JP2014520769A - 皮膚科学的に活性の酵母抽出物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、酵母細胞の前培養を用意するステップと、pH1.8〜4で少なくとも15分間細胞を培養するステップと、細胞を回収するステップと、細胞を溶解するステップとを含む、皮膚科学的に活性の酵母抽出物を製造する方法、並びにこれにより製造された酵母抽出物、及び酵母抽出物を含む製品を提供する。
【選択図】なし
Description
低pHの培地への暴露により、酵母株にストレスを与えることができるか否かを調べると共に、どの酵母株が、低pHで好適な若しくは有利な増殖特性を呈示しうるかを調べるために、3つの酵母属、すなわち、サッカロミセス(Saccharomyces)、ピキア(Pichia)及びヤロウィア(Yarrowia)の各々から1つの典型的なものの増殖をpH2で調べた。
低pHの培地への暴露によるストレスが、高温又は過酸化水素での処理によるストレスと同じ作用を酵母細胞に及ぼすか否か、また、各種のストレスを受けた酵母細胞若しくはそれらの抽出物が異なっているか否かを調べた。モデル生物として、サッカロミセス・セレビシエ(Saccharomyces cerevisiae)を選択した。
前培養物を前述のように準備し、pH5.4に調節した。消泡剤を添加しながら、そらせ板のない振盪フラスコ中で培地を接種した。温度は30℃で、速度は180rpm(振幅:2.5cm)である。事前に光学密度を決定し、連続的に測定し、OD>35で、例えば、温度を37℃に上昇させる、所望のpHまで硫酸を添加する、又は過酸化水素を添加することによって、それぞれのストレス状態を形成する。
これらの試験では、ヒト皮膚の認定モデルである、ヒト皮膚線維芽細胞の挙動に対する酵母抽出物の作用を調べる。このために、抽出物での処理後、細胞を溶解し、そのRNAを単離した後、逆転写によって得られたDNAを、皮膚科学的に関連するマーカの発現の調節について、チップを用いて調べる。上方制御又は下方制御が、皮膚の形態及び生理にプラスの作用を示すマーカ、特に、Wnt−経路のマーカ及びECMのマーカだけを用いる。Wnt遺伝子は、分泌されるタンパク質の大きなファミリーをコードする。現在までのところ、19のWntタンパク質がヒトにおいて同定されている。個々の種におけるWntの様々な亜群と、異なる種同士で比較したWntはいずれも、非常に大きな相同性を呈示する。例えば、ヒトの場合、個別のWntタンパク質は、27〜83%の一致を示す(Miller, 2001)。規定Wntシグナルカスケードの中央分子は、βカテイン(βCat)であり、その安定性は、Wntタンパク質によって調節される。胎児及び新生児の皮膚の研究から、Wntタンパク質が、毛包の発生に重要な役割を果たすことがわかっている。特に、タンパク質Wnt10a、Wnt10b及びWnt5aは、毛包発生の早期に特異的に発現する(Reddy et al., 2001)。
in vitro細胞培養系の形態でヒト皮膚線維芽細胞又はヒト皮下脂肪前駆細胞を生物試験系として用いる。いずれの細胞型も、市販されている(Lifeline又はCellAplications)。
ヒト初代線維芽細胞を培地199(Souto LR, Rehder J, Vassallo J, Cintra ML, Kraemer MH, Puzzi MB (2006) Sao Paulo Med J. 124(2), 71-6. Model for human skin reconstructed in vitro composed of associated dermis and epidermis; E. Pinney, K. Liu, B. Sheeman and J. Mansbridge (2001): Human three-dimensional fibroblast cultures express angiogenic activity. J Cell Physiol 183, 74-82)において、10%FCS(ウシ胎仔血清)及び2%ペニシリン(Pen)/ストレプトマイシン(Strep)と一緒に、75%亜集密(subconfluence)まで増殖させた。細胞を回収した後、細胞を細胞外コラーゲンマトリックス(ECM)に組み込み、M199培地の存在下で、5%FCS及び2%Pen/Strepと一緒に培養した。24〜48時間にわたるECMへの細胞の接種後、活性物質(酵母抽出物)への暴露を4〜5日行った。培養の間、標準MTT試験(Mosmann, Tim “Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays”. Journal of Immunological Methods 65 (1-2): 55-63)を用いて、細胞生存性をモニターした。通常の細胞培養条件(5%CO2;37℃、最大湿度)を選択した。
RNeasy Mini Kitを用いて、線維芽細胞から全RNAを単離する。分析のために、凍結した線維芽細胞を、5mm鋼球、300μLのRLT、及びTissuelyser中の10μL/mLβメルカプトエタノールと一緒に3分間16,000Hzで均質化する。サンプルを短時間遠心分離して、エッペンドルフ(Eppendorf)キャップ内の気泡を低減させる。RNaseを含まない590μLの水と10μLのプロテアーゼKを添加した後、サーモシェーカで、溶液を55℃で10分間消化させる。約900μLの上澄みを新しいエッペンドルフキャップに投入し、450μLの96%エタノールを添加する。700μLを取り出し、RNeasy Mini Spin Columnに移してから、室温にて、10,000回転/分で15秒間遠心分離するが、液体は廃棄してよい。残っている液体を用いて、このステップを繰り返す。次に、700μLのバッファーRW1をRNeasy Mini Spin Columnに投入し、室温にて、10,000回転/分で15秒間遠心分離するが、液体は廃棄してよい。RNeasy Mini Spin Columnを新しい管(2.2mL)に配置し、500μLのバッファーRPEを添加し、10,000回転/分で15秒間再度遠心分離し、液体を廃棄する。今度は、500μLのバッファーRPEを添加し、室温にて、10,000回転/分で2分間遠心分離し、液体を廃棄する。RNeasy Mini Spin Columnを新しい管(2.2mL)に配置し、室温にて、13,000回転/分で1分間、乾燥まで遠心分離する。RNeasy Mini Spin Columnをエッペンドルフキャップ(1.5mL)に配置し、RNaseを含まない30μLの水を膜の上に直接流す。次に、これを10,000回転/分で1分間遠心分離する。測定のために、3μLのRNAをバイオアナライザーで調べる。残った溶液を分割し(5μL部分)、−80℃で冷凍庫内に保存する。
RNeasy Mini Kitを用いて、脂肪細胞から全RNAを単離する。このために、デカントにより、脂肪細胞から分化/暴露培地を定量的に除去する。細胞の溶解及び細胞質ゾルRNAの放出のために、塩酸グアニジニウム含有バッファー(V=600μL;Qiagen buffer RLT)の存在下、室温にて、脂肪細胞を6ウェル細胞培養プレートで2分間インキュベートする。細胞の完全な破壊のために、1mLの使い捨て注射器及び使い捨て注射針(0.60x30mm;23Gx11/4)を用いて、細胞懸濁液を切断する。無細胞抽出物を2mLの反応容器に定量的に移す。1容量のエタノール(70%)を添加することによって全RNAを沈殿させる。700μLの沈殿溶解物をRNeasy Mini Spin Columnに移して、≧8,000xgで15秒間遠心分離する。全RNAがカラム材料と結合する。通過画分を廃棄する。残留量の溶解物を用いて、同じ手順を実施する。次に、700μLの洗浄バッファー(Qiagen buffer RW1)を添加し、≧8,000xgで15秒間遠心分離する。再度、通過画分を廃棄する。次に、500μLのエタノール含有バッファー(Qiagen buffer RPE)でカラムを2回洗浄する。1回目の洗浄作業は、≧8,000xgで15秒間の遠心分離(通過画分を廃棄する)によって実施し、2回目の洗浄作業は、≧8,000xgで2分間の遠心分離(通過画分を再度廃棄する)によって実施する。カラム材料の完全な乾燥のために、抽出カラムを新しい収集容器に移し、8,000xgで1分間遠心分離する。次に、抽出カラムを1.5mL反応容器に移し、50μLの水(RNaseを含まない)の添加により、カラムに結合した全RNAを再水和させる。次に、もう1回の遠心分離ステップ(≧8,000xgで1分)により、全RNAの最終溶出を実施する。測定のために、90μLの水を10μLのRNA溶液に添加し、260nmの波長での吸収を測定する。1.00の吸収(A260)は、50μg/mLの二本鎖DNA、33μg/mLの短い一本鎖DNA又は40μg/mLのRNAの濃度に相当する。残った40μLの溶液を分割し(10μL部分)、−80℃で冷凍庫内に保存する。
単離したmRNAをバイオチップにより調べる。このバイオチップのために、500のバイオマーカ(表1〜14を参照)を選択し、その特異的経路を調べた。バイオチップは、ハイデルベルクのFebit Biomed GmbHにより開発されたものである。各バイオマーカについて5つの異なるサンプルを製造し、各サンプルにつき6回の技術的反復を行うことから、各バイオマーカにつき30回の反復を行う。Geniomバイオチップは、オリゴヌクレオチド合成用の標準キットを用いて、Geniom One Instrumentで合成した。光活性化in situオリゴヌクレオチド合成を、デジタルMicromirrorユニットで、ガラス−ケイ素−ガラスサンドイッチに載せた活性化3次元反応担体上のGeniom One Instrumentに接続する。RNA 6000 Nano Kitを用いたAgilent 2100バイオアナライザーで、mRNAの質を調べる。
様々な酵母属の細胞が皮膚科学的に特に有効な抽出物を製造するのに好適である程度を調べた。
皮膚適用のための生物工学的かつ皮膚科学的に特に有利な酵母抽出物の供給源として、ヤロウィア(Yarrowia)属の酵母細胞を決定した後、これら酵母抽出物の特に有利な製造方法をみいだすために、様々なストレス条件及びそれらの組合せを比較して、以下の結果を得た。
Claims (20)
- 皮膚科学的に活性の酵母抽出物を製造する方法であって、
a)前記酵母細胞の前培養を用意するステップと、
c)pH1.8〜4で少なくとも15分間前記細胞を培養するステップと、
d)前記細胞を回収するステップと、
e)前記細胞を溶解するステップと
を含む、方法。 - b)34〜39℃の温度及びpH>5で、少なくとも1時間前記細胞を培養するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 水性溶解剤を用いて、ステップe)を実施する、請求項1又は2に記載の方法。
- ステップb)を先に実施し、次にステップc)を実施する、請求項2又は3に記載の方法。
- 34〜39℃の温度で、ステップc)を実施する、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)を、3〜5時間継続する、請求項2〜5のいずれか1項に記載の方法。
- ステップc)を、45〜75分間継続する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)及びc)を36〜38℃の温度で実施する、請求項2〜7のいずれか1項に記載の方法。
- ステップc)をpH1.9〜2.2で実施する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記酵母細胞はヤロウィア(Yarrowia)、サッカロミセス(Saccharomyces)及びピキア(Pichia)を含む属の群からの酵母細胞であり、好ましくはヤロウィア(Yarrowia)属である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- ステップb)は、36〜38℃の温度で3〜5時間実施し、ステップc)は、pH1.9〜2.2、36〜38℃の温度で45〜75分間実施し、かつ、用いる前記酵母細胞が、ヤロウィア(Yarrowia)属の酵母細胞である、請求項2〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜11のいずれか1項に記載の方法で取得することができる酵母抽出物。
- ヤロウィア(Yarrowia)属の酵母細胞由来の酵母抽出物、又は請求項12に記載の酵母抽出物を含む、皮膚科学的に活性の薬剤。
- 前記薬剤が、皮膚及び/又は組織の引き締め作用を有する、請求項13に記載の皮膚科学的に活性の薬剤。
- 請求項12に記載の酵母抽出物を含む栄養補助食品。
- 前記酵母抽出物中のタンパク質の割合が、0.5〜50mg/Lである、請求項13又は14に記載の皮膚科学的に活性の薬剤、又は請求項15に記載の栄養補助食品。
- 請求項12に記載の酵母抽出物、又は請求項13、14若しくは16のいずれか1項に記載の皮膚科学的に活性の薬剤の局所適用を含む、皮膚及び/又は髪の美容トリートメントの方法。
- 医薬品を製造するための請求項12に記載の酵母抽出物。
- 脂肪蓄積、糖尿病、アテローム性動脈硬化、炎症性疾患、若しくは心臓血管病に対する医薬品、又は創傷治療用の医薬品を製造するための請求項12に記載の酵母抽出物。
- 角化細胞、線維芽細胞及び/又は脂肪細胞の増殖のin vitro刺激を目的とする、請求項12に記載の酵母抽出物の使用。
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