JPS61197596A - Straight-chain peptide having reducing activity and production thereof - Google Patents

Straight-chain peptide having reducing activity and production thereof

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JPS61197596A
JPS61197596A JP60037842A JP3784285A JPS61197596A JP S61197596 A JPS61197596 A JP S61197596A JP 60037842 A JP60037842 A JP 60037842A JP 3784285 A JP3784285 A JP 3784285A JP S61197596 A JPS61197596 A JP S61197596A
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kabuistin
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Kazutama Nakagawa
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Toshio Goto
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Minoru Isobe
稔 磯部
Kunio Imai
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Naoto Kondo
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Abstract

NEW MATERIAL:The straight-chain peptide of formula (n is 1-3). EXAMPLE:gamma-L-glutamyl-L-cysteinyl-gamma-glutamyl-L-cysteinylglycine. USE:Antidote for heavy metals such as Cd, Cu, etc., harmful to human body, and a reducing agent for harmful oxygen radical generated by ionizing radiation. It is free from toxicity and side effect, and is producible easily and quickly at a low cost. PREPARATION:A yeast (e.g. Schizosaccharomyces pombe) is cultured in a liquid medium containing preferably 0.02-2m-mol concentration of a salt of a transition heavy metal element (e.g. cadmium chloride) at 25-30 deg.C for 10-24hr under aerobic condition usually by shaking, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、新規な、還元作用を有する直鎖状ペプチドと
その製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a novel linear peptide having a reducing action and a method for producing the same.

(従来の技術) 経口摂取等により人体に取り込まれたカドミウム等の重
金属元素が種々の障害を引き起すことば良く知られてい
る。又、人体に放射線治療を施す場合、放射線の照射に
よって人体内でラジカル反応が誘起され、有害な酸素ラ
ジカルを生成することが知られている。
(Prior Art) It is well known that heavy metal elements such as cadmium, which are taken into the human body through oral ingestion, cause various disorders. Furthermore, when radiation therapy is applied to the human body, it is known that the irradiation of radiation induces radical reactions within the human body, producing harmful oxygen radicals.

ぞして、人体内において、活性なチオール基(−8H)
を有するし一システィンが、前記の重金属元素と結合し
たり、酸化還元反応によって前記の活性なラジカルを還
元して不活性化することにより、前記の障害をある程度
緩和しているものと考えられる。
Therefore, in the human body, active thiol group (-8H)
It is thought that the cysteine having the above-mentioned properties alleviates the above-mentioned hindrance to some extent by bonding with the above-mentioned heavy metal elements or by reducing and inactivating the above-mentioned active radicals through a redox reaction.

(発帆h(解決しようとする問題点) 然し、前記のし一システィンは、そのチオール基が人体
内において酸化され易く、大部分がチオール基相互間の
ジスルフィド結合(−8−8−)の形成により不活性な
L−シスチンとなるため、前記の重金属元素との結合能
力やラジカルの還元能力は、事実上あまり期待できなか
った。
(Problem to be solved) However, the thiol group of the above-mentioned cysteine is easily oxidized in the human body, and most of the disulfide bonds (-8-8-) between the thiol groups Since the formation of L-cystine results in inactive L-cystine, the ability to bind to the heavy metal elements and the ability to reduce radicals cannot be expected in practice.

そこで本発明は、重金属と結合してこれを不活性化する
キレート剤、及びラジカルの還元剤として人体内で高い
活性を維持できるとともに、人体に投与してもq段の副
作用や毒性を伴わない新規物質とその製造方法を提供す
ることを、その解決すべぎ技術的課題とする。
Therefore, the present invention can maintain high activity in the human body as a chelating agent that binds to heavy metals and inactivates them, and as a radical reducing agent, and does not cause Q-level side effects or toxicity when administered to the human body. The technical problem to be solved is to provide a new substance and a method for its production.

そして本発明者は、重金属毒性を中和する生体物質の検
索中に、酵母にカドミウムを結合する低分子量のペプチ
ドが誘導合成されるのを見出し、本発明を完成した。
During the search for biological substances that neutralize heavy metal toxicity, the present inventor discovered that a low molecular weight peptide that binds cadmium was synthesized in yeast by induction, and completed the present invention.

(問題点を解決するための手段) 上記課題を解決するための技術的手段は、化学構造式 (式中、nは1から3までのいずれかの整数を表わす。(Means for solving problems) The technical means to solve the above problem is the chemical structural formula (In the formula, n represents any integer from 1 to 3.

)で示される直鎖状ペプチドを提供すること、及び酵母
を遷移族重金属元素の塩を含む培地で培養することによ
り、前記の直鎖状ペプチドを前記の遷移族重金属元素と
の錯化合物として誘導合成させることである。
), and by culturing yeast in a medium containing a salt of a transition group heavy metal element, the linear peptide is induced as a complex compound with the transition group heavy metal element. It is to synthesize.

本発明の直鎖状ペプチドには、5個のアミノ酸が縮合し
て成るγ−L−グルタミルーL−システイニル−γ−L
−グルタミル−し一システイニルグリシンと、7個のア
ミノ酸が縮合して成るγ−L−グルタミル−し一システ
イニルーγ−し一グルタミルーし一システイニルーγ−
し一グルタミルーL〜システイニルグリシンと、9個の
アミノ酸が縮合して成るγ−L−グルタミル−し一シス
テイニルーγ−し=グルタミルーし一システイニルーγ
−L−グルタミル−し−システイニル−γ−し一グルタ
ミルーL−システイニルグリシンの3種類のペプチドが
含まれる。これらの直鎖状ペプチドを以下、カブイステ
ィンと総称し、又、上記の7個のアミノ酸から成るもの
をカブイスティンΔ、5個のアミノ酸から成るものをカ
ブイスティンBと呼ぶ。
The linear peptide of the present invention includes γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-γ-L, which is a condensation of five amino acids.
- Glutamyl - one cysteinylglycine and 7 amino acids condensed together.
γ-L-glutamyl-cysteinylglycine is a condensation of 1-glutamyl-L to cysteinylglycine and 9 amino acids.
It contains three types of peptides: -L-glutamyl-cysteinyl-γ-monoglutamyl-L-cysteinylglycine. These linear peptides are hereinafter collectively referred to as Kabuistin, and the one consisting of the above seven amino acids is referred to as Kabuistin Δ, and the one consisting of five amino acids is referred to as Kabuistin B.

尚、本発明の製造方法によって、前記の化学構造式にお
いてnが4以上の整数で示されるペプチドも誘導合成さ
れる可能性がある。
In addition, by the production method of the present invention, there is a possibility that a peptide in which n is an integer of 4 or more in the chemical structural formula described above can also be synthesized by induction.

次に、本発明の製造方法に使用する酵母としては、特に
分裂酵fJJ (Schizosaccharomyc
es pombe)が挙げられるが、他種の酵母、例え
ばsaccharomyces cereviciae
属のビール酵母、パン酵母等及びCand ida属の
飼料酵母でも良い。又、重金属結合性の蛋白或いはペプ
チドの訓導合成が、生物体に普遍的に認められる防衛反
応であると考えられる点より、酵母以外の微生物を使用
しても本発明の直鎖状ペプチドを誘導合成することが可
能であると考えられる。
Next, as the yeast used in the production method of the present invention, in particular, fission enzyme fJJ (Schizosaccharomyc
es pombe), but other species of yeast, such as saccharomyces cerevisiae
Brewer's yeast, baker's yeast, etc. of the genus Candida, and feed yeast of the genus Candida may also be used. Furthermore, since the guided synthesis of heavy metal-binding proteins or peptides is considered to be a defense reaction universally recognized in living organisms, the linear peptide of the present invention can be induced using microorganisms other than yeast. It is thought that it is possible to synthesize it.

培地は、酵母の培養に通常使用されるもので良く、例え
ばペプトン等を用いた栄養培地、或いは既知の組成の合
成培地が用いられる。尚、流動性のない寒天培地より、
液体培地を用いた方が、分裂酵母の繁殖並びにカブイス
ティンの誘導合成が促進されるので、カブイスティンの
収量増加上、有利である。
The medium may be one commonly used for culturing yeast, such as a nutrient medium using peptone or the like, or a synthetic medium with a known composition. In addition, from an agar medium with no fluidity,
The use of a liquid medium is advantageous in terms of increasing the yield of kabuistin because it promotes the reproduction of fission yeast and the induced synthesis of kabuistin.

培地には遷移族重金属元素の塩が添加される。A salt of a transition group heavy metal element is added to the medium.

この遷移族重金属元素の塩としては、カドミウム、銅、
亜鉛、鉛、水銀等の解離度の高い店、例えば無磯酸との
塩が用いられる。リン酸カドミウム等の解離度の低い塩
は有効ではない。最も有効な塩の−例として、塩化カド
ミウムCdCl、を挙げることができる。遷移族重金属
元素の添加量は重金属元素の種類により差異があるが、
培地に対して約0.02〜2ミリモル濃度程度である。
Salts of transition group heavy metal elements include cadmium, copper,
Salts with highly dissociable materials such as zinc, lead, and mercury, such as salts with non-sulfuric acid, are used. Less dissociated salts such as cadmium phosphate are not effective. As an example of the most effective salts, mention may be made of cadmium chloride, CdCl. The amount of transition group heavy metal elements added varies depending on the type of heavy metal element, but
The concentration is about 0.02 to 2 mmol relative to the medium.

添加量が前記範囲より少ない場合はカブイスティンの誘
導合成が行なわれず、多い場合は酵母の生育が不良とな
り好ましくない。酵母の培養は通常の場合と同様に約2
5〜35℃において振盪培養などの好気的条件にて行な
われる。培養時間は約10〜24時間程度である。
If the amount added is less than the above range, the induced synthesis of Kabuistin will not be carried out, and if it is more than the above range, yeast growth will be poor, which is not preferable. Yeast culture is as usual, about 2
It is carried out under aerobic conditions such as shaking culture at 5 to 35°C. The culture time is about 10 to 24 hours.

本発明の製造方法により得られるカブイスティンと遷移
族重金属元素との錯化合物の可能な構造モデルの例とし
て、第1図又は第2図に示すものが挙げられる。第1図
、第2図において、太線はカブイスティンAを示し、又
、遷移族重金属元素として、カドミウムが示されている
Examples of possible structural models of the complex compound of Kabuistin and a transition group heavy metal element obtained by the production method of the present invention include those shown in FIG. 1 or FIG. 2. In FIGS. 1 and 2, the thick line indicates Kabuistin A, and cadmium is shown as a transition group heavy metal element.

尚、カブイスティンB1或いは前記の9個のアミノ酸よ
り構成される直鎖状ペプチドも、同様な結合形式で錯化
合物を形成するものと思われる。
Incidentally, it is thought that Kabuistin B1 or the above-mentioned linear peptide composed of nine amino acids also forms a complex compound in a similar bonding manner.

そして、これらの錯化合物は、その構造の如何に拘らず
、強酸性下において、例えば塩酸によってp112に調
整すると、解離して遊離状態のカブイスティンを生ずる
ので、これを公知の低分子量ペプチドの分別手段、例え
ば分子量によって分画する分子篩式のカラムによって単
離することができる。
Regardless of their structure, when these complex compounds are adjusted to p112 under strong acidity, for example with hydrochloric acid, they dissociate to produce kabuistin in a free state. For example, it can be isolated using a molecular sieve column that fractionates by molecular weight.

(作 用) カブイスティンには、少なくとも2個のし一システィン
が含まれ、これらのし−システィンのアミノ基はそれぞ
れし一グルタミン酸のγ位のカルボキシル基とペプチド
結合を形成している。そして、構造式においては示され
ていないが、前記ペプチド結合の酸素原子が、その空間
的な位置関係J二り、L−システィンのチオール基との
間で水素結合を形成するので、該チオール基が、通称の
ペプチドを構成するシスティンや遊離状態のシスティン
におけるチオール基に比し著しく安定化されている。
(Function) Kabuistin contains at least two cysteines, and each of the amino groups of these cysteines forms a peptide bond with the carboxyl group at the γ-position of monoglutamic acid. Although not shown in the structural formula, the oxygen atom of the peptide bond forms a hydrogen bond with the thiol group of L-cysteine due to its spatial positional relationship, so the thiol group However, it is significantly more stabilized than the cysteine that makes up the commonly known peptide or the thiol group in free cysteine.

このような特性に基づくカブイスティンの遷移族重金属
元素に対する解毒作用の一例を後に掲げる表1、及び第
3図によって示す。ロイシン転移RNAにロイシンを結
合させる酵素であるLR8(ロイシン転移RNA合成酵
素)は、第3図に示すように、カドミウムによってその
活性を阻害されるが、LR8の添加前にその反応系にカ
ブイスティンを加えておくと、表1に示すように、LR
8に対するカドミウムの阻害作用が消失する。尚、表1
において、ロイシン−tRNAとはロイシンを結合した
ロイシン転移RNAの生成1を示し、LR3の活性を示
すものである。又、同表中、[beforeEJ  [
after E Jとは、それぞれLR8の添加前、添
加後にカブイスティンを加えた場合を示し、又、表1で
いうカブイスティンとは、カブイスティンAとカブイス
ティンBとの混合物(3:2)を示す。
An example of the detoxification effect of Kabuistin against transition group heavy metal elements based on such characteristics is shown in Table 1 and FIG. 3 below. As shown in Figure 3, the activity of LR8 (leucine transfer RNA synthetase), which is an enzyme that binds leucine to leucine transfer RNA, is inhibited by cadmium, but kabuistin was added to the reaction system before adding LR8. In addition, as shown in Table 1, LR
The inhibitory effect of cadmium on 8 disappears. Furthermore, Table 1
In the above, leucine-tRNA refers to production 1 of leucine-bound leucine transfer RNA, which indicates the activity of LR3. Also, in the same table, [beforeEJ [
After E and J indicate the cases where Kabuistin was added before and after the addition of LR8, respectively, and Kabuistin in Table 1 refers to a mixture of Kabuistin A and Kabuistin B (3:2).

(次頁へ続く) 表   1 None     23.6  100+CdCl28
.3μM          9.6       4
3.1+CdCl、、  8.3μM +カブイスティン 15μM           2
5.1           106.2(befor
eE) +CdCl、、  8.3μM 十フjディスティン 15μM           
19.0            80.4(afte
r E) +カブイスティン 15μM           2
4.6           103.8表1より、カ
ブイスティンがカドミウムと結合することにより、酵素
の活性に対するカドミウムの阻害作用を封じていること
が明らかである。
(continued on next page) Table 1 None 23.6 100+CdCl28
.. 3μM 9.6 4
3.1 + CdCl, 8.3 μM + Kabuistin 15 μM 2
5.1 106.2 (before
eE) +CdCl,, 8.3μM 15μM
19.0 80.4 (after
r E) +Kabuistin 15μM 2
4.6 103.8 From Table 1, it is clear that kabuistin binds to cadmium, thereby blocking the inhibitory effect of cadmium on enzyme activity.

次に、このようにして形成されたカブイスティンと重金
属元素との錯化合物の安定性についてみた結果を第4闇
に示す。同図は、カブイスティンとカドミウムの錯化合
物の塩酸酸性下における解離度を250ナノメートル(
nm)の波長での比吸光度の低下によって観察したちの
で、図中、BPl、BP2.GSH,MT−1のグラフ
はそれぞれ第1図に示す構造モデルに係る物質(以下、
BPlという)、第2図に示す18造モデルに係る物質
(以下、BP2と言う。)、グルタチオンとカドミウム
との錯化合物、マウスのメタロチオネインー1とカドミ
ウムとの錯化合物の吸光度曲線を示す。尚、後二者の物
質は、カブイスティンと類似の重金属結合活性を有する
ものとして公知の天然ペプチドである。この結果によれ
ば、BPI。
Next, the results of examining the stability of the complex compound of Kabuistin and a heavy metal element formed in this manner are shown in the fourth column. The figure shows the degree of dissociation of a complex compound of kabuistin and cadmium under hydrochloric acid acidity at 250 nanometers (
In the figure, BPl, BP2. The graphs of GSH and MT-1 are for substances related to the structural model shown in Figure 1 (hereinafter referred to as
BP1), a substance related to the 18-model model shown in FIG. 2 (hereinafter referred to as BP2), a complex compound of glutathione and cadmium, and a complex compound of mouse metallothionein-1 and cadmium. The latter two substances are natural peptides known to have heavy metal binding activity similar to Kabuistin. According to this result, BPI.

BP2はグルタチオンの錯化合物に比し著しく安定で、
しかも人体のpHである中性付近においては全く解離せ
ず、特にBPlの安定性は分子伍が約10倍であるマウ
スのメタロチオネイン−1と同等であることが示され、
又、人体に投与された力ディスティンがカドミウムとの
錯化合物を形成した場合にも、それらは極めて安定して
いると考えられる。
BP2 is significantly more stable than complex compounds of glutathione.
Moreover, it does not dissociate at all near neutral pH, which is the pH of the human body, and in particular, it has been shown that the stability of BPl is equivalent to that of mouse metallothionein-1, which has about 10 times the molecular weight.
Moreover, even when the force distin administered to the human body forms complex compounds with cadmium, they are considered to be extremely stable.

更に、力ディスティンのカドミウムに対するこのような
親和性は、その還元作用の強さを示唆しているので、こ
れを確めるためにカブイスティンの酸化還元電位を測定
したところ、表2の結果を得た。
Furthermore, the affinity of Kabuistin for cadmium suggests its strong reducing action, so in order to confirm this, we measured the redox potential of Kabuistin, and the results shown in Table 2 were obtained. Obtained.

表    2 測  定  物  質     酸化還元電位L−シス
ティン     −242mVグルタチグルタミン酸チ
オン84mV カティスティン八−33へ111v カデイステイン3    −314mV上記の測定はp
H7,0の50ミリモル濃度のナトリウム−リン酸緩衝
液中で、20℃において、ミカエリス槽を用いて、酸化
剤としてのフェリシアン化カリウムによって滴定するこ
とにより行なったものである。尚、同条件下で還元剤と
してのヒドロ亜硫酸ナトリウムによって°滴定した結果
も、同様な数値を示した。表2に示すカブイスティンA
、Bの負の電位の高さは、カブイスティンがグルタチオ
ンに比しても還元作用が著しく強いことを示すものであ
る。
Table 2 Measurement Substance Redox potential L-cysteine -242 mV Glutatiglutamic acid thione 84 mV Cadistin 8-33 111v Cadistein 3 -314 mV The above measurement is p
This was carried out in a 50 mmolar sodium-phosphate buffer of H7.0 at 20° C. using a Michaelis bath by titration with potassium ferricyanide as an oxidizing agent. Incidentally, the results of titration using sodium hydrosulfite as a reducing agent under the same conditions also showed similar values. Kabuistin A shown in Table 2
The high negative potential of , B indicates that kabuistin has a significantly stronger reducing effect than glutathione.

以上に述べたカブイスティンの遷移族金属元素に対する
親和性と、強力な還元作用とが水素結合により安定化さ
れた前記のチオール基の存在によってもたらされるので
あり、このため力デイスティンは人体に有害なカドミウ
ム、銅、亜鉛、鉛、水銀等の重金属元素に対する解毒作
用を示し、又、人体に対する放射線照射によりラジカル
反応が誘起されて人体に有害な酸素ラジカルが生成する
ことを、その還元作用によって防止するのである。
The above-mentioned affinity of Kabuistin for transition group metal elements and its strong reducing action are brought about by the presence of the aforementioned thiol groups stabilized by hydrogen bonds. It has a detoxifying effect on heavy metal elements such as copper, zinc, lead, and mercury, and its reducing effect prevents the generation of oxygen radicals that are harmful to the human body due to radical reactions induced by radiation exposure to the human body. be.

次に、カブイスティンA、Bはいずれも化学構造上グル
タチオンの誘導体であり、かつ人体内で見出されるアミ
ノ酸であるグリシン、L−グルタミン酸、L−システィ
ンより構成されている点、及び生物体内で誘導合成され
る物質である点より、人体に対する毒性或いは有害な副
作用を示さないものと考えられる。
Next, Kabuistine A and B are both derivatives of glutathione in their chemical structure, and are composed of glycine, L-glutamic acid, and L-cysteine, which are amino acids found in the human body, and are synthesized by induction in living organisms. Since it is a substance that is used in the human body, it is considered that it does not exhibit toxicity or harmful side effects to the human body.

次に、本発明の直鎖状ペプチドは、有機化学的な合成手
段によることなく、微生物に簡単な無機化合物を投与し
て誘導合成させ得るので、簡易、迅速かつ安価に製造で
きる。
Next, the linear peptide of the present invention can be produced simply, rapidly, and at low cost because it can be synthesized by administering a simple inorganic compound to microorganisms without using organic chemical synthesis means.

(実施例) 次に本発明の一実施例を説明する。(Example) Next, one embodiment of the present invention will be described.

分裂酵母(Schizosaccharomyces 
pombc 、本菌株は当業者が容易に入手可能である
。)を綿栓したフラスコ内で1ミリモル濃度の塩化カド
ミウムcdCI2を含む液体培地で29℃において振盪
培養した。培地は、1%イーストエキス<v’を母抽出
物の乾燥粉末)、2%ポリペプトン(a物肉のペプシン
による分解物)、2%グルコースを水に溶解させたちの
であった。
Fission yeast (Schizosaccharomyces)
pombc, this strain is readily available to those skilled in the art. ) was cultured with shaking at 29°C in a liquid medium containing 1 mmolar cadmium chloride cdCI2 in a flask plugged with cotton. The medium was 1% yeast extract <v' (dry powder of mother extract), 2% polypeptone (a product of pepsin-induced degradation of meat), and 2% glucose dissolved in water.

分裂酵母は、20時間経過頃までは増殖を続け、取り込
んだカドミウム口が培地1dの細胞あたり約5μグに達
した。
Fission yeast continued to proliferate until about 20 hours had elapsed, and the amount of cadmium taken up reached approximately 5 μg per cell in 1 d of medium.

これを時間を追って集菌した。集菌方法は、遠心分離に
よりW9母を沈澱させ、液体培地と分別する方法によっ
た。
Bacteria were collected over time. The bacterial collection method was to precipitate the W9 mother by centrifugation and separate it from the liquid medium.

次に集菌した酵母を50ミリモル濃度のトリス塩酸緩衝
液(pH7,6)と01モル濃度の塩化カリウムの混液
中ですりつぶし、不溶性の残滓を遠心分離で除くことに
より酵母の抽出液を作った。
Next, the collected yeast was ground in a mixture of 50 mmolar Tris-HCl buffer (pH 7.6) and 0.1 molar potassium chloride, and the insoluble residue was removed by centrifugation to prepare a yeast extract. .

この抽出液を、分子篩式のカラム(セファデックスG−
50>で分画すると、カドミウムの大部分は分子徂約4
100の位置及び分子岱約1700の位置に見出された
ので、これらの物質を以下°に述べる方法で分析した。
This extract was applied to a molecular sieve column (Sephadex G-
50>, most of the cadmium has a molecular length of about 4
100 and at a molecular weight of approximately 1700, these materials were analyzed using the method described below.

即ち、前者、後者の物質についてそれぞれ原子吸光分析
によるカドミウムの測定、公知のいわゆるケルダールー
ネスラー法によるペプチドの定量及びアミノ酸分析を行
なったところ、前者の物質は4個の単位ペプチドと6個
のカドミウムを、後者の物質は2個の単位ペプチドと2
個のカドミウムをそれぞれ1分子中に含んでいた。又、
これらの物質がイオウを含むらしい知見があったので、
これらの物質の水溶液に塩酸を加えてイオウを解離させ
た後、水酸化亜鉛にに吸収させて硫化亜鉛を形成させ、
これをクロロホルムと混合して、クロロホルム層に抽出
された硫化亜鉛によりメチレンブルーを還元させた。そ
してそのメチレンブルーの分光分析にJ3ける吸収極大
の変化によりイオウを定量したところ、前者の物質が1
分子中に1個の不安定イオウを含むことがわかった。こ
の結果、前者の物質が第1図の構造モデルで示すBPl
、後者の物質が第2図の構造モデルで示すBP2である
ことがわかった。
Specifically, the former and latter substances were measured for cadmium by atomic absorption spectrometry, peptide quantification and amino acid analysis by the known so-called Kjelder-Nessler method, and it was found that the former substance contained four unit peptides and six cadmium units. , the latter substance has two unit peptides and two
Each molecule contained cadmium. or,
Since there was knowledge that these substances seem to contain sulfur,
Hydrochloric acid is added to an aqueous solution of these substances to dissociate the sulfur, which is then absorbed into zinc hydroxide to form zinc sulfide.
This was mixed with chloroform, and methylene blue was reduced by the zinc sulfide extracted into the chloroform layer. Then, when sulfur was quantified by the change in absorption maximum in J3 in spectroscopic analysis of methylene blue, it was found that the former substance was 1
It was found that the molecule contained one unstable sulfur element. As a result, the former substance is BPl shown in the structural model of Figure 1.
It was found that the latter substance was BP2 shown in the structural model of FIG.

次に、BPl、BP2の単位ペプチドの構造を知るため
に、ペプチドのアミノ末端のアミノ酸にダンシル基を付
加した後、酸加水分解して逆相高性能液体クロマトグラ
フィー(以下、HPLCと略称する)によりダンシル化
されたアミノ酸を検出する方法、ペプチドのカルボキシ
ル末端のアミノ酸を遊離させるカルボキシペプチダーゼ
により単位ペプチドを消化した後、遊離されたアミノ酸
をHP L Cで検出する方法、及びグルタミン酸にお
ける遊離のカルボキシル基をアミノエチル化し、そのペ
プチドを酸加水分解して、)(PLOにより、グルタミ
ン酸のα位とγ位のカルボキシル基のいずれが7ミノエ
チル化されていたかを知る方法、及び、公知のいわゆる
レイニイーニッケル法で処理したペプチドをカルボキシ
ペプチダーゼで分解して、HPLCにより、アミノ酸の
種類と組成比を知る方法によってアミノ酸配列及び構造
分析を行なった。
Next, in order to understand the structure of the unit peptides of BPl and BP2, a dansyl group was added to the amino terminal amino acid of the peptide, followed by acid hydrolysis and reversed phase high performance liquid chromatography (hereinafter abbreviated as HPLC). A method for detecting amino acids dansylated by glutamic acid, a method for detecting the released amino acids by HPLC after digesting a unit peptide with a carboxypeptidase that releases amino acids at the carboxyl terminal of the peptide, and a method for detecting free carboxyl groups in glutamic acid. (by aminoethylating the peptide and acid-hydrolyzing the peptide) The peptides treated with this method were decomposed with carboxypeptidase, and the amino acid sequence and structure were analyzed by HPLC using a method that allows us to determine the types and composition ratios of amino acids.

この結果、BPlとBP2の単位ペプチドは同一物質、
即ち前記のカブイスティンAであり、又、’ BPl、
BP2には前記のカブイスティンBも少量含まれている
ことがわかった。
As a result, the unit peptides of BPl and BP2 are the same substance,
That is, the above-mentioned Kabuistin A, and ' BPl,
It was found that BP2 also contained a small amount of the above-mentioned Kabuistin B.

そこで、カブイスティンA、Bの構造の確認のため、推
定した構造のペプチドを第5図に示す方法によって合成
した。この方法は、いわゆるペプチドの段階的有機合成
方法として公知のものであり、直鎖状ペプチドを構成す
るアミノ酸を、カルボキシル末端のものより順次、所定
の反応基を保護した状態で縮合させる通常の有機化学的
合成法である。図中、0BZLはα位のカルボキシル基
を保護したベンジル基、BOCはアミン基を保護したブ
ヂロキシカルボニル基、MOBはチオール基を保護した
パラメトキシベンジル基、■rはL−グルタミン酸のア
ミノ基を保護したトリチル基(トリフェニルメチル基)
を示し、図中の■はトリフルオロ酢酸とアニソールの3
=1の混液にそれぞれのアミノ酸或いはペプチドを0℃
で溶解して10分後にへキリンを加えて生成物を沈澱さ
せる操作、図中の■は前記の沈澱物をジクロロへキシル
カーポジイミドとジクロロメタンの混液に溶かして後、
乾燥させる操作、図中の■は、同図にそれぞれProt
ectedl、 Protected2として示された
、保護基を付加したカディスティンA、カディスティン
Bをそれぞれフッ化水素酸の溶液中で加水分解して保1
5J3:を除いた後、エーテル抽出でカディスティンA
、カディスティンBを単離する操作を示す。
Therefore, in order to confirm the structures of Kabuistin A and B, peptides with the estimated structures were synthesized by the method shown in FIG. This method is known as a so-called stepwise organic synthesis method for peptides, and is a conventional organic synthesis method in which amino acids constituting a linear peptide are sequentially condensed, starting from the carboxyl terminal, while protecting a predetermined reactive group. It is a chemical synthesis method. In the figure, 0BZL is a benzyl group that protects the carboxyl group at the α position, BOC is a butyloxycarbonyl group that protects the amine group, MOB is a paramethoxybenzyl group that protects the thiol group, and ■r is the amino group of L-glutamic acid. Protected trityl group (triphenylmethyl group)
■ in the figure represents 3 of trifluoroacetic acid and anisole.
= 1 mixture of each amino acid or peptide at 0℃
After 10 minutes of dissolving the product, add Hekylin to precipitate the product. (■ in the figure) is after dissolving the precipitate in a mixture of dichlorohexyl carposiimide and dichloromethane.
Drying operation, ■ in the figure is Prot in the same figure, respectively.
Kadistine A and Kadistine B with protective groups, shown as ectedl and Protected2, were hydrolyzed in a solution of hydrofluoric acid to preserve 1
5J3: After removing, Kadistine A is extracted with ether.
, shows the operation for isolating Kadistin B.

そして分裂8911でX g合成したカディスティンΔ
、カディスティンBと、これに対応して有機合成したカ
ディスティンA、カディスティンBにつき、円偏光二色
性スペクトル、逆相高性能クロマトグラフィー、分子中
のプロトンについての核磁気共鳴スペクトルを比較した
処、第6図乃至第10図に示す結果によって、それぞれ
同一物質であめことを確認した。尚、各図中、「合成C
dΔ」。
Then, in division 8911, Xg synthesized cadistinΔ
We compared circular dichroism spectra, reversed-phase high-performance chromatography, and nuclear magnetic resonance spectra for protons in molecules of Kadistine B and the corresponding organically synthesized Kadistine A and Kadistine B. According to the results shown in FIGS. 6 to 10, it was confirmed that the same substances produced the same substance. In addition, in each figure, "Synthesis C
dΔ”.

[合成CdBJ、r天然CdAJ、r天然CdBJとし
て示すグラフは、それぞれ有機合成によるカディスティ
ンA、同カディスティンB2分裂酵母で誘導合成された
カディスティンA、同カディスティンBのグラフである
。そして、第6図、第7図は円偏光二色性スペクトル(
CDスペクトル)を示し、横軸はナノメータ一単位の波
長、縦軸の〔θ〕とは直線偏光をだ円偏光に変える光学
活性を示す。又、第8図は逆相高性能クロマトグラフィ
ーを示し、同図中CdA、CdBのピークが合成CdA
、天然CdAと合成CdB、天然CdBについてそれぞ
れ一致した。次に第9図(a)(b)、第10図(a)
(b)はそれぞれ合成CdA、天然CdAと合成CdB
、天然CdBのプロトンについての核磁気共鳴スペクト
ルを対比したもので、図中の横軸はいわゆる化学シフト
を百万分の1(ppn+)として示したものである。又
、第9図(b)、第10図(b)におイi’ 「imp
Jで示すピークは前記の分裂酵母からBPI又はBr3
を抽出する際に用いたトリス塩酸緩衝液が不純物として
残存したためのピークである。
[The graphs shown as synthetic CdBJ, r natural CdAJ, and r natural CdBJ are graphs of organically synthesized cadistin A, cadistin A induced and synthesized in cadistin B2 fission yeast, and cadistin B, respectively. Figures 6 and 7 show the circular dichroism spectrum (
CD spectrum), the horizontal axis represents wavelength in units of nanometers, and [θ] on the vertical axis represents optical activity for converting linearly polarized light into elliptical polarized light. Furthermore, Figure 8 shows reverse phase high performance chromatography, in which the CdA and CdB peaks are synthesized CdA.
, natural CdA, synthetic CdB, and natural CdB, respectively. Next, Fig. 9(a)(b), Fig. 10(a)
(b) are synthetic CdA, natural CdA and synthetic CdB, respectively.
, which compares the nuclear magnetic resonance spectra of protons of natural CdB, and the horizontal axis in the figure shows the so-called chemical shift in parts per million (ppn+). Also, in Fig. 9(b) and Fig. 10(b), i'"imp
The peak indicated by J is BPI or Br3 from the above-mentioned fission yeast.
This peak is due to the Tris-HCl buffer used for extraction remaining as an impurity.

次にカディスティンA、カディスティンBの物性に関し
ては、これらの物質を純物質として得たとぎ、そのチオ
ール基が分子間でジスルフィド結合を形成して重合する
ため、正確な物性の測定が困難であるので、チオール基
をバラメトキシベンジル基で保護した状態で測定した処
、カブイスティンAは融点131℃、トリクロロメタン
の1゜59/1rdl水溶液中においてナトリウムのD
線で測定した珍光度が−12,4°、又カブイスティン
Bは融点107℃、同上の旋光度が−1,05゜であっ
た。
Next, regarding the physical properties of Kadistine A and Kadistine B, when these substances are obtained as pure substances, their thiol groups form disulfide bonds between molecules and polymerize, making it difficult to measure their physical properties accurately. Therefore, when measured with the thiol group protected by a paramethoxybenzyl group, Kabuistin A has a melting point of 131°C and a D of sodium in a 1°59/1rdl aqueous solution of trichloromethane.
Kabuistin B had a melting point of 107°C and an optical rotation of -1.05° as measured by a line.

(効果) 本発明の直鎖状ペプチドは、新規な重金属解毒剤、放射
線照射の予後剤として活用し得る。又、排水処理におけ
る重金属捕集等にも利用可能である。
(Effect) The linear peptide of the present invention can be utilized as a novel heavy metal antidote and a prognostic agent for radiation irradiation. It can also be used to collect heavy metals in wastewater treatment.

また、本発明の製造方法により、上記の直鎖状ペプチド
を簡易、迅速、安価に製造できる。
Moreover, the above-mentioned linear peptide can be produced easily, rapidly, and inexpensively by the production method of the present invention.

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

第1図及び第2図はカブイスティンとカドミウムとの錯
化合物の可能な構造モデルの結合状態を示す説明図、第
3図は塩化カドミウム投与による酵素LR3の活性の阻
害を示すグラフ、第4図はカブイスティンや対照物質と
カドミウムとの錯化合物の各11Hにおける解離度を、
化成光度として示すグラフ、第5図はカブイスティンの
有機化学的合成法を示す計画図、第6図及び第7図はそ
れでれ合成及び天然のCdA、CdBの円偏光二色性ス
ペクトルを対比して示すグラフ、第8図はカブイスティ
ンの逆相高性能クロマトグラフを示すもの、第9図(a
)(b)、第10図(a>(b)はそれぞれ合成及び天
然のCdA、CdBの核磁気共鳴スペクトルを対比して
示すグラフである。
Figures 1 and 2 are explanatory diagrams showing the bonding state of a possible structural model of a complex compound of kabuistin and cadmium, Figure 3 is a graph showing inhibition of enzyme LR3 activity by administration of cadmium chloride, and Figure 4 is a graph showing the inhibition of enzyme LR3 activity by administration of cadmium chloride. The degree of dissociation in each 11H of the complex compound of kabuistin and the control substance with cadmium,
A graph showing the chemical luminosity, Figure 5 is a schematic diagram showing the organic chemical synthesis method of Kabuistin, and Figures 6 and 7 compare the circular dichroism spectra of synthetic and natural CdA and CdB. The graph shown in Figure 8 is a graph showing Kabuistin's reverse phase high performance chromatography, and Figure 9 (a
)(b) and FIG. 10 (a>(b) are graphs showing comparative nuclear magnetic resonance spectra of synthetic and natural CdA and CdB, respectively.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)化学構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは1から3までのいずれかの整数を表わす。 )で示される直鎖状ペプチド。(1) Chemical structural formula ▲Contains mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, n represents any integer from 1 to 3. ) is a linear peptide indicated by (2)γ−L−グルタミル−L−システイニル−γ−L
−グルタミル−L−システイニルグリシンである特許請
求の範囲第1項記載の直鎖状ペプチド。
(2) γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-γ-L
The linear peptide according to claim 1, which is -glutamyl-L-cysteinylglycine.
(3)γ−L−グルタミル−L−システイニル−γ−L
−グルタミル−L−システイニル−γ−L−グルタミル
−L−システイニルグリシンである特許請求の範囲第1
項記載の直鎖状ペプチド。
(3) γ-L-glutamyl-L-cysteinyl-γ-L
-Glutamyl-L-cysteinyl-γ-L-glutamyl-L-cysteinylglycine
Linear peptides as described in Section.
(4)酵母を遷移族重金属元素の塩を含む培地で培養す
ることにより、化学構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、nは1から3までのいずれかの整数を表わす。 )で示される直鎖状ペプチドを、前記遷移族重金属元素
との錯化合物として誘導合成させる直鎖状ペプチドの製
造方法。
(4) By culturing yeast in a medium containing salts of transition group heavy metal elements, chemical structural formulas ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (where n represents any integer from 1 to 3) .) A method for producing a linear peptide, which comprises induction synthesizing the linear peptide represented by the following formula as a complex compound with the transition group heavy metal element.
(5)酵母が分裂酵母(Schizosaccharo
myces pombe)である特許請求の範囲第4項
記載の直鎖状ペプチドの製造方法。
(5) Yeast is fission yeast (Schizosaccharo)
5. The method for producing a linear peptide according to claim 4, wherein the linear peptide is S. myces pombe.
(6)遷移族重金属元素がカドミウムである特許請求の
範囲第4項記載の直鎖状ペプチドの製造方法。
(6) The method for producing a linear peptide according to claim 4, wherein the transition group heavy metal element is cadmium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2635770A1 (en) * 1988-08-26 1990-03-02 Us Energy Removal of metal ions from an aqueous solution
JP2007176879A (en) * 2005-12-28 2007-07-12 Natl Inst Of Radiological Sciences Radiation protective agent containing yeast as active ingredient

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