JPH1077300A - プロリルエンドペプチダーゼ阻害ペプチド - Google Patents

プロリルエンドペプチダーゼ阻害ペプチド

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JPH1077300A
JPH1077300A JP8252222A JP25222296A JPH1077300A JP H1077300 A JPH1077300 A JP H1077300A JP 8252222 A JP8252222 A JP 8252222A JP 25222296 A JP25222296 A JP 25222296A JP H1077300 A JPH1077300 A JP H1077300A
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ペプチドLeu−Leu−Ser−Pr
o−Phe−Trp−Asn−Ile−Asn−Ala
及び/又はpGlu−Leu−Phe−Asn(又はG
ly)−Pro−Ser(又はAsn)−Thr(又は
Val)−Asn−Pro−Trp−His−Ser
(又はAsn)−Pro−Argを、清酒又は酒粕の蛋
白分解酵素処理、クロマトグラフィー処理により分離、
採取する。 【効果】 本ペプチドは、すぐれたプロリルエンドペプ
チダーゼ阻害能を有するだけでなく、天然物由来である
ため安全性が高く、痴呆症の予防、治療に有用である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、米蛋白由来のペプ
チド及び/又はその誘導体を有効成分とするプロリルエ
ンドペプチダーゼ阻害剤に関する。
【0002】
【従来の技術】高齢化社会を迎えた現代にとって老人医
療の重要性が大きくクローズアップされている。その中
でも痴呆症の予防や治療は、本人だけでなく家族や社会
を含めた大きな問題となっている。痴呆症の代表的なも
のには脳血管性痴呆とアルツハイマー型痴呆があり、前
者に比べ後者は原因が未だ完全には解明されていない。
また、アルツハイマー型痴呆は健忘症とも言われ、短期
間の記憶の消失以外には他の運動能力などにあまり障害
が現れないため、介護に重い負担がかかり問題となって
いて治療法の開発が急務となっている。このようにバッ
クグラウンドや発症機構は未だ不明な点も多いが、治療
薬の開発は活発に行われつつあり、臨床試験にまで進ん
でいるものもある。
【0003】プロリルエンドペプチダーゼ(以下、PE
Pということもある)(EC3.4.21.26)は、
プロリンに特異性を持ち、そのカルボキシル基側でペプ
チドを切断するセリンプロテアーゼで、脳、睾丸、肝臓
での活性が高いことが知られている(蛋白質核酸酵素、
25、513−523、(1980)、蛋白質核酸酵
素、29、127−133、(1984))。PEPは
神経伝達物質サブスタンスPや記憶に関係していると考
えられるTHR(甲状腺刺激ホルモン)およびバソプレ
ッシンを分解することが知られている。バソプレッシン
は腎臓での水分再吸収に働くペプチドホルモンである
が、脳内で学習、記憶の過程にも関与しており、このホ
ルモンの分解不活性化がおこると健忘症が進行するとい
う事実がある。また、痴呆症患者のバソプレッシン量
は、正常人のそれより少ないことがわかっている(BI
OINDUSTRY、4、788−796、(198
7))。
【0004】バソプレッシンのPEPによる分解は、下
記化1に示される。健康人では脳でのPEPが正常に働
いているが、何らかの理由で調節機構がはずれるとバソ
プレッシンが必要以上に分解され、記憶保持に傷害が現
れる。したがって、この酵素の活性を阻害し痴呆症の治
療をめざす研究がなされている。例えば、プロリルプロ
リナール誘導体(蛋白質核酸酵素、29、127、(1
984))、N−アシルピロリジン誘導体(特開昭61
−37764、特開昭61−183297、特開昭61
−238775、特開昭61−238799、特開昭6
2−114957)などがスクリーニングされている。
【0005】
【化1】
【0006】しかし、これらは合成品のため安全性に問
題があり、また構造が類似であるため既に構造活性相関
が明らかとなっているのが現状である(ABC、55、
37−43、(1991))。このような現状を打破す
るために、安全でしかも合成阻害剤にないユニークな構
造を持った阻害物質が求められている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
業界のニーズに応えるためになされたものであって、特
に安全性の高いすぐれたPEP阻害剤を開発する目的で
なされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであって、本発明者らは、天
然物質中に副作用のないプロリルエンドペプチダーゼ阻
害物質を鋭意検索した結果、米蛋白中に本阻害物質の存
在を認め、当該物質がペプチドA:Leu−Leu−S
er−Pro−Phe−Trp−Asn−Ile−As
n−Ala、ペプチドB:pGlu−Leu−Phe−
Asn−Pro−Ser−Thr−Asn−Pro−T
rp−His−Ser−Pro−Arg、ペプチドC:
pGlu−Leu−Phe−Gly−Pro−Asn−
Val−Asn−Pro−Trp−His−Asn−P
ro−Argという構造のペプチドであることを見いだ
し本発明を完成した。本ペプチドの配列は蛋白質データ
ーベースの検索から米蛋白のグリテリン上にあることが
明らかとなった。すなわち、図1に示す、米蛋白グルテ
リンのアミノ酸配列において、Aは白抜きの位置に、C
は枠で囲んだ位置に、Bは網かけの部分に示す位置に存
在することが判明した。米は日本人が従来から主食とし
た食品であり、米に存在するペプチドは安全性からはな
んら問題のないものである。
【0009】本発明のペプチドは、米蛋白質から得られ
るが、米蛋白質のほか、米蛋白質含有物質からも得るこ
とができる。米蛋白質含有物質としては、玄米、白米、
糠、また、米を原料とする醸造食品(清酒、味りん、味
噌、醤油など)のほか、その副産物(糠、粕など)から
も得ることができる。
【0010】本発明のペプチドは、米蛋白質(含有物
質)を分解することによって製造し、酵素分解、化学的
分解、物理的分解等既知の蛋白分解法が適宜使用され
る。酵素分解法はマイルドな条件で行われるので生成ペ
プチドの変性が低い等の利点があり、ペプシン、トリプ
シン、キモトリプシン、フイシンといった動植物起源の
蛋白質分解酵素のほか、微生物起源の蛋白質分解酵素を
用いて処理すればよい。
【0011】この場合、清酒等発酵が充分に行われたも
のを原料とする場合には、蛋白質分解酵素で処理する必
要はなく、必要あれば濃縮した後、直ちに抽出工程に入
ればよい。また、未処理の米蛋白質のように蛋白質分解
が行われていないものを原料としたり、粕や糠といった
発酵副産物であって分解が充分に行われていないものを
原料とする場合には、酵素処理することが好適である。
【0012】本発明のペプチドは、米だけからでなく、
その他の穀類、肉類、その他の天然物やその分解物から
単離精製することや、加水分解酵素の逆反応を利用した
ペプチド合成法、遺伝子工学的手法、有機化学的手法で
のペプチド合成法により製造することができる。
【0013】天然物中からの分離精製は、有姿のままか
必要ならば酸、アルカリ、または酵素により分解したも
のを、必要ならば抽出、濃縮したのち種々の吸着剤に対
する吸着親和性の差、種々の溶剤に対する溶解性の差、
分子篩効果による溶出速度の差などの通常分離精製に用
いられる方法や、それらを適宜組み合わせておこなえば
よい。
【0014】例えば、米蛋白質から本ペプチドを分離精
製するには、液化液による清酒醸造法(今安聰ら:農
化,63,971(1989))により米から醸造した
清酒を、減圧濃縮した濃縮液を原材料とするか、そのと
きの酒粕を蛋白源とし、それを蛋白分解酵素で分解、濃
縮しプロリルエンドペプチダーゼ阻害活性を指標とし、
種々のクロマトグラフィー、例えば、SP−セファデッ
クスC−25(ファルマシア社製)、SP−トヨパール
650S(東ソー社製)によるイオン交換クロマトグラ
フィー、セファデックスG−15(ファルマシア社
製)、トヨパールHW−40(東ソー社製)によるゲル
濾過、CAPCELL PAKC18(資生堂製)、C
osmosilC18(ナカライテスク社製)などによ
る逆相クロマトグラフィーなどにより実施することがで
きる。
【0015】このようにして得られたペプチドは、後記
する実施例からも明らかなように、卓越したPEP阻害
能を有し、しかも天然物由来であって安全であり、現に
ウィスター系マウス10匹を用いた10日間の急性毒性
試験においても、1000mg/kgの経口投与でも死
亡例は認められず、高い安全性が確認された。したがっ
て、本ペプチドは、PEP阻害剤、ヒトの痴呆症の予
防、治療剤としてきわめて有用である。また本発明にお
いては、上記ペプチドのほか、上記ペプチドを基本骨格
とし、このペプチドのN末端及び/又はC末端から任意
のアミノ酸を除いたり、及び/又は、別のアミノ酸等他
の物質に置換してなるペプチド誘導体も、上記ペプチド
と同様に使用することができる。
【0016】上記目的のために、本ペプチドは非経口的
又は経口的に投与すればよいが、それらの投与方法に適
した形態に製剤することができる。注射剤としての形態
は本ペプチドを製薬補助剤(pH調節剤、等張剤、保存
剤など)と共に無菌的に溶解すればよい。経口投与剤は
製薬補助剤と共に薬剤の形態(錠剤、カプセル、顆粒剤
など)をとれば良い。その他、吸入剤、外用剤としての
利用も可能である。また本ペプチドは天然型のアミノ酸
のみを含むので安定性が極めて高く、継続的に経口摂取
可能であることから、既存の食品に含有させて痴呆症の
予防、または治療の機能を持たせた機能性食品、特定保
健用食品、栄養剤、または健康食品として食してもよ
い。
【0017】本ペプチドをヒトに対して適用するには、
静脈、筋肉、又は経口投与するのが好ましい。本ペプチ
ドの薬学的に有効な投与量は、患者の年令および個人個
人の症状等によって異なるが、通常、静脈投与の場合は
ヒト1人当り1日に本ペプチドを0.01〜1000m
g/kg投与し、筋肉投与の場合はヒト1人当り1日に
本ペプチドを0.01〜1000mg/kg投与し、経
口投与の場合はヒト1人当り1日に本ペプチドを0.5
〜2000mg/kg、望ましくは1〜1000mg/
kg投与する。
【0018】
【実施例1】プロリルエンドペプチダーゼ阻害活性の測
定と阻害ペプチドの精製を次のようにして行った。
【0019】1)PEP阻害活性測定法 下記表1の手法にしたがい、PEPの阻害活性を測定し
た。
【0020】
【表1】
【0021】すなわち、PEP(フラボバクテリウム属
菌由来)溶液、緩衝液、サンプルを混合した(30℃、
5分間)。次いでジオキサンにとかした合成基質(Z−
Gly−Pro−pNA、Z−Gly−Pro−Z−N
Nap、及び/又はZ−Gly−Pro−MCA)を加
えて、30℃で10分間反応させた。そして塩酸を加え
た後、OD410nmで吸光度を測定した。
【0022】2)PEP阻害ペプチドの精製(1):酒
粕起源 液化液による清酒醸造法により米から清酒を醸造したと
きの酒粕(水分36%)を100gを2lの水に懸濁し
ペプシン(1:60,000、シグマ社製)を40mg
加え、37℃、pH1.5で1時間反応させ、中和した
後、沸騰水浴中で10分間加熱し、反応を停止した。5
000回転10分間の遠心分離により溶解物を得て凍結
乾燥により分解物5.8gを得た。次に、0.1%TF
A含有20%アセトニトリルで平衡化したフジシリシア
製クロマトレックスODS(DM1020T)に、同様
のバッファーに溶解した液化粕ペプシン分解物(凍結乾
燥品)を吸着させた。その後、アセトニトリル60%で
溶出させた。
【0023】吸着画分をPrep Nova−Pak
HRC18(6μm60A25×100mm×2)によ
りTFA、アセトニトリル系(A:10%CH3CN
in0.1%TFA、B:60%CH3CN in
0.1%TFA 5ml/min B.conc 20
−50%/20min)で分画した。次に、活性画分を
更にShodex Asahipak GS 320
2F21.5×300mmにより分画した。(A:wa
ter、B:CH3CN5ml/min B.con
c.10%)
【0024】続いてμBondasphere 5μm
C4,100A 19×150mm(Waters)に
より精製を進めた。(A:10%CH3CN in
0.1%TFA、B:60%CH3CN in 0.1
%TFA 5ml/min,B.conc.40−70
%/20min) ついで、Capcellpak C18 5μm,AG
120A 15×250mm(Shiseido)に
よって、アルカリ性(A:5%CH3CN in 10
mM(NH42CO3,B:35%CH3CN in 1
0mM(NH42CO3 3ml/min,B.con
c.20−80%/20min)における逆相HPLC
により精製をおこなった。最後に先の活性画分をμBo
ndasphere 5μmC4,100A 19×1
50mm(Waters)により再度分画し(A:10
%CH3CN in 0.02%TFA、B:60%C
3CN in 0.02%TFA 5ml/min,
B.conc.60−70%/20min)、阻害物質
のピークを単離した。
【0025】次に、阻害ペプチドのアミノ酸シーケンス
をおこなった。その結果阻害ペプチドの配列は以下のよ
うであった。 Leu−Leu−Ser−Pro−Phe−Trp−A
sn−Ile−Asn−Ala
【0026】3)PEP阻害ペプチドの精製(2):清
酒起源 清酒は当社醸造の純米酒(Be +3.0、アルコール
分 19.4%、酸度1.80、アミノ酸度 1.8
7)を用いた。TFAを0.1%加えた清酒をフジシリ
シア製クロマトレックスODS(DM1020T)に直
接吸着させ、60%メタノールで洗浄後、100%メタ
ノールで溶出させた。吸着画分をCapcellpak
C 18 5mm,AG 120オングストローム
(溶出条件:10mM(NH42CO3、アセトニトリ
ル 11−29%/20min、5ml/min.)、
更にPuresil C 18、(Waters)(溶
出条件:0.1% TFA、アセトニトリル 20−3
5%/20min、5ml/min.)、Asahip
ak GS 320(Shodex)(溶出条件:蒸留
水、5ml/min.)で更に精製した。最後にDel
tapak C4により(溶出条件:0.02% TF
A、アセトニトリル30−60%/20min、5ml
/min.)、2個の阻害ペプチドB、Cを単離した。
【0027】精製したペプチドをアミノ酸シーケンサー
により配列分析をおこなったが、配列を確認することは
出来なかった。そこで、本ペプチドのN末端アミノ酸は
何らかの官能基で保護されていると考え、脱保護を試み
た。種々検討の結果、ピログルタミン酸アミノペプチダ
ーゼ処理により、本ペプチドは脱保護され配列分析が可
能となった。阻害ペプチドは以下の条件で37℃で24
時間処理をした(5mM DTT、10mM EDT
A、0.5mU PyroglutamateAmin
opeptidase,100mM phosphat
e buffer)。反応液を凍結乾燥後、N末端が脱
保護されたペプチドを逆相HPLCで分取した。脱保護
したペプチドを分取した後(それぞれB′、C′)、ア
ミノ酸配列を次のように決定した。B′:Leu−Ph
e−Asn−Pro−Ser−Thr−Asn−Pro
−Trp−His−Ser−Pro−Arg、C′:L
eu−Phe−Gly−Pro−Asn−Val−As
n−Pro−Trp−His−Asn−Pro−Ar
g。
【0028】また、確認のためN末端保護ペプチドの分
子量はレーザー緩衝飛行時間型質量分析計(MALDI
TOF−MS)島津−KROTOS KOMPACT
MALDI III.により測定した。ペプチドB、C
の分子量(m+H)+はMALDI TOF−MSによ
りそれぞれ1664、1661という値で得られた。ペ
プチドBの分子量は配列より得られた、B′の分子量と
ピログルタミン酸残基である111の和と一致した。こ
れらの関係は、CとC′の間にも成り立った。従って我
々は元のペプチドのアミノ酸配列を以下のように決定し
た。B:pGlu−Leu−Phe−Asn−Pro−
Ser−Thr−Asn−Pro−Trp−His−S
er−Pro−Arg、C:pGlu−Leu−Phe
−Gly−Pro−Asn−Val−Asn−Pro−
Trp−His−Asn−Pro−Arg。
【0029】
【実施例2】プロリルエンドペプチダーゼ阻害ペプチド
の合成を次のようにして行った。
【0030】酒粕から得たペプチドとそのペプチドのN
末から、Leuを1又は2残基除いたペプチドをペプチ
ド合成機(ベガ社製、ペプチカプラー2200)により
合成し、HPLCにより精製した。プロリルエンドペプ
チダーゼ阻害活性を測定した。阻害率は次の式により算
出し、得られた結果は、下記表2に示した。 阻害率=(A−B)×100/A A=阻害剤を含まない場合の410nm吸収値 B=阻害剤を含む場合の410nm吸収値
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明によって、すぐれたPEP阻害剤
が得られる。本阻害剤は、PEP阻害能にすぐれている
だけでなく、天然物由来であってきわめて安全性が高い
ため、長期間に亘って投与することが可能であり、特に
痴呆症の予防、治療に有用である。
【0033】また、本発明においては、ペプチドA、
B、Cにおいて、これらを基本骨格とし、このペプチド
のN末及び/又はC末から任意のアミノ酸を除くか、他
の物質に置き換えることによって得られる新規物質も、
すぐれたPEP阻害能を有し、本発明に係るPEP阻害
剤として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】グルテリンのアミノ酸組成を示す。図中、網か
けした部分は、ペプチドA、枠で囲んだ部分はペプチド
B、白抜きの部分はペプチドCをそれぞれ示す。また、
これらの配列において、a、b、cは、それぞれ次の文
献から得たものである。 a:pREE77,F.Takaiwa,S.Kiku
chi,K.andOono,FEBS LETTER
S 206, 33−35,(1986) b:λRG21,T.Masumura,K.Kidz
u,Y.Sugiyama,N.Mitsukawa,
T.Hibino,K.Tanaka,andS.Fu
jii,Plant Molecular Biolo
gy,12,723−725,(1989) c:pREE K1,F.Takaiwa,S.Kik
uchi,K.andOono,Nucleic Ac
ids Res.,17,3289,(1989)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 清酒及び/又は酒粕を蛋白分解酵素で処
    理した後、クロマトグラフィー処理することにより、下
    記するプロリルエンドペプチダーゼ阻害ペプチドA、
    B、及び/又はCを分離、採取すること、を特徴とする
    プロリルエンドペプチダーゼ阻害剤の製造方法。 (ペプチドA) Leu−Leu−Ser−Pro−Phe−Trp−A
    sn−Ile−Asn−Ala (ペプチドB) pGlu−Leu−Phe−Asn−Pro−Ser−
    Thr−Asn−Pro−Trp−His−Ser−P
    ro−Arg (ペプチドC) pGlu−Leu−Phe−Gly−Pro−Asn−
    Val−Asn−Pro−Trp−His−Asn−P
    ro−Arg
  2. 【請求項2】 下記の配列を有する新規ペプチドB及び
    /又はC。 (ペプチドB) pGlu−Leu−Phe−Asn−Pro−Ser−
    Thr−Asn−Pro−Trp−His−Ser−P
    ro−Arg (ペプチドC) pGlu−Leu−Phe−Gly−Pro−Asn−
    Val−Asn−Pro−Trp−His−Asn−P
    ro−Arg
  3. 【請求項3】 ペプチドA:Leu−Leu−Ser−
    Pro−Phe−Trp−Asn−Ile−Asn−A
    laを基本骨格とし、このペプチドのN末又は、C末か
    ら任意のアミノ酸を除くか、他の物質に置き換えること
    を特徴としたプロリルエンドペプチダーゼ阻害剤。
  4. 【請求項4】 ペプチドB:pGlu−Leu−Phe
    −Asn−Pro−Ser−Thr−Asn−Pro−
    Trp−His−Ser−Pro−Argを有効成分と
    するプロリルエンドペプチダーゼ阻害剤。
  5. 【請求項5】 ペプチドC:pGlu−Leu−Phe
    −Gly−Pro−Asn−Val−Asn−Pro−
    Trp−His−Asn−Pro−Argを有効成分と
    するプロリルエンドペプチダーゼ阻害剤。
  6. 【請求項6】 ペプチドB:pGlu−Leu−Phe
    −Asn−Pro−Ser−Thr−Asn−Pro−
    Trp−His−Ser−Pro−Argを基本骨格と
    し、このペプチドのN末又は、C末から任意のアミノ酸
    を除くか、他の物質に置き換えることを特徴としたプロ
    リルエンドペプチダーゼ阻害剤。
  7. 【請求項7】 ペプチドC:pGlu−Leu−Phe
    −Gly−Pro−Asn−Val−Asn−Pro−
    Trp−His−Asn−Pro−Argを基本骨格と
    し、このペプチドのN末又は、C末から任意のアミノ酸
    を除くか、他の物質に置き換えることを特徴としたプロ
    リルエンドペプチダーゼ阻害剤。
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