N−アセチルグルコサミニルトランスフェラーゼを使用したO結合型グリコシル化
本発明は、ポリペプチドと水溶性重合体(例えばPEG)のような修飾基との間の共有結合複合体を提供する。ポリペプチドのアミノ酸配列は、各々がGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質である、1又はそれ以上のO結合型グリコシル化配列を含む。修飾基は、ポリペプチドと修飾基の間に挟まれ、ポリペプチドと修飾基の両方に共有結合されているグリコシル連結基を介してポリペプチドに共有結合される。1つの実施形態では、グルコサミン連結基はO結合型グリコシル化配列のアミノ酸残基に直接結合されている。本発明はさらに、ポリペプチド複合体を作製する方法を提供する。本発明はまた、少なくとも1つの本発明のO結合型グリコシル化配列を含み、各々のグリコシル化配列がGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質である、非天然に生じるポリペプチドを提供する。本発明はさらに、本発明のポリペプチド複合体を含有する医薬組成物を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項1】
非天然に生じるポリペプチドと重合体修飾基との間の共有結合複合体であって、前記非天然に生じるポリペプチドは親ポリペプチドに対応し、前記親ポリペプチド内において、存在しない又は同じ位置には存在しない外因性O結合型グリコシル化配列を含み、前記O結合型グリコシル化配列はGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であって、ヒドロキシル基を有するアミノ酸残基を含み、前記重合体修飾基は、グリコシル連結基を介して前記O結合型グリコシル化配列の前記ヒドロキシル基で前記ポリペプチドに共有結合されている、前記共有結合複合体。
【請求項2】
前記O結合型グリコシル化配列が、式(I)〜(VI):
【表66】
[式中、
b及びgは、0〜2から選択される整数であり;
a、c、d、e、f及びhは、0〜5から選択される整数であり;
Tはトレオニンであり;
Sはセリンであり;
Pはプロリンであり;
Uは、V、S、T、E、Q及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;
Zは、P、E、Q、S、T及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;及び
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7及びB8の各々は、アミノ酸から独立して選択される成員である]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項3】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表67】
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項4】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表68】
[式中、各々のトレオニン(T)は、独立して、場合によりセリン(S)で置換されていてもよく、また各々のセリン(S)は、独立して、場合によりトレオニンで置換されていてもよい]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項5】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項6】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレンオキシド)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項5に記載の共有結合複合体。
【請求項7】
前記ポリ(アルキレンオキシド)が、ポリ(エチレングリコール)及び(ポリプロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項6に記載の共有結合複合体。
【請求項8】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項7に記載の共有結合複合体。
【請求項9】
前記ポリ(エチレングリコール)が、実質的に均一分散である分子量を有する、請求項7に記載の共有結合複合体。
【請求項10】
前記親ポリペプチドが治療用ポリペプチドである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項11】
前記親ポリペプチドが、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、ニューロトロフィン3(NT−3)、エリスロポエチン(EPO)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、α1−アンチトリプシン(α−1プロテアーゼ阻害剤)、グルコセレブロシダーゼ、組織型プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、インターロイキン2(IL−2)、レプチン、ヒルジン、ウロキナーゼ、ヒトDNアーゼ、インスリン、B型肝炎表面タンパク質(HbsAg)、キメラジフテリア毒素−IL−2、ヒト成長ホルモン(hGH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、α−ガラクトシダーゼ、α−L−イズロニダーゼ、β−グルコシダーゼ、α−ガラクトシダーゼA、酸性α−グルコシダーゼ(酸性マルターゼ)、アンチトロンビンIII(AT III)、卵胞刺激ホルモン、グルカゴン様ペプチド1(GLP−1)、グルカゴン様ペプチド2(GLP−2)、線維芽細胞増殖因子7(FGF−7)、線維芽細胞増殖因子21(FGF−21)、線維芽細胞増殖因子23(FGF−23)、第VII因子、第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第IX因子、第XIII因子、プロキネチシン、エクステンジン4、CD4、腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)、α−CD20、P−セレクチン糖タンパク質リガンド1(PSGL−1)、補体、トランスフェリン、グリコシル化依存性細胞接着分子(GlyCAM)、神経細胞接着分子(N−CAM)、TNF受容体−IgG Fc領域融合タンパク質、抗HER2モノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスに対するモノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスのプロテインFに対するモノクローナル抗体、TNF−αに対するモノクローナル抗体、糖タンパク質IIb/IIIaに対するモノクローナル抗体、CD20に対するモノクローナル抗体、VEGF−Aに対するモノクローナル抗体、PSGL−1に対するモノクローナル抗体、CD4に対するモノクローナル抗体、a−CD3に対するモノクローナル抗体、EGFに対するモノクローナル抗体、癌胎児性抗原(CEA)に対するモノクローナル抗体及びIL−2受容体に対するモノクローナル抗体から選択される成員である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項12】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが組換え酵素である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項13】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが細菌細胞において発現される、請求項12に記載の共有結合複合体。
【請求項14】
前記グリコシル連結基が無傷グリコシル連結基である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項15】
前記共有結合複合体が、式(VII):
【化49】
[式中、
qは0及び1から選択される整数であり;
wは0及び1から選択される整数であり;
AA−Oは、ヒドロキシル基を含む前記アミノ酸残基に由来する部分であって、前記アミノ酸は前記O結合型グリコシル化配列内に位置し;
Z*は、グルコサミン部分、グルコサミンミメティック部分、グルコサミン部分を含むオリゴ糖及びグルコサミンミメティック部分を含むオリゴ糖から選択される成員であり;及び
X*は、重合体修飾基及び重合体修飾基を含むグリコシル連結基から選択される成員である]
に記載の部分を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項16】
Z*が、GlcNAc、GlcNH、Glc、GlcNAc−Fuc、GlcNAc−GlcNAc、GlcNH−GlcNH、GlcNAc−GlcNH、GlcNH−GlcNAc、GlcNAc−Gal、GlcNH−Gal、GlcNAc−Sia、GlcNH−Sia、GlcNAc−Gal−Sia、GlcNH−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNAc−Gal−Sia、GlcNH−GlcNH−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNH−Gal−Sia、GlcNH−GlcNAc−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNAc−Man、GlcNAc−GlcNAc−Man(Man)2及びGlcNAc−Gal−Gal−Siaから選択される成員である、請求項15に記載の共有結合複合体。
【請求項17】
Z*がGlcNAc及びGlcNHから選択される成員であり、X*が重合体修飾基である、請求項15に記載の共有結合複合体。
【請求項18】
前記重合体修飾基が、
【化50】
[式中、
p及びp1は、1〜20から独立して選択される整数であり;
j及びkは、0〜20から独立して選択される整数であり;
各々のnは、1〜5000から独立して選択される整数であり;
mは1〜5の整数であり;
R16及びR17は、独立して選択される重合体部分であり;
X2及びX4は、重合体部分R16及びR17をCに連結する、独立して選択される連結フラグメントであり;
X5は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、−NR12R13及び−OR12から選択される成員であり;
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及びR11は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、−NR12R13、−OR12及び−SiR12R13から独立して選択される成員であり、
前記式中、
R12及びR13は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、及び置換又は非置換ヘテロアリールから独立して選択される成員である]
から選択される成員である部分を含む、請求項15〜17のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項19】
前記共有結合複合体が、式(VIII):
【化51】
[式中、
Gは、−CH2−及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び重合体修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の部分を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項20】
式(IX):
【化52】
[式中、
R28は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員であり;
X*は、直鎖又は分枝から選択される重合体修飾基であり;及び
Laは、結合並びに置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルより選択されるリンカー基から選択される成員である]
に記載の部分を含む、請求項19に記載の共有結合複合体。
【請求項21】
前記共有結合複合体が、式(X):
【化53】
に記載の部分を含む、請求項20に記載の共有結合複合体。
【請求項22】
前記共有結合複合体が、
【化54】
[式中、
pは1〜20から選択される整数であり;及び
R1及びR2は、OH及びOMeから独立して選択される成員である]
から選択される成員である構造を含む、請求項21に記載の共有結合複合体。
【請求項23】
請求項1〜22のいずれか一項に記載の共有結合複合体と医薬的に許容される担体を含有する医薬組成物。
【請求項24】
親ポリペプチドに対応し、前記親ポリペプチド内において存在しない又は同じ位置には存在しない外因性O結合型グリコシル化配列を含む、非天然に生じるポリペプチドであって、前記O結合型グリコシル化配列は、GlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であり、式(I)〜(VI):
【表69】
[式中、
b及びgは、0〜2から選択される整数であり;
a、c、d、e、f及びhは、0〜5から選択される整数であり;
Tはトレオニンであり;
Sはセリンであり;
Uは、V、S、T、E、Q及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;
Zは、P、E、Q、S、T及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;及び
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7及びB8の各々は、アミノ酸から独立して選択される成員である]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、前記の非天然に生じるポリペプチド。
【請求項25】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表70】
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項24に記載の非天然に生じるポリペプチド。
【請求項26】
請求項24に記載の前記非天然に生じるポリペプチドをコードする単離核酸。
【請求項27】
請求項26に記載の前記核酸を含む発現ベクター。
【請求項28】
請求項26に記載の前記核酸を含む細胞。
【請求項29】
式(XI):
【化55】
[式中、
Gは、−CH2−及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Qは、H、負電荷及び塩の対イオンから選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の構造を有する化合物。
【請求項30】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項29に記載の化合物。
【請求項31】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレングリコール)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項30に記載の化合物。
【請求項32】
前記ポリ(アルキレングリコール)が、ポリ(エチレングリコール)及びポリ(プロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項31に記載の化合物。
【請求項33】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項32に記載の化合物。
【請求項34】
前記ポリ(エチレングリコール)が、実質的に均一分散である分子量を有する、請求項32に記載の化合物。
【請求項35】
ポリペプチドと重合体修飾基との間の共有結合複合体を形成する方法であって、前記ポリペプチドは外因性O結合型グリコシル化配列を含み、前記O結合型グリコシル化配列はヒドロキシル基を有するアミノ酸残基を含み、前記O結合型グリコシル化配列はGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であり、前記重合体修飾基は、前記ポリペプチドと前記修飾基の間に挟まれ、前記ポリペプチドと前記修飾基の両方に共有結合されているグルコサミン連結基を介して前記ポリペプチドに共有結合されており、前記方法が、
(i)前記ポリペプチドと前記重合体修飾基に共有結合されたグルコサミン部分を含むグルコサミン供与体を、GlcNAcトランスフェラーゼの存在下に、前記GlcNAcトランスフェラーゼが前記グルコサミン部分を前記グルコサミン供与体から前記O結合型グリコシル化配列の前記ヒドロキシル基上に転移するのに十分な条件下で接触させること
を含み、それによって前記共有結合複合体を形成する方法。
【請求項36】
(ii)前記O結合型グリコシル化配列を含む前記ポリペプチドを組換え生産すること
をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
(iii)前記共有結合複合体を単離すること
をさらに含む、請求項35又は36に記載の方法。
【請求項38】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項35〜37のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレングリコール)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記ポリ(アルキレングリコール)が、ポリ(エチレングリコール)及びポリ(プロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記ポリ(エチレングリコール)が、基本的に均一分散である分子量を有する、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記ポリペプチドが非天然に生じるポリペプチドである、請求項35〜42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
前記ポリペプチドが治療用ポリペプチドである、請求項35〜43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項45】
前記ポリペプチドが、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、ニューロトロフィン3(NT−3)、エリスロポエチン(EPO)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、α1−アンチトリプシン(α−1プロテアーゼ阻害剤)、グルコセレブロシダーゼ、組織型プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、インターロイキン2(IL−2)、レプチン、ヒルジン、ウロキナーゼ、ヒトDNアーゼ、インスリン、B型肝炎表面タンパク質(HbsAg)、キメラジフテリア毒素−IL−2、ヒト成長ホルモン(hGH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、α−ガラクトシダーゼ、α−L−イズロニダーゼ、β−グルコシダーゼ、α−ガラクトシダーゼA、酸性α−グルコシダーゼ(酸性マルターゼ)、アンチトロンビンIII(AT III)、卵胞刺激ホルモン、グルカゴン様ペプチド1(GLP−1)、グルカゴン様ペプチド2(GLP−2)、線維芽細胞増殖因子7(FGF−7)、線維芽細胞増殖因子21(FGF−21)、線維芽細胞増殖因子23(FGF−23)、第VII因子、第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第IX因子、第XIII因子、プロキネチシン、エクステンジン4、CD4、腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)、α−CD20、P−セレクチン糖タンパク質リガンド1(PSGL−1)、補体、トランスフェリン、グリコシル化依存性細胞接着分子(GlyCAM)、神経細胞接着分子(N−CAM)、抗TNF−αモノクローナル抗体、TNF受容体−IgG Fc領域融合タンパク質、抗HER2モノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスに対するモノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスのプロテインFに対するモノクローナル抗体、TNF−αに対するモノクローナル抗体、糖タンパク質IIb/IIIaに対するモノクローナル抗体、CD20に対するモノクローナル抗体、VEGF−Aに対するモノクローナル抗体、PSGL−1に対するモノクローナル抗体、CD4に対するモノクローナル抗体、a−CD3に対するモノクローナル抗体、EGFに対するモノクローナル抗体、癌胎児性抗原(CEA)に対するモノクローナル抗体及びIL−2受容体に対するモノクローナル抗体から選択される成員である、請求項35〜43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項46】
前記グルコサミン部分が、GlcNAc及びGlcNHから選択される成員である、請求項35〜45のいずれか一項に記載の方法。
【請求項47】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが組換え酵素である、請求項35〜46のいずれか一項に記載の方法。
【請求項48】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが細菌細胞において発現される、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記グルコサミン供与体が、式(XI):
【化56】
[式中、
Gは、CH2及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Qは、H、負電荷及び塩の対イオンから選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の構造を有する、請求項35〜48のいずれか一項に記載の方法。
【請求項1】
非天然に生じるポリペプチドと重合体修飾基との間の共有結合複合体であって、前記非天然に生じるポリペプチドは親ポリペプチドに対応し、前記親ポリペプチド内において、存在しない又は同じ位置には存在しない外因性O結合型グリコシル化配列を含み、前記O結合型グリコシル化配列はGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であって、ヒドロキシル基を有するアミノ酸残基を含み、前記重合体修飾基は、グリコシル連結基を介して前記O結合型グリコシル化配列の前記ヒドロキシル基で前記ポリペプチドに共有結合されている、前記共有結合複合体。
【請求項2】
前記O結合型グリコシル化配列が、式(I)〜(VI):
【表66】
[式中、
b及びgは、0〜2から選択される整数であり;
a、c、d、e、f及びhは、0〜5から選択される整数であり;
Tはトレオニンであり;
Sはセリンであり;
Pはプロリンであり;
Uは、V、S、T、E、Q及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;
Zは、P、E、Q、S、T及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;及び
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7及びB8の各々は、アミノ酸から独立して選択される成員である]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項3】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表67】
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項4】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表68】
[式中、各々のトレオニン(T)は、独立して、場合によりセリン(S)で置換されていてもよく、また各々のセリン(S)は、独立して、場合によりトレオニンで置換されていてもよい]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項1に記載の共有結合複合体。
【請求項5】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項6】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレンオキシド)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項5に記載の共有結合複合体。
【請求項7】
前記ポリ(アルキレンオキシド)が、ポリ(エチレングリコール)及び(ポリプロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項6に記載の共有結合複合体。
【請求項8】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項7に記載の共有結合複合体。
【請求項9】
前記ポリ(エチレングリコール)が、実質的に均一分散である分子量を有する、請求項7に記載の共有結合複合体。
【請求項10】
前記親ポリペプチドが治療用ポリペプチドである、請求項1〜9のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項11】
前記親ポリペプチドが、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、ニューロトロフィン3(NT−3)、エリスロポエチン(EPO)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、α1−アンチトリプシン(α−1プロテアーゼ阻害剤)、グルコセレブロシダーゼ、組織型プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、インターロイキン2(IL−2)、レプチン、ヒルジン、ウロキナーゼ、ヒトDNアーゼ、インスリン、B型肝炎表面タンパク質(HbsAg)、キメラジフテリア毒素−IL−2、ヒト成長ホルモン(hGH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、α−ガラクトシダーゼ、α−L−イズロニダーゼ、β−グルコシダーゼ、α−ガラクトシダーゼA、酸性α−グルコシダーゼ(酸性マルターゼ)、アンチトロンビンIII(AT III)、卵胞刺激ホルモン、グルカゴン様ペプチド1(GLP−1)、グルカゴン様ペプチド2(GLP−2)、線維芽細胞増殖因子7(FGF−7)、線維芽細胞増殖因子21(FGF−21)、線維芽細胞増殖因子23(FGF−23)、第VII因子、第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第IX因子、第XIII因子、プロキネチシン、エクステンジン4、CD4、腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)、α−CD20、P−セレクチン糖タンパク質リガンド1(PSGL−1)、補体、トランスフェリン、グリコシル化依存性細胞接着分子(GlyCAM)、神経細胞接着分子(N−CAM)、TNF受容体−IgG Fc領域融合タンパク質、抗HER2モノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスに対するモノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスのプロテインFに対するモノクローナル抗体、TNF−αに対するモノクローナル抗体、糖タンパク質IIb/IIIaに対するモノクローナル抗体、CD20に対するモノクローナル抗体、VEGF−Aに対するモノクローナル抗体、PSGL−1に対するモノクローナル抗体、CD4に対するモノクローナル抗体、a−CD3に対するモノクローナル抗体、EGFに対するモノクローナル抗体、癌胎児性抗原(CEA)に対するモノクローナル抗体及びIL−2受容体に対するモノクローナル抗体から選択される成員である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項12】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが組換え酵素である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項13】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが細菌細胞において発現される、請求項12に記載の共有結合複合体。
【請求項14】
前記グリコシル連結基が無傷グリコシル連結基である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項15】
前記共有結合複合体が、式(VII):
【化49】
[式中、
qは0及び1から選択される整数であり;
wは0及び1から選択される整数であり;
AA−Oは、ヒドロキシル基を含む前記アミノ酸残基に由来する部分であって、前記アミノ酸は前記O結合型グリコシル化配列内に位置し;
Z*は、グルコサミン部分、グルコサミンミメティック部分、グルコサミン部分を含むオリゴ糖及びグルコサミンミメティック部分を含むオリゴ糖から選択される成員であり;及び
X*は、重合体修飾基及び重合体修飾基を含むグリコシル連結基から選択される成員である]
に記載の部分を含む、請求項1〜15のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項16】
Z*が、GlcNAc、GlcNH、Glc、GlcNAc−Fuc、GlcNAc−GlcNAc、GlcNH−GlcNH、GlcNAc−GlcNH、GlcNH−GlcNAc、GlcNAc−Gal、GlcNH−Gal、GlcNAc−Sia、GlcNH−Sia、GlcNAc−Gal−Sia、GlcNH−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNAc−Gal−Sia、GlcNH−GlcNH−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNH−Gal−Sia、GlcNH−GlcNAc−Gal−Sia、GlcNAc−GlcNAc−Man、GlcNAc−GlcNAc−Man(Man)2及びGlcNAc−Gal−Gal−Siaから選択される成員である、請求項15に記載の共有結合複合体。
【請求項17】
Z*がGlcNAc及びGlcNHから選択される成員であり、X*が重合体修飾基である、請求項15に記載の共有結合複合体。
【請求項18】
前記重合体修飾基が、
【化50】
[式中、
p及びp1は、1〜20から独立して選択される整数であり;
j及びkは、0〜20から独立して選択される整数であり;
各々のnは、1〜5000から独立して選択される整数であり;
mは1〜5の整数であり;
R16及びR17は、独立して選択される重合体部分であり;
X2及びX4は、重合体部分R16及びR17をCに連結する、独立して選択される連結フラグメントであり;
X5は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、−NR12R13及び−OR12から選択される成員であり;
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10及びR11は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、−NR12R13、−OR12及び−SiR12R13から独立して選択される成員であり、
前記式中、
R12及びR13は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換アリール、及び置換又は非置換ヘテロアリールから独立して選択される成員である]
から選択される成員である部分を含む、請求項15〜17のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項19】
前記共有結合複合体が、式(VIII):
【化51】
[式中、
Gは、−CH2−及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び重合体修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の部分を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記載の共有結合複合体。
【請求項20】
式(IX):
【化52】
[式中、
R28は、H、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員であり;
X*は、直鎖又は分枝から選択される重合体修飾基であり;及び
Laは、結合並びに置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルより選択されるリンカー基から選択される成員である]
に記載の部分を含む、請求項19に記載の共有結合複合体。
【請求項21】
前記共有結合複合体が、式(X):
【化53】
に記載の部分を含む、請求項20に記載の共有結合複合体。
【請求項22】
前記共有結合複合体が、
【化54】
[式中、
pは1〜20から選択される整数であり;及び
R1及びR2は、OH及びOMeから独立して選択される成員である]
から選択される成員である構造を含む、請求項21に記載の共有結合複合体。
【請求項23】
請求項1〜22のいずれか一項に記載の共有結合複合体と医薬的に許容される担体を含有する医薬組成物。
【請求項24】
親ポリペプチドに対応し、前記親ポリペプチド内において存在しない又は同じ位置には存在しない外因性O結合型グリコシル化配列を含む、非天然に生じるポリペプチドであって、前記O結合型グリコシル化配列は、GlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であり、式(I)〜(VI):
【表69】
[式中、
b及びgは、0〜2から選択される整数であり;
a、c、d、e、f及びhは、0〜5から選択される整数であり;
Tはトレオニンであり;
Sはセリンであり;
Uは、V、S、T、E、Q及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;
Zは、P、E、Q、S、T及び非荷電アミノ酸から選択される成員であり;及び
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7及びB8の各々は、アミノ酸から独立して選択される成員である]
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、前記の非天然に生じるポリペプチド。
【請求項25】
前記O結合型グリコシル化配列が、
【表70】
から選択される成員であるアミノ酸配列を含む、請求項24に記載の非天然に生じるポリペプチド。
【請求項26】
請求項24に記載の前記非天然に生じるポリペプチドをコードする単離核酸。
【請求項27】
請求項26に記載の前記核酸を含む発現ベクター。
【請求項28】
請求項26に記載の前記核酸を含む細胞。
【請求項29】
式(XI):
【化55】
[式中、
Gは、−CH2−及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Qは、H、負電荷及び塩の対イオンから選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の構造を有する化合物。
【請求項30】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項29に記載の化合物。
【請求項31】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレングリコール)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項30に記載の化合物。
【請求項32】
前記ポリ(アルキレングリコール)が、ポリ(エチレングリコール)及びポリ(プロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項31に記載の化合物。
【請求項33】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項32に記載の化合物。
【請求項34】
前記ポリ(エチレングリコール)が、実質的に均一分散である分子量を有する、請求項32に記載の化合物。
【請求項35】
ポリペプチドと重合体修飾基との間の共有結合複合体を形成する方法であって、前記ポリペプチドは外因性O結合型グリコシル化配列を含み、前記O結合型グリコシル化配列はヒドロキシル基を有するアミノ酸残基を含み、前記O結合型グリコシル化配列はGlcNAcトランスフェラーゼに対する基質であり、前記重合体修飾基は、前記ポリペプチドと前記修飾基の間に挟まれ、前記ポリペプチドと前記修飾基の両方に共有結合されているグルコサミン連結基を介して前記ポリペプチドに共有結合されており、前記方法が、
(i)前記ポリペプチドと前記重合体修飾基に共有結合されたグルコサミン部分を含むグルコサミン供与体を、GlcNAcトランスフェラーゼの存在下に、前記GlcNAcトランスフェラーゼが前記グルコサミン部分を前記グルコサミン供与体から前記O結合型グリコシル化配列の前記ヒドロキシル基上に転移するのに十分な条件下で接触させること
を含み、それによって前記共有結合複合体を形成する方法。
【請求項36】
(ii)前記O結合型グリコシル化配列を含む前記ポリペプチドを組換え生産すること
をさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
(iii)前記共有結合複合体を単離すること
をさらに含む、請求項35又は36に記載の方法。
【請求項38】
前記重合体修飾基が水溶性重合体である、請求項35〜37のいずれか一項に記載の方法。
【請求項39】
前記水溶性重合体が、ポリ(アルキレングリコール)、デキストラン及びポリシアル酸から選択される成員である、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記ポリ(アルキレングリコール)が、ポリ(エチレングリコール)及びポリ(プロピレングリコール)並びにそれらの誘導体から選択される成員である、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
前記ポリ(エチレングリコール)がモノメトキシポリ(エチレングリコール)(mPEG)である、請求項40に記載の方法。
【請求項42】
前記ポリ(エチレングリコール)が、基本的に均一分散である分子量を有する、請求項40に記載の方法。
【請求項43】
前記ポリペプチドが非天然に生じるポリペプチドである、請求項35〜42のいずれか一項に記載の方法。
【請求項44】
前記ポリペプチドが治療用ポリペプチドである、請求項35〜43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項45】
前記ポリペプチドが、骨形成タンパク質2(BMP−2)、骨形成タンパク質7(BMP−7)、ニューロトロフィン3(NT−3)、エリスロポエチン(EPO)、顆粒球コロニー刺激因子(G−CSF)、顆粒球−マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)、インターフェロンα、インターフェロンβ、インターフェロンγ、α1−アンチトリプシン(α−1プロテアーゼ阻害剤)、グルコセレブロシダーゼ、組織型プラスミノーゲン活性化因子(TPA)、インターロイキン2(IL−2)、レプチン、ヒルジン、ウロキナーゼ、ヒトDNアーゼ、インスリン、B型肝炎表面タンパク質(HbsAg)、キメラジフテリア毒素−IL−2、ヒト成長ホルモン(hGH)、ヒト絨毛性ゴナドトロピン(hCG)、α−ガラクトシダーゼ、α−L−イズロニダーゼ、β−グルコシダーゼ、α−ガラクトシダーゼA、酸性α−グルコシダーゼ(酸性マルターゼ)、アンチトロンビンIII(AT III)、卵胞刺激ホルモン、グルカゴン様ペプチド1(GLP−1)、グルカゴン様ペプチド2(GLP−2)、線維芽細胞増殖因子7(FGF−7)、線維芽細胞増殖因子21(FGF−21)、線維芽細胞増殖因子23(FGF−23)、第VII因子、第VIII因子、Bドメイン欠失第VIII因子、第IX因子、第XIII因子、プロキネチシン、エクステンジン4、CD4、腫瘍壊死因子受容体(TNF−R)、α−CD20、P−セレクチン糖タンパク質リガンド1(PSGL−1)、補体、トランスフェリン、グリコシル化依存性細胞接着分子(GlyCAM)、神経細胞接着分子(N−CAM)、抗TNF−αモノクローナル抗体、TNF受容体−IgG Fc領域融合タンパク質、抗HER2モノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスに対するモノクローナル抗体、呼吸器合胞体ウイルスのプロテインFに対するモノクローナル抗体、TNF−αに対するモノクローナル抗体、糖タンパク質IIb/IIIaに対するモノクローナル抗体、CD20に対するモノクローナル抗体、VEGF−Aに対するモノクローナル抗体、PSGL−1に対するモノクローナル抗体、CD4に対するモノクローナル抗体、a−CD3に対するモノクローナル抗体、EGFに対するモノクローナル抗体、癌胎児性抗原(CEA)に対するモノクローナル抗体及びIL−2受容体に対するモノクローナル抗体から選択される成員である、請求項35〜43のいずれか一項に記載の方法。
【請求項46】
前記グルコサミン部分が、GlcNAc及びGlcNHから選択される成員である、請求項35〜45のいずれか一項に記載の方法。
【請求項47】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが組換え酵素である、請求項35〜46のいずれか一項に記載の方法。
【請求項48】
前記GlcNAcトランスフェラーゼが細菌細胞において発現される、請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記グルコサミン供与体が、式(XI):
【化56】
[式中、
Gは、CH2及びC=A[式中、AはO、S及びNR27から選択される成員であり、前記式中、R27は、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから選択される成員である]から選択される成員であり;
Qは、H、負電荷及び塩の対イオンから選択される成員であり;
Eは、O、S及びCH2から選択される成員であり;
E1は、O及びSから選択される成員であり;
R21、R22、R23及びR24は、H、OR25、SR25、NR25R26、NR25S(O)2R26、S(O)2NR25R26、NR25C(O)R26、C(O)NR25R26、C(O)OR25、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール及び置換又は非置換ヘテロシクロアルキルから独立して選択される成員であり;
前記式中、
R25及びR26は、H、アシル、置換又は非置換アルキル、置換又は非置換ヘテロアルキル、置換又は非置換アリール、置換又は非置換ヘテロアリール、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル及び修飾基から独立して選択される成員であり;及び
R21、R22、R23、R24及びR27の少なくとも1つは重合体修飾基を含む]
に記載の構造を有する、請求項35〜48のいずれか一項に記載の方法。
【図1】
【図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15】
【図16A】
【図16B】
【図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15】
【図16A】
【図16B】
【公表番号】特表2010−531135(P2010−531135A)
【公表日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−511310(P2010−511310)
【出願日】平成20年6月4日(2008.6.4)
【国際出願番号】PCT/US2008/065825
【国際公開番号】WO2008/151258
【国際公開日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願人】(391032071)ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ (148)
【氏名又は名称原語表記】NOVO NORDISK AKTIE SELSXAB
【Fターム(参考)】
【公表日】平成22年9月24日(2010.9.24)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年6月4日(2008.6.4)
【国際出願番号】PCT/US2008/065825
【国際公開番号】WO2008/151258
【国際公開日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【出願人】(391032071)ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ (148)
【氏名又は名称原語表記】NOVO NORDISK AKTIE SELSXAB
【Fターム(参考)】
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