K-カゼイン

case-カゼイン 、またはカッパカゼインは、多くの重要な生理学的プロセスに関与する哺乳類の乳タンパク質です。消化管では、摂取されたタンパク質は不溶性ペプチド（パラカッパカゼイン）と可溶性親水性糖ペプチド（カゼインマクロペプチド）に分割されます。カゼインマクロペプチドは、消化効率の向上、摂取されたタンパク質に対する新生児過敏症の予防、および胃の病原体の阻害の原因となります。

構造

カゼインは、牛乳タンパク質の80％近くを占め、κ-カゼイン分子が構造を安定化する「カゼインミセル」として知られる可溶性凝集体を形成するリンタンパク質（αS1、αS2、β、κ）のファミリーです。ミセル内のカゼインの特別な立体構造を説明するいくつかのモデルがあります。それらの1つは、ミセル核がいくつかのサブミセルによって形成され、その周辺がκ-カゼインの微小速度からなることを提案している。別のモデルは、核がカゼイン結合原線維によって形成されていることを示唆している。最後に、最新のモデルは、ゲル化が起こるためにカゼイン間の二重結合を提案しています。 3つのモデルはすべて、ミセルを可溶性κ-カゼイン分子に包まれたカゼイン凝集体によって形成されたコロイド粒子と見なします。凝乳プロテアーゼは、可溶性部分であるκ-カゼインに作用し、したがって、血餅形成をもたらす不安定なミセル状態を引き起こします。

凝乳

キモシン（EC 3.4.23.4）は、κ-カゼインのPhe105-Met106のペプチド結合を特異的に加水分解するアスパラギン酸プロテアーゼであり、チーズ製造業界で最も効率的なプロテアーゼと考えられています。しかし、 Endothia寄生虫によって産生されるエンドチアペプシンなど、κ-カゼイン鎖の他のペプチド結合を切断することができる凝乳プロテアーゼがあります。また、κ-カゼイン分子のPhe105-Met106結合を切断することができ、 Cynara cardunculusやウシキモシンによって生成されるものなど、他のカゼインの他のペプチド結合も切断するいくつかの凝乳プロテアーゼがあります。これにより、さまざまなレオロジー特性および官能特性を備えたさまざまなチーズを製造できます。

凝乳プロセスは、3つの主要なフェーズで構成されます。

1. κ-カゼインの酵素分解
2. ミセル凝集
3. ゲル形成

各ステップは、異なる動態パターンに従います。ミルク凝固の制限ステップは、κ-カゼインの分解速度です。凝乳プロセスの第2段階の運動パターンは、ミセル凝集の協同的性質の影響を受けますが、形成されるゲルのレオロジー特性は、プロテアーゼの作用のタイプ、牛乳のタイプ、およびカゼインタンパク質分解。プロセス全体は、pHや温度など、いくつかの異なる要因の影響を受けます。

所定の凝乳酵素を定量化する従来の方法では、基質としてミルクを使用し、凝血塊が現れるまでの経過時間を決定します。ただし、低pHや高温などの物理化学的要因の変動により、酵素の関与なしにミルクの凝固が起こる場合があります。結果として、これは、特に酵素の活性が低い場合、混乱を招き、再現性のない結果をもたらす可能性があります。同時に、古典的な方法は、ミルクゲル化の正確な開始を設定するという点で十分に具体的ではないため、関与する酵素単位の決定が困難で不明確になる。さらに、κ-カゼインの加水分解は、典型的なミカエリス-メンテンの反応速度論に従うことが報告されていますが、従来のミルク凝固アッセイで決定することは困難です。

これを克服するために、寒天ゲル化乳のハロー直径の測定、比色測定、放射性トレーサーまたは蛍光色素化合物で標識されたカゼインの分解速度の測定など、いくつかの代替方法が提案されています。これらのすべての方法は、カゼインを基質として使用して、タンパク質分解または凝乳活性を定量化します。

FTC-Κ-カゼインアッセイ

フルオレセインチオカルバモイル（ FTC ）誘導体を生成するために蛍光色素フルオレセインイソチオシアネート（ FITC ）で標識されたα-カゼイン。この基質は、プロテアーゼの凝血活性を決定するために使用されます。

FTC-κ-カゼイン法は、乳凝固プロセスの最初のステップであるκ-カゼイン分解の正確で正確な測定を可能にします。この方法は、SS Twining（1984）で説明されている方法を変更した結果です。主な変更点は、以前に使用した基質（カゼイン）を、蛍光色素フルオレセインイソチオシアネート（FITC）で標識したカゼインに置き換えて、フルオレセインチオカルバモイル（FTC）誘導体を得ることでした。このバリエーションにより、分解されたカゼイン分子をより正確かつ特定の方法で定量化し、そのような分子を分解できる酵素のみを検出できます。しかし、Twining（1984）によって記述された方法は、かなり多種多様な酵素のタンパク質分解活性を検出するように設計されました。 FTC-κ-カゼインは、ミルク凝固がまだ明らかでないレベルで異なるタイプのプロテアーゼの検出を可能にし、現在使用されているアッセイ手順よりも高い感度を明らかにします。したがって、この方法は、新しいミルク凝固酵素の精製または特性評価の際の指標としての用途を見つけることができます。

ノート