機能的糖ペプチドの合理的設計および合成
本発明は、少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを有する、生物学的活性を有する形態のペプチドのグルタミンが糖鎖で修飾されている、糖ペプチドを提供する。さらに本発明は、以下の工程：Ａ）少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを含む、目的とするペプチドを提供する工程；およびＢ）該グルタミンに糖鎖を導入する工程、を包含する機能的糖ペプチドを調製する方法を提供する。これによって、生物学的活性を有意に増強または調節することが可能となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを有する、生物学的活性を有する形態のペプチドのグルタミンが、糖鎖で修飾されている、糖ペプチド。
【請求項２】
前記グルタミンは、野生型形態におけるグルタミン以外のアミノ酸残基が置換されたものである、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項３】
前記糖鎖は、スペーサーを介してグルタミンに結合される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項４】
前記スペーサーは、−ＣＨ２−Ｒ−であって、該Ｒは、アルキル、置換されたアルキル、アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、アリール、置換されたアリール、炭素環基、置換された炭素環基、複素環基および置換された複素環基からなる群より選択される基から水素原子が１つ脱離して生ずる基である、請求項３に記載の糖ペプチド。
【請求項５】
前記スペーサーは、Ｃ１−Ｃ１０ポリメチレンを含む、請求項３に記載の糖ペプチド。
【請求項６】
前記グルタミンは、前記Ｃ末端または前記Ｎ末端から５アミノ酸以内に存在する、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項７】
前記糖鎖は、Ｌａｃ、ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，３−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，３−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，６−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，６−ＬａｃＮＡｃ、ＦｕＣα１，２−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−（Ｆｕｃα１，２−）Ｌａｃ、およびＳｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−（Ｆｕｃα１，２−）Ｌａｃ（式中、Ｌａｃはラクトース、ＬａｃＮＡｃは２−アセチルアミノラクトース、Ｓｉａはシアル酸、Ｆｕｃはフコースを表す）からなる群より選択される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項８】
前記糖ペプチドは、インスリン、エリスロポエチン、イムネース、Ｇ−ＣＳＦ、グルカゴン、ソマトスタチン、コレシストキニン、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、βエンドルフィンおよびネオエンドルフィンからなる群より選択される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項９】
前記糖ペプチドは、インスリンである、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１０】
前記糖ペプチドは、インスリンであり、前記グルタミンは、該インスリンのＢ鎖のＣ末端から１１残基以内および／またはＮ末端から９アミノ酸以内に存在する、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１１】
前記糖ペプチドはインスリンであり、前記アミノ酸残基は該インスリンのＢ鎖のＮ末端を含み、該Ｂ鎖のＮ末端はシアリルラクトースで置換される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１２】
以下の工程：
Ａ）少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを含む、目的とするペプチドを提供する工程；および
Ｂ）該グルタミンに糖鎖を導入する工程、
を包含する、機能的糖ペプチドを調製する方法。
【請求項１３】
前記目的とするペプチドは、野生型形態のペプチドにおいて、少なくとも１つのグルタミン以外のアミノ酸残基をグルタミンに置換することにより提供される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、
Ｃ）アミノ基を含む糖鎖を調製する工程を包含する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記工程Ｃ）は、アミノ基と水酸基とスペーサーとを含む化合物を糖鎖に結合させることによって達成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記グルタミンへの糖鎖の導入は、０．１ｍＭ以下のタンパク質濃度、ＧＳＨの非存在下、５ｍＭ以上のカルシウム濃度、および還元剤の除去処置後からなる群より選択される少なくとも１つの条件を含む条件下での、トランスグルタミナーゼによる糖鎖付加反応によって行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記糖ペプチドは、インスリン、エリスロポエチン、イムネース、Ｇ−ＣＳＦ、グルカゴン、ソマトスタチン、コレシストキニン、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、βエンドルフィンおよびネオエンドルフィンからなる群より選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記糖ペプチドは、インスリンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記糖ペプチドは、インスリンであり、前記グルタミンは、該インスリンのＢ鎖のＣ末端から１１残基以内および／またはＮ末端から９アミノ酸以内に存在する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記糖ペプチドはインスリンであり、前記アミノ酸残基は該インスリンのＢ鎖のＮ末端を含み、該Ｂ鎖のＮ末端はシアリルラクトースで置換される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
糖鎖を伸長する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１２に記載の方法によって調製された、糖ペプチド。
【請求項１】
少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを有する、生物学的活性を有する形態のペプチドのグルタミンが、糖鎖で修飾されている、糖ペプチド。
【請求項２】
前記グルタミンは、野生型形態におけるグルタミン以外のアミノ酸残基が置換されたものである、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項３】
前記糖鎖は、スペーサーを介してグルタミンに結合される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項４】
前記スペーサーは、−ＣＨ２−Ｒ−であって、該Ｒは、アルキル、置換されたアルキル、アルケニル、置換されたアルケニル、アルキニル、置換されたアルキニル、アリール、置換されたアリール、炭素環基、置換された炭素環基、複素環基および置換された複素環基からなる群より選択される基から水素原子が１つ脱離して生ずる基である、請求項３に記載の糖ペプチド。
【請求項５】
前記スペーサーは、Ｃ１−Ｃ１０ポリメチレンを含む、請求項３に記載の糖ペプチド。
【請求項６】
前記グルタミンは、前記Ｃ末端または前記Ｎ末端から５アミノ酸以内に存在する、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項７】
前記糖鎖は、Ｌａｃ、ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，３−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，３−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，６−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，６−ＬａｃＮＡｃ、ＦｕＣα１，２−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−Ｌａｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−ＬａｃＮＡｃ、Ｓｉａα２，８−Ｓｉａα２，３−（Ｆｕｃα１，２−）Ｌａｃ、およびＳｉａα２，８−Ｓｉａα２，６−（Ｆｕｃα１，２−）Ｌａｃ（式中、Ｌａｃはラクトース、ＬａｃＮＡｃは２−アセチルアミノラクトース、Ｓｉａはシアル酸、Ｆｕｃはフコースを表す）からなる群より選択される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項８】
前記糖ペプチドは、インスリン、エリスロポエチン、イムネース、Ｇ−ＣＳＦ、グルカゴン、ソマトスタチン、コレシストキニン、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、βエンドルフィンおよびネオエンドルフィンからなる群より選択される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項９】
前記糖ペプチドは、インスリンである、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１０】
前記糖ペプチドは、インスリンであり、前記グルタミンは、該インスリンのＢ鎖のＣ末端から１１残基以内および／またはＮ末端から９アミノ酸以内に存在する、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１１】
前記糖ペプチドはインスリンであり、前記アミノ酸残基は該インスリンのＢ鎖のＮ末端を含み、該Ｂ鎖のＮ末端はシアリルラクトースで置換される、請求項１に記載の糖ペプチド。
【請求項１２】
以下の工程：
Ａ）少なくとも１つのアミノ酸残基にグルタミンを含む、目的とするペプチドを提供する工程；および
Ｂ）該グルタミンに糖鎖を導入する工程、
を包含する、機能的糖ペプチドを調製する方法。
【請求項１３】
前記目的とするペプチドは、野生型形態のペプチドにおいて、少なくとも１つのグルタミン以外のアミノ酸残基をグルタミンに置換することにより提供される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
さらに、
Ｃ）アミノ基を含む糖鎖を調製する工程を包含する、
請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記工程Ｃ）は、アミノ基と水酸基とスペーサーとを含む化合物を糖鎖に結合させることによって達成される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記グルタミンへの糖鎖の導入は、０．１ｍＭ以下のタンパク質濃度、ＧＳＨの非存在下、５ｍＭ以上のカルシウム濃度、および還元剤の除去処置後からなる群より選択される少なくとも１つの条件を含む条件下での、トランスグルタミナーゼによる糖鎖付加反応によって行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記糖ペプチドは、インスリン、エリスロポエチン、イムネース、Ｇ−ＣＳＦ、グルカゴン、ソマトスタチン、コレシストキニン、アドレナリン、副腎皮質刺激ホルモン、βエンドルフィンおよびネオエンドルフィンからなる群より選択される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記糖ペプチドは、インスリンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
前記糖ペプチドは、インスリンであり、前記グルタミンは、該インスリンのＢ鎖のＣ末端から１１残基以内および／またはＮ末端から９アミノ酸以内に存在する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
前記糖ペプチドはインスリンであり、前記アミノ酸残基は該インスリンのＢ鎖のＮ末端を含み、該Ｂ鎖のＮ末端はシアリルラクトースで置換される、請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
糖鎖を伸長する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
請求項１２に記載の方法によって調製された、糖ペプチド。
【国際公開番号】ＷＯ２００４／１０１６１９
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【発行日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５０６２７９（Ｐ２００５−５０６２７９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００６９２７
【国際出願日】平成１６年５月１４日（２００４．５．１４）
【出願人】（０００００１９２６）塩野義製薬株式会社 (229)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１６年１１月２５日（２００４．１１．２５）
【発行日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／００６９２７
【国際出願日】平成１６年５月１４日（２００４．５．１４）
【出願人】（０００００１９２６）塩野義製薬株式会社 (229)
【Ｆターム（参考）】
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