JP2011182742A - Composition having both dipeptidyl peptidase iv inhibitory activity in blood and secretion promotion activity of glucagon-like peptide-1 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、抗糖尿病作用をもつ消化管ホルモンであるグルカゴン様ペプチド-1(以下、GLP-1と称する)の分泌促進と血中ジペプチジルペプチダーゼ-IV阻害活性の両作用を併せ持つトウモロコシタンパク質Zein加水分解物(以下、ZeinHと称する)を有効性分として含有する、あるいはそのアミノ酸配列を有効性分として含有する糖尿病又は肥満病の予防又は治療剤に関する。
The present invention relates to corn protein Zein hydrolyzate which has both the action of promoting secretion of glucagon-like peptide-1 (hereinafter referred to as GLP-1), a gastrointestinal hormone having anti-diabetic action, and the activity of inhibiting blood dipeptidyl peptidase-IV. The present invention relates to a preventive or therapeutic agent for diabetes or obesity containing a degradation product (hereinafter referred to as ZeinH) as an active ingredient, or an amino acid sequence thereof as an active ingredient.
耐糖能異常を含むメタボリックシンドロームの蔓延は深刻な社会問題であり、有効な予防方法、治療方法の開発が望まれる。
耐糖能異常は、膵臓ベータ細胞から分泌されるインスリンの作用不全(インスリン抵抗性)あるいは、分泌不全を伴う。グルカゴン様ペプチド-1 (GLP-1) は、回腸から大腸に多く存在する消化管内分泌細胞 (L細胞) によって産生される消化管ホルモンである。L細胞より分泌された
GLP-1 (7-37)、 GLP-1 (7-36) アミドが、活性型である。その活性は、膵臓ベータ細胞からのインスリン分泌の促進、膵臓ベータ細胞の増殖促進およびアポトーシス抑制などの作用、これに加えて食欲抑制作用を有する。これらの作用から、血中で分解されにくいGLP-1アナログ(リラグルチド、エキセネチド)が、2型糖尿病治療薬や肥満症の予防として応用されている。
活性型 GLP-1 は、血中ではジペプチヂルペプチダーゼ-IV (DPP-IV)
によりN末端の2残基が速やかに切断され、不活性型となるため活性型 GLP-1 の半減期は約2分と短い(非特許文献1)。GLP-1 半減期を延ばすことを目的として、血中の
DPP-IV を阻害する薬剤もまた、糖尿病治療薬として導入されている。しかし、食品として食べるもので血中の DPP-IV を阻害する例は、今までに報告されていない。
一方、 GLP-1 分泌を促進する物質として、糖質、脂質等がよく知られているが、肥満予防、耐糖能改善という目的においては、これらの成分の過剰摂取は、メタボリックシンドロームの病因となるため適当ではない。
GLP-1 の分泌を促進して血糖上昇を抑制する薬剤(非特許文献2)、遊離アミノ酸(グルタミン)(非特許文献3)の報告例はあるが、食品として食べるものでこれを実現した例はない。
食品ペプチドが GLP-1 分泌を促進することについては、過去に報告例がある(非特許文献4)が、これを介したインスリン分泌促進、耐糖能改善の作用は報告されていない。申請者らの実験においても
in vitro での分泌誘導活性は確認できるが、in vivoでの作用は起こらないことを見いだしている。
GLP-1の半減期を延ばす目的で、DPP-IVを阻害する薬剤(DPP-IV阻害剤)が多く開発されている。たとえば、シタグリプリンは、日本国内で2009年に販売が開始された最初の
DPP-IV 阻害剤である。食品においては,チーズ由来のペプチドが、 in vitro で DPP-IV 阻害活性を持つ(特許文献1)ことが示されているが、
in vivo で GLP-1 の半減期を伸ばすことによって、その作用増強を示す報告はない。
Zein とは、トウモロコシのタンパク質成分中の約 50% を占める分子量
24,000 の疎水性タンパク質で、水に不溶でアルコールに可溶性のプロラミンファミリーに属する。消化管での分解を受けにくいことから、代表的難消化性たんぱく質として知られる。(非特許文献5)
The spread of metabolic syndrome including impaired glucose tolerance is a serious social problem, and the development of effective preventive and therapeutic methods is desired.
Glucose intolerance is accompanied by a failure of insulin secreted from pancreatic beta cells (insulin resistance) or a secretion failure. Glucagon-like peptide-1 (GLP-1) is a gastrointestinal hormone produced by gastrointestinal endocrine cells (L cells) that are present in large amounts in the ileum and large intestine. Secreted from L cells
GLP-1 (7-37), GLP-1 (7-36) Amides are active forms. Its activity has effects such as promotion of insulin secretion from pancreatic beta cells, promotion of proliferation of pancreatic beta cells and suppression of apoptosis, as well as an appetite suppression effect. Because of these effects, GLP-1 analogs (liraglutide, exenetide) that are not easily degraded in blood have been applied as therapeutic agents for type 2 diabetes and prevention of obesity.
Active GLP-1 is dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV) in blood
As a result, the N-terminal 2 residues are rapidly cleaved and become inactive, so that the half-life of active GLP-1 is as short as about 2 minutes (Non-patent Document 1). GLP-1 In the blood for the purpose of extending the half-life
Drugs that inhibit DPP-IV have also been introduced as anti-diabetic drugs. However, there have been no reports of food-based foods that inhibit DPP-IV in the blood.
On the other hand, carbohydrates, lipids, etc. are well known as substances that promote GLP-1 secretion. However, for the purpose of preventing obesity and improving glucose tolerance, excessive intake of these components causes the pathogenesis of metabolic syndrome. Therefore, it is not appropriate.
There are reported examples of drugs that promote the secretion of GLP-1 to suppress the increase in blood sugar (Non-patent Document 2) and free amino acids (glutamine) (Non-patent Document 3), but this is achieved by eating foods. There is no.
There have been reports on food peptides that promote GLP-1 secretion in the past (Non-Patent Document 4), but no effect of promoting insulin secretion or improving glucose tolerance via this has been reported. In the experiment of applicants
Although in vitro secretion-inducing activity can be confirmed, it has been found that no in vivo action occurs.
Many drugs that inhibit DPP-IV (DPP-IV inhibitors) have been developed for the purpose of extending the half-life of GLP-1. For example, sitagliplin is the first product that was launched in Japan in 2009
DPP-IV inhibitor. In foods, cheese-derived peptides have been shown to have DPP-IV inhibitory activity in vitro (Patent Document 1).
There are no reports showing enhanced effects by increasing the half-life of GLP-1 in vivo.
Zein is a molecular weight that accounts for about 50% of protein components in corn.
24,000 hydrophobic proteins belonging to the prolamin family which is insoluble in water and soluble in alcohol. It is known as a typical indigestible protein because it is less susceptible to degradation in the digestive tract. (Non-Patent Document 5)
解決しようとする問題点は、慢性疾患である糖尿病、肥満症の予防、治療法として、長期間摂取可能で、安全性の高い食品や食品に準じた有用物質を開発することである。
消化管ホルモンGLP-1は、上述のように糖尿病、肥満症の予防、治療に効果的な生理作用を有するが,消化管内分泌細胞からの分泌を高めるだけでは有効性は低く、血中での分解を抑えることがその作用を十分発揮させるためには必須である。しかし、この両方を併せ持ち、なおかつ食品として安全に摂取できる成分はこれまで無かった。本発明は、GLP-1分泌促進と分解抑制の両作用を併せ持つ素材により、安全で効果の高い糖尿病、肥満病の予防又は治療剤を提供することを課題とする。
The problem to be solved is to develop foods that can be ingested for a long period of time as a preventive and therapeutic method for chronic diseases such as diabetes and obesity, and highly safe foods and useful substances based on foods.
As mentioned above, the gastrointestinal hormone GLP-1 has an effective physiological action for the prevention and treatment of diabetes and obesity, but it is not effective only by increasing secretion from the gastrointestinal endocrine cells, and it is not effective in blood. Suppressing the decomposition is essential for fully exerting the action. However, there has been no ingredient that has both of these and can be safely ingested as a food. An object of the present invention is to provide a safe and highly effective preventive or therapeutic agent for diabetes and obesity by using a material having both GLP-1 secretion promotion and degradation inhibition.
上記の課題解決のため,発明者らは、GLP-1の分泌を強く促進するペプチドを in vitro および in vivo において鋭意探索し、トウモロコシたんぱく質 Zein
のパパイン加水分解物 (ZeinH) にその作用が有ることを発見した。さらにこのペプチドをラット腸管に投与することで、 GLP-1 の分泌が促進され、それによってインスリン分泌促進が起こり、その結果、血糖上昇抑制作用が有ることを見出した。この時、ZeinH投与により同時に血中のDPP-IV活性が低下することを見出し、これには、
ZeinH による DPP-IV 阻害が関与することを突き止め、さらに、この阻害作用が血糖上昇抑制には必須であることも突き止めた。このDPP-IV阻害活性を有するペプチドとして、
Zein 配列中に含まれるDPP-IVに認識されるペプチドを同定して、本発明を完成させた。さらに、 ZeinH は経口投与によっても血糖上昇を抑制を示した。
DPP-IV阻害活性を有するペプチドとして, Zei n中に含まれる、プロリン (Pro)
またはアラニン (Ala)を含む、アミノ酸鎖長2から5のペプチドが有効であり,例えば Leu-Pro-Phe というトリペプチドを用いることができる。また、このトリペプチドにGLP-1
分泌促進作用があることも明らかにした。
In order to solve the above problems, the inventors have eagerly searched in vitro and in vivo for a peptide that strongly promotes the secretion of GLP-1, and obtained the corn protein Zein.
Of papain hydrolyzate (ZeinH) was found to have this effect. Furthermore, it was found that administration of this peptide to the rat intestinal tract promotes GLP-1 secretion, thereby promoting insulin secretion, and as a result, has an effect of suppressing blood glucose elevation. At this time, it was found that administration of ZeinH simultaneously decreased the DPP-IV activity in the blood,
We found that inhibition of DPP-IV by ZeinH was involved, and that this inhibitory action was essential for the suppression of blood glucose elevation. As a peptide having this DPP-IV inhibitory activity,
A peptide recognized by DPP-IV contained in the Zein sequence was identified to complete the present invention. In addition, ZeinH also suppressed the increase in blood glucose even after oral administration.
Proline (Pro) contained in Zein as a peptide with DPP-IV inhibitory activity
Alternatively, a peptide having an amino acid chain length of 2 to 5 containing alanine (Ala) is effective. For example, a tripeptide called Leu-Pro-Phe can be used. In addition, GLP-1
It was also revealed that it has a secretory promoting effect.
本発明は、GLP−1分泌の促進に加え、血中DPP-IV阻害を併せ持つことで、血糖値の上昇を効果的に抑制することができることから、これを含む経口組成物は血糖値上昇抑制用経口組成物として、また抗肥満用経口組成物として、肥満や糖尿病の予防、治療に利用することができる。
DPP-IV を阻害することで,GLP-1 の他に、GIP (Glucose
dependent insulinotropic polypeptide)、およびGLP-2 (Glucagon lilke-peptide-2)の作用も維持される。GIP
は、GLP-1 と同様にインスリン分泌促進作用を有することから,糖尿病の予防、治療に利用できる。GLP-2 は、腸管上皮の増殖作用、骨成長作用などを持つことから、DPP-IV
阻害ペプチドにより、これらにも利用できる。
In the present invention, in addition to the promotion of GLP-1 secretion, the blood DPP-IV inhibition is combined to effectively suppress an increase in blood glucose level. As an oral composition for use, and as an oral composition for anti-obesity, it can be used for the prevention and treatment of obesity and diabetes.
By inhibiting DPP-IV, in addition to GLP-1, GIP (Glucose
The actions of dependent insulinotropic polypeptide) and GLP-2 (Glucagon lilke-peptide-2) are also maintained. GIP
Can be used for the prevention and treatment of diabetes because it has an insulin secretion-promoting effect similar to GLP-1. GLP-2 has a proliferative action of the intestinal epithelium and a bone growth action, so DPP-IV
Inhibitory peptides can also be used for these.
トウモロコシZein加水分解物をラット腸管内に投与してグルカゴン様ペプチド-1(GLP-1)の分泌促進活性を証明した。
実験においては、対照組成物として、水および、過去にGLP-1分泌活性が報告(非特許文献4)されている肉たんぱく質加水分解物(肉ペプトン)を用いた。
<実験方法>
<投与した組成物>
トウモロコシZein加水分解物(ZeinH)の調製。トウモロコシZein(東京化成)を純水に懸濁し、pHを7.0から7.2に調製後、パパイン(アサヒビール社製パパインF)を対基質0.5%にて添加し、55℃にて60分間振盪した。振盪後に100℃、20分間の加熱処理を行ないパパインを失活させた。その後、濾過、遠心分離により沈殿物を除去し、0.45マイクロメートルのメンブレンフィルターにて最終濾過したものを凍結乾燥し、
Zein 加水分解物 (ZeinH) を得た。このもの 500 mgを 2 mL の水で溶解した。肉たんぱく質加水分解物 (MHY) の調製。肉ペプトン(Sigma社)
500 mg を 2 mL の水で溶解した。
<実験動物および投与とサンプリング方法>
実験動物は、 SD 系、雄ラット、7週齢を用いた。ラットの頸静脈と回腸に、それぞれ採血用と試料投与用のカニューレを麻酔下で留置し、皮下を通して頸背部に固定した。一夜絶食後に腹腔内グルコース負荷試験
(IPGTT) を実施した。試験組成物( 500 mg 乾重量を水2mLに溶解したもの)を、上記処置の回復後、無麻酔下で回腸カニューレにて直接腸内へ投与した。その30分後にグルコース(1g/kg
体重)を腹腔内投与した(0分)。
<血液の採取と分析>
頸静脈へ留置したカニューレを用いて、頸静脈血を経時的に採取した。
採取した血液より、遠心分離により血漿を回収し、血糖値をグルコース測定キット(和光純薬工業、グルコース C-IIテストキット)により測定した。Enzyme linked-immuno solvent assay (ELISA) により、インスリン濃度(シバヤギ社)、Total
GLP-1 濃度(矢内原研究所)、活性型GLP-1濃度(リンコ社)を測定した。
Corn Zein hydrolyzate was administered into the rat intestine to prove the secretion promoting activity of glucagon-like peptide-1 (GLP-1).
In the experiment, water and a meat protein hydrolyzate (meat peptone) whose GLP-1 secretion activity was reported in the past (Non-patent Document 4) were used as a control composition.
<Experiment method>
<Administered composition>
Preparation of corn Zein hydrolyzate (ZeinH). Corn Zein (Tokyo Kasei) is suspended in pure water and adjusted to pH 7.0 to 7.2, and then papain (Papain F manufactured by Asahi Breweries) is added to the substrate at 0.5%, and 60 ° C. at 55 ° C. Shake for minutes. After shaking, heat treatment was performed at 100 ° C. for 20 minutes to deactivate papain. Thereafter, the precipitate is removed by filtration and centrifugation, and the final filtered product with a 0.45 micrometer membrane filter is lyophilized,
Zein hydrolyzate (ZeinH) was obtained. 500 mg of this was dissolved in 2 mL of water. Preparation of meat protein hydrolyzate (MHY). Meat peptone (Sigma)
500 mg was dissolved with 2 mL of water.
<Experimental animal and administration and sampling method>
The experimental animals used were SD strains, male rats, and 7 weeks old. In the rat jugular vein and ileum, blood collection and sample administration cannulas were placed under anesthesia, respectively, and fixed subcutaneously to the back of the neck. An intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT) was performed after an overnight fast. The test composition (500 mg dry weight dissolved in 2 mL of water) was administered directly into the intestine via the ileal cannula without anesthesia after the treatment was recovered. 30 minutes later, glucose (1 g / kg
(Body weight) was administered intraperitoneally (0 min).
<Collecting and analyzing blood>
Using a cannula placed in the jugular vein, jugular vein blood was collected over time.
Plasma was collected from the collected blood by centrifugation, and the blood glucose level was measured with a glucose measurement kit (Wako Pure Chemical Industries, Glucose C-II test kit). By enzyme linked-immuno solvent assay (ELISA), insulin concentration (Shibayagi), Total
GLP-1 concentration (Yanaihara Laboratory) and active GLP-1 concentration (Rinco) were measured.
<結果>
グルコース腹腔内投与の30分前に頸静脈血を採取(マイナス30分)し、回腸部位に下記の3種のサンプル溶液をそれぞれ投与した。グルコース溶液を腹腔内投与
(1 g/kg) した時点を0分とし、グルコース投与後、15、30、60分後の頸静脈血を採取した。
ZeinH 、 肉ペプトンの回腸部位への投与は、いずれも Total GLP-1
の有意な分泌増加を示した(図3)。ZeinH 投与群の方が肉ペプトン投与群よりもやや高値を示したが、グルコース負荷60分後を除いては両群間に統計的に有意な差はなかった。
しかしながら、血糖値については、ZeinH 投与群のみで上昇抑制が見られた(図1)。その際のインスリンレベルは、ZeinH
投与群が、他の2群よりも高値を示した(図2)。これにより、ZeinH がインスリン分泌を強く促進して血糖上昇を抑制することが示された。
<Result>
Thirty minutes before the intraperitoneal administration of glucose, jugular vein blood was collected (minus 30 minutes), and the following three sample solutions were respectively administered to the ileum site. The time when the glucose solution was intraperitoneally administered (1 g / kg) was set to 0 minute, and jugular vein blood was collected 15, 30, and 60 minutes after glucose administration.
ZeinH and meat peptone all administered to the ileum site, Total GLP-1
(Fig. 3). The ZeinH administration group showed a slightly higher value than the meat peptone administration group, but there was no statistically significant difference between the two groups except after 60 minutes of glucose load.
However, the increase in blood glucose level was observed only in the ZeinH administration group (FIG. 1). The insulin level at that time is ZeinH
The administration group showed a higher value than the other two groups (FIG. 2). Thus, it was shown that ZeinH strongly promotes insulin secretion and suppresses an increase in blood sugar.
Total
GLP-1の変動にZeinH、肉ペプトン投与群間に違いが見られなかったことから、活性型の GLP-1(Active GLP-1) を測定したところ、ZeinH
投与群において、0分時(ZeinH 投与30分後)に他の群よりも顕著に高い値を示した(図4)。この高い活性型GLP-1レベルにより、インスリン分泌が誘導されたと考えられる。
Total GLP-1のレベルが同程度であるにも関わらず、活性型GLP-1がZeinH
投与群において高いということは、ZeinH と肉ペプトンのGLP-1 分泌活性は同程度であるが、ZeinH 投与群では、血中に分泌されたGLP-1 が、活性を維持していたことを示している。GLP-1
は血中においてDPP-IVにより速やかに分解され不活性型となることから、この結果は、ZeinH 投与群で血中DPP-IV活性が抑制された可能性が考えられた。そこで、ZeiH
投与後の血中DPP-IV 活性を測定する試験を行った。
Total
Since there was no difference in the variation of GLP-1 between ZeinH and meat peptone administration groups, active GLP-1 (Active GLP-1) was measured.
In the administration group, the value was significantly higher than that of the other groups at 0 minutes (30 minutes after administration of ZeinH) (FIG. 4). It is considered that insulin secretion was induced by this high active GLP-1 level.
Although the level of Total GLP-1 is similar, active GLP-1 is
High in the administration group indicates that ZeinH and meat peptone have similar GLP-1 secretion activities, but in the ZeinH administration group, GLP-1 secreted in the blood maintained the activity. ing. GLP-1
Is rapidly degraded by DPP-IV in the blood and becomes inactive. This result suggests that blood DPP-IV activity may be suppressed in the ZeinH administration group. So, ZeiH
A test was conducted to measure blood DPP-IV activity after administration.
さらに次の実験を行った。トウモロコシZein加水分解物を麻酔下ラット腸管内に投与して血中ジペプチジルペプチダーゼ-IV(DPP-IV)
阻害活性を証明した。
実験においては、対照組成物として、水および、過去にGLP-1分泌活性が報告(非特許文献4)されている肉たんぱく質加水分解物(肉ペプトン)を用いた。
実験動物は、SD系、雄ラット、7週齢を用いた。一夜絶食後にラットを麻酔下で回復し、回腸静脈に採血用のカニューレを留置した。回腸結紮ループを作製し、水2mL、ZeinH
溶液またはMHY溶液 (500 mgを水2mLに溶解したもの)を結紮ループ内に投与した。その30分後にグルコース(1 g/kg 体重)を腹腔内投与した(0分)。
サンプル投与前(マイナス30分)から、投与後60分まで経時的に回腸静脈血を採取した。
採取した血液より血漿を分離し、Gly-Pro p-nitroanilide
p-toluenesulfonate saltを用いて血漿中DPP-IV活性を測定した。
Furthermore, the following experiment was conducted. Corn Zein hydrolyzate is administered into the intestine of rats under anesthesia and blood dipeptidyl peptidase-IV (DPP-IV)
Inhibitory activity was demonstrated.
In the experiment, water and a meat protein hydrolyzate (meat peptone) whose GLP-1 secretion activity was reported in the past (Non-patent Document 4) were used as a control composition.
The experimental animals used were SD strains, male rats, and 7 weeks old. After fasting overnight, the rats were recovered under anesthesia and a blood cannula was placed in the ileal vein. Make ileal ligation loop, water 2mL, ZeinH
Solution or MHY solution (500 mg dissolved in 2 mL water) was administered into the ligation loop. Thirty minutes later, glucose (1 g / kg body weight) was intraperitoneally administered (0 minute).
Ileal venous blood was collected over time from before the sample administration (minus 30 minutes) to 60 minutes after administration.
Plasma is separated from the collected blood, and Gly-Pro p-nitroanilide
Plasma DPP-IV activity was measured using p-toluenesulfonate salt.
実験結果、ZeinH の回腸部位への投与により、0分(腹腔内グルコース投与直前)での腸間膜静脈血中のDPP-IV活性の有意な低下が認められた(図5)。水投与、肉ペプトン投与群では変化が見られなかったことから、ZeinH
に含まれるペプチドが腸管より吸収されて腸間膜静脈血中の DPP-IV を阻害していることが示唆された。この DDP-IV 活性の低下が、活性型 GLP-1 の上昇に寄与していると考えられる。DPP-IVは恒常的に血中に存在することから、
ZeinH がその分泌、合成を抑制したというよりは、腸管から吸収された ZeinH のペプチド断片が血中において DPP-IV を阻害したことを示唆している。すなわち
ZeinH は、管腔内で GLP-1 の分泌を促進し、さらに吸収された断片が DPP-IV を阻害して GLP-1 の作用を維持、増強することが示唆された。
As a result of the experiment, administration of ZeinH to the ileum site showed a significant decrease in DPP-IV activity in mesenteric venous blood at 0 minutes (immediately before intraperitoneal glucose administration) (FIG. 5). There was no change in the water and meat peptone groups.
It was suggested that the peptides contained in the drug were absorbed from the intestinal tract and inhibited DPP-IV in mesenteric venous blood. This decrease in DDP-IV activity is thought to contribute to the increase in active GLP-1. Because DPP-IV is constantly present in the blood,
Rather than suppressing the secretion and synthesis of ZeinH, it was suggested that a peptide fragment of ZeinH absorbed from the intestine inhibited DPP-IV in the blood. Ie
It was suggested that ZeinH promotes secretion of GLP-1 in the lumen and that the absorbed fragments inhibit DPP-IV to maintain and enhance GLP-1 action.
Zeinに含まれるペプチド配列の血中DPP-IV活性への影響 Effect of peptide sequence contained in Zein on blood DPP-IV activity
<実験方法>
DPP-IVは、N末端より2残基目のプロリン(Pro)またはアラニン(Ala)を認識して、基質であるペプチドを加水分解する。Diprotin
A (DPA)は、Ile-Pro-Ile の配列を持ち、DPP-IV阻害作用を持つトリペプチドである(非特許文献6)。トウモロコシZein のアミノ酸(図6、非特許文献7)には、Leu-Pro-Phe
(LPF、図6下線部)という配列が5カ所含まれ、このトリペプチドが腸管より吸収されて血中でのDPP-IV 阻害に寄与する可能性が考えられた。
LPF のDPP-IV 阻害活性を調べるため、各種トリペプチド共存下で、ラット血漿のDPP-IV活性を上記と同様の手法により測定した。
1 MAAKIFSILM LLALSACVLD ATIFPQYSQA PIAALLPPYL PSMTASVCEN
PTLQPYRLQQ
61 AIATSNLPLS PLLFQQSPAL SLVQSLVQTI
RAQQLQQLVL PLINQVALAN LSPYSQQQQF
121 LPFNQLSTLN LAAYLQQQLL PFSQLATAYS
QQQQFLPFNQ LAALNPAAYL QQQILLPFGQ
181 LATTNRASFL TQQQLLPFYQ QFSANPATLL
QLQQLLPFVQ LALTNPAAFY QQHIIGGAIF
図6 Zeinのアミノ酸配列(NCBI Reference Sequence: NP_001105888.1より)
DPP-IV recognizes proline (Pro) or alanine (Ala), the second residue from the N-terminus, and hydrolyzes the substrate peptide. Diprotin
A (DPA) is a tripeptide having an Ile-Pro-Ile sequence and having a DPP-IV inhibitory action (Non-patent Document 6). The amino acid of corn Zein (Fig. 6, Non-Patent Document 7) contains Leu-Pro-Phe.
5 sequences (LPF, underlined in FIG. 6) were included, and it was considered that this tripeptide may be absorbed from the intestinal tract and contribute to DPP-IV inhibition in blood.
In order to examine the DPP-IV inhibitory activity of LPF, rat plasma DPP-IV activity was measured in the same manner as described above in the presence of various tripeptides.
1 MAAKIFSILM LLALSACVLD ATIFPQYSQA PIAALLPPYL PSMTASVCEN
PTLQPYRLQQ
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Fig. 6 Amino acid sequence of Zein (from NCBI Reference Sequence: NP_001105888.1)
<結果>
ラット血漿を用いたDPP-IV活性測定において、DPA、LPF、グルタチオン(ガンマ-Glu-Cys-Gly:
GSH)を300 microM共存させることにより、DPAでは80%強の阻害作用が見られ、LPFは50%程度の阻害作用を示した(図7)。同様のトリペプチドであるGSHは全く阻害作用を示さなかった。また、濃度依存性の検討により,50%阻害濃度(IC50)は、DPAでは18
microM、LPFでは205 microMであることが示された(図8)。これにより、トウモロコシZeinに含まれるトリペプチドLPFが、DPP-IV阻害活性を持つことが初めて見出された。LPFがどの程度血中に移行して、図5で見られたDPP-IV阻害に寄与しているかは不明であるが、腸間膜静脈中でDPP-IVの活性を阻害することで、管腔内のZeinHの促進によって腸間膜静脈血中に分泌された活性型GLP-1の分解を抑制している可能性が示唆された。
<Result>
In DPP-IV activity measurement using rat plasma, DPA, LPF, glutathione (gamma-Glu-Cys-Gly:
When GSH) was allowed to coexist with 300 microM, DPA showed an inhibitory action of over 80%, and LPF showed an inhibitory action of about 50% (FIG. 7). A similar tripeptide, GSH, showed no inhibitory effect. In addition, 50% inhibitory concentration (IC50) was found to be 18 for DPA.
In microM and LPF, it was shown to be 205 microM (FIG. 8). Thus, the tripeptide LPF contained in maize Zein was found for the first time to have DPP-IV inhibitory activity. It is unclear how much LPF has migrated into the blood and contributed to the DPP-IV inhibition seen in FIG. 5, but by inhibiting the activity of DPP-IV in the mesenteric vein, It was suggested that the degradation of active GLP-1 secreted in mesenteric venous blood may be suppressed by promotion of intracavitary ZeinH.
ペプチドLPFのGLP-1分泌作用を調べた。
マウス大腸由来のGLP-1産生細胞株GLUTagを、10% FBSを含むDulbecco's
modified Eagle's mediumにて、37℃、5% CO2存在下で培養した。GLUTag細胞を48ウェルプレートに、サブコンフルエントになるまで2-3日間培養した。サンプル添加前に、Hepesバッファー(140
mM NaCl, 4.5 mM KCl, 20 mM Hepes, 1.2 mM CaCl2, 1.2 mM MgCl2, 10 mM D-glucose,
0.1% BSA, pH 7.4)にてウェルを洗浄し、サンプルを同バッファーに溶解し、サンプル溶液80マイクロリットル添加し、37℃にて60分間インキュベーションした。サンプルとして、3.33
mM LPFを用いた。これはZeinH 20 mg/mLに含まれるLPFの濃度に相当する。また、陰性対照としてHepesバッファー(Blk)、陽性対照として脱分極刺激によりGLP-1分泌を誘導する70
mM KCl溶液を用いた。上清を回収後、遠心分離(800 x g、5分、 4℃)により細胞を沈殿させ、その上清70 マイクロリットルを回収、凍結保存した。上清中のGLP-1濃度を市販のEnzyme
immuno assay kit (矢内原研究所)にて測定した。
The GLP-1 secretion action of peptide LPF was examined.
GLP-1-producing cell line GLUTag derived from mouse large intestine, Dulbecco's containing 10% FBS
The cells were cultured in modified Eagle's medium at 37 ° C in the presence of 5% CO2. GLUTag cells were cultured in 48-well plates for 2-3 days until sub-confluent. Before adding the sample, add Hepes buffer (140
mM NaCl, 4.5 mM KCl, 20 mM Hepes, 1.2 mM CaCl2, 1.2 mM MgCl2, 10 mM D-glucose,
The wells were washed with 0.1% BSA, pH 7.4), the sample was dissolved in the same buffer, 80 microliters of the sample solution was added, and the mixture was incubated at 37 ° C. for 60 minutes. As a sample, 3.33
mM LPF was used. This corresponds to the concentration of LPF contained in ZeinH 20 mg / mL. In addition, GLP-1 secretion is induced by Hepes buffer (Blk) as a negative control and depolarization stimulation as a positive control.
mM KCl solution was used. After recovering the supernatant, the cells were precipitated by centrifugation (800 × g, 5 minutes, 4 ° C.), and 70 microliters of the supernatant was recovered and stored frozen. The GLP-1 concentration in the supernatant was measured using a commercially available Enzyme.
Measured with an immuno assay kit (Yanaihara Laboratory).
<結果>
ペプチドLPF (3.33 mM) により、70 mM KClと同程度の有意な GLP-1
分泌量の増加が観察された(図9)。 20 mg/ml の ZeinH 場合、対照区(Blk) の3から4倍の GLP- 1分泌増加を示すことから、ZeinH中の
GLP-1 分泌活性は LPF のみに依存するものではないが、LPF そのものが GLP-1 分泌促進作用を持つことが示された。即ち、LPF は、GLP-1 分泌促進と、DPP-IV
阻害の両作用を併せ持つペプチドであることが明らかとなった。
GLUTag 細胞からの GLP-1 分泌を促進するオリゴペプチドとして、ガンマ−Glu−Cys−Gly(グルタチオン)、ガンマ−Glu−Cys(ガンマEC)が報告されている(特許文献2)が、これらは
20 mM の濃度で GLP-1 分泌を促進したことから、これに比較すると LPF は高い活性持つといえる。
<Result>
With peptide LPF (3.33 mM), significant GLP-1 comparable to 70 mM KCl
Increased secretion was observed (FIG. 9). In the case of 20 mg / ml ZeinH, GLP-1 secretion increased 3 to 4 times that in the control group (Blk).
Although GLP-1 secretion activity does not depend only on LPF, it was shown that LPF itself has GLP-1 secretion promoting action. That is, LPF promotes GLP-1 secretion and DPP-IV
It was revealed that the peptide has both inhibitory effects.
As oligopeptides that promote GLP-1 secretion from GLUTag cells, gamma-Glu-Cys-Gly (glutathione) and gamma-Glu-Cys (gamma EC) have been reported (Patent Document 2).
Compared to this, LPF has higher activity because it promoted GLP-1 secretion at a concentration of 20 mM.
<実験方法>SD系雄ラット、7週齢を用い、一夜絶食後に腹腔内グルコース負荷試験(IPGTT)を実施した。水(8mL/kg体重)、ZeinH溶液(2および4g/kg)をフィーディングチューブを用いて経口投与し、その15分後にグルコース溶液を腹腔内投与した。グルコース投与時を0分として、マイナス15分(サンプル投与直前)、0、15、30、60、90、120分においてラット尾静脈より血液を採取し、血漿中のグルコース濃度を上記と同様に測定した。
<結果>ZeinH経口投与により、濃度依存的に血糖上昇が抑制された(図10)。グルコース負荷後15分、30分において、2g/kg投与により水投与群(Control)に比べて血糖値は有意に低値を示し、4g/kg投与群ではさらに2g/kg投与群も有意な低値を示した。ここではグルコースを腹腔内投与していることから、ZeinHの作用はグルコース吸収を抑制したものではなく、GLP-1、インスリン分泌を介したものであると考えられる。これにより、ZeinHは経口投与によっても血糖上昇抑制作用を有する事が明らかとなった。
<Experimental Method> An intraperitoneal glucose tolerance test (IPGTT) was performed after overnight fasting using SD male rats, 7 weeks old. Water (8 mL / kg body weight) and ZeinH solution (2 and 4 g / kg) were orally administered using a feeding tube, and a glucose solution was intraperitoneally administered 15 minutes later. Blood was collected from the rat tail vein at minus 15 minutes (immediately before sample administration), 0, 15, 30, 60, 90, and 120 minutes, and the glucose concentration in plasma was measured in the same manner as above. did.
<Results> ZeinH was orally administered to suppress the increase in blood glucose concentration-dependently (FIG. 10). At 15 and 30 minutes after glucose loading, the blood glucose level was significantly lower by administration of 2 g / kg compared to the water administration group (Control), and the 2 g / kg administration group was also significantly lower in the 4 g / kg administration group. The value is shown. Here, since glucose is administered intraperitoneally, the action of ZeinH is not suppressed glucose absorption, but is thought to be mediated by GLP-1 and insulin secretion. As a result, it was clarified that ZeinH has an inhibitory effect on blood glucose elevation even by oral administration.
糖尿病および肥満の予防食品および治療食品および治療剤
Foods and therapeutic agents for preventing and treating diabetes and obesity
トウモロコシZeinのパパイン加水分解物
トウモロコシZeinタンパクを、水に懸濁し、パパインを対基質濃度0.5%で添加し、55℃で60分間反応させた。この反応上清を凍結乾燥したものをZein加水分解物(ZeinH)とした。
Corn Zein Papain Hydrolyzate Corn Zein protein was suspended in water, papain was added at a substrate concentration of 0.5%, and reacted at 55 ° C. for 60 minutes. The reaction supernatant was lyophilized to obtain a Zein hydrolyzate (ZeinH).
Claims (4)
Foods for preventing and treating foods and therapeutic agents for diabetes and obesity comprising the components according to claim 1, claim 2 or claim 3.
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013065832A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | 株式会社ニッピ | Dpp-4 inhibitor |
JP5872725B1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-03-01 | ヤマキ株式会社 | Dipeptidyl peptidase IV inhibitory composition derived from bonito |
JP2020000014A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | サンスター株式会社 | Tripeptide-containing composition |
CN113845567A (en) * | 2021-11-09 | 2021-12-28 | 浙江海洋大学 | Dipeptidyl peptidase IV inhibition oligopeptide for tuna roe |
CN114213504A (en) * | 2021-12-24 | 2022-03-22 | 西南医科大学 | Compound with anti-diabetic activity and application thereof |
CN118078958A (en) * | 2024-03-14 | 2024-05-28 | 广东海洋大学 | Oyster peptide and anthocyanin cooperative assembly compound and application thereof |
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2010
- 2010-03-10 JP JP2010053383A patent/JP2011182742A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013065832A1 (en) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | 株式会社ニッピ | Dpp-4 inhibitor |
JPWO2013065832A1 (en) * | 2011-11-04 | 2015-04-02 | 株式会社ニッピ | DPP-4 inhibitor |
US9340579B2 (en) | 2011-11-04 | 2016-05-17 | Nippi, Incorporated | DPP-4 inhibitor |
JP5872725B1 (en) * | 2015-02-26 | 2016-03-01 | ヤマキ株式会社 | Dipeptidyl peptidase IV inhibitory composition derived from bonito |
JP2016164136A (en) * | 2015-02-26 | 2016-09-08 | ヤマキ株式会社 | Dipeptidyl peptidase iv inhibitory composition derived from dried bonito |
JP2020000014A (en) * | 2018-06-25 | 2020-01-09 | サンスター株式会社 | Tripeptide-containing composition |
JP7068942B2 (en) | 2018-06-25 | 2022-05-17 | サンスター株式会社 | Tripeptide-containing composition |
CN113845567A (en) * | 2021-11-09 | 2021-12-28 | 浙江海洋大学 | Dipeptidyl peptidase IV inhibition oligopeptide for tuna roe |
CN113845567B (en) * | 2021-11-09 | 2023-07-14 | 浙江海洋大学 | Tuna roe dipeptidyl peptidase IV inhibition oligopeptide |
CN114213504A (en) * | 2021-12-24 | 2022-03-22 | 西南医科大学 | Compound with anti-diabetic activity and application thereof |
CN118078958A (en) * | 2024-03-14 | 2024-05-28 | 广东海洋大学 | Oyster peptide and anthocyanin cooperative assembly compound and application thereof |
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