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可食性タンパク質由来中長鎖高機能ペプチドの探索と飲用摂取法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19H00837
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分27:化学工学およびその関連分野
研究機関名古屋大学

研究代表者

本多 裕之  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (70209328)

研究分担者 落合 秋人  新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40588266)
長岡 利  岐阜大学, 応用生物科学部, 教授 (50202221)
谷口 正之  新潟大学, 自然科学系, 教授 (00163634)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
45,890千円 (直接経費: 35,300千円、間接経費: 10,590千円)
2021年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2020年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2019年度: 21,320千円 (直接経費: 16,400千円、間接経費: 4,920千円)
キーワードペプチド / 可食性タンパク質 / 探索 / 腸輸送 / 情報解析
研究開始時の研究の概要

可食性タンパク質由来のペプチドは20種類のアミノ酸からなる。アミノ酸は両性イオンで側鎖の疎水性もさまざまであるため、ペプチドは他の生体分子では到底達成できない広い多様性と高機能をもつ。本研究では、5から10残基程度の中鎖・長鎖の高機能ペプチドを可食性タンパク質配列から発見し、経口飲用で、機能保持したまま腸送達する方法の確立を目指す。このため、3つの課題、①情報解析を用いた可食性タンパク質由来高機能・中長鎖ペプチドの探索、②プロテアーゼ切断点特定および中長鎖ペプチドの分離濃縮法の確立、③当該ペプチドの経口飲用摂取による腸送達法の開発、に取り組み、ペプチドの産業応用を目指す計画を立案した。

研究成果の概要

5残基から10残基程度までの中長鎖高機能ペプチドは無数にあり、それを簡易安価で、活性を保持したまま、ヒトが飲用できる摂取法を構築できれば、健康、栄養、美容などヒトに関わるすべての分野で多大な影響を及ぼし得る。この無限の可能性をもつ中長鎖ペプチドを多孔性担体に吸着させて飲用摂取し機能保持したまま腸送達する方法の確立を目指した。このため、1)情報解析を用いた可食性タンパク質由来高機能・中長鎖ペプチドの探索を行うとともに、2)プロテアーゼによる特定部位加水分解による中長鎖ペプチド分離濃縮法の確立を検討し、3)焼成多孔性シリカゲルを用いた当該ペプチドの飲用摂取による腸送達法を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生理活性ペプチドが加水分解を受けずに腸内送達できる技術は、健康食品素材としてのペプチドの利用可能性を飛躍的に広げることができるため、食品企業等に及ぼす影響は大きい。物理化学的特性を利用した選択的吸着担体はペプチドの生理機能と物理化学的特性の関連性に踏み込んでおり、生理機能の理解という学術面での意義も高い。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Selective concentration of antimicrobial peptides to heat-treated porous silica gel using adsorption/desorption2022

    • 著者名/発表者名
      Hagawa Hitomi、Imai Kento、Gao Ziwei、Taniguchi Masayuki、Shimizu Kazunori、Honda Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 133 号: 2 ページ: 161-167

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2021.11.002

    • NAID

      210000159488

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分子構造相同性解析を用いた脂肪酸受容体活性化ペプチドの探索2021

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Yoshioka, Haruki Yamashita, Masaya Fujitani, Ryuji Kato, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      化学工学論文集

      巻: 47 号: 3 ページ: 64-68

    • DOI

      10.1252/kakoronbunshu.47.64

    • NAID

      130008040387

    • ISSN
      0386-216X, 1349-9203
    • 年月日
      2021-05-20
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] In Silico Screening of a Bile Acid Micelle Disruption Peptide for Oral Consumptions from Edible Peptide Database2021

    • 著者名/発表者名
      Imai Kento、Takeuchi Yuri、Shimizu Kazunori、Honda Hiroyuki
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 10 号: 10 ページ: 2496-2496

    • DOI

      10.3390/foods10102496

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Screening of a novel Free Fatty Acid Receptor 1 (FFAR1) agonist peptide by phage display and machine learning based-amino acid substitution2021

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Yoshioka, Haruki Yamashita, Kazunori Shimizu, Sayako Shimomura, Takahiro Shibata, Jun-ichi Miyazaki, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 550 ページ: 177-183

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.02.142

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Machine learning screening of bile acid-binding peptides in a peptide database derived from food proteins2021

    • 著者名/発表者名
      Kento Imai, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 16123-16123

    • DOI

      10.1038/s41598-021-95461-1

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bile acid micelle disruption activity of short-chain peptides from tryptic hydrolyzate of edible proteins2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Masako、Shimizu Kazunori、Honda Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 130 号: 5 ページ: 514-519

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2020.07.006

    • NAID

      40022414252

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Machine Learning-Based Amino Acid Substitution of Short Peptides: Acquisition of Peptides with Enhanced Inhibitory Activities against α-Amylase and α-Glucosidase2020

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Haruki、Fujitani Masaya、Shimizu Kazunori、Kanie Kei、Kato Ryuji、Honda Hiroyuki
    • 雑誌名

      ACS Biomaterials Science & Engineering

      巻: 6 号: 11 ページ: 6117-6125

    • DOI

      10.1021/acsbiomaterials.0c01010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Predictive selection and evaluation of appropriate functional peptides for intestinal delivery with a porous silica gel2019

    • 著者名/発表者名
      Kento Imai, Kazunori Shimizu, Hiroyuki Honda
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 128 号: 1 ページ: 44-49

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2019.01.001

    • NAID

      40021954004

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 焼成多孔性シリカゲルによるカゼイン加水分解物からの生理活性ペプチドの選択的濃縮2022

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 学会等名
      化学工学会第87年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シリカゲル吸脱着法による米タンパク質由来抗菌ペプチ ドの迅速探索2022

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 経口摂取を志向した貯蔵タンパク質由来生理活性ペプチドの機械学習による探索2021

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 焼成多孔性シリカゲルを用いた米タンパク質加水分解物からの生理活性ペプチドの濃縮2021

    • 著者名/発表者名
      羽川 瞳・ 今井 健人・ 高 紫維・ 谷口 正之・秋山 裕和・ 清水 一憲・本多 裕之
    • 学会等名
      化学工学会第52回秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ファージディスプレイと機械学習配列置換を用いた遊離脂肪酸受容体(FFAR1)に作用する新規ペプチドの探索2021

    • 著者名/発表者名
      吉岡慶太郎、清水一憲、下村沙也子、柴田貴広、本多裕之
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドアレイを用いた多変量解析によるプロテアーゼ切断部位予測2021

    • 著者名/発表者名
      森陽子、清水一憲、田添佳歩、小川翔大、本多裕之
    • 学会等名
      化学工学会第86年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドの新規送達戦略と配列機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 名大、天然ペプチド発見~血糖値安定に寄与、健康食品開発目指す~2021

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 学会等名
      日刊工業新聞
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 胆汁酸ミセル崩壊活性を有する短鎖機能性ペプチド2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤雅子、清水一憲、本多裕之
    • 学会等名
      日本生物工学会西日本支部大会(第5回講演会)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Designs of functional peptides for oral intestinal delivery with a porous silica gel2019

    • 著者名/発表者名
      Imai, K., Maihemuti, M., Shimizu, K., Nagaoka, S., Honda, H.
    • 学会等名
      ISNFF2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Peptide array based synthetic method of hetero-dimeric peptides cross-linked by disulfide bond2019

    • 著者名/発表者名
      Kozaki, I., Shimizu, K., Honda, H.
    • 学会等名
      7th Modern Solid Phase Peptide Synthesis and Its Applications Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ジスルフィド架橋によるヘテロ二量体ペプチド合成法の開発と細胞内機能性ペプチド探索系への応用2019

    • 著者名/発表者名
      小崎一功、清水一憲、本多裕之
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ペプチドアレイを利用した環状ペプチドの構造と配列の最適化2019

    • 著者名/発表者名
      小崎一功、鈴木健弘、清水一憲、本多裕之
    • 学会等名
      第71回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] ギンナン由来新ペプチド2022

    • 著者名/発表者名
      本多裕之
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      健康産業流通新聞
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] ペプチド2021

    • 発明者名
      本多裕之、清水一憲、吉岡慶太郎
    • 権利者名
      本多裕之、清水一憲、吉岡慶太郎
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-005525
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] ペプチド2021

    • 発明者名
      本多裕之、清水一憲、今井健人
    • 権利者名
      本多裕之、清水一憲、今井健人
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2021-034759
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] コレステロール吸収抑制剤2019

    • 発明者名
      本多裕之、清水一憲
    • 権利者名
      本多裕之、清水一憲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2019-176406
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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