JPH0225500A - 新規生理活性ペプチド - Google Patents

新規生理活性ペプチド

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JPH0225500A
JPH0225500A JP63173740A JP17374088A JPH0225500A JP H0225500 A JPH0225500 A JP H0225500A JP 63173740 A JP63173740 A JP 63173740A JP 17374088 A JP17374088 A JP 17374088A JP H0225500 A JPH0225500 A JP H0225500A
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JP
Japan
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fanp
peptide
amino acid
acetic acid
acid sequence
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JP63173740A
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English (en)
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Junichiro Sakata
純一郎 坂田
Kenji Sagawa
賢治 寒川
Toshiyuki Matsuo
壽之 松尾
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Individual
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は、両生類由来の利尿作用、ナトリウム利尿作用
及び降圧作用を有する新規な生理活性ペプチドに関する
〔従来の技術〕
哺乳類の心房Mi織において合成・貯蔵・分泌されるホ
ルモンである心房性ナトリウム利尿活性ペプチド(AN
P)は、体液及び血圧の恒常性を調節している物質であ
る。近年、哺乳類(ヒト)ANPの研究により、心房に
126残基からなるγANPとして存在し、そのC末端
の28残基からなるα−ANPが血液を循環しているこ
とが明らかになった(de Bold、A、J、、5c
ience、230,767770.1985; Ca
ntin、M、 andGenest、J、、Endo
crineReviews、6,107−127,19
85; Matuo、M、 and Nakazat。
H,、Endocrinology and Meta
bolism C11nics ofNorth  A
merica、16.Atrial  Natriur
etic  Facter(eds Rosenbla
tt、M、 and Jacobs、J、W、)+p、
43−61〕。
ANPのアミノ酸配列はげっ歯頚からヒトまで哺乳類動
物において広い範囲で類似している。特に、α−ANP
はヒト、イヌ、ブタを含む高等哺乳動物においては同一
の配列(identcal form)を持つ物質とし
て見いだされた。また、げっ歯頚においても、ひとつの
アミノ酸配列が異なるのみである(Kangawa、に
、 and Matuo、 )1.、Biochem、
Biophys、Res。
Commun、 118131−139 、1984;
 Flynn、T、G、、deBold、M、I、、 
 and  de  Bold  A、J、、Bioc
hem、Biophys。
Res、Commun、、147.859−865,1
983;  Oikawa、S、etal、 Bioc
hem、Biophys、Res、 Commun、、
132,862−8981985;  Nemer、M
 et al  Nature、312,654−65
6,1984;Ong、H,、Life Sci、、3
8.1309−1315,1986;  Seidma
n、。
C,E、、et al  、5cience、226.
1206−1209 1984)。
一方、組織学的または薬理学的研究により、哺乳類でな
い動物の心臓においてもANP様物質が存在することが
示唆されている(de Bold、Aj、、etal 
Can、J、Physiol、Pharmacol、、
61,127−130.1983)。
また、Netcbitailoらは、両生類(カエル;
 Ranaridibunda)の心臓においてもAN
P様の免疫活性があることを報告している(Netch
itailo、P、 etat、American 5
ociety of l1ypertention S
ynposiumSeries、1.Biologic
al  Active  Atrial  Pepti
des(eds Brenner、B、M、、 et 
al)、p、166−169 ) a これらのことか
ら、両生類のANPは構造的に哺乳類のANPに関連し
ていると考えられるが、その構造については未だ明らか
ではない。
c本発明が解決すべき課題〕 本発明者らは、両生類より利尿作用を有する物質を見い
だすべく鋭意研究した結果、カエル(Rana cat
esbiana)心臓より利尿作用を有する新規ペプチ
ドを単離・精製するごとに成功し、このペプチドの構造
を決定すると共に、このペプチドが利尿作用、ナトリウ
ム利尿作用及び降圧作用を有することを見出し、本発明
を完成した。従って、本発明は哺乳類動物のANPとそ
の構造及び薬理活性が似ているが、しかし、それらとは
明確に区別される新規生理活性ペプチドを提供すること
を目的とする。なお、この明細書において、この新規生
理活性ペプチドをfANP (frog Atrial
Natriuretic Peptide;)  と称
する。
〔課題を解決するだめの手段〕
A、千人返上辺l】 本発明における生理活性ペプチドはカエル(Rana 
catesbiana)の心臓組織を適当な酸性溶媒、
例えば、酢酸または塩酸含有酢酸などの中でホモシネー
トシ、Currie等の方法(Currie et a
lNature、221.1−1.3.1983)に従
いヒヨコ直腸標本弛緩活性を指標として、遠心分離、ア
セトン沈澱、溶媒抽出、限外濾過、ゲル濾過吸着クロマ
トグラフィーなど、ペプチドの精製に常用される各種処
理を適宜組み合わせてペプチドを分離することにより得
られる。本発明では、第1図に示すように、分子量12
K及び2〜5にダルトンに相当する部分にヒヨコ直腸標
本弛緩活性が認められ、該両部のうち最も分子量の小さ
い領域を逆相高速液体クロマトグラフィー(HPLC)
を用いて精製したところ、2つのピークが得られた(第
2図参照)。アミノ酸分析の結果、アミノ酸数が21と
24であり、各々fANP−21、fANP−24と命
名した。さらに、該生理活性ペプチドの構造くアミノ酸
配列)が明かであれば、さらに工業的に得るには化学合
成法を用いるのがより有利であることは言うまでもない
本発明のfANPは、ペプチドの合成に常用される固相
法または液相法により製造することができる。
例えば、メリフィールド等の固相合成法によりfANP
を合成することができる。この方法を本発明に通用する
場合、α−アミノ基はいずれのアミノ酸残基についても
ter t−ブチルオキシカルボニル1(Boc基)で
保護し、アルギニンのグアニジノ基はトシル基(Tos
基)で、セリンの水素基はベンジル基(1’tz I基
)で、アスパラギン酸のβ−カルボン酸基はO−ベンジ
ル基(0−Bzl基)で各々保護することが好適である
。まず、C末端アミノ酸であるフェニルアラニンの保護
誘導体; Boc−Pheをクロロメチルポリスチレン
樹脂に導入し、以後、順次アミノ酸を延長して保護fA
NP−樹脂を合成し、これをフッ化水素で処理すること
により保1fANPを樹脂から切断し、同時に脱保護し
、これを還元することにより、Cys” 20−(S−
Acm)−fANP(Acmはシスティンのチオール基
を保護するアセトアミドメチル基である)を得ることが
できる。次に、これをヨウ素で酸化することによりチオ
ール保護基S−Acm−Bocを脱離せしめると同時に
4位及び20位のシスティンのチオール基によるジスル
フィド結合を形成させることにより、粗合成fAIJP
が得られ、逆相及びイオン交換HPLC等を用いて精製
することにより、目的とするfANPを得ることができ
る。
B、ハ狸■檄遺 ■)本発明における新規生理活性ペプチドfANPは以
下のアミノ酸配列を有する; 第1表 (4)−Arg−八rg−Phe (式中、(1)と(2)、及び(3)と(4)は直接結
合しており、そしてXは存在しないか、またはアミノ酸
配列5er−3er−Aspを示ず)。これらの内Xが
存在しないfANPをfANP −21と称し、Xが5
er−5er−八spであるfANPをfANP −3
4と称する。
2)分子量: fANP−24:2564; fANP
−21:22753)酸化・中性・塩基性の区別:塩基
性4)アミノ酸の組成(アミノ酸分析による)fANP
 −21及びfANP−24のアミノ酸組成を次の第1
表に示す。
カッコ内の数値は測定値に最も近い整数値を示す。
(Cys)z  :シスチン 5)アミノ酸の比較 fANPはラットA N P (rANP)と高い相同
性を持ち、システィン残基間の17アミノ酸残基につい
ては、2カ所、すなわちrANPの10位のグリシンが
セリンに、12位のロイシンがメチオニンに変わってい
る。さらにヒトANPとは3カ所、すなわち前記のほか
にhANPの12位のメチオニンがイソロイシンに変わ
っているのみである。これは、fANPがhANPの中
心部を認識する抗α−hANP抗血清と交叉活性を示す
ことを指示するものである。さらに、システィン残基間
の配列は哺乳類から両生類にわたって非常によく保持(
conserve)されており、この部分が利尿作用を
有するために基本的に重要であることを強く指示するも
のである。しかしながら、fANPのN末端及びC末端
部分においては哺乳類の配列と異なる特徴がみられる。
すなわち、3位のアスパラギンは哺乳類においては見ら
れず、また、哺乳類ANPにおいてはその活性を示すの
に必要不可欠であると考えられるC末端部分の配列As
n−3er−Phe−^rg−TyrがGly−Arg
−Arg−Pheに変わっている(第5図参照)。
利尿作用及び降圧作用を有する。
(試験方法) 雄性SD系ラット(体重300〜400g)にベンドパ
ルビクール60mg/kgを腹腔内投与により麻酔する
。気道確保のため、気管カニユーレ(PE−240C1
ay−Adams)を施し、股動脈に血圧測定用の動脈
カニユーレ(PE −50)を挿入し、股静脈にリンケ
ル液投与用の静脈カニユーレ(PE −50)を挿入す
る。この静脈カニユーレを通してl、 2ml / h
rの速度で定常注入(constant 1nfusi
on)を行う。シラスティック・チューブ(内径0.0
2インチ、外径0.03フインチ、ダウコーニング社製
)の膀胱カニユーレより試験管内に採尿し、この採尿は
被検物質を投与する前15分間と投与後5分間又はその
後経時的に行い、この尿試料の分析を比較することによ
り被検物質の作用を測定する。
被検物質fANPは、その所定量を0.IN酢酸に溶解
した後、1/10容量の1.3 M )リス塩酸溶液で
中和する。これを50μlの滅菌生理食塩水で希釈し、
頚静脈から投与する。対照としては公知のすl・すラム
利尿剤であるヒ1−ANP (α−ANP)を用いてい
る。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
実1誰1エ カエル心 からのANPの′154匹のカ
エノ喧Rana catesbiana)を断頭後、直
ちに心臓(142g)を摘出する。細断した後、プロテ
アーゼを不活化させるために10容量の沸騰水で5分間
処理した。冷却後、酢酸及び塩酸を加え、酢酸の最終濃
度をIM、塩酸のそれを20mMとした。処理した組織
をポリトロンホモジナイザーで10分間ホモデナイズし
、14500Xgで40間遠心分離後、GF/Bフィル
ターで濾過した。上清を018カラム(90ml、Ch
emco LC−3OLB、 SPW−C−00sCh
emco社製)にかけ、0.1%トリフルオロ酢酸(T
FA)を含有60%する7セI−ニトリル(CHiCN
) ”ill:’溶出させた。溶出液を濃縮後、1M酢
酸で平衡化したsp−セファデックスC−25カラム(
It’ −formlonttりを用いたイオン交換ク
ロマトグラフィーにかけた。1M酢酸、2mピリジン、
2Mピリジン−酢酸(pl+5.0)により連続的に溶
出させ、各溶液における?容出液sp−r、5p−n、
sp−■を得た。
凍結乾燥後、ヒヨコ直腸標本弛緩作用を有し塩基性ペプ
チドを含むsp−m画分く乾燥型:!jE25mg)を
セファデックスG−50カラム(fine、 1.8X
134cm、ファルマシア社製)を用いたゲル濾過(溶
媒;1M酢酸、流速; l Q m7/hr、画分サイ
ス;5ml/1ube)にかけた。次に、各フラクショ
ンをヒヨコ直腸標本弛緩作用を活性化指標としてアッセ
イしたところ、分子量12K及び2〜5にダル1〜ンに
相当する部分に該作用が認められたく第1図参照)6前
記作用を有する両分のうち最も分子量の小さい領域にあ
たる両分N0.51−57について精製を行うために、
該両分を凍結乾燥後、抗−α−hANPIgGAFFI
−GEL 10カラムを用いたイムノアフィニティーク
ロマトグラフィーにかけた。〔該クロマトグラフィーに
用いられるIgG画分はα−hANPの中心部を認識で
きるものであり、抗α−hANP抗血清(#125−8
)よりプロティンAセファロースCL−4B(ファルマ
シア社製)カラムで精製して得られる。
また、該IgGは0.1 Mナトリウム燐酸バッファー
(I2) (pl+7.4)中で、2mlのAFF4−GEL 1
0 (Bio−Rad社製)と結合させ、これを前記カ
ラムに充填して用いた。〕すなわち、サンプルを0.1
Mすトリウム燐酸バッファー(pH7,4)に溶解させ
てカラムに吸着させ、同バッファーで洗浄した。該作用
を有する両分の殆どがカラム中に保存されており、その
両分中のペプチドを10%CH3CNを含有する1M酢
酸で溶出させた。次に、C−18カラム(Chemco
sorb 30DS−118、OX751m、 Che
mco社製)を用いた逆相((円、C<流速; 2 m
l/min 、溶媒条件、 HzO:Ctl:+CN:
10%TFA=(A) 90 : 10 : 1、(B
) 40 : 60 : 1 (V/V)による直線濃
度勾配;80分間)にかけた(第2図a)。
第2図aに示すように、前記作用を有する2つのピーク
(I、■)が得られた。両両分の精製度を確保するため
に、再度、C−18カラム(μBondasphere
; 3.9 X 150 n+、300A、Water
社製)を用いた逆相HPLC(流速;  1ml/11
i1 、溶媒条件;HzO:  C11aCN:10%
TFA  −(八)90:10:1  、 (B)40
 : 60 : 1 (V/V)による直線濃度勾配;
90分間)にかけた(第2b、第20.)。後記実施例
において示すように、精製された2つ画分におけるペプ
チドは、アミノ酸分析によりそのアミノ酸数かピーク■
では24、ピーク■では21のペプチドであり(第1表
)、各々fANP−24、fANP −21と命名した
。また、カエル心臓組織(142g’)からのfANP
の収率は、fANP −24が2.30nmol、fA
NP −21が0.9nmolであった。
実施炎L ヱ)ム敢筐死■筬捉 アミノ酸配列の分析は、まずペプチドを0.1%フェノ
ールを含有する6N塩酸中で、110°C20時間の加
水分解を行った後、日立835アミノ酸配列分析機を用
いて行った。さらに、fANPの還元Sカルボキシメチ
ル化(S−carboxymethylation;R
CM)を、10mMのジチオスレイ1−−ル(DTT)
を含有する0、 5 M )リス塩酸バッファー(p)
18.5 )中で37’c 4時間処理し、次に20m
Mヨード酢酸ナトリウムで5分間処理することにより行
い、得られたRCM−fANPを逆相HPLC(条件:
実施例1と同様)により精製し、ガス相自動分析機(A
ppied Biosystem社製、モデル470A
/12OA)を用いてエドマン分解法によりそのアミノ
酸配列を分析した。以上の方法によりPTI(−アミノ
酸をC末端側へ連続的に同定した結果、すなわち、エド
マン分解の各段階におけるPT旧アミノ酸の収率及びア
ミノ酸配列を第3図に示した。明かとなったアミノ酸配
列に基づき前記方法により合成したペプチドを逆相11
PLCにかけたところ、天然のものと同一の位置に溶出
(第2図す、c)L、さらに同程度の鶏直腸標本弛緩作
用を有していた。また、fANP −21はfANP 
−24のN末端の3残基が欠失したアミノ酸配列と同じ
配列であった。
実蓬豆人 固狸■果皿孟件 前記の方法により、fANP −21とfANP−24
の薬理活性をα−hANPと比較した。
まず、ヒヨコ直腸弛緩活性を指標としたところ、その作
用ばα−hANPに対してfANP −21が2/3、
fANP−24が工/13程度であった。
次に、麻酔下ラットへのfANPの静注による利尿作用
及び各イオン(Na*、K゛、Cド)排出作用は、注入
後の5分間が最も強く、その後は、注入後30分までα
−hANPと同様な作用を示した(第4図)。これらの
結果は、両fANPとも利尿作用及びナトリウム利尿作
用を有することを示すものである。しかしながら、第2
表に示すように、両者ともその作用はhANPより弱く
、その割合もfANP21が1/10、fANP −2
4が1 /100であった。
*数値上段は被験物質投与前15分間の結果を示し、下
段は投与後15分間の結果を示す。数値は3動物から得
られた平均信士標準誤差を示す。
また、fANPを麻酔下ラットに注入した時は降圧作用
も示す。すなわち、fANP−21の1回注射(30μ
g/kg)では動脈の血圧低下(1520mmHg)が
15−20分間持続する。一方、fANP −24は降
圧作用はさらに低く、1回注射(300μg / kg
 )でも心臓収縮期の血圧低下(約10mm)Ig)が
10−15分間持続するに過ぎなかった。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明者らは、両生類(カエル;Ran
a catesbiana)心房よりヒヨコ直腸弛緩活
性を指標として新規ペプチドを単離・精製することに成
功し、このペプチドの構成を決定すると共に、このペプ
チドが利尿作用、ナトリウム利尿作用及び降圧作用を有
することを見出した。すなわち、本発明において、哺乳
類のANPと構造が似ているが、しかし、それらとは明
確に区別される新規生理活性ペプチドの存在が明かとな
ったことは、前記作用を有するペプチドの活性に不可欠
なアミノ酸配列の構造およびその活性相関の解明に太い
に寄与するものであり、該作用を示す有用なペプチドの
製造に役立つものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、カエル心臓からの酸性溶媒抽出液(SP−1
11)のゲル濾過の溶出経過及び各両分のヒ一により精
製した画分の逆相11PLcの溶出経過を示す。 4+(b)は、fANP−24及び合成f八NP −2
4の逆相HPLCの溶出経過を示す。 噸十(C)は、fANP−21及び合成fANP−21
の逆相HPI、Cの溶出経過を示す。 第3図は、fANP −21およびfANP −24の
エドマン分解法による各PTH−アミノ酸の収率及びア
ミノ酸配列を示す。各アミノ酸は1文字表記で表され、
C9はS−カルボキシメチルシスティン残基を示す。 第4図は、fANP −21、fANP −24及びα
−hANPの利尿作用、並びにNa” 、K”及びcr
−排出の経時経過を示す。第5図は、fANP、 rA
NP、アミノ酸配列の比較を示す。 及びhANPの

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列があります】 〔式中(1)と(2)、及び(3)と(4)は直接結合
    しており、そしてXは存在しないか、またはアミノ酸配
    列Ser−Ser−Aspを示す〕で表されるペプチド
JP63173740A 1988-07-14 1988-07-14 新規生理活性ペプチド Pending JPH0225500A (ja)

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