JP2001163896A - アンギオテンシン変換酵素阻害剤として用いられる新規ペプチド及びその製造方法 - Google Patents
アンギオテンシン変換酵素阻害剤として用いられる新規ペプチド及びその製造方法Info
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Abstract
ことのできる新規ペプチド、ならびにアンギオテンシン
変換酵素阻害活性を有する生成物の製造方法を提供す
る。 【解決手段】アンギオテンシン変換酵素阻害剤として用
いられる特定の配列を有する5つの新規ペプチド、およ
びアンギオテンシン変換阻害活性を有する生成物の製造
方法であって、次の工程、(a)鶏かすの溶液に反応の
ためにタンパク質ヒドロラーゼを加える、(b)工程
(a)の反応後、鶏かす及び液体を分離し、分離された
液体を収集する、及び(c)工程(b)から得られた液
体を乾燥して生成物を得る、から構成される製造方法を
提供する。
Description
主にヒトの血管の内皮細胞、肺、腎臓及び脳に存在す
る。この酵素は、血管の収縮を引き起こし、血圧を上昇
させるために、C末端から2つのアミノ酸(His−L
eu)を切断することにより、不活性なアンギオテンシ
ンIを活性なアンギオテンシンIIに変換し得る。その間
に、ACEは血管の軽減の機能を示すブラジキシンを不
活性化し得る。したがって、ACEは血圧を上昇させる
ことができる。
I)のACEへの結合はアンギオテンシンIIの生成及び
ブラジキニンの不活性化を減少し得る。ACEIを食品
に加えると、高血圧症状を減少させるのにプラスの効果
を引き起こすだろう。現在のところ、多くのペプチドが
ACEの阻害についての効果を有することが知られてい
る。それらは異なったアミノ酸配列と長さを有する。A
CE阻害活性を有するポリペプチドは食品から単離でき
る。これらの食品は、動物または植物タンパク質、たと
えば、カゼイン(丸山及び鈴木、1982)、コーンタ
ンパク質(三好他、1991)、イワシの肉(松井他、
1993)及びカツオ(松村他、1993)並びに発酵
食品、たとえば、酒及びワイン残渣(斎藤他、199
4)、大豆油(木下他、1993)、チーズ(岡本他、
1995)及び発酵ミルク(中村他、1995)等の加
水分解物を含む。
−154693号公報はオリゴペプチドを含有する物質
を開示する。月刊「食品化学(Food Chemic
alMonthly)」1990年6月号第80頁も、
血液中のトリグリセリドの濃度の低下を含む、脂質の代
謝に改善された効果を有する特異的なオリゴペプチドを
開示する。上記特許及び参考文献に記載されたオリゴペ
プチドを含有するこれらの物質はタンパク質加水分解物
の混合物である。しかしながら、それらは、活性成分の
混合物のアミノ酸配列を記載していない。ペプチドを含
有する上記物質の純度は比較的低く、医薬として用いる
ことができない。さらに、これらの物質が食品の中に含
まれている時、食品に含まれている他のペプチドから定
量的に検出するのが非常に困難である。これが、品質管
理にいくらかの問題を引き起こすだろう。
及び植物源、たとえば、魚肉、豚及び鶏のタンパク質か
らのACEIの製造方法を開示する。この方法はタンパ
ク質ヒドロラーゼ、たとえば、サーモリシン、ペプシン
またはトリプシンを出発物質を分解するのに適切な培地
及び適当な条件で利用する。加水分解物を遠心分離、ろ
過、濃縮及び樹脂吸収にかけて、ACE阻害活性を有す
るペプチドを得る。特開平5−331192号公報は、
サーモリシンによりカツオブシを加水分解してACE阻
害活性を有するペプチドを生成することを開示してい
る。そのペプチドの配列は、H−Tyr−Ser−Tr
p−Ala−OHである。特開平4−264098号公
報は、脂肪を含有しない鶏の肉からのACE阻害活性を
有するペプチドの製造を開示する。そのペプチドの配列
はGln−Lyn−Pro−Lys−Argである。米
国特許第5,854,029号明細書は、ACE阻害活
性を示す、ジペプチド、Tyr−Proの製造方法を開
示する。この方法においては、Tyr−Proを含有す
るペプチド及び/またはタンパク質培地中でラクトバシ
ラス(lactobacillus)属をインキュベー
トして、多量のTyr−Proを含有するインキュベー
ト溶液を得る。
は、ACE阻害活性を有するペプチドを製造するため
に、動物のタンパク質、たとえば、魚肉、鶏または豚と
は異なったヒドロラーゼ、分離及び精製方法を利用す
る。しかしながら、出発物質のコストはより高価であ
る。
の製造により生産された廃棄物の加水分解及びさらなる
ヒドロラーゼを用いる廃棄物混合物の処理は、強力なA
CE阻害活性を有する生成物を得ることができることを
見い出した。この方法はコストが低く、鶏のエキスの副
生物の価値を改善し得る。本発明の主な目的は、ACE
阻害活性を有する新規なペプチドを提供することであ
る。本発明の他の目的は、ACE阻害活性を有する生成
物の製造方法を提供することである。この方法はタンパ
ク質ヒドロラーゼを有する鶏かすの、ACE阻害活性を
有する生成物を得るための処理を含む。この生成物は健
康食品に用いることができる。
は次の配列:Val−Leu−Pro(VLP)、Il
u−Leu−Pro(ILP)、Val−Leu−Ty
r(VLY)、Val−Leu−Pro−Pro(VL
PP)及びIlu−Leu−Pro−Pro(ILP
P)を有する。
精製できるかまたは公知の化学合成方法で製造すること
ができる。アミノ酸配列によると、それらは、そのペプ
チドのアミノ酸配列に対応するヌクレオチド配列を適切
なベクターに入れて、クローン化させ、適切な宿主細胞
中で発現させることによっても製造することができる。
から生産された廃棄物が出発物質として用いられる。そ
れらは不完全に加水分解された鶏肉及び鶏骨かすであ
る。前記物質に適当な量の水とタンパク質ヒドロラーゼ
を加えて、適当な反応条件で加水分解する。次いで、加
水分解物とかすとを分離し、液体を収集する。得られた
液体をさらなるろ過及び濃縮後、乾燥させて、粗生成物
を得る。生成物を精製してペプチドを得る。そのペプチ
ドのアミノ酸配列を配列決定機で決定する。そのペプチ
ドを医薬、健康食品として用いることができるか、また
は食品に添加することができる。
生成物の製造方法を開示し、それは次の工程、(a)鶏
かすの溶液に反応のためにタンパク質ヒドロラーゼを加
える、(b)工程(a)の反応後、鶏かすと液体を分離
させ、分離した液体を収集する、及び(c)工程(b)
から得られた液体を乾燥させて生成物を得る、を含む。
て鶏のエキスを製造する方法から生産された廃棄物を利
用する。その物質は不完全に加水分解された鶏肉及び鶏
の骨かすである。これらの物質は鶏のエキスを製造する
工場から得ることができる。その物質に適当な量の水と
タンパク質ヒドロラーゼを加える。混合物を適当な反応
条件下で反応させる。加水分解物とかすとを分離し、液
体を収集する。得られた液体を、生成物を得るために、
さらなるろ過及び濃縮後に乾燥させる。生成物をACE
阻害活性を示すために検出し、生成物は健康食品に広く
用いることができるか、または食品添加物として用いる
ことができる。加水分解生成物をさらに精製すると、A
CE阻害活性を有するペプチドが得られる。このペプチ
ドは医薬として用いることができる。
タンパク質加水分解活性を有するもの、たとえば、サー
モリシン、ペプシン、トリプシン、ブロメレイン(Br
omelain)、アルカラーゼ(Alcalas
e)、フレーバ−ザイム(Flavorzyme)また
はエスペラーゼ、ならいかなるものでもよく、好ましく
はアルカラーゼである。タンパク質ヒドロラーゼのため
の加水分解反応の温度及び時間は、選択したヒドロラー
ゼの種に依存する。たとえば、アルカラーゼを鶏かすの
加水分解を進めるのに用いるなら、好ましい温度は約5
0〜70℃で、好ましい反応時間は約1〜5時間であ
る。
かすに分離する。一般に、分離は、当業者に既知の分離
のいかなる操作工程によっても実施することができる。
加水分解物を乾燥工程を容易にするために、さらに濃縮
して水を除去することができる。たとえば、かすを含有
する加水分解物をろ過袋に入れ、ろ液を収集するために
遠心分離することができる。ろ液を珪藻土と混合し、加
圧ろ過にかけ、そして真空濃縮することができる。
かけて、高分子量の分子を除去することができる。この
工程は、100〜20,000の分子量カットオフを有
する膜、好ましくは、10,000の分子量カットオフ
を有する膜を用いて膜ろ過を進行させる。本発明に関係
する乾燥工程は、当業者に既知のあらゆる方法、たとえ
ば、凍結乾燥、噴霧乾燥、ドラム乾燥機乾燥及び流動床
乾燥、特に噴霧乾燥により達成できる。
か、または食品添加剤として用いることができる。それ
らをさらに精製して、医薬として用いることができるペ
プチドを得ることができる。精製工程は、当業者に既知
のあらゆる方法、たとえば、ゲルろ過、イオン交換クロ
マトグラフィー及びアフィニティークロマトグラフィー
によって達成できる。本発明の1つの好ましい態様で
は、得られた生成物をさらに精製して、ACE阻害活性
を有するペプチドを得る。アミノ酸配列は、Val−L
eu−Pro(VLP)、Ilu−Leu−Pro(I
LP)、Val−Leu−Tyr(VLY)、Val−
Leu−Pro−Pro(VLPP)及びIlu−Le
u−Pro−Pro(ILPP)と決定される。
は既知の化学合成により製造することができる。たとえ
ば、アジド法、酸クロライド法、酸無水物法、混合酸無
水物法、DCC法、活性エステル法、カーボイミダゾー
ル法、酸化−還元法、DCC−活性法〔たとえば、Sc
hroder及びLuhke「The Peptid
e」vol.1(1996)、Academic Pr
ess、米国,ニューヨーク州、または泉谷他「Pep
tide Synthesis」丸善株式会社(197
5)参照〕。これらのペプチド合成法は、固相合成また
は液相合成のいずれかで実施することができる。側鎖官
能基を有するアミノ酸、たとえば、チロシン及びトレオ
ニン、は、好ましくは、それらの側鎖官能基において、
既知の保護基、たとえば、ベンジルオキシカルボニル
基、t−ブトキシカルボニル基またはベンジル基等で保
護される。保護基は既知の任意の方法で除去できる。
ために本発明の可能性の詳細な説明のためであって本発
明の範囲を限定するためではない。従来技術の教示に基
づいた当業者の本発明に対する任意の変更及び修正は本
発明の範囲内である。
を有するペプチドの製造 54kgの鶏の骨、43.2kgの水、162gのニュート
ラーゼ、270gのプロタメックス(Protame
x)、162gのポリリン酸塩及び32gのトコフェロ
ールの混合。混合物を62℃で2時間加水分解する。
7,480gの骨のかすを加水分解後に得る。加水分解
物を遠心分離して11,060gのろ液を得る。11,
060gのろ液を4倍の容積の水(44,000g)で
希釈し、110gのアルカラーゼを用いて65℃で2.
5時間再加水分解する。加水分解物を遠心分離して、ろ
過かす6,600gを得る。ろ液に1kgの珪藻土を加
え、加圧ろ過で処理し、ブリックス2.0を有する再加
水分解物を得る。噴霧乾燥を容易にするために、再加水
分解物を濃縮し、分子量カットオフ10,000の膜を
用いて限外ろ過する。本例は、混合物をブリックス1
1.8まで濃縮し、次いで噴霧乾燥を進行させる。噴霧
乾燥のための加水分解物は4,850gである。噴霧乾
燥後、粉末391.4gを得る。
合し、5つの群に分割する。加水分解物の質量に基づい
て、1%のブロメレイン(Bromelain)、アル
カラーゼ、フレーバーザイム、エスペラーゼ及び水を各
群に加える。これらの混合物を60℃で2.5時間反応
させ、次いで、90℃まで10分間加熱して、酵素を不
活化する。加水分解物を10,000gで20分間遠心
分離する。上方の溶液をACE阻害活性の決定のために
収集する。結果を表1に示す。IC50値はACE活性の
50%阻害に対して必要なACEIの濃度である。
hem.Pharmacol.」20、1637(19
71)の方法を修正したものである。80μlの加水分
解物をHHLインキュベート溶液に加える。インキュベ
ート溶液は5mMのHHL(ヒップリル−ヒスチジル−ロ
イシン)及び0.1Mのホウ酸ナトリウム緩衝液中の
0.3Mの塩化ナトリウムを含有する。この溶液を37
℃(予備加熱)で5分間インキュベートする。20μl
の0.1U/ml ACE溶液を前記溶液に加え、37℃
で30分間インキュベートする。溶液に1Nの塩化水素
酸を加える。次いでこの溶液を1.7mlの酢酸エチルで
抽出する。次いで、有機部分を真空乾燥にかける。乾燥
粉末を1mlの水に再溶解する。吸収値をUV228mmで
測定する。
界で既知であるミクロ−ビウレット法により決定され
る。再加水分解物溶液は別々に50,100,200,
300及び400容積の上記5つの濃度まで希釈され
る。回帰曲線を対数関数としてプロットし、IC50値を
対数関数から決定した。
05mlの脱イオン水(対照のための)または0.05ml
の試料(試験のため)を1mlの反応溶液(ACE基質)
に加える。0.05mlの検量溶液(豚ACE)を前記溶
液に加える。溶液を37℃で5分間置く。340nmでの
吸収値を決定する(この値を際立つ(staring)
A値という)。この測定後、この混合物を水浴に置き直
す。5分後、吸収値を再び測定する(この値を最終A値
という)。得られたこれらの値を次のように計算する。
のIC50値をHHL法で測定するかあるいはシグマキッ
ト法で測定するかのいずれにせよ、再加水分解物の活性
のオーダーは同一であることが分かる。アルカラーゼに
より製造された再加水分解物生成物は最も顕著な活性を
有する。
の製造を容易にするために、限外ろ過を実施して生成物
を濃縮する。選択された限外ろ過膜は、それぞれ、1
0,000及び500のカットオフ分子量を有するもの
である。再加水分解物を10,000及び500のカッ
トオフ分子量を有する膜を用いて順にろ過する。透析物
のACE阻害活性を上記方法で決定する。結果を表2に
示す。
量を有する膜は高分子量を有する物質(すなわち、短い
保留時間のもの)を除去できる。500の分子量カット
オフを有する膜を用いる限外ろ過の前後の物質の有意な
差を観察する。より低分子量でより純粋な物質が得られ
る。表2に示されたIC50値との比較で、10,000
のカットオフ分子量を有する膜を通過する物質はより顕
著なACE阻害活性を有する。500のカットオフ分子
量を有する膜については、限外ろ過の前後の物質の活性
は有意な差はない。したがって、10,000の分子量
カットオフを有する膜を用いる再加水分解物の処理は、
高分子量の物質の部分及び再加水分解物の沈澱を除去
し、かつ、再加水分解物のIC50値を効果的に増加し得
る。
溶液を0.45μの遠心管でろ過し、精製し、次の工程
により特徴づける。 1.サイズ排除カラムを最初の分離段階で用いる。条件
は次のとおりである。 システム:AKTA精製機 分離カラム:Superdex Peptide HR
1030 移動相:0.5μl 溶離液:5%のアルコール水溶液 流量:0.5ml/分 検出器:214、254及び280nmでの検出 結果を図1に示す。
る。収集した溶液をSpeed Vacを用いて凍結乾
燥する。画分2,3及び4の総乾燥質量は、それぞれ、
0.054、0.143及び0.019mgである。3つ
の画分を水に2回再溶解し、2つの濃度、1mg/ml及び
10mg/mlに配合する。1mg/ml溶液をACE阻害活性
の決定のために用いる。10mg/ml溶液を精製のために
用いる。画分2,3及び4(1mg/ml)をシグマキット
により、0%、46.69%及び27.71%のACE
阻害活性を有すると決定する。画分3(この後、A3と
いう)を次の精製に進める。
条件は次のとおりである。 システム:AKTA精製機 分離カラム:LiChrosorb PR−18(7μ
m)予備装てんカラムRT250−25 移動相:5000μl 溶離液A1:0.1%のTFAを含有する水 溶離液B1:0.1%のTFAを含有するメタノール グラジエント:0.5容積のカラム中で用いる0%のB
1 3容積のカラム中で用いる0〜100%のB1 1.2容積のカラム中で用いる100%のB1 流量:0.5ml/分 検出器:214,254及び280nmを用いる検出 結果を図2に示す。
つの画分を3回収集し、SpeedVacで乾燥する。
乾燥固体物質の質量は、それぞれ、0.0085、0.
0222、0.0303、0.0432及び0.021
4である。前の操作と同様に、5つの画分を1mg/mlの
溶液に配合し、ACE阻害活性の決定に用いる。10mg
/mlの溶液を精製に用いる。5つの画分のACEの阻害
をシグマキットにより決定する。結果は次のとおりであ
る:
CE阻害活性を有することが理解できる。したがって、
画分A3−A4をさらに精製する。
階で用いる。条件は次のとおりである。 システム:AKTA精製機 分離カラム:Sephasil Peptide RP
−18(5μl)ST4,6/250 移動相:100μl 溶離溶液A1:0.1%のTFAを含有する水 溶離溶液B1:0.1%のTFAを含有するメタノール グラジエント:2容積のカラム中で用いる0%のB1 10容積のカラム中で用いる0〜100%のB1 3容積のカラム中で用いる100%のB1 流量:0.6ml/分 検出器:214、254及び280nmを用いる検出 結果を図3に示す。
つの画分を15回収集し、Speed Vacを用いて
真空乾燥する。8つの画分をACE阻害活性の決定のた
めに1mg/mlの溶液に配合する。10mg/mlの溶液を精
製に用いる。8つの画分のACE阻害は次のとおりであ
る。
ACE阻害活性を有することを表わしている。したがっ
て、画分A3−B4−C6をさらに精製する。
階に用いる。条件は次のとおりである。 システム:AKTA精製機 分離カラム:Sephasil Peptide RP
−18(5μl)ST4.6/250 移動相:100μl 溶離液A1:0.1%のTFAを含有する水 溶離液B1:0.1%のTFAを含有するエチルニトリ
ル グラジエント:1容積のカラム中で用いる10%のB1 5容積のカラム中で用いる10〜30%のB1 4容積のカラム中で用いる30〜60%のB1 2容積のカラム中で用いる60〜100%のB1 1容積のカラム中で用いる100%のB1 流量:1ml/分 検出器:214、254及び280nmを用いる検出 結果を図3に示す。
A3−B4−C6−D1〜D5という。それらの配列を
配列決定機で決定する。5つの短鎖ペプチド、Val−
Leu−Pro(VLP)、Ilu−Leu−Pro
(ILP)、Val−Leu−Tyr(VLY)、Va
l−Leu−Pro−Pro(VLPP)及びIlu−
Leu−Pro−Proが得られる。それらのACE阻
害活性(IC50)を決定する。結果を表5に示す。
ト:岡本−青木SH/N)ラットを購入した。ラットを
ステンレス製のケージの中で粉末餌で飼育した。8週令
のラットを1グループ6〜7匹のラット(体重約157
g)の3つのグループにランダムに分割した。3つのグ
ループを通常の餌(対照)、1%のACEI及び3%の
ACEIで飼育した。これらのラットは食物と水に自由
にアクセスできた。ケージを温度24±1℃、相対湿度
50〜70%に保った。試験の期間は17週である。試
験の期間中、体重及び血圧を1〜2週毎に記録した。
ラムされた電気フィゴマノメーター(electrop
hygomanometer,PB98A,Sortr
on)により測定した。結果を図5及び6に示す。図5
はACEIを含有する餌で飼育することによる自然高血
圧ラットの成長を示す。3グループのラットの体重は時
間の増加とともに増加する。3グループの中に有意の差
はない。餌の量は有意な差がない(対照のための餌の消
化量は1%ACEI及び3%ACEIグループは、それ
ぞれ、20.1±1.5、20.3±1.7、19.6
±1.3gである)。結果はACEI粉末の添加は食欲
及び成長のいずれにも影響しないことを示している。
ことによる自然高血圧ラットの血圧の変化を示す。全体
として、自然発生高血圧ラットの血圧は年とともに次第
に増加する。ラットをACEIで飼育しないなら、血圧
は約200mmHgに増加するとき、安定値に維持し得る。
8週間、ACEIで飼育したラット(16週令)の血圧
は、わずかに制御されるが、対照の血圧と異ならない。
15週後、ACEIで飼育されたラットの血圧は対照の
血圧より有意に低い(P<0.05)。1%及び3%の
ACEIで飼育されたラットの血圧は、それぞれ、14
及び25mmHg低下する。この傾向はラットが24週令に
なるまで続く。これは、長期間の再加水分解物の消化
は、全く、血圧の低下に生理学的な効能を示すことを示
している。投与を増加すればするほど、血圧の低下に有
意な効能を示す。ACEIでの1週間の飼育の終りに、
血圧の低下効能は、さらにある期間なお続くかもしれな
い。
より製造された第1段階のペプチドの単離の結果を示
す。
り製造された第2段階のペプチドの精製の結果を示す。
る本発明により製造された第3段階のペプチドの精製の
結果を示す。
ことによる本発明により製造された第4段階のペプチド
の精製の結果を示す。
ラットの成長を示す。
ラットの血圧の変化を示す。
Claims (16)
- 【請求項1】 アンギオテンシン変換酵素阻害活性を有
する新規ペプチドであって、 Val−Leu−Pro(VLP)、 Ilu−Leu−Pro(ILP)、 Val−Leu−Tyr(VLY)、 Val−Leu−Pro−Pro(VLPP)及び Ilu−Leu−Pro−Pro(ILPP) からなる群から選択されるペプチド。 - 【請求項2】 アンギオテンシン変換酵素阻害剤として
用いられる請求項1に記載のペプチド。 - 【請求項3】 Val−Leu−Tyr(VLY)であ
る請求項1に記載のペプチド。 - 【請求項4】 アンギオテンシン変換阻害活性を有する
生成物の製造方法であって、次の工程、 (a)鶏かすの溶液に反応のためにタンパク質ヒドロラ
ーゼを加える、 (b)工程(a)の反応後、鶏かす及び液体を分離し、
分離された液体を収集する、及び (c)工程(b)から得られた液体を乾燥して生成物を
得る、を含む方法。 - 【請求項5】 前記タンパク質ヒドロラーゼがアルカラ
ーゼである請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 前記鶏かすを50〜70℃で1〜5時間
加水分解する請求項4に記載の方法。 - 【請求項7】 さらに、鶏かすと液体とを加圧ろ過にか
け、前記分離された液体を濃縮する、工程(b′)を含
む請求項4に記載の方法。 - 【請求項8】 さらに、分子量カット−オフが10,0
00である膜を用いて限外ろ過を行う、工程(b″)を
含む請求項4に記載の方法。 - 【請求項9】 さらに、前記生成物を精製して精製した
形のペプチドを得る、工程(d)を含む請求項4に記載
の方法。 - 【請求項10】 前記精製した形のペプチドが請求項1
に記載のペプチドである請求項9に記載の方法。 - 【請求項11】 請求項4〜10のいずれか1項に記載
の方法により製造される、ACE阻害活性を有する生成
物。 - 【請求項12】 請求項1に記載のペプチドを含む、A
CEの阻害に用いるための医薬。 - 【請求項13】 請求項4〜10のいずれか1項に記載
の方法により製造される、ACEの阻害に用いるための
健康食品。 - 【請求項14】 請求項4〜10のいずれか1項の方法
により製造される、ACEの阻害に用いるための食品添
加剤。 - 【請求項15】 請求項11の生成物を含む、ACEの
阻害に用いるための健康食品。 - 【請求項16】 請求項11の生成物を含む、ACEの
阻害に用いるための食品添加剤。
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