JP5925391B2 - ペプチド又はその酸付加塩、飲食品、及び糖尿病予防等の組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、QW(配列番号1,2)を含む9アミノ酸以下のペプチド、又はELR(配列番号3,4)を含む10アミノ酸以下のペプチドからなる、単離されたペプチド又はその酸付加塩である。本明細書において、ペプチドの酸付加塩とは、製薬上許容される酸(無機酸及び有機酸)との付加塩をいい、例えば塩酸塩、臭化水素、酸塩、硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、安息香酸塩、マレイン酸塩、フマル酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、シュウ酸塩、メタンスルホン酸塩、トルエンスルホン酸塩、アスパラギン酸塩、グルタミン酸塩等が挙げられる。
ペプチドの配列は、QWを含み、9アミノ酸以下の単離されたものであれば、特に限定されるものではないが、QWR(配列番号5,6)を含み、9アミノ酸以下の単離されたものであることが好ましい。また、QWRは、C末端に存在することが好ましい。
ペプチドの配列は、ELRを含み、10アミノ酸以下の単離されたものであれば、特に限定されるものではないが、ELRは、C末端に存在することが好ましい。
上記ペプチド又はその酸付加塩は、飲食品に含まれるものであってもよい。飲食品の種類は特に限定されず、例えば、チューインガム、クッキー、せんべい、ゼリー、ようかん、ヨーグルト若しくはまんじゅう等の菓子類、清涼飲料、お茶類、栄養飲料、スープ、又はパン若しくはうどん等の麺類等が挙げられる。飲食品は、食品の製造工程において、あるいは最終製品に、本実施形態の組成物、ペプチド等を混合、塗布、噴霧等により(典型的には食品添加剤として)添加して製造できる。
上記ペプチド又はその酸付加塩は、糖取り込み増加作用を有することから、慢性的高血糖状態において随時血糖値及び/又は空腹時血糖値を低下させる血糖降下作用を示し、これにより慢性の高血糖状態を改善することができるため、糖尿病予防又は糖尿病治療の組成物として用いられる。また、上記ペプチド又はその酸付加塩は、インスリン感受性増強作用を示し、これにより、インスリン抵抗性を改善することができるため、インスリン感受性増強又は糖代謝改善の組成物としても用いられる。
上記組成物は、ANGEVAQWR、ANSEVAQWR又はIWHHTFYNELRの配列を有するペプチドを含む動物性タンパク質をトリプシンにより分解し、さらに分解物中の前記ペプチドを2倍以上に濃縮することによって得られる。
動物性タンパク質は、ANGEVAQWR(配列番号7)、ANSEVAQWR(配列番号9)又はIWHHTFYNELR(配列番号13)の配列を有するペプチドを含み、かつ、この配列のペプチドがトリプシンにより産生されるものであれば、特に限定されず、乳タンパク質、牛、豚、羊、うさぎ、カンガルー等の畜肉及び獣肉、鶏、七面鳥、うずら等の鳥肉、魚、白身魚等の魚肉等の肉類タンパク質であってよい。魚肉タンパク質、特に白身魚の魚肉タンパク質、中でもタラ目に属する魚の魚肉タンパク質は、ペプチドがANGEVAQWRの配列とIWHHTFYNELRの配列との両方がトリプシン分解で産生される点で好ましい。
上記動物性タンパク質をタンパク質分解酵素で分解する。このタンパク質分解酵素はトリプシンであることを要する。上記動物性タンパク質をトリプシンで分解することによって、分解物からANGEVAQWR(配列番号7)、ANSEVAQWR(配列番号9)又はIWHHTFYNELR(配列番号13)の配列からなる、単離されたペプチドを得ることができる。
そして、分解物中のペプチドを2倍以上に濃縮する。濃縮方法は特に限定されるものでなく、ろ過(例えば限外ろ過)、沈殿させて少量の溶媒へ再溶解、凍結乾燥して少量の溶媒へ再溶解、又は乾燥ゲルで溶媒吸収等が挙げられる。
[スケソウダラ魚肉タンパク質(以下「APP」ともいう。)の調製]
冷凍のアラスカ産スケトウダラフィレー(ユニシー社製)をバンドソー(秋山機械社製、600ST)で1cm×1cm×1cm程度の大きさに切断した。切断した試料を凍結乾燥用トレーに一層に並べて、凍結乾燥機(東京理化器械社製、TF20−85ATNNN)にて−30℃で4時間の予備凍結後に、4昼夜凍結乾燥した。凍結乾燥試料を手で軽く砕き、ピンミル(槇野産業社製、EM−1A)にて粉砕した。粉砕した凍結乾燥試料に99.5%エタノール(和光純薬工業社製、試薬特級)を添加して脂溶性成分を溶出させた。1週間風乾させた後、残留エタノールをロータリーエバポレーター(東京理化器械社製、N−21NS)にて除去し、スケトウダラ魚肉タンパク質を得た。冷凍のスケトウダラフィレー10kgから、約1.5kgのスケトウダラ魚肉タンパク質が得られた。このタンパク質の組成を表1に示す。
上記脂溶性成分を除去して得られたAPPに水を加え、濃度を20mg/mlとし、充分ホモジナイズし、トリプシン、キモトリプシンについては全重量の1/100量、パンクレアチンについては全重量の1/20量を加えて37℃で5時間、pH7.5の条件下でゆっくり撹拌して酵素分解に付した。その後、100℃で10分間煮沸し、消化酵素を失活させた。そして、吸引ろ過により、3種類のAPP消化物を得た。
上記APPトリプシン消化物を50mg/mlとなるように溶解し、4℃、10,000rpmで5分間遠心し、上清を得た。上清1mlをODSカラム(Cosmosil 5C18−AR−II,20×250mm,ナカライテスク社製)を用いてHPLC(Waters 600,日本ウォーターズ社製)で分画した。移動相は0.1%TFAを含むH2Oと0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を含むCH3CNとし、後者の割合を0−50%(0−50min,linear gradient)、流速を10mL/minとした。これを4つのフラクション(フラクションA−D)に分画した。APPトリプシン消化物を4つのフラクションに分画したときのHPLCチャートを図3に示す。
続いて、各フラクションを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。マウスを180分絶食させた後、サンプルを元の消化物相当で100mg/kgとなるように投与したこと以外は、試験1と同様の手法にて血糖値を測定した。結果を図4に示す。
インスリン負荷試験により活性の見られたフラクションCをさらに分画した。トリプシン消化物を用いて上記と同様の条件でHPLCを行った。フラクションCに相当する流出時間をさらに10分割して10個のフラクション(フラクションC1−C10)に再分画した。APPトリプシン消化物のフラクションCをさらに10個のフラクションに分画したときのHPLCチャートを図5に示す。
続いて、各フラクションを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。試験は、1回目と同様の手法にて行った。結果を図6に示す。
インスリン負荷試験により活性の見られたフラクションC3及びC8について、ピークを1本ずつ分取し、これら分取したフラクションの各々について、トリプシン消化物を用いて上記と同様の条件でHPLCを行った。図7に示すとおり、フラクションC3については、3個のフラクション(フラクションC3−1〜C3−3)が得られ、フラクションC8については、4個のフラクション(フラクションC8−1〜C8−4)が得られた。
続いて、各フラクションを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。試験は、1回目と同様の手法にて行った。結果を図8に示す。
CNカラムを用い、上記フラクションC3−2及びC8−3をHPLCにより分離した。カラムは5CN−R(4.6×250mm,ナカライテスク社製)を用い、移動相は0.1%TFAを含むH2Oおよび0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)を含むCH3CNを用いた。後者の割合を0−50%(0−50min, linear gradient)、流速1mL/minとした。吸光波長215nmの各ピークを分取し、これらを質量分析(MS;Mariner; Applied Biosystems)およびプロテインシーケンサー(Procise 492 HT, Applied Biosystems)で分析した。MSで得られた質量とプロテインシーケンサーで得られた配列の情報をもとに、ピークに含まれているペプチドのアミノ酸配列を決定した。フラクションC3−2のHPLCチャートを図9の(a)に示し、フラクションC8−3のHPLCチャートを図9の(b)に示す。
〔試験4−1〕 9種類の合成ペプチドANGEVAQWR、ANG、EVA、QWR、WR、IWHHTFYNELR、IWH、HTF及びYNELRのインスリン感受性増強作用
[ペプチド合成]
以下の手法にて、9種類の合成ペプチドANGEVAQWR(配列番号8)、ANG(配列番号15)、EVA(配列番号16)、QWR(配列番号6)、WR(配列番号17)、IWHHTFYNELR(配列番号14)、IWH(配列番号18)、HTF(配列番号19)及びYNELR(配列番号12)を得た。
ペプチド合成機(PS3; Aloka, peti Syzer Model PSS−510;ハイペップ研究所製)を用いて、固相合成法により合成を行った。Resinアミノ酸にFmocアミノ酸(渡辺化学)をN−methyl morpholine存在下で順次結合させ、trifluoroateic acid (TFA)で脱保護した。その後diethyl etherで沈殿させ粗ペプチドとした。これをODSカラム(20×250mm)を用いてHPLCで分離し、そのメインピーク(吸光波長:230nm)を採取し、凍結乾燥した。なお、合成ペプチドの質量は質量分析器で確認し、アミノ酸配列はプロテインシーケンサーで確認した。
続いて、各合成ペプチドを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。合成ペプチドのマウスへの投与量は、合成ペプチドANGEVAQWR、WR及びIWHHTFYNELRについては1mg/kg B.W.,3mg/kg B.W.及び10mg/kg B.W.の3種類とし、他の合成ペプチドについては1mg/kg B.W.とした。試験は、試験例3と同様の手法にて行った。ANGEVAQWRについての結果を図10の(a)に示し、ANG、EVA及びQWRについての結果を図10の(b)に示し、WRについての結果を図11に示す。また、IWH、HTF及びYNELRについての結果を図12に示す。
[ペプチド合成]
試験4−1と同様の手法にて、3種類の合成ペプチドYNELR(配列番号12)、YNE(配列番号20)、ELR(配列番号4)を得た。
続いて、合成ペプチドを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。合成ペプチドのマウスへの投与量は、それぞれ1mg/kg B.W.とした。試験は、試験例3と同様の手法にて行った。結果を図13に示す。
[ペプチド合成]
試験4−1と同様の手法にて、合成ペプチドANSEVAQWR(配列番号10)を得た。
続いて、合成ペプチドを凍結乾燥し、得られたサンプルを用いてインスリン負荷試験を行った。合成ペプチドのマウスへの投与量は、1mg/kg B.W.,3mg/kg B.W.及び10mg/kg B.W.の3種類とした。試験は、試験例3と同様の手法にて行った。結果を図14に示す。
[合成ペプチド]
試験例4−1で合成した9種類の合成ペプチドANGEVAQWR、ANG、EVA、QWR、WR、IWHHTFYNELR、IWH、HTF及びYNELRを用いた。
実験にはマウス由来骨格筋細胞C2C12を使用した。10%ウシ胎児血清(Biological Industries)、1%ペニシリン−ストレプトマイシン(Gibco)を含んだDMEM+GlutaMAX(Gibco社製)で構成される増殖培地で培養した(37℃、5%CO2)。C2C12を12穴プレートに播種し、100%コンフルエンスになるまでインキュベートした。培地を2%ウマ血清(Gibco社製)、1%ペニシリン−ストレプトマイシンを含んだDMEM+GlutaMAXで構成される分化培地に交換し、5日間インキュベートし、筋管細胞へ分化させた。分化後、培地を無血清培地に交換し、6時間インキュベートした。培地を2%ウシ血清アルブミン(Sigma社製)を含んだKrebs−Ringer−Phosphate−HEPES緩衝液に交換し、各種の合成ペプチドまたはインスリンを添加した。その20分後に1mMの2−Deoxyglucose(2−DG,Sigma)を添加した。さらに20分後に糖取り込み阻害剤であるPhloretin(Sigma)を含んだPBSで洗浄し、反応を停止させた。細胞を回収し、得られた抽出液中の2−DG量を2−DG代謝速度測定キット(コスモバイオ社製)を用いて定量した。結果を図15及び図16に示す。
試験1〜試験5は、いずれも、正常モデルマウスを用いたときの結果を示す。試験6では、病態モデルマウスを用いたときの結果を示す。病態モデルマウスを用いたときであっても、正常モデルマウスを用いたときと同様の効果を奏する。
試験例4−1で合成した9種類の合成ペプチドのうち、QWRを用いた。
5週齢の雄性NSYマウス(株式会社星野試験動物飼育所)を23±1℃、明暗サイクル12時間(明期7:00−19:00)の動物飼育室で7日間予備飼育した。予備飼育期間中、マウスには固形飼料MF(日本エスエルシー社製)と水とを自由に摂取させた。
5週齢の雄性NSYマウス(株式会社星野試験動物飼育所)を23±1℃、明暗サイクル12時間(明期7:00−19:00)の動物飼育室で7日間予備飼育した。予備飼育期間中、マウスには固形飼料MF(日本エスエルシー社製)と水とを自由に摂取させた。
[インスリン負荷試験] 合成ペプチドQWRの経口投与
5週齢の雄性ddYマウス(株式会社星野試験動物飼育所)を22±1℃、明暗サイクル12時間(明期7:00−19:00)の動物飼育室で7日間予備飼育した。予備飼育期間中、マウスには固形飼料MF(日本エスエルシー社製)と水とを自由に摂取させた。
Claims (8)
- タラ目に属する魚の魚肉タンパク質がトリプシンによって分解された分解物であって、QWR(配列番号5,6)をC末端に含む9アミノ酸以下のペプチド、ELR(配列番号3,4)をC末端に含む10アミノ酸以下のペプチド又はそれらの酸付加塩を有効成分として含む、糖尿病予防又は糖尿病治療に用いるための組成物。
- タラ目に属する魚の魚肉タンパク質がトリプシンによって分解された分解物であって、QWR(配列番号5,6)をC末端に含む9アミノ酸以下のペプチド、ELR(配列番号3,4)をC末端に含む10アミノ酸以下のペプチド又はそれらの酸付加塩を有効成分として含む、インスリン感受性増強又は糖代謝改善に用いるための組成物。
- 前記有効成分として、前記QWRをC末端に含む9アミノ酸以下のペプチド又はその酸付加塩を含む場合、前記QWRを含む9アミノ酸以下のペプチドは、ANGEVAQWR(配列番号7,8)又はANSEVAQWR(配列番号9,10)の配列をC末端に含み、
前記有効成分として、前記ELRをC末端に含む10アミノ酸以下のペプチド又はその酸付加塩を含む場合、前記ELRを含む10アミノ酸以下のペプチドは、ELR(配列番号3,4)、YNELR(配列番号11,12)又はIWHHTFYNELR(配列番号13)の配列をC末端に含む、請求項1又は2に記載の組成物。 - ANGEVAQWR(配列番号7,8)、ANSEVAQWR(配列番号9,10)、QWR(配列番号5,6)、ELR(配列番号3,4)、YNELR(配列番号11,12)又はIWHHTFYNELR(配列番号13)の配列からなる単離されたペプチド又はその酸付加塩の少なくとも1種以上を有効成分とする糖尿病予防剤又は糖尿病治療剤。
- インスリン感受性増強剤又は糖代謝改善剤である、請求項4に記載の糖尿病予防剤又は糖尿病治療剤。
- ANGEVAQWR(配列番号7,8)、ANSEVAQWR(配列番号9,10)、ELR(配列番号3,4)、又はYNELR(配列番号11,12)から選択される、単離されたペプチド又はその酸付加塩。
- タラ目に属する魚の魚肉タンパク質をトリプシンにより分解し、QWR(配列番号5,6)をC末端に含む9アミノ酸以下のペプチド又はELR(配列番号3,4)をC末端に含む10アミノ酸以下のペプチドを含む分解物を取得する、糖尿病予防又は糖尿病治療に用いられる組成物の製造方法。
- 前記QWR又は前記ELRの配列をC末端に含むペプチドは、ANGEVAQWR(配列番号7,8)、ANSEVAQWR(配列番号9,10)、ELR(配列番号3,4)、YNELR(配列番号11,12)又はIWHHTFYNELR(配列番号13)の配列をC末端に含むペプチドを含む、請求項7に記載の組成物の製造方法。
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