JPWO2018181071A1 - 非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物 - Google Patents

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Abstract

本発明が解決しようとする課題は、簡便に製造でき、副作用のない、非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物、非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物及び非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物の提供である。該課題を、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする、非コラーゲン性糖タンパク質分解剤若しくは非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物、非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物で解決する。

Description

本発明は、非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物、非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物及び非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物に関する。
非コラーゲン性糖タンパク質は、細胞や組織を囲む細胞外マトリックスの網目構造を形成する細胞接着分子の一種である。
非コラーゲン性糖タンパク質のひとつであるフィブリノゲンは、血栓の形成に関与することが知られている。血管内皮が傷害、破綻すると、その部位に血小板の粘着凝集が生じ、血管収縮とともに血液凝固系が活性化されて、フィブリノゲンからフィブリンが生成し、フィブリン塊となって血栓を形成する。
また、フィブロネクチンやラミニンは、眼の硝子体と網膜との界面の構成成分である非コラーゲン性糖タンパク質として知られている。眼の硝子体は、本来網膜と密着した状態にあるが、加齢に伴い硝子体がゲル状から液体状に変性し、網膜から剥離することが知られている(後部硝子体剥離)。後部硝子体剥離自体は病的な変化ではないが、硝子体と網膜が強固に結合していると、硝子体剥離時に網膜裂傷を引き起こし、重篤な視力障害を起こし得る。
一方で、プラスミンというセリンプロテアーゼが知られている。プラスミンは、エンドプロテアーゼに分類され、生体内において、通常は不活性型の前駆体であるプラスミノーゲンとして存在する。プラスミノーゲンアクチベーター(PA)によってプラスミノーゲンの特定のペプチド結合が分解され、活性化されて、プラスミンとして酵素活性を発揮する。プラスミノーゲンアクチベーターとして、血管内皮細胞から分泌される組織プラスミノーゲンアクチベーター(tissue plasminogen activator:tPA)や、尿中に存在するウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子(uPA)等が存在する。プラスミンは、フィブリノゲンやフィブロネクチン、ラミニンといった非コラーゲン性糖タンパク質を分解する活性を有することが知られている(非特許文献1)。
プラスミンが有するかかる非コラーゲン性糖タンパク質分解活性に基づく有用性から、プラスミンの種々の利用方法や製造方法が検討されている。
例えば、プラスミンは、フィブリノゲン分解(fibrinogenolysis)を惹起してフィブリン塊を溶解する反応に関与する酵素であり、血液凝固系において形成された血栓を溶解する作用を有する。そのため、プラスミンは、フィブリン塊で形成される血栓によって引き起こされる虚血性障害の症状を予防又は軽減させる保存的治療法(線溶療法)に用いられる(非特許文献2)。
また、プラスミンは、硝子体網膜界面の構成成分であるフィブロネクチン等に対しても分解活性を有することから、網膜から硝子体を切除する際の補助物質としても用いられている(特許文献1)。
また、血漿または遺伝子組み換え体由来のプラスミノーゲンを精製した後、プラスミノーゲン活性化因子と接触させて当該プラスミノーゲンをプラスミンへ活性化した後、プラスミン含有画分をオメガ‐アミノ酸を含んでなるアフィニティークロマトグラフィーおよびゲルろ過クロマトグラフィーに付す、プラスミンの製造方法が報告されている(特許文献2)。
また、ナットウキナーゼ等の細菌(納豆菌)由来のプラスミン活性を有する酵素が、血漿における線溶活性を増強することが報告されている(非特許文献3)。一方で、納豆中には、納豆菌が産生するビタミンKが豊富に含まれており、納豆を摂取することによってビタミンKが血中に移行して、一部の抗血栓薬の薬効を低下させることを示唆する報告がされている(非特許文献4及び非特許文献5)。
また、これまでに、生体内に存在するビフィドバクテリウム属細菌の中には、細胞表層においてプラスミンノーゲンと結合し、宿主のプラスミノーゲンアクチベーターを利用して、細胞表層に結合したプラスミノーゲンを活性化してプラスミンに変換する活性を有するものが存在することが報告されている(非特許文献6)。
しかしながら、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物が、プラスミノーゲンアクチベーター活性とプラスミン活性とを有し、それによって非コラーゲン性糖タンパク質分解効果を奏することは知られていない。
特表2006−518708号公報 特開2007−68497号公報
A. Uemura et al., Arch Ophthalmol., 123(2), pp.209-213, 2005 本宮武司, CLINICIAN, No.387, Vol.37, pp.73-841, 1990 H. Sumi et al., Acta Haematol, 84, pp.139-143, 1990 2008年度合同研究班報告、ダイジェスト版・循環器疾患における抗凝固・抗血小板療法に関するガイドライン(2009年改訂版)、pp.1-19 T. Kudo, Artery, 17(4), pp.189-201, 1990 M. Candela et al., Microbiology, 154, pp.2457-2462, 2008
前記プラスミンの製造方法は、プラスミン活性を損なわないように複雑な工程を経る必要がある。また、納豆由来のナットウキナーゼを利用する際には、納豆中のビタミンKが血液の凝固を促進するという副作用が懸念される。
本発明は、簡便に製造でき、副作用のない、非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物、非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物及び非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物の提供を課題とする。
本発明者等が鋭意研究を進めた結果、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物が、プラスミノーゲンアクチベーター活性とプラスミン活性を有することに基づき、非コラーゲン性糖タンパク質分解効果を奏することを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物を提供する。
また、前記分解剤又は分解用組成物は、前記非コラーゲン性糖タンパク質が、フィブリン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、ラミニン又はプラスミノーゲンであることを好ましい態様とする。
また、前記分解剤又は分解用組成物は、前記ビフィドバクテリウム属細菌が、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC15707(Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC15707)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC BAA−999(Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC BAA-999)(又はビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムBB536(NITE BP−02621)(Bifidobacterium longum subsp. longum BB536(NITE BP-02621)))、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスATCC15697(Bifidobacterium longum subsp. infantis ATCC15697)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスBCCM LMG23728(Bifidobacterium longum subsp. infantis BCCM LMG23728)(又はビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスM−63(NITE BP−02623)(Bifidobacterium longum subsp. infantis M-63(NITE BP-02623)))、ビフィドバクテリウム・ブレーベATCC15700(Bifidobacterium breve ATCC15700)、ビフィドバクテリウム・ブレーベFERM BP−11175(Bifidobacterium breve FERM BP-11175)、ビフィドバクテリウム・ブレーベBCCM LMG23729(Bifidobacterium breve BCCM LMG23729)(又はビフィドバクテリウム・ブレーベM−16V(NITE BP−02622)(Bifidobacterium breve M-16V(NITE BP-02622)))、ビフィドバクテリウム・ビフィダムATCC29521(Bifidobacterium bifidum ATCC29521)、ビフィドバクテリウム・アドレセンティスATCC15703(Bifidobacterium adolescentis ATCC15703)、ビフィドバクテリウム・アンギュラツムATCC27535(Bifidobacterium angulatum ATCC27535)、ビフィドバクテリウム・デンティウムDSM20436(Bifidobacterium dentium DSM20436)、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータムATCC27919(Bifidobacterium psudocatenulatum ATCC27919)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティスDSM10140(Bifidobacterium animalis subsp. lactis DSM10140)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・アニマリスATCC25527(Bifidobacterium animalis subsp. animalis ATCC25527)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・グロボッサムJCM5820(Bifidobacterium pseudolongum subsp. globosum JCM5820)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・シュードロンガムATCC25526(Bifidobacterium pseudolongum subsp. pseudolongm ATCC25526)、及びビフィドバクテリウム・サーモフィルムATCC25525(Bifidobacterium thermophilum ATCC25525)からなる群から選択される一又は複数であることを好ましい態様とする。
さらに、本発明は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物を提供する。
前記医薬組成物は、脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞、脳静脈洞血栓、網膜剥離、網膜裂傷、硝子体出血、糖尿病性硝子体出血、増殖性糖尿、加齢黄斑変性、黄斑円孔、硝子体黄斑牽引、フィブリン沈着、網膜静脈閉塞症、網膜動脈閉塞症、緑内障又は網膜色素変性症の予防及び/又は治療に用いられることを好ましい態様とする。
また、本発明は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物を提供する。
前記飲食品組成物は、プラスミノーゲンを含むことを好ましい態様とする。
さらに、本発明は、ビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を回収する工程を含む、プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法を提供する。
さらに、本発明は、プラスミノーゲンを含む培地中でビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミンを回収する工程を含む、プラスミンの製造方法を提供する。
さらに、本発明は、非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の製造における、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用を提供する。
また、本発明は、非コラーゲン性糖タンパク質分解に用いられるビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を提供する。
また、本発明は、非コラーゲン性糖タンパク質分解のためのビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用を提供する。
また、本発明は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質を分解する方法を提供する。
本発明によれば、簡便に製造でき、副作用のない、非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物、非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物及び非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物を提供できる。
次に、本発明の好ましい実施形態について説明する。ただし、本発明は以下の好ましい実施形態に限定されず、本発明の範囲内で自由に変更することができる。尚、本明細書において百分率は特に断りのない限り質量による表示である。
<非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物>
本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分として含む。尚、本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分として含むものであって、他の成分を含むことを妨げるものではない。すなわち、本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤は、非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物と同等である。よって、本発明の他の態様は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物である。
また、該組成物中のビフィドバクテリウム属細菌の含有量は、好ましくは1×10〜1×1012CFU/g又は1×10〜1×1012CFU/mLであり、より好ましくは1×10〜1×1011CFU/g又は1×10〜1×1011CFU/mLであり、さらに好ましくは1×10〜1×1010CFU/g又は1×10〜1×1010CFU/mLである。該細菌が死菌の場合、CFUは個細胞(cells)と置き換えることができる。
当該ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物は、プラスミノーゲンアクチベーター活性とプラスミン活性とを有し、これらに基づいて、非コラーゲン性糖タンパク質の分解効果を示すものである。
したがって、本発明においては、非特許文献6のように、細胞表層にプラスミンノーゲンが結合していなくてもプラスミノーゲンをプラスミンに変換することができる。すなわち、本発明では、ビフィドバクテリウム属細菌の細胞表層にプラスミンノーゲンを結合させる工程を必要としない。
また、本発明の別の側面は、本発明のビフィドバクテリウム属細菌を組成物原料に添加する工程を含む、非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の製造方法である。当該製造方法は、本発明のビフィドバクテリウム属細菌を飲食品組成物原料に添加する工程を含む、飲食品組成物の製造方法を含む。また、当該製造方法は、ビフィドバクテリウム属細菌を医薬品組成物原料(例えば、基剤等)に添加する工程を含む、医薬組成物の製造方法を含む。
当該非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の製造方法に使用されるビフィドバクテリウム属細菌は、生菌であっても死菌であってもよく、生菌と死菌との両方を含むものでもよい。さらに、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物であってもよく、菌体処理物であってもよい。また、当該非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の製造方法においては、ビフィドバクテリウム属細菌は、培養し濃縮又は凍結乾燥した後に組成物原料に添加されてもよく、ビフィドバクテリウム属細菌を組成物原料に添加した後に該ビフィドバクテリウム属細菌を培養してもよい。
(1)ビフィドバクテリウム属細菌
本発明に用いることができるビフィドバクテリウム属細菌には、本発明の効果を損なわない限り、公知のビフィドバクテリウム属細菌を用いることができる。例えば、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガム(Bifidobacterium longum subsp. longum)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティス(Bifidobacterium longum subsp. infantis)、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(Bifidobacterium breve)、ビフィドバクテリウム・ビフィダム(Bifidobacterium bifidum)、ビフィドバクテリウム・アドレセンティス(Bifidobacterium adolescentis)、ビフィドバクテリウム・アンギュラツム(Bifidobacterium angulatum)、ビフィドバクテリウム・デンティウム(Bifidobacterium dentium)、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータム(Bifidobacterium psudocatenulatum)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティス(Bifidobacterium animalis subsp. lactis)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・アニマリス(Bifidobacterium animalis subsp. animalis)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・グロボッサム(Bifidobacterium pseudolongum subsp. globosum)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・シュードロンガム(Bifidobacterium pseudolongum subsp. pseudolongm)、ビフィドバクテリウム・サーモフィルム(Bifidobacterium thermophilum)等が例示できる。なお、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムは、単にビフィドバクテリウム・ロンガムと表記される場合もある。また、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスは、単にビフィドバクテリウム・インファンティスと表記される場合もある。
具体的には、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC15707(Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC15707)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC BAA−999(Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC BAA-999)又はビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムBB536(NITE BP−02621)(Bifidobacterium longum subsp. longum BB536(NITE BP-02621))、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスATCC15697(Bifidobacterium longum subsp. infantis ATCC15697)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスBCCM LMG23728(Bifidobacterium longum subsp. infantis BCCM LMG23728)又はビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスM−63(NITE BP−02623)(Bifidobacterium longum subsp. infantis M-63(NITE BP-02623))、ビフィドバクテリウム・ブレーベATCC15700(Bifidobacterium breve ATCC15700)、ビフィドバクテリウム・ブレーベFERM BP−11175(Bifidobacterium breve FERM BP-11175)、ビフィドバクテリウム・ブレーベBCCM LMG23729(Bifidobacterium breve BCCM LMG23729)又はビフィドバクテリウム・ブレーベM−16V(NITE BP−02622)(Bifidobacterium breve M-16V(NITE BP-02622))、ビフィドバクテリウム・ビフィダムATCC29521(Bifidobacterium bifidum ATCC29521)、ビフィドバクテリウム・アドレセンティスATCC15703(Bifidobacterium adolescentis ATCC15703)、ビフィドバクテリウム・アンギュラツムATCC27535(Bifidobacterium angulatum ATCC27535)、ビフィドバクテリウム・デンティウムDSM20436(Bifidobacterium dentium DSM20436)、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータムATCC27919(Bifidobacterium psudocatenulatum ATCC27919)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティスDSM10140(Bifidobacterium animalis subsp. lactis DSM10140)、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・アニマリスATCC25527(Bifidobacterium animalis subsp. animalis ATCC25527)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・グロボッサムJCM5820(Bifidobacterium pseudolongum subsp. globosum JCM5820)、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・シュードロンガムATCC25526(Bifidobacterium pseudolongum subsp. pseudolongm ATCC25526)、ビフィドバクテリウム・サーモフィルムATCC25525(Bifidobacterium thermophilum ATCC25525)等が例示できる。ビフィドバクテリウム属細菌は、一種のみを用いてもよいし、任意の二種以上を用いてもよい。
ATCC番号が付与された細菌は、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(住所:12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, United States of America)から入手することができる。
BCCM番号が付与された細菌は、ベルギーの保存機関であるBelgian Coordinated Collections of Microorganisms(住所:ベルギー、B-1000 ブリュッセル シアンス通り(ウェーテンスカップ通り)8)から入手することができる。
FERM BP−11175の受託番号が付与された細菌は、2009年8月25日付で、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター(現 独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター、〒292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室)にブダペスト条約に基づく国際寄託がなされている。
DSM番号が付与された細菌は、Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH(住所:Inhoffenstraβe 7B, 38124 Braunschweig, Germany)から入手することができる。
JCM番号が付与された細菌は、Japan Collection of Microorganisms(国立研究開発法人理化学研究所バイオリソースセンター微生物材料開発室、郵便番号:305-0074、住所:茨城県つくば市高野台3-1-1)から入手することができる。
尚、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC BAA−999は、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムBB536(NITE BP−02621)と同一の細菌であり、好ましい態様においては、いずれの細菌を用いてもよい。ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムBB536(NITE BP−02621)は、2018年1月26日に、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(〒292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に、NITE BP−02621の受託番号で、ブダペスト条約に基づく国際寄託がなされたものである。
また、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスBCCM LMG23728は、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスM−63(NITE BP−02623)と同一の細菌であり、好ましい態様においては、いずれの細菌を用いてもよい。ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスM−63(NITE BP−02623)は、2018年1月26日に、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(〒292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に、NITE BP−02623の受託番号で、ブダペスト条約に基づく国際寄託がなされたものである。
また、ビフィドバクテリウム・ブレーベBCCM LMG23729は、ビフィドバクテリウム・ブレーベM−16V(NITE BP−02622)と同一の細菌であり、好ましい態様においては、いずれの細菌を用いてもよい。ビフィドバクテリウム・ブレーベM−16V(NITE BP−02622)は、2018年1月26日に、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許微生物寄託センター(〒292-0818 千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 122号室)に、NITE BP−02622の受託番号で、ブダペスト条約に基づく国際寄託がなされたものである。
本発明のビフィドバクテリウム属細菌は、前記寄託菌に制限されず、前記寄託菌と実質的に同等の細菌であってもよい。前記寄託菌と実質的に同等の細菌とは、前記寄託菌と同属又は同種の細菌であって、前記細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を対象に摂取させたとき又は投与したときに、該対象において非コラーゲン性糖タンパク質を分解することができ、その16SrRNA遺伝子の塩基配列が、前記寄託菌の16SrRNA遺伝子の塩基配列と98%以上、好ましくは99%以上、より好ましくは100%の相同性を有し、かつ、好ましくは、前記相同性に加えて、前記寄託菌と同一の菌学的性質を有する細菌である。また、本発明のビフィドバクテリウム属細菌は、本発明の効果が損なわれない限り、前記寄託菌、又はそれと実質的に同等の細菌から、変異処理、遺伝子組換え、自然変異株の選択等によって育種された細菌であってもよい。
これらの中でも、本発明においては、ヒト常在性のビフィドバクテリウム属細菌を用いることが好ましい。ビフィドバクテリウム属細菌は、ヒト以外にも昆虫や小動物にも生息しているが、菌種によって生息域(宿主)が限定されており、主にヒトに生息しているビフィドバクテリウム属細菌はヒト常在性ビフィドバクテリウム属細菌(HRB:Human-residential bifidobacteria)と呼ばれ、それ以外はnon‐HRBと呼ばれる。HRBとしては、ビフィドバクテリウム・ロンガム(Bifidobacterium longum)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティス(Bifidobacterium longum subsp. infantis)、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(Bifidobacterium breve)、ビフィドバクテリウム・ビフィダム(Bifidobacterium bifidum)、ビフィドバクテリウム・アドレセンティス(Bifidobacterium adolescentis)、ビフィドバクテリウム・アンギュラツム(Bifidobacterium angulatum)、ビフィドバクテリウム・デンティウム(Bifidobacterium dentium)、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータム(Bifidobacterium psudocatenulatum)等が例示できる。
さらに、本発明においては、HRBの中でも乳幼児由来のビフィドバクテリウム属細菌がより好ましい。乳幼児由来のHRBとしては、ビフィドバクテリウム・ロンガム(Bifidobacterium longum)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティス(Bifidobacterium longum subsp. infantis)、ビフィドバクテリウム・ブレーベ(Bifidobacterium breve)、ビフィドバクテリウム・ビフィダム(Bifidobacterium bifidum)等が例示できる。
本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌は、上記ビフィドバクテリウム属細菌と同等以上の非コラーゲン性糖タンパク質分解効果を有する限り、上記ビフィドバクテリウム属細菌の変異株であってもよい。ある変異株が上記ビフィドバクテリウム属細菌と「同等以上の非コラーゲン性糖タンパク質分解効果」を有するか否かは、例えば、後述するビフィドバクテリウム属細菌のプラスミン活性の測定や、プラスミノーゲンアクチベーター活性の測定により確認できる。
このような変異株は、上記ビフィドバクテリウム属細菌に非人為的に変異が導入されることで構築されてもよい。また、UV等の変異原を用いた処理により上記細菌に変異を導入して構築してもよく、種々の遺伝子操作法により上記細菌に変異を導入して構築してもよい。
本発明において、プラスミン活性は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物とプラスミンに特異的な蛍光基質とを混合し、培養した培養物の蛍光強度を測定することにより確認することができる。すなわち、前記培養物の蛍光強度から、前記蛍光基質由来の蛍光物質の濃度と蛍光強度との関係を示す検量線を用いて、前記培養物中の蛍光物質濃度を算出し、さらに、1分間に産生される蛍光物質1nmolを酵素1単位(U)として、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の酵素活性(プラスミン活性)を決定することができる。
例えば、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物から菌体を分離してPBS溶液に懸濁して懸濁液を調製し、当該懸濁液を希釈して濁度(OD600)を0.1になるように調整した後、プラスミンに特異的な蛍光基質であるBoc‐Val‐Leu‐Lys‐AMC(BACHEM社製)を添加して60分間、37℃で嫌気的に培養し、培養終了後、microplate reader SH‐9000(Corona Electric社製)等の蛍光測定装置により、励起波長380nm、測定波長460nmで測定した培養物の蛍光強度から、ビフィドバクテリウム属細菌の酵素活性(プラスミン活性)を決定することができる。
本発明において、当該プラスミン活性は、好ましくは40μU以上、より好ましくは80μU以上、さらに好ましくは100μU以上であれば、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解効果を好適に発揮することができる。
また、本発明において、プラスミノーゲンアクチベーター活性は、プラスミンに特異的な蛍光基質ではなく、プラスミノーゲンアクチベーターに特異的な蛍光基質としてZ‐Gly‐Gly‐Arg‐AMC・HCl(BACHEM社製)を用いること以外は上記プラスミン活性の場合と同様にして決定することができる。
本発明において、当該プラスミノーゲンアクチベーター活性は、好ましくは10μU以上、より好ましくは20μU以上、さらに好ましくは50μU以上であれば、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解効果を好適に発揮することができる。
本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌、及び前記細菌の培養物は、常法によりビフィドバクテリウム属細菌を培養することにより容易に取得できる。培養方法は、ビフィドバクテリウム属細菌が増殖できる限り特に限定されず、細菌の性質に応じた適当な条件下で培養を行うことができる。例えば、培養温度は25〜50℃でよく、35〜42℃であることが好ましい。また培養は嫌気条件下で行うことが好ましく、例えば、炭酸ガス等の嫌気ガスを通気しながら培養することができる。また、液体静置培養等の微好気条件下で培養してもよい。
本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌を培養する培地としては、特に限定されず、ビフィドバクテリウム属細菌の培養に通常用いられる培地を用いることができる。すなわち、炭素源としては、例えば、グルコース、ガラクトース、ラクトース、アラビノース、マンノース、スクロース、デンプン、デンプン加水分解物、廃糖蜜等の糖類を資化性に応じて使用できる。窒素源としては、例えば、アンモニア、硫酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸アンモニウム等のアンモニウム塩類や硝酸塩類を使用できる。また、無機塩類としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、リン酸カリウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化マンガン、硫酸第一鉄等を用いることができる。また、ペプトン、大豆粉、脱脂大豆粕、肉エキス、酵母エキス等の有機成分を用いてもよい。
本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌は、これまでの説明のとおり、細菌そのもの、前記細菌の培養物、又は前記細菌の菌体処理物の形態で用いることができる。すなわち、ビフィドバクテリウム属細菌そのものでもよく、ビフィドバクテリウム属細菌を培養した後、得られた培養物をそのまま用いてもよく、希釈又は濃縮して用いてもよい。また、本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌は、生菌であっても死菌であってもよく、生菌と死菌の両方を含むものでもよい。
また、前記細菌の菌体処理物としては、例えば、菌体をアクリルアミドやカラギーナン等で固定化した固定化菌体、菌体の細胞壁及び細胞膜が超音波処理やホモジナイザー処理等の常法により一部又は完全に破砕された細胞破砕物等が挙げられる。
さらに、前記細胞破砕物は前記破砕後の全画分でもよく一部の画分でもよく、前記破砕後の遠心分離上清、その上清を硫安処理等で部分精製した画分、又は前記上清を濃縮したものであってもよい。
本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌の具体的な形態としては、例えば、その菌体懸濁液、前記菌体(細菌)の細胞破砕物の水溶性画分、沈殿再懸濁液などが挙げられ、それらの中でも、非コラーゲン性糖タンパク質分解活性が高いことから、前記菌体(細菌)の細胞破砕物の水溶性画分が好ましい。
なお、本明細書における「菌体懸濁液」とは、本発明に用いられるビフィドバクテリウム属細菌の培養液を遠心分離等して得られる菌体を懸濁した溶液であり、好ましくは、後述する実施例の試験例3の(2)に記載される処理により得られる溶液である。
また、本明細書における「水溶性画分」とは、上記細胞破砕物を遠心分離等して得られる上清であり、好ましくは、後述する実施例の試験例3の(2)に記載される処理により最終的に得られる上清である。該水溶性画分は、常法により適宜精製又は濃縮した水溶性画分がより好ましい。
さらに、本明細書における「沈殿再懸濁液」とは、上記細胞破砕物を遠心分離等して得られる沈殿物を懸濁した溶液であり、好ましくは、後述する実施例の試験例3の(2)に記載される処理により最終的に得られる沈殿物を懸濁した溶液である。
(2)非コラーゲン性糖タンパク質
本発明の非コラーゲン性糖タンパク質としては、細胞や組織を囲む細胞外マトリックスの網目構造を形成する細胞接着分子が挙げられ、モノマーの状態でもポリマーの状態でもよい。具体的には、フィブリン(「安定化フィブリン」ともいう。)、フィブリン・ポリマー、フィブリン・モノマー、フィブリノゲン、フィブロネクチン、ラミニン、プラスミノーゲン、ビトロネクチン、ニドジェン、テネイシン、トロンボスポンジン、フォンビルブランド、オステオポンチン等を例示できる。これらの中でも、フィブリン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、ラミニン、プラスミノーゲンが好ましく、フィブリノゲンがより好ましい。
<医薬組成物>
本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物は、医薬組成物として用いることができる。
プラスミンは、網膜剥離、網膜裂傷、硝子体出血、糖尿病性硝子体出血、増殖性糖尿、加齢黄斑変性、黄斑円孔、硝子体黄斑牽引、フィブリン沈着、網膜静脈閉塞症、網膜動脈閉塞症、緑内障及び網膜色素変性症等の眼の障害において、硝子体剥離が必要な化学的硝子体切除術;脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞及び脳静脈洞血栓等の虚血性障害に対する線溶療法に利用されている(特許文献2、非特許文献1)。このうち、脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞及び脳静脈洞血栓等の虚血性障害に対する線溶療法に有効であることは、プラスミンがフィブリノゲンの分解効果を有することに基づいている(非特許文献1)。
したがって、本発明の医薬組成物は、網膜剥離、網膜裂傷、硝子体出血、糖尿病性硝子体出血、増殖性糖尿、加齢黄斑変性、黄斑円孔、硝子体黄斑牽引、フィブリン沈着、網膜静脈閉塞症、網膜動脈閉塞症、緑内障及び網膜色素変性症等の硝子体剥離が必要な眼病;脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞及び脳静脈洞血栓等の虚血性障害の予防及び/又は治療に使用することができる。
また、本発明の医薬組成物は、経口組成物成分として長年使用されているビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とするため、種々の疾患を罹患した患者に対しても安心して投与できる。また、ビフィドバクテリウム属細菌は、動物の腸内にも存在するため、長期間、連続的に投与しても副作用が生じにくいことが期待される。また、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とするため、乳幼児や小児にも安全に投与することができる。したがって、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物は、乳幼児や小児の疾患の予防及び/又は治療に好適である。
本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物を医薬組成物として利用する場合、該医薬組成物は、経口投与及び非経口投与のいずれでもよく、投与方法に応じて、適宜所望の剤形に製剤化することができる。例えば、経口投与の場合、散剤、顆粒剤、錠剤、カプセル剤等の固形製剤;溶液剤、シロップ剤、懸濁剤、乳剤等の液剤等に製剤化することができる。また、非経口投与の場合、座剤、軟膏剤又は点眼剤等に製剤化することができる。
また、製剤化に際しては、本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の他に、通常製剤化に用いられている賦形剤、pH調整剤、着色剤、矯味剤等の成分を用いることができる。また、本発明の効果を損なわない限り、本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物と、公知の又は将来的に見出される非コラーゲン性糖タンパク質が関与する疾患に対する予防及び/又は治療の効果を有する成分とを併用することもできる。
加えて、製剤化は剤形に応じて適宜公知の方法により実施できる。製剤化に際しては、適宜、製剤担体を配合して製剤化してもよい。
本発明の医薬組成物の摂取量又は投与量は、剤形に合わせて適宜選択することができる。例えば、体重1kgあたりの1日のビフィドバクテリウム属細菌の摂取量又は投与量は、1×10〜1×1012CFU/kg/日が好ましく、1×10〜1×1011CFU/kg/日がより好ましく、1×10〜1×1010CFU/kg/日がさらに好ましい。なお、前記単位のうちCFUは、colony forming unitsの略であり、コロニー形成単位である。該細菌が死菌の場合、CFUは個細胞(cells)と置き換えることができる。
また、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物や前記細菌の菌体処理物を用いる場合のその摂取量又は投与量は、ビフィドバクテリウム属細菌の摂取量又は投与量に換算された場合に上記摂取量又は投与量となることが好ましい。
また、本発明の医薬組成物中のビフィドバクテリウム属細菌の含有量は、前記摂取量又は投与量に基づいて適宜選択することができる。例えば、1×10〜1×1012CFU/g又は1×10〜1×1012CFU/mL、好ましくは1×10〜1×1011CFU/g又は1×10〜1×1011CFU/mL、より好ましくは1×10〜1×1010CFU/g又は1×10〜1×1010CFU/mLとすることができる。該細菌が死菌の場合、CFUは個細胞(cells)と置き換えることができる。
また、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物や前記細菌の菌体処理物を用いる場合のその含有量は、ビフィドバクテリウム属細菌の含有量に換算された場合に上記含有量となることが好ましい。
また、前記製剤担体としては、剤形に応じて、各種有機又は無機の担体を用いることができる。固形製剤の場合の担体としては、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、安定剤、矯味矯臭剤等が挙げられる。
賦形剤としては、例えば、乳糖、白糖、ブドウ糖、マンニット、ソルビット等の糖誘導体;トウモロコシデンプン、馬鈴薯デンプン、α‐デンプン、デキストリン、カルボキシメチルデンプン等のデンプン誘導体;結晶セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースカルシウム等のセルロース誘導体;アラビアゴム;デキストラン;プルラン;軽質無水珪酸、合成珪酸アルミニウム、メタ珪酸アルミン酸マグネシウム等の珪酸塩誘導体;リン酸カルシウム等のリン酸塩誘導体;炭酸カルシウム等の炭酸塩誘導体;硫酸カルシウム等の硫酸塩誘導体等が挙げられる。
結合剤としては、例えば、上記賦形剤の他、ゼラチン;ポリビニルピロリドン;マクロゴール等が挙げられる。
崩壊剤としては、例えば、上記賦形剤の他、クロスカルメロースナトリウム、カルボキシメチルスターチナトリウム、架橋ポリビニルピロリドン等の化学修飾されたデンプン又はセルロース誘導体等が挙げられる。
滑沢剤としては、例えば、タルク;ステアリン酸;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等のステアリン酸金属塩;コロイドシリカ;ピーガム、ゲイロウ等のワックス類;硼酸;グリコール;フマル酸、アジピン酸等のカルボン酸類;安息香酸ナトリウム等のカルボン酸ナトリウム塩;硫酸ナトリウム等の硫酸塩類;ロイシン;ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸マグネシウム等のラウリル硫酸塩;無水珪酸、珪酸水和物等の珪酸類;デンプン誘導体等が挙げられる。
安定剤としては、例えば、メチルパラベン、プロピルパラベン等のパラオキシ安息香酸エステル類;クロロブタノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等のアルコール類;塩化ベンザルコニウム;無水酢酸;ソルビン酸等が挙げられる。
矯味矯臭剤としては、例えば、甘味料、酸味料、香料等が挙げられる。
なお、経口投与用の液剤の場合に使用する担体としては、水等の溶剤、矯味矯臭剤等が挙げられる。
<飲食品組成物>
さらに、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物は、飲食品組成物として用いることができる。本発明の飲食品組成物は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を公知の飲食品に添加することによって製造してもよいし、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を飲食品の原料中に混合して新たな飲食品組成物として製造することもできる。また、本発明の飲食品組成物は、ビフィドバクテリウム属細菌を飲食品原料に添加した後に該ビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程を含む製造方法により製造することもできる。
ここで、プラスミンは、乳製品の熟成やチーズの製造にも利用されている(X. G. Song et al., 日本食品工業学会誌、第40巻、第4号、1993年4月)。また、プラスミンは、哺乳動物の乳中にプラスミノーゲンとして存在しており、早産の母親の母乳は、通常よりもプラスミン濃度が高いことが知られている。その結果、早産児に与えられる母乳には、満期産児に与えられる母乳よりも高濃度の乳由来ペプチドが含まれている(E. Armaforte et al., International Dairy Journal, 20, pp.715-723, 2010)。
したがって、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物は、プラスミノーゲンを含むことが好ましく、乳製品やチーズの熟成促進のための添加用食品素材や、早産児向けの育児用調製粉乳、母乳又は食品への添加用食品素材として好適に用いることができる。
本発明における飲食品組成物は、液状、ペースト状、固体、粉末等の形態を問わず、錠菓、流動食、飼料(ペット用を含む)等のほか、例えば、小麦粉製品、即席食品、農産加工品、水産加工品、畜産加工品、乳・乳製品、油脂類、基礎調味料、複合調味料・食品類、冷凍食品、菓子類、飲料、これら以外の市販品等が挙げられる。また、本発明の効果を損なわない限り、本発明の飲食品組成物には、公知の又は将来的に見出されるプロバイオティクス効果を有する成分又はプロバイオティクス効果を補助する成分を使用することができる。例えば、本発明の飲食品組成物は、ホエイタンパク質、カゼインタンパク質、大豆タンパク質、若しくはエンドウ豆タンパク質(ピープロテイン)等の各種タンパク質若しくはその混合物、分解物;ロイシン、バリン、イソロイシン若しくはグルタミン等のアミノ酸;ビタミンB6若しくはビタミンC等のビタミン類;クレアチン;クエン酸;フィッシュオイル;又は、イソマルトオリゴ糖、ガラクトオリゴ糖、キシロオリゴ糖、大豆オリゴ糖、フラクトオリゴ糖、ラクチュロース等のオリゴ糖等の成分を含むことができる。
また、本発明で定義される飲食品組成物は、非コラーゲン性糖タンパク質が有効に作用する疾患の予防、疾患のリスク低減、疾患の症状緩和、及び/又は治療等の用途(保健用途を含む)が表示された飲食品として提供・販売されることが可能である。
「表示」行為には、需要者に対して前記用途を知らしめるための全ての行為が含まれ、前記用途を想起・類推させうるような表現であれば、表示の目的、表示の内容、表示する対象物・媒体等の如何に拘わらず、全て本発明の「表示」行為に該当する。
また、「表示」は、需要者が上記用途を直接的に認識できるような表現により行われることが好ましい。具体的には、飲食品に係る商品又は商品の包装に前記用途を記載したものを譲渡し、引き渡し、譲渡若しくは引き渡しのために展示し、輸入する行為、商品に関する広告、価格表若しくは取引書類に上記用途を記載して展示し、若しくは頒布し、又はこれらを内容とする情報に上記用途を記載して電磁気的(インターネット等)方法により提供する行為等が挙げられる。
一方、表示内容としては、行政等によって認可された表示(例えば、行政が定める各種制度に基づいて認可を受け、そのような認可に基づいた態様で行う表示等)であることが好ましい。また、そのような表示内容を、包装、容器、カタログ、パンフレット、POP等の販売現場における宣伝材、その他の書類等へ付することが好ましい。
また、「表示」には、健康食品、機能性食品、経腸栄養食品、特別用途食品、保健機能食品、特定保健用食品、栄養機能食品、機能性表示食品、医薬用部外品等としての表示も挙げられる。この中でも特に、消費者庁によって認可される表示、例えば、特定保健用食品、栄養機能食品、若しくは機能性表示食品に係る制度、又はこれらに類似する制度にて認可される表示等が挙げられる。具体的には、特定保健用食品としての表示、条件付き特定保健用食品としての表示、身体の構造や機能に影響を与える旨の表示、疾病リスク減少表示、科学的根拠に基づいた機能性の表示等を挙げることができ、より具体的には、健康増進法に規定する特別用途表示の許可等に関する内閣府令(平成二十一年八月三十一日内閣府令第五十七号)に定められた特定保健用食品としての表示(特に保健の用途の表示)及びこれに類する表示が典型的な例である。
本発明の飲食品組成物の摂取量は、適宜選択することができる。例えば、体重1kgあたりの1日のビフィドバクテリウム属細菌の摂取量として、1×10〜1×1012CFU/kg/日が好ましく、1×10〜1×1011CFU/kg/日がより好ましく、1×10〜1×1010CFU/kg/日がさらに好ましい。該細菌が死菌の場合、CFUは個細胞(cells)と置き換えることができる。
また、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物や前記細菌の菌体処理物を用いる場合のその摂取量は、ビフィドバクテリウム属細菌の摂取量に換算された場合に上記摂取量となることが好ましい。
また、本発明の飲食品組成物中のビフィドバクテリウム属細菌の含有量は、前記摂取量に基づいて適宜選択することができる。例えば、1×10〜1×1012CFU/g又は1×10〜1×1012CFU/mL、好ましくは1×10〜1×1011CFU/g又は1×10〜1×1011CFU/mL、より好ましくは1×10〜1×1010CFU/g又は1×10〜1×1010CFU/mLとすることができる。該細菌が死菌の場合、CFUは個細胞(cells)と置き換えることができる。
また、ビフィドバクテリウム属細菌の培養物や前記細菌の菌体処理物を用いる場合のその含有量は、ビフィドバクテリウム属細菌の含有量に換算された場合に上記含有量となることが好ましい。
本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物は、ヒト若しくは動物用の飲食品組成物として使用することができる。また、本発明に係る非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物は、脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞、脳静脈洞血栓、網膜剥離、網膜裂傷、硝子体出血、糖尿病性硝子体出血、増殖性糖尿、加齢黄斑変性、黄斑円孔、硝子体黄斑牽引、フィブリン沈着、網膜静脈閉塞症、網膜動脈閉塞症、緑内障又は網膜色素変性症等の非コラーゲン性糖タンパク質が関連する疾患の予防及び/又は治療に有効である。本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物は、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とするため、乳幼児や小児にも安全に投与することができる。したがって、本発明の非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物は、乳幼児や小児における疾患の予防及び/又は治療にも好適である。
<プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法>
本発明の他の実施態様は、プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法である。本実施態様は、ビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程(培養工程)、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を回収する工程(回収工程)を含むが、その他の工程を含んでもよい。
プラスミノーゲンアクチベーター活性を有するタンパク質とプラスミン活性を有するタンパク質は、一のタンパク質でもあってもよく、異なるタンパク質であってもよい。すなわち、一のタンパク質としてプラスミノーゲンアクチベーター活性とプラスミン活性の両方を有していてもよいし、プラスミノーゲンアクチベーター活性を有するタンパク質とプラスミン活性を有するタンパク質として別個のタンパク質であってもよい。
(培養工程)
本工程はビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程であり、ビフィドバクテリウム属細菌を培養できる公知の培養条件を採用することができる。例えば、25〜45℃で培養することが可能であるが、30〜42℃で培養することが好ましく、37〜42℃で培養することがより好ましい。また、培養は嫌気条件下で行うことが好ましく、例えば、炭酸ガス等の嫌気ガスを通気しながら培養することができる。また、液体静置培養等の微好気条件下で培養することも可能である。培養時間は、1〜72時間の間で増殖速度を観察しながら適宜調節可能であるが、16〜48時間が好ましく、16〜24時間がより好ましい。
(回収工程)
本工程は、前記培養後の培養物中に産生されたプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を回収する工程である。本工程は、(a)前記培養後の培養物を、ビフィドバクテリウム属細菌とプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を含む画分とに分離する工程と、(b)該画分からプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を回収する工程を含むが、その他の工程を含んでもよい。工程(a)と(b)とは同時に行われてもよく、工程(a)後に工程(b)が行われてもよい。
工程(a)では、公知の方法を採用することができ、例えば、膜によるろ過、遠心分離等の方法を採用することができる。該膜は、平膜及び中空糸膜(ホローファイバー)のいずれでもよい。
また、工程(a)は、ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程を含んでもよい。すなわち、工程(a)は、ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程と、該菌体処理物とプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を含む画分とに分離する工程とを含んでもよい。ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程については、既に説明した、菌体処理物に関する記載が援用される。
工程(b)では、公知の方法を採用することができ、例えば、ゲルろ過クロマトグラフィーや逆相HPLC等の各種クロマトグラフィー等の方法が挙げられる。クロマトグラフィーは、低圧であっても高圧であってもよい。
中空糸膜(ホローファイバー)を使用してろ過を行った場合、前記工程(a)と(b)とを同時に行うことができる。
プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を含む画分は、プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の効果を奏する限り、培地成分等の他の成分を含んでいてもよく、該成分等を完全に又は部分的に精製したものであってもよく、その態様は特に制限されない。その精製は、上記工程(a)及び/又は(b)における方法を適宜組み合わせることによって行うことができる。
プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を含む画分の性状は、液体であってもよく、凍結乾燥等によって得られる粉体であってもよく、その態様は特に制限されない。
本実施態様により製造されたプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質は、これらが有する生理作用に基づいて、医薬、医薬部外品、皮膚外用剤、化粧料、飲食品、食品添加剤及び飼料等の組成物に配合することができる。
また、上記の通り、哺乳動物の乳中にはプラスミノーゲンが存在することから、本実施態様により製造されたプラスミノーゲンアクチベーター活性を有するタンパク質を、乳製品やチーズの熟成促進のための添加用食品素材や、早産児向けの育児用調製粉乳、母乳又は食品への添加用食品素材として好適に用いることができる。
<プラスミンの製造方法>
本発明の他の実施態様はプラスミンの製造方法である。本実施態様は、プラスミノーゲンを含む培地中でビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程(培養工程)、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミンを回収する工程(回収工程)を含むが、その他の工程を含んでもよい。
(培養工程)
本工程は、プラスミノーゲンを含む培地中でビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程である。培地へプラスミノーゲンを添加する場合には、培養前に添加しても、培養中に添加してもよい。また、一括添加、逐次添加、連続添加のいずれであってもよい。培地中のプラスミノーゲンの含有量は特に制限されない。
ビフィドバクテリウム属細菌の培養条件等には、前記<プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法>の「培養工程」の記載が援用される。
(回収工程)
本工程は、前記培養後の培養物中に産生されたプラスミンを回収する工程である。本工程は、(c)前記培養後の培養物を、ビフィドバクテリウム属細菌とプラスミンを含む画分とに分離する工程と、(d)該画分からプラスミンを回収する工程を含むが、その他の工程を含んでもよい。工程(c)と(d)とは同時に行われてもよく、工程(c)後に工程(d)が行われてもよい。
また、工程(c)は、ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程を含んでもよい。すなわち、工程(c)は、ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程と、該菌体処理物とプラスミンを含む画分とに分離する工程とを含んでもよい。ビフィドバクテリウム属細菌の菌体を処理する工程については、既に説明した、菌体処理物に関する記載が援用される。
回収の方法や条件には、前記<プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法>の「回収工程」の記載が援用される。
本実施態様により製造されたプラスミンは、これが有する生理作用に基づいて、医薬、医薬部外品、皮膚外用剤、化粧料、飲食品、食品添加剤及び飼料等の組成物に配合することができる。また、本実施態様により製造されたプラスミンを、乳製品やチーズへの添加用食品素材や、早産児向けの育児用調製粉乳、母乳又は食品への添加用食品素材として好適に用いることができる。
さらに、本発明は、以下の構成を採用することも可能である。尚、下記の哺乳動物としては、ヒト、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ブタ、イヌ、ネコ、ウマ等が挙げられる。
[1]非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬の製造における、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用。
[2]非コラーゲン性糖タンパク質分解に用いられるビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物。
[3]非コラーゲン性糖タンパク質の分解によって緩和、予防又は治療され得る疾患の緩和、予防又は治療に用いられるビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物。
[4]非コラーゲン性糖タンパク質分解のためのビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用。
[5]ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質を分解する方法。
[6]ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質を分解する方法。
[7]ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質の分解によって緩和、予防又は治療され得る疾患の緩和方法、予防方法又は治療方法。
[8]ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解剤又は非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質の分解によって緩和、予防又は治療され得る疾患の緩和方法、予防方法又は治療方法。
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[試験例1]
ビフィドバクテリウム属細菌が、プラスミノーゲンアクチベーター活性を有することを確認する試験を行った。
(1)培養液の調製
グルタミン酸ナトリウム1%及び脱脂粉乳10%を含む水溶液にて凍結保存された以下の17種のビフィドバクテリウム属細菌(HRB12種及びnon‐HRB5種)の菌液100μLを、それぞれMRS液体培地3mLに添加し、ビフィドバクテリウム属細菌の菌数が1×10CFU/mLとなるように、37℃で16時間嫌気培養した。MRS液体培地は、Difco Lactobacilli MRS Broth(BD社製)5.5g、及びL-Cysteine Monohydrochloride, Monohydrate(和光純薬工業社製)50mgを、100mLとなるように純水に溶解させ、HCl水溶液でpH6.5に調整し、121℃で15分間滅菌することによって調製した。
<ヒト常在性のビフィドバクテリウム属細菌(HRB)>
・Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC 15707
・Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC BAA-999
・Bifidobacterium longum subsp. infantis ATCC 15697
・Bifidobacterium longum subsp. infantis BCCM LMG23728
・Bifidobacterium breve ATCC 15700
・Bifidobacterium breve FERM BP-11175
・Bifidobacterium breve BCCM LMG23729
・Bifidobacterium bifidum ATCC 29521
・Bifidobacterium adolescentis ATCC 15703
・Bifidobacterium angulatum ATCC 27535
・Bifidobacterium dentium DSM 20436
・Bifidobacterium psudocatenulatum ATCC 27919
<非ヒト常在性のビフィドバクテリウム属細菌(non‐HRB)>
・Bifidobacterium animalis subsp. lactis DSM 10140
・Bifidobacterium animalis subsp. animalis ATCC 25527
・Bifidobacterium pseudolongum subsp. globosum JCM 5820
・Bifidobacterium pseudolongum subsp. pseudolongm ATCC 25526
・Bifidobacterium thermophilum ATCC 25525
(2)プラスミノーゲンアクチベーター活性の測定
(1)にて調製した各培養液を4℃、5000×gの条件下にて30分間遠心処理した後、上清を捨て、分離した菌体をPBS溶液に懸濁した。各懸濁液は、濁度(OD600)を0.1に揃えて調製し、プラスミノーゲンアクチベーターに特異的な蛍光基質であるZ‐Gly‐Gly‐Arg‐AMC・HCl(BACHEM社製)を添加して60分間、37℃で嫌気的に培養した。培養終了後、microplate reader SH‐9000(Corona Electric社製)を用いて励起波長360nm、測定波長460nmにて培養物の蛍光強度を測定した。なお、蛍光強度の単位は、任意単位(arbitrary unit:a.u.)とした。測定した蛍光強度から、あらかじめ作成した前記蛍光基質由来の蛍光物質(AMC:アミノメチルクマリン)濃度と測定波長460nmにおける蛍光強度との関係を示す検量線を用いて、培養物中のAMC濃度を算出し、当該濃度から、1分間に産生されるAMCの1nmolを酵素1単位(U)として、各ビフィドバクテリウム属細菌の酵素活性(プラスミノーゲンアクチベーター活性)を算出した。
(3)結果
各ビフィドバクテリウム属細菌の蛍光強度及び酵素活性(プラスミノーゲンアクチベーター活性)は、表1のようになり、全てのビフィドバクテリウム属細菌が、プラスミノーゲンアクチベーター活性を示すことが確認された。中でもBifidobacterium bifidum ATCC29521、Bifidobacterium breve FERM BP-11175及びBifidobacterium longum subsp. infantis ATCC15697等の乳幼児由来のビフィドバクテリウム属細菌のプラスミノーゲンアクチベーター活性は、HRBの中でもとりわけ高く、non‐HRBのBifidobacterium animalis subsp. lactis DSM10140のプラスミノーゲンアクチベーター活性と比べると、いずれも10倍以上を示し、強いプラスミノーゲンアクチベーター活性を有することが示唆された。
Figure 2018181071
[試験例2]
次に、ビフィドバクテリウム属細菌が、プラスミン活性を有することを確認する試験を行った。
(1)培養液の調製
試験例1の(1)と同様の手順で、前記17種のビフィドバクテリウム属細菌の培養液を調製した。
(2)プラスミン活性の測定
プラスミノーゲンアクチベーターに特異的な蛍光基質ではなく、プラスミンに特異的な蛍光基質であるBoc‐Val‐Leu‐Lys‐AMC酢酸塩(BACHEM社製)を用いたこと以外は上記試験例1と同様にして、各ビフィドバクテリウム属細菌の酵素活性(プラスミン活性)を算出した。
(3)結果
各ビフィドバクテリウム属細菌の蛍光強度及び酵素活性(プラスミン活性)は、表2のようになり、全てのビフィドバクテリウム属細菌が、プラスミン活性を示すことが確認された。中でもBifidobacterium longum subsp. longum ATCC BAA-999、Bifidobacterium bifidum ATCC29521、Bifidobacterium breve BCCM LMG23729、Bifidobacterium breve FERM BP-11175等の乳幼児由来のビフィドバクテリウム属細菌のプラスミン活性は、HRBの中でもとりわけ高く、non‐HRBのBifidobacterium pseudolongum subsp. globosum JCM5820のプラスミン活性と比べると、いずれも6倍以上を示し、強いプラスミン活性を有することが示唆された。
Figure 2018181071
[試験例3]
さらに、HRBであるBifidobacterium breve FERM BP-11175と、non‐HRBであるBifidobacterium animalis subsp. lactis DSM10140とを用いて、それぞれプラスミン活性の高い画分を特定する試験を行った。
(1)培養液の調製
試験例1の(1)と同様の手順で、前記2種のビフィドバクテリウム属細菌の培養液を調製した。
(2)超音波破砕処理
(1)にて調製した各培養液を4℃、5000×gの条件下にて30分間遠心処理した後、上清を捨て、分離した菌体をPBS溶液に懸濁して「菌体懸濁液」を得た。各懸濁液は、BRANSON SONIFIER 250(Branson Ultrasonics社製)を用いて超音波処理により菌体の細胞を破砕した後、16000×g、4℃で30分間遠心分離した。その後、上清を「水溶性画分」として回収し、沈殿物はPBS溶液に再度懸濁し「沈殿再懸濁液」として得た。
(3)プラスミン活性の測定
(2)にて回収した水溶性画分、及び沈殿再懸濁液について、試験例2の(2)の手順にて酵素活性を測定した。
(4)結果
各サンプルの酵素活性は、表3のとおりになった。いずれのビフィドバクテリウム属細菌についても、沈殿再懸濁液の酵素活性より水溶性画分の酵素活性の方が高いことが確認された。すなわち、当該水溶性画分が顕著な非コラーゲン性糖タンパク質分解活性を有することが示唆された。また、上記2種の水溶性画分間では、HRBであるBifidobacterium breve FERM BP-11175の活性の方が、non‐HRBであるBifidobacterium animalis subsp. lactis DSM10140の活性よりも高く、前者は後者の26倍となった。
Figure 2018181071
以上のことから、本発明に係るビフィドバクテリウム属細菌及び/又はビフィドバクテリウム属細菌の培養物は、プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を示すことが確認されたため、非コラーゲン糖タンパク質分解効果を有することが示唆された。そして、プラスミノーゲンアクチベーター活性及びプラスミン活性のいずれもが高かったBifidobacterium bifidum ATCC29521、Bifidobacterium breve FERM BP-11175、Bifidobacterium longum subsp. longum ATCC BAA-999及びBifidobacterium breve ATCC15700は、いずれも乳幼児由来のHRBであったため、HRBの中でも乳幼児由来のHRBは、顕著な非コラーゲン糖タンパク質分解効果を有することが示唆された。
[製造例1]
試験例1で用いた17種のビフィドバクテリウム属細菌から選択される一又は複数をそれぞれ又は同一のMRS液体培地3mLに添加し、37℃で16時間嫌気培養し、培養液を濃縮し、凍結乾燥を行い、当該一又は複数の細菌の菌末を得る。当該一又は複数の菌末と賦形剤等とを適宜混合して錠剤化する。当該錠剤を、菌の摂取量が総量で1×10〜1×1012cfu/kg体重/日になるように、3ヶ月間毎日摂取する。
当該錠剤の摂取により、非コラーゲン性糖タンパク質分解効果が期待できる。
[製造例2]
試験例1で用いた17種のビフィドバクテリウム属細菌から選択される一又は複数をそれぞれ又は同一のMRS液体培地3mLに添加し、37℃で16時間嫌気培養し、培養液を濃縮し、凍結乾燥を行い、当該一又は複数の細菌の菌末を得る。当該一又は複数の菌末を発酵乳原料に添加し、発酵乳を得る。当該発酵乳を、菌の摂取量が総量で1×10〜1×1012cfu/kg体重/日になるように、少なくとも3ヶ月毎日摂取する。
当該発酵乳の摂取により、非コラーゲン性糖タンパク質分解効果が期待できる。
[製造例3]
試験例1で用いた17種のビフィドバクテリウム属細菌から選択される一又は複数の細菌を添加した調製粉乳の製造法を下記に示す。
脱塩牛乳乳清蛋白質粉末(ミライ社製)10kg、牛乳カゼイン粉末(フォンテラ社製)6kg、乳糖(ミライ社製)48kg、ミネラル混合物(富田製薬社製)920g、ビタミン混合物(田辺製薬社製)32g、ラクチュロース(森永乳業社製)500g、ラフィノース(日本甜菜製糖社製)500g、及びガラクトオリゴ糖液糖(ヤクルト薬品工業社製)900gを温水300kgに溶解し、さらに90℃で10分間加熱溶解し、調製脂肪(太陽油脂社製)28kgを添加して均質化する。その後、殺菌、濃縮の工程を行って噴霧乾燥し、調製粉乳約95kgを調製する。これに、試験例1で用いた17種のビフィドバクテリウム属細菌から選択される一又は複数をそれぞれ又は同一のMRS液体培地3mLに添加し、37℃で16時間嫌気培養し、培養液を濃縮し、凍結乾燥を行った後にでん粉で倍散して得た菌末(1.8×1011cfu/g)100gを加えてビフィズス菌・オリゴ糖配合調製粉乳約95kgを調製する。得られた調製粉乳を水に溶解して、標準調乳濃度である総固形分濃度14%(w/V)の調乳液としたとき、調乳液中のビフィズス菌数は2.7×109cfu/100mlとなる。上述のようにして得られた調整粉乳を摂取することにより、非コラーゲン性糖タンパク質分解効果が期待できる。

Claims (14)

  1. ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物。
  2. 前記非コラーゲン性糖タンパク質が、フィブリン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、ラミニン又はプラスミノーゲンである、請求項1に記載の分解用組成物。
  3. 前記ビフィドバクテリウム属細菌が、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC15707、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムATCC BAA−999、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスATCC15697、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスBCCM LMG23728、ビフィドバクテリウム・ブレーベATCC15700、ビフィドバクテリウム・ブレーベFERM BP−11175、ビフィドバクテリウム・ブレーベBCCM LMG23729、ビフィドバクテリウム・ビフィダムATCC29521、ビフィドバクテリウム・アドレセンティスATCC15703、ビフィドバクテリウム・アンギュラツムATCC27535、ビフィドバクテリウム・デンティウムDSM20436、ビフィドバクテリウム・シュードカテヌラータムATCC27919、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・ラクティスDSM10140、ビフィドバクテリウム・アニマリス・サブスピーシーズ・アニマリスATCC25527、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・グロボッサムJCM5820、ビフィドバクテリウム・シュードロンガム・サブスピーシーズ・シュードロンガムATCC25526、及びビフィドバクテリウム・サーモフィルムATCC25525からなる群から選択される一又は複数である、請求項1又は2に記載の分解用組成物。
  4. 前記ビフィドバクテリウム属細菌が、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・ロンガムBB536(NITE BP−02621)、ビフィドバクテリウム・ロンガム・サブスピーシーズ・インファンティスM−63(NITE BP−02623)、ビフィドバクテリウム・ブレーベM−16V(NITE BP−02622)からなる群から選択される一又は複数である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の分解用組成物。
  5. ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用医薬組成物。
  6. 前記医薬組成物が脳梗塞、四肢動静脈血栓症、肺梗塞、脳静脈洞血栓、網膜剥離、網膜裂傷、硝子体出血、糖尿病性硝子体出血、増殖性糖尿、加齢黄斑変性、黄斑円孔、硝子体黄斑牽引、フィブリン沈着、網膜静脈閉塞症、網膜動脈閉塞症、緑内障又は網膜色素変性症の予防及び/又は治療に用いられる、請求項5に記載の医薬組成物。
  7. ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を有効成分とする非コラーゲン性糖タンパク質分解用飲食品組成物。
  8. プラスミノーゲンを含む、請求項7に記載の飲食品組成物。
  9. ビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質を回収する工程を含む、プラスミノーゲンアクチベーター活性及び/又はプラスミン活性を有するタンパク質の製造方法。
  10. プラスミノーゲンを含む培地中でビフィドバクテリウム属細菌を培養する工程、及び前記培養後の培養物中に産生されたプラスミンを回収する工程を含む、プラスミンの製造方法。
  11. 非コラーゲン性糖タンパク質分解用組成物の製造における、ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用。
  12. 非コラーゲン性糖タンパク質分解に用いられるビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物。
  13. 非コラーゲン性糖タンパク質分解のためのビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物の使用。
  14. ビフィドバクテリウム属細菌、前記細菌の培養物、及び/又は前記細菌の菌体処理物を哺乳動物に投与する段階を含む、非コラーゲン性糖タンパク質を分解する方法。
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