JP3460851B2 - Novel cysteine protease inhibitors - Google Patents

Novel cysteine protease inhibitors

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JP3460851B2
JP3460851B2 JP04771194A JP4771194A JP3460851B2 JP 3460851 B2 JP3460851 B2 JP 3460851B2 JP 04771194 A JP04771194 A JP 04771194A JP 4771194 A JP4771194 A JP 4771194A JP 3460851 B2 JP3460851 B2 JP 3460851B2
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cystatin
protease inhibitor
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秀敏 石川
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は新規なシステインプロテ
アーゼインヒビターに関する。本発明により提供される
新規なシステインプロテアーゼインヒビターは破骨細胞
の骨吸収作用に対する阻害効果を有し、骨の老化抑制を
目的とした食品原料や医薬品原料として有用である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel cysteine protease inhibitor. The novel cysteine protease inhibitor provided by the present invention has an inhibitory effect on the bone resorption action of osteoclasts and is useful as a raw material for foods and pharmaceuticals for the purpose of suppressing bone aging.

【0002】[0002]

【従来の技術】システインプロテアーゼインヒビター
は、活性中心にSH基を持ったシステインプロテアーゼ
のタンパク質分解活性を阻害する物質であり、動物組
織、細胞、血液中や尿中に見出されている。このような
システインプロテアーゼインヒビターであって蛋白性の
物質はシスタチンと総称されている。これまでに見出さ
れたシステインプロテアーゼインヒビターであるシスタ
チンは、その分子構造から3つのファミリーに分類され
ている(Biochem.J., 236, 312 (1986))。この文献によ
れば、ファミリー1(ステフィンファミリー)にはラッ
ト肝臓由来のシスタチンβ(Biochem. Biophys. Res. C
ommun., 115, 902 (1983))、ラット表皮由来のシスタチ
ンα(Biochem. Biophys. Res. Commun., 121, 149 (19
84))やヒトの白血球に見出されたステフィンA(Hoppe-S
eyler's Z. Physiol. Chem.,364,1487 (1983))が含まれ
ている。これらのシスタチンはいずれも分子量約12K
Daを示し、糖を持たない。
2. Description of the Related Art Cysteine protease inhibitors are substances that inhibit the proteolytic activity of cysteine proteases having an SH group at the active center and have been found in animal tissues, cells, blood and urine. Such cysteine protease inhibitors and proteinaceous substances are collectively called cystatin. Cystatin, a cysteine protease inhibitor found so far, is classified into three families based on its molecular structure (Biochem. J., 236, 312 (1986)). According to this document, cystatin β derived from rat liver (Biochem. Biophys. Res.
ommun., 115, 902 (1983)), cystatin α derived from rat epidermis (Biochem. Biophys. Res. Commun., 121, 149 (19
84)) and Stefin A (Hoppe-S) found in human leukocytes.
eyler's Z. Physiol. Chem., 364, 1487 (1983)). The molecular weight of each of these cystatins is approximately 12K.
It shows Da and has no sugar.

【0003】また、ファミリー2には, ヒト尿由来のシ
スタチンC(Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.79, 3024
(1982))、卵白シスタチン(Hoppe-Seyler's Z. Physiol.
Chem.,364, 1487 (1983)) がこのファミリーに分類さ
れ、ウシ初乳由来のシスタチン(FEBS Lett., 186, 41
(1985))もこのファミリーに属する。このファミリーに
属するものは分子量約13〜15KDaを示し、ファミ
リー1と同様に糖を有していない。
Family 3 includes cystatin C (Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79 , 3024 derived from human urine).
(1982)), egg white cystatin (Hoppe-Seyler's Z. Physiol.
Chem., 364, 1487 (1983)) is classified into this family, and bovine colostrum-derived cystatin (FEBS Lett., 186, 41
(1985)) also belongs to this family. Those belonging to this family have a molecular weight of about 13 to 15 KDa and, like family 1, do not have sugars.

【0004】さらに、血漿タンパク質であるヒトキニノ
ーゲン (Biochemistry, 23, 5691 (1984))、ラットのT
キニノーゲン(Biochem. Biophys. Res. Commun., 129,
280(1985))など、キニノーゲン類がファミリー3を構
成している。キニノーゲン類は分子量78KDaの高分
子キニノーゲンと分子量45KDaの低分子キニノーゲ
ンが存在することが知られている。本発明者らは、牛初
乳より、糖鎖を有する、分子量約57KDaの新規なシ
ステインプロテアーゼインヒビターを単離しこれを特願
平5−84191として特許出願を行っている。
Furthermore, human kininogen, a plasma protein (Biochemistry, 23 , 5691 (1984)), rat T
Kininogen (Biochem. Biophys. Res. Commun., 129,
Kininogens, such as 280 (1985), make up family 3. It is known that kininogens include a high molecular weight kininogen having a molecular weight of 78 KDa and a low molecular weight kininogen having a molecular weight of 45 KDa. The present inventors have isolated a novel cysteine protease inhibitor having a sugar chain and a molecular weight of about 57 KDa from bovine colostrum, and filed a patent application as Japanese Patent Application No. 5-84191.

【0005】システインプロテアーゼインヒビターの有
用な作用の1つとして、ウィルスの増殖阻害作用が確認
されている (Biochem. Biophys. Res. Commun., 127, 1
072(1985))。また、骨疾患モデルの動物の骨より、カル
シウムの遊離を抑制する作用を示すことから、特開平2
−223529号公報には抗アレルギー剤や骨疾患治療
剤としての用途が開示されている。また特開昭61−2
25130号公報には卵白由来のシスタチンを精製し、
これを抗ウイルス剤として使用する技術が開示されてい
る。
As one of the useful actions of cysteine protease inhibitors, a virus growth inhibitory action has been confirmed (Biochem. Biophys. Res. Commun., 127, 1
072 (1985)). In addition, since it exhibits an action of suppressing the release of calcium from the bones of animal models of bone diseases, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 2
No. 2,235,29 discloses the use as an anti-allergic agent and a therapeutic agent for bone diseases. In addition, JP-A-61-2
No. 25130 discloses that cystatin derived from egg white is purified,
A technique of using this as an antiviral agent is disclosed.

【0006】また特開昭64−2582号公報にはシス
タチンαの合成遺伝子、特開平1−71492号公報に
はシスタチンBの合成遺伝子、特開平1−157390
号公報にはシスタチンAの合成遺伝子がそれぞれ開示さ
れており、遺伝子操作によりシスタチンを生産すること
も可能となってきた。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-2582 discloses a synthetic gene for cystatin α, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-71492 discloses a synthetic gene for cystatin B, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 157390/1991.
Each of the publications discloses a synthetic gene for cystatin A, and it has become possible to produce cystatin by genetic engineering.

【0007】近年、高齢化の進展にともない、破骨細胞
の骨吸収に起因する骨粗鬆症が急増している。現在、破
骨細胞の吸収活性を抑える医薬として、カルシトニン製
剤がある。しかしこの製剤は、医薬品として、サケやウ
ナギ由来のホルモンを利用したホルモン製剤であり、食
品素材から得られ、食品素材として使えるような安全な
物質についてはあまり検討されていないのが現状であ
る。
In recent years, with the progress of aging, osteoporosis caused by bone resorption of osteoclasts is rapidly increasing. At present, there is a calcitonin preparation as a drug that suppresses the osteoclast resorption activity. However, this preparation is a hormone preparation using a hormone derived from salmon or eel as a medicine, and at present, a safe substance that can be obtained as a food material and can be used as a food material has not been studied so far.

【0008】[0008]

【解決しようとする課題】本発明者らは、食品素材から
得られる安全でしかも食品素材として使えるよう、乳中
に存在することが知られているシステインプロテアーゼ
インヒビターについて検討をすすめたところ、従来の乳
由来のシスタチンとして知られているものと明らかに異
なる、新規なシスタチン様の物質を見出した。この物質
はシスタチンファミリー2に属するシスタチンCと比較
してやや大きな分子量を有しており、またこれまで知ら
れているシスタチン類にない新規なN末端アミノ酸配列
を有している。従って本発明は、乳由来の新規なシスタ
チン様システインプロテアーゼインヒビターを提供する
ことを課題とする。
[Problems to be Solved] The present inventors have studied cysteine protease inhibitors known to exist in milk so that they can be used as food materials safely and obtained from food materials. We have discovered a new cystatin-like substance that is clearly different from what is known as milk-derived cystatin. This substance has a relatively large molecular weight as compared with cystatin C belonging to the cystatin family 2, and also has a novel N-terminal amino acid sequence not found in the cystatins known so far. Therefore, an object of the present invention is to provide a novel cystatin-like cysteine protease inhibitor derived from milk.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明により提供される
乳由来の新規なシスタチン様システインプロテアーゼイ
ンヒビターは下記の特性により特定される。 (1)固定化したカルボキシメチル化パパインに結合性
を有する。 (2)パパインに対する阻害活性を有する。 (3)SDS−PAGEによる分子量測定で16±2K
Daまたは13±2KDaを示す。 (4)N末端アミノ酸配列は、配列表配列番号1あるい
は配列番号2のアミノ酸配列のいずれかを示す( 配列表
配列番号2のアミノ酸配列は、配列番号1のアミノ酸残
基のうち、N末端側2残基に相当するArg-Pro 残基が削
除され、3 番目のGly から始まったものである) 。
The novel milk-derived cystatin-like cysteine protease inhibitors provided by the present invention are identified by the following properties. (1) It has a binding property to the immobilized carboxymethylated papain. (2) It has an inhibitory activity against papain. (3) 16 ± 2K as measured by SDS-PAGE
Da or 13 ± 2 KDa is shown. (4) The N-terminal amino acid sequence represents either the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 or SEQ ID NO: 2 of the sequence listing (The amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 of the sequence listing is the N-terminal side of the amino acid residues of SEQ ID NO: 1). The Arg-Pro residue corresponding to the two residues was deleted, starting from the third Gly).

【0010】本発明の物質は、乳由来のシスタチンCと
して知られている物質やその他のシスタチンファミリー
の物質と比較して、そのN末端アミノ酸配列が明らかに
異なっており、またホモロジー検索を行ってもこのよう
なN末端アミノ酸配列を報告した文献はない。本発明の
物質は新規な蛋白質である。本発明の物質の分子量は、
上記したようにSDS−PAGE、還元、非還元のいず
れの条件においても、16±2KDa、または13±2
KDaのいずれかである。この内16KDaを示す物質
はパス染色陽性であることから糖鎖の存在が推定され、
また一方13KDaを示す物質はパス染色陰性であるこ
とから、糖鎖を有しない。この16KDaを示す物質
は、以下に示す分析から13KDaの物質に糖鎖が付加
したものと考えられる。
The N-terminal amino acid sequence of the substance of the present invention is obviously different from that of the substance known as cystatin C derived from milk and other substances of the cystatin family. Also, there is no literature reporting such an N-terminal amino acid sequence. The substance of the present invention is a novel protein. The molecular weight of the substance of the present invention is
As described above, 16 ± 2 KDa or 13 ± 2 under both SDS-PAGE, reducing and non-reducing conditions.
It is either KDa. Of these, the substance showing 16 KDa was positive for path staining, and therefore the presence of sugar chains was estimated,
On the other hand, the substance showing 13 KDa does not have a sugar chain because it is negative for Pass staining. From the analysis shown below, it is considered that the substance exhibiting 16 KDa has a sugar chain added to the substance exhibiting 13 KDa.

【0011】本発明の物質は、固定化したカルボキシメ
チル化パパインによるアフィティークロマトグラフィー
とゲル濾過により分子量の異なる2つの画分として分離
される。この分離した画分を逆相クロマトグラフィーに
付すことにより、それぞれ単一のピークとして回収する
ことができる。この逆相クロマトグラフィー単一ピーク
をSDS−PAGEに付してもやはり単一のバンドとし
て検出される。このバンドの分子量は上記に示す値であ
る。この逆相クロマトグラフィーの単一ピークを分取
し、気相法によるアミノ酸シーケンサー(ABI社製
120A型アナライザー)によりN末端アミノ酸配列を
分析したところ、1ピークから2つのアミノ酸配列が検
出された。このN末端アミノ酸配列は、配列表配列番号
1と配列番号2に記載したものである。このような配列
が共存していることは、分泌の過程における蛋白質のプ
ロセッシングに由来すると考えられ、Arg 末端とGly 末
端の2 種類が共存していることが確認された。このアミ
ノ酸配列は16KDaの物質、13KDaの物質とも共
通であり、13KDaの物質は、パス染色陰性で糖鎖が
結合していないためにこのような分子量を示すものと考
えられる。
The substance of the present invention is separated into two fractions having different molecular weights by affinity chromatography with immobilized carboxymethylated papain and gel filtration. By subjecting the fractions the separation reversed-phase chromatogram rough it over, can each be recovered as a single peak. When this reverse phase chromatography single peak is subjected to SDS-PAGE, it is still detected as a single band. The molecular weight of this band is the value shown above. A single peak of this reverse-phase chromatography was collected, and an amino acid sequencer (manufactured by ABI) by the gas phase method was used.
When the N-terminal amino acid sequence was analyzed by a 120A type analyzer), two amino acid sequences were detected from one peak. This N-terminal amino acid sequence is described in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. The coexistence of such sequences is considered to be due to the processing of the protein in the process of secretion, and it was confirmed that two types of coexistence of the Arg terminal and the Gly terminal coexist. This amino acid sequence is common to the substance of 16 KDa and the substance of 13 KDa, and the substance of 13 KDa is considered to exhibit such a molecular weight because it is negative for path staining and no sugar chain is bound.

【0012】またシスタチンファミリーのうち、糖鎖を
有する物質として知られているキニノーゲンと比較した
場合、本発明の物質の糖鎖を有する物質の分子量は16
±2KDaである。これに対してキニノーゲンには分子
量が78KDaの高分子キニノーゲンと分子量が45K
Daの低分子キニノーゲンが知られているが、本発明の
糖鎖を有する物質は分子量が16±2KDaであり、分
子量測定により明確にキニノーゲンとは区別できる。こ
のように、本発明により提供される物質は新規なシスタ
チン様システインプロテアーゼインヒビターということ
ができる。さらに後述するように本発明物質は乳中から
分離されるシスタチンファミリー2の物質と比較して、
システインプロテアーゼの阻害活性は同程度の値を示
す。
When compared with kininogen, which is known as a substance having a sugar chain in the cystatin family, the substance having a sugar chain of the substance of the present invention has a molecular weight of 16
± 2 KDa. On the other hand, kininogen has a molecular weight of 78 KDa and high molecular weight kininogen of 45 KDa.
Although a low molecular weight kininogen of Da is known, the substance having a sugar chain of the present invention has a molecular weight of 16 ± 2 KDa, and can be clearly distinguished from kininogen by measuring the molecular weight. Thus, the substance provided by the present invention can be said to be a novel cystatin-like cysteine protease inhibitor. Further, as will be described later, the substance of the present invention is compared with substances of the cystatin family 2 separated from milk,
The inhibitory activities of cysteine proteases show similar values.

【0013】本発明の物質はヒト、ウシなど哺乳動物の
乳から回収することができるが、特にウシ乳中から容易
に回収することができる。本発明の物質は泌乳期間のう
ち特に初乳中に大量に含有されるが、通常の乳中にも含
有される。これらの乳を原料として、上述の文献に記載
されているように、代表的なシステインプロテアーゼで
あるパパインなどの親和性によるアフィニティークロマ
トグラフィー等の操作により分離することができる。
The substance of the present invention can be recovered from the milk of mammals such as humans and cows, and particularly easily from bovine milk. The substance of the present invention is contained in a large amount especially in colostrum during the lactation period, but is also contained in normal milk. As described in the above-mentioned literature, these milks can be separated by an operation such as affinity chromatography using affinity with papain, which is a typical cysteine protease.

【0014】すなわち、ウシ脱脂初乳に、終濃度0.5Mと
なるようにNaClを添加し、これをカルボキシメチル化パ
パイン固定化担体を用いたアフィニティークロマトグラ
フィーに供し、ウシ初乳シスタチン類の濃縮画分を調製
する。この画分には既知のシスタチンと本発明物質を含
有している。特に、NaClの添加により非特異的吸着を抑
制し、比活性の高い濃縮画分を調製できる。あるいは、
酸によるホエー画分を調製し、この酸性ホエー画分を硫
安沈殿により塩析する画分を集め、さらに膜処理により
脱塩したものを出発材料として、カルボキシメチル化パ
パイン固定化担体を用いたアフィニティークロマトグラ
フィーに供し、ウシ初乳シスタチン類の濃縮画分を調製
する。さらに、この画分をゲル濾過クロマトグラフィー
等のクロマトグラフィーによって、本発明物質であるシ
スタチン様システインプロテアーゼインヒビターと既知
のシスタチンとを分離することができる。精製にあたっ
ては、この他に蛋白質の精製方法として知られている逆
相クロマトグラフィーやHPLCなどの方法を組み合わ
せても良い。
That is, NaCl was added to bovine defatted colostrum to a final concentration of 0.5 M, and this was subjected to affinity chromatography using a carboxymethylated papain-immobilized carrier to obtain a concentrated fraction of bovine colostrum cystatins. Prepare the minutes. This fraction contains the known cystatin and the substance of the present invention. In particular, the addition of NaCl suppresses non-specific adsorption and makes it possible to prepare a concentrated fraction with high specific activity. Alternatively,
Prepare a whey fraction with an acid, collect the fractions obtained by salting out the acidic whey fraction by ammonium sulfate precipitation, and further desalinate by membrane treatment as the starting material, and use the carboxymethylated papain-immobilized carrier for affinity. Subject to chromatography to prepare a concentrated fraction of bovine colostrum cystatins. Further, this fraction can be separated by chromatography such as gel filtration chromatography to separate the cystatin-like cysteine protease inhibitor which is the substance of the present invention from the known cystatin. In addition to this, other methods such as reverse phase chromatography and HPLC known as protein purification methods may be combined for purification.

【0015】本発明物質のパパインに対する阻害活性は
Barrettらの方法 ("Methods in enzymology" Vol.80 1
981, pp771) に準じて測定することができる。即ち0.
1Mベンゾイル−D,L−アルギニン−4−ニトロアニ
リド (Benzoil-D,L-arginine-4-nitroanilide)のジメチ
ルスルホキシド溶液を基質とし、測定用の緩衝液とし
て、2mMのEDTAを含む、20mMリン酸緩衝液に
使用直前にシステインを終濃度8mMとなるように添加
した溶液を用いて、比色法により酵素の活性を測定する
ことにより、酵素の阻害率を求める方法である。本発明
の新規システインプロテアーゼインヒビターは、乳中の
シスタチンを対照として阻害活性を測定した場合、蛋白
質あたりの阻害活性はほぼ同程度の阻害率を示す。
The inhibitory activity of the substance of the present invention against papain is
Barrett et al. ("Methods in enzymology" Vol.80 1
981, pp771). That is, 0.
20 mM phosphoric acid containing 1 mM benzoyl-D, L-arginine-4-nitroanilide (Benzoil-D, L-arginine-4-nitroanilide) in dimethylsulfoxide as a substrate and 2 mM EDTA as a buffer for measurement This is a method of determining the enzyme inhibition rate by measuring the enzyme activity by a colorimetric method using a solution in which cysteine was added to a buffer solution so that the final concentration was 8 mM immediately before use. When the inhibitory activity of the novel cysteine protease inhibitor of the present invention is measured using cystatin in milk as a control, the inhibitory activity per protein shows almost the same inhibition rate.

【0016】本発明物質をゲル等電点電気泳動法(Fast
system Pharmacia社製) により等電点を測定したとこ
ろ、pIが、16KDaの物質は4.3−5.2を示
し、13KDaの物質はpI 5.2−5.8を示して
いる。
The substance of the present invention is subjected to gel isoelectric focusing (Fast
When the isoelectric point was measured by System Pharmacia), a substance with a pI of 16 KDa showed 4.3-5.2, and a substance with a 13 KDa showed pI of 5.2-5.8.

【0017】本発明物質のうち、13KDaを示す物質
と16KDaを示す物質をそれぞれ、還元ピリジルエチ
ル化し、アクロモバクター・リティカスのプロテアーゼ
あるいは、臭化シアンを用いて常法によって加水分解を
行い、ペプチドマッピングを行ったところ、糖鎖結合
していると推定されるペプチド以外は、まったく一致し
た。このことから本発明のシステインプロテアーゼイン
ヒビターは、同一のアミノ酸配列を有しており、N末端
が異なった物質および、糖鎖の結合したものと結合して
いないものが、存在していることが推定された。アミノ
酸配列の推定一次構造を図5に、また13KDaでN末
端がデリーションされていないもののアミノ酸配列の分
析結果を配列表配列番号5に示した。なお、Xaa はアミ
ノ酸名が確定していないことを示す。この配列を公知の
シスタチンファミリーのアミノ酸配列とホモロジーを比
較した結果を図6に示した。この結果から、本発明の新
規システインプロテアーゼインヒビターは、シスタチン
ファミリー2のコンセンサス領域とは高い相同性を示す
が、それ以外の部位のアミノ酸配列は異なっており、シ
スタチンファミリーに属する新規なシステインプロテア
ーゼインヒビターであると言える。
Of the substances of the present invention, a substance exhibiting 13 KDa and a substance exhibiting 16 KDa are respectively reduced pyridylethylated and hydrolyzed by a conventional method using a protease of Achromobacter litchis or cyanogen bromide to obtain a peptide. When mapping was performed, the results were completely the same except for the peptide presumed to have a sugar chain attached. From this, it is presumed that the cysteine protease inhibitor of the present invention has a substance having the same amino acid sequence and different N-terminals, and a substance to which a sugar chain is bound and a substance to which a sugar chain is not bound are present. Was done. The deduced primary structure of the amino acid sequence is shown in FIG. 5 and the result of analysis of the amino acid sequence of 13 KDa in which the N-terminal has not been deleted is shown in SEQ ID NO: 5 of the Sequence Listing. It should be noted, Xaa indicates that the amino acid name has not been determined. The result of comparing the homology of this sequence with the known amino acid sequence of the cystatin family is shown in FIG. From these results, the novel cysteine protease inhibitor of the present invention shows a high homology with the consensus region of cystatin family 2, but the amino acid sequences of other sites are different, and it is a novel cysteine protease inhibitor belonging to the cystatin family. It can be said that there is.

【0018】本発明の物質は乳中に常在する蛋白質であ
り、その安全性は高いものと考えられる。従って、既知
のシスタチンに見出される、抗ウイルス剤、抗アレルギ
ー剤、骨疾患治療剤として用いることが可能であり、必
要に応じて製剤化するか、あるいは単独で用いることが
可能である。また食品や飲料中に混入させて用いること
もできる。医薬品として用いる場合には注射剤、経口
剤、座剤などが例示できる。また蛋白質製剤は通常注射
剤として用いられることが多く、薬学的に有効な量の本
発明物質を含有させ、製薬学的に許容しうる安定剤や賦
形剤、等張化剤、無痛化剤、防腐剤、緩衝剤などを含有
させて製剤とすることができる。
The substance of the present invention is a protein resident in milk and is considered to be highly safe. Therefore, it can be used as an antiviral agent, an antiallergic agent, or a bone disease therapeutic agent found in known cystatins, and can be formulated as needed or used alone. It can also be used by mixing it in foods and beverages. When used as a medicine, injections, oral preparations, suppositories, etc. can be exemplified. In addition, protein preparations are often used as injections in general, and they contain a pharmaceutically effective amount of the substance of the present invention, and are pharmaceutically acceptable stabilizers, excipients, isotonic agents, and soothing agents. , A preservative, a buffer and the like can be contained in the preparation.

【0019】以下に実施例を示し本発明をさらに詳細に
説明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【実施例1】 新規システインプロテアーゼインヒビターの精製 (1)インヒビター活性測定 システインプロテアーゼに対するインヒビター活性は、
パパインに対する阻害活性を Barrett らの方法 ("Meth
ods in enzymology" Vol.80 1981, pp771) に準じて測
定した。0.1Mベンゾイル−D,L−アルギニン−4
−ニトロアニリド(Benzoil-D,L-arginine-4-nitroanili
de) ジメチルスルホキシド溶液を基質とし、測定用の緩
衝液として、2mMのEDTAを含む、20mMリン酸
緩衝液に使用直前にシステインを終濃度8mMとなるよ
うに添加した。パパインを0.5mg/mlの濃度で、
システインを含まない測定用緩衝液に溶解した。また、
反応停止用溶液として30%酢酸溶液を使用した。測定
は、以下の手順で行った。測定用チューブに1mlシス
テインを含むリン酸緩衝液と0.1mlのパパイン溶液
を入れ、37℃で5分間インキュベートした。次いで、
試料溶液0.1ml基質溶液30μlを加え攪拌した。
37℃で30分間反応後、0.2mlの反応停止液を加
え、410nmの吸光度を測定した。インヒビター活性
は次式(I)より求めた。
Example 1 Purification of Novel Cysteine Protease Inhibitor (1) Measurement of Inhibitor Activity
For the inhibitory activity against papain, the method of Barrett et al. ("Meth
ods in enzymology "Vol.80 1981, pp771) 0.1 M benzoyl-D, L-arginine-4
-Nitroanilide (Benzoil-D, L-arginine-4-nitroanili
de) Dimethyl sulfoxide solution was used as a substrate, and 20 mM phosphate buffer containing 2 mM EDTA was added as a measurement buffer to a final concentration of 8 mM cysteine immediately before use. Papain at a concentration of 0.5 mg / ml,
It was dissolved in a measurement buffer containing no cysteine. Also,
A 30% acetic acid solution was used as a reaction stopping solution. The measurement was performed according to the following procedure. A phosphate buffer containing 1 ml of cysteine and 0.1 ml of papain solution were placed in a measuring tube and incubated at 37 ° C. for 5 minutes. Then
Sample solution 0.1 ml Substrate solution 30 μl was added and stirred.
After reacting at 37 ° C. for 30 minutes, 0.2 ml of a reaction stop solution was added and the absorbance at 410 nm was measured. The inhibitor activity was calculated by the following formula (I).

【0020】 比活性[unit/mg] ={ (A0-AI ) ×1.43}/{ 8.8×30× WS } (I) A0 : インヒビターフリーの吸光度 AI : サンプルの吸光度 WS : サンプル溶液中のタンパク質量[mg]Specific activity [unit / mg] = {(A 0 -A I ) × 1.43} / {8.8 × 30 × W S } (I) A 0 : Inhibitor-free absorbance A I : Sample absorbance W S : Amount of protein in sample solution [mg]

【0021】(2)硫安分画 分娩後1日以内に搾乳したウシ初乳9lから遠心分離に
より脱脂乳を調製し、常法に従い酸ホエーを調製した。
ホエーに飽和度35%になるように硫安を添加し生じた
沈殿を遠心分離により除去した。さらに飽和度55%と
なるように硫安を添加し、生じた沈殿を遠心分離により
回収した。回収した沈殿に含まれる硫安を除去するた
め、分画分子量6KDaのフォローファイバー型UF膜
(旭化成製)によりDF処理した。すなわち、沈殿を5
0mMリン酸−0.5M NaCl緩衝液 (pH7.
0)に溶解し、同じ緩衝液に対しDF処理した。
(2) Ammonium sulphate fraction Skim milk was prepared from 9 l of bovine colostrum that had been milked within 1 day after delivery, and acid whey was prepared by a conventional method.
Ammonium sulfate was added to the whey so that the saturation was 35%, and the resulting precipitate was removed by centrifugation. Ammonium sulfate was further added so that the degree of saturation was 55%, and the resulting precipitate was collected by centrifugation. In order to remove ammonium sulfate contained in the recovered precipitate, DF treatment was performed using a follow fiber type UF membrane (Asahi Kasei) having a cut-off molecular weight of 6 KDa. That is, 5
0 mM phosphate-0.5 M NaCl buffer (pH 7.
It was dissolved in 0) and treated with DF in the same buffer.

【0022】(3)カルボキシメチル化パパインアフィ
ニティークロマトグラフィー カルボキシメチル化パパインをトレシルトヨパール(Tr
esyl-Toyopearl, 東ソー製) に結合させた担体を50φ
×150mmのカラムへ充填後、50mMリン酸−0.
5M NaCl緩衝液 (pH7.0)で平衡化した。こ
のカラムへ、先の硫安飽和度35−55%沈殿画分を通
液し、システインプロテアーゼインヒビターを吸着させ
た。通液後、平衡化に使用した緩衝液に0.1% Tween
-20 を添加した溶液でカラムを洗浄した。次いで、20
mM酢酸−0.5M NaCl溶液でシステインプロテ
アーゼインヒビターを溶出させ、溶出画分を直ちに1M
NaOH溶液で中和した。
(3) Carboxymethylated papain affinity chromatography Carboxymethylated papain was treated with tresyl toyopearl (Tr
esyl-Toyopearl, manufactured by Tosoh)
After being packed in a column of × 150 mm, 50 mM phosphoric acid-0.
Equilibrated with 5M NaCl buffer (pH 7.0). The precipitate fraction with a saturation degree of ammonium sulfate of 35 to 55% was passed through this column to adsorb the cysteine protease inhibitor. After passing, 0.1% Tween was added to the buffer used for equilibration.
The column was washed with a solution containing -20 added. Then 20
The cysteine protease inhibitor was eluted with mM acetic acid-0.5M NaCl solution, and the eluted fraction was immediately adjusted to 1M.
Neutralized with NaOH solution.

【0023】(4)ゲルフィルトレーション アフィニティークロマトグラフィーで調製した画分に対
し、Sephacryl S-200HR(Pharmacia製) を用いたゲルフ
ィルトレーションを実施した。各画分の活性は実施例1
(1)に示したようにして A0 : インヒビターフリーの
吸光度、 AI : サンプルの吸光度を求め、次式(II)によ
って相対活性値を求めた。
(4) Gel filtration The fraction prepared by affinity chromatography was subjected to gel filtration using Sephacryl S-200HR (Pharmacia). The activity of each fraction is shown in Example 1.
As shown in (1), the absorbance of A 0 : inhibitor-free and the absorbance of A I : sample were determined, and the relative activity value was determined by the following formula (II).

【0024】 活性〔%〕={(A0 −A1 )/A0 }×100 (II) Activity [%] = {(A 0 −A 1 ) / A 0 } × 100 (II)

【0025】結果を図1に示す。アフィニティークロマ
トグラフィーで調製した画分を分画分子量6KDaのフ
ォローファイバー型UF膜(旭化成製)により濃縮し
た。0.1M 炭酸水素アンモニウム緩衝液で平衡化し
たカラム (50φ×750mm)に通液した。溶出液を
分取し、インヒビター活性を示す画分のうち、既知のシ
スタチンと明らかに異なる二つのピークで、図1に矢印
で示した画分 (CPI16, CPI13) を回収し、それぞ
れ、逆相クロマトグラフィーに供した。
The results are shown in FIG. The fraction prepared by affinity chromatography was concentrated with a follow fiber type UF membrane (Asahi Kasei) having a molecular weight cutoff of 6 KDa. The solution was passed through a column (50φ × 750 mm) equilibrated with 0.1 M ammonium hydrogen carbonate buffer. The eluate was collected, and among the fractions showing inhibitory activity, two peaks (CPI 16 and CPI 13 ) indicated by arrows in FIG. It was subjected to reverse phase chromatography.

【0026】(5)逆相クロマトグラフィー VYDAC 214TP54 (Vydac社製) カラム (4.6mm×25
0mm)を用いた、逆相クロマトグラフィーを実施し
た。カラムの平衡化には、0.08% TFA(トリフ
ロロ酢酸)を添加した5%CH 3CN−95%H 2Oを、
溶離液として、0.06% TFA添加した80% C
3CN−20% H 2Oを使用し、1%/分の直線グラ
ジエントで溶出した。各ピークを分取し、インヒビター
活性を測定した結果 (図2)、図中にP40およびP41
示したピークに活性が認められた。活性画分の一部を同
一条件で逆相クロマトグラフィーに供した結果、それぞ
れ単一のピークを示した。2つの活性画分を凍結乾燥
し、P40およびP41からそれぞれ、0.47mg、0.
68mgの凍結乾燥標品が得られた。
(5) Reversed phase chromatography VYDAC 214TP54 (Vydac) column (4.6 mm x 25)
Reversed phase chromatography was performed using
It was To equilibrate the column, use 0.08% TFA (trif
5% CH with addition of (loroacetic acid) 3CN-95% H 2 O
80% C with 0.06% TFA added as eluent
H 3CN-20% H Using 2O, 1% / min linear graph
Elute with a gradient. Collect each peak and
Results of activity measurement (Fig. 2), P in the figure40And P41When
Activity was observed in the indicated peaks. Part of the active fraction
As a result of being subjected to reverse phase chromatography under one condition,
Showed a single peak. Lyophilize the two active fractions
Then P40And P41From 0.47 mg, 0.
68 mg of lyophilized preparation was obtained.

【0027】[0027]

【実施例2】本実施例においては、実施例1で得たP40
およびP41の二つのシステインプロテアーゼインヒビタ
ーの特性値を測定した例を示す。 (1)SDS−PAGE 図3に逆相クロマトグラフィーで精製した2種のインヒ
ビターのSDS−PAGEの結果を示した。P40および
41共に単一バンドを示し、不純物は認められなかっ
た。また、還元、非還元条件下でも変化が無いことか
ら、両者共に単一のポリペプチドから成ることが示され
た。また、P40およびP41の分子量は、それぞれ約16
KDa、約13KDaであることが確認された。
Example 2 In this example, P 40 obtained in Example 1 was used.
And shows an example of the characteristic values were determined for the two cysteine protease inhibitor of P 41. (1) SDS-PAGE FIG. 3 shows the results of SDS-PAGE of two inhibitors purified by reverse phase chromatography. Both P 40 and P 41 showed a single band, and no impurities were observed. In addition, there was no change under reducing or non-reducing conditions, indicating that both consist of a single polypeptide. The molecular weights of P 40 and P 41 are each about 16
It was confirmed to be KDa, about 13 KDa.

【0028】(2)インヒビター活性 精製した16KDa、13KDaおよび既知の初乳シス
タチンのパパインに対する阻害活性を実施例1に記載し
た方法に従って比較した。比較測定の結果を表1に示し
た。
(2) Inhibitor activity The inhibitory activities of purified 16 KDa, 13 KDa and known colostrum cystatin against papain were compared according to the method described in Example 1. The results of the comparative measurement are shown in Table 1.

【0029】[0029]

【表1】 初乳システインプロテアーゼインヒビターの活性 ────────────────────────── 比活性 CPI16 1) CPI13 2) coCys3) ────────────────────────── [unit/mg] 0.310 0.284 0.270 ────────────────────────── 1) 16kDa システインプロテアーゼインヒビター 2) 13kDa システインプロテアーゼインヒビター 3) 初乳シスタチン[Table 1] Activity of colostrum cysteine protease inhibitor ────────────────────────── Specific activity CPI 16 1) CPI 13 2) coCys 3) ────────────────────────── [unit / mg] 0.310 0.284 0.270 ───────────────── ────────── 1) 16kDa Cysteine Protease Inhibitor 2) 13kDa Cysteine Protease Inhibitor 3) Colostrum Cystatin

【0030】表1から、新たに得られた2種のインヒビ
ターは、既知の初乳シスタチンと同程度の比活性を示
ことが確認された
[0030] From Table 1, the two inhibitors that are newly obtained, shows the known colostrum cystatin and comparable specific activity
It was confirmed .

【0031】(3)N末端アミノ酸配列 精製した16KDa、13KDaの分子量を有するシス
テインプロテアーゼインヒビターのN末端アミノ酸配列
分析を気相法によるアミノ酸シーケンサーを用いて実施
した。両者ともほとんどのサイクルで2つのシグナルを
示し、かつ両者のシグナルは完全に一致していたことか
ら、両画分とも同一の2成分のペプチド鎖を含んでいる
ことが確認された。また、2成分の内、一方のペプチド
鎖のN末端が2残基欠如していると仮定した場合、18残
基が一致する2種の配列が得られた。このことから、分
析に供した2つの画分中には、それぞれ2種のインヒビ
ターが含まれ、2種のうち、一方のインヒビターは、N
末端の2残基を欠如したフォームであると判断できた。
この配列を配列表配列番号1、配列番号2に示した。ま
た比較のために既知の初乳シスタチンのN末端アミノ酸
配列を配列表配列番号3に、ヒトシスタチンCの配列を
配列表配列番号4に示した。これらの既知のシスタチン
と本発明の新規システインプロテアーゼ阻害物質は全く
異なる配列であった。これらの4物質の比較した配列を
図4に示した。本法で精製したシステインプロテアーゼ
インヒビターのN末端アミノ酸配列は、既知の初乳シス
タチンやその他の既知のシスタチン類とも全く相同性を
示していなかった。
(3) N-Terminal Amino Acid Sequence N-terminal amino acid sequence analysis of purified cysteine protease inhibitors having a molecular weight of 16 KDa and 13 KDa was carried out using an amino acid sequencer by a gas phase method. Both of them showed two signals in most cycles, and the signals of both were completely in agreement, which confirmed that both fractions contained the same two-component peptide chains. Further, assuming that two residues of the N-terminus of one of the two components are lacking in the two components, two kinds of sequences having 18 identical residues were obtained. From this, the two fractions used in the analysis each contained two inhibitors, and one of the two inhibitors was
It could be determined that the form lacked the terminal two residues.
This sequence is shown in SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 in the sequence listing. For comparison, the N-terminal amino acid sequence of known colostrum cystatin is shown in SEQ ID NO: 3 in the sequence listing, and the sequence of human cystatin C is shown in SEQ ID NO: 4 in the sequence listing. These known cystatins and the novel cysteine protease inhibitor of the present invention have completely different sequences. The comparative sequences of these four substances are shown in FIG. The N-terminal amino acid sequence of the cysteine protease inhibitor purified by this method showed no homology with known colostrum cystatin or other known cystatins.

【0032】(4)精製13KDaのアミノ酸配列分析
と一次構造解析 精製した13KDaのシステインプロテアーゼインヒビ
ターの全アミノ酸配列の分析を行った。精製システイン
プロテアーゼインヒビターを還元ピリジルエチル化し、
アクロモバクター・リティカス(Achromobacter lyticu
s)プロテアーゼ(API)あるいは臭化シアン(CNB
r)で加水分解し、ついで逆相クロマトグラフィーによ
りペプチドを分離し、アミノ酸配列の分析を行った。ア
ミノ酸配列の分析は上記(3)と同様に行い、全121
アミノ酸配列を確認した。N末端アミノ酸に相当する部
分は、(3)で述べたように2つのピークが観察され、
一方はグリシンからはじまっており、一方は、N末端ア
ミノ酸を決定することができなかった。121アミノ
酸の全アミノ酸配列を図5および配列表配列番号5に示
した。また、全119アミノ酸の全アミノ酸配列を配列
表配列番号6に示した。
(4) Amino acid sequence analysis of purified 13 KDa and primary structure analysis The entire amino acid sequence of the purified 13 KDa cysteine protease inhibitor was analyzed. Reductive pyridylethylation of purified cysteine protease inhibitor,
Achromobacter lyticu
s) Protease (API) or cyanogen bromide (CNB)
Hydrolysis with r), followed by separation of the peptides by reverse phase chromatography for amino acid sequence analysis. Amino acid sequence analysis was performed as in (3) above, and all 121
The amino acid sequence was confirmed. In the portion corresponding to the N-terminal amino acid, two peaks are observed as described in (3),
One is starting from glycine, is one, was Tsu Naka can be used to determine the N-terminal amino acid. The entire amino acid sequence of all 121 amino acids is shown in FIG. 5 and SEQ ID NO: 5 in the sequence listing. In addition, the entire amino acid sequence of all 119 amino acids
It is shown in Table SEQ ID NO: 6.

【0033】この配列を公知のシスタチンファミリーに
属するシステインプロテアーゼインヒビターと比較を行
った。それぞれのアミノ酸配列を図6に示した。配列中
には、カゼインキナーゼ(casein kinase II) によるリ
ン酸化サイト(#14 Ser, #35Ser)が2箇所存在し、リン
酸化蛋白質であることが推定された。またシスタチンフ
ァミリーのコンセンサス配列が含まれていた。13KD
aのシステインプロテアーゼとシスタチンファミリー2
のホモロジーをSWISS−PORT(R24.0 D
ecember 1992)を用いて解析を行い、下記
表2の結果を得た。公知のシスタチンファミリーとは異
なった蛋白質であることが確認できた。
This sequence was compared with known cysteine protease inhibitors belonging to the cystatin family. The respective amino acid sequences are shown in FIG. In the sequence, there were two phosphorylation sites (# 14 Ser, # 35 Ser) by casein kinase (casein kinase II), and it was presumed to be a phosphorylated protein. It also contained a consensus sequence for the cystatin family. 13KD
a Cysteine protease and cystatin family 2
The homology of SWISS-PORT (R24.0 D
The analysis was carried out by using ember 1992), and the results shown in Table 2 below were obtained. It was confirmed that the protein is different from the known cystatin family.

【0034】[0034]

【表2】 本発明システインプロテアーゼインヒビターに対する公知シスタチンファミリ ー2 のホモロジー システインプロテアーゼインヒビター % 卵白シスタチン 36.5 初乳シスタチン 34.5 ヒトシスタチンC 33.9 ラットシスタチンC 42.4 ヒトシスタチンS 33.0 ヒトシスタチンSN 38.0 ヒトシスタチンSA 31.2 ラットシスタチンS 32.8 ヒトシスタチンD 31.0 Homology known Cystatin family-2 for Table 2 present invention cysteine protease inhibitors Cysteine Protease Inhibitor% Egg White Cystatin 36.5 Colostrum Cystatin 34.5 Human Cystatin C 33.9 Rat Cystatin C 42.4 Human Cystatin S 33.0 Human Cystatin SN 38.0 Human Cystatin SA 31.2 Rat Cystatin S 32. 8 human cystatin D 31.0

【0035】(4)その他の特性 精製した16KDa、13KDaのシステインプロテア
ーゼインヒビターの糖鎖の有無をPAS染色で確認し
た。その結果、16KDaのインヒビターのみが陽性を
示し、糖鎖を含有していることを確認できた。
(4) Other properties The presence or absence of sugar chains of the purified 16 KDa and 13 KDa cysteine protease inhibitors was confirmed by PAS staining. As a result, it was confirmed that only the 16 KDa inhibitor was positive and contained a sugar chain.

【0036】また、両画分をゲル等電点電気泳動法(Fa
st systemPharmacia 社製) に供し、pI値を求め
た。その結果、16KDaのインヒビターのpI値は
4.3−5.2を示し、13KDaのインヒビターのp
I値は、5.2−5.8を示した。以上の結果から、本
発明物質は、糖鎖を有する分子量16KDaと糖鎖を有
しない13KDaの2つの分子量を持つ物質であって、
N−末端アミノ酸配列が2種類あることが判明した。
Both fractions were subjected to gel isoelectric focusing (Fa
st system : manufactured by Pharmacia) and the pI value was determined. As a result, the pI value of the 16 KDa inhibitor was 4.3-5.2, and the pI value of the 13 KDa inhibitor was
The I value was 5.2 to 5.8. From the above results, the substance of the present invention, a material having two molecular weight of 13KDa no molecular weight 16KDa and sugar chains have a sugar chain,
It was revealed that there are two types of N-terminal amino acid sequences.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明により新規システインプロテアー
ゼインヒビターが提供される。本発明により提供される
物質は既知のシスタチンと比較してN−末端アミノ酸配
列、および全アミノ酸配列の異なる新規物質であり、破
骨細胞の骨吸収作用に対する阻害効果を有し、骨の老化
抑制を目的とした食品原料や医薬品原料として有用であ
る。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a novel cysteine protease inhibitor. The substance provided by the present invention is a novel substance having a different N-terminal amino acid sequence and total amino acid sequence compared to known cystatin, has an inhibitory effect on the bone resorption action of osteoclasts, and suppresses bone aging. It is useful as a food material or a drug material for the purpose.

【0038】[0038]

【配列表】配列番号:1 配列の長さ22 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Arg Pro Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn 1 5 10 15 Asp Pro Gln Val Gln Lys 20 [Sequence listing] SEQ ID NO: 1 Array length 22 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array Arg Pro Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn  1 5 10 15 Asp Pro Gln Val Gln Lys              20

【0039】配列番号:2 配列の長さ20 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn Asp Pro 1 5 10 15 Gln Val Gln Lys 20 SEQ ID NO: 2 Array length 20 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn Asp Pro  1 5 10 15 Gln Val Gln Lys              20

【0040】配列番号:3 配列の長さ22 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Arg Leu Leu Gly Gly Leu Met Glu Ala Asp Val Asp Glu Glu Gly Val 1 5 10 15 Gln Glu Ala Leu Ser Phe 20 SEQ ID NO: 3 Array length 22 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array Arg Leu Leu Gly Gly Leu Met Glu Ala Asp Val Asp Glu Glu Gly Val  1 5 10 15 Gln Glu Ala Leu Ser Phe              20

【0041】配列番号:4 配列の長さ22 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Arg Leu Val Gly Gly Pro Met Asp Ala Ser Val Glu Glu Glu Gly Val 1 5 10 15 Arg Arg Ala Leu Asp Phe 20 SEQ ID NO: 4 Array length 22 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array Arg Leu Val Gly Gly Pro Met Asp Ala Ser Val Glu Glu Glu Gly Val  1 5 10 15 Arg Arg Ala Leu Asp Phe              20

【0042】配列番号:5 配列の長さ121 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Xaa Pro Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn 5 10 15 Asp Pro Gln Val Gln Lys Ala Ala Gln Val Ala Val Ala Asn Tyr Asn 20 25 30 Met Gly Ser Asn Ser Asp Tyr Tyr Tyr Arg Asp Ile Thr Ile Leu Arg 35 40 45 Ala His Ser Gln Leu Val Ala Gly Ile Lys Tyr Tyr Leu Thr Val Asp 50 55 60 Met Glu Ser Thr Ala Cys Arg Lys Ser Ala Val Ala Gly Asp His Val 65 70 75 80 Asp Leu Thr Thr Cys Pro Leu Ala Ala Glu Ala Gln Gln Glu Lys Leu 85 90 95 Arg Cys Asp Phe Glu Ile Leu Val Val Pro Trp Lys Asn Ser Ser Gln 100 105 110 Leu Leu Lys Trp Asp Cys Val Ser Leu 115 120SEQ ID NO: 5 Array length 121 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array  Xaa Pro Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn                   5 10 15  Asp Pro Gln Val Gln Lys Ala Ala Gln Val Ala Val Ala Asn Tyr Asn               20 25 30  Met Gly Ser Asn Ser Asp Tyr Tyr Tyr Arg Asp Ile Thr Ile Leu Arg           35 40 45  Ala His Ser Gln Leu Val Ala Gly Ile Lys Tyr Tyr Leu Thr Val Asp       50 55 60  Met Glu Ser Thr Ala Cys Arg Lys Ser Ala Val Ala Gly Asp His Val   65 70 75 80  Asp Leu Thr Thr Cys Pro Leu Ala Ala Glu Ala Gln Gln Glu Lys Leu                   85 90 95  Arg Cys Asp Phe Glu Ile Leu Val Val Pro Trp Lys Asn Ser Ser Gln              100 105 110  Leu Leu Lys Trp Asp Cys Val Ser Leu          115 120

【0043】配列番号:6 配列の長さ119 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 配列 Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn Asp Pro 5 10 15 Gln Val Gln Lys Ala Ala Gln Val Ala Val Ala Asn Tyr Asn Met Gly 20 25 30 Ser Asn Ser Asp Tyr Tyr Tyr Arg Asp Ile Thr Ile Leu Arg Ala His 35 40 45 Ser Gln Leu Val Ala Gly Ile Lys Tyr Tyr Leu Thr Val Asp Met Glu 50 55 60 Ser Thr Ala Cys Arg Lys Ser Ala Val Ala Gly Asp His Val Asp Leu 65 70 75 80 Thr Thr Cys Pro Leu Ala Ala Glu Ala Gln Gln Glu Lys Leu Arg Cys 85 90 95 Asp Phe Glu Ile Leu Val Val Pro Trp Lys Asn Ser Ser Gln Leu Leu 100 105 110 Lys Trp Asp Cys Val Ser Leu 115SEQ ID NO: 6 Sequence length 119 Sequence type: Amino acid Topology: linear Sequence type: Peptide Array  Gly Asp Arg Lys Val Gly Glu Leu Gln Glu Leu Ser Pro Asn Asp Pro                   5 10 15  Gln Val Gln Lys Ala Ala Gln Val Ala Val Ala Asn Tyr Asn Met Gly               20 25 30  Ser Asn Ser Asp Tyr Tyr Tyr Arg Asp Ile Thr Ile Leu Arg Ala His           35 40 45  Ser Gln Leu Val Ala Gly Ile Lys Tyr Tyr Leu Thr Val Asp Met Glu       50 55 60  Ser Thr Ala Cys Arg Lys Ser Ala Val Ala Gly Asp His Val Asp Leu   65 70 75 80  Thr Thr Cys Pro Leu Ala Ala Glu Ala Gln Gln Glu Lys Leu Arg Cys                   85 90 95  Asp Phe Glu Ile Leu Val Val Pro Trp Lys Asn Ser Ser Gln Leu Leu              100 105 110  Lys Trp Asp Cys Val Ser Leu          115

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】システインプロテアーゼインヒビターのゲル濾
過による分画パターンを示す。
FIG. 1 shows a fractionation pattern of cysteine protease inhibitor by gel filtration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

─●─ 活性を示す。 ─── OD280nmの吸光度を示す。 ─ ● ─ Indicates activity. ─── Indicates the absorbance at OD280 nm.

【図2】ゲル濾過によって得られた画分の逆相HPLC
パターンを示す。これは、図1に示した画分をそれぞれ
逆相HPLCに付して得られたパターンを同時に記載し
たものである。
Figure 2: Reversed phase HPLC of fractions obtained by gel filtration.
The pattern is shown. This is a simultaneous description of the patterns obtained by subjecting each of the fractions shown in FIG. 1 to reverse phase HPLC.

【図3】HPLCにより分画した本発明システインプロ
テアーゼインヒビターのSDS−PAGEのパターンを
示す。
FIG. 3 shows the SDS-PAGE pattern of the cysteine protease inhibitor of the present invention fractionated by HPLC.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 分子量16KDa システインプロテアーゼインヒ
ビターの還元状態のパターン 2 分子量13KDa システインプロテアーゼインヒ
ビターの還元状態のパターン 3 分子量16KDa システインプロテアーゼインヒ
ビターの非還元状態のパターン 4は、分子量13KDa システインプロテアーゼイン
ヒビターの非還元状態のパターン
1 Molecular weight 16 KDa Cysteine protease inhibitor reducing state pattern 2 Molecular weight 13 KDa Cysteine protease inhibitor reducing state pattern 3 Molecular weight 16 KDa Cysteine protease inhibitor non-reducing state pattern 4 Molecular weight 13 KDa Cysteine protease inhibitor non-reducing state pattern

【図4】本発明のシステインプロテアーゼインヒビター
のN末端アミノ酸配列、既知物質である初乳シスタチ
ン、ヒトシスタチンCのN末端アミノ酸配列の比較を示
す。
FIG. 4 shows a comparison of the N-terminal amino acid sequences of the cysteine protease inhibitor of the present invention, the known substances colostrum cystatin and human cystatin C.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a: 本発明のシステインプロテアーゼインヒビターのN
末端アミノ酸配列 b: 本発明のシステインプロテアーゼインヒビターのN
末端アミノ酸配列 c: 初乳シスタチンN末端アミノ酸配列 d: ヒトシスタチンC
a: N of cysteine protease inhibitor of the present invention
Terminal amino acid sequence b: N of cysteine protease inhibitor of the present invention
Terminal amino acid sequence c: Colostrum cystatin N-terminal amino acid sequence d: Human cystatin C

【図5】本発明による、13KDaのシステインプロテ
アーゼインヒビターのアミノ酸配列の一次構造を示す。
FIG. 5 shows the primary structure of the amino acid sequence of a 13 KDa cysteine protease inhibitor according to the present invention.

【図6】本発明による、13KDaのシステインプロテ
アーゼインヒビターと公知のシスタチンファミリーの第
40番目までのアミノ酸配列の相同図を示す。
FIG. 6 shows a homology diagram of the 13 KDa cysteine protease inhibitors according to the invention and the amino acid sequence of the known cystatin family up to the 40th amino acid.

【図7】本発明による、13KDaのシステインプロテ
アーゼインヒビターと公知のシスタチンファミリーの第
41番目から85番目までのアミノ酸配列の相同図を示
す。
FIG. 7 shows a homology diagram of the 13 KDa cysteine protease inhibitor according to the present invention with the amino acid sequences 41-85 of the known cystatin family.

【図8】本発明による、13KDaのシステインプロテ
アーゼインヒビターと公知のシスタチンファミリーの第
86番目から121番目までのアミノ酸配列の相同図を
示す。
FIG. 8 shows a homology diagram of the 13 KDa cysteine protease inhibitor according to the present invention with the amino acid sequence 86 to 121 of the known cystatin family.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07K 14/47 C12N 9/99 SwissProt/PIR/GeneS eqFront page continued (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C07K 14/47 C12N 9/99 SwissProt / PIR / GeneS eq

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記特性を有するシステインプロテアー
ゼインヒビター。 (1)乳由来である。 (2) 固定化したカルボキシメチル化パパインに結合性
を有する。(3) パパインに対する阻害活性を有する。(4) SDS−PAGEによる分子量測定で16±2K
Daまたは13±2KDaを示す。(5) 配列表配列番号1で表されるN末端アミノ酸配列
を有する。
1. A cysteine protease inhibitor having the following properties. (1) It is derived from milk. (2) It has a binding property to the immobilized carboxymethylated papain. (3) It has an inhibitory activity against papain. (4) 16 ± 2K as measured by SDS-PAGE
Da or 13 ± 2 KDa is shown. (5) Sequence listing It has the N-terminal amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1.
【請求項2】 下記特性を有するシステインプロテアー
ゼインヒビター。 (1)乳由来である。 (2) 固定化したカルボキシメチル化パパインに結合性
を有する。(3) パパインに対する阻害活性を有する。(4) SDS−PAGEによる分子量測定で16±2K
Daまたは13±2KDaを示す。(5) 配列表配列番号2で表されるN末端アミノ酸配列
を有する。
2. A cysteine protease inhibitor having the following properties. (1) It is derived from milk. (2) It has a binding property to the immobilized carboxymethylated papain. (3) It has an inhibitory activity against papain. (4) 16 ± 2K as measured by SDS-PAGE
Da or 13 ± 2 KDa is shown. (5) Sequence listing It has the N-terminal amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2.
【請求項3】 下記特性を有するシステインプロテアー
ゼインヒビター。 (1)固定化したカルボキシメチル化パパインに結合性
を有する。 (2)パパインに対する阻害活性を有する。 (3)SDS−PAGEによる分子量測定で16±2K
Daまたは13±2KDaを示す。 (4)配列表配列番号5で表される全アミノ酸配列を
する
3. A cysteine protease inhibitor having the following properties. (1) It has a binding property to the immobilized carboxymethylated papain. (2) It has an inhibitory activity against papain. (3) 16 ± 2K as measured by SDS-PAGE
Da or 13 ± 2 KDa is shown. (4) have a total amino acid sequence represented by SEQ ID NO 5
To do .
【請求項4】 下記特性を有するシステインプロテアー
ゼインヒビター。 (1)固定化したカルボキシメチル化パパインに結合性
を有する。 (2)パパインに対する阻害活性を有する。 (3)SDS−PAGEによる分子量測定で16±2K
Daまたは13±2KDaを示す。 (4)配列表配列番号6で表される全アミノ酸配列を
する
4. A cysteine protease inhibitor having the following properties. (1) It has a binding property to the immobilized carboxymethylated papain. (2) It has an inhibitory activity against papain. (3) 16 ± 2K as measured by SDS-PAGE
Da or 13 ± 2 KDa is shown. (4) have a total amino acid sequence represented by SEQ ID NO 6
To do .
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