JP3234222B2 - カゼインからのホスホペプチドの生成 - Google Patents
カゼインからのホスホペプチドの生成Info
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Description
するホスホペプチドの生成に関する。
は、カゼインのトリプシン消化により放される多くのホ
スホペプチドのうち4種が虫歯予防(歯−崩壊−阻害)
活性を有することを記載している。それらのペプチドは
すべて、次の活性配列−Ser(P)−Ser(P)−Ser
(P)−Glu−Glu−を含み、そして、αS1(59−79)配
列番号2(T1),β(2−25)配列番号3(T2),αs2
(46−70)配列番号4(T4)及びαs2(2−21)配列番
号7(T3)に対応する。虫歯予防性ホスホペプチドの製
造について記載される方法は、選択的沈殿法及びイオン
交換クロマトグラフィーである。それらの方法はそれら
のペプチドのひじょうに純粋な調製物を生成するが、そ
れらは、それらの費用及び必要とされる技術熟練のレベ
ルにより酪農産業において一般的に受け入れられていな
い。
て広く受け入れられた。アメリカ特許第4,358,465号,
第4,361,587号及び第4,495,176号(Bruleなど)は、栄
養食物としてカゼインホスホペプチドの製造のための限
外濾過法を記載する。この方法は、調製物に多量の非−
虫歯予防性ホスホペプチドの存在により、虫歯予防性ホ
スホペプチドの製造のためには適切でないことがわかっ
ている。
は、栄養補足物として使用するためのホスホペプチドの
抽出法が開示されており、ここで二価カチオン形成凝集
体が、上記目的のために選択された所望するホスホペプ
チドを抽出するために、限外濾過、それに続く水による
ダイアフィルトレーションと組合して使用されている。
この方法は同様に、虫歯予防性ホスホペプチドの生成の
ためには不適切である。なぜならば、水によるダイアフ
ィルトレーションは、虫歯予防性ホスホペプチドの凝集
破壊をもたらすからである。
チドを調製するための方法を提供することが本発明の目
的である。
供し、ここでその方法とは、溶液におけるカゼインの可
溶性一価カチオン塩を完全に消化し、前記消化された溶
液における少なくとも選択されたホスホペプチドの凝集
を引き起こすために二又は三価金属イオンを導入し、そ
して前記凝集されたホスホペプチドを保持するように選
択された分子量排除限界を有するフィルターを通して前
記凝集イオンを含む溶液を、多量の残存するホスホペプ
チド及び非−リン酸化ペプチドを通しながらダイアフィ
ルトレートする段階を含んで成る。
的は、栄養物として使用するためにカゼインから広範囲
のホスホペプチドを得ることである。従って、Bruleな
どは、残りのホスホペプチド及び非−リン酸化ペプチド
の通過をダイアフィルトレーション工程の間、可能にし
ながら、選択されたホスホペプチドが溶液から濾過され
ることを確保するために、加水分解されたカゼイン化合
物が、凝集イオンの存在下でダイアフィルトレートされ
るべきことについて教授していない。これは、所望する
ホスホペプチドに富んでいる(90%w/w以上)調製物を
もたらす産業的に許容される抽出方法の使用を可能にす
るので、技術的な有意な進歩を表わす。
プチドは上記に言及される虫歯予防性ホスホペプチドで
あり、そして上記の方法の濾過段階の間に採用された分
子排除限界は10,000〜20,000の範囲内に実質的に入る。
ナトリウム又はカゼインカリウムは、0.1〜50%w/wの範
囲内に実質的に入る濃度で溶液に存在し、これは好まし
くは、タンパク質分解酵素、たとえばトリプシン及びキ
モトリプシンを用いて又は化学的手段、たとえば臭化シ
アンにより消化される。酵素:カゼインの比は、1:1000
〜1:10(w:w)の範囲であるが、しかしこれは上記に定
義されたようにカゼインの完全な消化を可能にするため
に選択される。加水分解のpHは好ましくは、酵素が完全
にカゼインの消化を可能にするために最適に調節される
べきである。温度はまた、完全な消化のために最適化さ
れるべきであるが、しかし温度誘発分解(脱アミノ反
応、脱リン酸化及びペプチド分解)は最少化されるべき
である。最適温度は約20℃〜60℃である。
温で添加され、約pH4.7にされ、そしてすべての沈殿物
(これは最少であるべきである)が除去される。次に、
CaCl2が約1.0%w/vのレベルまで上清液に添加される。
1.0%w/vのカルシウム(II)の存在下でのホスホペプチ
ドが凝集する、虫歯予防性ホスホペプチド(すなわち配
列−Ser(P)−Ser(P)−Ser(P)−Glu−Glu−を
含む)は、好ましくは1.0%w/vのCaCl2溶液による10,00
0分子量排除限界フィルターを通しての広範なダイアフ
ィルトレーションにより小さな非−虫歯予防性ホスホペ
プチドから分離されるヘキサマーを形成する。膜フィル
ターの好ましい分子量排除限界は、10,000以下ではなく
又は約20,000以上であるべきでない。CaCl2溶液又はい
くらかの他の適切な二価/三価の金属イオン、たとえば
亜鉛(II)又は鉄(III)の添加は、虫歯予防性ホスホ
ペプチド凝集体の結合性を維持するためにダイアフィル
トレーションのために必要であり、従って非−虫歯予防
性ホスホペプチドから虫歯予防性ホスホペプチドの分離
を可能にする。
の90%以上の純度を達成するために膜フィルターに通さ
れた後、虫歯予防性ホスホペプチドを含む超保持物が、
所望によりカルシウムを除去するために1,000分子量排
除限界フィルターを通して水によりダイアフィルトレー
トされ得る。次に、その保持物が濃縮され、そして噴霧
乾燥される。
ム、亜鉛及び鉄の塩が、カルシウムACPPの10%w/v溶液
を低いpH、すなわちpH2にHClにより酸性化することによ
って、ナトリウム塩に転換される。1,000分子量排除限
界フィルターを通して広範なダイアフィルトレーション
の後、その保持物がNaOHによりpH7.0に中和され、そし
て次に、同じフィルターを通して水によりダイアフィル
トレートされ、過剰の塩化ナトリウムが除去される。
ン酸カルシウムACPPに転換され、ここでCa/Pの最終比は
1.67である。ペプチドαS1(59−79)は21Ca及び13PO4
を結合できる。上記工程の濾液は、サイズ及び電荷−基
礎の分離技法による他の生物活性カゼインペプチドの精
製のために適切であり、そして微生物の増殖培地とし
て、虚弱後の栄養補足物として又は窒素肥料として使用
され得る。
あろう。
まで酸性化し、そしてその沈殿物をNaOHによりpH7.0ま
で中和することによって調製した。カゼインナトリウム
の10%w/v溶液を調製し、そしてpH8.0に調整した。トリ
プシン(Novo)を0.2%w/vまで添加し、そしてその加水
分解は、NaOHの一定した添加によるpH8.0への調整によ
り50℃で完結まで進行せしめた。次に、溶液のpHを、5M
のHClによりpH4.7に調整し、そして沈殿物を室温での遠
心分離により除去した。上清液を8ミクロンのフィルタ
ーを通してマイクロ濾過し、そして次にNaOHによりpH7.
0に中和し、そしてCaCl2を1.0%w/vのレベルまで添加し
た。次に、その溶液を、Amicon YM10(10,000分子量排
除限界)を通して1.0%w/vのCaCl2の3〜5体積により
ダイアフィルトレートした。次に、保持物を、Amican Y
M1フィルター(1,000分子量排除限界)を通して1体積
の蒸留/脱イオン水により洗浄した。この調製物の個々
のペプチドを、イオン交換FPLC及び逆相HPLCにより前記
特許に記載されるようにして分離し、そしてSer(P)
残基のS−エチルシステインへの転換の後、アミノ酸組
成及び配列分析により固定した。調製物の分析は表1に
示される。ペプチド% w/w αS2(1−21)(配列番号8) 0.8 β(1−25)(配列番号1) 22.3 αS2(2−2)(配列番号7)(T3) 5.7 β(2−25)(配列番号3)(T2) 17.9 αS1(59−79)(配列番号2)(T1) 21.4 デサミド74α(59−79)(配列番号5) 6.3 αS2(46−70)(配列番号4)(T4) 6.8 デサミド74,78αS1(59−79)(配列番号6) 6.4 αS1(43−79)(配列番号9) 3.3 NAP* 9.1* NAP=非−虫歯予防性ペプチド この調製物は、前記特許に記載される4種の虫歯予防
性ホスホペプチドを含み〔β(2−25),T2,αS1(59−
79),T1,αS2(2−21),T3及びαS2(46−70),T4〕、
それらはトリプシンにより不完全に加水分解されたペプ
チドに関連し〔αS2(1−21),β(1−25)及びαS1
(43−79)〕、そして温度誘発脱アミド化に起因するα
S1(59−79),デスアミド74及びデスアミド74,78の2
種の脱アミド化形の重要でないレベルにも関し、これ
は、高い温度及び極端なpHによりカゼインナトリウムの
商業的製造において高い程度生じ、但し、脱アミド化さ
れた形の存在は、虫歯予防性ホスホペプチドの活性に対
して効果を有さない。その虫歯予防性ホスホペプチド
は、生成されるペプチドの90.9%w/wであった。
る場合、αS1(59−79)が、加水分解条件に依存して、
このペプチドの少量の脱アミド化された形を伴ってこの
方法により得られるであろう。純粋なβ−カゼインが使
用される場合、β(1−25)及びβ(2−25)のみがこ
の方法を用いて得られるであろう。
ン)、9種の列挙されるホスホペプチドのわずかな切断
(N−及びC−未満)が生じる。この切断が単にわずか
である限り、活性の損失は存在しない。実際、パクレア
チンは、精製されたトリプシンに比較される場合、重量
に基づいてわずかに高い比活性を有する調製物を生成す
る。
配列、及び上記に言及される他のペプチドが、次の列挙
される配列に詳しく記載される。
製造 (iii)配列の数:9 (iv)通信先: (A)住所: (B)通り: (C)町: (D)州: (E)国: (F)郵便番号: (v)コンピューター読み取りフォーム: (A)媒体型:フロッピーディスク (B)コンピューター:IBM PC COMPATIBLE (C)操作システム:PC−DOS/MS−DOS (D)ソフトウェアー:WORD PERFECT (vi)現在の出願日: (A)出願番号: (B)出願日: (C)分類: (vii)前の出願日: (A)出願番号: (B)出願日: (C)分類: (vii)アトニー/エージェント情報: (A) (B) (C) (ix)電信情報: (A) (B) (C) (2)配列番号1についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:25 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (ix)特徴: (A)名称/キー:ホスホセリン (B)位置:15 (D)他の情報:後翻訳的にリン酸化されたセリン (ix)特徴: (A)名称/キー:ホスホセリン (B)位置:17 (D)他の情報:後翻訳的にリン酸化されたセリン (ix)特徴: (A)名称/キー:ホスホセリン (B)位置:18 (D)他の情報:後翻訳的にリン酸化されたセリン (ix)特徴: (A)名称/キー:ホスホセリン (B)位置:19 (D)他の情報:後翻訳的にリン酸化されたセリン (xi)配列:配列番号1: (2)配列番号2についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:21 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:タンパク質 (ix)特徴: (A)名称/キー:ピログルタメート (B)位置:1 (D)他の情報:一定量がこの形で存在するであろ
う (ix)特徴: (A)名称/キー:ホスホセリン (B)位置:6 (D)他の情報:後−翻訳的にリン酸化されたセリ
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ン (xi)配列:配列番号9:
Claims (12)
- 【請求項1】虫歯予防性ホフホペプチドの調製方法であ
って、溶液におけるカゼインの可溶性一価カチオン塩を
完全に消化し、10%w/vのカゼイン消化物中に1%w/vの
CaCl2を含有する溶液の金属イオン濃度に等しい金属イ
オン濃度で前記消化された溶液に二又は三価金属イオン
を加えて、前記消化された溶液における虫歯予防性ホス
ホペプチドの凝集を引き起こし、そして前記凝集された
ホスホペプチドを含有する溶液を、前記虫歯予防性ホス
ホペプチドを保持するように選択された分子量排除限界
を有するフィルターを通して、複数倍の体積の前記金属
イオンの溶液を用いて、多量の残りのホスホペプチドを
濾液中に通過させながらダイアフィルトレートし、ダイ
アフィルトレーションの間、前記金属イオン濃度を10%
w/vカゼイン消化物中に1%w/vのCaCl2を含有する溶液
のレベルに等しいレベルに維持する工程を含んで成る方
法。 - 【請求項2】前記選択されたホスホペプチドが虫歯予防
性ホスホペプチドであり、そして前記濾過段階の間に採
用される分子量排除限界が10,000〜20,000の範囲内に実
質的に入る請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】前記カゼインの可溶性一価カチオン塩が0.
1〜50%w/w内に入る濃度で溶液に存在する請求の範囲第
1又は2項記載の方法。 - 【請求項4】前記消化段階が、タンパク質分解酵素を用
いて行なわれ、そして溶液中のタンパク質分解酵素:カ
ゼインの可溶性一価カチオン塩の比が、カゼイン塩の完
全な消化を可能にするために選択される1:1000〜1:10
(w:w)の範囲内に入る請求の範囲第1,2または3項記載
の方法。 - 【請求項5】前記溶液のpH及び温度がカゼイン塩の完全
な消化を可能にするために調節される請求の範囲第1〜
4項のいづれか1項記載の方法。 - 【請求項6】前記溶液の温度が20℃〜60℃の範囲内に入
る請求の範囲第5項記載の方法。 - 【請求項7】請求の範囲第1〜6項のいずれか1項の方
法であって、さらにpHを4.7に調整するために溶液に無
機酸を添加し、いづれかの生成される沈殿物を除去し、
前記消化された溶液における少なくとも選択されたホス
ホペプチドの凝集を引き起こすためにCaCl2を1.0%w/v
のレベルまで添加し、そして前記溶液から凝集されたホ
スホペプチドを、10,000〜20,000の範囲内にある分子量
排除限界を有するフィルターを通して前記CaCl2を含む
溶液を、濾液中に多量の残りのホスホペプチド及び非−
リン酸化ペプチド及び溶液を通しながら、ダイアフィル
トレーションを包含する濾過により分離し、ダイアフィ
ルトレーションの間の前記金属イオン濃度を凝集された
ホスホペプチドを凝集された形に維持するのに有効なレ
ベルに維持することを含んで成る方法。 - 【請求項8】前記カゼインの可溶性一価カチオン塩が、
カゼインナトリウム及びカゼインカリウムから選択され
る請求の範囲第1〜7項のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項9】前記タンパク質分解酵素がパンクレアチ
ン、トリプシン、ペパイン、キモトリプシン及びその混
合物から選択される請求の範囲第1〜8項のいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項10】前記金属イオンがカルシウム、鉄及び亜
鉛から成る群から選択される請求の範囲第1〜9項のい
ずれか1項記載の方法。 - 【請求項11】前記消化段階の後に、さらに 消化された溶液を酸性化して、沈殿物を生成させ、 消化された溶液を遠心分離して上清液を生成させ、 次に沈殿物を除去し、 次に上清液をミクロ濾過し、そして 次に上清液に前記金属イオンを加える段階を含んでなる
請求の範囲第10項記載の方法。 - 【請求項12】前記金属イオンが、消化された溶液への
CaCl2の添加により生成したカルシウムイオンであっ
て、前記ダイアフィルトレーション段階がさらに、10,0
00〜20,000の範囲内にある分子量排除限界を有するフィ
ルターを通して、前記CaCl2を含む溶液を、濾液中に多
量の残りのホスホペプチド及び非−リン酸化ペプチド及
び溶液を通しながらダイアフィルトレートする段階を含
んで成る請求の範囲第11項記載の方法。
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