JPH0867694A - ペプチド基質並びにこれを用いるプロテイナーゼa活性およびビールの泡安定性の測定方法 - Google Patents

ペプチド基質並びにこれを用いるプロテイナーゼa活性およびビールの泡安定性の測定方法

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JPH0867694A
JPH0867694A JP7154797A JP15479795A JPH0867694A JP H0867694 A JPH0867694 A JP H0867694A JP 7154797 A JP7154797 A JP 7154797A JP 15479795 A JP15479795 A JP 15479795A JP H0867694 A JPH0867694 A JP H0867694A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 例えばビール中におけるような微量のプロテ
イナーゼAの定量/活性測定方法及び該方法に用いる測
定用基質を提供する。 【構成】 一般式 PG−A3−A4−A5−A6−Phe−Phe−Arg−Leu−FLG 〔式中、PGはアミノ基の保護基を表し、A3、A4、A5、A6
はそれぞれAla 、Asp 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPr
o で表されるアミノ酸であり、FLG は 4-メチルクマリ
ル-7-アミド(MCA)などの蛍光基を表す。〕で表さ
れるオクタペプチド誘導体あるいは fg-A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2 〔式中、fgは蛍光基の(7-メトキシクマリン-4-イル)ア
セチル(MOCAc)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)
基を表し、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、
Asp 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミ
ノ酸であり、(Dnp)はジニトロフェニル基を表す。〕で
表されるノナペプチド誘導体を用いることを特徴とする
プロテイナーゼA活性およびビールの泡安定性の測定方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般式 A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu 〔式中、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、As
p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
酸を表す。〕で表されるペプチドを基本骨格とし、プロ
テイナーゼAによって該ペプチドの-Phe-Phe-間が切断
されたとき検出可能な発色もしくは蛍光を生じさせるた
めの修飾基を付与されていてよい、プロテイナーゼA活
性測定用の基質に関する。本発明は、とりわけ一般式 A3−A4−A5−A6−Phe−(NO2)Phe−Arg−Leu (II) 〔式中、A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立にAla 、As
p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
酸であり、(NO2)Pheはp-ニトロ-L-フェニルアラニンを
表す。〕で表されるオクタペプチド誘導体あるいは一般
式 PG−A3−A4−A5−A6−Phe−Phe−Arg−Leu−FLG (III) 〔式中、PGはアミノ基の保護基、例えばスクシニル基を
表し、A3、A4、A5およびA6は、それぞれ独立にAla 、As
p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
酸であり、FLG は 4-メチルクマリル-7-アミド(MC
A)などの蛍光基を表す。〕で表されるオクタペプチド
誘導体あるいは fg-A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2 (VI) 〔式中、fgは蛍光基の(7-メトキシクマリン-4-イル)ア
セチル(MOCAc)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)
基を表し、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、
Asp 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミ
ノ酸であり、(Dnp)はジニトロフェニルを表す。〕で表
されるノナペプチド誘導体からなるプロテアーゼA活性
測定用の基質に関し、さらに該基質を用いることを特徴
とするプロテイナーゼA活性の測定方法及び上記基質を
用いてビール中のプロテイナーゼA活性を測定してビー
ルの泡安定性を測定する方法に関する。本発明はさら
に、一般式 Lys−Pro−A1−A2−Phe−Phe−Arg−Leu (I) (式中、A1およびA2は、それぞれ独立にAla 、Asp 、Le
u 、Arg 又はSer で表されるアミノ酸である。)で表さ
れる新規オクタペプチドまたは Ala-Leu-Asp-Ala-Phe-P
he-Arg-Leuで表される新規オクタペプチドにも関する。
【0002】
【従来の技術】プロテイナーゼA(Proteinase A)は、
微生物アスパルティック プロテイナーゼ(Microbial
Aspartic Proteinase 、EC3.4.23.6)に属し、サッカ
ロミセス アスパルティック プロテイナーゼ(Saccar
omyces Aspartic Proteinase)、ベイカーズ イースト
プロテイナーゼA(Baker's yeast Proteinase A)及
びサッカロミセス カルボキシル プロテイナーゼ(Sa
ccaromyces Carboxyl Proteinase)の別名があり、一般
的なアスパルティック プロテイナーゼ阻害剤であるペ
プスタチンに感受性がある。
【0003】酵母においてはプロテイナーゼAはリソゾ
ーム様液胞に局在し、老廃タンパク質等の分解により酵
母の生存に必要なアミノ酸を供給する役割を担ってお
り、特に窒素源が枯渇した場合の胞子形成時に、細胞内
タンパク質の分解の制御に関与していると考えられてい
る。しかし、この酵素はビールの泡を形成するタンパク
質の分解に関与することによりビールの泡立ちに影響を
与えるので、ビール及びビール酵母中のプロテイナーゼ
Aの活性はできるだけ低いことが望ましい。しかしなが
ら、微量のプロテイナーゼAを測定する信頼性の高い方
法は知られていない。例えば、プロテイナーゼAの比較
的簡便な活性測定法としては、レニンに対する特異的基
質であるSuc−Arg−Pro−Phe−His−Leu−Leu−Val−Ty
r−MCA (Suc はスクシニル基を表し、MCA は 4-メチル
クマリル-7-アミドを表す。)を基質とする蛍光法によ
る方法が開発されている〔Hideyoshi Yokozawa,Hiroshi
Ito,Shigeki Murata,and Shin-ichi Ishii ; Analytic
al Biochemistry,134,210-215(1983) 〕。後述するとお
り、この方法の感度はビール中のプロテイナーゼAの測
定には不十分である。
【0004】また、P1−P2−P3−P4−P5−(NO2)Phe−Ar
g−Leu 〔式中、P1、P2、P3、P4、P5は種々のアミノ酸
を表し、(NO2)Pheはp-ニトロ-L-フェニルアラニンを表
す。〕を発色性の基質とするペプスタチン非感受性のカ
ルボキシル プロテイナーゼの活性測定法が知られてい
る〔Kohei Oda,Hiroshi Nakatani and Ben M.Dunn ;Bio
chimica et Biophysica Acta,1120,208-214(1992)〕。
この酵素の基質の一部はプロテイナーゼAの基質ともな
りうるが、この場合の測定感度も低すぎて、ビール中の
プロテイナーゼAの測定には不十分なものであった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のYokozawaらによ
る、Suc−Arg−Pro−Phe−His−Leu−Leu−Val−Tyr−M
CA を基質とする測定方法は、ビール酵母よりビール中
に漏出する微量のプロテイナーゼAを定量するために
は、感度が不十分である。即ち、もともとこの基質はレ
ニン(EC3.4.23.4)活性の測定用なのでプロテイナー
ゼAの検出限界は2.0ng/mlと比較的感度が低
く、以下の問題がある。1)この基質に対するプロテイ
ナーゼAの親和性が非常に低いために、活性測定のため
の反応時間が24時間程度と長くならざるをえない。そ
のために、基質の非特異的な分解が起きる。2)上記親
和性が低いために、プロテイナーゼAをめぐり、ビール
蛋白質そのものと基質が競合する。解決のために基質の
量を多くせざるをえなくなり、測定コストが非常に高い
ものとなる。3)この基質を用いてビール中のプロテイ
ナーゼAを定量するには、蛍光分析機で分析可能な強さ
の蛍光を得るために、わざわざ、市販のプロテイナーゼ
Aを添加して測定せざるをえず、正確な定量は困難であ
る。
【0006】以上のことより、例えばビール中における
ような微量のプロテイナーゼAの定量/活性測定は困難
であり、プロテイナーゼAに特異的な基質の開発が急務
とされていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、カテプシ
ンD(EC3.4.23.5)に特異性の高い基質であるLys−P
ro−Ala−Lys−Phe−Phe−Arg−Leu をもとにプロテイ
ナーゼAに特異性の高い基質を鋭意探索した。その結
果、次の一般式(IV) A3−A4−A5−A6−Phe−Phe−Arg−Leu (IV) (式中、A3、A4、A5及びA6は、それぞれ独立にAla 、As
p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
酸である。)で表されるオクタペプチドが、プロテイナ
ーゼAに対して極めて良好な親和性を有し、プロテイナ
ーゼAによってPhe−Phe の間で開裂することを見いだ
した。従って、本発明は一般式(IV)で表される、プロ
テイナーゼAに特異的な新規基質を提供するものであ
る。本発明の基質は、他のプロテアーゼよりもプロテイ
ナーゼAに対する親和性が大きいのが特徴である。
【0008】本発明のプロテイナーゼA用新規基質のう
ち、好ましいものは、A3がAla 、Asp 、Leu 、Arg 又は
Ser であるもの、あるいはA4がLeu 又はPro であるも
の、あるいはA5がAla 、Asp 、Leu 又はSer であるも
の、あるいはA6がAla 、Leu 、Lys 又はSer であるもの
である。特に好ましい基質は、Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-Ph
e-Arg-Leu である。
【0009】なお、一般式(IV)のオクタペプチドのう
ち前記一般式(I)のもの、およびAla-Leu-Asp-Ala-Ph
e-Phe-Arg-Leu で表されるペプチドは、新規化合物であ
り、それ自体本発明の対象である。一般式(I)で表さ
れるオクタペプチドは、プロテイナーゼAによる切断部
位であるPhe−Phe のペプチド結合を有するオクタペプ
チドであり、好ましい具体例には、Lys−Pro−Ala−Ala
−Phe−Phe−Arg−Leu 、Lys−Pro−Ala−Leu−Phe−Ph
e−Arg−Leu 、Lys−Pro−Ala−Ser−Phe−Phe−Arg−L
eu 、Lys−Pro−Asp−Ala−Phe−Phe−Arg−Leu 、Lys
−Pro−Leu−Ala−Phe−Phe−Arg−Leu 、Lys−Pro−Se
r−Ala−Phe−Phe−Arg−Leu などがある。
【0010】本明細書において、アミノ酸、ペプチド、
保護基、溶媒等は当該技術分野で慣用されている略号、
あるいは、IUPAC-IUB の命名委員会で採用された略号を
使用している。例えば下記の略号が使用されている。ま
た、アミノ酸はL型を意味するものとする。
【0011】 Ala :アラニン Leu :ロイシン Ser :セリン Asp :アスパラギン酸 Lys :リシン Arg :アルギニン Phe :フェニルアラニン Pro :プロリン 一般式(IV)で表される本発明のプロテイナーゼA用基
質であるオクタペプチドは、ペプチド化学において通常
用いられる方法、例えば、Schroder and Lubke著「ザ
ペプチド(The Peptides)」第一卷、Academic Press ,
New York , U.S.A (1965年)、泉屋信夫ら著「ペ
プチド合成の基礎と実験」丸善(株)(1985年)な
どに記載されている方法である液相法及び固相法のいず
れによっても製造することができる。
【0012】液相法及び固相法のいずれによる場合も、
ペプチド結合を形成するための縮合方法として、アジド
法、酸クロライド法、酸無水物法、混合酸無水物法、D
CC法、DCC−アディティブ法、活性エステル法、カ
ルボニルジイミダゾール法、酸化還元法、ウッドワード
試薬Kを用いる方法等が挙げられる。
【0013】縮合反応を行う前に、それ自体公知の手段
により、アミノ酸やペプチド中の反応に関与しないカル
ボキシル基、アミノ基等を保護したり、また反応に関与
するカルボキシル基、アミノ基を活性化してもよい。
【0014】縮合反応は、通常溶媒中で行われ、例え
ば、クロロホルム、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化
水素類、酢酸エチル等のエステル類、N,N-ジメチルホル
ムアミド、ジメチルスルホキシド等の極性有機溶媒、ジ
オキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類、メタノ
ール、エタノール等のアルコール類、ピリジン、水等の
溶媒、又は、これらの混合物中で行うことができる。
【0015】反応温度は、一般に使用される約−30℃
〜約50℃の範囲で行うことができる。
【0016】本発明のペプチドの合成に所望により用い
られる保護基の脱離反応は、使用する保護基の種類によ
って異なるが、ペプチド結合に影響を与えずに保護基を
除く方法はよく知られている。
【0017】このようにして製造された本発明のオクタ
ペプチドは、反応終了後、それ自体公知のペプチドの分
離手段、例えば、抽出、分配、再沈澱、再結晶、クロマ
トグラフィー等によって収得することができる。
【0018】また、前記オクタペプチドの塩として、酸
付加塩及び塩基性塩を挙げることができる。このような
酸付加塩としては、無機酸(例えば、塩酸、硫酸、リン
酸等)又は有機酸(例えば、酢酸、プロピオン酸、クエ
ン酸、酒石酸、リンゴ酸、シュウ酸、メタスルホン酸
等)等の塩が挙げられる。また、塩基性塩としては、ナ
トリウム塩、カリウム塩、トリエチルアミン塩等が挙げ
られる。
【0019】一般式(IV)で表される本発明のプロテイ
ナーゼA用基質は、Phe−Phe の間の開裂を検出してプ
ロテイナーゼAの活性を測定するために、そのまま又は
適当な修飾を加えた誘導体として用いることができる。
例えば、前記一般式(II)あるいは(III)で表される
誘導体は、該開裂を吸光法または蛍光法で検出するため
に適し、測定感度が低いという、従来技術の欠点を解決
した新たなプロテイナーゼA活性の微量測定法を提供す
る。なお、Phe−Phe の間の開裂を検出できる他の適当
な修飾を施した一般式(IV)の基質を用いることも本発
明の範囲内である。
【0020】吸光法によるプロテイナーゼA活性の測定
においては、一般式(IV)の基質のC末端に近い方のP
heをNO2 により修飾して、前記一般式(II)で表さ
れるオクタペプチド誘導体とし、そのPhe−(NO2)Phe
〔(NO2)Pheはp-ニトロ-L-フェニルアラニンを表す。〕
の間が加水分解されることにより生ずる300nmにお
ける吸光度の減少を測定する。NO2 により修飾された
誘導体の製造方法は、例えば、日本生化学会編 新生化
学実験講座1「タンパク質IV 合成及び発現」(東京化
学同人、1991)の3〜74頁に記載されている。
【0021】吸光法による本発明のプロテイナーゼAの
活性測定法を説明すると、次のとおりである。プロテイ
ナーゼAを含むビール液等のサンプル適量(例えば1μ
l)、プロテイナーゼAが作用するpHを与えるための
0.2M程度のリン酸水素二ナトリウムと0.1M程度
のクエン酸を含むpH4.3のマックルバイン(McIlva
ine )緩衝液適量(例えば250μl)、前記一般式
(II)で表される基質の約1mMの水溶液適量(例えば
50μl)及び蒸留水適量(例えば199μl)を混合
して、プロテイナーゼAの作用温度(例えば15℃〜3
7℃好ましくは37℃)で、10秒〜20分間反応させ
る。約300nmにおける吸光度の減少を測定し、既知
量のプロテイナーゼAによる減少と比較して、サンプル
中のプロテイナーゼAの量を求めることができる。
【0022】蛍光法によるプロテイナーゼAの活性測定
の一つとして、一般式(IV)の基質のN末端にアミノ基
の保護基を、そしてC末端に蛍光基を導入して、前記一
般式(III)で表されるオクタペプチド誘導体として使
用する。例えば、N末端にスクシニル基を付加させ、C
末端に検出用の蛍光基であるAMC(7−アミノ−4−
メチルクマリン)を付加させた一般式 Suc−A3−A4−A5−A6−Phe−Phe−Arg−Leu−MCA (V) (式中、Suc はスクシニル基を表し、A3、A4、A5、A6
それぞれAla 、Asp 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro
で表されるアミノ酸であり、MCA は 4-メチルクマリル-
7-アミドを表す。)で表されるオクタペプチド誘導体を
基質として用いる。蛍光基としては、AMC(7−アミ
ノ−4−メチルクマリン)が好ましいが、他の検出基と
してp−ニトロアニリド、β−ナフチルアミド、β−ナ
フチルエステル等を用いてもよい。アミノ基の保護基と
しては、スクシニル基が好ましいが、他にt−ブトキシ
カルボニル、ベンジルオキシカルボニル、9−フルオレ
ニルメトキシカルボニル等を挙げることができる。これ
らの基をオクタペプチドに付加させる方法は、例えば、
前記の日本生化学会編 新生化学実験講座1「タンパク
質IV 合成及び発現」(東京化学同人、1991)の3
〜74頁に記載されている。
【0023】上記一般式(III)のオクタペプチド誘導
体を基質として用いた場合においても、プロテイナーゼ
AはPhe −Phe の間を加水分解するわけであるが、生じ
た分解産物より蛍光基を遊離させるためには適当な蛋白
分解酵素、例えば、N末端に保護基を持たないペプチド
のみに作用する、アミノペプチダーゼMを用いる。
【0024】蛍光法によるプロテイナーゼAの活性測定
の実施方法を、一般式(V)で表されるオクタペプチド
誘導体を基質として用いる場合を例にして説明すると次
のとおりである。プロテイナーゼAを含むビール液等の
サンプル適量(例えば、10〜100μl、好ましくは
40μl)、プロテイナーゼAが作用するpHを与える
ための0.2Mリン酸水素二ナトリウムと0.1Mクエ
ン酸を含むpH5.5のマックルバイン(McIlvaine )
緩衝液適量(例えば、250μl)、一般式(V)で表
される基質の1mM水溶液適量(例えば、0.1〜10
0μl、好ましくは1〜10μl)及び蒸留水適量(例
えば、208μl)で反応液を作成し、プロテイナーゼ
Aの作用温度(例えば、15℃〜37℃、好ましくは3
7℃)で、1〜6時間好ましくは約3時間、遮光下で反
応させる。カルシウムイオンはプロテイナーゼA活性に
全く影響を与えないので、カルシウムを反応液中に添加
する必要はないが、存在していてもさしつかえない。
【0025】次いで、熱処理(例えば約80℃−5分)
によりプロテイナーゼAの反応を停止させた後に、pH
約8.5の1Mトリス塩酸緩衝液適量(例えば200μ
l)と適当なアミノペプチダーゼ溶液適量(例えば、ア
ミノペプチダーゼMを蒸留水に約0.2mg/mlの濃
度に溶解させたもの5μl)を加えて更に37℃で1時
間程度、遮光下でインキュベートした後、熱処理(例え
ば約80℃−5分)によりアミノペプチダーゼ反応を停
止させ、反応液を適当に希釈したものの蛍光度を励起波
長350〜375nmの間、蛍光波長440〜470n
mの間で測定する。励起波長および蛍光波長は、用いる
蛍光基によって適宜選択する。上記の反応条件でビール
のプロテアーゼA活性を測定する場合には、反応混合物
を約7倍に希釈すれば蛍光分析機による測定に都合がよ
い。
【0026】蛍光法によるプロテイナーゼAの活性測定
の別の例として、一般式(IV)の基質のN末端に蛍光
基、例えば(7-メトキシクマリン-4-イル)アセチル(MOCA
c)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)基を、そし
てC末端に該蛍光基の蛍光を抑制するためのジニトロフ
ェニル(Dnp)含有基、例えば-Lys(Dnp)-NH2を導入して、
前記一般式(VI)で表されるノナペプチド誘導体として
使用する。例えば、N末端にMOCAc基を付加させ、C末
端に-Lys(Dnp)-NH2基を付加させた一般式 MOCAc−A3−A4−A5−A6−Phe−Phe−Arg−Leu−Lys(Dnp)-NH2 (VII) (式中、MOCAcは(7-メトキシクマリン-4-イル)アセチル
基を表し、A3、A4、A5、A6はそれぞれAla 、Asp 、Lys
、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ酸を表
す。)で表されるノナペプチド誘導体を基質として用い
る。蛍光基としては、アントラニロイルベンジル(ABz)
基等を用いてもよい。−Lys(Dnp)-NH2部分は、リジン以
外にもジニトロフェニル置換基を持つ適当なアミノ酸を
用いることができる。該リジンをアミド化したのは、カ
ルボキシペプチダーゼによる非特異的切断から保護する
ためであり、他の適当な保護基を同様に用いることも可
能である。これらの基を一般式(IV)のオクタペプチド
に付加させる方法は、例えば、前記の日本生化学会編
新生化学実験講座1「タンパク質IV 合成及び発現」
(東京化学同人、1991)の3〜74頁に記載されて
いる。
【0027】上記一般式(VI)のノナペプチド誘導体を
基質として用いた場合においても、プロテイナーゼAは
Phe −Phe の間を加水分解するわけであるが、本蛍光法
においては上記の蛍光法の場合と異なって、生じた分解
産物より蛍光基を遊離させるためのアミノペプチダーゼ
M等の蛋白分解酵素の使用を必要としない。即ち、本蛍
光法では、基質の蛍光基は分解前にはジニトロフェニル
の存在により抑制されており、この基質のPhe −Phe の
間が加水分解されると蛍光値が約200倍上昇して検出
可能になる。したがって、反応が1工程であるため簡便
且つ迅速である。例えばビール中のプロテアーゼA活性
の測定を約2時間で行うことが可能である。
【0028】本蛍光法によるプロテイナーゼAの活性測
定の実施方法を、一般式(VII)で表されるノナペプチド
誘導体を基質として用いる場合を例にして説明すると次
のとおりである。前記同様にしてプロテイナーゼAを含
むビール液等のサンプル適量を、一般式(VII)で表され
る基質と、プロテイナーゼAの作用温度で反応させる。
次いで、熱処理(例えば約80℃−5分)によりプロテ
イナーゼAの反応を停止させた後に、反応液を適当に希
釈したものの蛍光度を励起波長310〜350nmの間
(蛍光基がMOCAcの場合は328nmが好ましい)、蛍
光波長370〜410nmの間(蛍光基がMOCAcの場合
は393nmが好ましい)で測定する。励起波長および
蛍光波長は、用いる蛍光基によって適宜選択する。上記
の反応条件の場合には、反応混合物を約7倍に希釈すれ
ば蛍光分析機による測定に都合がよい。
【0029】上記いずれの基質を用いる測定方法におい
ても、既知濃度の市販酵素(シグマ社製、米国)につい
て測定した検量線からサンプル中のプロテイナーゼA濃
度を測定することができる。本発明の好ましい態様で
は、検出限界は0.03ng/ml以下である。ただ
し、このプロテイナーゼAの量は、その1mgが15単
位(ユニット)の活性を示すとして計算したものであ
る。1ユニットは、インシュリンのβ鎖(分子量3,3
53)を基質とした場合に、pH6.0、25℃で1分
間に1μmolの基質を加水分解する酵素活性である。
従って、1.5×10-5ユニットの酵素活性が1ngの
プロテイナーゼAに相当する。
【0030】また、プロテイナーゼA活性をより簡便に
測定するためには、 (a) プロテイナーゼAの特異的基質である、一般式(I
I)または(III)で表されるオクタペプチド誘導体ある
いは一般式(VI)で表されるノナペプチド誘導体 (b) プロテイナーゼAの精製標品(例えば、米国シグマ
社製のもの) (c) 反応用緩衝液〔例えば、マックルバイン(McIlvain
e )緩衝液〕 を含むプロテイナーゼA活性測定用キットを利用すれば
よい。
【0031】
【実施例】次いで、実施例に基づいて本発明を詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。
【0032】実施例1.オクタペプチド誘導体の合成 表1に示すオクタペプチド誘導体は全て米国アプライド
バイオシステムズ(Applied Biosystems)社製のモデ
ル432Aシナジー(Model 432A SYNERGY)型ペプチド
シンセサイザーを用いて固相法により合成した。ニトロ
基(NO2 )の導入は、日本生化学会編 新生化学実験
講座1「タンパク質IV 合成及び発現」(東京化学同
人、1991)の3〜74頁に記載の方法により、行っ
た。
【0033】これとは別に、Suc−Ala−Pro−Ala−Lys
−Phe−Phe−Arg−Leu−MCA (Sucはスクシニル基を表
し、MCA は 4-メチルクマリル-7-アミドを表す。)を、
C末端を7−アミノ−4−メチルクマリン(AMC)で
保護したアミノ酸から出発して液相法により合成した。
MOCAc-Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2
(式中、MOCAcは(7-メトキシクマリン-4-イル)アセチル
基を、(Dnp)はジニトロフェニルを表す。) も同様にし
て合成した。合成されたペプチドは全てHPLC的に純
粋であった。
【0034】HPLCの条件は、溶離液は10mMのリ
ン酸カリウム溶液と50mMの硫酸二ナトリウムを等量
混合した溶液に20容量%から60容量%のアセトニト
リルの濃度勾配(25分)をつけたもので、YMC P
ack A−302 ODSカラム(内径4.6mm×
長さ150mm、米国YMC社製)を用い、210nm
で検出し、流速は1ml/min.であった。
【0035】この測定条件下において、例えば上記Suc
−Ala−Pro−Ala−Lys−Phe−Phe−Arg−Leu−MCA の保
持時間( retention time )は18分前後であった。
【0036】実施例2.プロテイナーゼAに対する親和
性の測定(吸光法) 実施例1で合成した種々のオクタペプチド誘導体を基質
とした場合の市販プロテイナーゼA(シグマ社製、米
国)活性を吸光法により測定した。
【0037】すなわち、市販プロテイナーゼA溶液(1
mg/ml、蒸留水中)1μl、0.2Mリン酸水素二
ナトリウムと0.1Mクエン酸を含むpH4.3のマッ
クルバイン(McIlvaine )緩衝液250μl、基質の1
mM水溶液50μl及び蒸留水199μlで全量500
μlの反応液を作成し、37℃で10秒〜20分間反応
させ、300nmにおける吸光度の減少により酵素活性
を測定した。その結果を表1に示す。
【0038】
【表1】 表 1 -------------------------------------------------------------------- シークエンス Kcat / Km P5 P4 P3 P2 P1 P'1 P'2 P'3 (mM -1sec. -1) -------------------------------------------------------------------- カテプシンDあるいはEの基質 Lys −Pro −Ala −Lys −Phe −XPhe−Arg −Leu 136 -------------------------------------------------------------------- P2 誘導体 Lys −Pro −Ala −Ala −Phe −XPhe−Arg −Leu 799 −Asp − 98 −Leu − 491 −Arg − 97 −Ser − 459 -------------------------------------------------------------------- P3 誘導体 Lys −Pro −Asp −Lys −Phe −XPhe−Arg −Leu − −Leu − 281 −Arg − − −Ser − 375 -------------------------------------------------------------------- P4 誘導体 Lys −Asp −Ala −Lys −Phe −XPhe−Arg −Leu 177 −Ala − 96 −Leu − 218 -------------------------------------------------------------------- P5 誘導体 Ser −Pro −Ala −Lys −Phe −XPhe−Arg −Leu 449 Asp − 710 Arg − 750 Ala − 1171 Leu − 972 -------------------------------------------------------------------- Ala −Leu −Asp −Ala −Phe −XPhe−Arg −Leu 1099 -------------------------------------------------------------------- X はニトロ基を示す。
【0039】実施例3.蛍光法によるビール中のプロテ
イナーゼA活性の測定 ビール液40μl、0.2Mリン酸水素二ナトリウムと
0.1Mクエン酸を含むpH5.5のマックルバイン
(McIlvaine )緩衝液250μl、実施例1で合成した
Suc−Ala−Pro−Ala−Lys−Phe−Phe−Arg−Leu−MCA
の1mM水溶液2μl及び蒸留水208μlで反応液を
作成し、37℃で3時間反応させた。
【0040】次いで、80℃−5分の熱処理によりプロ
テイナーゼA反応を停止させた後に、pH8.5の1M
トリス塩酸緩衝液200μlとアミノペプチダーゼM溶
液〔ピアース ケミカル社(Pierce Chemical Co. )製
のアミノペプチダーゼを蒸留水に0.2mg/mlの濃
度、溶解させたもの〕5μlを加えて更に37℃で1時
間インキュベートした後、7倍に希釈したものの蛍光度
を励起波長370nm、蛍光波長450nmで測定し
た。既知濃度の市販酵素について測定した検量線からビ
ール中のプロテイナーゼA含量を測定した。その結果を
表2に示す。
【0041】
【表2】
【0042】実施例4.蛍光法によるビール中のプロテ
イナーゼA活性の測定(2) 市販プロテイナーゼAを0.1〜0.8ng/ml添加
したビール液40μl、0.2Mリン酸水素二ナトリウ
ムと0.1Mクエン酸を含むpH5.5のマックルバイ
ン(McIlvaine)緩衝液250μl 、実施例1で合成したM
OCAc-Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2
の1mM水溶液2μl及び蒸留水208μlで反応液を
作成し、37℃で1時間反応させ、75℃で5分の熱処
理後、4℃で10,000rpm、1分の遠心で得た上
清の蛍光度を励起波長328nm、蛍光波長393nm
で測定した。表3に示すようにプロテイナーゼA含量と
蛍光度は良く相関した。
【0043】
【表3】
【0044】実施例5.ビール中のプロテイナーゼA活
性と泡安定性との相関 ビールに市販プロテイナーゼA(シグマ社製、米国)を
適当量添加し、30℃にて20日間保存した後の泡持ち
度を測定し、プロテイナーゼA含量と泡安定性との相関
を調べたところ、表4及び図1に示すような相関性が得
られた。プロテイナーゼA含量は実施例3と同様にして
測定し、泡持ち度は以下のようにして測定した。
【0045】参考例1 泡持ち度測定法(SHV−Scha
umhaftvermogen−法) ビールの泡持ち度を泡の立ち具合とガラス面への泡の付
着性を測定することにより評価する。すなわち、ビール
全量を一度に20秒間平均してメスシリンダーに注ぎ込
み、注ぎ込み終了30分後のメスシリンダー壁に付着し
て残っている泡の量をプラニメーターを用いて測り、泡
持ち度を定量的に評価する。この際、泡持ち度の単位は
平方センチメーターで表す〔化学と生物、p1354、
(1975)参照〕。
【0046】
【表4】
【0047】
【発明の効果】本発明は、前記一般式(IV)で表される
ペプチドからなるプロテイナーゼAの基質を提供する。
これを前記一般式(III)で表されるオクタペプチド誘
導体あるいは前記一般式(VI)で表されるノナペプチド誘
導体を基質とする本発明のプロテイナーゼA活性の測定
方法によれば、該酵素濃度の検出感度が、前記Yokozawa
らによるレニン活性測定用の基質を用いる従来の方法と
比べて数十倍向上するので、例えばビール中におけるよ
うな微量のプロテイナーゼAの定量が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】ビール中のプロテイナーゼA含量と泡安定性と
の相関を示すグラフである。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu 〔式中、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、As
    p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
    酸を表す。〕で表されるペプチドを基本骨格とし、プロ
    テイナーゼAによって該ペプチドの-Phe-Phe-間が切断
    されたとき検出可能な発色もしくは蛍光を生じさせるた
    めの修飾基を付与されていてよい、プロテイナーゼA活
    性測定用の基質。
  2. 【請求項2】 一般式 A3-A4-A5-A6-Phe-(NO2)Phe-Arg-Leu または PG-A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu-FLG 〔式中、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、As
    p 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミノ
    酸であり、(NO2)Pheはp-ニトロ-L- フェニルアラニンを
    表し、PGはアミノ基の保護基を表し、そしてFLG は蛍光
    基を表す。〕で表されるオクタペプチド誘導体あるいは fg-A3-A4-A5-A6-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2 〔式中、fgは蛍光基の(7-メトキシクマリン-4-イル)ア
    セチル(MOCAc)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)
    基を表し、A3、A4、A5およびA6はそれぞれ独立にAla 、
    Asp 、Lys 、Leu 、Arg 、Ser 又はPro で表されるアミ
    ノ酸であり、(Dnp)はジニトロフェニルを表す。〕で表
    されるノナペプチド誘導体からなる、請求項1の基質。
  3. 【請求項3】 A3がAla 、Asp 、Leu 、Arg 又はSer で
    表されるアミノ酸である請求項2記載の基質。
  4. 【請求項4】 A4がLeu 又はPro で表されるアミノ酸で
    ある請求項2記載の基質。
  5. 【請求項5】 A5がAla 、Asp 、Leu 又はSer で表され
    るアミノ酸である請求項2記載の基質。
  6. 【請求項6】 A6がAla 、Leu 、Lys 又はSer で表され
    るアミノ酸である請求項2記載の基質。
  7. 【請求項7】 式: Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-(NO2)Phe-Arg-Leu または Suc-Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-Phe-Arg-Leu-MCA 〔式中、(NO2)Pheはp-ニトロ-L-フェニルアラニンを表
    し、Suc はスクシニル基を表し、そしてMCA は 4-メチ
    ルクマリル-7-アミドを表す。〕で表されるオクタペプ
    チド誘導体あるいは fg-Ala-Pro-Ala-Lys-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2 〔式中、fgは蛍光基の(7-メトキシクマリン-4-イル)ア
    セチル(MOCAc)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)
    基を表し、(Dnp)はジニトロフェニルを表す。〕で表さ
    れるノナペプチド誘導体からなる、請求項1の基質。
  8. 【請求項8】 式: Ala-Leu-Asp-Ala-(NO2)Phe-Phe-Arg-Leu または Suc-Ala-Leu-Asp-Ala-Phe-Phe-Arg-Leu-MCA 〔式中、(NO2)Pheはp-ニトロ-L-フェニルアラニンを表
    し、Suc はスクシニル基を表し、そしてMCA は 4-メチ
    ルクマリル-7-アミドを表す。〕で表されるオクタペプ
    チド誘導体あるいは fg-Ala-Leu-Asp-Ala-Phe-Phe-Arg-Leu-Lys(Dnp)-NH2 〔式中、fgは蛍光基の(7-メトキシクマリン-4-イル)ア
    セチル(MOCAc)基またはアントラニロイルベンジル(ABz)
    基を表し、(Dnp)はジニトロフェニルを表す。〕で表さ
    れるノナペプチド誘導体よりなる、請求項1の基質。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1項に記載
    の基質を用いることを特徴とする、試料中のプロテアー
    ゼA活性の測定方法。
  10. 【請求項10】 試料がビールであり、ビール中のプロ
    テアーゼA活性の値から、ビールの泡安定性を求めるこ
    とを特徴とする、請求項9の測定方法。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし8のいずれか1項に記
    載の基質を用いることを特徴とする、プロテイナーゼA
    活性測定キット。
  12. 【請求項12】 一般式 Lys-Pro-A1-A2-Phe-Phe-Arg-Leu (式中、A1およびA2はそれぞれ独立にAla 、Asp 、Leu
    、Arg 又はSer で表されるアミノ酸である。)で表さ
    れるオクタペプチドまたは式: Ala-Leu-Asp-Ala-Phe-Phe-Arg-Leu で表されるオクタペプチド。
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