JP2006347937A - 畜肉タンパク質由来の血圧降下ペプチド - Google Patents
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Abstract
【解決手段】食肉タンパク質あるいは食肉の主要タンパク質であるミオシン又はアクチンをアマノS(商品名)等のプロテアーゼの作用により加水分解し、Ile-Arg-Val-Val-Glu、Val-Trp-Ile、Val-Gly-Arg、 Ile-Lys-Ileの構造をもつペンタペプチド、およびトリペプチドを含むペプチド組成物を得る。これらのペプチドはアンジオテンシンI変換酵素阻害活性および血圧降下作用を有し、アンジオテンシンI変換酵素阻害剤として用いることができ、また、安全性が高く、高血圧症の予防や症状改善用の食品に適用することができる。
Description
(豚骨格筋からのペプチドの生成)
豚骨格筋(大腿二頭筋)を細切し、脂肪や結合組織をできるだけ取り除いたもの100gに蒸留水400mLを加え、ほぼ均一になるまでホモジナイズした。プロテアーゼとしては12種類(天野エンザイム社製)、すなわちプロテアーゼS「アマノ」G、プロテアーゼN「アマノ」G、ブロメラインF、パパインW−40、ニューラーゼF3G、プロレザーFG−F、パンクレアチンF、ペプチダーゼR、プロテアーゼP「アマノ」3G、プロテアーゼA「アマノ」G、プロテアーゼM「アマノ」G及びウマミザイムGをそれぞれ単独に用いた。上記豚骨格筋ホモジネートに上記プロテアーゼの1種を1g添加して溶解させた後、50℃で24時間反応させ、ペプチドを生成させた。反応終了後、溶液を98℃で10分間加熱して、プロテアーゼを失活させた。遠心分離により大部分の不溶物を取り除き、さらにメンブランフィルターを通し、微細な粒子を除去し、12種類のペプチド溶液を得た。アンジオテンシンI変換酵素阻害活性の測定には、かかるペプチド溶液を蒸留水で10倍希釈した12種類の試料溶液を用いた。
アンジオテンシンI変換酵素阻害活性の測定は、合成基質である馬尿酸−L−ヒスチジル−ロイシン(SIGMA社製)を用いてアンジオテンシンI変換酵素が基質の末端ジペプチドのL−ヒスチジル−L−ロイシンを選択的に切断することを利用して、遊離する馬尿酸を抽出し、比色する方法で実施した。試験管に測定しようとする試料溶液(ペプチド溶液)を0.015mL入れ、これに0.125mLの基質溶液(608mM食塩を含む0.1Mホウ酸緩衝液pH8.3を用いて7.6mMになるように馬尿酸−L−ヒスチジル−ロイシンを溶解させたもの)を添加し、37℃で5分間保温した。その後、0.05mLの酵素溶液(SIGMA社製アンジオテンシンI変換酵素を蒸留水に50単位/mLになるように溶解させたもの)を添加し、37℃で30分間反応させた。1N塩酸0.125mLを添加して反応を停止させた後、酢酸エチル0.75mLを加え、酢酸エチル中に抽出された馬尿酸を228nmの吸光度を測定することにより定量した。かかる試料溶液の吸光度を“S”、試料溶液に代えて同量の蒸留水を用いた対照の吸光度を“B”、反応開始前の吸光度を“C”とし、アンジオテンシンI変換酵素阻害率を次式により算出した。
阻害率(%)=(B−S)÷(B−C)×100
豚骨格筋を各種プロテアーゼで分解して調製した前記12種類の試料溶液のアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を表1に示す。豚骨格筋にプロテアーゼS「アマノ」G、プロテアーゼN「アマノ」G、ブロメラインF、パパインW−40を作用させた試料溶液が70%以上の阻害活性を有していた。
上記豚骨格筋のプロテアーゼS「アマノ」G分解物50gに80%エタノール1Lを加えて撹拌し、ろ過により得られたろ液を減圧濃縮後、凍結乾燥した。凍結乾燥物を蒸留水100mLに溶解し、Wakosil40C18樹脂(和光純薬工業社製)200mLを加えて撹拌した。ろ過により樹脂を回収し、50%メタノールを用いて樹脂に吸着しているペプチドを溶出した。この時、得られたペプチドは3.59gだった。このペプチドからのアンジオテンシンI変換酵素阻害ペプチドの精製はカラムに資生堂製CAPCELL PAK C18 UG120 4.6×150mmを用いた逆相高速液体クロマトグラフィーにより行った。
精製したペプチドのアミノ酸配列は、自動エドマン分解法(気相法)によるN末端アミノ酸分析により決定した。自動分析装置としてアブライドバイオシステムズ社製プロテインシークエンサーモデル470Aを利用した。操作は製品マニュアルの記載に従って行い、試薬類はすべてアブライドバイオシステムズ社指定のものを用いた。豚骨格筋のプロテアーゼS「アマノ」G分解物を試料として溶出液A(0.1%トリフルオロ酢酸を含む蒸留水)から溶出液B(0.1%トリフルオロ酢酸を含むアセトニトリル)への直線濃度勾配系による酸性溶出液を用いた逆相高速液体クロマトグラフィーを行った際に得られたクロマトグラムを図1に示す。溶出液を10分間隔で採取し、アンジオテンシンI変換酵素阻害活性を測定した結果、20〜30分の画分に最も高い活性が認められた。
(1) Val-Trp-Ile (図3のピーク(1)由来)
(2) Ile-Arg-Val-Val-Glu (図4のピーク(2)由来)
(3) Val-Gly-Arg (図4のピーク(3)由来)
(4) Ile-Lys-Ile (図4のピーク(4)由来)
これらのアミノ酸配列をデータベース(UniProt)を利用して検索したところ、いずれも筋肉の速筋型ミオシン重鎖又はα−アクチン内に存在する配列に一致するものであった。Val-Trp-Ileは豚α−アクチン(341〜343残基目)、Ile-Arg-Val-Val-Gluは豚ミオシン重鎖(1593〜1597残基目)、Val-Gly-Argは豚α−アクチン(37〜39残基目)、Ile-Lys-Ileは豚α−アクチン(329〜331残基目)にそれぞれ一致した。なお、アミノ酸残基の数字はいずれもN末端側からのものである。
(化学合成法)
1種のペンタペプチド(Ile-Arg-Val-Val-Glu)及び3種のトリペプチド(Val-Trp-Ile、Val-Gly-Arg、Ile-Lys-Ile)の化学合成はアブライドバイオシステムズ社製ペプチド合成装置モデル430Aを用い、製品マニュアルの記載に従って行った。試薬類はすべてアブライドバイオシステムズ社指定のものを使用した。ペプチド鎖を合成した後、トリフルオロメタンスルホン酸により、固相支持体から切り出した。次いで、アミノ酸側鎖の保護基を取り除き、逆相高速クロマトグラフィーにより、目的とする1種のペンタペプチドと3種のトリペプチドを精製した。なお、高速液体クロマトグラフィーは、前記実施例1の酸性溶出液を利用した条件で行った。
アンジオテンシンI変換酵素阻害活性の測定は、前記実施例1記載の方法と同様にして行った。また、阻害率50%のときのペプチド濃度をIC50値とした。化学合成により調製した1種のペンタペプチドと3種のトリペプチドの分子量とアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を表2に示す。合成したペプチドの質量分析計(FAB−MAS)により測定した分子量の値は、化学構造から算出した値にほぼ一致しており、目的ペプチドの合成が問題なく行われたものと判断した。アンジオテンシンI変換酵素阻害活性は、トリペプチドVal-Trp-Ileで最も高かった。
上記1種のペンタペプチド及び3種のトリペプチドの血圧降下作用について、自然発症高血圧ラットを用いて調べた。これら合成ペプチドをそれぞれ自然発症高血圧ラット(日本チャールズリバー社、1群6匹、9〜12週齢、雄)に胃ゾンデを用いて強制投与した。ペプチド投与量はラット体重1kgあたり1mgとし、投与容量は1匹あたり1mLとした。なお、蒸留水を経口投与したものを対照とした。胃ゾンデによる投与を行ってから6時間後の尾動脈における最高血圧値を測定し、投与直前の最高血圧値を減じた値を算出し、変動値(血圧降下値)とした。血圧測定は非観血式血圧測定装置(ソフトロン社製、BP−98A)を用い、テイル・カフ(tail-cuff)法により行った。結果を表3に示す。いずれの試料においても、投与6時間後に血圧降下が測定されたが、これらのうち、2種のトリペプチド(Val-Trp-Ile、Val-Gly-Arg)は有意(P<0.05、又はP<0.01)な血圧降下が認められた。また、同様に5匹の自然発症高血圧ラットに、豚骨格筋のプロテアーゼS「アマノ」G(天野エンザイム社製)分解物をラット体重1kgあたり8mg投与した。結果を表4に示す。表4に示すように、有意(P<0.05)な血圧降下が認められた。
Claims (8)
- 下記(1)〜(4)のいずれかで表されるアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を有するペプチド又はその塩。
(1) Ile-Arg-Val-Val-Glu
(2) Val-Trp-Ile
(3) Val-Gly-Arg
(4) Ile-Lys-Ile - ミオシン又はアクチンあるいはミオシン又はアクチンを含む原料をプロテアーゼ処理することを特徴とする、下記(1)〜(4)のいずれかで表されるアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を有するペプチドの製造方法。
(1) Ile-Arg-Val-Val-Glu
(2) Val-Trp-Ile
(3) Val-Gly-Arg
(4) Ile-Lys-Ile - ミオシン又はアクチンを含む原料が、畜肉の筋原繊維構成タンパク質であることを特徴とする請求項2記載のペプチドの製造方法。
- プロテアーゼが、プロテアーゼS「アマノ」G(商品名)、プロテアーゼN「アマノ」G(商品名)、ブロメラインF(商品名)、パパインW−40(商品名)、ニューラーゼF3G(商品名)、プロレザーFG−F(商品名)、パンクレアチンF(商品名)、ペプチダーゼR(商品名)、プロテアーゼP「アマノ」3G(商品名)、プロテアーゼA「アマノ」G(商品名)、プロテアーゼM「アマノ」G(商品名)及びウマミザイムG(商品名)から選ばれる1種又は2種以上のプロテアーゼであることを特徴とする請求項2又は3記載のペプチドの製造方法。
- 下記(1)〜(4)のいずれかで表されるアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を有するペプチド又はその塩を有効成分とする医薬用組成物。
(1) Ile-Arg-Val-Val-Glu
(2) Val-Trp-Ile
(3) Val-Gly-Arg
(4) Ile-Lys-Ile - アンジオテンシンI変換酵素に起因する疾患の予防及び/又は症状改善用剤であることを特徴とする請求項5記載の医薬用組成物。
- 下記(1)〜(4)のいずれかで表されるI変換酵素阻害活性を有するペプチド又はその塩からなるアンジオテンシンI変換酵素阻害剤。
(1) Ile-Arg-Val-Val-Glu
(2) Val-Trp-Ile
(3) Val-Gly-Arg
(4) Ile-Lys-Ile - 下記(1)〜(4)のいずれかで表されるアンジオテンシンI変換酵素阻害活性を有するペプチド又はその塩を有効成分として含有するアンジオテンシンI変換酵素に起因する疾患の予防及び/又は症状改善用食品。
(1) Ile-Arg-Val-Val-Glu
(2) Val-Trp-Ile
(3) Val-Gly-Arg
(4) Ile-Lys-Ile
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