JPH11196819A - アミノ酸、ジペプチドおよびジヌクレオチドの特異的酵素活性の利用(その2) - Google Patents

アミノ酸、ジペプチドおよびジヌクレオチドの特異的酵素活性の利用(その2)

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JPH11196819A
JPH11196819A JP10037896A JP3789698A JPH11196819A JP H11196819 A JPH11196819 A JP H11196819A JP 10037896 A JP10037896 A JP 10037896A JP 3789698 A JP3789698 A JP 3789698A JP H11196819 A JPH11196819 A JP H11196819A
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histidine
cysteine
enzyme
acid
amino acid
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Mikio Shimizu
幹夫 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】アミノ酸(そのメチルエステル、エチルエステ
ルでも良い)、ジペプチド、ジヌクレオチドの酵素活性
の科用をはかる。またこれらを酵素の補助分として投与
し、健康の良好化をはかる。 【解決手段】以下の各酵素国際分類種ごとに、括弧内に
ある上記化合物の特異的酵素活性を利用する。アミノ
酸、ジペプチド、ジヌクレオチドの間に:する。これら
は、これまでの特許願S001,S002,S003に
はふくまれなかったものである。対応するものがない時
はーーをいれる。 酸化還元酵素(システイン、ヒスチジン:システインー
ヒスチジン、システインーグリシン:CpA) 転移酵素(グルタミン酸,アスパラギン酸、ヒスチジ
ン:ーー:UpC) 加水分解酵素(システイン、ヒスチジン:システインー
グリシン、システインーヒスチジン:CpC) 除去酵素(トリプトファン,ヒスチジン:リシンーチロ
シン:ーー) 異性化酵素(ヒスチジン:ーー:CpA) 合成酵素(ヒスチジン:ーー:ーー)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】生化学的触媒及び栄養補助食
品 【0002】 【従来の技術】アミノ酸、ジペプチド、ジヌクレオチド
と言った基本的な生化学化合物に弱いとはいえ特異的な
酵素活性がある(しかも同一の化合物がいろいろの反応
特異的酵素活性を同時にもつ)とは誰も考えていなかっ
た。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】酵素を細胞から抽出す
るより上記化合物を合成するほうが遥かに易しく経済的
である。しかもアミノ酸などは酵素にくらべ熱的にまた
高分子分解酵素による破壊に対し遥かに安定であるから
この発明の属する技術分野での応用範囲が広い。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記の化合物は体内にあ
る分解酵素の標的にもなる。局所的に移送する手段が必
要になる。 なお、これらの化合物の濃厚溶液中でもJ
M109のようなきわめて弱い大腸菌が何らの影響をも
うけず生育する( 【0014】参照)。 【0005】 【発明の実施の形態】上記化合物の酵素活性は現在の酵
素の百分の一から百万分の一だが、酵素はもともと触媒
なので少量あるだけでも良いと言う利点がある。上記化
合物は分解前も分解後も無害である( 【0014】参照)。 【0006】 【実施例】1)酸化還元酵素についてはピルビン酸のN
ADHとの反応により乳酸を形成する乳酸ジヒドロゲナ
ーゼ(脱水素酵素)反応を調べた。ピルビン酸10mM
10μl、NADH(還元型ニコチンアミドアデノシ
ンジヌクレオチド)1.2mM 10μl、燐酸 PH
7.5バファー 0.5M 20μlに水を加えて10
0μlにし、酵素活性を持ちそうなアミノ酸等1M 1
μlをくわえた直後340nmの吸収を測定すると、ア
ミノ酸などの代わりに水を加えたコントラストに対し、
システイン、システイン ーグリシン,システインーヒ
スチジン、CpAで1分後、おのおの360倍、260
倍、620倍、4320倍の減少を検出した。酸化還元
酵素の他の例として硝酸を亜硝酸に還元する硝酸レダク
ターゼがある。燐酸 PH5.0バファー 0.5M
10μl、硝酸ソーダ 2M0.3μl、フラビンアデ
ノシンジヌクレオチド100mM 0.3μl、NAD
PH100mM 0.3μlに水を加えて90μlと
し、さらにヒスチジンメチルエステル 1M 10μl
を加えてNADP生成にともなう340nmの吸収減少
を測定する。1分後コントラストに対し70倍の減少が
認められた。システインーヒスチジン、システインーグ
リシンとCpAに対してもそれぞれ80倍、38倍およ
び240倍強かった。また同様にGMPを還元するGM
Pレダクターゼの場合にもトリスPH7.5バッファー
1M 10μl、GMP 0.1M 10μl、NA
DPH 100mM 1μl、水69μlの系に対しヒ
スチジンメチルエステル 1M 10μlを加えると、
コントラストに対して50倍強い反応が見られた。 【0007】2)転移酵素についてはグルコースがAT
Pより燐酸を転移してグルコース6燐酸となるヘキソキ
ナーゼ反応を用いて検出する。トリスPH7.5バファ
ー1M10μl、グルコース 10mM 10μl,A
TP 1M1μl、塩化マグネシウム1M 1μl、N
ADPIM 1μl、アミノ酸など 1M 10μl、
グルコース6リン酸 1ユニットに水を加えて100μ
lにし、グルコース6燐酸ジヒドロゲナーゼ 1ユニッ
トを加えて、NADPの還元にともなう340nmの吸
収の増加を測定する。1分後にグルタミン酸で20倍、
アスパラギン酸で10倍、UpCで17倍の増加を記録
する。さらに、アセチルCoAよりセリンにアセチル基
を転移する反応についても調べた。トリスPH7.5
バファー1M 10μl、セリン1M10μl、アセチ
ルCoA 100mM 1μl、塩化マグネシウム 1
M1μl、DTNB(5,5’−ジチオビス2ニトロ安
息香酸)飽和溶液1μ1に水を加えて90μlとし、さ
らにヒスチジンメチルエステル10μlを加えて412
nmにおける吸収増加を測定する。1分後コントラスト
に比べて60倍の増加がみとめられた。またセリンの代
わりにグリシンを用いた場合にもヒスチジンによるグリ
シンの転移反応が起こり、増加は1分後340倍に達し
た。 【0008】3)加水分解酵素についてはpニトロフェ
ニルアセテートの加水分解にともなう黄色化を測定す
る。pニトロフェニルアセテート3mgを1mlのエタ
ノールにとかし、その10μlとトリスPH7.5 バ
ファー 1M10μlを水に加えて90μlにしたもの
にシステイン、システインーグリシン、システインーヒ
スチジン 1M 10μl、またはCpC 0.2M
10μlをくわえ400nmの吸収の増加を測定する。
1分後コントラストに比べ、それぞれ120倍、90
倍、60倍または4倍の増加を記録した。次に庶糖をグ
ルコースとフラクトースに加水分解するインベルターゼ
反応を調べた。燐酸 PH7.5バファー 0.5M
35μl、庶糖 1M50μl、NADP 100mM
1μl、ヘクソキナーゼ 10ユニット、グルコース
6リン酸ジヒドロゲナーゼ 10ユニットの混合液にヒ
スチジンメチルエステル1M 10μlを加えてNAD
PHの生成による340nmの吸収の増加を測定した。
1分後コントラストに比べ500倍の増加を記録した。 【0009】4)除去酵素の典型的な例に六炭糖を三炭
糖に分解するアルドラーゼ活性がある。フラクトース
1、6ジリン酸 1M 1μl、トリスバッファPH
7.5 1M 10μlにトリプトファンメチルエステ
ルまたはリシンーチロシン 50mM 70μlを加え
たものにグルセロールアセトン3ジヒドロゲナーゼ 1
ユニット、NADP 1M 1plをたし、340nm
の吸収をはかると吸収が1分後コントラストに比べ24
0倍または210倍増加した。第二の除去酵素の例とし
てクエン酸、シスアコニット酸、イソクエン酸の変換に
かかわるアコニターゼが上げられる。燐酸 PH7.5
バファー0.5M 10μl、シスアコニット酸 1M
1μl、NADP 100mM1μl、塩化マグネシ
ウム 1M 1μl、塩化ソーダ 1M 1μl、イソ
アコニット酸ジヒドロゲナーゼ 5ユニットに水を加え
て90μlとし、これにヒスチジンメチルエステル1M
10μlを加えてNADPHの形成にともなう340
nmの吸収増加を測定すると、1分後コントラストに対
して9倍の増加が認められた。 【0010】5)異性化酵素については lー乳酸をd
ー乳酸に変換する乳酸ラセミ化酵素を調べた。燐酸 P
H 5.0 バファー 0.5M 10μl、lー乳酸
0.3M 10μl、NAD 100mM 1μl、d
−乳酸ジヒドロゲナーゼ 10ユニットに水を加えて9
0μlとし、さらにヒスチジンメチルエステル 1M1
0μlを加えてNADH生成にともなう340nmの吸
収増加を測定する。1分後コントラストに対し260倍
の増加が認められた。またCpAにたいしても150倍
の増加となった。 【0011】6)合成酵素についてはATPを用いてグ
ルタミン酸よりグルタミンを合成するグルタミン合成酵
素をかんがえる。トリスPH7.5 バファー1M10
μl、NADH 1.2mM 10μl、ATP 1M
1μl、塩化マグネシウム1M 1μl、グルタミン
酸 1M 1μl、ホスホエノールピルビン酸 100
mM 1μl、硫酸アンモニウム1M 1μl、乳酸ジ
ヒドロナーゼ 10ユニット、ピルビン酸キナーゼ 5
ユニットに水を加えて90μlとし、さらにヒスチジン
メチルエステル 1M 5μlを加えて340nmの吸
収減少を測定する。1分後ヒスチジンメチルエステルの
代わりに水をいれたコントラストと比べて250倍減少
がみとめられた。さらにATPのエネルギーを利用して
アセチルCoAにCO2を添加しマロニルCoAを作る
アセチルCoAカルボキシラーゼの反応をとりあげた。
グルタミン合成酵素での条件下でグルタミン酸、硫酸ア
ンモニウムをそれぞれアセチルCoA、炭酸ナトリウム
に変えた系でヒスチジンメチルエステルを加えて340
nmの吸収減少を測るとコントラストに比べ1分間に4
5倍の減少が認められた。 【0012】7)アミノ酸の中には溶解度が1M以下の
ものもあるが、そのメチルエステル、エチルエステルは
1M以上溶ける。すべてのアミノ酸にたいし上記の酵素
群で同一濃度でチェックすると、まったく同一の反応促
進効果がみられた。 【0013】8)酵素は酸化還元酵素と他の5種の酵素
群をあわせて6種に分類されるが、一般化学反応の分類
としての酸化還元反応触媒、酸ー塩基反応触媒という目
で見ると後の5種は皆酸ー塩基反応的生化学触媒として
くくれる。酸化還元反応酵素に対してのシステインのよ
うに、酸ー塩基反応触媒としてはヒスチジンが反応特異
的であることが上記の結果と特許願S003における結
果をあわせると証明された。また各酵素分類ごとに反応
特異的であるものもある(転移酵素のグルタミン酸、ア
スパラギン酸、加水分解酵素のシステイン、除去酵素の
トリプトファン、異性化酵素のアルギニン)。 【0014】9)これまでにのべた6種の酵素群に関す
る実験は、すべてin vitro(試験管内)実験で
あった。in vivo(細胞内)実験の一つとして遺
伝子工学用に開発されたきわめて弱い大腸菌JM109
のアミノ酸等への反応をみるため、大腸JM109の培
養液(トリプトン16g、酵母エクストラクト10g、
食塩5gを1リットルの水に溶かす)50μlに1M濃
度(システインとその化合物だけは0.2M濃度)の上
記のアミノ酸等溶液10μlを加え、培養液アガロース
ゲルに塗布、摂氏37度で培養、1日後の生育度をみ
た。アミノ酸等濃厚溶液添加の菌の集落は水をアミノ酸
等の代わりにいれたコントラスト集落とまったく同じ生
育状況を示しアミノ酸等の影響はまったくみられなかっ
た。 【0015】 【発明の効果】体内の酵素量は健康状態や加年劣化作用
で変化しており、その補助としての上記化合、物添加効
果が期待される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 以下の各国際分類種ごとの酵素群の活性
    が括弧内にあるアミノ酸(そのメチルエステルおよびエ
    チルエステルでも良い)、ジペプチド、およびジヌクレ
    オチド(括弧内にもこの順序で並べ、その間に:をいれ
    る。対応するものがない時はーーをいれる)の特異的酵
    素活性で置き換えられることを生化学的触媒及び栄養補
    助食品の分野に利用する。 酸化還元酵素(システイン、ヒスチジン:システインー
    ヒスチジン、システインーグリシン:CpA) 転移酵素(グルタミン酸,アスパラギン酸、ヒスチジ
    ン:ーー:UpC) 加水分解酵素(システイン、ヒスチジン:システインー
    グリシン、システインーヒスチジン:CpC) 除去酵素(トリプトファン,ヒスチジン:リシンーチロ
    シン:ーー) 異性化酵素(ヒスチジン:ーー:CpA) 合成酵素(ヒスチジン:ーー:ーー) 【請求項2】 平成8年11月26日提出の特許願S0
    03(出願番号 特願平8−353135)での発明と
    上記 【請求項1】の結果を一緒にすると酵素6大分類に対す
    るアミノ酸酵素の反応特異的酵素活性が証明された。そ
    こで一般的にアミノ酸(およびそのエステル体)の酵素
    活性の生化学的触媒及び栄養補助食品分野への利用につ
    いての特許請求を行う。
JP10037896A 1998-01-13 1998-01-13 アミノ酸、ジペプチドおよびジヌクレオチドの特異的酵素活性の利用(その2) Pending JPH11196819A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002004005A3 (en) * 2000-07-11 2003-01-16 Ks Biomedix Ltd Short peptides comprising histidine or alanine and their therapeutic use
WO2002040631A3 (en) * 2000-11-14 2003-06-19 Univ Ohio Dipeptide seryl-histidine and related oligopeptides cleave dna, protein, and a carboxyl ester

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WO2002004005A3 (en) * 2000-07-11 2003-01-16 Ks Biomedix Ltd Short peptides comprising histidine or alanine and their therapeutic use
WO2002040631A3 (en) * 2000-11-14 2003-06-19 Univ Ohio Dipeptide seryl-histidine and related oligopeptides cleave dna, protein, and a carboxyl ester

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