JP2016222601A - 新規ペプチド及びその用途 - Google Patents
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Abstract
Description
GLP−1は、食後に放出されるものであり、インスリンの生合成及び分泌に対するグルコース誘導性の刺激、グルカゴン分泌抑制、遺伝子発現の調整、β細胞に対する栄養性の効果、食物摂取の抑制、胃内容排出の緩徐化等をはじめとする、多面的な作用を有する。そして、DPP−4の活性を阻害することで、インクレチンのGLP−1及びGIPの分解が抑制され、血中のこれらの濃度が上昇する。その結果、インスリン分泌が促進され、血糖値を低下させることが知られている。
また、最近では、ペプチドにDPP−4阻害活性があることも知られている。DPP−4阻害活性を有するペプチドとしては、例えば、特許文献2には、MKP、特許文献3には、SPAQ、GPVR、HPHPH、APKが開示されている。また、特許文献4の表2には、IPI、LPL、KVLP、LPVPQK、VPLGTQ、VPYPQ、PLLQ、GPFP、LPVPQ、LPQYL、MPLW、YVPEPF、PQSVLS、PFP、LPVP、EMPFPK、LPLP、GPFPIIV、APFPE、HPIK及びAPFPEVFが開示されている。
このように、DPP−4阻害活性を有する物質についての探究は不十分であるのが実状である。
(a)Met−Gln−Gln−Met(配列番号1)
(b)Leu−Arg−Gln−Gly−Asp(配列番号2)
(c)Leu−His−Gln−Lys(配列番号3)
本開示のペプチドは、ジペプチジルペプチダーゼ−IV阻害活性を有する、配列番号1〜3で表されるアミノ酸配列を有するペプチドである。
本開示のアミノ酸残基4又は5個からなるペプチドとして、以下のものが挙げられる。
テトラペプチドとして、Met−Gln−Gln−Met(MQQM)(配列番号1)からなるペプチド:Leu−His−Gln−Lys(LHQK)(配列番号3)からなるペプチド;
ペンタペプチドとして、Leu−Arg−Gln−Gly−Asp(LRQGD)(配列番号2)からなるペプチドが挙げられる。
本開示では、配列番号1〜3に示すアミノ酸配列からなるペプチドから選ばれる1種又は2種以上を利用することができる。
なお、MQQMは、2つのL−グルタミン残基(Q)を含むペプチド、LHQK及びLRQGDは、1つのL−グルタミン残基(Q)を含むペプチドである。
前記塩類としては、例えば、カリウム、ナトリウム等のアルカリ金属類;カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属類等が挙げられ、このうちの1種又は2種以上を用いてもよい。
前記原料蛋白質は、配列番号1〜3で表されるアミノ酸配列のいずれかを少なくとも1種以上含む蛋白質であって、適宜加水分解酵素で消化したときに本開示のペプチドが生成可能なものであれば、特に限定されない。前記蛋白質としては、例えば、動物由来や植物由来のもの等が挙げられる。
このとき、原料蛋白質の性状により処法は異なるが、原料蛋白質が可溶性の場合には、原料蛋白質を水又は温水に分散し、溶解すればよく、また、難溶性の場合には、熱水に蛋白質を混合撹拌にてホモジナイズすればよい。
前記アルカリ剤又は酸剤としては、特に限定されず、例えば、医薬品や食品に許容されるものを使用することができる。
前記アルカリ剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム等の水酸化物;炭酸カリウム等の炭酸塩等が挙げられ、これらはアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩であってもよい。
また、前記酸剤としては、例えば、塩酸、リン酸等の無機酸;クエン酸、酢酸、ギ酸等の有機酸等が挙げられる。
前記アルカリ剤又は酸剤は、適宜1種又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、雑菌汚染による変敗防止の点から、前記蛋白質を含有する溶液を加水分解前にあらかじめ70〜90℃で15秒〜10分間程度熱処理することが好ましい。
このとき、前記加水分解酵素を添加した後、当該溶液を、酵素の種類に応じて適当な温度、例えば、30〜80℃、好ましくは45〜75℃の温度で、1時間以上、好ましくは3時間以上保持して行ない、酵素反応の停止は加熱により行うのが好ましい。
本開示のペプチドの精製は、通常、オリゴペプチドの精製に用いられているのと同様の手法、例えば、イオン交換クロマトグラフィー、吸着クロマトグラフィー、逆相クロマトグラフィー、分配クロマトグラフィー、ゲル濾過クロマトグラフィー等の各種クロマトグラフィー、溶媒沈殿、塩析、2種の液相間での分配等の方法を適宜組み合わせることにより行なうことができる。
化学合成されたペプチドは必要に応じて脱保護され、未反応試薬や副生物等を除去し、本開示のペプチドを単離することが可能である。
このようなペプチドの化学合成は、市販のペプチド合成装置を用いて行なうことができる。目的とするペプチドが得られたことは、後述するDPP−4阻害活性を指標として確認することが可能である。
(1)ジペプチジルペプチダーゼ−IV阻害剤、血糖値上昇抑制剤、抗糖尿病剤、血管内皮機能改善剤又は血管内皮障害抑制剤等
本開示のペプチドは、後述する実施例に示す通り、ジペプチジルペプチダーゼ−IV阻害活性を有する。
DPP−4は、腎臓、肝臓、腸管、胎盤等の組織の上皮及び内皮細胞、並びにT細胞の細胞表面に発現しており、その酵素活性等を介して様々な生理現象に関与すると考えられている。したがって、DPP−4が、生体内の生理機能に関与している化合物を分解することで、種々の疾患や症状が生じることがある。このため、DPP−4の活性を阻害すると、DPP−4によって分解されていた生体内の生理機能に関与している化合物の寿命が延びることを利用して、DPP−4に起因する疾患や症状の予防、改善及び/又は治療が可能となる。
これらの効果は、単に血糖値を下げることによる改善の他にも、インクレチンによる血管の保護作用を介していると考えられている。高血糖により内皮細胞の傷害で血管のしなやかさが失われると、血圧が上昇し、上昇した血圧が更に血管を傷めるという悪循環が、心臓・腎臓・脳といった臓器への悪影響となって現れる。この悪循環を断ち切るために、DPP−4阻害薬とACE阻害薬の併用も試みられており、DPP−4阻害剤は循環器系の治療においても、重要な役割を果たすものと考えられている。
なお、ここでいう「血糖値上昇抑制」とは、血糖値低下を含む意味であるが、特に「正常値以上又は必要以上に上昇した血糖値を下げることができること」を意味するものである。血糖値の正常値の判断は、日本糖尿病学会の2010年の診断基準等を参考にすればよい。
高血糖症、糖尿病及び高血糖状態によって引き起こされる種々の疾患としては、例えば、糖尿病性の細小血管症(例えば、網膜症、腎症、神経障害等)及び大血管合併症(例えば、狭心症・心筋梗塞等の虚血性心疾患、脳梗塞、閉塞性動脈硬化、壊疽等)等が挙げられる。
よって、本開示のペプチドは、上述のような、DPP−4阻害、血糖値上昇抑制、抗糖尿病、血管内皮機能改善、血管内皮障害抑制等のために使用してもよく、また、DPP−4阻害剤、血糖値上昇抑制剤、抗糖尿病剤、血管内皮機能改善剤、血管内皮障害抑制剤等の上述のような使用を目的とした各種製剤に使用することができ、これら各種製剤を製造するために使用することもできる。
なお、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。
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。
また、本開示のペプチド(MQQM、LRQGD又はLHQKのいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドから選ばれる1種又は2種以上のペプチド)を含有する飲食品は、上述したDPP−4に起因する各種疾患や症状の予防、改善及び/又は治療の用途に応用できる。具体的には、例えば、DPP−4阻害、血糖値上昇抑制、血管内皮機能改善等の生理機能をコンセプトとする健康食品、機能性食品、病者用食品、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、機能性表示食品、栄養機能食品等に応用できる。
前記即席食品類としては、例えば、即席めん、カップめん、レトルト・調理食品、調理缶詰め、電子レンジ食品、即席スープ・シチュー、即席みそ汁・吸い物、スープ缶詰め、フリーズ・ドライ食品、その他の即席食品等が挙げられる。
前記農産加工品としては、例えば、農産缶詰め、果実缶詰め、ジャム・マーマレード類、漬物、煮豆類、農産乾物類、シリアル(穀物加工品)等が挙げられる。
前記水産加工品としては、例えば、水産缶詰め、魚肉ハム・ソーセージ、水産練り製品、水産珍味類、つくだ煮類等が挙げられる。
前記畜産加工品としては、例えば、畜産缶詰め・ペースト類、畜肉ハム・ソーセージ等が挙げられる。
前記乳・乳製品としては、例えば、加工乳、乳飲料、ヨーグルト類、乳酸菌飲料類、チーズ、アイスクリーム類、調製粉乳類、クリーム、その他の乳製品等が挙げられる。
前記油脂類としては、例えば、バター、マーガリン類、植物油等が挙げられる。
前記基礎調味料としては、例えば、しょうゆ、みそ、ソース類、トマト加工調味料、みりん類、食酢類等が挙げられ、前記複合調味料・食品類として、調理ミックス、カレーの素類、たれ類、ドレッシング類、めんつゆ類、スパイス類、その他の複合調味料等が挙げられる。
前記冷凍食品としては、例えば、素材冷凍食品、半調理冷凍食品、調理済冷凍食品等が挙げられる。
前記菓子類としては、例えば、キャラメル、キャンディー、チューインガム、チョコレート、クッキー、ビスケット、ケーキ、パイ、スナック、クラッカー、和菓子、米菓子、豆菓子、デザート菓子、その他の菓子等が挙げられる。
前記飲料としては、例えば、炭酸飲料、天然果汁、果汁飲料、果汁入り清涼飲料、果肉飲料、果粒入り果実飲料、野菜系飲料、豆乳、豆乳飲料、コーヒー飲料、お茶飲料、粉末飲料、濃縮飲料、スポーツ飲料、栄養飲料、アルコール飲料、その他の嗜好飲料等が挙げられる。
上記以外の市販食品としては、例えば、ベビーフード、ふりかけ、お茶潰けのり等が挙げられる。
「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、全て本開示の「表示」行為に該当する。
ペプチドシンセサイザー(Model 433A型 アプライドバイオシステムズ社)を使用し、Fmoc−Met((株)ペプチド研究所)、Fmoc−Gln((株)ペプチド研究所)、Fmoc−Met−Wang−PEG Resin(渡辺化学工業(株))を原料に用いて、固相合成法によりMQQMを合成した。
操作はアプライドバイオシステムズ社のマニュアルに従って行なった後、脱保護した。
<HPLC条件>
カラム:カプセルパックC18(UG120.5μm) 20mmI.D.×250mm((株)資生堂製)
検出:UV215nm
流速:16ml/分
溶離液A:0.05%トリフルオロ酢酸を含む1%アセ卜ニトリル水溶液
溶離液B:0.05%トリフルオロ酢酸を含む25%アセ卜ニトリル水溶液
製造例1と同様、固相合成法により、KVLP、APRKN、LMNDR及びHQQを得た。
配列番号1〜7の各ペプチドのDPP−4阻害活性確認試験を行なった。
ジペプチジルペプチダーゼ−IV(DPP−4)阻害活性の測定は、カトウらの方法(Kato, T. et al. Biochem. Med. 19, p.351, 1978)に準じて行なった。
具体的には、阻害酵素(DPP−4)は、Recombinant Human DPPIV/CD26(R&D Systems, Inc.)、基質は、H−Gly−Pro−AMC(Biomol GmbH)を用いて、酵素反応を行なった。
96穴マイクロプレート(nunc 137101)の各ウェルに、水若しくは各濃度の試験物質の水溶液、又は、HPLCの分画フラクションを添加し、Tris−HCl(0.25M,pH8.0)を20μl添加して全量を80μlに調製した。撹拌の後プレートを37℃のインキュベーターで約10分程度温め、DPP−4溶液10μlと、基質溶液10μlを添加し(全液量100μl)、撹拌して反応を開始した。酵素の代わりに水を添加したウェルをコントロールとした。
酵素反応の測定はマイクロプレートリーダー(SH−9000,コロナ電気(株))を用い、庫内温度を37℃に保った条件下で測定した(5分間隔、ex360nm/em460nm)。
蛍光強度の経時的な増加が直線的な期間(反応開始から30分以内)の蛍光強度の値から、下記式(2)により阻害活性を算出した陽性対象として、Vildagliptin(JS Research Chemicals Trading社)を用いた。
試験物質の濃度を段階的に希釈し(10〜2000μg/ml)、その阻害率を求めた。その結果を基に試験物質の添加濃度の常用対数(log10)と阻害率の間の関係式を求めた。そしてこの関係式から酵素の阻害率が50%になる濃度を逆算することで、IC50を算出した。
配列番号1〜7の各ペプチドのDPP−4阻害活性を下記表1に示す。
Claims (3)
- 以下の(a)〜(c)のいずれかのアミノ酸配列からなるペプチド:
(a)Met−Gln−Gln−Met(配列番号1)、
(b)Leu−Arg−Gln−Gly−Asp(配列番号2)、
(c)Leu−His−Gln−Lys(配列番号3)。 - 以下の(a)〜(c)のいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドから選ばれる1種又は2種以上のペプチドを有効成分として含有する、ジペプチジルペプチダーゼ−IV阻害剤、血糖値上昇抑制剤、抗糖尿病剤、血管内皮機能改善剤又は血管内皮障害抑制剤:
(a)Met−Gln−Gln−Met(配列番号1)、
(b)Leu−Arg−Gln−Gly−Asp(配列番号2)、
(c)Leu−His−Gln−Lys(配列番号3)。 - 以下の(a)〜(c)のいずれかのアミノ酸配列からなるペプチドから選ばれる1種又は2種以上のペプチドを含有する飲食品:
(a)Met−Gln−Gln−Met(配列番号1)、
(b)Leu−Arg−Gln−Gly−Asp(配列番号2)、
(c)Leu−His−Gln−Lys(配列番号3)。
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