セラペプターゼ

セラペプターゼ

セラペプターゼは強力なタンパク質分解酵素です。トリプシンおよびキモトリプシンと比較して加水分解能が高く、臨床では喀痰の減少および抗菌薬作用の増強を目的として使用されます。本品は中性プロテアーゼであり、Bacillus subtilis を発酵により培養して得られる抽出物です。エンドペプチダーゼに分類され、各種タンパク質加水分解処理に使用できます。一定の温度およびpH条件下で、高分子タンパク質をアミノ酸等に加水分解します。動植物タンパク質の加水分解に広く用いられ、高品質な調味料および食品栄養強化剤の製造に用いられるHAPおよびHVPの製造に適用可能です。さらに、皮革加工における脱毛、軟化、ならびに羊毛・絹の精練（脱膠）にも使用できます。

図1．セラペプターゼのタンパク質構造。

機能

• 炎症の軽減

セラペプターゼは、炎症（生体の損傷に対する反応）を軽減する目的で最も一般的に使用されます。歯科領域では、抜歯などの小手術後の疼痛、顎および顔面の腫脹の軽減を目的として使用されてきました。セラペプターゼは、罹患部位における炎症性細胞を減少させると考えられています。研究者らは、セラペプターゼが炎症症状の改善において、イブプロフェンおよびコルチコステロイドより有効であると結論付けました。イブプロフェンおよびコルチコステロイドはいずれも炎症を抑制し得ますが、コルチコステロイドは翌日の顔面腫脹の軽減においてセラペプターゼより良好な成績を示した一方、両者の差は明確ではありませんでした。ただし、適切な研究が不足しているため、疼痛に関する解析は実施できません。同一研究において、研究者らはまた、セラペプターゼは解析に用いられた他の薬剤より安全性が高い可能性があると結論付けており、他剤に不耐がある場合や有害事象が生じる場合には代替となり得ることが示唆されています。

• 感染予防

セラペプターゼは細菌感染のリスクを低減する可能性があります。いわゆるバイオフィルムでは、細菌が集合して自らを取り囲む保護バリアを形成します。このバイオフィルムは抗菌薬に対する保護層として作用し、細菌の急速な増殖と感染の成立を助長し得ます。セラペプターゼはバイオフィルム形成を阻害し、抗菌薬の有効性を高めます。研究では、医療関連感染の主要な原因菌である黄色ブドウ球菌（Staphylococcus aureus）の治療において、セラペプターゼが抗菌薬の効果を増強し得ることが示されています。

• 慢性呼吸器疾患に有用である可能性

セラペプターゼは、慢性呼吸器疾患（CRD）患者における粘液クリアランスを促進し、肺の炎症を軽減する可能性があります。CRDは気道および肺のその他の構造に関わる疾患であり、代表的な疾患として慢性閉塞性肺疾患（COPD）、喘息、ならびに肺血管に影響する高血圧である肺高血圧症が含まれます。CRDは根治が困難である一方、気道拡張や粘液クリアランスの改善を目的とした各種治療により、QOLの改善が期待されます。4週間の試験では、慢性気管支炎の被験者29名が、セラペプターゼ30 mgまたはプラセボを毎日投与される群に無作為に割り付けられました。気管支炎はCOPDの一型であり、過剰な粘液により咳嗽および呼吸困難を来します。プラセボ群と比較して、セラペプターゼ投与群では粘液産生が少なく、肺内の粘液をより良好に排出できました。ただし、これらの所見を支持するためには追加の研究が必要です。

用途

• 動植物由来タンパク加水分解粉末（HAP、HVP）の製造

中性プロテアーゼの酵素反応により、動植物由来の高分子タンパク質を低分子ペプチドまたはアミノ酸へ加水分解し、タンパク質の効率的な吸収・利用を促進します。加水分解物はAN%が高く、加水分解度が高いことに加え、良好な風味を有します。高級調味料および食品栄養強化剤の製造、ならびに各種動物由来エキスを用いた機能性骨素材、肉エキス（オステイン）、水産エキス、ペプトン、ペプチド等の製造、さらに高付加価値機能性食品の研究開発に使用されます。

• 製パン・製菓分野

中性プロテアーゼは生地中のタンパク質をペプトン、ペプチド、さらにはアミノ酸へ加水分解し、グルテン強度を低下させることで、良好な可塑性および伸展性を付与し、印刷模様を鮮明かつ美麗に維持します。製品の光沢を向上させ、ビスケットの断面を明瞭にし、組織を均一化するとともに、食感をサクッとした歯切れの良いものにします。

• 分離大豆たん白

分離大豆たん白を低分子ペプチドへ加水分解することで、生物学的有効性を大幅に高め、消化・吸収を容易にします。また、溶解性の改善、粘度の低減、ならびに分離大豆たん白の機能特性の向上にも寄与します。

• 酵母エキスの製造

最終製品におけるタンパク質利用率および風味を改善します。

• ビール産業

中性プロテアーゼを添加してタンパク質をペプチドおよび遊離アミノ態窒素へ分解します。特に大麦、大豆等の植物性タンパク質に対して顕著な効果を示します。ビール製造において、タンパク質に起因する「寒冷混濁（コールドヘイズ）」の発生を抑制する目的で使用されます。

• 製薬産業

中性プロテアーゼを含有する製剤は、抗炎症作用、利胆作用、鎮痛作用、ならびに消化促進作用を有する可能性があります。

参考文献