JPH0680700A - 新規糖蛋白質 - Google Patents

新規糖蛋白質

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JPH0680700A
JPH0680700A JP4237004A JP23700492A JPH0680700A JP H0680700 A JPH0680700 A JP H0680700A JP 4237004 A JP4237004 A JP 4237004A JP 23700492 A JP23700492 A JP 23700492A JP H0680700 A JPH0680700 A JP H0680700A
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JP
Japan
Prior art keywords
glycoprotein
plant
culture
medium
cells
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4237004A
Other languages
English (en)
Inventor
Muneharu Ezaka
宗春 江坂
Naomi Matsubara
直美 松原
Hiromi Hayakawa
弘美 早川
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KH Neochem Co Ltd
Original Assignee
Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd
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  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ハイドロキシプロリンに富む糖蛋白質および
その製造法を提供する。 【構成】 耐塩性を有するシカクマメ細胞を培地に培養
し、培養物中に糖蛋白質を生成蓄積させ、該培養物から
当該糖蛋白質を採取することによりN末端アミノ酸配列
が配列番号1で示される分子量84000の糖蛋白質を
製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化粧品および医薬品の
原料として有用な植物由来のハイドロキシプロリンおよ
びプロリンに富む糖蛋白質およびその製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】コラーゲン等ハイドロキシプロリンまた
はプロリンに富む蛋白質は化粧料および医薬品の原料と
して有用である。双子葉植物に存在しているハイドロキ
シプロリンまたはプロリンに富む蛋白質としては、ソラ
マメ(Molecular Cellular Biology, 7, 4337-4344(198
7)) 、トマト(Plant Molecular Biology, 16, 547-565
(1991)) 、ナタネ (Molecular and Genetics, 223, 273
-287(1990)) 等から得られたエクステンシンが知られて
いる。エクステンシンはその構造上の特徴として、連続
した3〜5個のプロリンのN末端側にセリンが結合して
いるアミノ酸の繰返し構造を持つ(GenBank Ver.71.0 M
arch 1992 、NBRF-PIR Ver.32.0 March 1992による)。
公知のハイドロキシプロリンまたはプロリンに富む蛋白
質の中で、連続した5個のハイドロキシプロリンのN末
端側にセリンが結合しているアミノ酸の繰り返し構造を
持つ糖蛋白質は知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】マメ科植物の細胞壁
は、エクステンシン等ハイドロキシプロリンまたはプロ
リンに富む蛋白質を豊富に含有するが、該蛋白質が細胞
壁と強固に結合しているため抽出が困難であり,該蛋白
質の大量製造は困難である。
【0004】本発明の目的はハイドロキシプロリンおよ
びプロリンに富む新規糖蛋白質並びに該糖蛋白質の大量
製造法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐塩性を有す
る植物細胞から得ることができ、N末端アミノ酸配列が
配列番号1で示される分子量84000の糖蛋白質およ
び該糖蛋白質を生産する能力を有し、かつ耐塩性を有す
る植物細胞を培地に培養し、培養物中に当該糖蛋白質を
生成蓄積させ、該培養物から当該糖蛋白質を採取するこ
とからなる糖蛋白質の製造法に関する。
【0006】本発明の糖蛋白質は、分子量が84000
で、N末端付近の配列は、配列番号1で表され、N末端
付近(30残基以内)に、ハイドロキシプロリン5個の
連続した配列が2箇所存在し、プロリン含量も多い特徴
を有する。
【0007】本発明の糖蛋白質は耐塩性を有する植物細
胞を培地に培養し、培養物中に当該糖蛋白質を生成蓄積
させ、該培養物から当該糖蛋白質を採取することにより
得られる。培養に際しては、無機塩を培地に添加するこ
とにより目的糖蛋白質の生産量を増加させることができ
る。
【0008】耐塩性を有する植物細胞としては、植物細
胞を植物ホルモンまたは植物ホルモン様物質の存在下、
5g/l 以上の高濃度の塩化ナトリウム(NaCl) を添加し
た固形培地上で1日〜100日間、好ましくは60日間
培養を行い0.5 %〜2%の塩濃度でも増殖できるように
なった細胞があげられる。また植物細胞への耐塩性の付
与は公知の方法〔組織培養、12巻、105 〜109 頁、198
7〕を用いてもよい。ここで植物細胞とは単子葉植物細
胞、双子葉植物細胞等ハイドロキシプロリンに富む糖蛋
白質を含有する植物細胞であればよく、例えばソラマ
メ、トマト、ナタネ、シカクマメ等の培養細胞があげら
れる。また、細胞としては培養細胞の形質を遺伝子組み
換え操作等人工的な操作で改変したものでもよい。植物
ホルモンまたは植物ホルモン様物質としては、例えば、
2,4 −ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D )、インドール
酢酸、ナフタレン酢酸、インドール酪酸、カイネチン、
ベンジルアデニン、フォルクロルフェニュロン、ジベレ
リンおよびアブシジン酸等があげられる。固形培地とし
ては、植物の組織培養に使う培地であればいずれでもよ
く、例えばムラシゲ・スクーグ、リンスマイヤー・スク
ーグ、ホワイト、ウッデイ・プラント、ガンボルグB5
等の培地があげられる。
【0009】本発明における培地としては、植物組織の
培養に用いる培地であればいかなる培地でも用いること
ができる。すなわち培地としては、10〜100 g/l の糖、
0.1〜10 mg/l の植物ホルモンまたは植物ホルモン様物
質および窒素源、無機物、ビタミン類などをほどよく含
有するものであれば天然または合成培地のいずれでも用
いられる。糖としては、シュクロース、グルコース、ラ
クトース、マルトース等が用いられ、植物ホルモンまた
は植物ホルモン様物質としては前述の耐塩性の付与法に
記載したものが用いられる。窒素源としては、硝酸カリ
ウム、硝酸ナトリウム、硝酸アンモニウム、硝酸カルシ
ウム、硫酸アンモニウム、グリシン、グルタミン酸、リ
ジン、アスパラギン酸、イーストエキス、肉エキス、ペ
プトン等を用いることができ、無機物としては下記の無
機塩の他に、塩化鉄、硫酸マグネシウム、硫酸鉄、硫酸
亜鉛、硫酸銅、リン酸二水素カリウム、ヨウ化カリウ
ム、ホウ酸、モリブデン酸ナトリウム等を用いてもよ
い。ビタミンとしてはビタミンB1、イノシトール、塩
酸ピリドキシン、ニコチン酸、塩酸チアミン、ビオチン
等が挙げられる。
【0010】本発明の培養法における無機塩としては、
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化アルミニウム、塩
化カルシウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム、リン
酸ナトリウム等を用いることが好ましいが、マンニトー
ル、イノシトール、ソルビトール等の糖類、プロリン等
のアミノ酸塩を無機塩の代わりに用いてもよい。無機塩
は培地中に5g/l〜20g/l、好ましくは10g/l添加
する。
【0011】培養は温度10〜35℃、照度0 〜20000 ルク
ス、pH3.5 〜8.5 で行い、培養期間は2〜100 日間で
ある。
【0012】培養物からの該糖蛋白質の採取は、培養物
から細胞と培養液を濾過、遠心分離等の方法により分離
した後、培養液を限外濾過、フィルターによる濾過等に
より濾過し、硫安分画、アフィニティークロマトグラフ
ィー、ゲル濾過、イオン交換クロマトグラフィー、電気
泳動等通常蛋白質の精製に用いられる方法により処理し
て行うことができる。例えば、培養物から細胞と培養液
を濾過により分離し、培養液を限外濾過し、得られた濾
液中の糖蛋白質を電気泳動法により分離して緩衝液等に
溶解し、溶液中の糖蛋白質を硫安分画により精製し、得
られた沈殿を緩衝液に再溶解し、イオン交換カラムクロ
マトグラフィーにより分離して、当該蛋白質を得ること
ができる。
【0013】電気泳動法としては、SDS電気泳動法、
等電点泳動法等があげられる。また緩衝液としては、リ
ン酸緩衝液、トリス−塩酸緩衝液、酢酸緩衝液等があげ
られる。
【0014】硫安分画法としては、例えば溶液に硫安を
加え硫安濃度を40%にして沈降する不純蛋白質を除去
した後、硫安濃度70%で目的の蛋白質を沈降させる方
法等が用いられる。イオン交換カラムクロマトグラフィ
ーとしては通常蛋白質の精製に用いられる陰イオン交換
樹脂または陽イオン交換樹脂等を用いたカラムクロマト
グラフィーがあげられ、例えばCM−セルロースカラム
クロマトグラフィー、DEAE−セルロースカラムクロ
マトグラフィー等が用いられる。 以下に、本発明の具
体例を実施例で説明する。
【0015】
【実施例】
実施例
【0016】耐塩性シカクマメ細胞を以下のように作成
した。シカクマメ(Psophocarpus tetragonolobus (L.)
DC.) を無菌状態で発芽させ、その芽を2mm角に切断し
カルス化用寒天培地上で培養した後、得られたカルスか
らシカクマメ培養細胞を採取した(植物培養工学「細胞
育種実験法」、山田浩一ら編、昭和60年、サイエンス
ホーラム社刊)。該シカクマメ培養細胞を 2.4-D 1 mg/
l 、カイネチン 0.1 mg/l 、シュクロース 30 g/l およ
びアガロース8g/l を含み硝酸アンモニウムを0.48 g/l
に、硝酸カリウムを 4.85 g/l に改変したムラシゲ・
スクーグ培地(固形培地)上、NaClを終濃度として各5
g/l、10 g/l、15 g/l、または20 g/lになるように加え
培養、増殖させた。培養は、28℃暗条件下で60日間行
い、30日目で同じ培地に継代を行なった。得られたシ
カクマメ細胞は各NaCl濃度の培地でも増殖し、耐塩性を
示した。NaCl濃度10 g/lの培地中で培養した場合が最も
糖蛋白質生産量が多いので、該培地中の細胞を耐塩性細
胞として以下の実験に用いた。
【0017】細胞塊1g、NaCl 10 g/l 、硝酸アンモニウ
ム 0.48 g/l 、硝酸カリウム 4.85g/l 、 2.4-D 1 mg/l
、カイネチン 0.1 mg/l およびシュクロース 30 g/l
を含む液体培地を 50 ml入れた 200 ml 容三角フラスコ
に移植し、100 rpm にて振盪培養した。この培養も、28
℃の暗条件下で行った。培養を4日間行った後、培養液
を濾過することによって細胞を分離し、残った培養液を
限外濾過を行って精製した。得られた濾液中の蛋白質を
さらにSDS電気泳動〔新生化学実験講座 1(タンパ
ク質I)、日本生化学会編、1990年、東京化学同人
社刊〕によって分離したところ、分子量約17000,19000,
21000,41000,57000 および 84000の6種類の蛋白質が検
出された。分子量約 84000の蛋白質(以下SP1と記
す)が最も多量であった。次いで、このSP1を含む画
分に40%の硫酸アンモニウムを加えて沈降する不純タン
パク質を取り除いた後、70%になるように硫酸アンモニ
ウムをさらに加えてSP1を沈降させた。沈澱物を10mM
リン酸緩衝液(pH6.5)に溶解し、さらにCM−セルロー
スカラムクロマトグラフィーにより精製した。得られた
糖蛋白質はSDS電気泳動により単一ピークを与えた。
【0018】SP1の分子量をSDS電気泳動法により
測定したところ、分子量は約 84000であった。またSP
1をPAS染色法〔新生化学実験講座 1(タンパク質
I)、日本生化学会編、1990年、東京化学同人社
刊〕により染色したところ、陽性で糖蛋白質であること
が確認された。SP1のアミノ酸配列をエドマン解析法
(ファルマシアレビューNo3 生理活性ペプチド、日本薬
学会編、1980年、日本薬学会刊)により、アミノ酸
自動分析機(アプライドバイオシステム社製4470および
120APTHアナライザー)を用いて分析し、N末端側か
ら31アミノ酸残基を決定した。その結果を配列表1に
示した。
【0019】配列表1によれば、エクステンシンの特徴
である連続した4個のプロリンのN末側にセリンが結合
しているアミノ酸配列は見られず、ハイドロキシプロリ
ン5個の連続した配列が2箇所に見られ、プロリン含量
もアミノ酸31残基中5個と多かった。したがってSP
1は、新規構造を持つ糖蛋白質であると認められる。
【0020】
【発明の効果】本発明により、化粧品および医薬品原料
として有用な植物由来のハイドロキシプロリンまたはプ
ロリンに富む糖蛋白質が大量に生産される。
【0021】
【配列表】
配列番号:1 配列の長さ:31 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 フラグメント型:N末端フラグメント 起源:Psophocarpus tetragonolobus (L.)D.C. 配列の特徴 特徴を表す記号:peptide 存在位置:8..12 特徴を決定した方法:E 他の情報:Hyp はハイドロキシプロリンである。 配列の特徴 特徴を表す記号:peptide 存在位置:21..25 特徴を決定した方法:E 他の情報:Hyp はハイドロキシプロリンである。 配列 Asn Lys Tyr Ser Tyr Pro Xaa Hyp Hyp Hyp Hyp Hyp Lys Arg Ala Pro 1 5 10 15 Tyr His Tyr Pro Hyp Hyp Hyp Hyp Hyp Val Lys Asn Pro Tyr Pro 20 25 30
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C12P 21/02 C12R 1:91)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐塩性を有する植物細胞から得られ、か
    つN末端アミノ酸配列が配列番号1で示される分子量8
    4000の糖蛋白質。
  2. 【請求項2】 植物がシカクマメである請求項1記載の
    糖蛋白質。
  3. 【請求項3】 N末端アミノ酸配列が配列番号1で示さ
    れる分子量84000の糖蛋白質を生産する能力を有
    し、かつ耐塩性を有する植物細胞を培地に培養し、培養
    物中に当該糖蛋白質を生成蓄積させ、該培養物から当該
    糖蛋白質を採取することからなる糖蛋白質の製造法。
  4. 【請求項4】 植物がシカクマメである請求項3記載の
    製造法。
JP4237004A 1992-09-04 1992-09-04 新規糖蛋白質 Withdrawn JPH0680700A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2113245A3 (en) * 2001-08-21 2010-01-13 Shiseido Company, Ltd. Substances capable of potentiating laminin 5 productivity in epidermal cells and their use

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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