JP6830651B2 - ペプチド、ポリヌクレオチド、ベクター、形質転換体、NFκB阻害剤、及びNFκB亢進性疾患の治療剤 - Google Patents
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Description
MTI−IIは、102個のアミノ酸残基からなる小さなペプチドであり、その中でNFκB阻害作用を有する部分は、32番目から75番目までのアミノ酸配列に対応する酸性アミノ酸領域であると考えられている。本発明者は、36番目から75番目までのアミノ酸配列からなるペプチドのC末端に8個のアルギニン残基からなる膜透過ペプチドを融合したペプチド(MPAID(MTI peptide anti-inflammatory drug)とも称する)を化学合成し、HeLa細胞に添加したところ、NFκBの転写促進活性が阻害されることが確認された(例えば、「日本ビタミン学会第66回大会、ビタミン、第88巻第4号、第260頁」及び「第87回日本生化学会大会、生化学、第86巻臨時増刊号、第101頁「4T13a−04」、第136頁「3P−006」」を参照)。また、このペプチドをアトピー性皮膚炎モデル動物に塗布投与したところ、in vivoでの抗炎症効果が確認された(例えば、「第87回日本生化学会大会、生化学、第86巻臨時増刊号、第101頁「4T13a−04」、第136頁「3P−006」」を参照)。
(a)配列番号1〜5のいずれか1つのアミノ酸配列からなるペプチド、
(b)配列番号1〜5のいずれか1つにおいて1個若しくは数個のアミノ酸残基が置換、欠失、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、NFκB阻害作用を有するペプチド、
(c)配列番号1〜5のいずれか1つのアミノ酸配列に対して80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、NFκB阻害作用を有するペプチド、
(d)上記(a)〜(c)から選ばれるいずれか1種のペプチドに膜透過ペプチドが融合されたペプチド、
(e)上記(a)〜(d)から選ばれるいずれか1種のペプチドのN末端にMet残基、MetAla残基、又はAla残基が付加されたペプチド。
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
アミノ酸配列の記載は左側がN末端側であり、アミノ酸残基は本技術分野で周知の一文字表記(例えば、アラニン残基であれば「A」)又は三文字表記(例えば、アラニン残基であれば「Ala」)で表記する。
本開示のペプチドは、下記(a)〜(e)から選ばれるいずれか1種である。
(a)配列番号1〜5のいずれか1つのアミノ酸配列からなるペプチド。
(b)配列番号1〜5のいずれか1つにおいて1個若しくは数個のアミノ酸残基が置換、欠失、及び/又は付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、NFκB阻害作用を有するペプチド。
(c)配列番号1〜5のいずれか1つのアミノ酸配列に対して80%以上の相同性を有するアミノ酸配列からなり、かつ、NFκB阻害作用を有するペプチド。
(d)上記(a)〜(c)から選ばれるいずれか1種のペプチドに膜透過ペプチドが融合されたペプチド。
(e)上記(a)〜(d)から選ばれるいずれか1種のペプチドのN末端にMet残基、MetAla残基、又はAla残基が付加されたペプチド。
GEDDDEGDEEDEEEEEEEDE(配列番号1)
ETAEDGEDDDEG(配列番号2)
EDGEDD(配列番号3)
GEDDDE(配列番号4)
DEEDEE(配列番号5)
MTI−IIの中でNFκB阻害作用を有する部分は、32番目から75番目までのアミノ酸配列に対応する酸性アミノ酸領域であると考えられている。しかし、本発明者の実験によれば、酸性アミノ酸領域のN末端側の断片である36番目から65番目までのアミノ酸配列からなるペプチド、中央部分の断片である41番目から70番目までのアミノ酸配列からなるペプチド、及びC末端側の断片である46番目から75番目までのアミノ酸配列からなるペプチド、のいずれもNFκB阻害作用を示さなかった。配列番号1〜5のようにより短い断片であるペプチドがNFκB阻害作用を示すことは驚くべきことである。
置換、欠失、及び/又は付加されるアミノ酸残基の数は、NFκB阻害作用が維持される限り特に限定されない。置換、欠失、及び/又は付加されるアミノ酸残基の数は、例えば、1個〜4個であってもよく、1個〜3個であってもよく、1個又は2個であってもよく、1個であってもよい。
例えば、配列番号1のアミノ酸配列からなるペプチドの場合、C末端側に酸性アミノ酸残基が13個連続した領域が存在するため、この領域の1個又は数個のアミノ酸残基を他の酸性アミノ酸残基に置換してもよく、この領域の1個又は数個のアミノ酸残基を欠失させてもよく、この領域に1個又は数個の酸性アミノ酸残基を付加してもよい。
また、配列番号2のアミノ酸配列からなるペプチドの場合、N末端側から7番目〜11番目に酸性アミノ酸残基が5個連続した領域が存在するため、この領域の1個又は数個のアミノ酸残基を他の酸性アミノ酸残基に置換してもよく、この領域の1個又は数個のアミノ酸残基を欠失させてもよく、この領域に1個又は数個の酸性アミノ酸残基を付加してもよい。
また、配列番号3又は4のアミノ酸配列からなるペプチドの場合、1個のグリシン残基を除いて酸性アミノ酸残基で構成されるため、1個又は2個の酸性アミノ酸残基を他の酸性アミノ酸残基に置換してもよく、1個又は2個の酸性アミノ酸残基を付加してもよい。
また、配列番号5のアミノ酸配列からなるペプチドの場合、酸性アミノ酸残基で構成されるため、1個又は2個の酸性アミノ酸残基を他の酸性アミノ酸残基に置換してもよく、1個又は2個の酸性アミノ酸残基を付加してもよい。
GEDDDEGDEEDEEEEEDDDE(配列番号6)
ETAEDGEDDDG(配列番号7)
ETAEDGEDDDDG(配列番号8)
ETAEDGDEDDEG(配列番号9)
EDGDED(配列番号10)
GEDDDD(配列番号11)
GDEDDE(配列番号12)
DEEDED(配列番号13)
配列番号7のペプチドは、配列番号2のN末端側から11番目のグルタミン酸残基を欠失させたものである。
配列番号8のペプチドは、配列番号2のN末端側から11番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換したものである。
配列番号9のペプチドは、配列番号2のN末端側から7番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換するとともに、N末端側から8番目のアスパラギン酸残基をグルタミン酸残基に置換したものである。
配列番号10のペプチドは、配列番号3のN末端側から4番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換するとともに、N末端側から5番目のアスパラギン酸残基をグルタミン酸残基に置換したものである。
配列番号11のペプチドは、配列番号4のC末端のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換したものである。
配列番号12のペプチドは、配列番号4のN末端側から2番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換するとともに、N末端側から3番目のアスパラギン酸残基をグルタミン酸残基に置換したものである。
配列番号13のペプチドは、配列番号5のC末端のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換したものである。
なお、上記(b)のペプチドがこれらの例に限定されるものでないことは勿論である。
配列番号1〜5のいずれか1つのアミノ酸配列との相同性は、NFκB阻害作用が維持される限り特に限定されないが、85%以上が好ましく、90%以上がより好ましく、95%以上がさらに好ましく、98%以上が特に好ましい。
上記(c)のペプチドの具体例としては、配列番号6〜13のいずれか1つのアミノ酸配列からなるペプチドが挙げられる。なお、上記(c)のペプチドがこれらの例に限定されるものでないことは勿論である。
本開示のペプチドを遺伝子工学的手法で作製する場合、ポリヌクレオチドの5’末端に開始コドンが付加されることにより、Met残基がN末端に付加した状態のペプチドが得られることがある。また、後述する実施例に示すように、Met残基に対応する開始コドン(ATG)を発現ベクターの制限酵素サイトの開始部位(Nco I、CCATGG)に合わせるため、MetAla残基に対応するヌクレオチド配列(ATGGCG)がポリヌクレオチドの5’末端に付加されることにより、MetAla残基がN末端に付加した状態のペプチドが得られることもある。後者の場合、Met残基が翻訳後切断される結果、Ala残基がN末端に付加した状態のペプチドが得られることもある。本開示のペプチドは、このようにN末端にMet残基、MetAla残基、又はAla残基が付加されたペプチドであってもよい。
本開示のポリヌクレオチドは、本開示のペプチドをコードするものである。該ポリヌクレオチドは、DNA、RNA、DNA/RNAキメラのいずれであってもよい。また、該ポリヌクレオチドは、二本鎖であっても一本鎖であってもよい。二本鎖の場合、二本鎖DNA、二本鎖RNA、DNA及びRNAのハイブリッドのいずれであってもよい。
取得された本開示のポリヌクレオチドは、必要に応じて制限酵素で消化するかリンカーを付加した後に使用してもよく、そのまま使用してもよい。
本開示のベクターは、本開示のポリヌクレオチドを含むものである。このベクターは、本開示のポリヌクレオチドをベクター中のプロモーターの下流に機能的に連結することにより作製することができる。
本開示の形質転換体は、本開示のベクターが導入されたものである。
ベクターが導入される宿主としては、細菌、酵母、昆虫細胞、哺乳動物細胞等がある。細菌としては、エシェリヒア属菌(Escherichia coli等)、バチルス属菌(Bacillus subtilis等)等が挙げられる。哺乳動物細胞としては、HeLa細胞、COS−7細胞、CHO細胞、CV−1細胞等が挙げられる。
宿主にベクターを導入する方法としては、リポフェクション法、リン酸カルシウム法、マイクロインジェクション法、プロトプラスト融合法、エレクトロポレーション法、DEAEデキストラン法、遺伝子銃法等が挙げられる。
本開示のNFκB阻害剤は、本開示のペプチドを有効成分として含むものである。上記のとおり本開示のペプチドはNFκB阻害作用を有するため、本開示のペプチドを用いることにより、NFκB阻害剤を製造することができる。
本開示のNFκB亢進性疾患の治療剤(以下、単に「治療剤」ともいう。)は、本開示のペプチドを有効成分として含むものである。上記のとおり本開示のペプチドはNFκB阻害作用を有するため、本開示のペプチドを用いることにより、NFκB亢進性疾患の治療剤(医薬組成物)を製造することができる。
なお、「治療」には、NFκB亢進性疾患に起因する症状を消失又は軽減させることのほか、症状の進行の度合いを抑制することも含まれる。
配列番号17〜29のアミノ酸配列からなる13種類のペプチドをコードするDNAを合成し、このDNAをpTriEx−4ベクター(Novagen社製、カタログ番号:70824-3)のNco I−EcoR I部位に組み込むことによって、各ペプチドを発現するペプチド発現ベクターを構築した。
実施例1における13種類のペプチドと、MTI−IIの酸性アミノ酸領域(MTI−IIの36番目から75番目までのアミノ酸配列;AR(36−75))との位置関係を表1に示す。
ネガティブコントロール用プラスミド(pTri−NC)は、pTriEx−4ベクターをXcm I、EcoR Iで切断し、切断断片を除去した後にセルフライゲーションを行うことによって構築した。
本開示のペプチドのNFκB阻害作用を確認するため、以下のようなルシフェラーゼアッセイを行った。
本開示のペプチドのNFκB阻害作用をルシフェラーゼアッセイ以外の方法で確認するため、NFκBにより誘導されるCOX2と誘導されないGAPDHとについて、TNFα添加後の発現量の変化をウエスタンブロット法により解析した。
図4、5に示されるとおり、20A5675又は12A5162を発現するペプチド発現ベクターをHeLa細胞にトランスフェクトした場合には、NFκBによるCOX2の誘導が阻害されたが、GAPDH量には影響を与えなかった。このことから、20A5675及び12A5162はNFκBの転写促進活性を阻害することが分かる。
配列番号30〜33のアミノ酸配列からなる4種類のペプチドをコードするDNAを合成し、このDNAをpTriEx−4ベクター(Novagen社製、カタログ番号:70824-3)のNco I−EcoR I部位に組み込むことによって、各ペプチドを発現するペプチド発現ベクターを構築した。
実施例4における4種類のペプチドと、MTI−IIの酸性アミノ酸領域(MTI−IIの36番目から75番目までのアミノ酸配列;AR(36−75))との位置関係を表2に示す。
12AdelEは、12A5162のN末端側から13番目のグルタミン酸残基を欠失させたものである。
12AEDは、12A5162のN末端側から13番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換したものである。
12AEDDEは、12A5162のN末端側から9番目のグルタミン酸残基をアスパラギン酸残基に置換するとともに、N末端側から10番目のアスパラギン酸残基をグルタミン酸残基に置換したものである。
ネガティブコントロールとしてはpTri−NCを準備し、NFκB依存性ホタルルシフェラーゼレポーターベクターとしてはpGL4.32(プロメガ社製、カタログ番号:E8491)を準備した。
実施例4で構築したペプチド発現ベクターを用い、ポジティブコントロールとして20A5675又は12A5162を発現するペプチド発現ベクターを用いた以外は、実施例2と同様にしてルシフェラーゼアッセイを行った。結果を図6に示す。図6の縦軸はNFκBの転写促進活性に依存したルシフェラーゼ発現量(発光量)を示す。
配列番号34〜38のアミノ酸配列からなる5種類のペプチドをコードするDNAを合成し、このDNAをpTriEx−4ベクター(Novagen社製、カタログ番号:70824-3)のNco I−EcoR I部位に組み込むことによって、各ペプチドを発現するペプチド発現ベクターを構築した。
実施例6における5種類のペプチドと、MTI−IIの酸性アミノ酸領域(MTI−IIの36番目から75番目までのアミノ酸配列;AR(36−75))との位置関係を表3に示す。
実施例6で構築したペプチド発現ベクターを用いた以外は、実施例2と同様にしてルシフェラーゼアッセイを行った。結果を図7に示す。図7の縦軸はNFκBの転写促進活性に依存したルシフェラーゼ発現量(発光量)を示す。
化学合成した本開示のペプチドのNFκB阻害作用を確認するため、表4に示す2種類のペプチドを化学合成した。
本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
Claims (7)
- NFκB阻害作用を有する、下記(a)〜(b)から選ばれるいずれか1種のペプチド:
(a)配列番号1〜9のいずれか1つのアミノ酸配列からなるペプチドのC末端に膜透過ペプチドが融合されたペプチド、
(b)前記(a)から選ばれるいずれか1種のペプチドのN末端にMet残基、MetAla残基、又はAla残基が付加されたペプチド。 - 請求項1に記載のペプチドを有効成分として含むNFκB阻害剤。
- 請求項1に記載のペプチドを有効成分として含むNFκB亢進性疾患の治療剤。
- 前記NFκB亢進性疾患が炎症性疾患である、請求項3に記載のNFκB亢進性疾患の治療剤。
- 請求項1に記載のペプチドをコードするポリヌクレオチド。
- 請求項5に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
- 請求項6に記載のベクターが導入された形質転換体。
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