JPH04293482A - スーパーオキシドジスムターゼとFcの複合体 - Google Patents
スーパーオキシドジスムターゼとFcの複合体Info
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- JPH04293482A JPH04293482A JP3080381A JP8038191A JPH04293482A JP H04293482 A JPH04293482 A JP H04293482A JP 3080381 A JP3080381 A JP 3080381A JP 8038191 A JP8038191 A JP 8038191A JP H04293482 A JPH04293482 A JP H04293482A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、血中で長い半減期を有
することを特徴とするスーパーオキシドジスムターゼに
関し、さらに詳しくは、スーパーオキシド(O2 −
)による生体組織障害の治療に有用な、Fc断片を結合
することによるスーパーオキシドジスムターゼの血中持
続性の改良に関する。
することを特徴とするスーパーオキシドジスムターゼに
関し、さらに詳しくは、スーパーオキシド(O2 −
)による生体組織障害の治療に有用な、Fc断片を結合
することによるスーパーオキシドジスムターゼの血中持
続性の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】スーパーオキシドジスムターゼ(以下S
ODと略記することがある)は、生体内で発生するスー
パーオキシド(O2 − )を消失させる酵素である。 O2 − は生体組織に対して毒性が極めて強く、SO
DはO2 − が要因となっている各種の組織障害(例
えば、変形性関節炎、慢性関節リウマチ、放射線照射に
よる障害、紫外線による障害、未熟児酸素症、虚血性疾
患症、心筋梗塞など)に対する有効な治療薬としての使
用が可能である。このようにSODは医薬品として非常
に有望であるが、SODを静脈投与すると血中半減期が
短く(約5分)、速やかに代謝されるという欠点がある
。そのために静脈投与ではSODの薬理効果が充分に発
揮されない場合が多い。
ODと略記することがある)は、生体内で発生するスー
パーオキシド(O2 − )を消失させる酵素である。 O2 − は生体組織に対して毒性が極めて強く、SO
DはO2 − が要因となっている各種の組織障害(例
えば、変形性関節炎、慢性関節リウマチ、放射線照射に
よる障害、紫外線による障害、未熟児酸素症、虚血性疾
患症、心筋梗塞など)に対する有効な治療薬としての使
用が可能である。このようにSODは医薬品として非常
に有望であるが、SODを静脈投与すると血中半減期が
短く(約5分)、速やかに代謝されるという欠点がある
。そのために静脈投与ではSODの薬理効果が充分に発
揮されない場合が多い。
【0003】SODの血中半減期の短さを改良するため
、これまでに様々な試みがなされてきた。例えば、SO
Dに疎水性有機酸を結合し、血中でアルブミンに結合さ
せて腎からの排泄を遅らせたもの〔特開昭63−211
238号公報、井上正康ら:フリーラジカルの臨床,日
本医学館,Vol.2,83(1987)、井上正康ら
:BIO INDUSTRY Vol. 4,No.
4,302(1987)〕、SODにポリエチレングリ
コール〔Pyatak, P. S. et al.
:Research Comunications i
n Chemical Pathology and
Pharmacology, Vol. 29,No.
1,113(1980)〕やフィコール〔Petro
ne, W. F. et al. :Proceed
ings of National Academic
Science ofAmerica, Vol.
77,No. 2,1159(1980)〕のような高
分子をつけて、巨大分子化して腎からの排泄を遅らせた
ものなどが知られている。
、これまでに様々な試みがなされてきた。例えば、SO
Dに疎水性有機酸を結合し、血中でアルブミンに結合さ
せて腎からの排泄を遅らせたもの〔特開昭63−211
238号公報、井上正康ら:フリーラジカルの臨床,日
本医学館,Vol.2,83(1987)、井上正康ら
:BIO INDUSTRY Vol. 4,No.
4,302(1987)〕、SODにポリエチレングリ
コール〔Pyatak, P. S. et al.
:Research Comunications i
n Chemical Pathology and
Pharmacology, Vol. 29,No.
1,113(1980)〕やフィコール〔Petro
ne, W. F. et al. :Proceed
ings of National Academic
Science ofAmerica, Vol.
77,No. 2,1159(1980)〕のような高
分子をつけて、巨大分子化して腎からの排泄を遅らせた
ものなどが知られている。
【0004】しかしながら、ポリエチレングリコールや
フィコールを用いて修飾したものでは、活性保持率が(
SODと比較して)50%以下に低下する。また、上記
いずれの場合でも、SODに結合した修飾物はヒトの体
内には存在しない物質を用いているので、安全性に問題
を残している。かかる観点から、ヒトの生体成分をSO
Dに結合させて安全性の高い安定化されたSODを提供
する提案もなされている。そのようなものとしては、例
えばヒトの血漿蛋白質をSODと結合させたもの(特開
平1−269490号公報)などがある。しかし、ラッ
トにおける血中持続性はまだ不充分であるし、分子量が
大きくなりすぎるため、組織への浸透性が悪くなる可能
性がある。いずれにしても、必ずしも医薬品として実用
的手法とは言いがたい。
フィコールを用いて修飾したものでは、活性保持率が(
SODと比較して)50%以下に低下する。また、上記
いずれの場合でも、SODに結合した修飾物はヒトの体
内には存在しない物質を用いているので、安全性に問題
を残している。かかる観点から、ヒトの生体成分をSO
Dに結合させて安全性の高い安定化されたSODを提供
する提案もなされている。そのようなものとしては、例
えばヒトの血漿蛋白質をSODと結合させたもの(特開
平1−269490号公報)などがある。しかし、ラッ
トにおける血中持続性はまだ不充分であるし、分子量が
大きくなりすぎるため、組織への浸透性が悪くなる可能
性がある。いずれにしても、必ずしも医薬品として実用
的手法とは言いがたい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、血中
で長い半減期を有することを特徴とするSODを提供す
ることにある。本発明の他の目的は、生体内の酸素分子
から発生したO2 − による生体組織障害の治療に有
用で、なおかつ、安全性、抗原性および活性保持率いず
れにおいても充分に満足のいくSODを提供することに
ある。
で長い半減期を有することを特徴とするSODを提供す
ることにある。本発明の他の目的は、生体内の酸素分子
から発生したO2 − による生体組織障害の治療に有
用で、なおかつ、安全性、抗原性および活性保持率いず
れにおいても充分に満足のいくSODを提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、スーパーオキ
シドジスムターゼと免疫グロブリンのFc断片との複合
体である。スーパーオキシドジスムターゼは、分子量約
32,000と小さいため、血中に投与しても速やかに
腎から排泄されてしまう。一方、免疫グロブリンの血中
半減期は、約20日と非常に長い。IgGをFab断片
とFc断片に分離し、それぞれの血中半減期を調べると
、Fab断片が数時間なのに対し、Fc断片は43〜1
00時間もある。従って、免疫グロブリンの血中半減期
の長さを決定している要因は、Fc断片にあると考えら
れる。そこで、本発明者らは、SODにFc断片を結合
すれば血中半減期が顕著に延長できると考えた。
シドジスムターゼと免疫グロブリンのFc断片との複合
体である。スーパーオキシドジスムターゼは、分子量約
32,000と小さいため、血中に投与しても速やかに
腎から排泄されてしまう。一方、免疫グロブリンの血中
半減期は、約20日と非常に長い。IgGをFab断片
とFc断片に分離し、それぞれの血中半減期を調べると
、Fab断片が数時間なのに対し、Fc断片は43〜1
00時間もある。従って、免疫グロブリンの血中半減期
の長さを決定している要因は、Fc断片にあると考えら
れる。そこで、本発明者らは、SODにFc断片を結合
すれば血中半減期が顕著に延長できると考えた。
【0007】本発明でFc断片の結合に使用されるSO
Dとしては、種々の起源に由来するSODが挙げられる
。例えば、ヒトSOD、遺伝子組み換え技術によって製
造されたSOD、あるいは動物、例えばウシや植物、微
生物中に含まれているSODなどが使用できる。また、
哺乳類の細胞質に存在するCu・Zn−SOD、哺乳類
のミトコンドリアに存在するMn−SOD、バクテリア
に存在するFe−SODのいずれも使用可能である。こ
れらのうち、ヒトに対する医薬製剤としての抗原性をな
くすため、ヒトSODおよび遺伝子組み換え技術によっ
て製造されるヒトSODが好ましく使用される。 また、Mn−SODは細胞親和性が少ないため一般に良
い薬効成績が得られにくく、バクテリアに存在するFe
−SODは抗原性が問題になるので、Cu・Zn−SO
Dが好ましく使用される。
Dとしては、種々の起源に由来するSODが挙げられる
。例えば、ヒトSOD、遺伝子組み換え技術によって製
造されたSOD、あるいは動物、例えばウシや植物、微
生物中に含まれているSODなどが使用できる。また、
哺乳類の細胞質に存在するCu・Zn−SOD、哺乳類
のミトコンドリアに存在するMn−SOD、バクテリア
に存在するFe−SODのいずれも使用可能である。こ
れらのうち、ヒトに対する医薬製剤としての抗原性をな
くすため、ヒトSODおよび遺伝子組み換え技術によっ
て製造されるヒトSODが好ましく使用される。 また、Mn−SODは細胞親和性が少ないため一般に良
い薬効成績が得られにくく、バクテリアに存在するFe
−SODは抗原性が問題になるので、Cu・Zn−SO
Dが好ましく使用される。
【0008】また、本発明で使用されるFc断片も、人
体への投与から考えてヒト由来の免疫グロブリンのFc
を使用する。例えば、IgG1、2、3、4、IgA1
、2、IgMなどの免疫グロブリンのFc断片が使用可
能である。
体への投与から考えてヒト由来の免疫グロブリンのFc
を使用する。例えば、IgG1、2、3、4、IgA1
、2、IgMなどの免疫グロブリンのFc断片が使用可
能である。
【0009】SODは、2つの相同なサブユニットから
なっている。サブユニット間はジスルフィド結合ではな
く、疎水結合により非常に強く結合している。SODは
、温和な条件下で化学修飾可能なアミノ酸残基を分子内
に多く含有している。例えば、ヒト赤血球型SODは、
1分子当たりチオール基を4個、アミノ基を44個もっ
ており、Fc断片を結合するのに利用することができる
。また、IgGのFc断片は、分子量約50,000で
、2つの相同なサブユニットからなる。サブユニット間
は2つのジスルフィド結合により結合しており、また、
各サブユニット中に1つずつジスルフィド結合がある。 これらのジスルフィド結合を還元して遊離チオール基に
すれば、これを利用してSODと結合することができる
。
なっている。サブユニット間はジスルフィド結合ではな
く、疎水結合により非常に強く結合している。SODは
、温和な条件下で化学修飾可能なアミノ酸残基を分子内
に多く含有している。例えば、ヒト赤血球型SODは、
1分子当たりチオール基を4個、アミノ基を44個もっ
ており、Fc断片を結合するのに利用することができる
。また、IgGのFc断片は、分子量約50,000で
、2つの相同なサブユニットからなる。サブユニット間
は2つのジスルフィド結合により結合しており、また、
各サブユニット中に1つずつジスルフィド結合がある。 これらのジスルフィド結合を還元して遊離チオール基に
すれば、これを利用してSODと結合することができる
。
【0010】本発明のSODとFc断片との複合体は、
SODとFc断片との間に架橋を生成させて製造される
。タンパク質同士を架橋するための架橋剤としては、従
来、グルタルアルデヒドのような対称二価架橋剤が使用
されてきたが、この架橋剤はタンパク質の種々の側鎖と
複雑な反応を行うので、例えばSOD分子内、SOD分
子間またはFc分子内、Fc分子間の架橋ができてしま
い、目的とするSODとFcとの複合体以外に余分な複
合体ができてしまうという欠点がある。
SODとFc断片との間に架橋を生成させて製造される
。タンパク質同士を架橋するための架橋剤としては、従
来、グルタルアルデヒドのような対称二価架橋剤が使用
されてきたが、この架橋剤はタンパク質の種々の側鎖と
複雑な反応を行うので、例えばSOD分子内、SOD分
子間またはFc分子内、Fc分子間の架橋ができてしま
い、目的とするSODとFcとの複合体以外に余分な複
合体ができてしまうという欠点がある。
【0011】そこで本発明のSODとFc断片との複合
体は、SODの反応基、NH2 基に対して架橋剤Xを
、SH基に対して架橋剤Yを結合させ、一方Fc断片は
還元剤でSH基を露出させる。その後、架橋剤Xまたは
Yを結合させたSODとSH基を露出させたFc断片を
混合して、SODとFc断片とを架橋剤XまたはYを介
して共有結合させる。この場合、すべての反応がおだや
かな条件下(例えば、室温、中性付近のpH)で行われ
ることは、SODなどのタンパク質の安定性から考えて
も必要である。
体は、SODの反応基、NH2 基に対して架橋剤Xを
、SH基に対して架橋剤Yを結合させ、一方Fc断片は
還元剤でSH基を露出させる。その後、架橋剤Xまたは
Yを結合させたSODとSH基を露出させたFc断片を
混合して、SODとFc断片とを架橋剤XまたはYを介
して共有結合させる。この場合、すべての反応がおだや
かな条件下(例えば、室温、中性付近のpH)で行われ
ることは、SODなどのタンパク質の安定性から考えて
も必要である。
【0012】架橋剤Xは、SODのNH2 基とFc断
片のSH基を架橋する化合物であり、R1 −A−R2
で表される。ここで、R1 はアミノ基と反応する1
価の活性基で、R1 としては例えば下記式(I)、(
III) または(IV)
片のSH基を架橋する化合物であり、R1 −A−R2
で表される。ここで、R1 はアミノ基と反応する1
価の活性基で、R1 としては例えば下記式(I)、(
III) または(IV)
【化3】
【化4】
【化5】
で表される基が挙げられ、このなかでアミノ基に対する
特異性、温和な反応条件を特徴とする上記式(I)で表
される基が好ましく使用される。
特異性、温和な反応条件を特徴とする上記式(I)で表
される基が好ましく使用される。
【0013】また、R2 はチオール基に反応する1価
の活性基であり、かかる基としては、例えば下記式(I
I) または(V) 〜(VIII)
の活性基であり、かかる基としては、例えば下記式(I
I) または(V) 〜(VIII)
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
で表される基が挙げられ、これらのうち、SH基に対す
る特異性、温和な反応条件を特徴とする上記式(II)
で表される基が好ましく使用される。
る特異性、温和な反応条件を特徴とする上記式(II)
で表される基が好ましく使用される。
【0014】また、Aは2価の有機基であり、この例と
しては、例えば−(CH2 )n −(ただし、nは1
〜10の整数)、p−フェニレン基、m−フェニレン基
が挙げられる。
しては、例えば−(CH2 )n −(ただし、nは1
〜10の整数)、p−フェニレン基、m−フェニレン基
が挙げられる。
【0015】また、架橋剤YはSODのチオール基とF
c断片のチオール基を架橋する化合物であり、R3 −
B−R4 で表される。ここでR3 およびR4 はチ
オール基に反応する1価の活性基であり、これらの基と
しては上記基R2 として挙げられた基が挙げられ、R
2 と同様に上記式(II) で表される基が好ましく
使用される。BはAと同様に2価の有機基であり、この
例としては上記基Aとして挙げられた基が挙げられる。
c断片のチオール基を架橋する化合物であり、R3 −
B−R4 で表される。ここでR3 およびR4 はチ
オール基に反応する1価の活性基であり、これらの基と
しては上記基R2 として挙げられた基が挙げられ、R
2 と同様に上記式(II) で表される基が好ましく
使用される。BはAと同様に2価の有機基であり、この
例としては上記基Aとして挙げられた基が挙げられる。
【0016】SODとFc断片との反応に際しては、p
H5〜9、望ましくはpH7に調整した緩衝液にSOD
を5〜10mg/mlに溶解した後、N−スクシニミジ
ル−4−(N−マレイミド)ブチレート(以下SMBU
と略す)などの架橋剤をSOD1モルに対し1〜100
倍モル添加し、反応させ、SOD1分子当たり、0.5
〜5個の活性基を導入する。一方、Fc断片は、還元剤
によりSH基を露出させ、活性基を導入したSOD1モ
ルに対し0.5〜10倍モル、望ましくはSOD:Fc
=1:1になるように加え、反応させ、SODとFcの
複合体を作成する。
H5〜9、望ましくはpH7に調整した緩衝液にSOD
を5〜10mg/mlに溶解した後、N−スクシニミジ
ル−4−(N−マレイミド)ブチレート(以下SMBU
と略す)などの架橋剤をSOD1モルに対し1〜100
倍モル添加し、反応させ、SOD1分子当たり、0.5
〜5個の活性基を導入する。一方、Fc断片は、還元剤
によりSH基を露出させ、活性基を導入したSOD1モ
ルに対し0.5〜10倍モル、望ましくはSOD:Fc
=1:1になるように加え、反応させ、SODとFcの
複合体を作成する。
【0017】本発明のSODとFc断片との複合体は架
橋剤を用いずに、例えば遺伝子組み換え技術を用いても
作成することが可能である。例えばDNAレベルでSO
DとFcを結合させ、大腸菌または動物細胞などで発現
させれば、SODとFcの融合タンパクを得ることがで
きる。このSODとFcの融合タンパクが本発明で述べ
るSODとFc断片の複合体の特徴をもつことは容易に
推測される。
橋剤を用いずに、例えば遺伝子組み換え技術を用いても
作成することが可能である。例えばDNAレベルでSO
DとFcを結合させ、大腸菌または動物細胞などで発現
させれば、SODとFcの融合タンパクを得ることがで
きる。このSODとFcの融合タンパクが本発明で述べ
るSODとFc断片の複合体の特徴をもつことは容易に
推測される。
【0018】
【実施例】以下実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説
明する。 参考例1 (1)Fc断片の精製 ヒトIgG900mgを含む0.02M のナトリウム
リン酸緩衝液(pH7.5)90mlに、1.8mlの
100mM EDTA溶液、4.5mlの0.25M
L−システイン・HCl溶液(pH7.5)、9ml
の1mg/mlパパイン溶液を順次添加し37℃で1時
間反応を行った。反応終了後、反応液をプロテインA−
セファロースカラム(ファルマシア社製)に通し蒸留水
で溶出してくる画分を集めた。集めた画分を限外濾過で
濃縮後、セファデックス G150(fine)カラ
ム(ファルマシア社製)に通し分子量約5万のピークを
集め、1.5mg/mlのFc断片20mlを得た。こ
のFc断片をSDS−ポリアクリルアミド電気泳動で解
析した結果、1つのバンドとして認められた。
明する。 参考例1 (1)Fc断片の精製 ヒトIgG900mgを含む0.02M のナトリウム
リン酸緩衝液(pH7.5)90mlに、1.8mlの
100mM EDTA溶液、4.5mlの0.25M
L−システイン・HCl溶液(pH7.5)、9ml
の1mg/mlパパイン溶液を順次添加し37℃で1時
間反応を行った。反応終了後、反応液をプロテインA−
セファロースカラム(ファルマシア社製)に通し蒸留水
で溶出してくる画分を集めた。集めた画分を限外濾過で
濃縮後、セファデックス G150(fine)カラ
ム(ファルマシア社製)に通し分子量約5万のピークを
集め、1.5mg/mlのFc断片20mlを得た。こ
のFc断片をSDS−ポリアクリルアミド電気泳動で解
析した結果、1つのバンドとして認められた。
【0019】(2)Fc断片のジスルフィド結合の還元
Fc断片54mgを含む0.145M NaCl−0.
1M リン酸緩衝液(pH7.4)(以下PBSと略す
)4.5mlに最終濃度が50mMになるように2−メ
ルカプトエタノールを加え、37℃で1時間反応を行っ
た。反応終了後、1mM EDTAと0.1M Na
Clを含むナトリウムリン酸緩衝液(pH7.2)(以
下P−Bufferと略す)で平衡化したセファデック
ス G25(ファルマシア社製)に通し、2−メルカ
プトエタノールを除き、ジスルフィド結合が還元された
Fc断片を得た。このFc断片の溶液に0.1M Tr
is・HCl、1mM EDTAを含む緩衝液(pH
8.2)(以下T−Bufferと略す)で0.2mM
になるように溶解した5,5′−ジチオビス(2−ニト
ロ安息香酸)(以下DTNBと略す)を等量加え、室温
で20分放置し発色させた後、412nmの吸光度を測
定し、チオール基のモル濃度を求めた。その結果、Fc
1分子当たりにチオール基が2.79個であった。理論
的にはFc1分子当たりにペプチド鎖間ジスルフィド結
合が4個あるはずであり、以上に述べた反応条件では、
そのうち2.79個分が還元されたということになる。
Fc断片54mgを含む0.145M NaCl−0.
1M リン酸緩衝液(pH7.4)(以下PBSと略す
)4.5mlに最終濃度が50mMになるように2−メ
ルカプトエタノールを加え、37℃で1時間反応を行っ
た。反応終了後、1mM EDTAと0.1M Na
Clを含むナトリウムリン酸緩衝液(pH7.2)(以
下P−Bufferと略す)で平衡化したセファデック
ス G25(ファルマシア社製)に通し、2−メルカ
プトエタノールを除き、ジスルフィド結合が還元された
Fc断片を得た。このFc断片の溶液に0.1M Tr
is・HCl、1mM EDTAを含む緩衝液(pH
8.2)(以下T−Bufferと略す)で0.2mM
になるように溶解した5,5′−ジチオビス(2−ニト
ロ安息香酸)(以下DTNBと略す)を等量加え、室温
で20分放置し発色させた後、412nmの吸光度を測
定し、チオール基のモル濃度を求めた。その結果、Fc
1分子当たりにチオール基が2.79個であった。理論
的にはFc1分子当たりにペプチド鎖間ジスルフィド結
合が4個あるはずであり、以上に述べた反応条件では、
そのうち2.79個分が還元されたということになる。
【0020】参考例2
(1)SODとSMBUの結合
ウシ赤血球由来のCu・Zn−SOD35mgを含むP
−Buffer5mlに、0.1M の濃度でエタノー
ルに溶解したN−エチルマレイミド30μlを添加し、
室温で30分反応を行い、遊離チオール基をブロックし
た。その後P−Bufferで平衡化したセファデック
ス G25に通し、未反応のN−エチルマレイミドを
除き、4.9mg/mlの濃度でP−Bufferに溶
解したSOD溶液5.2ml回収した。次に、ジメチル
ホルムアミドに220mg/mlの濃度で溶解したSM
BUを、SMBUとSODのモル比が10:1になるよ
うに添加し、室温で1時間反応を行った。その後P−B
ufferで平衡化したセファデックス G25を通
し未反応のSMBUを除き、5.6mg/mlの濃度で
P−Bufferに溶解したSODとSMBUの結合体
6mlを回収した。
−Buffer5mlに、0.1M の濃度でエタノー
ルに溶解したN−エチルマレイミド30μlを添加し、
室温で30分反応を行い、遊離チオール基をブロックし
た。その後P−Bufferで平衡化したセファデック
ス G25に通し、未反応のN−エチルマレイミドを
除き、4.9mg/mlの濃度でP−Bufferに溶
解したSOD溶液5.2ml回収した。次に、ジメチル
ホルムアミドに220mg/mlの濃度で溶解したSM
BUを、SMBUとSODのモル比が10:1になるよ
うに添加し、室温で1時間反応を行った。その後P−B
ufferで平衡化したセファデックス G25を通
し未反応のSMBUを除き、5.6mg/mlの濃度で
P−Bufferに溶解したSODとSMBUの結合体
6mlを回収した。
【0021】SMBUは両末端に活性基をもつ架橋剤で
、1つはアミノ基ともう1つはチオール基と反応するこ
とができる。つまり、SODのアミノ基に結合したSM
BUは、チオール基と反応しうる活性基をもっているこ
とになる。そこで、適当に希釈した2−メルカプトエタ
ノールのチオール基とSODに結合したSMBUの活性
基を反応させ、2−メルカプトエタノールのチオール基
の減少を定量すればSOD1分子当たりに結合したSM
BU分子の数を求めることができる。SODとSMBU
の結合体を含む溶液と0.1M NaCl、2mMED
TAを含む緩衝液(pH5.5)(以下N−Buffe
rと略す)で適当に希釈した2−メルカプトエタノール
を混合し、室温で20分反応させた。その後、T−Bu
fferに0.2mMになるように溶解したDTNBを
加え、室温で20分放置し発色させた後、412nmの
吸光度を測定し、チオール基のモル濃度を求めた。以上
のように定量した結果、SOD1分子当たりSMBU分
子の数は3個であった。
、1つはアミノ基ともう1つはチオール基と反応するこ
とができる。つまり、SODのアミノ基に結合したSM
BUは、チオール基と反応しうる活性基をもっているこ
とになる。そこで、適当に希釈した2−メルカプトエタ
ノールのチオール基とSODに結合したSMBUの活性
基を反応させ、2−メルカプトエタノールのチオール基
の減少を定量すればSOD1分子当たりに結合したSM
BU分子の数を求めることができる。SODとSMBU
の結合体を含む溶液と0.1M NaCl、2mMED
TAを含む緩衝液(pH5.5)(以下N−Buffe
rと略す)で適当に希釈した2−メルカプトエタノール
を混合し、室温で20分反応させた。その後、T−Bu
fferに0.2mMになるように溶解したDTNBを
加え、室温で20分放置し発色させた後、412nmの
吸光度を測定し、チオール基のモル濃度を求めた。以上
のように定量した結果、SOD1分子当たりSMBU分
子の数は3個であった。
【0022】(2)SODとBMHの結合ウシ赤血球由
来のCu・Zn−SOD20mgを含むP−Buffe
r2mlに最終濃度が0.1M になるように2−メル
カプトエタノールを添加し、37℃で1時間反応を行っ
た。その後P−Bufferで平衡化したセファデック
ス G25に通し2−メルカプトエタノールを除き、
5.5mg/mlの濃度でP−Bufferに溶解した
SOD溶液を3ml回収した。このSOD溶液のチオー
ル基を参考例1(2)と同様にDTNBを用いて定量す
るとSOD1分子当たり1.27個であった。
来のCu・Zn−SOD20mgを含むP−Buffe
r2mlに最終濃度が0.1M になるように2−メル
カプトエタノールを添加し、37℃で1時間反応を行っ
た。その後P−Bufferで平衡化したセファデック
ス G25に通し2−メルカプトエタノールを除き、
5.5mg/mlの濃度でP−Bufferに溶解した
SOD溶液を3ml回収した。このSOD溶液のチオー
ル基を参考例1(2)と同様にDTNBを用いて定量す
るとSOD1分子当たり1.27個であった。
【0023】次に、ジメチルホルムアミドに9.2mg
/mlの濃度で溶解したビスマレイミドヘキサン(以下
BMHと略す)をBMHとSODのモル比が10:1に
なるように添加し、室温で1時間反応を行った。その後
P−Bufferで平衡化したセファデックス G2
5に通し、未反応のBMHを除き、3.4mg/mlの
濃度でP−Bufferに溶解したSODとBMHの結
合体を4ml回収した。
/mlの濃度で溶解したビスマレイミドヘキサン(以下
BMHと略す)をBMHとSODのモル比が10:1に
なるように添加し、室温で1時間反応を行った。その後
P−Bufferで平衡化したセファデックス G2
5に通し、未反応のBMHを除き、3.4mg/mlの
濃度でP−Bufferに溶解したSODとBMHの結
合体を4ml回収した。
【0024】実施例1(SMBUを架橋剤としたSOD
とFc断片の複合体の作成) 参考例1(2)で得られたジスルフィド結合を還元され
たFc断片35mgを含むP−Buffer5.3ml
と、参考例2(1)で得られたSODとSMBUの結合
体30mgを含むP−Buffer5.3mlを混合し
、4℃で一晩反応を行った。反応後SDS−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で反応液を還元条件下で解析する
とSODのサブユニット1つ当たり1個のFc鎖が結合
したものとSODのサブユニット1つ当たり2個のFc
鎖が結合したもののバンドが観察された(図1)。
とFc断片の複合体の作成) 参考例1(2)で得られたジスルフィド結合を還元され
たFc断片35mgを含むP−Buffer5.3ml
と、参考例2(1)で得られたSODとSMBUの結合
体30mgを含むP−Buffer5.3mlを混合し
、4℃で一晩反応を行った。反応後SDS−ポリアクリ
ルアミドゲル電気泳動で反応液を還元条件下で解析する
とSODのサブユニット1つ当たり1個のFc鎖が結合
したものとSODのサブユニット1つ当たり2個のFc
鎖が結合したもののバンドが観察された(図1)。
【0025】次に、反応液をPBSで平衡化したセファ
デックス G150(superfine)160m
lのカラムに通し、溶出液を2.75mlずつ60画分
集め、各画分の280nmの吸光度(A280)、Fc
量、SOD活性を測定した(図2)。Fc量の測定は酵
素免疫測定法で、SOD活性の測定は大柳の亜硝酸法〔
蛋白質 核酸 酵素 Vol.33 No.16
(1988)2906〕に従って行った。24〜27画
分と28〜31画分を集め、それぞれCx.1、Cx.
2とした。SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
よる解析の結果、Cx.1はSOD1分子に2個以上の
Fc断片が結合したもので、Cx.2はSOD1分子に
1個のFc断片が結合したものであることが確認された
(図1)。SODとFc断片の複合体のSOD活性保持
率を測定したところ90%以上であった。
デックス G150(superfine)160m
lのカラムに通し、溶出液を2.75mlずつ60画分
集め、各画分の280nmの吸光度(A280)、Fc
量、SOD活性を測定した(図2)。Fc量の測定は酵
素免疫測定法で、SOD活性の測定は大柳の亜硝酸法〔
蛋白質 核酸 酵素 Vol.33 No.16
(1988)2906〕に従って行った。24〜27画
分と28〜31画分を集め、それぞれCx.1、Cx.
2とした。SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動に
よる解析の結果、Cx.1はSOD1分子に2個以上の
Fc断片が結合したもので、Cx.2はSOD1分子に
1個のFc断片が結合したものであることが確認された
(図1)。SODとFc断片の複合体のSOD活性保持
率を測定したところ90%以上であった。
【0026】実施例2(BMHを架橋剤としたSODと
Fc断片の複合体の作成) 参考例1(2)で得られたジスルフィド結合を還元され
たFc断片15mgを含むP−Buffer4mlと、
参考例2(2)で得られたSODとBMHの結合体12
mgを含むP−Bufferを混合し4℃で一晩反応を
行った。反応後SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で反応液を還元条件下で解析するとSODのサブユニ
ット1つ当たり1個のFc鎖が結合したもののバンドが
観察された(図3)。
Fc断片の複合体の作成) 参考例1(2)で得られたジスルフィド結合を還元され
たFc断片15mgを含むP−Buffer4mlと、
参考例2(2)で得られたSODとBMHの結合体12
mgを含むP−Bufferを混合し4℃で一晩反応を
行った。反応後SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳
動で反応液を還元条件下で解析するとSODのサブユニ
ット1つ当たり1個のFc鎖が結合したもののバンドが
観察された(図3)。
【0027】次に、反応液をPBSで平衡化したセファ
デックス G150(fine)160mlのカラム
に通し、溶出液を2.75mlずつ60画分集め、実施
例1同様に各画分の280nmの吸光度、Fc量、SO
D活性を測定した(図4)。27画分をピークとしたS
ODとFc断片の複合体が観察された。
デックス G150(fine)160mlのカラム
に通し、溶出液を2.75mlずつ60画分集め、実施
例1同様に各画分の280nmの吸光度、Fc量、SO
D活性を測定した(図4)。27画分をピークとしたS
ODとFc断片の複合体が観察された。
【0028】実施例3(SODとFc断片の複合体の血
中半減期の測定) 実施例1で得られたCx.1とCx.2について、マウ
スにおける血中半減期を測定した。ICRマウス(オス
)3匹にSODとFc断片の複合体を、SODの蛋白質
量として0.1mg静脈注射し、その後Cx.2につい
ては直後、15分、30分、1時間、6時間、1日、2
日、3日後に、Cx.1については直後、30分、2時
間、5時間、1日、3日後に、採血を行った。対照とし
て、未修飾ウシSODや未修飾ウシSODとFc断片の
単なる混合物についても同様に血中半減期の測定を行っ
た。これらについては、SODの蛋白質量として0.1
mg静脈注射後、直後、5分、10分、20分、40分
後に採血を行った。採血後、血漿を分離し、血漿中のS
OD活性を実施例1と同様に測定した。静脈注射直後の
SOD活性を100%としたときのSOD活性の血中で
の減衰を示したグラフが図5である。
中半減期の測定) 実施例1で得られたCx.1とCx.2について、マウ
スにおける血中半減期を測定した。ICRマウス(オス
)3匹にSODとFc断片の複合体を、SODの蛋白質
量として0.1mg静脈注射し、その後Cx.2につい
ては直後、15分、30分、1時間、6時間、1日、2
日、3日後に、Cx.1については直後、30分、2時
間、5時間、1日、3日後に、採血を行った。対照とし
て、未修飾ウシSODや未修飾ウシSODとFc断片の
単なる混合物についても同様に血中半減期の測定を行っ
た。これらについては、SODの蛋白質量として0.1
mg静脈注射後、直後、5分、10分、20分、40分
後に採血を行った。採血後、血漿を分離し、血漿中のS
OD活性を実施例1と同様に測定した。静脈注射直後の
SOD活性を100%としたときのSOD活性の血中で
の減衰を示したグラフが図5である。
【0029】図5中、曲線〔SOD−(Fc)x 〕は
Cx.1のSOD活性の減衰を、曲線(SOD−Fc)
はCx.2のSOD活性の減衰を、曲線SODは未修飾
のSODの活性の減衰を、曲線(SOD+Fc)はSO
DとFc断片の単なる混合物のSOD活性の減衰を示す
。 これらの試料の血中半減期をModified Ma
rquardt methodにより計算したものを
表1に示す。
Cx.1のSOD活性の減衰を、曲線(SOD−Fc)
はCx.2のSOD活性の減衰を、曲線SODは未修飾
のSODの活性の減衰を、曲線(SOD+Fc)はSO
DとFc断片の単なる混合物のSOD活性の減衰を示す
。 これらの試料の血中半減期をModified Ma
rquardt methodにより計算したものを
表1に示す。
【0030】
【表1】
以上の結果から、SODとFc断片の複合体は血中
半減期が未修飾ウシSODと比較して90〜130倍に
増加していることがわかる。
半減期が未修飾ウシSODと比較して90〜130倍に
増加していることがわかる。
【0031】実施例4(マウスパラコート中毒を用いた
SODとFc断片の複合体の薬理活性)パラコートは体
内に入るとパラコートカチオンラジカルとなり、これが
O2と反応してスーパーオキシド(O2 − )を生じ
る。パラコートをマウスの腹腔内に投与すると、このO
2 − が組織細胞を破壊し、血中のグルタミン酸−オ
キサロ酢酸トランスアミナーゼ(以下GOTと略す)の
活性が通常の5〜10倍上昇することが知られている。 そこでSODとFc断片の複合体の血中投与により、こ
のパラコートによる血中GOT活性の上昇が抑制される
かについて実験を行った。薬理活性を評価する試料とし
て、実施例1で得られたCx.1とCx.2を混合した
ものを用いた。
SODとFc断片の複合体の薬理活性)パラコートは体
内に入るとパラコートカチオンラジカルとなり、これが
O2と反応してスーパーオキシド(O2 − )を生じ
る。パラコートをマウスの腹腔内に投与すると、このO
2 − が組織細胞を破壊し、血中のグルタミン酸−オ
キサロ酢酸トランスアミナーゼ(以下GOTと略す)の
活性が通常の5〜10倍上昇することが知られている。 そこでSODとFc断片の複合体の血中投与により、こ
のパラコートによる血中GOT活性の上昇が抑制される
かについて実験を行った。薬理活性を評価する試料とし
て、実施例1で得られたCx.1とCx.2を混合した
ものを用いた。
【0032】ICRマウス(オス)6匹にSODとFc
断片の複合体を、SODの蛋白質量として5mg/kg
静脈注射し、15分後にパラコート(和光純薬社製)を
100mg/kg腹腔内投与し、その直後、2時間、4
時間、6時間後に尾から採血を行った。採血後血漿を分
離し、血漿中のGOT活性を自動分析装置により測定し
た。対照として、SODとFc断片の複合体の代わりに
PBSを0.1ml静脈注射し、15分後にパラコート
を同量投与する群も作成した。結果を図6に示す。図6
から、SODとFc断片の複合体の投与群は対照群と比
べると明らかに血中GOT活性の上昇を抑制しているこ
とがわかる。Fc断片を結合していないSODについて
も同様の実験を行ったが、血中GOT活性の上昇を抑制
する効果は見られなかった。
断片の複合体を、SODの蛋白質量として5mg/kg
静脈注射し、15分後にパラコート(和光純薬社製)を
100mg/kg腹腔内投与し、その直後、2時間、4
時間、6時間後に尾から採血を行った。採血後血漿を分
離し、血漿中のGOT活性を自動分析装置により測定し
た。対照として、SODとFc断片の複合体の代わりに
PBSを0.1ml静脈注射し、15分後にパラコート
を同量投与する群も作成した。結果を図6に示す。図6
から、SODとFc断片の複合体の投与群は対照群と比
べると明らかに血中GOT活性の上昇を抑制しているこ
とがわかる。Fc断片を結合していないSODについて
も同様の実験を行ったが、血中GOT活性の上昇を抑制
する効果は見られなかった。
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、血中で長い半減期を有
し、生体内の酸素分子から発生したO2 − による生
体組織障害の治療に有効で、かつ安全性に優れたSOD
を提供することができる。
し、生体内の酸素分子から発生したO2 − による生
体組織障害の治療に有効で、かつ安全性に優れたSOD
を提供することができる。
【図1】実施例1において、SMBUを架橋剤としてS
ODとFc断片を反応させたときの反応液、Cx.1お
よびCx.2の還元条件下でのSDS−アクリルアミド
ゲル電気泳動像である。
ODとFc断片を反応させたときの反応液、Cx.1お
よびCx.2の還元条件下でのSDS−アクリルアミド
ゲル電気泳動像である。
【図2】実施例1においてSMBUを架橋剤としてSO
DとFc断片を反応させたときの反応液をセファデック
スG150でゲル濾過して得られた各画分の280nm
の吸光度、Fc濃度、SOD活性を示す図である。
DとFc断片を反応させたときの反応液をセファデック
スG150でゲル濾過して得られた各画分の280nm
の吸光度、Fc濃度、SOD活性を示す図である。
【図3】実施例2においてBMHを架橋剤としてSOD
とFc断片を反応させたときの反応液の還元条件下での
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動像である。
とFc断片を反応させたときの反応液の還元条件下での
SDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動像である。
【図4】実施例2においてBMHを架橋剤としてSOD
とFc断片を反応させたときの反応液をセファデックス
G150でゲル濾過して得られた各画分の280nmの
吸光度、Fc濃度、SOD活性を示す図である。
とFc断片を反応させたときの反応液をセファデックス
G150でゲル濾過して得られた各画分の280nmの
吸光度、Fc濃度、SOD活性を示す図である。
【図5】実施例3で得られたSODとFc断片の複合体
のマウスにおける血中消失曲線である。
のマウスにおける血中消失曲線である。
【図6】実施例4で得られたマウスパラコート中毒にお
ける血中GOT活性の上昇のSODとFc断片の複合体
による抑制を示す図である。
ける血中GOT活性の上昇のSODとFc断片の複合体
による抑制を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 スーパーオキシドジスムターゼと免疫
グロブリンのFc断片との複合体。 - 【請求項2】 スーパーオキシドジスムターゼが銅・
亜鉛型である請求項1記載の複合体。 - 【請求項3】 スーパーオキシドジスムターゼのアミ
ノ基を、架橋剤Xを介して、チオール基を遊離させた免
疫グロブリンのFc断片と反応させて生じる〔ここで架
橋剤Xは、R1 −A−R2 (ここで、R1 はアミ
ノ基に反応する1価の活性基で、R2 はチオール基に
反応する1価の活性基であり、Aは2価の有機基を示す
。)を表す。〕、請求項1記載の複合体。 - 【請求項4】 チオール基を遊離させたスーパーオキ
シドジスムターゼを、架橋剤Yを介して、チオール基を
遊離させた免疫グロブリンのFc断片と反応させて生じ
る〔ここで架橋剤Yは、R3 −B−R4 (ここでR
3 、R4 はチオール基に反応する活性基であり、B
は2価の有機基を示す。)を表す。〕、請求項1記載の
複合体。 - 【請求項5】 R1 が下記式(I)【化1】 で表される基で、R2 、R3 およびR4 が下記式
(II)【化2】 で表される基である請求項3または4記載の複合体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080381A JPH04293482A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スーパーオキシドジスムターゼとFcの複合体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3080381A JPH04293482A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スーパーオキシドジスムターゼとFcの複合体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04293482A true JPH04293482A (ja) | 1992-10-19 |
Family
ID=13716708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3080381A Withdrawn JPH04293482A (ja) | 1991-03-20 | 1991-03-20 | スーパーオキシドジスムターゼとFcの複合体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04293482A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008534676A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-08-28 | ハンミ ファーマシューティカル カンパニー リミテッド | 非ペプチド性重合体で改質された免疫グロブリンFc断片およびこれを含む薬学的組成物 |
-
1991
- 1991-03-20 JP JP3080381A patent/JPH04293482A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008534676A (ja) * | 2005-04-08 | 2008-08-28 | ハンミ ファーマシューティカル カンパニー リミテッド | 非ペプチド性重合体で改質された免疫グロブリンFc断片およびこれを含む薬学的組成物 |
| US8124094B2 (en) | 2005-04-08 | 2012-02-28 | Hanmi Holdings Co., Ltd. | Immunoglobulin Fc fragment modified by non-peptide polymer and pharmaceutical composition comprising the same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |