高度なタンパク質安定化機能を有する糖類アモルファスマトリクスの創製

创建具有先进蛋白质稳定功能的无定形糖基质

• 批准号: 12750664
• 负责人: 今村 維克
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750664/
• 关键词: 糖類アモルファス構造; 複合マトリクス; タンパク質安定化; 物理的安定性; ガラス転移; デキストラン; スクロース; 凍結乾燥

目的 不安定なタンパク質を安定化する手法の一つとして、タンパク質を糖などの安定化剤とともに凍結乾燥することでタンパク質を糖のアモルファスマトリクスに包埋し、保存中の変性、失活を低減する手法がある。このタンパク質安定化剤としてはスクロースなどの低分子量の糖は高い安定化作用を有するものの、吸湿や熱により容易にコラプスするという欠点がある.一方,デキストランなどの多糖類は安定化作用は極めて低いものの,物理的安定性に優れている。従って,高い安定化作用を有する少糖と高い物理的安定性を有する多糖を組み合わせることで,高度な安定化作用と物理的安定性を併せ持つ新規な糖類アモルファスマトリクスを構築出来る可能性がある.この新規な安定化剤である少糖-多糖複合アモルファスの物理的安定性(ガラス転移温度,Tg)およびタンパク質安定化作用について検討した。方法 少糖としてsucrose, erythritol,多糖として分子量の異なる2種類のdextran(MW1500, 6000),タンパク質としてlactate dehydrogenase (LDH)を用いた.これらの少糖・多糖を様々な割合(0〜100%)で含む凍結乾燥試料を作成し,凍結乾燥直後のLDHの相対残存活性,一定相対湿度下で平衡化したときのTgを測定した.結果 sucrose-dextran, erythritol-dextran試料のTgはいずれの相対湿度においてもdextran含有率が40%以上で顕著に上昇することが分かった。一方,凍結乾燥直後の残存酵素活性は,sucrose crythritol単体の場合はいずれも50%であったのに対し,sucrose-dextran試料では最大70%, erythrito1-dextran試料では最大95%となった.これらのことより少糖-多糖複合アモルファスマトリクスの極めて高い有効性が明らかとなった.

Objective: To study the methods for stabilizing unstable sugar, including freezing and drying, embedding, storage, and inactivation. The low molecular weight sugar has a high stabilizing effect on moisture absorption and heat absorption, and is easy to stabilize. On the one hand, the polysaccharide has a stabilizing effect on the extremely low temperature, and the physical stability is excellent. High stability, low sugar, high physical stability, high stability, high sugar, high physical stability, high sugar, high sugar The physical stability (temperature shift,Tg) of the new stabilizer and the quality stabilization of the polysaccharide complex were investigated. Methods Two kinds of dextran(MW1500, 6000) with different molecular weights were used in the study. The relative residual activity of LDH after freeze-drying was determined by the relative humidity. Results The Tg of sucrose dextran, erythritol-dextran samples was higher than 40% in relative humidity. In one case, the residual enzyme activity after freeze-drying was 50%, the maximum activity was 70%, and the maximum activity was 95%. The sugar-polysaccharide complex is a complex of sugar and polysaccharide, which is a complex of sugar and polysaccharide.

项目成果

Koreyoshi Imamura, Masato Iwai, Tomohiro Ogawa, Takaharu Sakiyama, Kazuhiro Nakanishi: "Evaluation of Hydration States of Protein in Freeze-Dried Amorphous Sugar Matrix"Journal of Pharmaceutical Science. 90・12. 1955-1963 (2001)

Koreyoshi Imamura、Masato Iwai、Tomohiro Okawa、Takaharu Sakiyama、Kazuhiro Nakanishi：“冷冻干燥无定形糖基质中蛋白质水合状态的评估”《药物科学杂志》90・12。

中西一弘, 今村維克: "凍結乾燥技術"技術情報協会. 163-170 (2001)

Kazuhiro Nakanishi，Yoshikatsu Imamura：“冷冻干燥技术”技术信息协会 163-170 (2001)。