化学的に反応性の非天然アミノ酸を使用するキャリア−ペプチド接合体の製造
キャリアポリペプチドを製造する方法が提供され、該方法は、第一の非天然アミノ酸をキャリアポリペプチド変異体中に組み入れること、第二の非天然アミノ酸を標的ポリペプチド変異体中に組み入れること、並びに第一及び第二の非天然アミノ酸を反応させて接合体を生成させることを含む。提供された方法を使用して製造される接合体も提供される。さらに、メチロトローフ酵母における直交性翻訳系並びにこれらの系を使用して非天然アミノ酸を含むキャリア及び標的ポリペプチド変異体を製造する方法が提供される。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
共有結合でカップリングされたキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を製造する方法であって、
キャリアポリペプチドの合成又は翻訳の間に第一の非天然アミノ酸残基をキャリアポリペプチド中に組み入れること;
標的ポリペプチドの合成又は翻訳の間に第二の非天然アミノ酸残基を標的ポリペプチド中に組み入れること;及び
第一の非天然アミノ酸残基と第二の非天然アミノ酸残基とを反応させて、共有結合でカップリングしたキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を生成させること、
を含む、上記方法。
【請求項2】
第一の非天然アミノ酸を翻訳の間にキャリアポリペプチド中に組み入れることが:
(a)(i)第一の非天然アミノ酸、
(ii)直交性tRNA−合成酵素(O−RS)、
(iii)O−RSにより第一の非天然アミノ酸で特異的にアミノアシル化される直交性tRNA(O−tRNA)、及び
(iv) キャリアペプチドをコードする核酸[ここで該核酸はO−tRNAにより認識されるセレクターコドンを含む]
を含む翻訳系を備えること;ならびに
(b)核酸を翻訳し、それにより翻訳の間に第一の非天然アミノ酸をキャリアポリペプチド中に組み入れること
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
キャリポリペプチド又は標的ポリペプチドがメチロトローフ酵母細胞において産生される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
キャリアポリペプチド又は標的ポリペプチドが、カンジダ属細胞、ハンゼヌラ属細胞、ピキア属細胞、又はトルロプシス属細胞において産生される、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
キャリアポリペプチドがヒト血清アルブミン(HSA)に対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
キャリアポリペプチドが、抗体、HER2抗体、及びOKT3抗体、抗体フラグメント、Fab、Fc、scFv、アルブミン、血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、オボアルブミン、c反応性タンパク質、コンアルブミン、ラクトアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、イオンキャリアタンパク質、アシルキャリアタンパク質、シグナル伝達アダプタータンパク質、アンドロゲン結合タンパク質、カルシウム結合タンパク質、カルモジュリン結合タンパク質、セルロプラスミン、コレステロールエステル輸送タンパク質、fボックスタンパク質、脂肪酸結合タンパク質、フォリスタチン、フォリスタチン関連タンパク質、GTP結合タンパク質、インスリン様増殖因子結合タンパク質、鉄結合タンパク質、潜在型TGFベータ結合タンパク質、集光性タンパク質複合体、リンパ球抗原、膜輸送タンパク質、ニューロフィジン、周辺質結合タンパク質、リン酸結合タンパク質、ホスファチジルエタノールアミン結合タンパク質、リン脂質輸送タンパク質、レチノール結合タンパク質、RNA結合タンパク質、s期キナーゼ関連タンパク質、性ホルモン結合グロブリン、チロキシン結合タンパク質、トランスコバラミン、トランスコルチン、トランスフェリン結合タンパク質、又はビタミンD結合タンパク質であるか、又はこれらに対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
標的ポリペプチドが、TSP−1、ABT−510、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、リボソーム不活性化タンパク質(RIP)、アンジオスタチン、エキセンディン−4、アポタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子、心房性ナトリウム利尿ポリペプチド、心房性ペプチド、C−X−Cケモカイン、T39765、NAP−2、ENA−78、gro−a、gro−b、gro−c、IP−10、GCP−2、NAP−4、PF4、MIG、カルシトニン、c−kitリガンド、サイトカイン、CCケモカイン、単球走化性タンパク質−1、単球走化性タンパク質−2、単球走化性タンパク質−3、単球炎症性タンパク質−1アルファ、単球炎症性タンパク質−1ベータ、RANTES、I309、R83915、R91733、T58847、D31065、T64262、CD40リガンド、補体阻害剤、サイトカイン、上皮好中球活性化ペプチド−78、GROΥ、MGSA、GROβ、GROγ、MIP1−α、MIP1−β、MCP−1、上皮好中球活性化ペプチド、エリスロポエチン(EPO)、表皮剥脱毒素、線維芽細胞増殖因子(FGF)、FGF21、G−CSF、ゴナドトロピン、増殖因子、ヒルジン、LFA−1、ヒトインスリン、ヒトインスリン様増殖因子(hIGF)、hIGF−I、hIGF−II、ヒトインターフェロン、IFN−α、IFN−β、IFN−γ、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、白血病抑制因子、ニュールツリン、PDGF、ペプチドホルモン、プレイオトロフィン、発熱性外毒素A、発熱性外毒素B、発熱性外毒素C、レラキシン、ソマトスタチン、スーパーオキシドジムスターゼ、チモシンアルファ1、ヒト腫瘍壊死因子(hTNF)、ヒト腫瘍壊死因子アルファ、ヒト腫瘍壊死因子ベータ、Ras、Tat、炎症性分子、シグナル伝達分子、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI)、又はBP320抗原であるか、又はこれらに対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
第一の非天然アミノ酸をキャリアポリペプチド中に組み入れることにより、第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
第一の非天然アミノ酸が、HSA変異体にアミノ酸位置37において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号1のものに対してである、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
第一の非天然アミノ酸が、翻訳の間にHSA変異体中に組み入れられる、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
第二の非天然アミノ酸を標的ポリペプチド中に組み入れることにより、第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
第二の非天然アミノ酸を標的ポリペプチド中に組み入れることにより、第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
第二のアミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項12又は13に記載の方法。
【請求項15】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンが、TSP−1変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中に合成の間に組み入れられる、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンが、合成の間にABT−510変異体中に組み入れられる、請求項14に記載の方法。
【請求項21】
キャリアポリペプチドがHSA変異体であり、ここで第一の非天然アミノ酸はp−アセチルフェニルアラニンであり、p−アセチルフェニルアラニンはHSA変異体中にアミノ酸位置37において翻訳の間に組み入れられ、ここでHSA変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号1に対してであり、標的ポリペプチドはTSP−1変異体であり、ここで第二の非天然アミノ酸はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンであり、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンはTSP−1変異体中にアミノ酸位置6において合成の間に組み入れられ、ここでTSP−1変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号2に対してであり、そしてここでp−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させてHSA−TSP−1接合体を生成させる、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
キャリアポリペプチドがHSA変異体であり、ここで第一の非天然アミノ酸はp−アセチルフェニルアラニンであり、p−アセチルフェニルアラニンは翻訳の間にアミノ酸位置37においてHSA変異体中に組み入れられ、ここでHSA変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号1に対してであり、標的ポリペプチドはABT−510変異体であり、第二の非天然アミノ酸はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンであり、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンは合成の間にABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでABT−510変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号3に対してであり、そしてp−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させてHSA−ABT−510接合体を生成させる、請求項1に記載の方法。
【請求項23】
第一の非天然アミノ酸と第二の非天然アミノ酸とを:求電子剤−求核剤反応、求核剤とケトンの反応、オキシム連結反応、求核剤とアルデヒドの反応、カルボニル基と求核剤との間の反応、スルホニル基と求核剤との間の反応、エステル化反応、立体障害エステル基と求核剤との間の反応、チオエステル基と求核剤との間の反応、安定イミン基と求核剤との間の反応、エポキシド基と求核剤との間の反応、アジリジン基と求核剤との間の反応、求電子剤と脂肪族若しくは芳香族アミンとの間の反応、求電子剤とヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルボヒドラジドとの間の反応、求電子剤とセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とチオカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とスルホニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオカルバジドとの間の反応、求電子剤とヒドロキシルアミンとの間の反応、ヒドロキシル若しくはジオールのような一つ若しくは複数の求核剤とボロン酸若しくはエステルとの間の反応、遷移金属触媒反応、パラジウム触媒反応、銅触媒ヘテロ原子アルキル化反応、付加環化反応、1,3付加環化反応、2,3付加環化反応、アルキン−アジド反応、ディールズアルダー反応、又はスズキカップリング反応のうちの1つ又はそれ以上を介して反応させる、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
反応が、50%より高い効率、70%より高い効率、又は90%より高い効率である、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
請求項1に記載の方法により製造される、キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項26】
キャリアポリペプチドは少なくとも第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体であり、そして標的ポリペプチドは第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体である、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項27】
キャリアポリペプチドは少なくとも第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体であり、そして標的ポリペプチドは第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体である、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項28】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項26又は27に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項29】
第一のアミノ酸がHSA変異体中のアミノ酸位置37において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号1のそれに対してである、請求項28に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項30】
第一のアミノ酸が翻訳の間にHSA変異体中に組み入れられる、請求項29に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項31】
第二のアミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項26又は27に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項32】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項33】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項34】
第二の非天然アミノ酸が合成の間にTSP−1変異体中に組み入れられる、請求項32又は33に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項35】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項36】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項37】
第二の非天然アミノ酸が合成の間にTSP−1変異体中に組み入れられる、請求項35又は36に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項38】
キャリアポリペプチドは、p−アセチルフェニルアラニンをアミノ酸位置37に含むHSA変異体であり、標的ポリペプチドは、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをアミノ酸位置6に含むTSP−1変異体であり、そしてキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体は、p−アセチルフェニルアラニンとε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンとをオキシム連結反応を介して反応させることにより生成される、請求項26に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項39】
キャリアポリペプチドは、p−アセチルフェニルアラニンをアミノ酸位置37に含むHSA変異体であり、標的ポリペプチドは、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをアミノ酸位置6に含むABT−510変異体であり、そしてキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体は、p−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させることにより生成される、請求項26に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項40】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体が、標的ポリペプチドより長い血清半減期を有する、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項41】
第一の非天然アミノ酸残基を含むキャリアポリペプチドドメイン;及び
第二の非天然アミノ酸残基を含む標的ポリペプチドドメイン、
を含むキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体であって、
ここでキャリアポリペプチドドメイン及び標的ポリペプチドドメインは、第一の非天然アミノ酸残基及び第二の非天然アミノ酸残基を通して一緒に接合される、キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項42】
キャリアポリペプチドドメインが、抗体、抗体フラグメント、アルブミン、血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、オボアルブミン、c反応性タンパク質、コンアルブミン、ラクトアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、イオンキャリアタンパク質、アシルキャリアタンパク質、シグナル伝達アダプタータンパク質、アンドロゲン結合タンパク質、カルシウム結合タンパク質、カルモジュリン結合タンパク質、セルロプラスミン、コレステロールエステル輸送タンパク質、fボックスタンパク質、脂肪酸結合タンパク質、フォリスタチン、フォリスタチン関連タンパク質、GTP結合タンパク質、インスリン様増殖因子結合タンパク質、鉄結合タンパク質、潜在型TGFベータ結合タンパク質、集光性タンパク質複合体、リンパ球抗原、膜輸送タンパク質、ニューロフィジン、周辺質結合タンパク質、リン酸結合タンパク質、ホスファチジルエタノールアミン結合タンパク質、リン脂質輸送タンパク質、レチノール結合タンパク質、RNA結合タンパク質、s期キナーゼ関連タンパク質、性ホルモン結合グロブリン、チロキシン結合タンパク質、トランスコバラミン、トランスコルチン、トランスフェリン結合タンパク質、又はビタミンD結合タンパク質を含む、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項43】
標的ポリペプチドドメインが:TSP−1、ABT−510、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、リボソーム不活性化タンパク質(RIP)、アンジオスタチン、エキセンディン−4、アポタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子、心房性ナトリウム利尿ポリペプチド、心房性ペプチド、C−X−Cケモカイン、T39765、NAP−2、ENA−78、gro−a、gro−b、gro−c、IP−10、GCP−2、NAP−4、PF4、MIG、カルシトニン、c−kitリガンド、サイトカイン、CCケモカイン、単球走化性タンパク質−1、単球走化性タンパク質−2、単球走化性タンパク質−3、単球炎症性タンパク質−1アルファ、単球炎症性タンパク質−1ベータ、RANTES、I309、R83915、R91733、T58847、D31065、T64262、CD40リガンド、補体阻害剤、サイトカイン、上皮好中球活性化ペプチド−78、GROΥ、MGSA、GROβ、GROγ、MIP1−α、MIP1−β、MCP−1、上皮好中球活性化ペプチド、エリスロポエチン(EPO)、表皮剥脱毒素、線維芽細胞増殖因子(FGF)、FGF21、G−CSF、ゴナドトロピン、増殖因子、ヒルジン、LFA−1、ヒトインスリン、ヒトインスリン様増殖因子(hIGF)、hIGF−I、hIGF−II、ヒトインターフェロン、IFN−α、IFN−β、IFN−γ、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、白血病抑制因子、ニュールツリン、PDGF、ペプチドホルモン、プレイオトロフィン、発熱性外毒素A、発熱性外毒素B、発熱性外毒素C、レラキシン、ソマトスタチン、スーパーオキシドジムスターゼ、チモシンアルファ1、ヒト腫瘍壊死因子(hTNF)、ヒト腫瘍壊死因子アルファ、ヒト腫瘍壊死因子ベータ、Ras、Tat、炎症性分子、シグナル伝達分子、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI)、又はBP320抗原のうち1つ又はそれ以上を含む、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項44】
キャリアポリペプチドドメインはHSAを含み、第一の非天然アミノ酸残基はp−アセチルフェニルアラニンであり、標的ポリペプチドドメインはTSP−1を含み、そして第二の非天然アミノ酸残基はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項45】
キャリアポリペプチドドメインはHSAを含み、第一の非天然アミノ酸残基はp−アセチルフェニルアラニンであり、標的ポリペプチドドメインはABT−510を含み、そして第二の非天然アミノ酸残基はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項46】
第一の非天然アミノ酸及び第二の非天然アミノ酸が:求電子剤−求核剤反応、求核剤とケトンの反応、オキシム連結反応、求核剤とアルデヒドの反応、カルボニル基と求核剤との間の反応、スルホニル基と求核剤との間の反応、エステル化反応、立体障害エステル基と求核剤との間の反応、チオエステル基と求核剤との間の反応、安定イミン基と求核剤との間の反応、エポキシド基と求核剤との間の反応、アジリジン基と求核剤との間の反応、求電子剤と脂肪族若しくは芳香族アミンとの間の反応、求電子剤とヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルボヒドラジドとの間の反応、求電子剤とセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とチオカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とスルホニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオカルバジドとの間の反応、求電子剤とヒドロキシルアミンとの間の反応、ヒドロキシル若しくはジオールのような一つ若しくは複数の求核剤とボロン酸若しくはエステルとの間の反応、遷移金属触媒反応、パラジウム触媒反応、銅触媒ヘテロ原子アルキル化反応、付加環化反応、1,3付加環化反応、2,3付加環化反応、アルキン−アジド反応、ディールズアルダー反応、又はスズキカップリング反応のうち1つ又はそれ以上により共有結合でカップリングされる、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項47】
請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を含む細胞。
【請求項48】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体のキャリアポリペプチドドメインが、第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項49】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項48に記載の細胞。
【請求項50】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体の標的ポリペプチドドメインが、第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項51】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体の標的ポリペプチドドメインが、第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項52】
第二の非天然アミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項50又は51に記載の細胞。
【請求項1】
共有結合でカップリングされたキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を製造する方法であって、
キャリアポリペプチドの合成又は翻訳の間に第一の非天然アミノ酸残基をキャリアポリペプチド中に組み入れること;
標的ポリペプチドの合成又は翻訳の間に第二の非天然アミノ酸残基を標的ポリペプチド中に組み入れること;及び
第一の非天然アミノ酸残基と第二の非天然アミノ酸残基とを反応させて、共有結合でカップリングしたキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を生成させること、
を含む、上記方法。
【請求項2】
第一の非天然アミノ酸を翻訳の間にキャリアポリペプチド中に組み入れることが:
(a)(i)第一の非天然アミノ酸、
(ii)直交性tRNA−合成酵素(O−RS)、
(iii)O−RSにより第一の非天然アミノ酸で特異的にアミノアシル化される直交性tRNA(O−tRNA)、及び
(iv) キャリアペプチドをコードする核酸[ここで該核酸はO−tRNAにより認識されるセレクターコドンを含む]
を含む翻訳系を備えること;ならびに
(b)核酸を翻訳し、それにより翻訳の間に第一の非天然アミノ酸をキャリアポリペプチド中に組み入れること
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項3】
キャリポリペプチド又は標的ポリペプチドがメチロトローフ酵母細胞において産生される、請求項1に記載の方法。
【請求項4】
キャリアポリペプチド又は標的ポリペプチドが、カンジダ属細胞、ハンゼヌラ属細胞、ピキア属細胞、又はトルロプシス属細胞において産生される、請求項1に記載の方法。
【請求項5】
キャリアポリペプチドがヒト血清アルブミン(HSA)に対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項6】
キャリアポリペプチドが、抗体、HER2抗体、及びOKT3抗体、抗体フラグメント、Fab、Fc、scFv、アルブミン、血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、オボアルブミン、c反応性タンパク質、コンアルブミン、ラクトアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、イオンキャリアタンパク質、アシルキャリアタンパク質、シグナル伝達アダプタータンパク質、アンドロゲン結合タンパク質、カルシウム結合タンパク質、カルモジュリン結合タンパク質、セルロプラスミン、コレステロールエステル輸送タンパク質、fボックスタンパク質、脂肪酸結合タンパク質、フォリスタチン、フォリスタチン関連タンパク質、GTP結合タンパク質、インスリン様増殖因子結合タンパク質、鉄結合タンパク質、潜在型TGFベータ結合タンパク質、集光性タンパク質複合体、リンパ球抗原、膜輸送タンパク質、ニューロフィジン、周辺質結合タンパク質、リン酸結合タンパク質、ホスファチジルエタノールアミン結合タンパク質、リン脂質輸送タンパク質、レチノール結合タンパク質、RNA結合タンパク質、s期キナーゼ関連タンパク質、性ホルモン結合グロブリン、チロキシン結合タンパク質、トランスコバラミン、トランスコルチン、トランスフェリン結合タンパク質、又はビタミンD結合タンパク質であるか、又はこれらに対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項7】
標的ポリペプチドが、TSP−1、ABT−510、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、リボソーム不活性化タンパク質(RIP)、アンジオスタチン、エキセンディン−4、アポタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子、心房性ナトリウム利尿ポリペプチド、心房性ペプチド、C−X−Cケモカイン、T39765、NAP−2、ENA−78、gro−a、gro−b、gro−c、IP−10、GCP−2、NAP−4、PF4、MIG、カルシトニン、c−kitリガンド、サイトカイン、CCケモカイン、単球走化性タンパク質−1、単球走化性タンパク質−2、単球走化性タンパク質−3、単球炎症性タンパク質−1アルファ、単球炎症性タンパク質−1ベータ、RANTES、I309、R83915、R91733、T58847、D31065、T64262、CD40リガンド、補体阻害剤、サイトカイン、上皮好中球活性化ペプチド−78、GROΥ、MGSA、GROβ、GROγ、MIP1−α、MIP1−β、MCP−1、上皮好中球活性化ペプチド、エリスロポエチン(EPO)、表皮剥脱毒素、線維芽細胞増殖因子(FGF)、FGF21、G−CSF、ゴナドトロピン、増殖因子、ヒルジン、LFA−1、ヒトインスリン、ヒトインスリン様増殖因子(hIGF)、hIGF−I、hIGF−II、ヒトインターフェロン、IFN−α、IFN−β、IFN−γ、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、白血病抑制因子、ニュールツリン、PDGF、ペプチドホルモン、プレイオトロフィン、発熱性外毒素A、発熱性外毒素B、発熱性外毒素C、レラキシン、ソマトスタチン、スーパーオキシドジムスターゼ、チモシンアルファ1、ヒト腫瘍壊死因子(hTNF)、ヒト腫瘍壊死因子アルファ、ヒト腫瘍壊死因子ベータ、Ras、Tat、炎症性分子、シグナル伝達分子、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI)、又はBP320抗原であるか、又はこれらに対して相同である、請求項1に記載の方法。
【請求項8】
第一の非天然アミノ酸をキャリアポリペプチド中に組み入れることにより、第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項9】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項8に記載の方法。
【請求項10】
第一の非天然アミノ酸が、HSA変異体にアミノ酸位置37において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号1のものに対してである、請求項9に記載の方法。
【請求項11】
第一の非天然アミノ酸が、翻訳の間にHSA変異体中に組み入れられる、請求項9に記載の方法。
【請求項12】
第二の非天然アミノ酸を標的ポリペプチド中に組み入れることにより、第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項13】
第二の非天然アミノ酸を標的ポリペプチド中に組み入れることにより、第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体が生じる、請求項1に記載の方法。
【請求項14】
第二のアミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項12又は13に記載の方法。
【請求項15】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンが、TSP−1変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項16】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項17】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中に合成の間に組み入れられる、請求項14に記載の方法。
【請求項18】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項19】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のアミノ酸位置のそれに対してである、請求項14に記載の方法。
【請求項20】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンが、合成の間にABT−510変異体中に組み入れられる、請求項14に記載の方法。
【請求項21】
キャリアポリペプチドがHSA変異体であり、ここで第一の非天然アミノ酸はp−アセチルフェニルアラニンであり、p−アセチルフェニルアラニンはHSA変異体中にアミノ酸位置37において翻訳の間に組み入れられ、ここでHSA変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号1に対してであり、標的ポリペプチドはTSP−1変異体であり、ここで第二の非天然アミノ酸はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンであり、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンはTSP−1変異体中にアミノ酸位置6において合成の間に組み入れられ、ここでTSP−1変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号2に対してであり、そしてここでp−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させてHSA−TSP−1接合体を生成させる、請求項1に記載の方法。
【請求項22】
キャリアポリペプチドがHSA変異体であり、ここで第一の非天然アミノ酸はp−アセチルフェニルアラニンであり、p−アセチルフェニルアラニンは翻訳の間にアミノ酸位置37においてHSA変異体中に組み入れられ、ここでHSA変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号1に対してであり、標的ポリペプチドはABT−510変異体であり、第二の非天然アミノ酸はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンであり、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンは合成の間にABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでABT−510変異体におけるアミノ酸位置の番号は配列番号3に対してであり、そしてp−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させてHSA−ABT−510接合体を生成させる、請求項1に記載の方法。
【請求項23】
第一の非天然アミノ酸と第二の非天然アミノ酸とを:求電子剤−求核剤反応、求核剤とケトンの反応、オキシム連結反応、求核剤とアルデヒドの反応、カルボニル基と求核剤との間の反応、スルホニル基と求核剤との間の反応、エステル化反応、立体障害エステル基と求核剤との間の反応、チオエステル基と求核剤との間の反応、安定イミン基と求核剤との間の反応、エポキシド基と求核剤との間の反応、アジリジン基と求核剤との間の反応、求電子剤と脂肪族若しくは芳香族アミンとの間の反応、求電子剤とヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルボヒドラジドとの間の反応、求電子剤とセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とチオカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とスルホニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオカルバジドとの間の反応、求電子剤とヒドロキシルアミンとの間の反応、ヒドロキシル若しくはジオールのような一つ若しくは複数の求核剤とボロン酸若しくはエステルとの間の反応、遷移金属触媒反応、パラジウム触媒反応、銅触媒ヘテロ原子アルキル化反応、付加環化反応、1,3付加環化反応、2,3付加環化反応、アルキン−アジド反応、ディールズアルダー反応、又はスズキカップリング反応のうちの1つ又はそれ以上を介して反応させる、請求項1に記載の方法。
【請求項24】
反応が、50%より高い効率、70%より高い効率、又は90%より高い効率である、請求項23に記載の方法。
【請求項25】
請求項1に記載の方法により製造される、キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項26】
キャリアポリペプチドは少なくとも第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体であり、そして標的ポリペプチドは第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体である、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項27】
キャリアポリペプチドは少なくとも第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体であり、そして標的ポリペプチドは第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体である、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項28】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項26又は27に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項29】
第一のアミノ酸がHSA変異体中のアミノ酸位置37において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号1のそれに対してである、請求項28に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項30】
第一のアミノ酸が翻訳の間にHSA変異体中に組み入れられる、請求項29に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項31】
第二のアミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項26又は27に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項32】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項33】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがTSP−1変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号2のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項34】
第二の非天然アミノ酸が合成の間にTSP−1変異体中に組み入れられる、請求項32又は33に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項35】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置6において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項36】
ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンがABT−510変異体中にアミノ酸位置1において組み入れられ、ここでアミノ酸位置の番号は配列番号3のそれに対してである、請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項37】
第二の非天然アミノ酸が合成の間にTSP−1変異体中に組み入れられる、請求項35又は36に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項38】
キャリアポリペプチドは、p−アセチルフェニルアラニンをアミノ酸位置37に含むHSA変異体であり、標的ポリペプチドは、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをアミノ酸位置6に含むTSP−1変異体であり、そしてキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体は、p−アセチルフェニルアラニンとε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンとをオキシム連結反応を介して反応させることにより生成される、請求項26に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項39】
キャリアポリペプチドは、p−アセチルフェニルアラニンをアミノ酸位置37に含むHSA変異体であり、標的ポリペプチドは、ε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをアミノ酸位置6に含むABT−510変異体であり、そしてキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体は、p−アセチルフェニルアラニン及びε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンをオキシム連結反応を介して反応させることにより生成される、請求項26に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項40】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体が、標的ポリペプチドより長い血清半減期を有する、請求項25に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項41】
第一の非天然アミノ酸残基を含むキャリアポリペプチドドメイン;及び
第二の非天然アミノ酸残基を含む標的ポリペプチドドメイン、
を含むキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体であって、
ここでキャリアポリペプチドドメイン及び標的ポリペプチドドメインは、第一の非天然アミノ酸残基及び第二の非天然アミノ酸残基を通して一緒に接合される、キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項42】
キャリアポリペプチドドメインが、抗体、抗体フラグメント、アルブミン、血清アルブミン、ウシ血清アルブミン、オボアルブミン、c反応性タンパク質、コンアルブミン、ラクトアルブミン、キーホールリンペットヘモシアニン(KLH)、イオンキャリアタンパク質、アシルキャリアタンパク質、シグナル伝達アダプタータンパク質、アンドロゲン結合タンパク質、カルシウム結合タンパク質、カルモジュリン結合タンパク質、セルロプラスミン、コレステロールエステル輸送タンパク質、fボックスタンパク質、脂肪酸結合タンパク質、フォリスタチン、フォリスタチン関連タンパク質、GTP結合タンパク質、インスリン様増殖因子結合タンパク質、鉄結合タンパク質、潜在型TGFベータ結合タンパク質、集光性タンパク質複合体、リンパ球抗原、膜輸送タンパク質、ニューロフィジン、周辺質結合タンパク質、リン酸結合タンパク質、ホスファチジルエタノールアミン結合タンパク質、リン脂質輸送タンパク質、レチノール結合タンパク質、RNA結合タンパク質、s期キナーゼ関連タンパク質、性ホルモン結合グロブリン、チロキシン結合タンパク質、トランスコバラミン、トランスコルチン、トランスフェリン結合タンパク質、又はビタミンD結合タンパク質を含む、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項43】
標的ポリペプチドドメインが:TSP−1、ABT−510、グルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)、副甲状腺ホルモン(PTH)、リボソーム不活性化タンパク質(RIP)、アンジオスタチン、エキセンディン−4、アポタンパク質、心房性ナトリウム利尿因子、心房性ナトリウム利尿ポリペプチド、心房性ペプチド、C−X−Cケモカイン、T39765、NAP−2、ENA−78、gro−a、gro−b、gro−c、IP−10、GCP−2、NAP−4、PF4、MIG、カルシトニン、c−kitリガンド、サイトカイン、CCケモカイン、単球走化性タンパク質−1、単球走化性タンパク質−2、単球走化性タンパク質−3、単球炎症性タンパク質−1アルファ、単球炎症性タンパク質−1ベータ、RANTES、I309、R83915、R91733、T58847、D31065、T64262、CD40リガンド、補体阻害剤、サイトカイン、上皮好中球活性化ペプチド−78、GROΥ、MGSA、GROβ、GROγ、MIP1−α、MIP1−β、MCP−1、上皮好中球活性化ペプチド、エリスロポエチン(EPO)、表皮剥脱毒素、線維芽細胞増殖因子(FGF)、FGF21、G−CSF、ゴナドトロピン、増殖因子、ヒルジン、LFA−1、ヒトインスリン、ヒトインスリン様増殖因子(hIGF)、hIGF−I、hIGF−II、ヒトインターフェロン、IFN−α、IFN−β、IFN−γ、インターロイキン、IL−1、IL−2、IL−3、IL−4、IL−5、IL−6、IL−7、IL−8、IL−9、IL−10、IL−11、IL−12、ケラチノサイト増殖因子(KGF)、白血病抑制因子、ニュールツリン、PDGF、ペプチドホルモン、プレイオトロフィン、発熱性外毒素A、発熱性外毒素B、発熱性外毒素C、レラキシン、ソマトスタチン、スーパーオキシドジムスターゼ、チモシンアルファ1、ヒト腫瘍壊死因子(hTNF)、ヒト腫瘍壊死因子アルファ、ヒト腫瘍壊死因子ベータ、Ras、Tat、炎症性分子、シグナル伝達分子、ウシ膵臓トリプシン阻害剤(BPTI)、又はBP320抗原のうち1つ又はそれ以上を含む、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項44】
キャリアポリペプチドドメインはHSAを含み、第一の非天然アミノ酸残基はp−アセチルフェニルアラニンであり、標的ポリペプチドドメインはTSP−1を含み、そして第二の非天然アミノ酸残基はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項45】
キャリアポリペプチドドメインはHSAを含み、第一の非天然アミノ酸残基はp−アセチルフェニルアラニンであり、標的ポリペプチドドメインはABT−510を含み、そして第二の非天然アミノ酸残基はε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項46】
第一の非天然アミノ酸及び第二の非天然アミノ酸が:求電子剤−求核剤反応、求核剤とケトンの反応、オキシム連結反応、求核剤とアルデヒドの反応、カルボニル基と求核剤との間の反応、スルホニル基と求核剤との間の反応、エステル化反応、立体障害エステル基と求核剤との間の反応、チオエステル基と求核剤との間の反応、安定イミン基と求核剤との間の反応、エポキシド基と求核剤との間の反応、アジリジン基と求核剤との間の反応、求電子剤と脂肪族若しくは芳香族アミンとの間の反応、求電子剤とヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルボヒドラジドとの間の反応、求電子剤とセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオセミカルバジドとの間の反応、求電子剤とカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とチオカルボニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とスルホニルヒドラジドとの間の反応、求電子剤とカルバジドとの間の反応、求電子剤とチオカルバジドとの間の反応、求電子剤とヒドロキシルアミンとの間の反応、ヒドロキシル若しくはジオールのような一つ若しくは複数の求核剤とボロン酸若しくはエステルとの間の反応、遷移金属触媒反応、パラジウム触媒反応、銅触媒ヘテロ原子アルキル化反応、付加環化反応、1,3付加環化反応、2,3付加環化反応、アルキン−アジド反応、ディールズアルダー反応、又はスズキカップリング反応のうち1つ又はそれ以上により共有結合でカップリングされる、請求項41に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体。
【請求項47】
請求項31に記載のキャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体を含む細胞。
【請求項48】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体のキャリアポリペプチドドメインが、第一の非天然アミノ酸を含むHSA変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項49】
第一の非天然アミノ酸がp−アセチルフェニルアラニンである、請求項48に記載の細胞。
【請求項50】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体の標的ポリペプチドドメインが、第二の非天然アミノ酸を含むTSP−1変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項51】
キャリアポリペプチド−標的ポリペプチド接合体の標的ポリペプチドドメインが、第二の非天然アミノ酸を含むABT−510変異体を含む、請求項47に記載の細胞。
【請求項52】
第二の非天然アミノ酸がε−(2−(アミノオキシ)アセチル)−L−リジンである、請求項50又は51に記載の細胞。
【図1】
【図2−1】
【図2−2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2−1】
【図2−2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2012−511326(P2012−511326A)
【公表日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−540703(P2011−540703)
【出願日】平成21年12月9日(2009.12.9)
【国際出願番号】PCT/US2009/006500
【国際公開番号】WO2010/068278
【国際公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【出願人】(399038620)ザ スクリプス リサーチ インスティチュート (51)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年5月24日(2012.5.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年12月9日(2009.12.9)
【国際出願番号】PCT/US2009/006500
【国際公開番号】WO2010/068278
【国際公開日】平成22年6月17日(2010.6.17)
【出願人】(399038620)ザ スクリプス リサーチ インスティチュート (51)
【Fターム(参考)】
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