す。図1Aはアニスアルデヒド試薬で検出
したグリコスフィンゴリピドを示す。放射能標識したヘリコバクター ピロリ 1
7875株がグリコスフィンゴリピドに結合した後のオートラジオグラフィでは
、図1B及び図1Cに見られるように、いくつかの選択的なバンドしか視覚化さ
れなかった。放射能標識したバクテリア表面タンパク質を用いた場合にも、同様
の結合パターンが得られた(記載していない)。アルミニウムにシリカゲル60
を塗布してあるHPTLCプレート上で、クロロホルム/メタノール/水(60
:35:8、容積比)混合溶媒を展開溶媒としてグリコスフィンゴリピドを分離
し、結合アッセイを「材料と方法」の項で述べた方法で行なった。薄層クロマト
グラムを2%BSA及び0.1%Tween20を含むPBSでコートした際に
図1Bのオートラジオグラムを得、2%BSAのみを含むPBSで薄層クロマト
グラムをコートした際に図1Cのオートラジオグラムを得た。各レーンは次のグ
リコスフィンゴリピドを含んでいる:血液型がAのヒト赤血球由来の非酸性グリ
コスフィンゴリピド、40μg(レーン1);イヌ小腸由来の非酸性グリコスフ
ィンゴリピド、40μg(レーン2);モルモット小腸由来の非酸性グリコスフ
ィンゴリピド、20μg(レーン3);マウス糞便由来の非酸性グリコスフィン
ゴリピド、20μg(レーン4);ブラックアンドホワイトラット(black-and-
white rat)小腸の上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(
レーン5);ヒト胎便由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン
6);血液型がOのヒト赤血球由来の酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(
レーン7);ウサギ胸腺由来の酸性グリコスフィンゴリピド、20μg(レーン
8);子牛脳由来のガングリオシド、40μg(レーン9);及びヒト副腎腫由
来の酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン10)。オートラジオグラ
フィは12時間行なった。
【0095】
レーン2(ラクトシルセラミド)、レーン3(ガングリオトリアオシルセラミ
ド)及びレーン4(ガングリオテトラオシルセラミド)の結合は、既に文献16
に詳細に発表されている、ヘリコバクター ピロリの「ラクトシルセラミド結合
特異性」及び「ガングリオ結合特異性」に対応するものであると判定した。
ド)及びレーン4(ガングリオテトラオシルセラミド)の結合は、既に文献16
に詳細に発表されている、ヘリコバクター ピロリの「ラクトシルセラミド結合
特異性」及び「ガングリオ結合特異性」に対応するものであると判定した。
【0096】
さらに、テトラグリコシルセラミド領域と同じ移動度を示すヒト胎便由来の非
酸性グリコスフィンゴリピド画分中の成分に対するヘリコバクター ピロリの選
択的結合を検出した(図1B、レーン6)。コーティングバッファーが界面活性
剤(Tween20あるいはデオキシオキシコール酸)を含む場合にのみ、図1
に見られるように後者の結合活性を検出した。以後、溶液4(2%牛血清アルブ
ミン及び0.1%Tween20を含むPBS)を標準的なコーティング法に使
用した。ヒト胎便由来の結合活性を有するテトラグリコシルセラミドをHPLC
で単離して、以下のように質量分析法、プロトンNMRスペクトル法及び分解後
のガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析法によってその特性を調べた。
酸性グリコスフィンゴリピド画分中の成分に対するヘリコバクター ピロリの選
択的結合を検出した(図1B、レーン6)。コーティングバッファーが界面活性
剤(Tween20あるいはデオキシオキシコール酸)を含む場合にのみ、図1
に見られるように後者の結合活性を検出した。以後、溶液4(2%牛血清アルブ
ミン及び0.1%Tween20を含むPBS)を標準的なコーティング法に使
用した。ヒト胎便由来の結合活性を有するテトラグリコシルセラミドをHPLC
で単離して、以下のように質量分析法、プロトンNMRスペクトル法及び分解後
のガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析法によってその特性を調べた。
【0097】
ヒト胎便由来の、ヘリコバクター ピロリ結合性グリコスフィンゴリピドの化
学構造 − 結合活性を有するテトラグリコシルセラミドを総量240mgの非酸
性グリコスフィンゴリピドから単離した。この天然のグリコスフィンゴリピド混
合物のHPLCによって、14.2mgのテトラグリコシルセラミドを得た。こ
のテトラグリコシルセラミド画分は複合体混合物であり、ヘリコバクター ピロ
リ結合性グリコスフィンゴリピドに加えて、少なくとも3つの他のグリコスフィ
ンゴリピドを含んでいた。テトラグリコシルセラミド画分をアセチル化し、さら
にHPLCで分離し、2.4mgの結合活性を有するグリコスフィンゴリピドか
らなる純粋な画分を得た。薄層クロマトグラム上で放射能標識したヘリコバクタ
ー ピロリの結合を観測することで、分取過程のそれぞれの段階をモニターした
。
学構造 − 結合活性を有するテトラグリコシルセラミドを総量240mgの非酸
性グリコスフィンゴリピドから単離した。この天然のグリコスフィンゴリピド混
合物のHPLCによって、14.2mgのテトラグリコシルセラミドを得た。こ
のテトラグリコシルセラミド画分は複合体混合物であり、ヘリコバクター ピロ
リ結合性グリコスフィンゴリピドに加えて、少なくとも3つの他のグリコスフィ
ンゴリピドを含んでいた。テトラグリコシルセラミド画分をアセチル化し、さら
にHPLCで分離し、2.4mgの結合活性を有するグリコスフィンゴリピドか
らなる純粋な画分を得た。薄層クロマトグラム上で放射能標識したヘリコバクタ
ー ピロリの結合を観測することで、分取過程のそれぞれの段階をモニターした
。
【0098】
電子イオン化質量分析 − ヒト胎便由来の結合活性を有するパーメチル化グリ
コスフィンゴリピドの質量スペクトルを、d18:1−h24:0セラミドを有
する分子種を表す、説明のために簡略化した化学式とともに検討した。結果を図
2に示す。スペクトルの上に説明のための簡略化した式を示した。この式はスフ
ィンゴシンとヒドロキシ24:0脂肪酸を有するセラミド種を表している。分析
条件は次の通りである。サンプル量:16μg、電子エネルギー:45eV、捕
捉電流:500μA、加速電圧:8kV。温度は250℃から始めて、6℃/分
で昇温した。データ処理したスペクトルは300℃で記録した。
コスフィンゴリピドの質量スペクトルを、d18:1−h24:0セラミドを有
する分子種を表す、説明のために簡略化した化学式とともに検討した。結果を図
2に示す。スペクトルの上に説明のための簡略化した式を示した。この式はスフ
ィンゴシンとヒドロキシ24:0脂肪酸を有するセラミド種を表している。分析
条件は次の通りである。サンプル量:16μg、電子エネルギー:45eV、捕
捉電流:500μA、加速電圧:8kV。温度は250℃から始めて、6℃/分
で昇温した。データ処理したスペクトルは300℃で記録した。
【0099】
パーメチル化グリコスフィンゴリピドのスペクトルの大部分は、炭水化物配列
を与えるオキソニウムイオン及びセラミドの誘導開裂から生じるフラグメントイ
オンだった。他のフラグメントイオンの量はとても少なかったが、塩基のα開裂
によるインモニウムイオンが、フィトスフィンゴシンの場合には長鎖塩基のイオ
ンとして生じていた。
を与えるオキソニウムイオン及びセラミドの誘導開裂から生じるフラグメントイ
オンだった。他のフラグメントイオンの量はとても少なかったが、塩基のα開裂
によるインモニウムイオンが、フィトスフィンゴシンの場合には長鎖塩基のイオ
ンとして生じていた。
【0100】
長鎖塩基の一部が欠失することによって生じるインモニウムイオンに帰属する
ピークをm/z1298と1326に検出した。これらのイオンは糖の数および
種類並びに脂肪酸組成に関する情報を提供し、この場合は、1つのN−アセチル
ヘキソサミンと3つのヘキソースがh22:0とh24:0の脂肪酸と組み合さ
れていることを示した。
ピークをm/z1298と1326に検出した。これらのイオンは糖の数および
種類並びに脂肪酸組成に関する情報を提供し、この場合は、1つのN−アセチル
ヘキソサミンと3つのヘキソースがh22:0とh24:0の脂肪酸と組み合さ
れていることを示した。
【0101】
m/z219と187(即ち219−32)、464、668および872の
それぞれの炭水化物配列のイオンは、グリコスフィンゴリピドが、Hex−He
xN−Hex−Hexからなる炭水化物配列を有するテトラグリコシルセラミド
であることを示した。これは、炭水化物鎖全部と脂肪酸の一部からなるm/z9
45(即ち944+1)のフラグメントイオンによって支持された。1型の鎖(
Hexβ−3HexN)の存在は、4−置換HexNの場合は著しく目立つm/
z182のフラグメントイオン(文献41,42)が存在しないことによって示
された。m/z260の末端HexNイオンが見られないことから、m/z22
8の強いフラグメントイオンは内部HexNに帰属する2次フラグメントである
。
それぞれの炭水化物配列のイオンは、グリコスフィンゴリピドが、Hex−He
xN−Hex−Hexからなる炭水化物配列を有するテトラグリコシルセラミド
であることを示した。これは、炭水化物鎖全部と脂肪酸の一部からなるm/z9
45(即ち944+1)のフラグメントイオンによって支持された。1型の鎖(
Hexβ−3HexN)の存在は、4−置換HexNの場合は著しく目立つm/
z182のフラグメントイオン(文献41,42)が存在しないことによって示
された。m/z260の末端HexNイオンが見られないことから、m/z22
8の強いフラグメントイオンは内部HexNに帰属する2次フラグメントである
。
【0102】
分子量領域は弱かった。しかし、d18:1−24:0、d18:1−h22
:0およびd18:1−h24:0セラミドを有する分子種に対応する[M−H
]+イオンをそれぞれm/z1548、1550と1578に検出した。分子イ
オンからの炭水化物鎖の末端部分の欠失も観察された(d18:1−h24:0
セラミドを有する分子種の式の下に説明がある)。m/z1342と1370の
それぞれのイオンはt18:0長鎖塩基並びにt18:0−h22:0セラミド
とt18:0−h24:0セラミドのそれぞれに含まれる2つの水酸基間の開裂
によって生じたものと考えられる。
:0およびd18:1−h24:0セラミドを有する分子種に対応する[M−H
]+イオンをそれぞれm/z1548、1550と1578に検出した。分子イ
オンからの炭水化物鎖の末端部分の欠失も観察された(d18:1−h24:0
セラミドを有する分子種の式の下に説明がある)。m/z1342と1370の
それぞれのイオンはt18:0長鎖塩基並びにt18:0−h22:0セラミド
とt18:0−h24:0セラミドのそれぞれに含まれる2つの水酸基間の開裂
によって生じたものと考えられる。
【0103】
セラミドの組成に関する更なる情報が、m/z548〜722に見られる一連
のフラグメントイオンによって提供された。セラミドはd18:1−16:0か
らt18:0−h24:0の範囲内の分子種の混合物であり、セラミドイオン、
インモニウムイオン、および分子イオンの相対強度をもとに判断した結果、主要
なセラミド種はd18:1−24:0、d18:1−h24:0、t18:0−
h22:0とt18:0−h24:0であった。
のフラグメントイオンによって提供された。セラミドはd18:1−16:0か
らt18:0−h24:0の範囲内の分子種の混合物であり、セラミドイオン、
インモニウムイオン、および分子イオンの相対強度をもとに判断した結果、主要
なセラミド種はd18:1−24:0、d18:1−h24:0、t18:0−
h22:0とt18:0−h24:0であった。
【0104】
従って、パーメチル化グリコスフィンゴリピドの質量分析によると、グリコス
フィンゴリピドの炭水化物鎖はHex−HexN−Hex−Hexであり、d1
8:1の長鎖塩基とt18:0の長鎖塩基が主に22個と24個の炭素原子から
なるヒドロキシ脂肪酸と非ヒドロキシ脂肪酸に組み合わさっていることが判明し
た。
フィンゴリピドの炭水化物鎖はHex−HexN−Hex−Hexであり、d1
8:1の長鎖塩基とt18:0の長鎖塩基が主に22個と24個の炭素原子から
なるヒドロキシ脂肪酸と非ヒドロキシ脂肪酸に組み合わさっていることが判明し
た。
【0105】
分解特性に関する研究 − 炭水化物残基間の結合位置はパーメチル化テトラグ
リコシルセラミドの分解によって決定した。具体的には、サンプルを酸加水分解
に付し、次いで還元とアセチル化に付した。その結果として得られた部分的にメ
チル化されたアルジトール酢酸エステルをガスクロマトグラフィ−電子イオン化
質量分析法で分析した。このようにして得られた再構成イオンクロマトグラムに
は炭水化物のピークが4つ存在した(記載しない)。2,3,4,6テトラメチ
ル−ガラクチトールの酢酸エステルは末端ガラクトースの存在を示し、4,6ジ
メチル−2−Nメチル−アセタミド−グルシトール(3−置換N−アセチルグル
コサミン)の酢酸エステルは1型の鎖の存在を示した。残りの2つのピーク、即
ち2,4,6−トリメチル−ガラクチトールと2,3,6−トリメチルグルシト
ールのピークは、それぞれ3−置換ガラクトースおよび4−置換グルコースに帰
属すると判明した。
リコシルセラミドの分解によって決定した。具体的には、サンプルを酸加水分解
に付し、次いで還元とアセチル化に付した。その結果として得られた部分的にメ
チル化されたアルジトール酢酸エステルをガスクロマトグラフィ−電子イオン化
質量分析法で分析した。このようにして得られた再構成イオンクロマトグラムに
は炭水化物のピークが4つ存在した(記載しない)。2,3,4,6テトラメチ
ル−ガラクチトールの酢酸エステルは末端ガラクトースの存在を示し、4,6ジ
メチル−2−Nメチル−アセタミド−グルシトール(3−置換N−アセチルグル
コサミン)の酢酸エステルは1型の鎖の存在を示した。残りの2つのピーク、即
ち2,4,6−トリメチル−ガラクチトールと2,3,6−トリメチルグルシト
ールのピークは、それぞれ3−置換ガラクトースおよび4−置換グルコースに帰
属すると判明した。
【0106】
質量分析法のデータと上記データを組合せた結果、炭水化物鎖はGal1−3
GlcNAc1−3Gal1−4Glc1であると結論付けられた。
GlcNAc1−3Gal1−4Glc1であると結論付けられた。
【0107】
プロトンNMRスペクトル法 − ヒト胎便由来のグリコスフィンゴリピドにつ
いて、300MHzのプロトンNMRスペクトル分析を行った。結果を図3に示
す。プローブ温度30℃の条件で4,000回スキャンした。5.04ppmに
見られる大きな分散波形様のシグナルは測定装置のノイズである。また、4.9
3ppmに未同定の不純物が検出された。
いて、300MHzのプロトンNMRスペクトル分析を行った。結果を図3に示
す。プローブ温度30℃の条件で4,000回スキャンした。5.04ppmに
見られる大きな分散波形様のシグナルは測定装置のノイズである。また、4.9
3ppmに未同定の不純物が検出された。
【0108】
プロトンNMRスペクトルのアノメリック領域には、5つの大きな (3−ダブ
レット(J1,2=約8Hz)が存在した。グルコースのアノメリックプロトンシ
グナル(4.20ppm、J1,2=7.2Hz)は2つのシグナルに分れていた
。これはこのような場合に良く見られることで、セラミドの頭部にあたるグルー
プの差に基づくものである。4.28ppm(J1,2=7.2Hz)にはGal
(i4 基のアノメリックプロトンが検出され、これは3位の置換を意味する。内部
GlcNAcβアノマーが4.79ppm(J1,2=8.0Hz)に検出され、
N−アセタミドメチルプロトンが1.82ppmに共鳴しているのが検出された
。そして末端Gal(3のシグナルが4.15ppm(J1,2=6.6Hz)に検
出され、これは1位と3位の結合を意味した。従って、アノメリックの化学シフ
トはラクトテトラオシルセラミドに関して出版されているデータ(文献45)と
全て符合した。主な化合物のほかに、4.67ppmと4.47ppmのβ−ダ
ブレットが少量の不純物の存在を示し、これらは未分化のマウス白血病細胞につ
いて報告されているラクトガングリオテトラオシルセラミドのハイブリッド構造
(文献44)に対応しているようだった。
レット(J1,2=約8Hz)が存在した。グルコースのアノメリックプロトンシ
グナル(4.20ppm、J1,2=7.2Hz)は2つのシグナルに分れていた
。これはこのような場合に良く見られることで、セラミドの頭部にあたるグルー
プの差に基づくものである。4.28ppm(J1,2=7.2Hz)にはGal
(i4 基のアノメリックプロトンが検出され、これは3位の置換を意味する。内部
GlcNAcβアノマーが4.79ppm(J1,2=8.0Hz)に検出され、
N−アセタミドメチルプロトンが1.82ppmに共鳴しているのが検出された
。そして末端Gal(3のシグナルが4.15ppm(J1,2=6.6Hz)に検
出され、これは1位と3位の結合を意味した。従って、アノメリックの化学シフ
トはラクトテトラオシルセラミドに関して出版されているデータ(文献45)と
全て符合した。主な化合物のほかに、4.67ppmと4.47ppmのβ−ダ
ブレットが少量の不純物の存在を示し、これらは未分化のマウス白血病細胞につ
いて報告されているラクトガングリオテトラオシルセラミドのハイブリッド構造
(文献44)に対応しているようだった。
【0109】
すべてのデータを総合すると、ヒト胎便由来の、ヘリコバクター ピロリ結合
性グリコスフィンゴリピドはGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1
Cer、即ち、既に上記の材料より単離されたことのあるラクトテトラオシルセ
ラミド(文献45)であることが明らかとなった。本件で見出した主なセラミド
種(主にd18:1−24:0、d18:1−h24:0、t18:0−h22
:0、およびt18:0−h24:0)は、ヒドロキシ脂質しか見出されていな
かった過去の報告とは異なっていた。
性グリコスフィンゴリピドはGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1
Cer、即ち、既に上記の材料より単離されたことのあるラクトテトラオシルセ
ラミド(文献45)であることが明らかとなった。本件で見出した主なセラミド
種(主にd18:1−24:0、d18:1−h24:0、t18:0−h22
:0、およびt18:0−h24:0)は、ヒドロキシ脂質しか見出されていな
かった過去の報告とは異なっていた。
【0110】
薄層クロマトグラムにおけるイソレセプターの比較 − ラクトテトラオシルセ
ラミドと関連した構造を有する種々の精製グリコスフィンゴリピドについて、ヘ
リコバクター ピロリ結合活性をクロマトグラム結合アッセイで検討した。結果
を表IIおよび図4にまとめた。図4のレーンはそれぞれ以下の通りである:Gl
cNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトトリアオシルセラミド)、4
μg(レーン1);Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(
ラクトテトラオシルセラミド)、4μg(レーン2);Fucα2Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(H5 1型グリコスフィンゴリピ
ド)、4μg(レーン3);Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Gal
β4Glcβ1Cer(Lea−5グリコスフィンゴリピド)、4μg(レーン
4);Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Galβ4Glc
β1Cer(Leb−6グリコスフィンゴリピド)、4μg(レーン5);Ga
lβ4(Fucα3)GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(X−5グ
リコスフィンゴリピド)、4μg(レーン6);Fucα2Galβ4(Fuc
α3)GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(Y−6グリコスフィンゴ
リピド)、4μg(レーン7);およびGalα3(Fucα2)Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(B−6 1型グリコスフィンゴリ
ピド)、4μg(レーン8)。
ラミドと関連した構造を有する種々の精製グリコスフィンゴリピドについて、ヘ
リコバクター ピロリ結合活性をクロマトグラム結合アッセイで検討した。結果
を表IIおよび図4にまとめた。図4のレーンはそれぞれ以下の通りである:Gl
cNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトトリアオシルセラミド)、4
μg(レーン1);Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(
ラクトテトラオシルセラミド)、4μg(レーン2);Fucα2Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(H5 1型グリコスフィンゴリピ
ド)、4μg(レーン3);Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Gal
β4Glcβ1Cer(Lea−5グリコスフィンゴリピド)、4μg(レーン
4);Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ3Galβ4Glc
β1Cer(Leb−6グリコスフィンゴリピド)、4μg(レーン5);Ga
lβ4(Fucα3)GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(X−5グ
リコスフィンゴリピド)、4μg(レーン6);Fucα2Galβ4(Fuc
α3)GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(Y−6グリコスフィンゴ
リピド)、4μg(レーン7);およびGalα3(Fucα2)Galβ3G
lcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer(B−6 1型グリコスフィンゴリ
ピド)、4μg(レーン8)。
【0111】
図4Aはアニスアルデヒドを用いた化学検出結果を示し、図4Bは35Sで標識
したヘリコバクター ピロリ 032株の結合によって得られたオートラジオグラ
ムを示す。アルミニウムにシリカゲル60を塗布してあるHPTLCプレートと
、溶媒系としてクロロホルム/メタノール/水混合溶媒(60:35:8、容積
比)を用いてグリコスフィンゴリピドを分離し、「材料と方法」の項で説明した
ように、2%BSAと0.1%Tween20を含むPBSをコーティングバッ
ファーとして用いた結合アッセイを行った。オートラジオグラフィは12時間行
った。
したヘリコバクター ピロリ 032株の結合によって得られたオートラジオグラ
ムを示す。アルミニウムにシリカゲル60を塗布してあるHPTLCプレートと
、溶媒系としてクロロホルム/メタノール/水混合溶媒(60:35:8、容積
比)を用いてグリコスフィンゴリピドを分離し、「材料と方法」の項で説明した
ように、2%BSAと0.1%Tween20を含むPBSをコーティングバッ
ファーとして用いた結合アッセイを行った。オートラジオグラフィは12時間行
った。
【0112】
結合活性を唯一示したグリコスフィンゴリピドはラクトテトラオシルセラミド
(レーン2)であり、その置換はいずれも結合活性を奪ってしまった。従って、
2位のα−フコースの付加(表IIのケース4)、末端ガラクトースの3位のα−
N−グリコリルノイラミン酸の付加(ケース11)またはα−ガラクトースの付
加(ケース8)、あるいはN−アセチルグルコサミンの4位のα−フコースの付
加(ケース5)は許容されなかった。GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1C
erグリコスフィンゴリピド(ケース1)に対する結合はなく、Galβ3Gl
cNAcβ−部位の重要性を示した。末端から2つ目のN−グルコサミンの2位
に結合したアセトアミド基は実質的に相互作用に関与した。なぜならば、この置
換基の欠損(ケース3)は結合能を完全に失わせることになったからである。
(レーン2)であり、その置換はいずれも結合活性を奪ってしまった。従って、
2位のα−フコースの付加(表IIのケース4)、末端ガラクトースの3位のα−
N−グリコリルノイラミン酸の付加(ケース11)またはα−ガラクトースの付
加(ケース8)、あるいはN−アセチルグルコサミンの4位のα−フコースの付
加(ケース5)は許容されなかった。GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1C
erグリコスフィンゴリピド(ケース1)に対する結合はなく、Galβ3Gl
cNAcβ−部位の重要性を示した。末端から2つ目のN−グルコサミンの2位
に結合したアセトアミド基は実質的に相互作用に関与した。なぜならば、この置
換基の欠損(ケース3)は結合能を完全に失わせることになったからである。
【0113】
薄層クロマトグラムにおける結合阻害 − ヘリコバクター ピロリのグリコス
フィンゴリピドへの薄層プレート上での結合に対する溶解性オリゴ糖の阻害能は
、放射能標識したヘリコバクター ピロリ 17875株を遊離ラクトテトラオー
ス(0.1mg/ml)またはラクトース(0.2mg/ml)のPBS溶液と
ともに室温で1時間インキュベートし、この懸濁液をクロマトグラム結合アッセ
イに付すことで測定した。結果を図5に示す。図5Aはアニスアルデヒドで染色
した薄層クロマトグラムであり、図5Bはラクトースと共にインキュベートした
ヘリコバクター ピロリの結合を示し、図5Cはラクトテトラオースと共にイン
キュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示す。図5のレーンはそれぞれ
以下の通りである:Galβ3GalNAcβ4Galβ4Glcβ1Cer(
ガングリオテトラオシルセラミド)、4μg(レーン1);Galβ3GlcN
Acβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトテトラオシルセラミド)、4μg
(レーン2);およびGalβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
(ネオラクトテトラオシルセラミド)、4μg(レーン3)。アルミニウムにシ
リカゲル60を塗布してあるHPTLCプレートと、クロロホルム/メタノール
/水混合溶媒(60:35:8、容積比)を展開溶媒として用いてグリコスフィ
ンゴリピドを分離し、「材料と方法」の項で説明したように、2%BSAと0.
1%Tween20を含むPBSをコーティングバッファーとして用いて結合ア
ッセイを行った。オートラジオグラフィは12時間行った。
フィンゴリピドへの薄層プレート上での結合に対する溶解性オリゴ糖の阻害能は
、放射能標識したヘリコバクター ピロリ 17875株を遊離ラクトテトラオー
ス(0.1mg/ml)またはラクトース(0.2mg/ml)のPBS溶液と
ともに室温で1時間インキュベートし、この懸濁液をクロマトグラム結合アッセ
イに付すことで測定した。結果を図5に示す。図5Aはアニスアルデヒドで染色
した薄層クロマトグラムであり、図5Bはラクトースと共にインキュベートした
ヘリコバクター ピロリの結合を示し、図5Cはラクトテトラオースと共にイン
キュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示す。図5のレーンはそれぞれ
以下の通りである:Galβ3GalNAcβ4Galβ4Glcβ1Cer(
ガングリオテトラオシルセラミド)、4μg(レーン1);Galβ3GlcN
Acβ3Galβ4Glcβ1Cer(ラクトテトラオシルセラミド)、4μg
(レーン2);およびGalβ4GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer
(ネオラクトテトラオシルセラミド)、4μg(レーン3)。アルミニウムにシ
リカゲル60を塗布してあるHPTLCプレートと、クロロホルム/メタノール
/水混合溶媒(60:35:8、容積比)を展開溶媒として用いてグリコスフィ
ンゴリピドを分離し、「材料と方法」の項で説明したように、2%BSAと0.
1%Tween20を含むPBSをコーティングバッファーとして用いて結合ア
ッセイを行った。オートラジオグラフィは12時間行った。
【0114】
ラクトテトラオース(0.1mg/ml)とのインキュベーションによってヘ
リコバクター ピロリとラクトテトラオシルセラミドとの結合は阻害され、一方
、ラクトースとのインキュベーションは結合に対して阻害効果はなかった。
リコバクター ピロリとラクトテトラオシルセラミドとの結合は阻害され、一方
、ラクトースとのインキュベーションは結合に対して阻害効果はなかった。
【0115】
ヒトの胃に由来するグリコスフィンゴリピドに対するヘリコバクター ピロリの
結合 ヒト胃壁全体から得た非酸性グリコスフィンゴリピド − バクテリアの標的組
織における、結合活性を有するグリコスフィンゴリピドの発現を検討するために
、ヒト胃壁全体より単離したグリコスフィンゴリピドに対するヘリコバクター
ピロリの結合を検討した。結果は、分離したグリコスフィンゴリピドをアニスア
ルデヒドで検出した薄層クロマトグラム(図6A)および35Sで標識したヘリコ
バクター ピロリ 002株の結合によって得られたオートラジオグラム(図6B
)からなる図6に示した。図6のレーンはそれぞれ以下の通りである:ヒト胎便
由来のラクトテトラオシルセラミド、4μg(レーン1);ヒト胎便由来の非酸
性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン2);血液型がA(Rh+)pの
個人より得られたヒト胃由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レー
ン3);および血液型がA(Rh+)Pの個人より得られたヒト胃由来の非酸性
グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン4)。アルミニウムにシリカゲル6
0を塗布してあるHPTLCプレートと、溶媒系としてクロロホルム/メタノー
ル/水混合溶媒(60:35:8、容積比)を用いてグリコスフィンゴリピドを
分離し、「材料と方法」の項で説明したように、2%BSAと0.1%Twee
n20を含むPBSをコーティングバッファーとして用いて結合アッセイを行っ
た。オートラジオグラフィは5時間行った。各バンドに含まれる炭水化物残基の
ナンバーを左端に記載した。
結合 ヒト胃壁全体から得た非酸性グリコスフィンゴリピド − バクテリアの標的組
織における、結合活性を有するグリコスフィンゴリピドの発現を検討するために
、ヒト胃壁全体より単離したグリコスフィンゴリピドに対するヘリコバクター
ピロリの結合を検討した。結果は、分離したグリコスフィンゴリピドをアニスア
ルデヒドで検出した薄層クロマトグラム(図6A)および35Sで標識したヘリコ
バクター ピロリ 002株の結合によって得られたオートラジオグラム(図6B
)からなる図6に示した。図6のレーンはそれぞれ以下の通りである:ヒト胎便
由来のラクトテトラオシルセラミド、4μg(レーン1);ヒト胎便由来の非酸
性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン2);血液型がA(Rh+)pの
個人より得られたヒト胃由来の非酸性グリコスフィンゴリピド、40μg(レー
ン3);および血液型がA(Rh+)Pの個人より得られたヒト胃由来の非酸性
グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン4)。アルミニウムにシリカゲル6
0を塗布してあるHPTLCプレートと、溶媒系としてクロロホルム/メタノー
ル/水混合溶媒(60:35:8、容積比)を用いてグリコスフィンゴリピドを
分離し、「材料と方法」の項で説明したように、2%BSAと0.1%Twee
n20を含むPBSをコーティングバッファーとして用いて結合アッセイを行っ
た。オートラジオグラフィは5時間行った。各バンドに含まれる炭水化物残基の
ナンバーを左端に記載した。
【0116】
これらの非酸性画分のテトラグリコシルセラミド領域の大部分をグロボシドが
占めており(図6Aのレーン4に例示されている)、グロボシドは、少なくとも
ヒトの小腸(文献46)および結腸(文献47)においては、非上皮性間質に由
来するものである。これらの画分に対するヘリコバクター ピロリの結合は検出
されなかった(図6Bのレーン4に例示されている)。しかし、血液型がA(R
h+)pである個体の胃より得られた非酸性グリコスフィンゴリピド画分は、ラ
クトシルセラミドのグロボトリアオシルセラミドへの変換を司るガラクトシルト
ランスフェラーゼを欠損している(文献49)ためにグロボシドを欠いており(
図6A、レーン3)、ヘリコバクター ピロリのテトラグリコシルセラミド領域
への結合が検出された(図6B,レーン3)。グリコスフィンゴリピドの単離に
用いた組織は、消化性潰瘍の外科手術の後に得たものであり、その量が限られて
いるために、結合活性を有するテトラグリコシルセラミドの化学的な特徴付けを
行うことはできなかった。
占めており(図6Aのレーン4に例示されている)、グロボシドは、少なくとも
ヒトの小腸(文献46)および結腸(文献47)においては、非上皮性間質に由
来するものである。これらの画分に対するヘリコバクター ピロリの結合は検出
されなかった(図6Bのレーン4に例示されている)。しかし、血液型がA(R
h+)pである個体の胃より得られた非酸性グリコスフィンゴリピド画分は、ラ
クトシルセラミドのグロボトリアオシルセラミドへの変換を司るガラクトシルト
ランスフェラーゼを欠損している(文献49)ためにグロボシドを欠いており(
図6A、レーン3)、ヘリコバクター ピロリのテトラグリコシルセラミド領域
への結合が検出された(図6B,レーン3)。グリコスフィンゴリピドの単離に
用いた組織は、消化性潰瘍の外科手術の後に得たものであり、その量が限られて
いるために、結合活性を有するテトラグリコシルセラミドの化学的な特徴付けを
行うことはできなかった。
【0117】
ヒトの胃の上皮細胞由来のグリコスフィンゴリピド − 次に本発明者らは、ヒ
トの胃の上皮細胞から単離したグリコスフィンゴリピドに対するヘリコバクター ピロリの結合について検討した。非腫瘍性の幽門組織が通常の外科手術で切除
されることは稀なため、ヘリコバクター ピロリが最も頻繁に発見される領域と
は組織学的に異なっているものの(文献50と51)、肥満症の手術の際に患者
より得られた胃底部からグリコスフィンゴリピドを単離した。
トの胃の上皮細胞から単離したグリコスフィンゴリピドに対するヘリコバクター ピロリの結合について検討した。非腫瘍性の幽門組織が通常の外科手術で切除
されることは稀なため、ヘリコバクター ピロリが最も頻繁に発見される領域と
は組織学的に異なっているものの(文献50と51)、肥満症の手術の際に患者
より得られた胃底部からグリコスフィンゴリピドを単離した。
【0118】
合計して7個体から粘膜をかき取り、そのうちの2個体からは更に非粘膜性の
残留物を得、それらからグリコスフィンゴリピドを単離した。材料の量が限られ
ているため、これらの画分の結合能はヘリコバクター ピロリ 002株および0
32株についてのみ試験した。
残留物を得、それらからグリコスフィンゴリピドを単離した。材料の量が限られ
ているため、これらの画分の結合能はヘリコバクター ピロリ 002株および0
32株についてのみ試験した。
【0119】
酸性グリコスフィンゴリピド画分に含まれる主な化合物は、薄層クロマトグラ
ムにおいてスルファチドやGM3と同じ移動度を示した。ヘリコバクター ピロ
リはこれらの主要な酸性グリコスフィンゴリピド類に結合しなかった(図示せず
)。非上皮性間質由来のグリコスフィンゴリピドに対してヘリコバクター ピロ
リは結合しないことが判明した。
ムにおいてスルファチドやGM3と同じ移動度を示した。ヘリコバクター ピロ
リはこれらの主要な酸性グリコスフィンゴリピド類に結合しなかった(図示せず
)。非上皮性間質由来のグリコスフィンゴリピドに対してヘリコバクター ピロ
リは結合しないことが判明した。
【0120】
7ケースのヒトの胃の上皮細胞から分離した非酸性グリコスフィンゴリピド画
分のうちの5ケースにおいてヘリコバクター ピロリの結合が認められ、その結
果を図7に示す。アニスアルデヒドを用いた化学検出の結果を図7Aに示す。図
7Bに示すように、7個体のうちの1個体においては、ヘリコバクター ピロリ
のテトラグリコシルセラミド領域への結合を検出した。図中のレーン1〜3は非
酸性グリコスフィンゴリピドを示し、それぞれ、対照となるイヌ小腸由来の非酸
性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン1);マウス糞便由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピド、20μg(レーン2)、ヒト胎便由来の非酸性グリコス
フィンゴリピド、40μg(レーン3)である。一方、レーン4〜8は酸性グリ
コスフィンゴリピド(80μg/レーン)を示し、5個体(表III中のケース1
〜5)のそれぞれのヒト胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピドである
。図7Bは、35Sで標識したヘリコバクター ピロリ 032株の結合により得ら
れたオートラジオグラムである。グリコスフィンゴリピドを、アルミニウムにシ
リカゲル60を塗布してあるHPTLCプレート上で、クロロホルム/メタノー
ル/水(60:35:8、容積比)混合溶媒を展開溶媒として用いて分離した。
また、2%BSA及び0.1%Tween20を含むPBSをコーティングバッ
ファーとして用い、「材料および方法」の項で説明したように結合アッセイを行
った。オートラジオグラフィは12時間行った。各バンドに含まれる炭水化物残
基のナンバーを左端に記載した。
分のうちの5ケースにおいてヘリコバクター ピロリの結合が認められ、その結
果を図7に示す。アニスアルデヒドを用いた化学検出の結果を図7Aに示す。図
7Bに示すように、7個体のうちの1個体においては、ヘリコバクター ピロリ
のテトラグリコシルセラミド領域への結合を検出した。図中のレーン1〜3は非
酸性グリコスフィンゴリピドを示し、それぞれ、対照となるイヌ小腸由来の非酸
性グリコスフィンゴリピド、40μg(レーン1);マウス糞便由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピド、20μg(レーン2)、ヒト胎便由来の非酸性グリコス
フィンゴリピド、40μg(レーン3)である。一方、レーン4〜8は酸性グリ
コスフィンゴリピド(80μg/レーン)を示し、5個体(表III中のケース1
〜5)のそれぞれのヒト胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピドである
。図7Bは、35Sで標識したヘリコバクター ピロリ 032株の結合により得ら
れたオートラジオグラムである。グリコスフィンゴリピドを、アルミニウムにシ
リカゲル60を塗布してあるHPTLCプレート上で、クロロホルム/メタノー
ル/水(60:35:8、容積比)混合溶媒を展開溶媒として用いて分離した。
また、2%BSA及び0.1%Tween20を含むPBSをコーティングバッ
ファーとして用い、「材料および方法」の項で説明したように結合アッセイを行
った。オートラジオグラフィは12時間行った。各バンドに含まれる炭水化物残
基のナンバーを左端に記載した。
【0121】
更に、既に報告されているように(文献16)、1つのケースにおいては、ジ
グリコシルセラミド領域の移動度を示す結合活性を有する化合物を見出した。結
合活性を有するテトラグリコシルセラミドを含有する画分(ケース4)及び非結
合性の画分(ケース5)をHPLCで分離し、各々のケースから分離したテトラ
グリコシルセラミドをプロトンNMRスペクトル法、電子イオン化質量分析法、
及びセラミドグリカナーゼで加水分解して得られたパーメチル化四糖類のガスク
ロマトグラフィ−電子イオン化質量分析法を用いてそれらの特性を分析した。結
果を図8に示す。図8Aは表IIIのケース4及び5の胃上皮細胞から得られたテ
トラグリコシルセラミド含有画分の薄層クロマトグラムであり、図8BとCは、
4−II画分(図8B)及び5−II画分(図8C)の500MHzプロトンN
MRスペクトルのアノメリック領域を示している。薄層クロマトグラムのレーン
は、ケース4の胃上皮由来の総非酸性グリコスフィンゴリピド、80μg(レー
ン1);ケース4の4−I画分、4μg(レーン2);ケース4の4−II画分
、4μg(レーン3);ケース5の胃上皮由来の総非酸性グリコスフィンゴリピ
ド、80μg(レーン4);ケース5の5−I画分、4μg(レーン5);ケー
ス5の5−II画分、4μg(レーン6)である。ガラスにシリカゲル60を塗
布してあるHPTLCプレートとクロロホルム/メタノール/水(60:35:
8、容積比)混合溶媒を展開溶媒として用いてグリスフィンゴリピドを分離し、
アニサルデヒドで染色した。各バンドに含まれる炭水化物残基のナンバーを左端
に記載した。プロトンNMRスペクトル法においては、0.5mg(4−II画
分)または0.3mg(5−II画分)のサンプルに対して、各々、プローブ温
度30℃で4,000回スキャンした。
グリコシルセラミド領域の移動度を示す結合活性を有する化合物を見出した。結
合活性を有するテトラグリコシルセラミドを含有する画分(ケース4)及び非結
合性の画分(ケース5)をHPLCで分離し、各々のケースから分離したテトラ
グリコシルセラミドをプロトンNMRスペクトル法、電子イオン化質量分析法、
及びセラミドグリカナーゼで加水分解して得られたパーメチル化四糖類のガスク
ロマトグラフィ−電子イオン化質量分析法を用いてそれらの特性を分析した。結
果を図8に示す。図8Aは表IIIのケース4及び5の胃上皮細胞から得られたテ
トラグリコシルセラミド含有画分の薄層クロマトグラムであり、図8BとCは、
4−II画分(図8B)及び5−II画分(図8C)の500MHzプロトンN
MRスペクトルのアノメリック領域を示している。薄層クロマトグラムのレーン
は、ケース4の胃上皮由来の総非酸性グリコスフィンゴリピド、80μg(レー
ン1);ケース4の4−I画分、4μg(レーン2);ケース4の4−II画分
、4μg(レーン3);ケース5の胃上皮由来の総非酸性グリコスフィンゴリピ
ド、80μg(レーン4);ケース5の5−I画分、4μg(レーン5);ケー
ス5の5−II画分、4μg(レーン6)である。ガラスにシリカゲル60を塗
布してあるHPTLCプレートとクロロホルム/メタノール/水(60:35:
8、容積比)混合溶媒を展開溶媒として用いてグリスフィンゴリピドを分離し、
アニサルデヒドで染色した。各バンドに含まれる炭水化物残基のナンバーを左端
に記載した。プロトンNMRスペクトル法においては、0.5mg(4−II画
分)または0.3mg(5−II画分)のサンプルに対して、各々、プローブ温
度30℃で4,000回スキャンした。
【0122】
ヒト胃上皮細胞から得たテトラグリコシルセラミド画分のプロトンNMRスペ
クトル分析 − ケース4から分離した4−II画分のプロトンNMRスペクトル
(図8B)は、4.81ppm(Galα)、4.52ppm(GalNAcβ
)、4.26ppm(Galβ)及び4.20/4.17ppm(Glcβ)に
現れるグロボシドのアノメリックシグナルによって特徴付けられる。しかしなが
ら、GalαのH1シグナルのふもとの小さなピークは、この画分中に他のグリ
コスフィンゴリピドもまた存在することを示した。このシグナルは、ラクトテト
ラオシルセラミドのGacNAcβのH1シグナルと一致し、グロボシドの共鳴
シグナル下に他のシグナルが隠れている可能性を示した。しかし、グロボトリア
オシルセラミドのGalαのH1も、非常に近い化学シフトを有している。正確
なシフトは、温度や他の要素によって変化する。この点を解決するために、本発
明者らはラクトテトラオシルセラミド、グロボテトラオシルセラミド、及びグロ
ボトリアオシルセラミドの400MHzにおける対照となるスペクトルを比較し
た。対照となるラクトテトラオシルセラミド及びグロボテトラオシルセラミドの
混合物も調製し、500MHzで測定した。これらの比較は、4.79ppmに
おけるシグナルが、ラクトテトラオシルセラミドのN−アセチルグルコサミンの
β−アノメリックプロトンに属することを明確に示した。このことは、ケース4
においてより早く溶離してくるテトラグリコシルセラミド含有画分(4−I画分
)を分析することによって更に確認された。このときは、ガラクトースの2つの
重複しないα−アノメリックシグナルが検出され、一方はグロボテトラオシルセ
ラミドの内側のGalαのH1(4.81ppm)に対応し、他方はグロボテト
ラオシルセラミドの末端のGalαのH1(4.78ppm)に対応することが
分かった(図示せず)。
クトル分析 − ケース4から分離した4−II画分のプロトンNMRスペクトル
(図8B)は、4.81ppm(Galα)、4.52ppm(GalNAcβ
)、4.26ppm(Galβ)及び4.20/4.17ppm(Glcβ)に
現れるグロボシドのアノメリックシグナルによって特徴付けられる。しかしなが
ら、GalαのH1シグナルのふもとの小さなピークは、この画分中に他のグリ
コスフィンゴリピドもまた存在することを示した。このシグナルは、ラクトテト
ラオシルセラミドのGacNAcβのH1シグナルと一致し、グロボシドの共鳴
シグナル下に他のシグナルが隠れている可能性を示した。しかし、グロボトリア
オシルセラミドのGalαのH1も、非常に近い化学シフトを有している。正確
なシフトは、温度や他の要素によって変化する。この点を解決するために、本発
明者らはラクトテトラオシルセラミド、グロボテトラオシルセラミド、及びグロ
ボトリアオシルセラミドの400MHzにおける対照となるスペクトルを比較し
た。対照となるラクトテトラオシルセラミド及びグロボテトラオシルセラミドの
混合物も調製し、500MHzで測定した。これらの比較は、4.79ppmに
おけるシグナルが、ラクトテトラオシルセラミドのN−アセチルグルコサミンの
β−アノメリックプロトンに属することを明確に示した。このことは、ケース4
においてより早く溶離してくるテトラグリコシルセラミド含有画分(4−I画分
)を分析することによって更に確認された。このときは、ガラクトースの2つの
重複しないα−アノメリックシグナルが検出され、一方はグロボテトラオシルセ
ラミドの内側のGalαのH1(4.81ppm)に対応し、他方はグロボテト
ラオシルセラミドの末端のGalαのH1(4.78ppm)に対応することが
分かった(図示せず)。
【0123】
ラクトテトラオシルセラミドの存在は、グロボトリアオシルセラミド及びグロ
ボテトラオシルセラミドのN−アセタミドガラクトースと比較したN−アセタミ
ドグルコース(文献52)のメチルシグナルの違いをも生じる。GalNAcの
メチルシグナルは1.85ppmに現れ、ラクトテトラオシルセラミドのGlc
NAcのメチルシグナルは1.82ppmに現れた。これは対照としているスペ
クトルと一致し、文献53に報告された値とも極めて近いものである。メチルシ
グナルの強度から、4−II画分は、およそ5%のラクトテトラオシルセラミド
を含有すると判断した。
ボテトラオシルセラミドのN−アセタミドガラクトースと比較したN−アセタミ
ドグルコース(文献52)のメチルシグナルの違いをも生じる。GalNAcの
メチルシグナルは1.85ppmに現れ、ラクトテトラオシルセラミドのGlc
NAcのメチルシグナルは1.82ppmに現れた。これは対照としているスペ
クトルと一致し、文献53に報告された値とも極めて近いものである。メチルシ
グナルの強度から、4−II画分は、およそ5%のラクトテトラオシルセラミド
を含有すると判断した。
【0124】
ケース5においてより早く溶離してくるテトラグリコシルセラミド含有画分(
5−I画分)は、4.81ppm及び4.78ppmにおけるα−アノメリック
シグナルによって各々証明されているように、グロボトリアオシルセラミド及び
グロボテトラオシルセラミドの両方を含有していた(図示せず)。図8Cに示す
、より遅く溶離してくるテトラグリコシルセラミド含有画分(5−II画分)は
また、ラクトネオテトラオシルセラミドのGlcNAcβに対応する4.65p
pmのβ−ダブレット(文献53)も含有していた。このグリコスフィンゴリピ
ドのN−アセタミドグルコースは、1.82ppmのメチルシグナルを有する。
これはラクトネオテトラオシルセラミドに関する先行データ(文献52)とも符
合するものである。
5−I画分)は、4.81ppm及び4.78ppmにおけるα−アノメリック
シグナルによって各々証明されているように、グロボトリアオシルセラミド及び
グロボテトラオシルセラミドの両方を含有していた(図示せず)。図8Cに示す
、より遅く溶離してくるテトラグリコシルセラミド含有画分(5−II画分)は
また、ラクトネオテトラオシルセラミドのGlcNAcβに対応する4.65p
pmのβ−ダブレット(文献53)も含有していた。このグリコスフィンゴリピ
ドのN−アセタミドグルコースは、1.82ppmのメチルシグナルを有する。
これはラクトネオテトラオシルセラミドに関する先行データ(文献52)とも符
合するものである。
【0125】
ヒト胃上皮細胞から得たテトラグリコシルセラミド画分の電子イオン化質量分
析 − ケース4及びケース5からそれぞれ得られた4−II画分及び5−II画
分のパーメチル化誘導体の電子イオン化質量分析法により得られた質量スペクト
ル(図示せず)は非常に似ていた。双方のスペクトルにおいて、m/z260及
び228(即ち260−32)におけるイオンは顕著であり、末端HexNを示
すものであった。一方、末端Hexを示すm/z219におけるイオンは見出さ
れなかった。m/z945におけるイオンが末端HexN−Hexの存在を示し
た。炭水化物鎖の全長及び脂肪酸の一部を含有するm/z945(944+1)
におけるフラグメントイオンは、HexN−HexHex−Hexなる炭水化物
配列を示していた。
析 − ケース4及びケース5からそれぞれ得られた4−II画分及び5−II画
分のパーメチル化誘導体の電子イオン化質量分析法により得られた質量スペクト
ル(図示せず)は非常に似ていた。双方のスペクトルにおいて、m/z260及
び228(即ち260−32)におけるイオンは顕著であり、末端HexNを示
すものであった。一方、末端Hexを示すm/z219におけるイオンは見出さ
れなかった。m/z945におけるイオンが末端HexN−Hexの存在を示し
た。炭水化物鎖の全長及び脂肪酸の一部を含有するm/z945(944+1)
におけるフラグメントイオンは、HexN−HexHex−Hexなる炭水化物
配列を示していた。
【0126】
セラミド部分のフラグメントイオン、イモニウムイオン及び分子イオンの相対
強度は、4−II画分に含まれる主要なセラミド種が、d18:1−16:0、
d18:1−h24:0及びd18:1−h24:1であり、5−II画分は主
として、d18:1−16:0、d18:1−22:0、d18:1−24:0
、d18:1−24:1及びd18:1−h24:0のセラミド種を含有するこ
とを示した。
強度は、4−II画分に含まれる主要なセラミド種が、d18:1−16:0、
d18:1−h24:0及びd18:1−h24:1であり、5−II画分は主
として、d18:1−16:0、d18:1−22:0、d18:1−24:0
、d18:1−24:1及びd18:1−h24:0のセラミド種を含有するこ
とを示した。
【0127】
このように、電子イオン化質量分析法では2つのサンプルの主要な化合物であ
るグロボサイドのみが特定され、プロトンNMR分析によってその存在が示唆さ
れた、画分中の少量の化合物は電子イオン化質量分析法で識別することはできな
かった。しかし、後述するように、クロマトグラフィ法と質量分析法を併用して
分離能を上げることで、少量の化合物の同定が可能となった。
るグロボサイドのみが特定され、プロトンNMR分析によってその存在が示唆さ
れた、画分中の少量の化合物は電子イオン化質量分析法で識別することはできな
かった。しかし、後述するように、クロマトグラフィ法と質量分析法を併用して
分離能を上げることで、少量の化合物の同定が可能となった。
【0128】
ヒト胃上皮細胞由来のパーメチル化四糖類の高温ガスクロマトグラフィ−電子
イオン化質量分析 − ケース4の4−II画分およびケース5の5−II画分を
セラミドグリカナーゼで加水分解し、遊離した四糖類をパーメチル化し、ガスク
ロマトグラフィおよびガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析によって分
析した。結果を図9および図10にまとめた。それぞれのクロマトグラムのピー
クは、α配座異性体とβ配座異性体に分離している。
イオン化質量分析 − ケース4の4−II画分およびケース5の5−II画分を
セラミドグリカナーゼで加水分解し、遊離した四糖類をパーメチル化し、ガスク
ロマトグラフィおよびガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析によって分
析した。結果を図9および図10にまとめた。それぞれのクロマトグラムのピー
クは、α配座異性体とβ配座異性体に分離している。
【0129】
図9は、セラミドグリカナーゼで遊離したパーメチル化四糖類の再構成イオン
クロマトグラムである。ランAは、対照となるグロボシド、ラクトテトラオシル
セラミドおよびラクトネオテトラオシルセラミドの混合物であり、ランBは、表
IIIのケース4の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミドであり、ランC
は、表IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミドである。
分析条件は「材料と方法」の項に記載した。対照となる混合物のオリゴ糖には印
をつけた。
クロマトグラムである。ランAは、対照となるグロボシド、ラクトテトラオシル
セラミドおよびラクトネオテトラオシルセラミドの混合物であり、ランBは、表
IIIのケース4の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミドであり、ランC
は、表IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミドである。
分析条件は「材料と方法」の項に記載した。対照となる混合物のオリゴ糖には印
をつけた。
【0130】
図10は、高温ガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析法で得た、対照
となるグリコスフィンゴリピド(図10のIおよびII)、表IIIのケース4の
胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミド画分(図10のIII)および表
IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミド画分(図10の
IV)をそれぞれセラミドグリカナーゼで処理し、遊離したパーメチル化オリゴ
糖の質量スペクトルである。分析条件は「材料と方法」の項に記載した。ランA
〜Cという表記は、図10に示すトータルイオンクロマトグラムの部分を指して
いる。対照となるスペクトルには、そこから読み取ることのできる化学式を記載
した。
となるグリコスフィンゴリピド(図10のIおよびII)、表IIIのケース4の
胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミド画分(図10のIII)および表
IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルオシルセラミド画分(図10の
IV)をそれぞれセラミドグリカナーゼで処理し、遊離したパーメチル化オリゴ
糖の質量スペクトルである。分析条件は「材料と方法」の項に記載した。ランA
〜Cという表記は、図10に示すトータルイオンクロマトグラムの部分を指して
いる。対照となるスペクトルには、そこから読み取ることのできる化学式を記載
した。
【0131】
ヘリコバクター ピロリ結合性を示したケース4の胃上皮の四糖類は、図9の
ランBが示すように、2本のピークに分離した。顕著なピークは、対照としたグ
ロボシド由来の糖と同じ保持時間で溶離したが、小さなピークは対照としたラク
トテトラオシルセラミド由来の糖と同じ保持時間で溶離した。
ランBが示すように、2本のピークに分離した。顕著なピークは、対照としたグ
ロボシド由来の糖と同じ保持時間で溶離したが、小さなピークは対照としたラク
トテトラオシルセラミド由来の糖と同じ保持時間で溶離した。
【0132】
ヘリコバクター ピロリ結合性を示さないケース5の胃上皮の四糖類も2本の
ピークに分離し(図9のランC)、最も顕著なピークは、対照としたグロボシド
由来の糖と同じ保持時間で溶離した。この場合には、小さい方のピークは対照と
したラクトネオテトラオシルセラミド由来の糖と同じ保持時間で溶離した。
ピークに分離し(図9のランC)、最も顕著なピークは、対照としたグロボシド
由来の糖と同じ保持時間で溶離した。この場合には、小さい方のピークは対照と
したラクトネオテトラオシルセラミド由来の糖と同じ保持時間で溶離した。
【0133】
ヘリコバクター ピロリ結合性を示すケース4およびヘリコバクター ピロリ結
合性を示さないケース5におけるテトラグリコシルセラミド画分の違いを更に実
証するために、パーメチル化オリゴ糖の質量スペクトルを測定した(図10)。
両方のケースにおいて、最も顕著なピークのスペクトルは対照としたグロボシド
のスペクトルと一致した(データは示さない)。しかし、ヘリコバクター ピロ
リ結合性を示すケース4(図10のIII)およびヘリコバクター ピロリ結合
性を示さないケース5(図10のIV)において、少量しか含まれていない四糖
類のスペクトルにはいくつかの相違点があった。
合性を示さないケース5におけるテトラグリコシルセラミド画分の違いを更に実
証するために、パーメチル化オリゴ糖の質量スペクトルを測定した(図10)。
両方のケースにおいて、最も顕著なピークのスペクトルは対照としたグロボシド
のスペクトルと一致した(データは示さない)。しかし、ヘリコバクター ピロ
リ結合性を示すケース4(図10のIII)およびヘリコバクター ピロリ結合
性を示さないケース5(図10のIV)において、少量しか含まれていない四糖
類のスペクトルにはいくつかの相違点があった。
【0134】
両者のスペクトルにおいて、末端のHex−HexN−Hex炭化水素配列を
示すフラグメントイオンは、m/z187(219−32)、219、432(
464−32)、464および668にあった。しかしながら、ケース5の溶離
の遅いピークのスペクトルには、m/z182のフラグメントイオンが最も顕著
であったものの、このイオンはケース4の溶離の遅いピークのスペクトルには存
在しない。m/z182のフラグメントイオンは、2型炭水化物鎖であるGal
β4GlcNAcβ(文献41、42)に特徴的なイオンであるが、現在では、
イオン源温度を280℃以上に設定したときにのみ観測されることが報告されて
いる(文献54)。
示すフラグメントイオンは、m/z187(219−32)、219、432(
464−32)、464および668にあった。しかしながら、ケース5の溶離
の遅いピークのスペクトルには、m/z182のフラグメントイオンが最も顕著
であったものの、このイオンはケース4の溶離の遅いピークのスペクトルには存
在しない。m/z182のフラグメントイオンは、2型炭水化物鎖であるGal
β4GlcNAcβ(文献41、42)に特徴的なイオンであるが、現在では、
イオン源温度を280℃以上に設定したときにのみ観測されることが報告されて
いる(文献54)。
【0135】
ケース5の糖のスペクトルにおいても、対照とするラクトネオテトラオシルセ
ラミドのスペクトル(図10のII)と同様に、m/z432(464−32)
のフラグメントイオンが最も顕著だった。これは、Galβ3GlcNAcβ鎖
からよりもGalβ4GlcNAcβ鎖(C2−C3からの可能性が最も高い)
からメタノールが取り除かれやすいことを示している。
ラミドのスペクトル(図10のII)と同様に、m/z432(464−32)
のフラグメントイオンが最も顕著だった。これは、Galβ3GlcNAcβ鎖
からよりもGalβ4GlcNAcβ鎖(C2−C3からの可能性が最も高い)
からメタノールが取り除かれやすいことを示している。
【0136】
ケース4の糖は、最も強いフラグメントイオンをm/z228に示した。この
イオンは、対照としたラクトテトラオシルセラミドのスペクトルにおいても顕著
であった(図10のI)。m/z260にイオンが存在しないので、これはおそ
らく内側のGlcNAcに由来するものである。
イオンは、対照としたラクトテトラオシルセラミドのスペクトルにおいても顕著
であった(図10のI)。m/z260にイオンが存在しないので、これはおそ
らく内側のGlcNAcに由来するものである。
【0137】
結果としては、ケース4および5のテトラグリコシルセラミド由来のパーメチ
ル化オリゴ糖のガスクロマトグラフィおよびガスクロマトグラフィ−電子イオン
化質量分析によって、これらの画分のプロトンNMRスペクトル法の結果を確認
した。両画分に含まれる主要な化合物はグロボテトラオースと同定されたものの
、少量しか含まれない化合物は異なっていた。ヘリコバクター ピロリ結合性を
示したケース4においては、少量しか含まれない化合物はラクトテトラオースで
あり、ヘリコバクター ピロリ結合性を示さないケース5のそれはネオラクトテ
トラオースだった。
ル化オリゴ糖のガスクロマトグラフィおよびガスクロマトグラフィ−電子イオン
化質量分析によって、これらの画分のプロトンNMRスペクトル法の結果を確認
した。両画分に含まれる主要な化合物はグロボテトラオースと同定されたものの
、少量しか含まれない化合物は異なっていた。ヘリコバクター ピロリ結合性を
示したケース4においては、少量しか含まれない化合物はラクトテトラオースで
あり、ヘリコバクター ピロリ結合性を示さないケース5のそれはネオラクトテ
トラオースだった。
【0138】
ヘリコバクター ピロリ分離株におけるラクトテトラオシルセラミド結合性の
発現頻度 − 表Iに挙げた66株のヘリコバクター ピロリ分離株の薄層クロマ
トグラム上でグリコスフィンゴリピドへの結合性を分析することで、ラクトテト
ラオシルセラミド結合特性の発現頻度を評価した。結合アッセイのために、バク
テリアを保存培養物から培養し、クロマトグラム結合アッセイでヒト胎便由来の
ラクトテトラオシルセラミドに対するヘリコバクター ピロリ株の結合を調べた
。結合した場合には、図1Bのレーン6と同様のパターンを示した。結合しなか
った株は、保存培養物から更に2回培養しなおし、クロマトグマム結合アッセイ
によりアッセイをしなおした。すなわち、3度続けてアッセイでラクトテトラオ
シルセラミドに結合しなかった株を非結合性であると判断した。この基準による
と、分析した66株のうちの9株(表Iに示した15株、65株、176株、1
98株、239株、269株、271株、272株およびBH000334株)
が非結合性であったが、残りの分離株である57株(全体の86%)はラクトテ
トラオシルセラミド結合能を発現していた。
発現頻度 − 表Iに挙げた66株のヘリコバクター ピロリ分離株の薄層クロマ
トグラム上でグリコスフィンゴリピドへの結合性を分析することで、ラクトテト
ラオシルセラミド結合特性の発現頻度を評価した。結合アッセイのために、バク
テリアを保存培養物から培養し、クロマトグラム結合アッセイでヒト胎便由来の
ラクトテトラオシルセラミドに対するヘリコバクター ピロリ株の結合を調べた
。結合した場合には、図1Bのレーン6と同様のパターンを示した。結合しなか
った株は、保存培養物から更に2回培養しなおし、クロマトグマム結合アッセイ
によりアッセイをしなおした。すなわち、3度続けてアッセイでラクトテトラオ
シルセラミドに結合しなかった株を非結合性であると判断した。この基準による
と、分析した66株のうちの9株(表Iに示した15株、65株、176株、1
98株、239株、269株、271株、272株およびBH000334株)
が非結合性であったが、残りの分離株である57株(全体の86%)はラクトテ
トラオシルセラミド結合能を発現していた。
【0139】
考察
赤血球および唾液を使った血清学的分類によると、ケース4の血液型はALe
(a+b−)非分泌型個体であり、これはこの個体の胃粘膜にヘリコバクター
ピロリ結合性非置換ラクトテトラオシルセラミドが存在していることと一致した
。しかしながら、Leb決定基に対するモノクローナル抗体の結合実験によって
、かなりの量のLeb−6グリコスフィンゴリピドが、この個体から分離した非
酸性グリコスフィンゴリピド画分、さらには他の個体の胃検体由来の非酸性画分
に存在することが見出された(データは記載しない)。以上の知見は、ヒトの胃
粘膜におけるルイス血液型抗原の発現は赤血球や唾液におけるルイス抗原の発現
とは相関関係がないことを示しており、他のヒト組織、例えば尿路上皮組織(文
献61、62)および大腸(文献47,63)に関する従来の報告と同じである
。
(a+b−)非分泌型個体であり、これはこの個体の胃粘膜にヘリコバクター
ピロリ結合性非置換ラクトテトラオシルセラミドが存在していることと一致した
。しかしながら、Leb決定基に対するモノクローナル抗体の結合実験によって
、かなりの量のLeb−6グリコスフィンゴリピドが、この個体から分離した非
酸性グリコスフィンゴリピド画分、さらには他の個体の胃検体由来の非酸性画分
に存在することが見出された(データは記載しない)。以上の知見は、ヒトの胃
粘膜におけるルイス血液型抗原の発現は赤血球や唾液におけるルイス抗原の発現
とは相関関係がないことを示しており、他のヒト組織、例えば尿路上皮組織(文
献61、62)および大腸(文献47,63)に関する従来の報告と同じである
。
【0140】
非分泌型個体の十二指腸潰瘍の罹患率の増加(文献64〜66)を考慮すると
、この個体が非分泌型であったとの知見は興味深いものである。最近の研究(文
献67)によると、非分泌型であることとヘリコバクター ピロリに感染しやす
いことには関連がないとの報告がある。しかしながら、分泌型であるか否かは、
菌の定着によって生じる結果、すなわち、非分泌型個体に見られる消化性潰瘍罹
患率の増加は、個体の胃上皮細胞にヘリコバクター ピロリ結合性ラクトテトラ
オシルセラミドが存在しているためであると考えられる。
、この個体が非分泌型であったとの知見は興味深いものである。最近の研究(文
献67)によると、非分泌型であることとヘリコバクター ピロリに感染しやす
いことには関連がないとの報告がある。しかしながら、分泌型であるか否かは、
菌の定着によって生じる結果、すなわち、非分泌型個体に見られる消化性潰瘍罹
患率の増加は、個体の胃上皮細胞にヘリコバクター ピロリ結合性ラクトテトラ
オシルセラミドが存在しているためであると考えられる。
【0141】
本研究の実験条件においては、ヘリコバクター ピロリはラクトテトラオシル
セラミドを認識し、その一方では、ヒトの胃上皮細胞から分離した酸性画分中の
スルファチドおよびGM3ガングリオシドと仮に同定したグリコスフィンゴリピ
ドには結合しなかった。ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラミド
への結合は、バクテリアを寒天培地で培養した場合にも、液体培地で培養した場
合にも検出されたことから、培養条件の違いによる影響を受けなかった。さらに
、ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラミドへの結合は、ヘリコバ
クター ピロリの培養時間が12時間の時にも120時間の時にも検出された。
セラミドを認識し、その一方では、ヒトの胃上皮細胞から分離した酸性画分中の
スルファチドおよびGM3ガングリオシドと仮に同定したグリコスフィンゴリピ
ドには結合しなかった。ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラミド
への結合は、バクテリアを寒天培地で培養した場合にも、液体培地で培養した場
合にも検出されたことから、培養条件の違いによる影響を受けなかった。さらに
、ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラミドへの結合は、ヘリコバ
クター ピロリの培養時間が12時間の時にも120時間の時にも検出された。
【0142】
ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラミドへの結合は、Leb結合
性付着因子をコードしている遺伝子が不活性であるbabAlA2変異体にも見
られた(データは記載しない、文献68参照)。したがって、ヘリコバクター
ピロリのLeb決定基への結合とラクトテトラオシルセラミドへの結合は、2つ
の別個の結合特異性を示している。
性付着因子をコードしている遺伝子が不活性であるbabAlA2変異体にも見
られた(データは記載しない、文献68参照)。したがって、ヘリコバクター
ピロリのLeb決定基への結合とラクトテトラオシルセラミドへの結合は、2つ
の別個の結合特異性を示している。
【0143】
Leb決定基(Fucα2Galβ3(Fucα4)GlcNAcβ)は、ラ
クトテトラオシルセラミドの末端部分である1型二糖単位を基本にしている。し
かしながら、ヘリコバクター ピロリとLeb決定基との相互作用はフコースに依
存しており、末端ガラクトースの2位にα―フコースが存在することが最小必須
要件であり、この相互作用は、N−アセチルグルコサミンの4位にα−フコース
を導入することで強くなる(文献9)。これに対してヘリコバクター ピロリの
ラクトテトラオシルセラミドへの結合においては、置換した基本受容体配列につ
いて調べた全ての試験において相互作用が完全に失われたことから、置換してい
ない炭化水素鎖が必要である。
クトテトラオシルセラミドの末端部分である1型二糖単位を基本にしている。し
かしながら、ヘリコバクター ピロリとLeb決定基との相互作用はフコースに依
存しており、末端ガラクトースの2位にα―フコースが存在することが最小必須
要件であり、この相互作用は、N−アセチルグルコサミンの4位にα−フコース
を導入することで強くなる(文献9)。これに対してヘリコバクター ピロリの
ラクトテトラオシルセラミドへの結合においては、置換した基本受容体配列につ
いて調べた全ての試験において相互作用が完全に失われたことから、置換してい
ない炭化水素鎖が必要である。
【0144】
図12は、ラクトテトラオシルセラミドの最小エネルギー分子モデルを示す(
表IIのケース2、図12A)。比較のためにLeb−6グリコスフィンゴリピド
(表IIのケース6、図12C)および2種の他のヘリコバクター ピロリ非結合
性物質、即ち、Leb−5グリコスフィンゴリピド(表IIのケース5、図12B
)および脱フコース化B6 1型グリコスフィンゴリピド(表IIのケース8、図
12D)の最小エネルギー分子モデルも共に示す。上半部に示してある図は、対
応するモデルを上から見たものである。GlcβCer結合は延伸した立体配座
をとっていることがわかる。図12のBからDにおいては、ラクトテトラオシル
セラミドの基本構造を網掛けで示し、フコースのメチル基の炭素とGlcNAc
のアセトアミド基の炭素を黒で示す。ラクトテトラオシルセラミドのヘリコバク
ター ピロリ結合エピトープを構成している重要な部分の識別するために検討し
たラクトトリアオシルセラミド(ケース1)およびアセトアミド部分をアミンに
還元したラクトテトラオシルセラミド(ケース3)は、ラクトテトラオシルセラ
ミドの末端二糖のGalβ3GlcNAcβ3がエピトープを構成していること
を示した。後者の構造(ケース3)がヘリコバクター ピロリに結合しないとの
知見は、さらに次の可能性を示した:無傷のアセトアミド基がヘリコバクター
ピロリとの結合に必須であるか、または還元によって生じたアミンは、ラクトテ
トラオシルセラミド内のGalβ4の2位水酸基と水素結合による相互作用にも
関与しないので、ラクトテトラオシルセラミドの立体配座が変化している。この
二つの効果が組み合あわされていることも考えられる。さらに、ラクトテトラオ
シルセラミドの末端GalにGalα3(ケース8)またはFucα2(ケース
4)を結合して糖鎖を延伸した物質、あるいは末端から2番目のGlcNAcを
Fucα4(ケース5)で置換した物質がヘリコバクター ピロリと結合しない
との知見は、末端二糖であるGalβ3GlcNAcβ3の大部分が結合を司る
付着因子との相互作用に直接関与していることを示唆している。
表IIのケース2、図12A)。比較のためにLeb−6グリコスフィンゴリピド
(表IIのケース6、図12C)および2種の他のヘリコバクター ピロリ非結合
性物質、即ち、Leb−5グリコスフィンゴリピド(表IIのケース5、図12B
)および脱フコース化B6 1型グリコスフィンゴリピド(表IIのケース8、図
12D)の最小エネルギー分子モデルも共に示す。上半部に示してある図は、対
応するモデルを上から見たものである。GlcβCer結合は延伸した立体配座
をとっていることがわかる。図12のBからDにおいては、ラクトテトラオシル
セラミドの基本構造を網掛けで示し、フコースのメチル基の炭素とGlcNAc
のアセトアミド基の炭素を黒で示す。ラクトテトラオシルセラミドのヘリコバク
ター ピロリ結合エピトープを構成している重要な部分の識別するために検討し
たラクトトリアオシルセラミド(ケース1)およびアセトアミド部分をアミンに
還元したラクトテトラオシルセラミド(ケース3)は、ラクトテトラオシルセラ
ミドの末端二糖のGalβ3GlcNAcβ3がエピトープを構成していること
を示した。後者の構造(ケース3)がヘリコバクター ピロリに結合しないとの
知見は、さらに次の可能性を示した:無傷のアセトアミド基がヘリコバクター
ピロリとの結合に必須であるか、または還元によって生じたアミンは、ラクトテ
トラオシルセラミド内のGalβ4の2位水酸基と水素結合による相互作用にも
関与しないので、ラクトテトラオシルセラミドの立体配座が変化している。この
二つの効果が組み合あわされていることも考えられる。さらに、ラクトテトラオ
シルセラミドの末端GalにGalα3(ケース8)またはFucα2(ケース
4)を結合して糖鎖を延伸した物質、あるいは末端から2番目のGlcNAcを
Fucα4(ケース5)で置換した物質がヘリコバクター ピロリと結合しない
との知見は、末端二糖であるGalβ3GlcNAcβ3の大部分が結合を司る
付着因子との相互作用に直接関与していることを示唆している。
【0145】
シアル酸(ガングリオシド)を包含しているグリコスフィンゴリピドに対する
ヘリコバクター ピロリの結合が報告されている(文献80)。しかしながら、
シアル酸結合能のないヘリコバクター ピロリ(例えばCCUG17875株)
や結合能がシアル酸に依存するヘリコバクター ピロリ(例えばCCUG178
74株)はラクトテトラオシルセラミドを認識した(図11を参照)。さらに、
ラクトテトラオシルセラミドの末端Galをα3結合をなすシアル酸で置換した
ものは、表IIのケース11に示すように、ヘリコバクター ピロリとの結合性を
完全に失った。したがって、ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラ
ミドへの結合能は、ガングリオシドの認識とは関係ない。
ヘリコバクター ピロリの結合が報告されている(文献80)。しかしながら、
シアル酸結合能のないヘリコバクター ピロリ(例えばCCUG17875株)
や結合能がシアル酸に依存するヘリコバクター ピロリ(例えばCCUG178
74株)はラクトテトラオシルセラミドを認識した(図11を参照)。さらに、
ラクトテトラオシルセラミドの末端Galをα3結合をなすシアル酸で置換した
ものは、表IIのケース11に示すように、ヘリコバクター ピロリとの結合性を
完全に失った。したがって、ヘリコバクター ピロリのラクトテトラオシルセラ
ミドへの結合能は、ガングリオシドの認識とは関係ない。
【0146】
図12Cの構造を上から見た図(ページの左側の図)に示すように、Leb決
定基においては、2個のフコースによって覆われているGlcNAcβ3残基は
接近しがたい部分であり、末端から2番目にあるGalβ3もある程度は接近し
がたい部分である。さらに、ヘリコバクター ピロリのLebへの結合は、構造同
等体であるLeyによって阻害される(文献9)ので、LebのGlcNAcβ3
残基はヘリコバクター ピロリのこの化合物への結合に必須ではない。Leb−6
およびLey−6の末端四糖部分の最小エネルギー構造の比較によると、両者の
差異はGlcNAcβ3残基が約180度回転していることのみであり、Leb
構造のGlcNAcβ3残基のアセタミド部分(または残基全体である可能性が
高い)がヘリコバクター ピロリの結合に必須でないものの、ラクトテトラオシ
ルセラミドにおいてはこの逆であることがわかる。さらに、ラクトテトラオシル
セラミドの末端Galβ3の環平面とLeb構造の対応する平面のなす角度は、
フコース単位が2個結合したことによる混み合いのために40度近い値であり、
上記2種の構造がヘリコバクター ピロリに対する別個の受容体として扱わなけ
ればならない理由を示している。
定基においては、2個のフコースによって覆われているGlcNAcβ3残基は
接近しがたい部分であり、末端から2番目にあるGalβ3もある程度は接近し
がたい部分である。さらに、ヘリコバクター ピロリのLebへの結合は、構造同
等体であるLeyによって阻害される(文献9)ので、LebのGlcNAcβ3
残基はヘリコバクター ピロリのこの化合物への結合に必須ではない。Leb−6
およびLey−6の末端四糖部分の最小エネルギー構造の比較によると、両者の
差異はGlcNAcβ3残基が約180度回転していることのみであり、Leb
構造のGlcNAcβ3残基のアセタミド部分(または残基全体である可能性が
高い)がヘリコバクター ピロリの結合に必須でないものの、ラクトテトラオシ
ルセラミドにおいてはこの逆であることがわかる。さらに、ラクトテトラオシル
セラミドの末端Galβ3の環平面とLeb構造の対応する平面のなす角度は、
フコース単位が2個結合したことによる混み合いのために40度近い値であり、
上記2種の構造がヘリコバクター ピロリに対する別個の受容体として扱わなけ
ればならない理由を示している。
【0147】
図11は、シアル酸結合性ヘリコバクター ピロリであるCCUG17874
株(図11B)およびシアル酸結合能のないヘリコバクター ピロリであるCC
UG17875株(図11C)による、ラクトテトラオシルセラミドの認識を図
示している。図11Aのクロマトグラムは、アニスアルデヒドで染色したもので
ある。レーン1はヒト赤血球由来のグロボシド(GalNAcβ3Galα4G
alβ4Glcβ1Cer)、レーン2はヒト胎便由来のラクトテトラオシルセ
ラミド(Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)、レーン3
はGM3ガングリオシド(NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer)、レー
ン4はヒト顆粒球由来のガングリオシドである。上記2株のヘリコバクター ピ
ロリはラクトテトラオシルセラミド(レーン2)を認識し、シアル酸結合能をも
つCCUG17874株はヒト顆粒球由来のガングリオシド(レーン4)に結合し
た。
株(図11B)およびシアル酸結合能のないヘリコバクター ピロリであるCC
UG17875株(図11C)による、ラクトテトラオシルセラミドの認識を図
示している。図11Aのクロマトグラムは、アニスアルデヒドで染色したもので
ある。レーン1はヒト赤血球由来のグロボシド(GalNAcβ3Galα4G
alβ4Glcβ1Cer)、レーン2はヒト胎便由来のラクトテトラオシルセ
ラミド(Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcβ1Cer)、レーン3
はGM3ガングリオシド(NeuAcα3Galβ4Glcβ1Cer)、レー
ン4はヒト顆粒球由来のガングリオシドである。上記2株のヘリコバクター ピ
ロリはラクトテトラオシルセラミド(レーン2)を認識し、シアル酸結合能をも
つCCUG17874株はヒト顆粒球由来のガングリオシド(レーン4)に結合し
た。
【0148】分子モデル実験 − ラクトテトラオシルセラミド構造とガングリオテトラオシル セラミド構造の交叉結合性
ヘリコバクター ピロリがラクトテトラオシルセラミドの末端二糖に特異的に
結合することが最近報告された。このことはガングリオテトラオシルセラミド結
合性エピトープを理解するための情報を提供する。ラクトテトラオシルセラミド
とガングリオテトラオシルセラミドの2種の間に見られる主な違いは2番目と3
番目の糖残基間の結合であり、GalNAc(GlcNAc)の4位における差
異を無視すれば、末端は同じ二糖の配列である。ガングリオトリアオシルセラミ
ドの脱N−アシル化体およびガングリオテトラオシルセラミドの脱N−アシル化
体がヘリコバクター ピロリに結合しないという知見と共に、ヘリコバクター ピ
ロリへの親和性が前者のグリコスフィンゴリピドにくらべて後者のグリコスフィ
ンゴリピドにおいて劇的に増加するという知見(文献16)は、ガングリオテト
ラオシルセラミドの末端二糖もまた結合エピトープを形成していることを強く示
している。ラクトテトラオシルセラミド体およびガングリオテトラオシルセラミ
ド体のすべてについて最小エネルギー状態と考えられる配座異性体を作成し、対
にして比較すると、少なくとも2対の配座異性体においては、それぞれの末端二
糖からなる結合エピトープが同一の形で表せることが判明した(図13)。この
知見は、同一のバクテリア付着因子が2種のグリコスフィンゴリピドの結合に関
与していることを示唆している。さらに、Glcβ1Cer結合の立体配座の違
いは、薄層クロマトグラムアッセイ(図1)において、ヘリコバクター ピロリ
は他の脂質や胆汁酸の塩(例えばTween20やデオキシコレート)を使用し
た時にのみラクトテトラオシルセラミドに結合するが、ガングリオテトラオシル
セラミドとの結合は、他の脂質や胆汁酸の塩の添加による影響をわずかしか受け
ないことによって支持されている。したがって、他の脂質または胆汁酸の塩が存
在しないときには、ラクトテトラオシルセラミドのGlcβ1Cer結合の立体
配座は図13とは異なり、ヘリコバクター ピロリと結合する結合エピトープが
不正確に提示されている可能性が高い。最近、他の脂質がグリコスフィンゴリピ
ドの立体配座に与える同様の効果に関する概説が発表された(文献73)。ラク
トテトラオースがヘリコバクター ピロリとガングリオテトラオシルセラミドと
の結合を阻害する(図5)という上記の直接的な結果は、この考え方を確立する
ものである。
結合することが最近報告された。このことはガングリオテトラオシルセラミド結
合性エピトープを理解するための情報を提供する。ラクトテトラオシルセラミド
とガングリオテトラオシルセラミドの2種の間に見られる主な違いは2番目と3
番目の糖残基間の結合であり、GalNAc(GlcNAc)の4位における差
異を無視すれば、末端は同じ二糖の配列である。ガングリオトリアオシルセラミ
ドの脱N−アシル化体およびガングリオテトラオシルセラミドの脱N−アシル化
体がヘリコバクター ピロリに結合しないという知見と共に、ヘリコバクター ピ
ロリへの親和性が前者のグリコスフィンゴリピドにくらべて後者のグリコスフィ
ンゴリピドにおいて劇的に増加するという知見(文献16)は、ガングリオテト
ラオシルセラミドの末端二糖もまた結合エピトープを形成していることを強く示
している。ラクトテトラオシルセラミド体およびガングリオテトラオシルセラミ
ド体のすべてについて最小エネルギー状態と考えられる配座異性体を作成し、対
にして比較すると、少なくとも2対の配座異性体においては、それぞれの末端二
糖からなる結合エピトープが同一の形で表せることが判明した(図13)。この
知見は、同一のバクテリア付着因子が2種のグリコスフィンゴリピドの結合に関
与していることを示唆している。さらに、Glcβ1Cer結合の立体配座の違
いは、薄層クロマトグラムアッセイ(図1)において、ヘリコバクター ピロリ
は他の脂質や胆汁酸の塩(例えばTween20やデオキシコレート)を使用し
た時にのみラクトテトラオシルセラミドに結合するが、ガングリオテトラオシル
セラミドとの結合は、他の脂質や胆汁酸の塩の添加による影響をわずかしか受け
ないことによって支持されている。したがって、他の脂質または胆汁酸の塩が存
在しないときには、ラクトテトラオシルセラミドのGlcβ1Cer結合の立体
配座は図13とは異なり、ヘリコバクター ピロリと結合する結合エピトープが
不正確に提示されている可能性が高い。最近、他の脂質がグリコスフィンゴリピ
ドの立体配座に与える同様の効果に関する概説が発表された(文献73)。ラク
トテトラオースがヘリコバクター ピロリとガングリオテトラオシルセラミドと
の結合を阻害する(図5)という上記の直接的な結果は、この考え方を確立する
ものである。
【0149】
したがって、ガングリオテトラオシルセラミドのGalβ3GalNAcβ4
エピトープに対するヘリコバクター ピロリの結合能は、実際には内部Galの
4位置換およびGlcNAcβ3残基の4位のアキシアル位に関して寛容性のあ
るラクトテトラオシルセラミド特異性と考えるべきである。
エピトープに対するヘリコバクター ピロリの結合能は、実際には内部Galの
4位置換およびGlcNAcβ3残基の4位のアキシアル位に関して寛容性のあ
るラクトテトラオシルセラミド特異性と考えるべきである。
【0150】類似体の例
四糖であるGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glc(スウェーデン国、
Tullinge、Isosep社製)およびマルトヘプタオース(アメリカ国、セントルイス
、Sigma社製)を、シアノボロヒドリドを用いて4−ヘキサデシルアニリン(H
DAと略す、スウェーデン国、ストックホルム、Aldrich社製)で還元的にアミ
ノ化した(Halina Miller-Podrazaがこれから発表する)。生成物を質量分析で
同定し、Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glc(red)−HDAおよ
びマルトヘプタオース(red)−HDAであることを確認した(「(red)
−」とは、還元的アミノ化反応によって糖類の還元末端のグルコースおよびヘキ
サデシルアニリン(HDA)のアミノ基が形成するアミンの結合した構造を意味
する)。上記のTLCオーバーレイアッセイにおいて、Galβ3GlcNAc
β3Galβ4Glc(red)−HDAは、ヘリコバクター ピロリに対して
ラクトテトラオシルセラミドグリコスフィンゴリピドと同様に結合活性を示した
が、対照として用いたマルトヘプタオース(red)−HDA複合体は、完全に
不活性であった。これは、Galβ3GlcNAcβ3配列の合成誘導体の1例
である。三糖であるGalβ3GlcNAcβ3Galがヘリコバクター ピロ
リ結合性の構造であることも示しており、(還元によって還元末端のGlcのピ
ラノース環構造が破壊されるので)還元末端のグルコースは結合に必要ないこと
も示している。
Tullinge、Isosep社製)およびマルトヘプタオース(アメリカ国、セントルイス
、Sigma社製)を、シアノボロヒドリドを用いて4−ヘキサデシルアニリン(H
DAと略す、スウェーデン国、ストックホルム、Aldrich社製)で還元的にアミ
ノ化した(Halina Miller-Podrazaがこれから発表する)。生成物を質量分析で
同定し、Galβ3GlcNAcβ3Galβ4Glc(red)−HDAおよ
びマルトヘプタオース(red)−HDAであることを確認した(「(red)
−」とは、還元的アミノ化反応によって糖類の還元末端のグルコースおよびヘキ
サデシルアニリン(HDA)のアミノ基が形成するアミンの結合した構造を意味
する)。上記のTLCオーバーレイアッセイにおいて、Galβ3GlcNAc
β3Galβ4Glc(red)−HDAは、ヘリコバクター ピロリに対して
ラクトテトラオシルセラミドグリコスフィンゴリピドと同様に結合活性を示した
が、対照として用いたマルトヘプタオース(red)−HDA複合体は、完全に
不活性であった。これは、Galβ3GlcNAcβ3配列の合成誘導体の1例
である。三糖であるGalβ3GlcNAcβ3Galがヘリコバクター ピロ
リ結合性の構造であることも示しており、(還元によって還元末端のGlcのピ
ラノース環構造が破壊されるので)還元末端のグルコースは結合に必要ないこと
も示している。
【0151】
【表1】
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son, K.-A., Samuelsson, B. E., Li, Y.-T. and Li, S.-C. (1975) J. Biol. C hem. 257, 755-760 72. Pingren, H., Hu, J. and Macher, B. A. (1993) Arch. Biochem. Biophys. 305, 350-361 73. Maggio,B. (1994) Prog. Biophys. Molec. Biol., 62, 55-117 74. Pakodi, F., Abdel-Salam, O.M.E., Debreceni, A., and Mozsik, G. (2000
) J. Physiol. (Paris), 94, 139-152 75. Farsak, B., Yildirir, A., Akyon, Y., Pinar. A., Oc, M., Boke, E., Ke
s, S., Tokgozoglu, L. (2000) J. Clin. Microbiol. 38, 4408-11 76. Nilsson, H-O., Taneera, J., Castedal, M., Glatz, E., Olsson, R., and
Wadstrom, T. (2000) J. Clin. Microbiol. 38, 1072-1076 77. Avenaud, P., Marais, A., Monteiro, L., Le Bail, B., Biolac Sace, P.,
Balabaud, C., and Megraud, F. (2000) Cancer 89, 1431-1439 78. Rebora, R., Drago, F., and Parodi, A. (1995) Dermatology 191, 6-8
79. Kerr, J.R., Al-Khattaf, A., Barson, A.J., and Burnie, J.P. (2000) Ar ch. Dis. Child. 83, 429-434 80. Miller-Podraza, H., Abul Milh, M., Teneberg, S., and Karlsson K.-A.
(1997) Infect. Immun. 65, 2480-2482 81. Iwamori, M., Iwamoto, M., Hayashi, K., Kigushi, K. and Nagai, Y. (19
85) J. Biochem. (Tokyo) 98, 1561-1569
【図1】
図1は、薄層クロマトグラフィで分離したグリコスフィンゴリピドに対する35
Sで標識したヘリコバクター ピロリの結合を示す。図1(A)は、アニスアルデ
ヒド試薬で検出したグリコスフィンゴリピドを示す。図1(B)および図1(C)は
、放射能標識したヘリコバクター ピロリ 17875株が結合した後にオートラ
ジオグラフィで検出したグリコスフィンゴリピドを示す。レーン1はヒトの血液
型がAの赤血球由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン2はイヌ小
腸由来のグリコスフィンゴリピドであり、レーン3はモルモット小腸由来の非酸
性グリコスフィンゴリピドであり、レーン4はマウス糞便由来の非酸性グリコス
フィンゴリピドであり、レーン5は、ブラックアンドホワイトラット(black-an
d-white rat)の小腸上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レ
ーン6はヒト胎便由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン7はヒト
の血液型がOの赤血球由来の酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン8はウ
サギ胸腺由来の酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン9は仔牛脳由来のガ
ングリオシドであり、レーン10はヒト副腎腫由来の酸性グリコスフィンゴリピ
ドである。図1Aの左に表示した数字は各バンドに含まれる炭化水素残基のナン
バーである。
ヒド試薬で検出したグリコスフィンゴリピドを示す。図1(B)および図1(C)は
、放射能標識したヘリコバクター ピロリ 17875株が結合した後にオートラ
ジオグラフィで検出したグリコスフィンゴリピドを示す。レーン1はヒトの血液
型がAの赤血球由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン2はイヌ小
腸由来のグリコスフィンゴリピドであり、レーン3はモルモット小腸由来の非酸
性グリコスフィンゴリピドであり、レーン4はマウス糞便由来の非酸性グリコス
フィンゴリピドであり、レーン5は、ブラックアンドホワイトラット(black-an
d-white rat)の小腸上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レ
ーン6はヒト胎便由来の非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン7はヒト
の血液型がOの赤血球由来の酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン8はウ
サギ胸腺由来の酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン9は仔牛脳由来のガ
ングリオシドであり、レーン10はヒト副腎腫由来の酸性グリコスフィンゴリピ
ドである。図1Aの左に表示した数字は各バンドに含まれる炭化水素残基のナン
バーである。
【図2】
図2は、ヒト胎便から単離したヘリコバクター ピロリ結合性グリコスフィン
ゴリピドのパーメチル化体の質量スペクトルを示す。スペクトルの上には、スフ
ィンゴシンと24:0のヒドロキシ脂肪酸からなるセラミド種の単純化した式を
示す。
ゴリピドのパーメチル化体の質量スペクトルを示す。スペクトルの上には、スフ
ィンゴシンと24:0のヒドロキシ脂肪酸からなるセラミド種の単純化した式を
示す。
【図3】
図3は、ヒト胎便由来のグリコスフィンゴリピドのプロトンNMRスペクトル
のアノメリック領域を示す。プローブ温度30℃で、4000回スキャンした。
5.04ppmの大きな分散波形様のシグナルは測定装置のノイズであり、また
4.93ppmに未同定の不純物が検出された。
のアノメリック領域を示す。プローブ温度30℃で、4000回スキャンした。
5.04ppmの大きな分散波形様のシグナルは測定装置のノイズであり、また
4.93ppmに未同定の不純物が検出された。
【図4】
図4は、薄層プレート上で分離した純粋なグリコスフィンゴリピドに対する
ヘリコバクター ピロリの結合を示す。レーン1はラクトトリアオシルセラミド
であり、レーン2はラクトテトラオシルセラミドであり、レーン3はH5 1型
グリコスフィンゴリピドであり、レーン4はLea−5グリコスフィンゴリピド
であり、レーン5はLeb−6グリコスフィンゴリピドであり、レーン6はX−
5グリコスフィンゴリピドであり、レーン7はY−6グリコスフィンゴリピドで
あり、レーン8はB6 1型グリコスフィンゴリピドである。図4Aは、アニス
アルデヒドによる化学検出の結果であり、図4Bは、35Sで標識したヘリコバク
ター ピロリの結合よって得たオートラジオグラムである。
ヘリコバクター ピロリの結合を示す。レーン1はラクトトリアオシルセラミド
であり、レーン2はラクトテトラオシルセラミドであり、レーン3はH5 1型
グリコスフィンゴリピドであり、レーン4はLea−5グリコスフィンゴリピド
であり、レーン5はLeb−6グリコスフィンゴリピドであり、レーン6はX−
5グリコスフィンゴリピドであり、レーン7はY−6グリコスフィンゴリピドで
あり、レーン8はB6 1型グリコスフィンゴリピドである。図4Aは、アニス
アルデヒドによる化学検出の結果であり、図4Bは、35Sで標識したヘリコバク
ター ピロリの結合よって得たオートラジオグラムである。
【図5】
図5は、オリゴ糖類のラクトースおよびラクトテトラオースとヘリコバクター
ピロリをプレインキュベートすることによって得られる効果を示す。図5Aは
、アニスアルデヒドで染色した薄層クロマトグラムであり、図5Bは、ラクトー
スとインキュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示し、図5Cは、ラク
トテトラオースとインキュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示す。レ
ーン1はガングリオテトラオシルセラミドであり、レーン2はラクトテトラオシ
ルセラミドであり、レーン3はネオラクトテトラオシルセラミドである。
ピロリをプレインキュベートすることによって得られる効果を示す。図5Aは
、アニスアルデヒドで染色した薄層クロマトグラムであり、図5Bは、ラクトー
スとインキュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示し、図5Cは、ラク
トテトラオースとインキュベートしたヘリコバクター ピロリの結合を示す。レ
ーン1はガングリオテトラオシルセラミドであり、レーン2はラクトテトラオシ
ルセラミドであり、レーン3はネオラクトテトラオシルセラミドである。
【図6】
図6は、分離したグリコテトラオシルセラミドをアニスアルデヒドで検出した
薄層クロマトグラム(図6A)および35Sで標識したヘリコバクター ピロリ 0
02株との結合により得たオートラジオグラム(図6B)を示す。レーン1はヒ
ト胎便由来のラクトテトラオシルセラミドであり、レーン2はヒト胎便由来の非
酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン3は血液型がA(Rh+)pの個体
のヒトの胃に由来する非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン4は、血液
型がA(Rh+)Pの個体のヒト胃に由来する非酸性グリコスフィンゴリピドで
ある。各バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に表示する。
薄層クロマトグラム(図6A)および35Sで標識したヘリコバクター ピロリ 0
02株との結合により得たオートラジオグラム(図6B)を示す。レーン1はヒ
ト胎便由来のラクトテトラオシルセラミドであり、レーン2はヒト胎便由来の非
酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン3は血液型がA(Rh+)pの個体
のヒトの胃に由来する非酸性グリコスフィンゴリピドであり、レーン4は、血液
型がA(Rh+)Pの個体のヒト胃に由来する非酸性グリコスフィンゴリピドで
ある。各バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に表示する。
【図7】
図7は、ヒト胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピドに対するヘリコ
バクター ピロリの結合を示す。レーン1は対照としたイヌ小腸由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピドであり、レーン2は対照としたマウス糞便由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピドであり、レーン3は対照としたヒト胎便由来の非酸性グリ
コスフィンゴリピドであり、レーン4〜8は、5個体(表IIIのケース1〜5)
のヒト胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド(80μg/レーン)で
ある。図7Aは、アニスアルデヒドによる化学検出を示し、図7Bは、35Sで標
識したヘリコバクター ピロリによる結合で得たオートラジオグラムである。各
バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に表示する。
バクター ピロリの結合を示す。レーン1は対照としたイヌ小腸由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピドであり、レーン2は対照としたマウス糞便由来の非酸性グ
リコスフィンゴリピドであり、レーン3は対照としたヒト胎便由来の非酸性グリ
コスフィンゴリピドであり、レーン4〜8は、5個体(表IIIのケース1〜5)
のヒト胃上皮細胞由来の非酸性グリコスフィンゴリピド(80μg/レーン)で
ある。図7Aは、アニスアルデヒドによる化学検出を示し、図7Bは、35Sで標
識したヘリコバクター ピロリによる結合で得たオートラジオグラムである。各
バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に表示する。
【図8】
図8は、表IIIのケース4および5の胃上皮細胞由来のテトラグリコシルセラ
ミド含有画分(図8A)並びに、画分4−II(図8B)および画分5−II(
図8C)の500MHzプロトンNMRスペクトルのアノメリック領域の薄層ク
ロマトグラムである。レーン1はケース4の胃上皮由来の全非酸性グリコスフィ
ンゴリピドであり、レーン2はケース4の画分4−Iであり、レーン3はケース
4の画分4−IIであり、レーン4はケース5の胃上皮由来の全非酸性グリコス
フィンゴリピドであり、レーン5はケース5の画分5−Iであり、レーン6はケ
ース5の画分5−IIである。各バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に
表示する。
ミド含有画分(図8A)並びに、画分4−II(図8B)および画分5−II(
図8C)の500MHzプロトンNMRスペクトルのアノメリック領域の薄層ク
ロマトグラムである。レーン1はケース4の胃上皮由来の全非酸性グリコスフィ
ンゴリピドであり、レーン2はケース4の画分4−Iであり、レーン3はケース
4の画分4−IIであり、レーン4はケース5の胃上皮由来の全非酸性グリコス
フィンゴリピドであり、レーン5はケース5の画分5−Iであり、レーン6はケ
ース5の画分5−IIである。各バンドに含まれる糖質残基のナンバーを左側に
表示する。
【図9】
図9は、セラミドグリカナーゼを用いて遊離したパーメチル化オリゴ糖の再構
成イオンクロマトグラムを示す。ランAは、対照としたグロボシド、ラクトテト
ラオシルセラミドおよびラクトネオテトラオシルセラミドの混合物であり、ラン
Bは表IIIのケース4の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミドであり、ランC
は表IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミドである。対照とし
て混合物(ランA)のオリゴ糖には印をつけた。
成イオンクロマトグラムを示す。ランAは、対照としたグロボシド、ラクトテト
ラオシルセラミドおよびラクトネオテトラオシルセラミドの混合物であり、ラン
Bは表IIIのケース4の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミドであり、ランC
は表IIIのケース5の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミドである。対照とし
て混合物(ランA)のオリゴ糖には印をつけた。
【図10】
図10は、高温ガスクロマトグラフィ−電子イオン化質量分析によって得られ
た質量スペクトルであり、対照としたグリコスフィンゴリピドをセラミドグリカ
ナーゼで処理して遊離したパーメチル化オリゴ糖(IおよびII)、表IIIのケ
ース4の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミド(III)、および表IIIのケ
ース5の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミド画分(IV)のそれぞれのスペ
クトルを示す。
た質量スペクトルであり、対照としたグリコスフィンゴリピドをセラミドグリカ
ナーゼで処理して遊離したパーメチル化オリゴ糖(IおよびII)、表IIIのケ
ース4の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミド(III)、および表IIIのケ
ース5の胃上皮由来のテトラグリコシルセラミド画分(IV)のそれぞれのスペ
クトルを示す。
【図11】
図11は、シアル酸結合性ヘリコバクター ピロリ CCUF17874株(図
11B)およびシアル酸結合能を有していないCCUG17875株(図11C
)の両者によるラクトテトラオシルセラミドの認識を示す。
11B)およびシアル酸結合能を有していないCCUG17875株(図11C
)の両者によるラクトテトラオシルセラミドの認識を示す。
【図12】
図12は、ヘリコバクター ピロリ結合性ラクトテトラオシルセラミド(図1
2A)、および非結合性Lea−5グリコスフィンゴリピド(図12B)、Leb −6グリコスフィンゴリピド(図12C)および脱フコース化B6 1型グリコ
スフィンゴリピド(図12D)の最小エネルギー配座異性体を示す。
2A)、および非結合性Lea−5グリコスフィンゴリピド(図12B)、Leb −6グリコスフィンゴリピド(図12C)および脱フコース化B6 1型グリコ
スフィンゴリピド(図12D)の最小エネルギー配座異性体を示す。
【図13】
図13は、ラクトテトラオシルセラミドおよびガングリオテトラオシルセラミ
ドの最小エネルギー配座異性体の分子モデルであり、末端二糖はGlcβ1Ce
r二面角だけが異なっているほかは、同一であることを示している。ラクトテト
ラオシルセラミドおよびガングリオテトラオシルセラミドのGlcβ1Cer結
合の二面角(Φ、ΨおよびΘ)の異なる、考えられるすべての低エネルギー立体
配座の異性体を作成し、次いで各配座異性体を対にして比較した。その結果、2
種のグリコスフィンゴリピドにおいて、その末端二糖の立体配座が同じである2
対の配座異性体を見出した。第1の対においては、ラクトテトラオシルセラミド
(図13A)のGlcβ1Cer二面角は、51度、−179度および67度で
あり、ガングリオテトラオシルセラミド(図13B)の同じ角は、51度、18
0度および177度である。図13Aにおける立体配座は、Glcの2位水酸基
と長鎖塩基の3位酸素原子の間の分子内水素結合により安定しているが、図13
Bにおける立体配座は、延伸したものであると考えられる。第2の対においては
、ラクトテトラオシルセラミド(図13C)のGlcβ1Cer二面角は、13
度、−90度および−59度であり、ガングリオテトラオシルセラミド(図13
D)においては、53度、−173度および−64度である。ラクトテトラオシ
ルセラミドの場合には、Glcの2位水酸基は脂肪酸の2位水酸基および長鎖塩
基のNH基と水素結合を形成しているが、ガングリオテトラオシルセラミドは、
Galβ1Cerの結晶構造と同じGlcβ1Cerの立体配座をとっている。
GlcNAc/GalNAcのアセタミド基中のメチル基の炭素を黒で示した。
ドの最小エネルギー配座異性体の分子モデルであり、末端二糖はGlcβ1Ce
r二面角だけが異なっているほかは、同一であることを示している。ラクトテト
ラオシルセラミドおよびガングリオテトラオシルセラミドのGlcβ1Cer結
合の二面角(Φ、ΨおよびΘ)の異なる、考えられるすべての低エネルギー立体
配座の異性体を作成し、次いで各配座異性体を対にして比較した。その結果、2
種のグリコスフィンゴリピドにおいて、その末端二糖の立体配座が同じである2
対の配座異性体を見出した。第1の対においては、ラクトテトラオシルセラミド
(図13A)のGlcβ1Cer二面角は、51度、−179度および67度で
あり、ガングリオテトラオシルセラミド(図13B)の同じ角は、51度、18
0度および177度である。図13Aにおける立体配座は、Glcの2位水酸基
と長鎖塩基の3位酸素原子の間の分子内水素結合により安定しているが、図13
Bにおける立体配座は、延伸したものであると考えられる。第2の対においては
、ラクトテトラオシルセラミド(図13C)のGlcβ1Cer二面角は、13
度、−90度および−59度であり、ガングリオテトラオシルセラミド(図13
D)においては、53度、−173度および−64度である。ラクトテトラオシ
ルセラミドの場合には、Glcの2位水酸基は脂肪酸の2位水酸基および長鎖塩
基のNH基と水素結合を形成しているが、ガングリオテトラオシルセラミドは、
Galβ1Cerの結晶構造と同じGlcβ1Cerの立体配座をとっている。
GlcNAc/GalNAcのアセタミド基中のメチル基の炭素を黒で示した。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年3月14日(2002.3.14)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【化1】
(式中、
R1は水素原子または水酸基であり、R2は水素原子または水酸基であり、但し
、R2が水酸基の場合にはR1は水素原子であり、R2が水素原子の場合にはR1は
水酸基であり、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、但し、R2が水酸基の場合にはXは
ラクトース残基またはラクトシル基ではない、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物を包含してなる、ヘリコバクター ピロリをe x vivoで結合するための結合剤。
、R2が水酸基の場合にはR1は水素原子であり、R2が水素原子の場合にはR1は
水酸基であり、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、但し、R2が水酸基の場合にはXは
ラクトース残基またはラクトシル基ではない、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物を包含してなる、ヘリコバクター ピロリをe x vivoで結合するための結合剤。
【化2】
(式中、
Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、
Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、
Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、
nは0または1であり、
mは1以上の整数である。)
で表される少なくとも1種の化合物を包含してなる、ヘリコバクター ピロリをe x
vivoで結合するための結合剤。
【化3】
(式中、
Xは、ラクトース残基またはラクトシル基以外の単糖残基であるか、あるいは
オリゴ糖残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物を包含してなる、ヘリコバクター ピロリをe x vivoで結合するための結合剤。
オリゴ糖残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物を包含してなる、ヘリコバクター ピロリをe x vivoで結合するための結合剤。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
A61K 39/00 A61K 45/00
45/00 A61P 1/00
A61P 1/00 1/04
1/04 1/16
1/16 9/00
9/00 31/04
31/04 35/00
35/00 43/00
43/00 A61K 37/02
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK
,DM,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,
GH,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,J
P,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR
,LS,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,
MN,MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,R
O,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ
,TM,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,
VN,YU,ZA,ZW
(72)発明者 テネベリ,スサン
スウェーデン国、エス−430 63 ヒンド
ス、アンデビケン ペーエル 1639
(72)発明者 オングストロム,ヨーナス
スウェーデン国、エス−416 57 イェー
テボリ、デ イェーエシュガタン 12
Fターム(参考) 4B018 LB07 LB08 MD31 ME09 ME11
4C084 AA17 BA44 CA62 DA41 NA14
ZA362 ZA662 ZA752 ZB262
ZB352
4C085 AA03 BA20 CC33 EE01
4C086 AA02 EA05 EA20 MA01 MA04
NA14 ZA36 ZA66 ZA68 ZA75
ZB26 ZB35
Claims (72)
- 【請求項1】 下記式(1): 【化1】 (式中、 R1は水素原子または水酸基であり、R2は水素原子または水酸基であり、但し
、R2が水酸基の場合にはR1は水素原子であり、R2が水素原子の場合にはR1は
水酸基であり、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物、あるいはヘリコバクター ピロリに対して
該化合物と同等またはそれよりも優れた結合能を有する該化合物の類似体または
誘導体を包含してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項2】 下記式(2): 【化2】 (式中、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物、あるいはヘリコバクター ピロリに対して
該化合物と同等またはそれよりも優れた結合能を有する該化合物の類似体または
誘導体を包含してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項3】 下記式(3): 【化3】 (式中、 Xは単糖残基またはオリゴ糖残基であり、 Yはスペーサーまたは末端結合基であるか、あるいは結合であり、 Zはオリゴ価または多価の担体であるか、あるいは水素原子であり、 nは0または1であり、 mは1以上の整数である。) で表される少なくとも1種の化合物、あるいはヘリコバクター ピロリに対して
該化合物と同等またはそれよりも優れた結合能を有する該化合物の類似体または
誘導体を包含してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項4】 Galβ3GlcNAc、あるいはその類似体または誘導体
であってGalβ3GlcNAcと同等またはそれよりも優れた結合能を有する
化合物を包含してなるヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項5】 該Galβ3GlcNAc、あるいはその類似体または誘導
体が、該ヘリコバクター ピロリ結合性物質の非還元末端に存在することを特徴
とする、請求項4に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項6】 Galβ3GlcNAc、あるいはその類似体または誘導体
であってGalβ3GlcNAcと同等またはそれよりも優れた結合能を有する
化合物から構成されてなる請求項4に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質
。 - 【請求項7】 Galβ3GalNAc、あるいはその類似体または誘導体
であってGalβ3GalNAcと同等またはそれよりも優れた結合能を有する
化合物を包含してなるヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項8】 該Galβ3GalNAc、あるいはその類似体または誘導
体が、該ヘリコバクター ピロリ結合性物質の非還元末端に存在することを特徴
とする、請求項7に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項9】 Galβ3GalNAc、あるいはその類似体または誘導体
であってGalβ3GalNAcと同等またはそれよりも優れた結合能を有する
化合物から構成されてなる請求項7に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質
。 - 【請求項10】 ラクトテトラオースを包含してなる、請求項4または5に
記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項11】 ラクトテトラオースから構成されてなる、請求項4または
5に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項12】 ラクトテトラオシルセラミド(Galβ3GlcNAcβ
3Galβ4Glcβ1Cer)を包含してなる、請求項4または5に記載のヘ
リコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項13】 ラクトテトラオシルセラミド(Galβ3GlcNAcβ
3Galβ4Glcβ1Cer)から構成されてなる、請求項4または5に記載
のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項14】 ガングリオテトラオシルセラミド(Galβ3GalNA
cβ4Galβ4Glcβ1Cer)を包含してなる、請求項7または8に記載
のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項15】 請求項1〜14に記載の物質からなる群より選ばれる1種
以上の物質およびそれを担持している担体から構成されてなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項16】 請求項1〜15に記載の物質からなる群より選ばれる1種
以上の物質を包含してなるミセルから構成されてなる、ヘリコバクター ピロリ
結合性物質。 - 【請求項17】 請求項1〜16に記載の物質からなる群より選ばれる1種
以上の物質が多糖に結合してなる、ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項18】 該多糖がポリラクトサミンまたはその結合体であることを
特徴とする、請求項17に記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項19】 糖脂質であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれ
かに記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項20】 糖タンパク質またはネオグリコプロテインであることを特
徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のヘリコバクター ピロリ結合性物
質。 - 【請求項21】 少なくとも2本のオリゴ糖鎖を包含してなるオリゴマー分
子であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項22】 少なくとも3本のオリゴ糖鎖を包含してなるオリゴマー分
子であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれかに記載のヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項23】 請求項1〜22に記載の物質からなる群より選ばれる1種
以上の物質を、ヘリコバクター ピロリに対する抗生物質に共有結合してなる、
ヘリコバクター ピロリ結合性物質。 - 【請求項24】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を包含してなる医
薬組成物。 - 【請求項25】 ヘリコバクター ピロリの存在によって生じる病態の治療
用、請求項24に記載の医薬組成物。 - 【請求項26】 患者の消化管にヘリコバクター ピロリが存在することに
よって生じる病態の治療用、請求項24または25に記載の医薬組成物。 - 【請求項27】 慢性表在性胃炎の治療用、請求項24〜26のいずれかに
記載の医薬組成物。 - 【請求項28】 十二指腸潰瘍の治療用、請求項24〜26のいずれかに記
載の医薬組成物。 - 【請求項29】 胃潰瘍の治療用、請求項24〜26のいずれかに記載の医
薬組成物。 - 【請求項30】 胃腺癌の治療用、請求項24〜26のいずれかに記載の医
薬組成物。 - 【請求項31】 ヒトの胃における非ホジキン悪性リンパ腫の治療用、請求
項24〜26のいずれかに記載の医薬組成物。 - 【請求項32】 肝臓病の治療用、請求項24または25に記載の医薬組成
物。 - 【請求項33】 心臓病の治療用、請求項24または25に記載の医薬組成
物。 - 【請求項34】 乳児突然死症候群の治療用、請求項24〜26のいずれか
に記載の医薬組成物。 - 【請求項35】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を、ヘリコバクタ
ー ピロリの存在によって生じる病態の治療用医薬組成物の製造のために用いる
方法。 - 【請求項36】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を、患者の消化管
にヘリコバクター ピロリが存在することによって生じる病態の治療用医薬組成
物の製造のために用いる方法。 - 【請求項37】 該医薬組成物が、慢性表在性胃炎の治療用であることを特
徴とする、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項38】 該医薬組成物が、十二指腸潰瘍の治療用であることを特徴
とする、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項39】 該医薬組成物が、胃潰瘍の治療用であることを特徴とする
、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項40】 該医薬組成物が、胃腺癌の治療用であることを特徴とする
、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項41】 該医薬組成物が、ヒトの胃における非ホジキン悪性リンパ
腫の治療用であることを特徴とする、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項42】 該医薬組成物が、肝臓病の治療用であることを特徴とする
、請求項35に記載の方法。 - 【請求項43】 該医薬組成物が、心臓病の治療用であることを特徴とする
、請求項35に記載の方法。 - 【請求項44】 該医薬組成物が、乳児突然死症候群の治療用であることを
特徴とする、請求項35または36に記載の方法。 - 【請求項45】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を含んでなる、ヘ
リコバクター ピロリの結合を阻害するための阻害剤。 - 【請求項46】 非医療目的でヘリコバクター ピロリの結合を阻害するこ
とを特徴とする、請求項45に記載の阻害剤。 - 【請求項47】 アッセイ系で使用することを特徴とする、請求項46に記
載の阻害剤。 - 【請求項48】 該アッセイ系をヘリコバクター ピロリに結合する他の物
質類を同定する際に用いる、請求項47に記載の阻害剤。 - 【請求項49】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を含んでなる、ヘリ
コバクター ピロリに結合する他の物質類を同定する際の指標剤。 - 【請求項50】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を包含してなる食
品。 - 【請求項51】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を包含してなる栄
養添加物。 - 【請求項52】 該物質がGalβ3GlcNAcβ3Galβ4Glcで
あることを特徴とする、請求項50に記載の食品または請求項51に記載の栄養
添加物。 - 【請求項53】 乳児用の食品であることを特徴とする、請求項52に記載
の食品。 - 【請求項54】 0.1g〜0.5g/リットルの濃度でGalβ3Glc
NAcβ3Galβ4Glcを使用できるように、該Galβ3GlcNAcβ
3Galβ4Glcを包含することを特徴とする、請求項53に記載の食品。 - 【請求項55】 該濃度が、0.05g〜5g/リットルであることを特徴
とする、請求項54に記載の食品。 - 【請求項56】 請求項50〜55のいずれかに記載の食品または栄養添加
物を含んでなる、ヘリコバクター ピロリの結合を阻害するための阻害剤。 - 【請求項57】 患者にヘリコバクター ピロリが存在することによって生
じる病態の治療方法であって、薬学的に有効な量の請求項1〜23のいずれかに
記載の物質を該患者に投与することを包含してなる治療方法。 - 【請求項58】 該患者にヘリコバクター ピロリが存在することによって
生じる病態の治療方法であって、請求項50〜55のいずれかに記載の食品を患
者に与えることを特徴とする治療方法。 - 【請求項59】 該病態が、患者の消化管にヘリコバクター ピロリが存在
することによって生じる病態であることを特徴とする、請求項57または58に
記載の方法。 - 【請求項60】 慢性表在性胃炎を治療するための、請求項57または58
に記載の方法。 - 【請求項61】 十二指腸潰瘍を治療するための、請求項57または58に
記載の方法。 - 【請求項62】 胃潰瘍を治療するための、請求項57または58に記載の
方法。 - 【請求項63】 胃腺癌を治療するための、請求項57または58に記載の
方法。 - 【請求項64】 ヒトの胃における非ホジキン悪性リンパ腫を治療するため
の、請求項57または58に記載の方法。 - 【請求項65】 肝臓病を治療するための、請求項57または58に記載の
方法。 - 【請求項66】 心臓病を治療するための、請求項57または58に記載の
方法。 - 【請求項67】 乳児突然死症候群を治療するための、請求項57または5
8に記載の方法。 - 【請求項68】 請求項2、4〜6と10〜13のいずれかに記載の物質を
含んでなる、バクテリア性付着因子の同定剤。 - 【請求項69】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質または請求項68
に記載の同定剤によって同定したバクテリア性付着因子を、ヘリコバクター ピ
ロリに対するワクチンの製造に用いる方法。 - 【請求項70】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質または請求項68
に記載の同定剤によって同定したバクテリア性付着因子を用いて製造される、ヘ
リコバクター ピロリによる感染を予防するためのワクチン。 - 【請求項71】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を含んでなる、ヘ
リコバクター ピロリによる感染によって生じる病態の診断剤。 - 【請求項72】 請求項1〜23のいずれかに記載の物質を含んでなる、ヘ
リコバクター ピロリの型の同定剤。
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