【発明の詳細な説明】
25.57位および/または99位および/または205位が野生型トロンビン
b鎖と異なる、組換え的に生産される変異トロンビンを生産する方法であって、
発現に好適な条件下で請求項24に記載の細胞を培養する工程、および
該培養からトロンビンを回収する工程を包含する、方法。
26、創傷治療に有用な薬剤組成物であって、請求項1゜に記載のペプチドの有
効量を、少な(とも1種の薬学的に受容可能な賦形剤との混合物で含有する、薬
剤組成物。
27、望まれないトロンビン活性により仲介される状態の治療に有用な薬剤組成
物であって、請求項13または16に記載のペプチドまたは請求項6に記載の抗
体組成物を、少なくとも1橿の薬学的に受容可能な賦形剤との混合物で含有する
、薬剤組成物。
明細書
えトロンビンレセプターおよびそれに した1度立丘
本発明は、循環系の制御に関連した物質に関し、特に、トロンビンおよびその細
胞レセプターによって仲介される活性に関する。より詳細には、本発明は、トロ
ンビンレセプターの生産に有用な組換え物質、診断手段としてのレセプターの使
用、およびトロンビンレセプター活性化およびレセブ9−に関連した診断組成物
を刺激またはブロックする治療剤に関する。
珠メLi沃
トロンビンは、循環系の状態を制御する強力な因子である。
トロンビンが、フィブリノーゲンから、たいていの凝血の必要欠くべからざるフ
ィブリンへの変換を触mすることにょっご、血液凝固の形成を補助することは明
白である。さらに、トロンビンは、血液中および血管内壁中の細胞に直接作用し
、特に血小板を活性化して凝血を形成することが公知である。
トロンビンで誘導された血小板活性化は、心筋梗塞、ならびにある形態の不安定
な狭心症および脳卒中を引き起こすプロセスである、動脈血栓形成に特に重要で
ある。さらに、トロンビンは炎症および他の細胞活性を促進する。トロンビンは
、単球に対して走化性であり、リンパ球に対して細胞分裂促進性であり、内皮細
胞に、好中球粘着性タンパク質GMP−140をその表面に発現させ、これらの
細胞の増殖を阻害する。トロンビンは、血小板由来の増殖因子を内皮から誘導し
、そして間葉細胞の分裂促進因子である。
トロンビンは、細胞を直接活性化することができるので、・りなlとも1つのト
ロンビンレセプターが存在すると想定される。しかし、従来の結合研究では、ト
ロンビンレセプターの存在を検出することが可能ではなか−〕た。なぜなら、ト
ロンビンは、トロンビンに対する細胞応答を直接仲介しな0、細胞上に存在する
多数の物質を結合し2得、ツク、フグラウンドレベルの結合がかなり高いからで
ある。
同定されているt・ロンピン結合性タンノでり質は、トランスダクノヨ7分子と
12で機能しないようである(Gronke、 R,S。
ら、J Biol Chem (1987) 262:3030−3036;
Okamura、T、ら、↓Riot Chem (1987) 253:34
35) 。生理学的に不活性な改変されたトロノビンは、トロンビン自身と同様
に血小板1こ結合するようである。従って、従来の結合研究で同定される結合部
位は、機能的トロンビンレセプターと関連し得f;%)。また、トロンビンはプ
ロテアーゼであるため、そのレセブターカ(トロンビンとの相互作用によってり
71<り質分解で開裂されるなら、レセプターのトロンビンへの強力な結合能力
(ま低下し得る。上記の要素はすべて、トロンビンレセプターを発見しようとす
る従来の結合研究が、最終的には非生産的であり得ることを示唆している。
トロンビンレセプターが存在し得ることが想定されている−4、トロンビンによ
るタンパク質分解による開裂がそのレセプター活性化に関与しているか否かは、
これまでに行われた研究からでも明白でない。トロンビンが、トロンビンを共有
結合によって改変し、トロンビンをタンパク質分解によって不活性にする試薬で
処理されると、血小板を刺激するトロンビンの能力は破壊される( Bernd
t、 M、 Cら、−Platelets in Biology and P
athology’ (1981) Elsevier/North Holl
andBiomedical Press、pp、43−74: Martin
、B、M ら、Biochemistrz (1975) 14:1308−1
314+ Tollefsen、D、M、ら、J Biol Chet* (1
974) 249:2646−2651+ Ph1llips、 D、R,、T
rombin D’ath Haemorrh (1974) 32:207
−215; Workman、E、F ら、J BiolChem (1977
) 252: 7118−7123: Greco、N、J ら、Blood
(1990) 75:1983−1990)。上記の報告に記載の改変された形
態のトロンビンは、活性部位を占めるかさばった(bulky)または荷電した
部分および基質に結合するトロンビン表面の辺縁の付加領域をまた含む(Bod
e、 Wら、Embo J (1989> 8:3467−3475)。
事実、化学的に改変されたトロンビンの中には、トロンビンで誘導された血小板
活性化をブ、口・ツクするものがあり、血小板活性化をブロックする1つの改変
されたタンノ<り質分解性でないトロンビンである、D−フェニルアラニルーL
−プロリル−し一アルギニルクロロメチルケトン(PPACK) トロンビンは
、基質に結合しない。従って、プロテアーゼ活性の欠乏が、血小板を活性化しな
いことの原因であるとは結論できない。
本願に記載の研究中に、2つのグループは、トロンビン応答性細胞系から調製さ
れるメツセンジャーRNAが、アフリカッメガエル卵母細胞に微量注入されると
、卵母細胞にトロンビン応答性を供与すると報告している。mRNAは、/%ム
スターの肺の線維芽細胞系CCL39 (Van Obberghen−3ch
illing、 Eら、FEBS Letters (1990) 262:3
30−334)またはヒト謄静脈内皮細胞(Pipili−3ynetos、E
、ら、Biochem Bio h s Res Commun (1990)
17ユ9H−919)から調製された。
本明細書に記載のように、トロンビンレセプターを同定し特徴づけると、循環系
における血栓症を制御し得るシステムおよび物質の設計が可能になる。さらに、
この研究によって、循環状態を評価するための新しい診断試薬が提供される。
え囲旦阻丞
本発明は、哺乳類における循環系の制御に有用な方法および物質を提供する。ト
ロンビンによって活性化される細胞の表面に関連するトロンビンレセプターの単
離、組換え生産および特徴づけにより、これらの機能が有効1こ制御される。
従って、1つの局面では、本発明は、トロンビンレセプターの生産に関連する組
換え物質に関する。これら(こ(よ、gAIえば、培養されることにより、その
表面上にトロンビンレセプターを示すことが可能なトランスフェクトされtこ細
胞力(含まれ、そしてそれ放物質と天然のトロンビンレセプターとの相互作用を
アッセイするシステムを提供する。これらの李田胞またはレセプターの関連部分
を有するペプチドは、試料中のトロンビンのレベルを決定する診断薬、およびイ
ンビボにおいてトロンビン活性に影響を与える候補物質をスクリーニングする手
段として使用され得る。
他の局面において、本発明は、活性化形態のレセプタータンパク質の細胞外部分
を模倣するトロンビンレセプターアゴニストに関する。これらのアゴニストは、
例えば、血有病者の内出血部位に局部付与することによって、血小板凝血形成を
促進するのに有用である。アゴニストはまた、線維芽細胞増殖を刺激するトロン
ビンの能力を模倣するため、創傷治癒の促進に有用であり得る。
さらに他の局面において、本発明は、トロンビンレセプターのアンタゴニストに
関する。これらのアンタゴニストは、レセプターの活性化に必要な重要な特徴を
欠く、改変された形態のトロンビンレセプターアゴニストペプチドを含む。これ
らのアンタゴニストは、レセプターに結合するが、レセプターを活性化せず、ト
ロンビンによるレセプター活性化を防止する。
トロンビンの作用を拮抗する本発明の第2グループの化合物は、事実、トロンビ
ン阻害剤である。このグループは、通常にはレセプターの開裂およびトロンビン
結合領域を示すであろうレセプターの模倣を含み、非開裂性ペプチドおよびトロ
ンビンに対する結合が向上したペプチドを含む。これらのペプチドは、トロンビ
ンに直接結合し、レセプターに結合し得るトロンビンのレベルを低下させ得る。
従って、これらのペプチドは、トロンビンで誘導された血小板凝固、フィブリノ
ーゲン凝血および細胞増殖などのトロンビン仲介事象を減少または防止する。
アンタゴニストとして作用する第3グループの化合物は、トロンビンレセプター
のアニオン領域に、それと入れ替わる代替アニオン領域を提供することによって
、レセプターへのトロンビンの結合をブロックする。これらのアンタゴニストは
、レセプターのトロンビン結合部分に含まれるアニオン領域の模倣である。これ
らのアンタゴニストはまた、トロンビン変異体し、トロンビンと無傷のレセプタ
ーとの相互作用を防止する。
逆に、トロンビンリガンドに存在するカチオン領域を模倣する代替カチオン領域
は、レセプターの結合領域を占有するアンタゴニストに含まれ、トロンビンの結
合を防止し得る。
第5グループのアンタゴニストは、レセプタータンパク質の特異的領域を結合す
るように設計される抗体を含み得る。
一般に、これらのアンタゴニストは、トロンビンレセプターの任意の所望の領域
に対して高い特異性を有するモノクローナル抗体調製物である。本発明の抗体は
また、レセプタータンパク質の免疫アッセイ、例えば、組換えシステムにおいて
遺伝子が首尾よく発現していることを評価するのに有用である。
第6グループのアンタゴニストは、改変された形態の、タンパク質分解活性を欠
くトロンビン変異体。
他の局面では、本発明は、組換えトロンビンレセプターを用いてアゴニストとア
ンタゴニストとをスクリーニングするアッセイシステムに関する。あるシステム
は、アゴニストペプチドを用いて、アゴニストの効力を阻害するアンタボニスC
・をスクリーニングする。
本発明の他の局面は、血栓症の尺度として活性化されたときにトロンビンレセプ
ターから開裂されたペプチドを、血液または尿などの液体中で検出することによ
る、循環系疾患の診断に関する。本発明に含まれる他の診断方法は、活性化レセ
プターに特異的な抗体を用いて、インシトウ(tn 5ttu)のこれらの標的
を位置付け、イメージ化することによる、活性化形態のレセプターの明視化およ
び体内の凝血の検出である。
本発明の他の局面は、本発明の化合物を含む薬物組成物に関スる。トロンビンレ
セプターの活性化に対してアンタゴニストとして作用する本発明の化合物は、抗
血栓症剤として有用であり、様々な臨床兆候において役立つ。臨床兆候には、血
管形成における突然の閉鎖の治療、血管形成における再狭窄の治療、不安定な狭
心症の治療、心筋梗塞の治療、および特定の形態の血栓または血小板塞栓溶解性
(thromboembolytic)発作の治療が含まれる。本発明の化合物
は、単独で用いられるか、またはウロキナーゼおよびtPAなどの他の治療薬と
組み合わせて用いられ得る。
区」諺ど」隼h」主咀
図1は、ヒトのトロンビンレセプターのDNAおよび推定アミノ酸配列を示す。
図2は、推定アミノ酸配列に基づいて提案された、トロンビンレセプター活性化
のモデルを示ス。
図3は、ヒトのトロンビンレセプターをフードするcDNAおヨヒネズミのトロ
ンビンレセプターをコードするcDNAカラ推定される開裂部位および外部部位
結合ドメインのアミノ酸配列の比較を示す。図3はまた、ヒルジン配列の関連部
分も示す。
図4は、アゴニストペプチドに対する血小板応答を示す。
図5は、線維芽細胞に対する、本発明のアゴニストペプチドの細胞分裂促進効果
を示す。
図6A、6Bおよび6Cは、トロンビンで誘導された血小板活性化に対する、3
つのトロンビン阻害剤ペプチドの効果を示す。
図7は、トロンビンによって刺激された血小板ATP分泌に対する、fXトロン
ビンの効果を示す。
図8は、変異トロンビンによる血小板ATP分泌の阻害を克服するのに必要なト
ロンビンの増加を示す。
図9は、トロンビン変異体の濃度を変化させることによる、血小板ATP分泌に
対するトロンビンの効果を示す。
(以下余白)
発Bを するための
本発明によって解明されるトロンビンレセプターの特徴ハ、図1および2に要約
される。図1は、レセプターをコードするクローンの完全なりNA配列を、その
推定アミノ酸配列と共に示す。全アミノ酸配列は、425個のアミノ酸を含み、
これらのアミノ酸は、約400個のアミノ酸からなる成熟レセプタータンパク質
を提供する24個または26個のアミノ酸シグナル配列を含む。
図1に示される配列の疎水性/親水性プロ、トは、成熟レセプターが7トラノス
メンブレンドメインレセプターフアミリーのメンバーであり、アスパラギンに連
結したグリコリル化のためのいくつかのコンセンサス部位を含む比較的長い(約
75個のアミノ酸)細胞外のアミノ酸伸長部位を有することを示す。第1の細胞
外ループにおけるンステイン175と、第2の細胞外ループにおけるンステイン
254とを連結するジスルフィド結合は、ロドプシンおよびβ−2アドレナリン
レセプターと類似し得る。イノシトウレセプターの提案されたモデルは、図2に
示される。
再び図1を参照すると、トロンビンで触媒された開裂部位は、41位および42
位においてArg−Set連結によって示される。
この部位における開裂によって、成熟ペプチドの1位から開裂部位へ伸長する「
活性化ペプチド」として示されるレセプターのペプチド断片が遊離する。レセプ
ターの正確なプロセノ/ング部位は知られていない。従って、成熟タンパク質の
N末端は、あまり明白でない。しかし、成熟タンパク質N末端は、恐らり28位
のアルギニン残基である。従って、「活性化、ブチド」は、配列RPESKAT
NATLDPRを有し得る。N末端の正確な位置は、本発明の化合物の設計には
あまり重要ではない。この「活性化ペプチド」は、腎臓で大まかに濾過され、尿
中に濃縮され得、トロンビンによる血小板活性化の舟橋として使用され得る。
トロンビンによって開裂されるアミノ酸配列、すなわち、開裂部位は、伸長した
結合ポケットに含まれるトロンビンの活性部位/「オキシアニオン孔」領域に結
合する。このオキシアニオン孔は、疎水性結合、水素結合および電荷相互作用に
よって大きな基質と結合する。代表的には、開裂される配列は、活性部位のアミ
ノ酸と相互作用し、一方、この開裂部位に対してカルボキシル側にある配列は、
さらに伸長した「アニオン結合外部部位」と相互作用する。トロンビンレセプタ
ーは、図1に示されるように、32−60位のアニオン配列YEPFlfEDE
Eを含む。この領域は、41位と42位との間の開裂部位に対してすぐカルボキ
シル側にある。この配列YEPFWEDEE (、芳香族/疎水性残基およびア
ニオン残基)の位置および組成は、この配列がトロンビンのアニオン結合外部部
位ヲ介シテトロンビンがレセプタ〜に結合するのを仲介する領域を含むことを強
力に示唆している。この仮定は、レセプターのこの領域の少なくとも一部を示す
ペプチドがトロンビンを結合し、その作用を阻害することを示すことによって、
以下のように確認される。この見解はまた、レセプターのこの部分に結合するポ
リカチオン性物質が、トロンビン結合およびレセプター活性化をブロックし得る
ことを予想している。
活性化ペプチドの放出により、レセプタータンパク質が再度折りたたまれて、レ
セプターを活性化する。このことは、図2に図式的に示される。図2はまた、活
性化ペプチドの遊離および再折りたたみによって生じるコンポメーシミン変化が
、レセプターの細胞内フンホメーションを変化させることも示している。この仮
定は、トロンビンレセプターが、活性化によって形成される新しいアミノ末端を
模倣するペプチドによって活性化され得ることを見いだすことによって確認され
る。従って、活性化レセプター上の新しいアミノ末端であるN末端の模倣は、そ
のアゴニストとして振舞う。レセプター活性化に対する、レセプター中に新たに
形成されたアミン末端の最初の2つのアミノ酸の重要性もまた、以下のように確
認された。アミノ末端セリンの位置とフェニルアラニンの位置とを交換すると、
上記のアゴニストペプチドのアゴニスト活性が完全に失われる。この情報に基づ
いて、そしてトリブ7ノーゲンのトリプシンへの活性化に存在するメカニズムと
の類似性によって、トロンビンがレセプターを開裂するときに新たに露出される
セリン上の正に帯電したアミノ基が、レセプター活性化において重要な役割を果
たすようである。トロンビンレセプタ〜を結合するが、α−アミノ基を欠失する
ように改変されたアゴニストペプチド配列に基づくペプチドは、トロンビンレセ
プターのアンタゴニストとして機能し得る。従って、特異的な活性化相互作用能
力を欠失するアゴニストペプチドの改変体は、トロンビンレセプターアンタゴニ
ストとしての役割を果たす。
杢IL盆不」し勤
本発明のペプチド化合物の記載に用いる命名法は一般的な習慣に従い、ペプチド
のN−末端のアミ7基を各アミノ酸残基の左側に置き、カルボキシル基を右側に
置いた。本発明の選択された特別な実施態様を表す式において、アミノ−および
カルボキシ−末端基が多くの場合、特に示されないにもかかわらず、特に条件を
指定しない限り生理的なpH値を示す形態であることが理解される。従って、必
ずしも条件指定および表示されないが、生理的pHのN−末6’lAH“2およ
びC−末端O−が特定の実施例または一般式のいずれにも存在することが理解さ
れる。アミノ酸残基の側鎖上のi!雌の官能基もまた、アミド化、アシル化また
は他の置換によって改変され得、例えばこの化合物の活性に影響することな(こ
れらの溶解性を変更し得る。
示されたペプチドにおいて、それぞれの遺伝子にフードされた残基は、適切に、
次の慣用表に従って、アミノ酸の種の名称に対応する単一の文字で表記される:
1文字の 3文字の
アミノ酸 a号−一 a豆−−
アラニン A Ala
アルギニン RArg
アスパラギン N Asn
アスパラギン酸 D Asp
システィン CCys
グルタミン Q Gin
グルタミン酸 E Glu
グリシン GGly
ヒスチジン HHjg
インロイシン 111e
ロイシン L Leu
リジン K Lys
メチオニン M Met
フェニルアラニン F Phe
スレオニン T Thr
トリプトファン W Trp
遺伝子的にコードされないアミノ酸は、下記の議論に示すように省略される。
本願に示す特定のペプチドにおいて、D−型が特に上付短剣符(t)で表される
他は、光学異性体を有するアミノ酸残基のL〜型を意図する。
本発明の化合物は、指定するクラスのアミノ酸残基によって部分的に定義される
ペプチドである。アミノ酸残基は、一般に、次のような4つの主要なサブクラス
に下位分類され得る酸性:残基は生理的pHでHイオンを失うことによる負の荷
電を有し、そしてペプチドが生理的pHで水性媒体中に存在するとき、その残基
は水性溶液によって誘引され、残基が含まれるペプチドのコンフオメーンヨン中
の表面の位置をめる。
塩基性:残基は生理的pHでHイオンに会合することによる正の荷電を宵し、そ
してペプチドが生理的pHで水性媒体中に存在するとき、その残基は水性溶液に
よって誘引され、残基が含まれるペプチドのフンフオメー7Bン中の表面の位置
をめる。
中性/非極性:残基は生理的pHで荷電せず、そしてペプチドが生理的pi(で
水性媒体中に存在するとき、その残基基よ水性溶液によって反発され、残基が含
まれるペプチドのコンフォノ−シコン中の内部の位置をめる。これらの残基ζよ
また、本明細書では[疎水性(hydrophobiC)Jと表記される。
中性/極性:残基は生理的pHで荷電せず、しかしペプチドが生理的pHで水性
媒体中に存在するとき、その残基ζま水性溶液によって誘引され、残基が含まれ
るペプチドのコンフオメー7=Iン中の外部の位置をめる。
それぞれの残基分子の統計的な収集におしXで、ある分子(よ荷電し、またある
分子は荷電せず、そして水性媒体による吸引または反発がより大きいかまたはよ
り小さい範囲で存在することが、当然理解される。[荷電した(charged
)Jの定義に適合するためには、生理的なpHでそれぞれの分子の有意な百分率
(少な(とも約25%)が荷電される。極性または非極性として分類するために
必要な、誘引または反発の程度は任意であり、従って、本発明によって特に想定
されるアミノ酸は、1つまたはその他の分類に分類され得る。特に指名しないほ
とんどのアミノ酸は、公知の性質に基づいて分類され得る。
アミノ酸残基はさらに、環状または非環状、および芳香族または非芳香族などの
、残基の側鎖置換基に関する自明な分類、ならびに小または大などとして下位分
類され得る。残基がカルボキシル炭素を含めて合計4個以下の炭素原子を含有す
るとき、小さいと考えられる。小残基は、当然、常に非芳香族である。
天然に存在するタンパク質アミノ酸に関して、前記体系に従う下位分類は次の通
りである:
1箪:アスパラギン酸およびグルタミン酸:[8EJil’:アルギニン、リジ
ン;1五良Z1仄:ヒスチジン;
Isニゲリシン、セリン、ンステイン;東1乙兆臣里Z土:アラニン;
大罪族:スレオニン、アスパラギン酸
グルタミン;
大 族:チロシン;
性1− 大l 族:ハリン、インロイシン、ロイノン、メチオニン:
:フェニルアラニン、およびト
リプトファン。
遺伝子にコードされた二級アミノ酸であるプロリンは、技術的には中性/非極性
/大/環状および非芳香族の群に入るが、ペプチド鎖の二次構造における公知の
作用による特別な例であり、従って、この定義の群には含まれない。
遺伝子コードによってコードされないある種の共通に見い出されるアミノ酸とし
ては、例えば、ベーターアラニン(beta−Ala)、または3−アミノプロ
ピオン酸、4−アミノ酪酸などの他のオメガ−アミノ酸、アルファーアミンイソ
酪酸(a+ginis。
butyric acid)(Aib)、サルコシン(Sar)、オルニチン(
Orn)、シトルリン(Cit)、t−ブチルアラニン(t−BuA)、t−ブ
チルグリノン(t−BuG)、N−メチルイソロイシン(N−Mel le)、
フエニルグリシン(Phg)、およびノクロヘキシルアラニン(Cha)、ノル
ロイシン(Nle)、システィン酸(Cya) 2−ナフチルアラニン(2−N
a1); 1.2.3.4−テトラヒドロイソキノリン−3−カルボン酸(Ti
e);β−2−チェニルアラニン(Thi) ;ならびにメチオニンスルフオキ
シド(MSO)を含む。これらはまた、便宜上特別なカテゴリーに分類される。
上記の定義に基づき、
Sarおよびbeta−AlaおよびAibは中性/非極性/小;t−BuA、
t−BuG、 N−MelleSNle、 MvlおよびChaは中性/非極
性/大/非芳香族;
Ornは塩基性/非環状;
Cyaは酸性;
Cit、アセチルLys、およびMSOは中性/極性/大/非芳香族Phg、
Nal、 ThiおよびTieは中性/非極性/大/芳香族である。
種々のオメガ−アミノ酸が、大きさに従って、中性/非極性/小(beta−A
la、すなわち、3−アミノプロピオン酸、4−アミノ酪酸)または大(その他
すべて)として分類される。
遺伝子中にコードされた他のアミノ酸置換基はまた、本発明の範囲のペプチド化
合物に含まれ得、そしてそれらの構造に従ってこの一般的な体系の範囲に分類さ
れ得る。
本発明のすべての化合物が、アミノ酸がC−末端を形成するとき、薬学的に許容
可能な塩またはエステルの形態であり得る。 塩は、例えば、Na”、Ko、C
a”、y g 02などであり得;エステルは一般に1−60のアルコールのエ
ステルであるOA、 アゴニスト
本発明のアゴニストは、次式の一連のペプチドを含む:AAx−AAy−(AA
1)n−Z (1)ここでAA、は小アミノ酸またはスレオニン、好ましくは
ser。
ala、 glyおよび、およびthrから選択され、モしてAA、は中性、/
非極性/芳香族アミノ酸残基であるかまたは中性/非極性/大/非芳香族アミノ
酸であり、環状部分(好ましくは中性/非極性/芳香族アミノ酸残基)を含む;
ここでAAはアミノ酸残基を意味し、そして下付文字iは整数であり、式(1)
のAA、残基の下流(N−C)側の該当するアミノ酸残基の位置を示し、モして
nは2−12の整数である。ただしn=2であるとき、2は必ず式NR’ Ro
のアミド化されたC末端を含み、少なくとも1つのRoが少なくとも1つの極性
置換基を含むアルキルであるという条件で;そして
一般に、Zは干渉しない置換基である。
AA、およびAA2は、従って、式lの化合物の中に存在しなければならf ;
AA、−AA、2は任意である。AA、およびAA2は比較的正確に定義され
るが; AA3−AA、2は、一般に、L−アミノ酸残基である。AA、の位置
はまた、比較的許容性がある;従って、AA、は、L−配置中に遊離のα−アミ
7基を有する中性または塩基性アミノ酸であり;
AA2は中性または塩基性L−アミノ酸残基であり;AA3−AA12は、好ま
しくはAA3が塩基性または中性アミノ酸残基である、L−アミノ酸残基であり
:
AA、およびAA、は、それぞれ独立に中性/極性/大/非芳香族アミノ酸であ
るか、またはAAJは塩基性アミノ酸であり得;AA5およびAA、、は、それ
ぞれ独立に、プロリンまたはノJシミ/酸残基であり;
AA7およびAA、6は、それぞれ独立に酸性アミノ酸残基でありAAsは塩基
性アミノ酸残基であり;そしてAA、およびAA、2は、それぞれ独立に中性/
芳香族アミノ酸残基である。
式1のペプチドは、後続のアミノ酸配列によってC−末端(しかしN−末端では
ない)で伸長されて(2に含まれるものとして示す)、非干渉置換基を含有し得
る。
式1の化合物のC−末端において、カルボキシル基は未誘導体化型またはアミド
化型であり得;未誘導体化型ではカルボキシルは遊離酸または塩、好ましくは薬
学的に許容可能な塩であり得る。
C−末端がアミド化される場合は、C−末端でカルボニル炭素と共有結合してい
るアミド基のチッ素原子は、NR’R’であり、それぞれのRoが独立に水素で
あるか、または1−6Cの直鎖または分枝鎖アルキルである。そのようなアルキ
ルは、メチル、エチル、インペンチル、n−ヘキシルなどのような1−6Cの直
鎖または分枝鎖の飽和ハイドロカルビル(hydrocarbyl )残基であ
る。そのようなアミド基の典型は:特に−Nl2、−NHCH3、−N(CH3
)2、−NFICH2CHa、−NHCH2CH(CH3)2、および−NHC
82CH(CH3)C12CH3である。さらに、いずれか1方または両方のR
oは次に、例えば、それぞれのRoは、−〇R°、−NR’ R’、ハロ、−N
R’ CNR’ NR’ Roなどの、1つまたはそれ以上の置換基で任意に置
換され得る。
ここでRoはそれぞれ独立に上記定義の通りである。従って、Zは一〇M(もし
くはエステルもしくは塩の形態)、または−NR’R°であり得、Roは上記定
義の通りである。
AA、−AA、の好ましい実施態様としては、GF、 AP、 SF、 TF、
G(pciPhe)、A(pclPhe>、5(pcIPhe)、T(pcI
Phe)、GThf、AThi、STt++、およびTTh iを含む。AA、
およびAA2の好ましい実施態様は大きい非極性アミノ酸である。この他の式(
1)の化合物の残基としての好ましい実施態様は、AA、およびAA2がそれぞ
れ独立にLeuSValSIle、 Cha、 Phe、 2−Na1もしくは
Tie;またはAA3がArgSLys、 Orn、 HarもしくはAlaで
ある、実施態様である。
他のアミノ酸としては、AAaおよびAA6がそれぞれ独立(こG In。
AsnもしくはLysであり;またはAA7およびAA、@がそれぞれ独立にA
spもしくはGluであり;AA8がArgもしくはlysであり;またはAA
、2はPheでありそしてAA9がTyrであり;また(よZ力(OH5もしく
はNR’ R’でありRoは上記定義の通りである;またiiZ!Ifさらに下
記に定義するAAI3−AAI7のいくつ力)もしり(マすべてを含む、実施態
様が好ましい。特に好ましくは、5FLLRNPNDKYE ;5FLLRNP
NDK; SFl、LRNPN; 5FLLRNP、5FLLRN; 5FLL
R,GFLLR,TFLLRNPNDK; 5(pcIPhe)LLR: 5(
Thi)LLR; 5FFLR; 5FFLRN; SF(Phg)LR; 5
FL(Nal)RN; 5FL(Cha)R; 5F(Cha)(Cha)RN
; 5F(Cha)(Cha)RK; 5F(Cha)(Cha)LRNPND
K; 5FLLKN; 5FLL(Har)N; 5FLLKN ; 5FF(
Cha)AN 、およびそれらのアミド化型力)らなる群より選択される、式(
1)の化合物である。
(以下余白)
B、 アンタゴニスト
トロンビンレセプターによって仲介される血小板活性化および他の細胞活性を干
渉する本発明の化合物は以下のものを含む:
1)N−末端セリン残基を欠如する改変されたアゴニストペプチドを表すトロン
ビンレセプターに対するアンタゴニスト;2)循環しているトロンビンに対する
誘引物として挙動する、トロンビンレセプターの細胞外部分の、開裂不能および
/または強化結合型を表すトロンビンインヒビター。
3)YEPFWEDEEのアニオン性−結合外部部位領域の少なくとも1部分を
模倣し、そしてやはり循環しているトロンビンに対する誘引物として挙動する、
アニオン性および疎水性/アニオン性ペプチド。
4)トロンビンそれ自身のアニオン性−結合外部部位領域を模倣し、そしてトロ
ンビンと競合してレセプターに結合する、カチオン性または伸長したカチオン性
ペプチド。
5)トロンビンレセプターの種々の重要な位置と免疫反応性の抗体であり;そし
て
6)レセプターに対して天然のトロンビンと競合する、タンパク質分解活性を欠
如するトロンビン変異体。
トロンビンレセプターアンタゴニスト
前記第1グル〜ブー改変されたアンタゴニスト−は以下の式で表され得る。
X−AA、−(AAI)、−Z (2ンここで、Xは5etSAla、 Thr
、 Cysあるいはcry以外のアミノ酸残基または脱アミノもしくはN−アン
ル化アミノ酸であり;AA、は環状部分、好ましくは芳香族を含んでいる、中性
で非極性の大きなアミノ酸残基であり;
AAはアミノ酸残基を表し、下付文字iは整数で、(2)式のAA、残基の下流
(N−C)側の該当するアミノ酸の位置を表し、nは4−12の整数であり、モ
して;
AA、およびAA2は、それぞれ独立に、中性または塩基性であるし一アミノ酸
残基であり、^A、は−aMα−7ミノ基を有し;AA3およびAA8は、それ
ぞれ独立に、塩基性または中性アミノ酸残基であり;
AAaおよびAA6は、それぞれ独立に、塩基性または非芳香族アミノ酸類であ
り:
AA5およびAA、、は、それぞれ独立に、プロリン残基または小さいアミノ酸
類であり;
AA、およびAA、、は、それぞれ独立に、酸性アミノ酸残基であり;
AA、およびAA、2は、それぞれ独立に、中性/芳香族アミノ酸残基であり、
モして:
2は非干渉性の置換基である。
好ましいXの実施態様は、3−メルカプトプロピオン酸(Mpr)、3−メルカ
プト吉草酸(Mv l )、2−メルカプト安息香酸(xba>およびS−メチ
ル−3−メルカプトプロピオン酸(SMeMpr)の残基を包含する。
この抗トロンビン活性化合物のグループの好ましい実施態様は、AA、およびA
A2が、それぞれ独立に、I−eus Vals IIes Phe、 Cha
、 2−Na1またはTicであり; AA、およびAA、が、それぞれ独立に
、Arg、 Lys、 OrnまたはBarであり;あるいはAA、およびAA
、が、それぞれ独立に、LysSArg、0rnSHar、 GlySGinま
たはAsnであり;あるいはAA、およびAAIが、それぞれ独立に、Proま
たはAlaであり;あるいはAA7およびAA、、が、それぞれ独立に、Asp
、 Glu、β−Aspまたは β−Gluであり;あるいはAA。
2がPheおよびAA、がTyrであり;あるいはZがon(またはエステルも
しくは塩の形態’) 、Nl2またはNR’R’でそれぞれのR′は独立にHま
たは上記のように任意に置換された1−60の直鎖または分岐鎖のアルキルを包
含する。
特に好ましい実施態様はXがMpr、 S−Me MprまたはMbaであり、
AA、がPheであり、AA、がChaであり、AA2がChaであるようなペ
グタイド類である。
(以下余白)
特に好ましい実施態様は、遺伝子によってコード化されているAA、 −AA、
2であるか、あるいはAA、 −AA2がそれぞれ独立にChaであり得る。こ
のクラスのアンタコ′ニストペプチドの中でX−F (Chal (Cha)
RKPNDA−NH2rの中から選ばれ、特にXがMprであるようなものであ
る。
特に好ましいのは、
Mpr−F (Cha) (Cha) RNPNDK。
N1(2
である。
上正二二監ヱU剋
グループ2)のトロンビン阻害剤は、レセプターと競合してトロンビンと結合す
る化合物で、非開裂性および/または高い結合特性を示すものである。これらの
化合物は以下の式で表される:
J−AAメー(AAI)。−AA9−AA、1I−AA、、−AA、2−AA、
3−Z (3)ここで、Jは2−5個のアミノ酸残基のペプチド伸張またはその
アシル化されたもしくは脱アミン化されたものである。
上記式(3)の化合物中、AA、は中性で非極性の大きなアミノ酸残基であり、
環状部分好ましくは芳香族を含んでおり、かつnは8である。
上記中、AAはアミノ酸残基を表し、下付文字iはAAνから下流方向に数えた
位置を表す。
上記中、AA、およびAA2は、それぞれ独立に、中性または塩基性アミノ酸残
基であり;
AA、およびAA、は、それぞれ独立に、中性または塩基性アミノ酸残基であり
;
AA、およびAA6は、それぞれ独立に、塩基性または中性の、非芳香族アミノ
酸類であり;
AA5およびAA、、は、それぞれ独立に、プロリン残基または小さいアミノ酸
類であり;
AA7およびΔAl!1は、それぞれ独立に、酸性アミノ酸残基であAA9およ
びAA、□は、それぞれ独立に、中性/芳香族アミノ酸残基であり;
AA、3は芳香族または小さく非極性のアミノ酸残基であり、モして;
2は非干渉性の置換基である。
上記グループ(2)のトロンビン阻害剤ペプチドはトロンビンレセプターの細胞
外鎖を模倣しているがタンノ(り質分解部位を欠き、および/またはトロンビン
に対する結合性が高0が、その特に好ましい実施態様は、下流にアニオン性アミ
ノ酸残基を含有し、Jが4−5個のアミノ酸残基のペプチド伸張であるものであ
る。特に好ましいのは、AAのすぐ上流の残基がpro−arg−pro (P
RP)という配列を有し、その配列力く、大きく/非芳香族/非極性/中性アミ
ノ酸残基がペプチド結合を介して下流の酸性アミノ酸残基と結合しジペプチド配
列類力)ら選ばれる残基のあとにつづくものである。このジペプチド配夕1jの
特に好ましい実施態様は、1le−asp、 val−asps ile−gl
uおよび1eu−aspであり、特に、Jによって表される前記ペプチド(中張
がLDPRP、 LEPRP、 IDPRP、 IEPRP、 VDPRPおよ
びVEPRP力)ら選ばれるようなものである。
さらに、ペプチド伸張がすく上流の配列pro−arg−proを含有するとき
、上流に更に追加される好まい)伸張はDアミノ酸である。特に好ましいのは、
大きく/非極性/中性/芳香族であるDアミノ酸、特にトリプトファンまたはフ
ェニルアラニンであり、そして特にフェニルアラニンテアル。
Zは好ましくはOH(またはエステルもしくは塩の形態)またはNR’ R’で
、R゛は上記のように定義され、AA、3から下流のレセプター配列を模倣して
いるペプチド伸張に任意に続き得るものである。
式(3)の化合物で特に好ましいものは、LDPRPFLLRNPNDKYEP
FWEDEEKNES ;LDPRPFLLRNPNDKYEPFWEDEEK
NE ;ばPRPFLL囲計JDKYEP茨DEE謝;LDPRPFLLRNP
NDKYEPFWEDEEK; LDPRPFLL訳PNDKYEP茨DEE
;LDPRPFLLRNPNDKYEPFWEDE; %よぴLDPRPFLL
RNPNDKYEPFWED。
ならびにそのアミド化またはアフル化したものから選ばれる。
また好ましいものは、
およびそのアミデート化およびア/ル化したものから選ばれる。
アニオン 部。 ムアンタゴニスト
レセプターの結合領域YEPFWを模倣したペプチドを表すアンタゴニストは、
そのグループ3のアニオン伸長(EDEE)を任意に含有しうるが、以下の式で
表される。
B−AA9−AA、ll−AA、、−AA、2−AA、3−Z (4)ここで、
AAg 、AAl2およびAAl3は、それぞれ独立(こ、中性の芳香族アミノ
酸残基または小さいアミノ酸残基であり、AAIIIは酸性アミノ酸残基であり
、AA、、はプロリンまた1よtJXさいアミノ酸残基である。BおよびZは非
干渉置換基、典型的にはペプチド伸長であるが、一般的には非干渉有機ラジカル
も含有し得る。BはHまたはアシルでも有り得る(該ペプチド伸長が存在すれば
それを含む);ZはOH(もしく(まそのエステルもしくは塩の形態)またはN
RT(該ベブチドイ中長力5存在すればそれも含む)でも有り得、上記したもの
である。
式(4)で示される化合物の好まし)形態(よ、AAg 、 AAl2およびA
A、 3のそれぞれがphe、 trp、 alaまtコ(まtyrであり;お
よびAA、llがglu、 asp、β−gluまたはβ−aspである化合物
である。
特に好ましい実施態様は、AA、・AA、3がYEPFW、 FEPFW、 Y
DPFW、YEPYW、 YEPFY、 YEPWYまたはWEPFWである。
Zカくペプチド配夕IEDEE、QDQQ、EDEQ、QDEQ、QDEE、E
DQE、EDQQまtこ(まQDQEを含むことも有り得る。
Bの好ましい実施態様は、BがHまたは1−4個のアミノ酸のペプチド伸長もし
くはそのアクリル化された形態を含む。
これらのアンタゴニストはトロンビンに対して誘引物として作用し、それゆえト
ロンビンの有効濃度を低下させる。
アニオンFA 郡部
トロンビンのアニオン結合外部部位(グループ4)を模倣したカチオンペプチド
は、以下の式で表される。
B−AA、−AAl、−AAo−AAa−AA、−Z (5)ここで、Bおよび
Zは上記で定義された通りであり、AA、およびAA、は、それぞれ独立に、疎
水性アミノ酸または塩基性アミノ酸であり、かつAA、、AA、およびAA、は
、それぞれ独立に、塩基性アミノ酸である。
式(5)で表される化合物の好ましい化合物は、BがアクリルまたはHを含み;
またはZがOH(もしくはエステルまたは塩)またはNR’R’を含み、それぞ
れのR゛は上記で定義され1こものであり;またはAA、およびAA、が、それ
ぞれ独立に、phe、 trpおよびalaから選択され;またはAA、−AA
、が、それぞれ独立に、arg、lysおよびglnからなる群から選択される
化合物、特に、AA、−AA、がWKKKK、 KKKKW、 QKQQW、ま
たはWQKQQ配列を有する化合物である。
BおよびZで表される非干渉置換基は更にペプチド伸長でアリ得、該ペプチド伸
長は、トロンビンアニオン結合外部部位の結合パターンと矛盾しない。該ペプチ
ド伸長がトロンビンが基質と結合するこの能力を模倣する場合、これらのアンタ
ゴニストは、トロンビンレセプタープロティンの関連領域、特に図1で示される
位置52−60のYEPFWEDEE領域、に結合する能力によって作用する。
血止
トロンビンレセプターの重要部分に対して免疫反応性の抗体であるアンタゴニス
ト(グループ5)は、適切な哺乳類被験体に免疫処置を施すことによって得られ
る。この免疫処置は、抗体によって標的されるように意図されたトロンビンレセ
プターの部分を抗原領域として含有するペプチドを用いて行われる。重要な領域
としては、タンパク質分解性の開裂の領域、YEPFWEDEEボックスでの結
合部位、活性化に重要な細胞外セグメントのセグメント(これは開裂部位を含む
)、および細胞外ループを形成する配列の部分、特に、活性化されたレセプター
の細胞外領域のN末端と相互作用を起こす領域が挙げられる。本発明のアゴニス
トペプチドは、この場合の免疫原として用いられ得る。
(以下余白)
従って、所望の抗体を調製する免疫原として用いるための適切なペプチドとして
は、YEPFWEDEE領域のC末端における28位から68位までの細胞外領
域の成熟配列の部分を表すペプチドが包含される。この領域は以下の配列:P
ESKATNATLDPRSF LLRNP N DK YEPFWEDEE
KNE 5GLTEYを有し、そして配列LDPR5FLL (この配列は開裂
部位を含む)およびYEPFWEDEE (この配列は結合部位を含む)を含む
ペプチドは特に有用である。免疫原として有用である他の領域としては、アミノ
酸の161−176位; 240−265位;オヨび33G−346位を表すセ
グメントが挙げられる。配列YYFSGSDWQFGSELCR1KEQTIQ
VPGLNITTC)IDVLNETLLEG、およびHYSFLSHTSTT
ノこれらのペプチドは、それぞれ、提案された細胞外ループを表す。
これらの抗体は、ペプチド性ハブテンを用いた適切な免疫処置のプロトコルに従
って、適切な哺乳類宿主に免疫処置を施すことによって調製される。ペプチド性
ハブテンは、十分な長さである場合は単独で、または免疫原性を増強することが
所望されもしくは必要とされる場合は適切な担体に結合されて用いられる。BS
A、 KLI+、または他の担体タンパク質のような担体を有する免疫原性結合
体を調製するための方法は、当該技術分野において公知である。場合によっては
、例えばカルボジイミド試薬を用いた、直接的な結合が有効であり得る。他の場
合では、結合試薬、例えば、イリノイ州、ロックフォードのPierce Ch
emical Co、にょって供給される結合試薬が、ハブテンへの接近を可能
とするために望まれ得る。ハブテンのペプチドは、Cys残基を用いてアミン末
端またはカルボキシ末端を伸長するか、またはシスティン残基を散在させること
によって、例えば、担体への結合を容易にし得る。免疫原の投与は、一般的には
、当該技術分野において一般的に知られているように、適切な時間にわたって注
射し、そして適切な7ジユバントを用いて行われる。免疫処理の期間中、抗体の
力価は、抗体形成が十分かどうかを決定するために利用される。
この方法で生産されるポリクローナル抗血清は、ある種の適用には、十分満足で
きるものであり得るが、薬学的な組成物としては、モノクローナルの調製物の使
用が好ましい。所望のモノクローナル抗体を分泌する不朽化された細胞系は、一
般的に知られているように、KohlerおよびMilsteinの標準法、あ
るいはリンパ球または#臓細胞の不朽化をもたらす改変法を用いて調製され得る
。所望の抗体を分泌する不朽化された細胞系は、イムノアッセイによってスクリ
ーニングされる。この方法では、抗原はペプチド性ノ\ブテンであるか、または
組換え宿主細胞上に現れたトロンビンレセプターそし自身である。所望の抗体を
分泌する適切な不朽化された細胞の培養物が同定されると、これらの細胞は、イ
ンビトロで、または腹水内での生産によって培養され得る。
次いで、所望のモノクローナル抗体は、培養土清液から、または腹水上清液から
回収される。モノクローナルのフラグメントまたはポリクローナル抗血清のフラ
グメントは、免疫学的に重要な部分を含有するならば完全な抗体と同様にアンタ
ゴニストとして用いられ得る。免疫学的に反応性であるフラグメント、例えば、
Fab、 Fab’の使用、F(ab’)2の使用は、特に治療上の情況におい
て、しばしば好ましい。なぜなら、これらのフラグメントは、一般的に、全免疫
グロブリンより免疫原性が少ないからである。
これらの抗体またはフラグメントはまた、最新の技術を用いて、組換え法によっ
て生産され得る。レセプターの所望の領域に特異的に結合する領域はまた、複数
種の起源のキメラの情況において、生産され得る。
L肚i良上三Z旦ヱ
前記に加えて、アンタゴニストは、レセプターに対して天然のトロンビンと競合
する、タンパク質分解活性が欠如しているトロンビン変異体(グループ6)を含
む。上記のように、トロンビンのタンパク質分解性の開裂部位における関連部位
としては、B鎖の205位のセリン残基、57位のヒスチジン残基、および99
位のアスパラギン酸残基が包含されることが知られている。トロンビン分子のタ
ンパク質分解性を不活性にするこれらの残基の置換体を含有するトロンビンの変
異体は、標準的な部位特異的変異誘発法を用いて調製される。この変異遺伝子を
用い、組換え法を用いて改変トロンビンが製造される。関連する置換体は、天然
の残基を前に有する位置番号、次いで置換された残基によって示される。従って
、アラニンで置換された205位のセゾンを有するトロンビンは、5205A(
!:示される。
吐15J0糺i様
本発明のアゴニストおよびグループ(1)−(4>のアンタゴニストの両方では
、アミノ酸配列のある種の好適な実施態様は、ペプチドにおけるアミノ酸が遺伝
子によってコードされたものである。1個、2個、3個またはそれ以上のアミノ
酸残基が遺伝学的にコードされていないアミノ酸で置換されているものも含まれ
る。
さらに詳しくは、これらの好適な実施態様では、 AA、およびAA2の好適な
実施態様は、Ieu、 val、またはileであり;特にIeuが好ましい。
AA3およびAA、の好適な実施態様は、argまたはlysであり;特に、A
A3がargであり、そしてAAeがIysである実施態様が好ましい。AA、
およびAAsの好適な実施態様は、glnまたはasnであり、特にasnが好
ましい。AA7およびAA、0の好適な実施態様は、aspまたはgluであり
;特に、AA7がaspであり、そしてAAIoがgluである実施態様が好ま
しい。AA、2の好適な実施態様はフェニルアラニンであり、モしてAA9の好
適な実施態様はチロシンである。
好ましいアシル基は、式RCO−であり、ここでRは1〜6個の炭素を有する直
鎖または分枝鎖のアルキルを表す。アセチルが、特に好ましい。
本発明の全てのペプチドでは、1個またはそれ以上のアミド結合(、−CO−N
l(−)は、同配体(例えば、−CH2NH−1−CH3S−1−C112CB
2、−C1l=C)I−(シス型およびトランス型)、−cocn2−1−CH
(0111) CB2−1および−CF[2SO−)である他の結合と任意に置
換され得る。この置換は、当該技術分野において公知の方法によって行われ得る
。以下の参考文献では、これらの他の結合部分を含むペプチドアナログの調製に
ついて述べられている: 5patola、 A、F、、ニ■」匿」(1983
年3月)、第1巻、第3号、「ペプチド骨格の改変」 (総説) ; 5pat
ola、 A、F、、「アミノ酸ペプチドおよびタンパク質の化学および生化学
」、B、 Weinstein編、Marcel Dekker、二ニーヨーク
、267頁、(1983) (総説) ; Morley、 J、S、、Tre
nds Pharm Set (1980)、463−468頁(総説) ;
Hudson、 D、、ら、Int J Pe t Prot Re5(197
9)14:177−185 (−CFI2NH−1−CH2CH2−); 5p
atola、^、F、、ら、Life Set (198B) 38: 124
3−1249 (−CH2−S); Hann、 M、M、、LChefflS
oc Perkin Trans ! (1982) 307−314 (−C
H−CH−、シス型およびトランス型); Almquist、 R,G、、ら
、J Med Chew(1980)23 : 1392−1398 (−CO
CH2−); Jennings−4hite、C,、ら、Tetrahedr
on Lett (1982) 23+2533 (−COCH2−); 5z
elke、 M、。
ら、ヨー Cff ツバ出願EP 45665 (1982) CA:97:3
9405 (1982)(−CH(OR)CH2−) ; Ho1laday、
M、W、、ら、Tetrahedron Lett(1983) 24:440
1−4404 (−C(OH)CH2−);および)Iruby、 V、J、。
Life Set (1982) 31:189−199 (−CH2−3−)
。
(以下余白)
ペプチド性アゴニストおよびアンタゴニストの本発明のペプチド性アゴニストお
よびアンタゴニストは、当該技術分野で公知のように、標準的な固相(または液
相)ペプチド合成方法を用いて調製され得る。さらに、これらのペプチドをコー
ドするDNAは、市販のオリゴヌクレオチド合成器械を用いて合成され得、かつ
標準的な組換え生産システムを用いて組換え的に生産され得る。遺伝子でコード
されていないアミノ酸が含まれるべき場合は、固相ペプチド合成を用いた生産が
必要とされる。
トロンビンレセブ −の え
本発明は、組換え細胞の表面に現れるトロンビンレセプターを生産させるための
組換え物質を提供する。これらの組換え法を用いたレセプターの生産は、有用な
診断用試薬を提供する。この試薬は、生物学的サンプル中のトロンビンのレベル
を測定するために、またはさらに重要なこととしてCマ、トロンビン活性に影響
する候補物質をスクリーニングする試薬として用いられる。
この組換え生産では、トロンビンレセプターをコードするDNA配列(図1に示
されている)、またはその縮重アナログ1よ、以下に示されるような天然配列の
読み出しによって調製されるか、または公知の天然配列の実質的な部分をプロー
ブとして用いることによって調製される。ある(1はそれら↓ま標準的な方法を
用いて新たに合成され得る。このDNAは、所望の升ニ質転換された宿主に適切
な発現ベクターに結合され、そして適合性の細胞に形質転換される。これらの細
胞は、トロンビンレセプターをコードする遺伝子の発現に好ましい条件下で培養
され、そして表面にレセプターが現れた細胞が採収される。
診 およびスクリーニング の としての えトロンビンレセブ −の
トロンビンレセプターをコードする組換えDNAの利用により、宿主細胞表面で
のレセプターの発現が可能となる。従って、レセプターに結合するアゴニストま
たはアンタボニストノ候補の能力を評価するための手段として有用な細胞が提供
される。
容易に行われるアッセイの1つのタイプでは、標識されたトロンビン、トロンビ
ンのアゴニストまたは公知の結合アンタゴニストのいずれかとの、アンタゴニス
トの候補の競合が、レセプターへの結合に関して試験され得る。レセプターに結
合する公知の標識された物質は、もちろん、合成ペプチドであり得る。種々の濃
度の候補体は、一定の濃度の4jAtaされたトロンビン、トロンビンのアゴニ
ストまたはアンタゴニストと共に供給され、そしてレセプターへの標識物質の結
合の阻害が、公知の方法を用いて評価され得る。
さらに幾分か複雑なアプローチでは、トロンビンによす誘導される応答への候補
体化合物の効果が、下記のように、トロンビンレセプターを組換え的に発現させ
る細胞中で、測定され得る。これらの細胞へのトロンビンの効果に関するアッセ
イ系としては、カルシウムの可動化および電圧固定(これらは、以下でさらに詳
細に述べられている)が挙げられる。
他の適切なエンドポイントとしては、トロンビンにより誘導されるホスホイノシ
トールのターンオーバーおよびアデニルシクラーゼの阻害が挙げられる。これら
のアッセイは、アンタゴニストの候補の、単にトロンビンに結合する能力ではな
く、レセプターの活性への効果の評価を可能にする。
心 の 、串の診
1つの実施態様においては、組換えトロンビンレセプタータンパク質の利用によ
り、レセプターの活性化された形態に免疫特異的である抗体を生産することがで
きる。次いでこの抗体は、インビボで活性化されたレセプターの診断用の造影に
用いられ得る。これらの抗体は、組換え的に生産されたレセプターの活性化され
た形態に対して、または以下の実施例2に記載されている「新しいアミノ末端」
ペプチドを表すペプチドに対して生産される。生じた抗体、または免疫特異的な
そのフラグメント、例えば、Fab、 Fab’、Fab’ 2フラグメントは
、次いで、公知の方法によって検出される標識物質に結合される。これらの標識
物質としては、テクネチウム99およびインジウム目1または当該技術分野にお
いて公知の他の放射活性標識物質を包含する放射性標識物質が挙げられる。イン
ビボで注射されると、これらの抗体は、活性化されたレセプターの部位へと向か
う。従って、血栓症にががった問題の領域の位置づけを可能にする。
診断の他の実施態様においては、体液中における活性化ペプチドの存在を検出お
よび測定することが可能となる。抗体は上記のような活性化ペプチドに対して製
造され、そして標準的なELISAまたはRIAアッセイに用いられて、過剰量
の活性化ペプチドを、例えば、尿中で検出し得る。
アンタゴニストの禾 および
本発明のアンタゴニストは、血管形成の情況における急激な閉塞または再狭窄の
治療;不安定なアンギナの治療;および心筋梗塞の治療において、治療学的に有
用である。アンタゴニストとして作用する本発明のペプチドは、当該技術分野に
おいて公知の全身投与のための通常の処方によって投与される。典型的なこのよ
うな処方は、例えば、Re5in ton’5−Phar耐aceutical
5ciences 、 Maek Publishing Co、、イースト
ン、ペンシルバニア州、最新版中に見い出され得る。
ペプチドの全身投与の好ましい形態としては、注射、典型的には静脈注射が挙げ
られる。他の注射の経路、例えば、皮下注射、筋肉内注射、または腹腔的注射も
また用いられ得る。
さらに最近では、ペプチドの全身投与の他の手段が工夫されている。このような
手段としては、胆汁の塩またはフシジン酸のような浸透剤、または他の界面活性
剤を用いた経粘膜投与および経皮投与が挙げられる。さらに、腸剤またはカプセ
ル化剤として適切に処方されれば、経口投与もまた可能であり得る。
必要とされる投与量の範囲は、アンタゴニストの選択、投与経路、処方物の性質
、患者の疾患の性質、および診察する医師の判断に依存する。しかし、適切な投
与量の範囲は、被験体1kgあたり0、l−100μgの範囲である。しかし、
入手可能なアンタゴニストの多様性および種々の投与経路の効果の違いによって
、必要とされる投与量の広範囲の変更が予期され得る。例えば、経口投与は静脈
注射による投与より多くの投与量を必要とすることが予想される。これらの投与
量のレベルにおける変化は、当該技術分野においてよく知られている最適化のた
めの標準的な経験的慣用法を用いて調整され得る。
本発明のアゴニストは、創傷の治療において、および線維芽細胞の増殖が有用で
ある他の情況において有用である。これらの化合物は、一般的に、軟責、ペース
ト、ゲルなどの形態で局所的および/または限局的に投与される。
L二旦ヱ五
種々のアッセイ系が、トロンビンとそのレセプターとの相互作用、およびその相
互作用への種々の候補アゴニストおよびアンタゴニストの影響を測定するために
用いられ得る。血小板M集におけるトロンビンレセプターおよびトロンビンの役
割は、血小板凝集法によって直接的に測定され得、またはフィブリンを含む血液
凝固への効果が指標として用いられ得る。さらに、血小板にょるATPの取り込
みが、測定され得る。
トロンビンレセプターの活性化の測定法として有用なものには他に、トロンビン
レセプターを発現することが公知の細胞におけるカルシウムの可動化または電圧
固定アッセイを利用するアッセイがある。これらの後者のアッセイは、トロンビ
ンレセプターを発現する組換え細胞において、特に有用である。
f:このアッセイでは、 Baenzinger、 M、G、。
Meth Enz mol (1974) 3) :149−155の方法、ま
たはCharo、 I。
F、ら、J C11n Invest (1977) 63 :1t66−87
3に記載の方法によって、洗浄されたヒト血小板を調製する。凝集を誘導するた
めに、約11−20nのトロンビンまたはEC5oの代わりの7ゴニストを用い
て、コントロール反応における凝集を刺激する。その結果は、発光血小板凝集法
(lumtaggregometry)で観察する。
凝集を刺激するために、トロンビンの代わりに、種々の濃度の候補アゴニストを
用いることもできる。H集を妨げる能力を評価するためには、候補のインヒビタ
ーをトロンビンと共に反応混合物に加える。
2■Mのマグネシウムおよび1mMのカル/ラムを有するTyrodeの修飾さ
れた緩衝液(pH7,4)中に、108血小板/1の濃度で、洗浄された血小板
を@濁させる。トロンビンまたは試験化合物を、600mM(7) NaC1、
lon+MノMEs(pH6,0>、0.5%)PEG fi000緩衝液中に
歩容!(約20μL)で加え、そして血小板懸濁液と共に37℃で15分間イン
キュベートする。
1弘1箆遷鼓進Z工困二分友:480μmの懸濁液中の上記のように調製された
血小板を、最終濃度約10nMを得るのに十分な量ノドロンビンを含有する、2
0μmのリン酸緩衝生理食塩水に加える。あるいは、代わりのアゴニストがその
EC1oの量で加えられる。約20μlのChro+iolume(j′試薬(
Chronolog Corporatfon、 Havertovn、ペンシ
ルバニア州)を加える。凝集を測定すると共に、ATPの分泌を評価する。これ
らの結果は、chronolog dual channel lu+tiag
grego+meter (Chronolog Corporati。
n)での発光および光透過率の変化を独立して測定することによって定量化され
る。血小板のATPの分泌を、発光信号として、発光凝集計中で測定する。トロ
ンビンと相互作用を起こすことが推定される候補アンタゴニストは、血小板に加
える前に、室温で5分間、20μlのPBS中でトロンビンと共に予めインキュ
ベートする。予め行われるインキュベージコンは、レセプターと直接相互作用を
引き起こすアゴニストまたはアンタゴニストを試験するためには必要ではない。
マイクロタイタープレートを いた血ハ ゛集アッセイ:96ウエルのマイクロ
タイタープレート中での、洗浄された血小板を用いて測定されるトロンビン仲介
またはアゴニスト仲介血小板凝集を、Fratantoni、 J、Cら、Am
J C11n Pathol (1990> 94・613−617に記載の
方法で行った。)\イブリドーマの上清液、精製されたモノクローナル抗体(M
oAb)、またはペプチド性アノタゴニストの、トロンビンレセプターをプロ、
りする能力を、種々の濃度の抗体またはアンタゴニストを用(1て、このアッセ
イによって評価した。
フイフ’J/−ケア’ 7y*(−:150mM(7)NaC1,20mM(7
)Tris(pH7,4)、1.OmMノCaCl2.0.5%のPEG 60
00を含む合計容量3゜08mの溶液中で、37℃で、フィブリノーゲンの最終
濃度3.3■g/mlで、フィブリノーゲン凝固反応を行う。標準的なFibr
osyste+*’Dcoagulation tiger(Ftsher 5
cientific、スプリングフィールド、二ニーシャーシー州)によって測
定すると、5nMのトロンビンによって、約10秒間の凝固時間が得られる。
上記のように、フィプラント(fibrant)の形成を刺激するためには、ト
ロンビンの代わりに候補アゴニストを用い;血餅形成を妨げる能力を試験するた
めには、アンタゴニストまたはインヒビターをトロンビンと共に加える。
カルシウムの可動ヒ:トロンビンレセブターをコードするcRNAを発現する卵
母細胞による、アゴニストにより誘導される”Ca放出の増加を、刊行物に記載
された方法(IN I I iams。
JA、ら、Proc Natl Acad Sci USA (1988) 8
5 :4939−4043)によって評価した。簡単にいうと、50μc1の”
CaCl2を含有するカルシウムを含有しないMBSH(10−40mC4/m
g Ca;Amersham)300μl中で30個の卵母細胞のグループをR
Tで4時間インキュベートすることによって、細胞内のカルシウムブールを標識
する。標識された卵母細胞を洗浄し、次いで、抗生物質を含まないMBSH+I
中で90分間インキュベートする。5個の卵母細胞のグループを選択し、それを
、抗生物質を含まない0.5ml/ウェルのMBSHI+を含有する24ウエル
の組織培養プレート(Falc。n 3047)中で各ウェルにお(。この培地
は、1o分ごとに除去して新鮮な培地と取り替える。採収した培地をンンチレー
ションカウンティングによって分析して、それぞれ10分間のインキュベージコ
ンの間に卵母細胞によって放出されたJSCaを測定する。単位時間あたりの4
6 Ca放出が安定したベースラインを示すまで、10分間のインキュベージコ
ンを継続する。さらに2回分の10分間の採収物を得、次いでアゴニストを含む
試験培地を加え、そしてアゴニストにより誘導されるA 6 Caの放出を測定
する。
1111足: を個の電極による電圧固定法を用いたこと以外は、本質的に、以
前Julius、 D、、ら、5cience (198B> 241+558
−563に記載された方法で、トロンビンレセプターをコードするeRNAを発
現する電圧固定された卵母細胞において、アゴニストにより誘導される内部方向
への塩化物電流を測定する。
以下の実施例は例示を意図するものであり、本発明を限定するものではない。
亙里!L上
トロンビンレセプターをコードするcDNAの調製要約すれば、ヒト細胞系HE
L (Papayannopoulou、 Tら、LClin Invest
(1987) 79:859−866)およびDami細胞(Greenber
g、 S、M ら、 Blood (1988) 72:1968−1977)
をホルボール12−ミリステート 13−アセテート(PMA)で刺激し、その
後アフリカッメガエル(Xenopus)卵母細胞内へのマイクロインジェクン
ヨンのためにmRNAを単離した。次に、これらの+eRNA試料で注入された
卵母細胞を、それらの卵を検出するために細胞性カルシウムの可動性に対してア
ッセイした。それらの卵は、それらの表面のRNAによりコードされるトロンビ
ンレセプターを発現していた。mRNAのサイズによる選択をした後、40 k
bのmRNA画分をcDNAライブラリーの調製に使用した。E、 coli内
でクローン化されたプラスミドDNAをインビトロ系においてキャップ化cRN
A内に変換し、キャップ化cRNAを卵母細胞内に注入することにより、ライブ
ラリーをアッセイした。陽性クローン内の挿入部分を図1に示されるcDNAお
よび推定アミノ酸配列゛を得るためにシーフェンスした。
更に詳細には、アフリカンメガエル卵母細胞を雌のアフリカッメガエル(狂二二
巨1 a e v i s )から集め、公知の方法を用いて処理する(Col
eman、 A、、 Hames、 B、Dおよび旧ggins、 SJo、編
、 Transcri tion and Translation+ A P
ractical AL姐吐、IRL Press、pp、271−302;
Willjams、J、A ら、二Nael Acad Sci LISA (
1988ン85:4939−4943) o卵胞細胞を除去するために、卵母細
胞を、カルシウムを倉まない改変型Bar th温溶液 MBSH)中1 mg
/mlのングマ社製II型コラゲナーゼを用いて室温で4時間インキュベートし
、次いで、洗浄し、MBSIIII (1mg/ml ラン血清アルブミン、l
mg/ml フィコーノペ+00 U/mlペニシリン、100μl/mlス
トレプトマイシン、および50μg/+nlゲンタマイ/ンを含有するMBSI
()中で18°Cで−晩中インキコベートした。
Du畷ont段階Vの卵母細胞を選択し、50織1の■RNAでマイクロインジ
ェクトして試験した(10 mM Hepes、 pH7,0中lμg/μm)
;分泌型アルカリ性ホスファターゼをコードするcDNAから転写されたcRN
A (S、 Udenfriend博士により実大に供与された) 5 ngを
、健全な卵母細胞の選択に対する内部標準として、すべてのmRNAあるいはc
RNA試料と共に同時注入した( Tate。
S、S ら、 FASEB J (1990)生+227−231)。マイクロ
インジェクトされた卵母細胞を96−ウェル培養プレートの個々のウェルにおい
てMBSHII中で18℃で48時間培養した;次いで、卵母細胞−調整培地を
上記(Tateら、(上述))のアルカリ性ホスファターゼ活性に対してアッセ
イし、“最高に発現する”卵母細胞を機能性アッセイに対して選択した。
細胞質性RNAおよびポリA+RNAを標準的方法(Sambrook。
J、ら、Mo1ecular C1onin 、1989. Co1d Spr
ing Harbor Lab。
ratory Press、 New York)によりHEL細胞およびDa
m i細胞から調製した。Sumikava、K、ら、Nucl Ac1ds
Res (1982) 10゜5809−5822に記載のように、to−30
%ンヨ糖密度勾配を厳密にかけて遠心分離によりサイズごとにポリA+RNAを
分画した。
各勾配画分の一定分量をグリオキサールゲル電気泳動によりサイズに対して分析
した。各画分の残渣を2回エタノール沈澱させ、RNAはto mM Hepe
s、 pH7,0中にl μg/μlで溶解した。
各画分の一定分量を上記の卵母細胞系においてトロンビンレセプター活性に対し
てアッセイした。
サイズで選択されたcDNAライブラリーをトロンビンレセプター活性の強い4
kb mfiNA画分からGublerおよびHoffmanの方法(Gen
e (19H) 25:263−269)を用いて合成した。BstXlアダプ
ター(Aruffoおよび5eed、 Proc Natl Acad Set
USA (1987)■:8573−8577)に連結後、約3.5 kbあ
るいはより大きなcDNAを、クローニングベクターpFROG内に連結する前
に、アクリルアミドゲル電気泳動により選択した。pFROGベクターを、No
t 1部位の隣りにまれなカッターのMlulの制限部位を挿入するリンカ−を
加えることにより、l)CDM6XL (C,5pencer Yost、 U
CSFにより実大に供与されたpH4M銹導ベクター(Arufroおよび5e
ed(上述)))から誘導した。pFROGは、SF3 RNAポリメラーゼプ
ロモーターの転写制御下でcDNAを配置し、アフリカッメガエルのグロビンの
5−非翻訳領域を含有し、続いてcDNA挿入部によりコードされた情報を有す
るノ\イブリ・yド■RNAの合成を指示した。
E、 coli MC1061株をエレクトロポレーションによりcDNAライ
ブラリーを用いて形質転換し、1プール当り20,000クローンを有する50
個のプールをプレートした。モデルクローン、すなわチpFROG内のセロトニ
ンICレセプターcDNAを運搬するMC1061は、内部標準として2000
個当りlクローンに包含された。プラスミドDNAを各プールから調製し、No
tlでの消化により直鎖状にした;キャップ化cRNAをインビトロで生成しく
KriegおよびMelton、 Meth Enz +nol (1987)
155:397−415) 、上記の卵母細胞系においてトロンビンレセプタ
ー活性に対してアッセイした。
電圧固定法および′6Ca遊離アッセイの両方を用いて、すべてのプールをスク
リーニングした。最初の5つのスクリーニングされたプールのうち全部がいくら
かのトロンビンレセプター活性を示した; 46Ca遊離アツセイにおいて、ト
ロンビン誘導による45Ca遊離の増加は、2倍から6倍までの範囲である。最
も活性なプールを1プレート当り約2000クローンで再びプレートし、卵母細
胞系において再スクリーニングした。
スクリーニングされた10個のプールのうち2個は、トロンビンレセプター活性
に対して陽性であった。これらのうち最も活性なものを1プレート当り300ク
ローンで再びプレートし、そのプールを再スクリーニングした。活性プールの漸
進的選択および下位区分化により、単一クローンを同定した。
3480−ヌクレオチドcDNA挿入部をpstuescriptのXho1部
位内にサブクローン化した。挿入部の制限断片をM13内1こサブクローン化し
た。cDNA配列をジブオキシン−フェンシング法により各方向に2回(コード
領域に対しては3回)決定した。その結果を図1に示す。
図1は、トロンビンレセプター活性ノくり質のヌクレオチド配列および推定アミ
ノ酸配列を共に示す。推定シグナル配夕1jおよび7つのトランスメンブランス
、?ンを含有する疎水性領域に上線を引いている。シグナルペブチダーゼによる
シグナル配列のブロセ/ングの後、おそらくプロリン特異性アルキニル開裂によ
る追加プロセシングは、図上で印を付1すた27および28の位置のフルキニン
間で起こる。それゆえ、成熟タンパク賀のアミノ末端はRPESK、 、 、で
始まる。アスパラギン連結が可能である糖結合部位は下線を引き、コンセンサス
ポリアデニル化領域は太文字にしである。Rag/Sa□での推定のトロンビン
レセプター開裂部位もまた印をつけである。
上記のように、図2は、細胞膜におけるトロンビンレセプターの配置図を提供す
る。図2に示されるように、無傷の、および不活性化のトロンビンレセプターの
アミノ末端の細胞外の伸長は、トロンビンにより開裂され、新しいアミノ末端を
さらし、本明細書中で“活性化ペプチド”と称される短いレセプター断片を遊離
する。次いで、新たにさらされたアミン末端は、アゴニストとして機能し、トロ
ンビンレセプターの未だ不確定な領域に結合し、そしてそれを活性化する。それ
ユニ、トロンビンレセプターは、チモーゲン−酵素の変換ニ類似のメカニズムに
より活性化される。それゆえ、7つのトランスメンプラン領域を含有する他のレ
セプターのようなトロンビンレセプターは、S42/FJ3の天然体N−末端を
有するそれ自身のりガントを含有する。
トロンビンレセプターをコードするヒトcDNAを利用することにより、対応す
るマウス型を検索することが可能になる。
高い相同性の度合いは、開裂部位および陰イオン性外部部位の結合ドメインに示
される。これらの配列のお互いとの、およびヒルジンの陰イオン性外部部位の結
合ドメインとの相同性が図3に示される。
友と!L互
5et−Phe−Leu−Leu−Ar−Asn−NFt 5FLLRN−NH
のムパラメチルベンズヒドリルアミン樹脂塩酸塩(0,5+*+so1合成、
0.77 i+eq/g、Applied Biosystems、Foste
r ctty、c^) は、N−メチルピロリジノン(NMP)中のジイソプロ
ピルエチルアミノ(DIEA)を中和させ、続いて洗浄し、■−ヒドロキシベン
ゾトリアゾールエステルと結合した要求されるアミノ酸を加え、Applied
Biosystems社製の431A peptide 5ynthesjz
erを用いて順序正しく導入した。Boa−アミノ酸は次の側鎖の保護を有して
いた: 5er(OBzl)およびArg(Tos)。完全ペプチド樹脂の開裂
をFIF/アニソール/メチルエチルスルフィド(56/6/1(V/V))で
行い、粗ペプチドを与えた。その粗ペプチドを0.1%トリフルオロ酢酸(TF
A)含有の勾配をかけたアセトニトリル−水を用いてCI8逆相液相クロマトグ
ラフィーにより精製した。
因MP+3−
生型およびパ 型トロンビンレセプ9−cRNAヲる卵 上の“新しいアミノ末
”ペプチドのアゴニスト活性
野生型トロンビンレセプターcRNA (WT) 5 ngあるいはアミノ酸置
換R41A (R41A)を有する変異型トロンビンレセプターヲ:I−トスる
cRNA 5 ngで卵母細胞にマイクロインジェクトした。表示は、上記のよ
うにトロンビンに対するそれと同様である一−41位でアラニンがアルギニンと
置換する。次ニ、未注入の卵母細胞あるいはトロンビンレセプターeRNAを発
現スる卵母細胞を48時間培養し、トロンビンあるいはペプチド誘導46 Ca
遊離を上記のように測定した。候補アゴニストを飽和濃度で加えた: 250
pMのトロンビンおよび25μ闇の“新シいアミン末端”ベプf l’ 5FL
LRNPNDKYEPF (SFL、Lペプチド〉。対照ベブf l’ FSL
LRNP!IDKYEPF (FSLLペプチド)をIOoμMで加え、応答を
誘起しなかった。表1に示されたデータは、3回反復測定の平均値+/−SEM
を示す;これらの結果は、3つ、あるいは4つの別々の実験で得られたデータを
表す。
WT ”5FLL″ へ07°チ)” 40 p14 32WT ”5FLL”
ヘfjビ 200 pH42R41A トロ〉ジン 0
R41A ”;FLL” へoフ’fj” 200 jlM 53アゴニスl−
5FLLペプチドは、未注入の卵母細胞に対して活性を有しない(未掲載)。ア
ゴニスト誘導4 S Ca遊離よりむしろ電圧固定された卵母細胞内のアゴニス
ト誘導内部電流をエンドポイントとして使用したとき、定性的に同一の結果が得
られた。
(以下余白)
寒亘皇−土
ハ の ノおよび 集およびマイトゲン に・する“新しいアミノ末端”ペプチ
ドのアゴニス二1皿
洗浄された血小板を調製した。これは、Baenzinger、 N、G。
、 Meth Enz (1974> 31+149−155; およびCha
ro、1.F ら、LCltn Invest (1977> 53:855−
873に記載されている。アゴニスト誘導応答を上記のように評価した。
1.10.20.100あるいは200μMペプチド5FLIJNPNDKYE
PF“5FLL”ペプチド、あるいは20 nMトロンビンに応答した血小板凝
集を発光血小板凝集針(lulliaggregometer)で測定した。
その結果を図4Aに示す。
表示の最終濃度の“新しいアミノ末端”ペプチドに応答した血小板ATP分泌も
、発光血小板凝集測定法により続いて測定した。その結果を図4Bに示す。
図4に示されたデータは、各アゴニスト濃度に対して3回得られた凝集あるいは
分泌の応答を表す実測の軌跡であり、5つ以上の別々の実験において得られた結
果を表す。100%凝集は、1分で飽和濃度のトロンビンに応答して起こる凝集
として任意に定義される。100%分泌は、飽和濃度のトロンビンに応答して起
こる最大応答として任意に定義される。′新しいアミン末端”ペプチドは、図に
示されるような両アッセイにおいて、100μM7s度で20μMトロンビンと
同等に活性である。
対照ペプチドFSLLRNPNDKYEPFおよびLLRNPNDKYEPFは
、 200μMという高い濃度では両方とも活性が゛ながった(未掲載)。
追加の測定において、アゴニストペプチドのマイトゲン効果をCC1,−39細
胞を用いて実証した。線維芽細胞系CCL−39を無血清培地中で静止させ、次
いで、トリチウム標識チミジンの存在下、候補アゴニストで48時間処理する。
次に、標準方法を用いてDNAへの標識の取り込みを、図5中のcp冒として示
されるTCA−不溶性活性として測定した。図に示されるデータは、6回反復測
定の平均値のプラスあるいはマイナスの95%信頼限界を表す。
図に示されるアゴニストは以下の通す:なしく無血清);
10%胎児ウシ血清(10% Fe2) ;100 nM a−トロンビン(a
−T) ;配列5FLLRNPNDKYEPF+7) l、 10あるいは10
0μM7ゴー14トペプチド(NTP) ;
100μM“スクランブルされた(scra+*bled)″アゴニストペプチ
ド、これは、FSにスクランブルされたN−末端を有する前ぎ己のもの(アゴニ
ストペプチド)である( FSLL)。
図5に示されるように、100μMのNTPは、生育に有意な刺激を与える。ア
ゴニストの最初の2残基の位置を単に交換することは、活性の喪失を引き起こす
。それゆえ、アゴニストペプチドは、血小板凝集を刺激し、モして線維芽細胞の
増殖を刺激することに有用であり、傷の治療の応用に有用である。
皿ハ 集アゴニスト
上記の血小板凝集アッセイを用いて、50%最大凝集を誘起するために必要な種
々のペプチドの濃度を洪11定した。EC5@とじて示される得られた値をマイ
クロモル単位で表21こ示す。
ペフ−+p ECs。 (μよ4)
L 5FLL団PにKYE 6 、6
2、5FLL圏pにに6.3
3、5FLLRNPN 7・6
8、 Ac−5FLLRNPNDYKE 不述作9、 Ac−FLL圏PNDK
YEPF 79610、FLLRNPNDKYEPF ネジ占千!14、[3−
子トラしドロアう/4tし ] −FLLR−N)I2 100015、5(N
−MaPhelLLRNPNDKYE 1秀+rh20、 [+x しq +V
)−FLLR−NH2200021[2−Meブ’4−’l い) ] −FL
LR−FJ’)(2150022、(lL?i7 0rnl−FLu−n2 W
A23、[N−MeSerl−FLLRNPNDKYE 85024− [D−
5er]−FLLRNPNDKYE 17225、 CFLLR−NH2193
,026、(S−MeCyglFLLRN−NH2129,227、[b−AI
JI]−FLI、R−NH2992B、 GFLLR−N’H27,3
315ALL心牙ヰD罵 不免I穫
32、 5(D−PhalLLRNPNDKYE 7F−5古′r133 、5
LLLR−N’H2杉1を電34、5YhLR−皿2288
35、5(No2Phe)LLR−N’H225039、5(Cha)LLR−
NH214040、S (Na1) LLR−N’)(2’ 241 S(OM
eTyrルLR−N’H24642、5(pclPhalLLR−NH2843
、S (Thil LLR−聞27・644 、 SF (D−Leul LR
NPNDKYE /T ;tan45.5FCD−人1a)LR−NH2Tシヨ
′1″F−46、5F(b−A1alL鮒−N1(2ネジ↓lj電47、SF(
入ib+LRN−N′H27F−シレ14’3− 5FDLR−NH2T−’
牛i49、 SF(N−M@LaulLR−NH2〉1OOO50、SF’!!
I、RN−間240.551 5FALRNPNDKYE 20.752、5F
WLR−N’H224
53、S FFLR−N′H23,4
54、5FFL升−間21.5
55、 SF(PhgルR−N’H26,756、5FPLR−N)(222
57、5FGLR−NH295
58、5FRLR−N)(27,4
59、5FYL闇−N)(24,9
60、SFFLLRN’H25,9
61、5F(Cha)LR−NH21562、5F(Cha)LRN−柑21.
363、5F(Tie)LRN−N’H211364,5FL(D−Leu)R
NPNDKYE %禿rt%6 B −S Fja−■2 146 、473−
S FL (Na1) 圏−■2 7 、574、5FL(ChalR−聞2
6.075、 !9F(Cha) fChal圏−間21.エフロ、5F(Ch
a)(Cha)LRNPNDK 5.477、5FT=LX3N−N′H2屏シ
訃tlz78、5FLL(D−紅g l −N’h2 ”” ’(工・人壬牟f
3〕
衷m
トロンビン 斉ペプチドによる
トロンビン ハ 活 の
本発明の3つのアンタゴニストペプチドである、LDPRPFLLRNPNDK
YEPFWEDEEKNES (LDPRPペプチド)、1”PRPFLLRN
PNDKYEPFWEDEEKNES (F“PRPペプチド)、およびLDP
RPFLL (短小化LDPRPペプチド)を、トロンビン誘導血小板活性化を
阻害する能力について試験した。トロンビンを候補となる阻害ペプチドと共に、
5分間インキュベートし、次いでその混合物を洗浄した血小板に加え、血小板活
性化を発光血小板凝集法によって血小板ATP分泌として測定した。上記混合物
は全容1120μmのリン酸緩衝生理食塩水中で、上述の標題「アッセイ」の記
載に記載されるように調製されおよび懸濁された血小板480μlに加えた。候
補ペプチドは、種々の濃度で用いた。この結果を図6A、6B、および6cに示
す。ATP分泌は、候補ペプチドの非存在下10nM)ロンビンによって発生し
た平均蛍光/グナルに対する百分率で表示した。示される図は、3回の反復実験
を行って得られた結果の代表例である。
図6Aは、LDPRPペプチドに対する結果を示す。これは、約500nMのI
c5.を示す。LDPRPペプチドは、開裂部位および推定のトロンビン結合部
位の両方を表す配列を含む。図6Bは、短小化LDPPPペプチドに対して得ら
れた結果を示す。IC3llは、約200μMである。
しかし、図60に示されるように、別の形の推定の開裂部位および推定の結合部
位を含むF”PilPペプチドは、約200nMのIC6@を示す。従って、こ
のペプチドは、LDPRPペプチドまたはその短小化形のいずれよりもより有効
なアンタゴニストである。
実m
トロンビンレセプターアンタゴニストペプチドの =M r−Phe−Cha−
Cha−Ar −Asn−Pro−Asn−As −L 5−0)1のムN−a
−Boc−ε−(CI−CBZ)−Lys−0−Paw−樹脂(0,5+t+i
ol、 0.70meq/g、 Applied Biosystems、 F
oster C1ty、 CA)を出発物質とし、BaO基をTFAで除去し、
中和して、洗浄した。そして必要なアミノ酸を、ApHied B!osyst
ems社製の431A peptide 5ynthesizerを用いて、1
−ヒドロキシベンゾトリアゾールエステルとして結合することにより、配列に加
えた。ペプチドを樹脂から切断し、実施例3に記載のように逆相クロマトグラフ
ィーによって精製した。
類似的に合成した候補ペプチドを、上述の血小板活性化/凝集アッセイにおいて
試験し、トロンビンの存在下に種々の濃度で加えた。活性化または凝集の50%
阻害を生じた濃度をIC5Bと称し、試験した種々のペプチドに対して、表3に
マイクロモル単位で示す。
(以下余白)
表3に示されるように、ロイシンにChaおよびAsn残基にt、ySのような
アミノ酸の置換が、アンタゴニスト活性を改良する。
支五匠工
活部トロンビン・・ の生
オリゴヌクレオチド特異的変異誘発(Kunkel、 T、^、、う、Meth
Enz mol (1987)■+367−383)を用いて、Bluesc
riptSK−プラスミドベクター系(Stratagene、 La Jol
la、 CA)にクローン化すれた天然プロトロンビンcDNA噺で、活性部位
の残基の置換5205AおよびD99N/5205Aを生成した。DNAシーク
エンスにより確認した後に、トロンビン活性部位および天然プロトロンビンcD
NAにおいて所望の変異(類)を有するプロトロンビンのDNAコーディングを
、pBJ1発現ベクター(pcDL−SRα296由来) (Takabe、Y
、、ら、Mol Ce1l Biol (1988) 8:466−472)に
サブクローン化し、pSV2DにおけるDHFR選択マーカーを用いて(Sab
ramani、 S、、ら、Mol Ce1l Biol (19’81) i
:854−864)、リボフエクンgン(1ipofection)により(F
elgner、P、、ら、Proc Natl Acad Set USA (
1987) 84ニア413−7417)、ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHF
R)−マイナスCll0細胞に同時トランスフェクトした。安定なトランスフェ
クト体を単離し、遺伝子増幅を80nMメトトレキセート中で行った。
組換えプロトロンビンの生産をELISAおよびウェスタンプロットにより測定
し、最も高収量のクローンを生育させて、MEMのα−ヌクレオシド欠乏培地で
24.000c+*2の表面を有する細胞rractoryJ (Nunc、
Inter Med社、 Neperville、 IL)中で培養した。上記
の培地は、80nMのメトトレキセート、100単位/llのペニシリン、10
0μg/i+1のストレプトマイシン、25+mMのHepes緩衝液、5μg
/mlのビタミンに、 0.2mg/lのプロリン、および10%透析ウシ血清
を含有する。充分に増殖したとき、培地をすべて除去し、全増殖表面をリン酸緩
衝生理食塩水で6回洗浄して、夾雑するウシのプロトロンビンおよびトロンビン
を除去し、そして細胞をMEMのα−ヌクレオシド欠乏培地で36−48時間培
養した。この培地は、100単位/mlのペニシリン、tooμg/mlのスト
レプトマイシン、25mMのFlepes緩衝液、5μg/■1のビタミンに、
0.2mg/i+1のプロリン、1μg/mlのインシュリン、および5μg
/+olのトランスフェリンを含有する。
調製培地から遠心分離および濾過によって細胞残渣を取り除き、水で11に希釈
し、lomMのTris−11cI、 pH7,4、および201Mのクエン酸
(最終濃度)にして、1%(v/v)S−セファロースと4℃で一晩攪拌した。
S−セファロースビーズを遠心分離によって除去し、調製培地を再濾過し、1%
(v/v)Q−セファロースと4℃で一晩攪拌した。次いで、Q−セファロース
を10m1カラムに採集し、600++MのNaCl、10mMのTris4C
I、 pH7,4,0,5%のPEG6000で1mlの画分て溶出し、抗ヒト
トロンビン抗血清を用いてウェスタンプロットにより同定される組換えトロンビ
ンを含む陽性の画分を得た。
陽性の両分をプールし、150mMのNaCl、10mMのTris−HCI、
pH7,4,0,5%(7)PEG 6000中ニ5205A変異プロトロン
ビンが100μg/曽lの濃度になるように希釈し、そして既に記載されるよう
に(Krishasva+ey、S、、ら、J Biol Che+a (19
87) 262:3291−3299) 、プロトロンビナーゼ複合体で1時間
処理した。次いで、pHをIMノFIC1r 7.0+i:変え、5205Aま
た1tD99N/5205A変異トロンビン含1i1i&を約1.000倍モル
過剰の(p−7ミジノフエニル)−・メタンスルフォニルフルオライド(APM
SF)で処理し、調製物に夾雑し得るXa因子および任意のウシトロンビンをM
iFした。APMSFはセリン依存性の不可逆的なトロンビンアンタゴニストで
あり、これはp)17.0では天然のトロンビンを急速に不活性化するが、pH
8,0ではその半減期が10−3秒でしかない。この理由のために、APMSF
処理された変異トロンビン調製物のpHを、次いで8.0に15分間変えて、全
APMSFを除去した。
変異トロンビン含有溶液を、次いでlNHClの添加によりpH6,0に変え、
1%(v/v)S−セファロースと4℃で一晩攪拌した。このS−セファロース
を10mlカラムに採集し、150mMのNaC1,10mMのMES、 pH
6,0で洗浄し、続いて1mi画分に60hMのNaCl、10■閘のMES、
pH6,0,0,5%のPEG 6QQOで溶出した。陽性の画分を抗ヒトト
ロンビン抗血清を用いてウェスタンプロットによって同定し、組換え5205A
またはD99N/5205A )ロンピン調製物の濃度および純度をクーマシー
および銀で染色した5DS−PAGEゲルによって測定した。本研究で用いた変
異トロンビンの調製物は、銀染色5DS−PAGEゲル上で均一であった。
(以下余白)
大m
フィブリノーゲン アッセイ
フィブリノーゲン凝固活性を、標準のFibro 5ysteρ凝固タイ? −
(Fisher 5cientific社、 Springfield、 NJ
)により、種々のフィブリン濃度でフィブリン凝固を生成するのに必要な時間と
して測定した。全てのフィブリノーゲン凝固反応は、150mMのNaCl、2
0ffiMのTrisSpH7,4、lomMのCaCl2.0.5%のPE0
6000中の全容量300μl中で、37℃で行い、フィブリノーゲンの最終濃
度を3.3B/mlとした。標準WTおよび組換えWTは共に同一の曲線を示し
た。例えば、5μMでは、凝固時間は10秒である。5205AおよびD991
J/5205Aのいずれも凝固を誘導し得なかった。
太m
ハ ATP 必および岐1恋旦叉
洗浄した血小板を上述のように調製し、2!IMのマグネシウムおよび1mMQ
カル/ウムを有する改変したTyrodeの緩衝液、pH7,4中で、10”血
小板/+alの濃度で懸濁した。血小板の全ての研究は、20μmのCh ro
llIo l ume”試薬(Chronolog Corporation社
、 Havertovn、 PA)を有する全容1500μl中で行った。血小
板のATP分泌および凝集を、 Chronolog dual−channe
l lu+miaggregometer (Chronolog Corpo
ration社、 Havertovn、PA)で1それぞれ蛍光と光透過とに
おける変化を測定することにより、個別に定量した。血小板を300rpI11
で攪拌し、アゴニストを速くかつ均一に分散させた。
500μlの血小板を15分間37℃で、所望の最終濃度を与えるヨウナ、60
0mM(7)NaCI、 10s105M17)、 pF[6,oSO,S%C
DPEG 6000緩衝液中の希釈された3205A貯蔵液18μmと、または
18μmの緩衝液のみとインキュベートシ、次いで天然トロンビン(最終濃度1
■M)を投与した。血小板ATP分泌および凝集を、トロンビン添加後30秒間
測定した。血小板ATP分泌データは、緩衝液で前処理した血小板に1mMの天
然トロンビンの添加後30秒で得られた蛍光シグナルとして定義される、最大に
対する百分率として表示した。この結果を図7に示す。各点は3回の反復測定の
平均値を示し、3回の反復実験の典型例である。図示されるように、5205A
トロンビン濃度が上昇すると、トロンビン誘導血小板分泌の阻害が増加する。同
様の結果が、D99N/5205A変異トロンビンを用いて得られた。
さらに測定を行ったところ、400nMの5205A トロンビンにおいて、天
然トロンビンに比べて、血小板の投与反応の結果が約11og右にシフトするこ
とが示された(図8)。この測定では、 600mMノNaCl、1011M(
7)MES、 pH6,0,0,5%ノPE06000緩衝液中で5205Aを
最終濃度400nMI:した5205A 18μ+、または同量の緩衝液のみ(
固体系)を、血小板SOOμlと、15分間37°Cでインキュベートした。次
いで、指示した最終濃度のαトロンビンで血小板を刺激し、血小板ATP分泌お
よび凝集をトロンビン添加後30秒間行った。示されたデータは、血小板ATP
分泌の初速度、特にアゴニスト添加後30秒以内および凝集が検出される前に生
ずる血小板ATP分泌の最大速度を示す。従って、報告された血小板ATP分泌
速度によりアゴニスト誘導反応が示されるが、凝集誘導反応は示されない。3回
反復実験から得られた曲線を図5に示す。ここでの任意の1単位は、ATP標準
を用いた検量に基づくと、1秒当り放出されるATP量の33pmoleに相当
する。
さらに実験を重ねたところ、5205A l−ロンピンは天然トロンビンに誘導
される血小板分泌の割合を阻害することが示された。血小板を種々の濃度のS
205Aとともに予めインキュベートし、次いで天然トロンビン(最終濃度1n
M)で刺激した。凝集により誘導される分泌を妨害するために、本実験での血小
板を最終濃度が2X107血小板/+*lになるように懸濁し、天然トロンビン
を加えた後に攪拌しなかった。この条件下では、血小板は凝集しないが、トロン
ビンと反応してATPを分泌した。
血小板分泌速度は上述の任意の単位で表した。図9は血小板分泌曲線を示し、3
回反復実験で得られた結果を表す。コントロール曲線(OnM 5205A ト
ロンビン)で見られる蛍光の減少は本アッセイに特徴的であり、ルンフェラーゼ
の最終生産物阻害を表す。
しかし、52Q5A )ロンビンは、アゴニストペプチドまたはカルシウムイオ
/フォアでの刺激により血小板に誘導されたATP分泌を阻害しない。
(以下余白)
支嵐一旦
隨庄旦且困
トロンビンレセプターアミノ末端伸長の部分を表すペプチドを免疫原として用い
、ポリクローナル抗血清およびモノクローナル抗体を調製した。
PE5KATNATLDPRSFLLCヘプチド(開裂部位ペプチド)およびY
EPFWEDEEKNESGLTEYCヘブチト(アニオン外部部位トメインヘ
プチド)を用いて、抗体を生産した。これらの抗血清を、上述の血小板活性化7
ノセイにおいて、アンタゴニストとして作用を試験した。いずれもが活性化を阻
害するのに有効であった。アニオン外部部位ドメインペプチドであるAb104
7と免疫反応性のポリクローナル抗体調製物を、トロンビンを加える前に1nM
の濃度で血小板とインキュベートし、血小板を加えた。Ab1047を結合する
ペプチドすなわち「ペプチド36o」の添加により、阻害が生じなくなった。l
:100希釈でのAb1047は、血小板の凝集および活性化をほとんど完全に
阻害する。
レセプターの開裂部位および推定アニオン結合外部部位を含むPE5KATNA
TLDPRSFLLRNPNDKYEPFlfEDEIJNESGLTECヘブ
チドもまた用いて、モノクローナル抗体を阻害する有効なレセプターを調製した
。この4o残基のペプチドは、天然配列のカルボキシル末端にCys残基を付加
されており、チオール特異的試薬である1−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロ
キシスルホスクシニミドエステル(Sulfa−Mis、 Pierce Ch
emical Co、)を用いて、Cyst基によりキーホーシリ/ベットヘモ
シア= 7 (KLH) ニ共有結合した。ペプチド−KLH結合体の透析の後
、この物質を用いて、3匹のBALB/cマウスを免疫処理した。各マウスから
得られた肺臓細胞をP3X細胞と融合し、ハイブリドーマのパネルを形成した。
これらのハイブリドーマから得られる上清液を、免疫処理に用いた天然の40残
基ペプチドおよびELISAアッセイで配列の長さを4o残基に拡げた15残基
ペプチドと交叉反応する能力についてアッセイした。IgG特異的クローンのみ
をさらに研究した。ポジティブなハイブリドーマを、マイクロタイタープレート
シェーカーアッセイで、トロンビン誘導血小板凝集の阻害の能力について試験し
た。最終的に、ポジティブなハイブリドーマを、塩濃度を増加して洗浄した条件
下で、40残基ペプチドを用いて、ELISAアッセイで再びアッセイし、見か
け上親和性が高い6つのハイブリドーマを選択した。この6つのハイブリドーマ
を限界希釈によりサブクローン化し、4−2.10−6.3I−2,33−1,
6トI、および62−5クローンを得た。
各クローンを、腹腔内にマウス当たりlXl0”細胞を注射することにより腹水
を生産した。IgGを豊富に含む腹水をプロティンA−セファロースを用いて精
製した。これはIgGの治療可能性がIgMよりも太きいからである。これらの
精製モノクローナル抗体のトロンビン誘導血小板凝集の(アゴニストとしてトロ
ンビンを用いる)阻害に対する能力を洗浄した血小板で評価して、その結果を表
5に示す。これらのMoAbについてのIC58は、2.5−20u g/ml
の範囲の精製1gGを示した。
紅
による ハ の且
FIG、3
FIG、4A
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FIG、 48 FIG、 4C
聞dつ
(y、(全科−1メ%) デ!tdffiB−+贋(21転′1メ墜) ・’#
”Sc4工■進・トヅ)−o’>ピ゛ン
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国際調査報告
フロントページの続き
(51) Int、 C1,” 識別記号 庁内整理番号CO7K 7102
7106 8318−4H
C12N 1/21 7236−4B
C12P 21102 8214−4B21108 8214−4B
GOIN 33153 L 8310−2J//(C12N 1/21
C12R1:19)
(81)指定国 EP(AT、BE、CH,DE。
DK、ES、FR,GB、GR,IT、LU、MC,NL、SE)、0A(BF
、BJ、CF、CG、CI、CM、GA、GN、 NiL、MR,SN、TD、
TG)、AT、 AU、 BB、 BG、 BR,CA、 CH,C3,DE。
DK、 ES、FI、 GB、 HU、JP、 KP、 KR,LK、LU、M
G、MN、MW、NL、No、PL、RO、RU、 SD、SE
FI
(72)発明者 コウリン、ショーン アール。
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94131サンフランシスコ、レイク フォ
レストコート41
(72)発明者 スカポロー、ロバート エム。
アメリカ合衆国 カリフォルニア 94002ベルモント、ベルモント キャニ
オン
ロード 2544