クルクリン

クルクリン-1
クルクリンホモ二量体。PDB : 2DPFより。
識別子
生物	モリネリア・ラティフォリア
シンボル	CURC_CURLA
ＰＤＢ	2DPF
ユニプロット	P19667
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クルクリンまたはネオクリンは、1990年にクルクリゴ・ラティフォリア（ヒポキシダ科）の果実から発見され単離された甘味タンパク質複合体です。 ^[1]ミラクリンと同様に、クルクリンは味覚修飾活性を示しますが、ミラクリンとは異なり、それ自体も甘味を示します。クルクリンを摂取すると、水や酸っぱい溶液が甘く感じられます。

関連するタンパク質複合体のmRNAはCurculigo capitulataの果実に含まれていますが、その発現レベルは非常に低く、免疫ブロット法では検出できないほどです。^[2]

クルクリンの活性型は、2つのジスルフィド結合を介して結合した2つのモノマー単位からなるヘテロ二量体である。成熟モノマーはそれぞれ114個のアミノ酸配列からなり、重量はそれぞれ12.5 kDa (クルクリン1) および12.7 kDa (クルクリン2) である。2つのアイソフォームはいずれもホモ二量体を形成する能力があるが、これらはヘテロ二量体のような甘味や味覚修飾活性を持たない。^[3]混乱を避けるために、ヘテロ二量体型は「ネオクリン」と呼ばれることがある。

甘味タンパク質クルクリン-1およびクルクリン-2のアミノ酸配列は、タンパク質配列のSwiss-Prot生物学的データベースから改変。鎖内ジスルフィド結合は太字斜体、鎖間ジスルフィド結合は下線付き。 ^[4]

クルクリンは高甘味度甘味料と考えられており、重量ベースでショ糖の430～2070倍の相対甘味度があると報告されています。^{[1] [5] [6]}

クルクリンを清水または酸性水（クエン酸）と組み合わせて口に含んだ後、それぞれ6.8％または12％のショ糖溶液に相当する甘味が観察されました。甘味は水では5分間、酸性溶液では10分間持続します。^[1]

クルクリンの味覚修飾活性は、中性pH溶液中で2つの正電荷を持つイオン（Ca ²⁺やMg ²⁺など）が存在すると低下しますが、これらのイオンは酸性溶液中では効果がありません。同様に、1価イオン（Na ⁺やCl ⁻など）は中性pHでも酸性pHでも効果がありません。^{[1] [6]}

「甘味誘発」のメカニズムは不明ですが、クルクリンの活性部位の 1 つが味覚受容体膜に強く結合し、2 つ目の活性部位が甘味受容体部位にフィットすると考えられています。後者の部位が甘味誘発に関与していると考えられています。Ca ²⁺および/または Mg ²⁺、水、酸の存在により、クルクリンの活性部位と受容体部位の結合が調整され、知覚される甘味が変化します。^{[6]クルクリンは、} TAS1R3のアミノ末端にある独自の結合部位を使用しているようです。^[7]

ほとんどのタンパク質と同様に、クルクリンは熱に弱い。50℃（122℉）の温度ではタンパク質が分解し始め、「甘味」と「味覚修飾」の特性が失われるため、熱い食品や加工食品に使用することは適切ではない。しかし、この温度以下では、クルクリンの両方の特性は塩基性溶液および酸性溶液では影響を受けないため、^[6]生鮮食品や卓上甘味料として使用できる可能性がある。

クルクリンは自然界に広く存在しないため、このタンパク質の組み換え型を生産する取り組みが進められている。1997年にクルクリンは大腸菌と酵母で発現されたが、組み換えタンパク質は「甘味」や「味覚修飾」活性を示さなかった。^[8]しかし、2004年の研究では、大腸菌で発現され「味覚修飾」および「甘味」特性を示す組み換えクルクリンが得られ、著者らはこれまで知られていなかったクルクリン2という新しいクルクリン遺伝子を発見した。クルクリン1とクルクリン2によって形成されるヘテロダイマーのみがこれらの活性を示す。^[3]

タンパク質の商業生産に関する課題に加え、甘味料として販売できるようになるまでには解決すべき規制上および法律上の問題が数多く残っています。クルクリンは、現在、欧州連合および米国では法的地位がありません。しかし、厚生省が制定した既存食品添加物リスト（JETROによる英語版） によれば、日本では無害な添加物として承認されています。

• ブラッゼイン
• ミラクリン
• モネリン
• タウマチン

• ウィキメディア・コモンズのクルクリンに関連するメディア