JPH04505019A - ガンマインターフェロンのポリペプチド性阻害剤 - Google Patents

ガンマインターフェロンのポリペプチド性阻害剤

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JPH04505019A JP2515231A JP51523190A JPH04505019A JP H04505019 A JPH04505019 A JP H04505019A JP 2515231 A JP2515231 A JP 2515231A JP 51523190 A JP51523190 A JP 51523190A JP H04505019 A JPH04505019 A JP H04505019A
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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】 ガンマ イン −フェロンのボ1ペプチド生皿■!員 ガンマ インターフェロンは活性化されたヘルパーT細胞(その最も特徴的な活 性の一つはマクロファージにおけるMHCクラスII遺伝子発現の上方制御であ る)、成qB細胞およびT細胞により産生されるサイトカインである。クラスI I抗原の発現は抗原提示細胞の証明となる。ガンマ インターフェロンはまた上 皮細胞、線維芽細胞、星状膠細胞、肉皮細胞および平滑筋細胞のような本来抗原 提示細胞ではない細胞中のクラスII抗原の発現を上方制御することも知られて いる。これらの細胞型におけるクラスII抗原の上方制御はしばしば自己免疫疾 患の進展と相関している。
ガンマ インターフェロンが細胞にその影響力を働かせる機構は未知であるが、 それが特定の細胞レセプターに結合することは知られている( Langer  et al、。
L+nunology Today 9 : 393 (1988)) 、 A guet at at、、 (Cell 55 : 273@(1988) ) はガンマ インターフェロン レセプターの遺伝子をクローン化し配列決定した 。
配列から演鐸されるコードされた蛋白質の分子量はヒト胎盤から最近単離された ガンマ インターフェロン レセプターの分子量(Calderon et a l、、 Proe。
Natl、^cad、 Sci、 USA 85 : 4837 (1988) ]と一致している。
ガンマ インターフェロンは特定の細胞レセプターで働き、自己免疫疾患に関係 しているので、そのようなインターフェロンのその細胞レセプターへの結合を阻 害できる薬剤は治療面で有益であるであろう。
!■凶!約 本発明はアミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−GInを含む新規ポリ ペプチドを提供する。特に、本発明は: Arg−Arg−Lys−Trp−Gin。
Lys−Lys−Tyr−Met−Ala−Arg−Arg−Lys−Trp− Gin。
Arg−Me t−Lys−Lys−Tyr−Me t−A la−Arg−A rg−Lys−Trp−G in、およびLys−Lys−Tyr−Met−A la−^rg−Arg−Lys−Trp−Gln−Lys−Thr−Gly−H 4s−^1a−Valから成る群から選択される新規ポリペプチドを提供する。
本発明はさらに、ガンマ インターフェロンに対するレセプターを持つ細胞と( a) プロタミンまたはその塩; ら)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプチ ド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド;および (dl アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド (ポリペプチドまたは蛋白質は4℃でダウジ細胞に対するlff1Si−組換え ヒトガンマ インターフェロンの特異的結合の阻害において約25μ阿またはそ れ未満のKiを持っている) からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質を接触させること を含むガンマ インターフェロンの細胞レセプターへの結合を阻害するための方 法を提供する。
本発明のポリペプチドおよび蛋白質はガンマ インターフェロンのその細胞レセ プターへの結合を阻害するので、抗ウイルス効果およびクラスII主要組織適合 抗原の誘導のごときそのようなインターフェロンの生物効果もまた阻害する。
それ故本発明は抗ウイルス応答を産み出すことによりガンマ インターフェロン に応答可能な細胞と、 (a) プロタミンまたはその塩; ら)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプチ ド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド;および (イ)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約3 0のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質を接触させること を含むガンマ インターフェロンの抗ウイルス効果を阻害するための方法を提供 する。
本発明はまたさらに、クラスII主要組織適合抗原の発現の誘発によりガンマィ ンターフエロンへ応答可能な細胞と、(a) プロタミンまたはその塩; Φ)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプチ ド; (C)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を含 むポリペプチド;および (d) アミノ酸配列^rg−Arg−Lys−Trp−Ginおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質を接触させること を含むガンマ インターフェロン誘発クラス■【主要組織適合抗原発現を阻害す る方法を提供する。
本発明のポリペプチドおよび方法はイン ビトロにおいて種々の細胞型へのガン マ インターフェロン結合の機構の研究およびそのような結合のアゴニストまた は他のアンタゴニストのスクリーニングに有用である。それらはまた力゛ンマイ ンターフェロンにより開始されると信じられている自己免疫疾患のごとき病的状 態の処置(治原)に有用である可能性を存する。
凹二呈里工脱亘 本発明は添付の図を参照することにより、より容易に理解できるであろう、ここ で、 り四角)による阻害をグラフで表わしたものである。特異的に結合された放射活 特異的に結合された放射活性のパーセントがポリペプチド濃度の関数として示さ に対してのサケ プロタミン硫酸塩による阻害をグラフで表わしたものであり、 特異的に結合された放射活性のパーセントがプロタミン硫酸塩濃度の間数として 示されている。
図4は+351−組換えヒト ガンマ インターフェロンのダウジ細胞への結合 に対しての合成ポリペプチドによる阻害をグラフで示したものであり、特異的に 結合された放射活性のパーセントがポリペプチド濃度の関数として示されている 。
ポリペプチドは^1a−Lys−Lys −Leu−5er−Lys−Asp− Arg−Me t−Lys−Lys −Tyr−Met−A@la− ^rg−^rg−Lys−Trp−Gln−Lys−Thr−Gly−His− Ala−Valのアミノ酸配列を持っていた。
図5は脳心筋炎ウィルスに感染したヒト二倍体色皮細胞における組換えヒトガン マ インターフェロンDの抗ウイルス効果に対しての図4の説明文に記載されて いるポリペプチドによる阻害をグラフ的に表わしたものである。細胞変性効果( CPE )が0.1sM濃度のポリペプチド存在下(上の曲線)および不在下( 下の曲線)でのインターフェロン濃度の関数として示されている。
図6は脳心筋炎ウィルスに感染したヒト二倍体色皮細胞における組換えヒトガン マ インターフェロンDの抗ウイルス効果に対してのアミノ酸配列Arg−Ar g−Lys−Trp−Glnを持つ合成ポリペプチドによる阻害をグラフ的に表 わしたものである。細胞変性効果(CPE )は一定量(1509M)のインタ ーフェロン濃度存在下でのポリペプチド濃度の関数として示されている。
図7はM換えヒト ガンマ インターフェロンDによるC0LO−205細胞で のクラスII主要&lI!適合抗原の誘導に対する図6の説明文に記載したポリ ペプチドによる阻害をグラフ的に表わしたものである。パーセント阻害は一定濃 度(63pM)のインターフェロン存在下、ポリペプチド濃度の関数として示さ れている。
図8は組換えヒト ガンマ インターフェロンDによるC0LO−205細胞で のクラス!!主要組織適合抗原の誘導に対する図6の説明文に記載したポリペプ チドの影響をグラフ的に表わしたものである。 ELISA抗原測定(405n −での吸光度)が50μl’4度のポリペプチド存在下(下の曲線)および不在 下(上の曲線)で、インターフェロンの濃度の関数として示されている。
発皿■説所 ここに引用されているすべての参照文献はそっくりそのまま引例として含まれて いる。記載されているすべてのアミノ酸は通常の約束に従いアミノ末端が左でカ ルボキシ末端が右である。
組換えヒト ガンマ インターフェロンの特異的阻害剤の研究の過程において、 驚く二七に、ガンマ インターフェロンのその細胞レセプターへの結合に対し、 多くのポリペプチドおよび蛋白質が強力な阻害剤であることが見い出された。こ れらのポリペプチドのアンタボ−スト様作用は、本発明のポリペプチドおよび蛋 白質、 111111換えヒト ガンマ インターフェロンおよびそのようなイ ンターフェロンの特異的レセプターを持つ細胞を用いる放射リガンド−レセプタ ーアッセイ系において示された。
インターフェロン結合のこの阻害は特異的である:同一のポリペプチドおよび蛋 白質は、ヒト顆粒球/マクロファージ コロニー刺激因子(Glll−C3F  )またはインターロイキン−4のそれらのレセプターへの結合を放射リガンド− レセプターアッセイ系において示さなかった。
ガンマ インターフェロンは抗ウィルス活性を持っている(即ち、ウィルス−誘 発細胞変性効果から細胞を保護する)、それはまた前章球からプリーマクロファ ージへの成熟分化の強力な誘発剤でもある。ガンマ インターフェロンの抗つき る(Rubir+5tein et al、、 J、Virol、 17 :  755 (1981) ) 、ガンマ インターフェロンの分化誘発活性は前単 球系細胞株においてのヒト組織適合性複合体のフレームワーク抗原(肚^−0R )の表面発現をインターフェロンが誘発するアッセイにおし1て示すことができ る(Kelley et al、+ J、lm5uno1.132 : 240  (1984)) 。
本発明のポリペプチドおよび蛋白質は以下に記載する放射レセプター結合アッセ イにおいて細胞レセプターへの11%1−1[換えヒト ガンマ インターフェ ロンの結合が強く阻害される濃度では上記の両方のアッセイ系において完全に不 活性であった。
本発明はガンマ インターフェロン阻害剤の3つの基本的なカテゴリーを含んで いる:(1)プロタミンおよびその塩、(2)リジンおよび/またはアルギニン またはグルタミン酸および/またはアスパラギン酸を含む高度に荷電した同種ま たは異種ポリペプチドおよび(3)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Tr p−Ginを含むポリペプチド。
プロタミンは比較的低分子量の強い塩基性蛋白質であり、核酸に付随しており、 魚の成熟精子細胞から装置に得ることができる。プロタミンのいくつかの例とし てはサケからのサルミン、ニンンからのクルベインおよびチゴウザメからのスツ リンが挙げられる。サルミンが以下で例示のために使用されているが、すべての プロタミンが本発明の方法において使用することができる。
プロタミンは市販品として入手可能であるかまたは既知の方法を用いて容易に調 製できる。サルミンは例えばSigma CheIlical Co、、 St 、Louis、 MOから購入できる。その強い塩基性のため、プロタミンはし ばしば塩化物、リン酸塩、硫酸塩または他の塩として提供される。プロタミンg 酸塩が以下の実施例で使用された。
阻害剤の第二のカテゴリーは以下のポリ(D−リジン)、ポリ(L−リジン)お よびポリ (Lグルタミン酸i)により例示される。同種ポリマーが例示の目的 で使用されたが、リジンおよびアルギニンの両方またはグルタミン酸およびアス パラギン酸の両方を無作為にまたは前もって定めた順序で含んでいる異種ポリマ ーもまた同様に使用することができる。アミノ酸残基のDおよびL異性体の両方 、またはその混合物も使用できる。大きさは重大な問題ではない。約3,863 から約66.000ダルトンの範囲のポリペプチドが以下に例示されているが、 約3000から約100.000ダルトンまたはそれ以上の酸性または塩基性ポ リペプチドも使用できる。
多くの種類の同種および異種ポリペプチドがSigma Chesical C o、、 St、Louis。
間のごとき供給源から市販品として入手可能である。もしくは、常法を用いて合 成でき、ゲル濾過または他の方法を用いて大きさで分画できる。
阻害剤の第3.のカテゴリーは研究の途中で偶然発見されたもので、ニワトリ平 滑筋ミオシン軽鎖キナーゼ(?ILCに)のカルモジュリン結合領域の亜配列[ Kempet al、、 J、Biol、Chea+、 262 : 2542  (1987) )に対応するアミノ酸配列である。
しかしながら、本発明において決定的であるのはこ孔らのポリペプチド内のAr g−Arg−Lys−Trp−Glnln列配列ることを理解しなければならな い、 MLCKの他の残基に対応する残基は必須ではない。
以下に示したごとく、亜配列のアミノ末端アルギニン残基をリジンに置換すると 亜配列を含むポリペプチドの阻害能力が著しく減少した。別のポリペプチドにお いてグルタミン残基がアラニン残基に!き換えられたり、またはトリプトファン 残基がアラニン残基に1き換えられた場合に同様な不利な効果が観察された。
4°Cでダウジ細胞への1!S■−組換えヒト ガンマ インターフェロンの特 異的結合の阻害において約25μHまたはそれ未満のKiを持っている限り、A rg−Arg−Lys−Trp−Glnln列配列む任意のポリペプチドが本発 明で使用できる。ポリペプチドは5から約30のアミノ酸残基を含むことができ る0機能的にKiの制限を満足する限り、より長いポリペプチドもまた本発明で 企図される。
本発明のポリペプチドが、B細胞、T細胞、好酸球、平滑筋細胞、前骨髄球、マ クロファージ、赤芽球、単球および顆粒球のごときガンマ インターフェロンレ セプターを持つ細胞へ結合するように強制されなければならない、ダウジ細胞は 単に与えられたポリペプチドが適切なKi値を持っているかどうかを迅速に決定 するのに使用できる都合の良い容易に入手可能な細胞株である。他の細胞株もま たこの決定を行うのに使用できる0例えばU−937ヒト組織球リンパ腫株(A TCCCRL 1593)を用いても本質的に同じKi値が得られている。
ポリペプチドは排除面相合成、部分固相法、分画濃縮または古典的溶液合成のよ うな適当な方法により合成される。ポリペプチF4訃errifield (J 、A■、ChetSoc、85 : 2149 (1963) )により記載さ れているような固相ペプチド合成により好適に製造される0合成はアルファーア ミノ末端が保護されているアミノ酸で実施される。ポリペプチドの組立ての間に 起こる望まれない化学反応を妨げるため、不安定な側鎖を持つ三官能基アミノ酸 もまた適当な基で保護される。アルファーアミノ保護基は続いての反応をアミノ 末端で起こすのを可能にするため選択的に除去される。アルファーアミノ保護基 を除去するための条件は側鎖保護基を除去しない。
アルファーアミノ保護基は段階的ポリペプチド合成の分野で有用であると知られ ているものである。アシル型保護基(例えば、ホルミル、トリフルオロアセチル 、アセチル)、芳香族ウレタン型保護基〔例えば、ヘンシルオキシカルボニル( Cbz)、1換ベンジルオキシカルボニルおよび9−フルオレニルメチルオキシ カルボニル(Fmoc) ) 、脂肪族ウレタン保護基〔例えば、L−ブチルオ キシカルボニル(Boc)、イソプロピルオキシカルボニル、シクロへキンルオ キシ力ルボニル〕およびアルキル型保M基(例えば、ベンジル、トリフェニルメ チル)が含まれる。
好適な保護基はBocである。Tyrのための好適な側鎖保護基ば2.6−ジク ロロベンジルである。Aspのための側鎖保護基にはベンジル、2.6−ジクロ ロベンジル、メチル、エチルおよびシクロヘキシルが含まれる。 Aspの好適 な側鎖保護基はシクロヘキシルである。 ThrおよびSerのための側鎖保護 基にはア七チル、ベンゾイル、トリチル、テトラヒドロピラニル、ベンジル、2 . 6−);クロロベンジルおよびCbzが含まれる。 ThrおよびSetの ための好適な保DI基はベンジルである。Argのための側鎖保護基にはニトロ 、Tos 、 Cbz 、アダマンチルオキシカルボニルおよびBocが含まれ る。 Argのための好適な保護基はTosである。
Lysの側鎖アミノ基はCbz 、2−CI −Cbz 、 TosまたはBo cで保護されるであろう、 Lysに対しては2−C1−Cbz基が好適な保護 基である。
選択された側鎖保護基は結合反応の間無傷で残っていなくてはならず、アミノ末 端保護基の脱保護の間または結合条件の間に除去されてはならない、側鎖保護基 は合成完了後、完成したポリペプチドを変化させない反応条件を用いて除去可能 でなければならない。
面相合成はカルボキシ末端からアルファーアミノ保護(側鎖保:1)アミノ酸を 適当な固体支持体へ結合させることにより通常実施される。クロロメチルまたは ヒドロキシメチル樹脂へ結合された場合、エステル結合が形成され、生したポリ ペプチドはC末端に遊離のカルボキシル基を持つであろう、もしくは、ベンジル ヒドリルアミンまたはp−メチルベンジルヒドリルアミン樹脂が使用された場合 、アミド結合が形成され、生じるポリペプチドはC末端にカルボキサミド基を持 つであろう、これらの樹脂は市販品として入手可能であり、その調製はStew art at虹、、により記載されている、“固相ペプチド合成” (2版)  、Pierce ChesicalCo、、 Rockford、 TL、 1 984 。
ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC) 、N、 N’ −ジイソプロピル カルボジイミドおよびカルボニルジイミダゾールを含む各種の活性化剤を用い、 必要に応し側鎖がおよびアルファーアミノ基が保護されているC末端アミノ酸が ベンズヒドリルアミン樹脂へ結合される。樹脂支持体への結合に続いて、ジオキ サン中0“から25°Cの間の温度でトリフルオロ酢酸(TFA)またはHCI を用いてアルファーアミノ保護基が除去される。メチオニン(Net)導入後は 起こる可能性があるS−アルキル化を抑制するためにTFAにジメチルスルフィ ドを添加する。アルファーアミノ保護基を除去後、所望の配列を得るために残り の保護アミノ酸が必要とされる順序で段階的に結合される。
DCC、N、 N’−ジイソプロピルカルボジイミド、ベンゾトリアゾール−1 −イル−オキシ−トリス−(ジメチルアミノ)−ホスホニウム へキサフルオロ ホスファート(BOP)およびDCC−ヒドロキシヘンシトリアゾール(HOB t)を含む種々の活性化剤が結合反応に使用できる。各々の保護されたアミノ酸 は過剰に(>2.0当量)使用され、結合反応は通常N−メチルピロリドン(N MP )またはDMF 、 cozcl□またはその混合物中で実施される。結 合反応の完了の程度は各々の段階で例えばKaiser et al+ Ana l、 Bioche+*、34:595 (1970)、゛により記載されてい るようなニンヒドリン反応によりモニターされる。不完全な結合が観察された場 合、結合反応は反復される。結合反応は市販品として入手可能な機器により自動 的に実行できる。
所望のポリペプチドを完全に組立てた後、ポリペプチド−樹脂は液体1(Fのご とき試薬で1−2時間、O′Cにて切断する(それにより樹脂からポリペプチド が切断され、すべての側鎖保護基が除去される)、切断の間に生じるカチオンで ポリペプチド中に存在するアミノ酸残基のアルキル化を起こさせないため液体O Fと共にアニソールのごとき捕捉剤が通常使用される。ポリペプチド−樹脂は必 要に応じて切断に先立ってTFA /ジチオエタンにより脱保護されてもよい。
固体支持体上での側鎖と側鎖の環化は酸性アミノ酸(例えばAsp)および塩基 性アミノ酸(例えばLys)の側鎖官能基の選択的切断を可能にする直交保護ス キームの使用を必要とする。Aspの側鎖のための9−フルオレニルメチル(F w)保護基およびLysの側鎖のための9−フルオレニルメチルオキシカルボニ ル(Fmoc)保護基がこの目的のために使用できる。これらの場合、Boc− 保護ポリペプチド−樹脂の側鎖保護基はDMF中ピ中ソペリジンり選択的に除去 される。固体支持体上の環化はDCC、DCC/HOBtまたはBGPを含む種 々の活性化試薬を用いて達成される。HF反応は前に記載したごとく環化ポリペ プチド−樹脂に対して実施される。
組換え体DNA方法論もまたポリペプチドの製造に使用できる。既知の遺伝コー ド(与えられた宿主生物体でのより効果的な発現のために必要に応じ尾を付けら れる)が所望のアミノ酸配列をコードしているオリゴヌクレオチドの合成に使用 できる。 Metteucci et al、(J、A(Chet Sac、  IQ、l : 3185 (1981) )のホスホラミダイト固体支持法また は他の既知の方法がそのような合成に使用できる。得られるオリゴヌクレオチド は適当なベクター内へ挿入でき、両立できる宿主生物体中で発現できる。
本発明のポリペプチドはHPLC、ゲル濾過、イオン交換および分配クロマトグ ラフィー、向流分配または他の既知の方法により精製できる。
Arg−^rg−Lys−Trp−Ginを含んでいる与えられたポリペプチド が本発明に包含されるかどうかは、以下に記載するダウジ細胞放射リガンドーレ セプターアッセイ系を用いる日常的実験により容易に決定できる。この系で使用 できる組換えヒトガンマ インターフェロンは市販品として例えばGenzym e Carp、 Boston、 MAから入手可能である。そのようなインタ ーフェロンは、例えばラクトペルオキシダーゼ法(David at al、、  Biochemistry 41 : 1014 (1974) ]またはB a1kan et alA+ (Biachem、 J、 133 : 529 (1973) )の方法を使 用してヨウ素−125で容易に標識できる。
有効量の1つまたはそれ以上の本発明のポリペプチドおよび蛍白質またはその薬 学的に受容可能な塩および生理学的に受容可能な担体を含む医薬組成物が調製で きる。そのような担体は当業者にはよ(知られている。ポリペプチドおよび蛋白 質は直接または組成物の形で、例えば自己免疫疾患またはガンマ インターフェ ロンにより開始される他の疾患で苦しんでいるヒト患者に投与できる。
特定の情況のための本発明のポリペプチドまたは蛋白質の適切な用量は当業者に より決定される。一般的には、最適量を越えないより少ない用量で処置が開始さ れる。その後、情況下最適の効果に達するまで少量ずつ用量を増加させる。都合 上、全日用量を分割して、必要に応じ一日の間一部ずつ投与してもよい。
本発明のポリペプチドおよび蛍白質およびその薬学的に受容可能な塩の投与量お よび頻度は、年齢、情況および、患者の大きさおよび処置されている徴候(群) の激しさのごとき因子を考えに入れて付添う臨床医の判断に従って調整されるで あろう。
叉−施一倒 特に指定しないかぎり、以下の固体混合物中の固体、液体中の液体および液体中 の固体は各々−t/wt、vol/vatおよびwt/volに基づいて与えら れているパーセントである。
ボ!ペブチ゛・ 。
各々約12.946.3,863 オ、にヒ66.000タル) 7ノ分子1ヲ 持ッホ’J (D −’J ’; 7)、ポリ(L−リジン)およびポリ(L− グルタミン酸)およびサルミンはSig+*aChemical Co、、 S L、Louis、 MOから購入された。
以下の合成ポリペプチドが^pplied Biosystemsモデル430 Aシンセサイザーおよび自動化された固相ペプチド合成技術を用いる固相自動ペ プチド合成により製造された: ΔB≧を山≧上工旦コ1nに記n (11すLys−Lys−Tyr−Met− Ala−−−−−(IV)Arg−Met−Lys−Lys−Tyr−Met− Ala−68≧1輩♀」シ」ヒエαとm (V)Arg−Arg−Lys−Al a−Gln−Lys−Thr−Gly−His−Ala−Val (Vl)Ly s−Lys−Tyr−Met−Ala (VlすポリペプチドはRa1nin  Dynasax@ C8カラムを用いo、i%トリフルオロ酢酸により所望のポ リペプチドの存在がモニターされた。
単離されたポリペプチドの構造はエドマン分解(Hewrck et al、+  J、 Biol。
Che+m、 釘溪: 7990 (1981) )およびアミノ酸分析[HP ^5ino Quant System、出版物番号第12−5954−890 8、Hewlett−Packard、 Waldroun、 FGR)により 各々Applied Biosystems Gas Phase 5eque nator (モデル470A)およびHewlett−Packard Am 1noquant Systemを用いて確認された。すべてのポリペプチド濃 度はアミノ酸分析データから計算された。
便宜上、前記のポリペプチドはこれから各々の後に挿入されたローマ数字で参照 されるであろう、上に示した各々のポリペプチドのアミノ酸配列内にArg−A rg−Lys−Trp−Gln配列部分がもし存在していれば下線が引かれてい る。
ヒト ”ガンマ イン −フエロンの 組換えヒト ガンマ インターフェロン は米国特許第4,751,078号に記載されているごとく大腸菌溶菌物から精 製されたが、そのようなインターフェロンはGenzyme Corp、+ B oston、 MAのごとき供給源から市販品として入手可能である。
使用されたインターフェロンのアミノ酸配列はGray et aL+により記 載されているインターフェロンCNature 295 : 503 (198 2) )の残基4−141の配列に対応している。
インターフェロンは本質的にBolton et al、、により記載されてい るごとく[Biochem、 J、 lp : 529 (1973)) Ne w England Nuclear+ Boston、 MA、か轤■ 1fSlポルトン−ハンター試薬を用いてヨウ素−125で標識した。簡単に記 すと、無水ヘンガン中の2mC1(2,0OOCi/ミリモル)のポルトン−ハ ンター試薬(Ne−England Nuclear、 Boston、 MA  )を緩かな窒素の流れで乾燥させた。50μgの505Mリン酸ナトリウム緩 衝液、pH8,0に溶解した5マイクログラムのガンマインターフェロンを反応 容器に添加した。反応は室温に2時間放置して進行させ、その後未反応のポルト ン−ハンター試薬は505Mリン酸ナトリウム、pH8,0中の1Mグリシン5 0μIで失活させた。
0゜25%ゼラチンを含む0.05Mリン酸ナトリウム緩衝液、pH7,4で平 衡化させた1(ldのPD−10セファデックスC−25eカラム(Pharm acia LKB Biotechnology+Piscataway、 N J)中のゲルが過により放射性ヨウ素化蛋白質を未反応の標識試薬から分離した 。標識されたインターフェロンは完全な抗ウィルス活性を保持しており(sxt os位/■;前記Rubinstein et al、、の方法で決定) 、C a1vo etal、、 Bioche(J、212 : 259 (1983 )、により記載されているような自己1換分析により決定された2400Ci/ ミリモルの比放射活性を持っていた。
ウジ へのIzSI−゛ヒト ガンマ イン −フェロンの績企■阻害 ダウジ細胞はプルキットリンパ腫患者から誘導されたよく特徴付けられているB リンパ芽球細胞株であり、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクシランがら 受人番号^TCCCCL 213として入手可能である。
レセプターアッセイは200.000cp−の標識インターフェロンを含む1m の結合培地(RPMl 1640培地、lO%ウシ胎児血清0.02%アジ化ナ トリウム)に6X10’ダウジ細胞を加えた標準混合物を用いた。非特異的結合 を決定するため対照はさらに1μgの非標識インターフェロンを含んでいた。ア ッセイは種々の量の阻害を起こす可能性のあるポリペプチドまたは蛋白質を含む または含まない0.1mの結合培地を標準混合物に添加し、合併した混合物を4 ℃で2時間インキュベートすることにより実施された。
インキュベーシヨンに続いて、4℃にて30秒間13.OOOXgで遠心分離し て細胞をベレント化し、上澄液を廃棄した。細胞を4℃にて標識されたインター フェロンを含まない0.2 dの新鮮な結合培地に再懸濁し、その後特異的に結 合していない残りの標識インターフェロンを除くためにジブチルフタラードおよ びジオクチルフタラード(1,1(vol/vol )混合物0.2 m)の層 を通して細胞を13.OOOXgで2分間遠心分離した。阻害定数(Ki)はC heng et al、、の方法(BiochetKi=ICs。
式中[L] はリガンド濃度であり、IC,。は結合を50%減少させるのにa ・要とされた阻害剤の濃度である。
4°Cでのダウジ細胞への12S1−組換えヒト ガンマ インターフェロンの 結合は飽和でき、高い親和性レセプターの単一の群に一致する平衡結合特性を示 した。 5catchard (Ann、 N、Y、^cad、sci、 5] 、: 660 (1949) )により定義されたごとき平衡解離定数(Kd) および全レセプター濃度(B+*ax)は以下のとおりであった:Kd=7.7  Xl0−”M Bmax−4,I Xl0−”M Bmaxから推定される細胞当りのレセプター数は細胞当り3.799レセプタ ーであった。
5μhf11度のポリペプチド! C前を参照)の存在下での標識インターフェ ロンの平衡結合のスキャッチード分析はKdの著しい増加を示したが一方Bor axは本質的に影響されずに残った。これらの結果は拮抗型の阻害と一致してい た。
得られた結果のいくつかは図1−4にグラフとして示されている。ポリ(D−リ ジン)およびポリ(L−リジン)の両方が標識されたインターフェロンの結合の 強い拮抗阻害剤であったことが見い出される(図1)。ポリ(D−リジン)およ びポリ(!、−リジン)のKi値は各々0.19およびIIul′Iであった。
同様の強い阻害がポリ(L−グルタミン酸)(図2)およびプロタミン硫酸塩( 図3)に示されており、その、にi[は各々0.29および1.1μ阿であるこ とが観察された0図4はポリペプチドIによる類似の強い結合阻害を示している 。
本発明の多数の合成ポリペプチド(そのすべてがArg−Arg−Lys−Tr p−Gln配列を表−−1 ム ポリペプチドによる゛ウジ への1251− えヒト ガンマ イン −フ エロンの 人の表1のデータはArg−Arg−Lys−Trp−Ginペンタ ペプチドそれ自身(III)がダウジ細胞への標識インターフェロンの結合の非 常に有効な阻害剤であることを示している。他のアミノ酸残基がこのペンタペプ チドのアミノ末端(IVまたは■)またはアミノおよびカルボキシ末端の両方( ■およびIf)に結合されていても観察されたKiにはほとんど影響を与えてい ない。
本発明のポリペプチドのペンタペプチド亜配列の重要性をさらに示すために、他 のポリペプチドが合成された(その中で亜配列は存在しないかまたは改変されて いる)。これらのポリペプチドは同じ方法により試験され、結果は表2に示さK iに・ るベン ペプチド ■の たは ゛のVTII 180 表2のデータはペンタペプチドのトリプトファンのアラニン(Vl)への、アミ ノ末端のアルギニンのリジン(Vlll)への、またはグルタミンのアラニン( IX)への置換は著しくKi値を高くしていることを示している。ペンタペプチ ド配列をポリペプチドから完全になくした場合(VIEおよびX)も同様の結果 が観察された。
ガンマ イン −フエロンの 六 の 1本発明のポリペプチドおよび蛋白質に よるガンマ インターフェロンのその細胞レセプターへの結合の阻害が生物的効 果を産み出すことを示すために、2つの代表的なポリペプチドの作用が2つのイ ンターフェロン一応答性生物系において観察された。
拭基方止び損惣 ヒト二倍体色皮細胞の保存培養物を回転瓶(850cm”)内の10%熱不活性 化ウシつ児血清を補給したアール塩入り最小必須培地(培地A)中で増殖させ維 持した。
培養物は一週間ごとに単層培養物をトリプシン処理し、細胞は1:2で継代培養 を行って日常的に継代した。抗ウイルスアッセイにおいて使用するには、細胞を トリプシン処理して貯蔵回転瓶から培地へ移し、3.5 XIO’ II胞/d の@濁液を作った。
感染ベロ細胞から調製された脳心筋炎(EMC)ウィルス貯蔵物(ATCCVR −129)は包皮細胞の感染に使用された。感染ベロ細胞からの上清液を採取し 、力価検定し、1lIiずつに分配し、アッセイに使用するまで一80℃で貯蔵 した。
約4X10’単位/l1gの比活性を持つ組換えヒト ガンマ インターフェロ ンDは常法を用い形質転換させた大腸菌から調製された。
ヒト悪性腺腫から誘導されたCQLQ−205細胞(ATCCCRL 1583 )がクラスH主要組織適合抗原(HLA−DR)のインターフェロンによる誘導 を測定するために使用された。細胞上の抗原の存在はマウス モノクローナル  抗−HLA−OR抗体(Becton〜Dicktnsonカタログ番号736 0 )をベルオキシターゼー標識ヤギ抗マウスIgGと共に使用する酵素結合免 疫吸着アッセイ(ELISA )により検出された。
2.2′−アジノービス(3−エチルベンゾチアゾリン−6−スルホン酸(AB TS、Kirkegaard & Parry Labs、+ Inc−+ G aithersburg、 MO)を用いる着色生成物が分光学的に4050− で測定された。
ウィルス゛ の 対照培地A、一定の濃度のポリペプチド番号【の存在下での組換えヒト ガンマ  インターフェロンDの培地Aでの種々の希釈液、または一定濃度のインターフ ェロンの存在下でのポリペプチド番号I[■の培地Aによる種々の希釈液を総量 で0.1dピペツトで採り96−ウェル平底マイクロタイターのウェル内へ入れ た。
培地A中のヒト2倍体包皮細胞の懸濁液の一部(0,L+d、3.5 XIO’ 細胞/W1)をマイクロタイタープレー−のウェルへ測りとって入れ、プレート を37”Ci 5%Cotにて4時間インキュベートした。このインキュベーシ ョンに続いて上清液を除去し、細胞はバンクの培地で洗浄した後2%ウシ胎児血 清を補給したイーグルMEFI中37”Cにて2時間インキュベートした。
EMCウィルスは0.015pfu/細胞の濃度で0.05−の培地Aで添加さ れ、細胞はウィルスおよび細胞のみを含んでいるウェルにおいて最高の細胞変性 効果(CPE)が観察されるまでさらに37°Cにてインキュベートされた(典 型的には約16−18時間)。
この時点ですべてウェルから培地が吸い取られ廃棄された。
クリスタル バイオレット染色液(Sigma Chemical Co、、  St、 [、ouis、 MO;0.485%の水性溶液(3,2%ホルムアル デヒドおよび32.3% 951エタノール)〕の0.025−0.05mを各 々のウェルに添加し、プレートは色発色のために30分間放置した。染色液を除 去し、ウェルは少くとも3回蒸留水で洗浄し、その後蛍光観察器の助けをかりて CPHについてプレートを評点した。
0から4のスケールで半定量的にCPHにグレードを付けた。グレードOCPE はクリスタル バイオレフトでの細胞染色により測定された細胞溶菌が完全にな いことに対応し、グレード4 CPEは全細胞の溶菌に対応し、染色されない。
そのようなアッセイの結果が図5に示されており、下の曲線から1 、200p Mのインターフェロン単独の濃度で完全に細胞を保護していることが観察される ; 30pMの濃度ではグレード2 CPEであった。しかしながら0.LwM のポリペプチド■存在下では同じインターフェロン濃度は細胞に対し実質的に少 ない保護しか与えなかった(上の曲線)、ポリペプチド存在下1,200および 30pMのインターフェロン濃度で各々グレードIおよび4のCPEであった。
150pMの一定1度のインターフェロンを使用し、ポリペプチド[J[の蟹を 変化させたアッセイの結果が図6に示されている。10μHのペプチド存在下で のみインターフェロンによる細胞の完全な保護がみられた。しかしながら、ポリ ペプチド濃度をlOから105μHに増加させるにつれてCPEは着実に増加し 、最高濃度でグレード4に到達した。
虱鼾朋41[躬1害 ガンマ インターフェロンによるnu−oR誘導のためのBio−ELISAア ッセイは本質的にはGibson et al、、により記載されているごと<  (J、 I軸unol、 Meth。
月!5 : 103 (1989) )実施された。簡単に記すと、C0LO− 205細胞をT−75フラスコ中10%ウシ胎児血清を含むRPMr 1640 培地(培養培地)でコンフルエントまで増殖させる。細胞をトリプシン処理し、 ウェル当り5X10’細胞の密度で0.1adの培養培地と96−ウェル組織培 養プレートに播種した。5%co!インキュベーター中37℃にて一夜インキエ ベーシッンして細胞をウェルに付着させた。
対照培養培地、固定した濃度のポリペプチドIIIの存在下での岨換えヒト ガ ンマ インターフェロンDの培養培地による種々の希釈液または固定した濃度の インターフェロン存在下でのポリペプチドIIIの培養培地による種々の希釈液 を0.1mの容量でウェルへ添加し、37℃にて1時間インキュベートした。
インキュベージ5ンに続いて、各々のウェルがら培地を除き、ウェルは3回培養 培地で洗浄した。 o−i gの培養培地をウェルに添加し、プレートは18時 間37℃でインキュベートして、細胞に結合されたインターフェロンにより発現 される11LA−DR抗原の誘導を起こさせる。
つsル;fro、2 afcD ’J ンaltl衝塩fgWi (PBS;  0.02M!J 7酸ナトリウム、O,15MへNaCl、ρl(7,4)で洗 浄した後水冷無水エタノールで2分間固定した。アルコールを除去し、ウェルを 11!0.2aiのPBSで洗浄した。50マイクロリツトルのマウスモノクロ ナール抗11LA−D11抗体の1:50希釈液を各々のウェルに添加し、プレ ートは室温にて1時間インキュベートした。
過剰の試薬は0.2 dのPBSで3回ウェルを洗浄することにより除去し、そ の後0.1dのベルオキシターゼー標識ヤギ抗−マウスIgGの1 : 500 08釈液が各々のウェルに添加された。プレートは室温で1時間インキュベート した。前のごとく各々のウェルを3度PBSで洗浄後ABTSの添加し室温で5 −10分間色を発現させた。
ELISAプレート読み取り器を用いて405n−の吸光度を測定した。
ポリペプチドIIIによるC0LO−25細胞でのガンマ インターフェロン誘 導■LA−OR発現の阻害を測定するためのアッセイの結果が図7に示されてい る。ポリペプチドの濃度を4から115μHに増加させると一定濃度(63pM )のインターフェロン濃度による抗原誘導の阻害が累進的に大きくなることを見 ることができた。
図8はポリペプチドIIIによる同様の阻害を示している。図8のデータは細胞 を種々の組換えヒト ガンマ インターフェロンD単独(上の曲線)で、または 50tIMのポリペプチドIIIの存在下で処理することにより得られたもので ある。
ポリペプチドの効果はインターフェロン用量一応答曲線を右側へ移行させ、最高 の誘導を産み出すには約10倍高いインターフェロン濃度が必要とされた。
当業者には明らかになるであろうが、本発明の多(の改変および変形が本発明の 精神および範囲から離れることなくなされる。ここに説明した特定の実施1!様 は例示のみのために与えたものであり、本発明は請求の範囲の条項によってのみ 制限されるべきである。
Fig、 7 「リベプ子白糧I艷 9JM) Fig、 2 ホ0すメゾ子腔う浦■曾 9J功 プロタ′ミン石む坩窒ILCtr’>つ、濃度(JIM)Fig、 5 (iIF−D # if (PM) Fig、 6 F棒、7 1工勺べ°7°テド111の1P艷 (JJM)G−r F −Dり速度(pM ) 手続補正書 平成 4年 4月23日 ”FFJ’i’JLIg Pi! RM R11、事件の表示 PCT/US90105908 2、発明の名称 ガンマ インターフェロンのポリペプチド性阻害剤3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 名 称 シエリング・コーポレーション5、補正の対象 請求の範囲 (別紙) 、 (υ 請$17)範囲8以1”(7)J It)補′Et−s。
r l 、 Arg−Arg−Lys−Trp−Gin。
Lys−Lys−Tyr−Met−Ala−Arg−Arg−1,ys−Trp −Gin。
Arg−Met−Lys−Lys−Tyr−Net−Ala−Arg−Arg− Lys−Trp−Gln、および Lys−Lys−Tyr−Met−Ala−Arg−Arg−Lys−Trp− Gln−Lys−Thr−Gly−旧5−Ala−Valから成る群より選択さ れるポリペプチド。
2、ガンマ インターフェロンのレセプターを持つ細胞と: (a) プロタミンまたはその塩; わ) ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプ チド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド:および (d) アミノ酸配列^rg−^rg−Lys−Trp−Glnおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛍白質(ポリペプチドま たは蛋白質は4°Cにてダうジ細胞への1251−組換えヒト ガンマインター フェロンの特異的結合の阻害において約25μHまたはそれ未満のKiを持って いる)と接触させることを含む、細胞レセプターへのガンマインターフェロンの 結合の阻害方法。
主、抗ウイルス応答を示すことによりガンマ インターフェロンに応答できる細 胞を、 (a) プロタミンまたはその塩; [有]) ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリ ペプチド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド;および (d) アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Ginおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質と接触させること を含む、ガンマインターフェロンの抗ウイルス効果の阻害方法。
土、クラスII主要組織適合抗原の発現を誘発することによりガンマ インター フェロンに応答できる細胞を、 (a) プロタミンまたはその塩; [有]) ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリ ペプチド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド;および (d) アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Ginおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛍白質と接触させること を含む、ガンマインターフェロン誘発クラスII主要組織適合抗原発現の阻害方 法。
工、生理学的に受容可能な担体および:(a) プロタミンまたはその塩; (b) ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペ プチド; (C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を 含むポリペプチド;および (d) アミノ酸配列Arg−^rg−Lys−Trp−Glnおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量の1つまたはそれ以上のポリペプチドまたは蛋 白質を含む、ガンマ インターフェロンにより開始される自己免疫疾患または他 の疾患治療用医薬組成物。
旦、生理学的に受容可能な担体および:(a) プロタミンまたはその塩; (b) ポリリジン、ポリアルギニンまたはそのような残基の混合物を含むポリ ペプチド;(C) ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそのような残 基の混合物を含むポリペプチド;および (d) アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約 30のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量の1つまたはそれ以上のポリペプチドまたは蛋 白質を混合するこトラ含む、ガンマ インターフェロンにより開始される自己免 疫疾患または他の疾患治療用医薬組成物の製造方法。1 ヶよ 国際調査報告

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.【配列があります】および 【配列があります】 から成る群より選択されるポリペプチド。
  2. 2.ガンマインターフェロンのレセプターを持つ細胞と:(a)プロクミンまた はその塩; (b)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプ チド; (c)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を含 むポリペプチド;および (d)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約3 0のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質(ポリペプチドま たは蛋白質は4℃にてダウジ細胞への125I−組換えヒトガンマインターフェ ロンの特異的結合の阻害において約25μMまたはそれ未満のKiを持っている )と接触させることを含む、細胞レセプターへのガンマインターフェロンの結合 の阻害方法。
  3. 3.プロタミン塩がサケプロタミン硫酸塩である、請求項2に記載の方法。
  4. 4.ポリペプチドが約12,946ダルトンの分子量を持つポリ(D−リジン) である、請求項2に記載の方法。
  5. 5.ポリペプチドが約3,863ダルトンの分子量を持つポリ(L−リジン)で ある、請求項2に記載の方法。
  6. 6.ポリペプチドが約66,000ダルトンの分子量を持つポリ(L−グルタミ ン酸)である、請求項2に記載の方法。
  7. 7.ポリペプチドが 【配列があります】 および 【配列があります】 からなる群より選択される、請求項2に記載の方法。
  8. 8.抗ウイルス応答を示すことによりガンマインターフェロンに応答できる細胞 を、 (a)プロタミンまたはその塩; (b)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそのような残基の混合物を含むポリペ プチド; (c)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を含 むポリペプチド;および (d)アミノ酸配列【配列があります】および5から約30のアミノ酸残基を含 むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質と接触させること を含む、ガンマインターフェロンの抗ウイルス効果の阻害方法。
  9. 9.クラスII主要組織適合抗原の発現を誘発することによりガンマインターフ ェロンに応答できる細胞を、 (a)プロタミンまたはその塩; (b)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプ チド; (c)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を含 むポリペプチド;および (d)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約3 0のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量のポリペプチドまたは蛋白質と接触させること を含む、ガンマインターフェロン誘発クラスII主要組織適合抗原発現の阻害方 法。
  10. 10.生理学的に受容可能な担体および:(a)プロタミンまたはその塩; (b)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそれらの残基の混合物を含むポリペプ チド; (c)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそれらの残基の混合物を含 むポリペプチド;および (d)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約3 0のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量の1つまたはそれ以上のポリペプチドまたは蛋 白質を含む、ガンマインターフェロンにより開始される自己免疫疾患または他の 疾患治療用医薬組成物。
  11. 11.生理学的に受容可能な担体および:(a)プロタミンまたはその塩; (b)ポリリジン、ポリアルギニンまたはそのような残基の混合物を含むポリペ プチド; (c)ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸またはそのような残基の混合物を 含むポリペプチド;および (d)アミノ酸配列Arg−Arg−Lys−Trp−Glnおよび5から約3 0のアミノ酸残基を含むポリペプチド からなる群より選択される有効量の1つまたはそれ以上のポリペプチドまたは蛋 白質を混合することを含む、ガンマインターフェロンにより開始される自己免疫 疾患または他の疾患治療用医薬組成物の製造方法。
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