説明

ホスホリパーゼCおよびそれを用いたリン脂質の分解方法

【課題】安全性が高く、食品分野にも安心して利用することができ、かつ中性領域でも活性を示すホスホリパーゼCおよびこれを用いてリン脂質を分解する方法を提供する。
【解決手段】モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリを粉砕して濾過した濾液、あるいは遠心分離した際の上澄み液を、アセトンなどの有機溶媒と混合したのち、沈殿物を必要に応じて、凍結乾燥等することにより、粗酵素として抽出する。リン脂質を分解する際に酵素として用いる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、新規なホスホリパーゼCおよびそれを用いたりん脂質の分解方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ホスホリパーゼCは、リン脂質のリン酸ジエステル結合を加水分解する酵素である。これまで、各種ホスホリパーゼCが知られており、例えば、細菌由来のホスホリパーゼCでは、シュードモーナス・シュルキリエンシス(Psudomonus schuylkilliensis)、ブルコールデリア・シュードマレイ(Bulkholderia pseudomallei)、バチラス・セレウス(Bacillus cereus)、スタフィロコッカス・アウレウス(Staphylococcus aureus)、クロストリディウム・ぺルフリンゲンス(Clostridium perfringens)が報告されている(例えば、非特許文献1〜4、特許文献1参照)。また、放線菌由来のホスホリパーゼCでは、ストレプトマイセス・ハチジョウエンシス(Streptomyces hachijyoensis)が報告されている(例えば、特許文献2参照)。更に、酵母由来のホスホリパーゼCでは、キャンディダ・アルビカンス(Candida albicans)、サッカロマイセス・セレビシアエ(Saccharomyces cerevisiae)が報告されている(例えば、非特許文献5,6参照)。加えて、カビ由来のホスホリパーゼCでは、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・サイトイ(Aspergillus saitoi)が報告されている(例えば、非特許文献7、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭50−107183号公報
【特許文献2】特開昭49−55893号公報
【特許文献3】特開2000−166543号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】コルブスリサテら(KorbsrisateS. et. al.)「ジャーナル・オブ・クリニカル・マイクロバイオロジー」(Jounalof ClinicalMicrobiology)1999年、37巻、p.3742−3745
【非特許文献2】タンら(TanC. et. al.)「プロテイン・エクスプレッション・アンド・ピューリフィケイション」(ProteinExpression and Purification)1997年、10巻、p.365−372
【非特許文献3】ダウガーティーら(DaughertyS. et. al.)「インフェクション・アンド・イミュニティー」(Infectionand Immunity)1993年、61巻、p.5078−5089
【非特許文献4】ティットバールら(TitballR. et. al.)「インフェクション・アンド・イミュニティー」(Infectionand Immunity)1989年、57巻、p.367−376
【非特許文献5】アンダルツら(AndaluzE. et. al.)「イースト」(Yeast)2001年、18巻、p.711−721
【非特許文献6】パイネら(PayneW. et. al.)「モレキュラー・アンド・セルラー・バイオロジー」(Molecularand CellularBiology)1993年、13巻、p.4351−4364
【非特許文献7】マツオカら(MatsuokaS. et. al.)「バイオテクノロジー・アンド・アプライドバイオケミストリー」(Biotechnologyand AppliedBiochemistry)1987年、9巻、p.401−409
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、これらのホスホリパーゼCを生産するに際して、各種の問題が内在しており、特に微生物由来のホスホリパーゼCは、一部のものについて病原性が指摘されており、すべてのものについて安全であるということはできず、特に、食品分野に利用するには問題があった。
【0006】
また、これらのホスホリパーゼCは、ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトールのみに有効であり、また、酸性領域でのみ活性を示すという問題があった。更に、動物由来のホスホリパーゼCは、宗教的に受け入れられない国や地域があり、汎用性の観点からも問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題に基づきなされたものであり、安全性が高く、食品分野にも安心して利用することができ、中性領域でも活性を示すホスホリパーゼCおよびこれを用いてリン脂質を分解する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のホスホリパーゼCは、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されるものである。
【0009】
本発明のリン脂質の分解方法は、リン脂質に、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されるホスホリパーゼCを加えて、リン酸ジエステル結合を加水分解するものである。
【発明の効果】
【0010】
本発明のホスホリパーゼCによれば、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されたものであるので、安全性が高く、食品分野にも安心して利用することができる。また、中性領域においても活性を有するので、本発明のリン脂質の分解方法によれば、種々のリン脂質を効率よく分解することができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
本発明の一実施の形態に係るホスホリパーゼCは、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されるものである。モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されるものであるので、安全性が高く、食品分野にも安心して利用できるようになっている。
【0013】
なお、モモは、桃(学名 Amygdalus persica)であり、バラ科モモ属の落葉小高木である。春には五弁または多重弁の花を咲かせ、夏には水分が多く甘い球形の果実を実らせる中国原産の植物である。モモは食用あるいは観賞用として世界各地で栽培されている。本実施の形態に係るホスホリパーゼCは、モモの果実を原料とする。モモの品種としては、例えば、日本の市場に出回っているものでは、白桃系の桃、白鳳系の桃、果肉の黄色い黄桃、あかつき、ゆうぞら、川中島、白桃、まどか、名月などがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0014】
レタスは、キク科アキノノゲシ属の一年草または二年草であり、野菜として利用され、和名をチシャと呼ぶ植物である。レタスの品種としては、例えば、ヘッドレタス(L. s. var. capiata)−タマチシャ、リーフレタス(L. s. var. crispa)−葉チシャ、チリメンヂシャ、立ちレタス(L. s. var. longifolia)−立ちヂシャ、カッティングレタス(L. s. var. crispa)−カキヂシャ、ステムレタス(L. s. var. angustana)−茎チシャがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0015】
トマトは、ナス科ナス属の多年生であり、原産地はアンデス地方とされる緑黄色野菜の一種である。トマトの品種としては、例えば、桃色系トマト、ファースト系トマト、ミニトマト、高糖度系トマト、ミディトマト、調理用トマトがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0016】
キャベツは、アブラナ科アブラナ属の多年草であり、野菜として広く利用されている。キャベツの品種としては、例えば、日本国内で一般に消費されている玉に加え、ムラサキキャベツ、サボイキャベツ、ハボタンがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0017】
ナスは、ナス科ナス属の植物の果実である。ナスの品種としては山科なす、賀茂なす、田屋なす、十市なす、水なす、下田なす、民田なす、ていざなす、やきなすなどがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0018】
キュウリは、ウリ科キュウリ属のつる性一年草の果実である。キュウリの品種としては、例えば、白イボ系、黒イボ系、四葉(スーヨー)胡瓜、四川胡瓜、馬込半白胡瓜、高井戸節成胡瓜、加賀太胡瓜、聖護院胡瓜、毛馬胡瓜、大和三尺、ピクルス用キュウリがあり、これらのうち1種または2種以上を原料とすることができる。
【0019】
このホスホリパーゼCは、例えば、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスあるいはキュウリを粉砕して濾過した濾液、あるいは遠心分離した際の上澄み液を、アセトンなどの有機溶媒と混合したのち、沈殿物を必要に応じて、凍結乾燥等することにより、粗酵素液あるいは粗酵素粉末として抽出することができる。更に、例えば、この粗酵素を塩析、有機溶媒沈殿、透析、限外濾過、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、ゲル濾過、凍結乾燥、等電点電気泳動等の方法を、ホスホリパーゼCの理化学的性質を考慮した条件下で行うことにより、濃縮して採取することができる。なお、ホスホリパーゼCの抽出は、このような方法に限定されるものではなく、適宜専門業者が行う他の方法により行うようにしてもよい。
【0020】
モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されるホスホリパーゼCは、中性領域においても加水分解活性を有しており、リン脂質を効率的に加水分解することができる。例えば、ホスファチジルコリンを原料として、1,2−ジグリセリドとホスホコリンとを効率的に製造することができる。なお、このホスホリパーゼCを用いてリン脂質の加水分解反応を行う際に、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)を添加するようにすれば、反応性を高めることができるので好ましい。また、例えば、ホスファチジルコリンを原料として、1,2−ジグリセリドとホスホコリンとを製造したのち、水洗あるいはカラム精製などにより、ホスファチジルコリンを除去することにより、リン脂質を除去することができる。
【0021】
このように本実施の形態のホスホリパーゼCによれば、モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されたものであるので、安全性が高く、食品分野にも安心して利用することができる。また、中性領域においても活性を有するので、種々のリン脂質を効率よく分解することができる。よって、例えば、ホスファチジルコリンを原料として、1,2−ジグリセリドとホスホコリンとを効率的に製造することができる。
【実施例】
【0022】
(実施例1)
レタス(茨城県産)400gに純水600mlを加え、氷冷下にてワーリングブレンダー(ハイパワーホモジナイザー,広沢鉄工所社製)でホモジナイズ(10000rpm、1min、5回)した。これをガーゼ濾過したのち、濾液を遠心分離機(CX−250、Tomy社製)で遠心分離(10000rpm、4℃、30min)して、上澄み液を回収した。続いて、回収した上澄み液に対して2倍量の冷アセトンを撹拌しながら加え、氷冷下で1時間静置したのち、生じた沈殿を遠心分離(10000rpm,4℃,30min)して回収し、真空凍結乾燥機(VD−800F、Taitec社製)で凍結乾燥した。凍結乾燥物を氷冷させた乳鉢で微粉末にし、得られた粉末をレタスホスホリパーゼCとして、−20℃で保存した。得られたレタスホスホリパーゼCについて加水分解活性を測定したところ、81.7U/gであった。
【0023】
また、レタスに代えてトマト(桃太郎:熊本県産)、モモ(福島県産)、キャベツ(愛知県産)、ナス(会津丸:福島県産)、又はキュウリを用いたことを除き、他はレタスと同様にしてトマトホスホリパーゼC、モモホスホリパーゼC、キャベツホスホリパーゼC、ナスホスホリパーゼC、又はキュウリホスホリパーゼCをそれぞれ得た。得られた各ホスホリパーゼCについて加水分解活性を測定したところ、トマトホスホリパーゼCが49.4U/g、モモホスホリパーゼCが213U/g、キャベツホスホリパーゼCが28.1U/g、ナスホスホリパーゼCが32.6U/g、キュウリホスホリパーゼCが203U/gであった。
【0024】
なお、加水分解活性は、リン脂質(代表的には、ホスファチジルコリン)を基質として、酵素反応により遊離するリン酸を定量することによって測定した。具体的には、まず、リン脂質として1%(w/v)のホスファチジルコリン5μLと、0.2MのEDTA3μLと、50mMトリス−塩酸緩衝液(pH7.2)282μLとを混合し、37℃で5分間加熱した後、酵素液を10μL加えて撹拌し、37℃で10分間反応させた。その後、反応液を100℃で10分間加熱して、反応を停止させた。反応終了後、この反応液10μLをアルカリホスファターゼ溶液(0.2unitsのアルカリホスファターゼと、1mMのMgClと、0.1mMのZnClと、50mMのグリシン−水酸化ナトリウム緩衝液(pH9.6)との混合溶液)190μLに添加し、37℃にて20分間脱リン酸化反応を行った。その後、遊離したリン酸を定量することにより、ホスホリパーゼCの加水分解活性を求めた。これにより求めたホスホリパーゼCの1Uは、1分間に1μmolのホスホリル塩基を遊離する酵素量である。
【0025】
(比較例1)
レタスに代えてホウレンソウ(北海道産)又はネギ(埼玉県産)を用い、実施例1と同様にして、ホウレンソウホスホリパーゼC又はネギホスホリパーゼCを調製した。得られたホウレンソウホスホリパーゼCおよびネギホスホリパーゼCについても、実施例1と同様にして加水分解活性を測定したところ、どちらも加水分解活性は微弱であった。
【0026】
(実施例1と比較例1との比較)
実施例1によれば高い加水分解活性が得られたのに対して、比較例1では微弱であった。すなわち、レタス、トマト、モモ、キャベツ、ナス、又はキュウリから抽出されたホスホリパーゼCによれば、高い加水分解活性を得ることができ、リン脂質を高い効率で分解することができることがわかった。
【0027】
(実施例2)
実施例1において調製したレタスホスホリパーゼC、キャベツホスホリパーゼCおよびキュウリホスホリパーゼCについて、リン脂質として10%(w/v)のホスファチジン酸、又は10%(w/v)のホスファチジルエタノールアミンを用い、実施例1と同様にして加水分解反応を行い、加水分解活性を測定した。なお、リン脂質としてホスファチジン酸を用いた場合には、酵素反応させた後、アルカリホスファターゼ溶液で処理せずに、純水190μLに加えて遊離したリン酸を定量した。また、実施例1において調製したキュウリホスホリパーゼCについて、リン脂質としてスフィンゴミエリンを用い、実施例1と同様にして加水分解反応を行い、加水分解活性を測定した。
【0028】
その結果、リン脂質としてホスファチジン酸を用いた場合の加水分解活性は、レタスホスホリパーゼCが95.9U/g、キャベツホスホリパーゼCが56.5U/g、キュウリホスホリパーゼCが144U/gであった。また、リン脂質としてホスファチジルエタノールアミンを用いた場合の加水分解活性は、レタスホスホリパーゼCが110U/g、キャベツホスホリパーゼCが70.6U/g、キュウリホスホリパーゼCが131U/gであった。更に、リン脂質としてスフィンゴミエリンを用いた場合におけるキュウリホスホリパーゼCの加水分解活性は、275U/gであった。すなわち、様々なリン脂質について、高い加水分解活性をえら得ることが分かった。
【0029】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、上記実施の形態および上記実施例では、ホスホリパーゼCの抽出方法、精製方法およびホスホリパーゼCを用いたリン脂質の加水分解方法について具体的に説明したが、他の方法により行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0030】
リン脂質の加水分解に用いることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
モモ、レタス、トマト、キャベツ、ナスまたはキュウリから抽出されることを特徴とするホスホリパーゼC。
【請求項2】
リン脂質に、請求項1記載のホスホリパーゼCを加えて、リン酸ジエステル結合を加水分解することを特徴とするリン脂質の分解方法。

【公開番号】特開2011−10608(P2011−10608A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−158273(P2009−158273)
【出願日】平成21年7月2日(2009.7.2)
【出願人】(505089614)国立大学法人福島大学 (34)
【Fターム(参考)】