JPS6245207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 雌牛の牛乳産生増大は市場的に相当重要な問題
である、従つて過去において、そのような産生を
増加させるために種々の手段が使用されてきた。
そのような手段としてはホルモン例えば天然牛生
長ホルモン、プロラクチン、カゼイネート物質例
えばナトリウムおよびカルシウムカゼイネート、
サイロトロピン放出ホルモン、甲状腺刺戟ホルモ
ン、サイロキシン、３−ヨードサイロニン、エス
トロゲンおよびプロスタグランジンの投与、食物
的刺戟例えば炭水化物摂取と蛋白質水準の至適
化、脂質代謝とアミノ酸補給の至適化、光のサイ
クルの人為操作、および乳房刺戟およびマツサー
ジがあげられる。

そのような手段は一般には市場的成功を収めて
いない。すなわちホルモン療法には結果が非特異
的であり、結果が不充分でそして短期間であり、
副作用がありそして健康に悪いという問題があ
る。食物の作為は一定でなく、短期間のそして通
常は不充分な結果を与える。光サイクルの人為操
作もまた不足で不充分な結果を与えそして操作が
非常に困難である。更にそのような手段の多くは
費用がかかる。

天然牛生長ホルモンは既知の物質であり、そし
てこれは抽出および精製によつて牛下垂体から得
ることができる。それは種々の純度で得ることが
できるが、勿論純度が高い程その最終生成物はよ
り高価である。高純度天然牛生長ホルモンの使用
はコスト／効果の点で妨げとなつている。

すなわち雌牛の牛乳産生増加のための天然牛生
長ホルモンの使用は天然牛生長ホルモンが非常に
高価であるということ、限定された量でしか得る
ことができないということ、そしてそれから単離
されるべき下垂体腺の多くの副生成物を含有して
いるという重大なる不利点を有している。これら
副生成物または不純物は、比較的少量の生長ホル
モンを与えるために比較的大量の物質を動物に投
与しなくてはならないという点で天然牛生長ホル
モンの投与を不利なものとしている。

牛生長ホルモンは非凝集状態で約21000の分子
量を有しており、そしてこれは下垂体の前葉で産
生される。天然生長ホルモンのインビボ産生は複
雑な刺戟および阻害神経効果の相互作用により制
御されており、そしてインビボにおけるその産生
および遊出を増加することの困難さは以下のこと
から明白である。下垂体の腹側内側核は、生長ホ
ルモン制御のための刺戟部分を含有しており、一
方前二対体部分は阻害機能を有していると提案さ
れている。遊出阻害ペプチドのソマトスタチンは
ペプチド性ニユーロンで検出され、そしてこれは
インビボおよびインビトロ両方において生長ホル
モン遊出を阻止することが示されている。真の生
長ホルモン遊出ホルモンはこれまでに単離されて
はいない。しかし合成ペプチドがインビトロで生
長ホルモンを遊出させることは示されており、こ
のことは生長ホルモン遊出フアクターが可能な存
在であることを暗示している。ドーパミンおよび
ノルエピネフエリンは生長ホルモン遊出および阻
害ペプチド制御における最も重要な神経トランス
ミツターであると考えられている。セロトニンは
睡眠の間の生長ホルモンの遊出に関与しており、
これは非エステル化脂肪酸により生ぜしめられる
阻害に相関している。生長ホルモンの遊出のアミ
ノ酸刺戟はヒスタミンにより仲介される。エスト
ロゲン、アントロゲンおよび甲状腺ホルモンは生
長ホルモンの遊出を刺戟しうる。一方グルココル
チコステロイド、生長ホルモンおよびソマトメジ
ンは遊出を阻害しうる。β−アドレナリン拮抗体
が生長ホルモンの遊出を阻害し、そしてα−アド
レナリン拮抗体が生長ホルモン遊出を誘導させる
という証明もまた存在する。

高生産性乳牛においては、グルコース・ターン
オーバーの大部分（60〜85％）は乳糖の合成のた
めに乳腺により利用される。天然生長ホルモンの
乳汁産生効果は、牛乳産生および乳脂肪の全体的
増大として観察される。生長ホルモン投与の間、
牛乳産生の第一義的刺戟体である乳糖合成は10〜
15％程度の大きさで上昇する。外来性生長ホルモ
ンがどのようにして牛乳産生および牛乳品質を改
善させるかということの詳細な理由はまだ解明さ
れていない。しかしながら二つの第一義的な事項
が外来性生長ホルモン投与の直接的または間接的
証明として生ずることが要求されなくてはならな
い。乳腺は筋上皮性細胞の増殖増大によつてかま
たは以前に存在していたこれら細胞の上昇した生
合成能力によつて、その牛乳合成能力を増大しな
くてはならない。第２に、乳腺の増大したグルコ
ース要求を可能ならしめるために生長ホルモンは
脂肪性組織からの脂肪酸の易動性を上昇させそし
て肝臓における葡萄糖の新生を、増大させる。

天然牛生長ホルモンとは異つて、生合成的に合
成された生長ホルモン例えば組み換えDNA技術
により生成された生長ホルモンはＮ−末端メチオ
ニン基および牛下垂体の抽出および精製の間に通
常除去されないようなその他の高分子量物質を含
有していないことを特徴としている。生合成的生
長ホルモンの製造法は英国特許第1565190号明細
書に記載されている。

本明細書でいう、生合成牛生長ホルモン
（BBGH）なる表現は牛下垂体からの単離以外の
いずれかの手段で製造されたそのようなホルモン
を包含する。すなわちBBGHは組み換えDNA技
術、化学的例えば固体支持体合成およびセルフリ
ー（cell free）合成例えばインビトロ合成により
製造されたものを包含するがしかしこれに限定さ
れるものではない。

本発明は雌牛の牛乳生産性を上昇させるための
BBGHの使用に関する。

本発明によれば、BBGHの雌牛への投与は正常
値以上にそして天然牛生長ホルモンの投与により
与えられる以上に牛乳生産を増加させることが見
出された。

従つて、本発明の目的は天然生長ホルモン投与
またはその他の手段によつて現在得ることができ
る値以上に牛BBGHの投与によつて雌牛の牛乳産
生を上昇させることである。

BBGHは次の既知の一次アミノ酸配列を有して
いる。NH₂−Met−ala−phe−pro−ala−met−
ser−leu−ser−gly−leu−phe−ala−asn−ala−
val−leu−arg−ala−gln−his−leu−his−gln−
leu−ala−ala−asp−thr−phe−lys−glu−phe
−glu−arg−thr−tyr−ile−pro−glu−gly−gln
−arg−tyr−ser−ile−gln−asn−thr−gln−val
−ala−phe−cys−phe−ser−glu−thr−ile−
pro−ala−pro−thr−gly−lys−asn−glu−ala−
gln−gln−lys−ser−asp−leu−glu−leu−leu−
arg−ile−ser−leu−leu−leu−ile−gln−ser−
trp−leu−gly−pro−leu−gln−phe−leu−ser−
arg−val−phe−thr−asn−ser−leu−val−phe
−gly−thr−ser−asp−arg−val−tyr−glu−lys
−leu−lys−asp−leu−glu−glu−gly−ile−leu
−ala−leu−met−arg−glu−leu−glu−asp−
gly−thr−pro−arg−ala−gly−gln−ile−leu−
lys−gln−thr−tyr−asp−lys−phe−asp−thr
−asn−met−arg−ser−asp−asp−ala−leu−
leu−lys−asn−tyr−gly−leu−leu−ser−cys−
phe−arg−lys−asp−leu−his−lys−thr−glu−
thr−tyr−leu−arg−val−met−lys−cys−arg
−arg−phe−gly−glu−ala−ser−cys−ala−
phe−OH。

前記式においては、その分子自体の活性に悪影
響を与えることなく任意のＬ−アミノ酸をそのＤ
−異性体で置換させることができ、そして種々の
アミノ酸を相互交換させることができる。すなわ
ち(1)アラニン、ロイシン、イソロイシン、バリン
およびプロリンは相互交換可能であり、(2)フエニ
ルアラニンおよびトリプトフアンは相互交換可能
であり、(3)セリン、スレオニンおよびチロシンは
相互交換可能であり、(4)アスパラギンおよびグル
タミンは相互交換可能であり、(5)リジン、アルギ
ニン、ヒスチジンおよびオルニチンは相互交換可
能であり、そして(6)アスパラギン酸およびグルタ
ミン酸は相互交換可能である。

更に牛乳産生増加に第一義的に応答しうるの
は、それらの空間配置および他のフラグメントと
の相互関連を含めて全配列の中のある種のフラグ
メントだけでありうると考えられている。すなわ
ち牛乳産生増加の第一義的原因であるこれら「臨
界的」フラグメント以外では、BBGH配列のそれ
以上のアミノ酸または他の物質の相互交換が可能
である。従つて、BBGHの配列の非臨界的部分ま
たはフラグメントにおいては前記(1)〜(6)の群の酸
は群の間で相互交換できるということが容認され
る。更に所望の活性が悪影響を受けない限りは、
BBGHの配列の非臨界的フラグメント中の任意の
酸または酸配列を任意の化学試薬と相互交換させ
ることが許容される。

前述したように、牛乳産生増加のためには全生
長ホルモン分子が必要であるかどうか、またはそ
のような分子のあるフラグメントまたはフラグメ
ントの組合せがそのような増加の原因であるかど
うかについてはまだ知られていない。更にBBGH
の同族体またはそのような類似体の１種またはそ
れ以上のフラグメントまたはそのようなフラグメ
ントの類似体もまた乳牛における牛乳産生を増加
させうると考えられる。従つて、本発明は
BBGH、別個にかまたは組合せで使用される場合
の１種またはそれ以上のフラグメント、およびそ
のような類似体の１種またはそれ以上のフラグメ
ントまたは別個にかまたは組合せで使用される場
合のフラグメントの類似体を含むBBGHの類似体
の投与を雌牛の牛乳産生増加に使用しうることを
包含する。

前述したように類似体は一次BBGH配列または
そのフラグメントにおける任意の変化として定義
できると考えられる。その変化は２個の酸の再配
列の簡単なものかまたは多置換フラグメントの再
配列の複雑なものでありうるし、そしてこれは空
間的考察をも包含しうる。類似体はまたその配列
の一部またはフラグメントの有機または無機分子
の置換もまた包含しうる。例えば豚、山羊、羊お
よび人生長ホルモンはBBGHの類似体である。

生合成的生長ホルモンの製造はここに参照とし
て包含されている英国特許第1565190号明細書に
詳細に記載されている。特に生長ホルモンの単離
と精製を詳記した前記英国特許明細書例８の一般
法を使用して牛生長ホルモンのための核酸配列コ
ードを単離するかまたはそれを化学的に合成する
ことができ、そしてその中に含有されている遺伝
情報を微生物に移すことができ、そしてそこでそ
れは無限に複製しうる。

更に、牛生長ホルモンのクローン化による
BBGHの製造はここに参照として包含されている
「Jounal of Biochemistry」第225巻第16号第521
〜7524頁（1980）に開示されている。更に牛生長
ホルモンのクローン化および細菌におけるその発
現はここに参照として包含されている「Nucleic
Acids Research」第９巻第１号（1981）に開示
されている。

BBGHは所望の薬量を動物の循環系に送るに有
効な任意の方法で雌牛に投与することができる。
従つてこのホルモンはそのような目的に対して知
られている重合体またはその他の媒体中で注射、
注入または埋入させることができ、またはカプセ
ル化されているかまたはされていなくてもよくそ
して吸収改善、安定性改善、効率変化または遊出
パターンまたは速度変化のためにホルモンの生理
学的効果を最大化または制御すべく意図されたも
のでありうる薬物学的に許容されたベース処方物
例えば溶液、乳剤またはゲルの形で任意の便利な
手段で投与することができる。すなわち例えば投
与は経口（錠剤またはカプセルによる）、筋肉
内、腹腔内、皮下、静脈内でありうる。これらは
制御された遊出技術の使用を包含しうるしそして
内的または外的でありうる拡散ポンプ系の使用を
包含しうる。部位選択は考慮すべき事項の中でな
かんずく使用される手段および所望される効果に
依存する。

BBGHは１日当り１動物当り約0.005〜約
200000μｇの薬量で投与することができる。天然
牛生長ホルモンおよびBBGHの両者はバイオアツ
セー技術に基けば同様の活性を示すのではあるけ
れども、そのような薬量は天然牛生長ホルモンを
使用して得られるもの以上の牛乳産生を与える。
外的な牛生長ホルモンの投与により生成されるそ
の他の効果例えば豚およびその他の牧場動物によ
る増大した食肉生産ならびに増加した卵、羊毛お
よび毛皮生産はBBGH投与により更に強化される
と考えられる。

前記の0.005〜200000μｇの範囲内では、特定
の薬量範囲は特定の動物、そのサイズおよびその
健康および栄養状態を含む種々の変数に依存す
る。すなわち望ましい薬量範囲は約0.05〜約
100000μｇ、約0.5〜約50000μｇ、約５〜約
25000μｇ、約50〜約15000μｇ、そして約500〜
約5000μｇである。好ましくはこの薬量は約0.05
〜約50000μｇである。

BBGHの投与は牛においては牛乳産生以上に動
物の健康のその他の観点における上昇例えば増加
した生長を容易ならしめる。更に、動物の牛乳産
生はBBGH以外のフアクター例えばソマトメジ
ン、エンケフアリン、エンドフインその他により
制御されうる。

本発明はまたBBGHおよび動物の生長、一般的
健康および繁殖性に影響しうるその他の物質の組
合せを包含すると理解されるべきである。例えば
BBGHは同時にかまたは逐次的に、サイロキシ
ン、ジエチルスチルベステロール、メランゲスト
ロールアセテート、エンドクリンおよびパラクリ
ンホルモン類、抗生物質、抗コクシジウム剤、駆
虫剤およびその他の治療剤、血流制御剤、食物摂
取刺戟剤および安定性を強化または延長する物質
と組合せて同時にかまたは逐次的に投与すること
ができる。

次の例は本発明の好ましい態様を表わす。本発
明はそれに限定されるものではないことを理解さ
れたい。

例 同一の全般的肉体的特徴を有する12頭のホルス
タイン乳牛が選ばれた。４頭の牛には１日当り
25000μｇの天然牛生長ホルモンの皮下注射が与
えられ、４頭には25000μｇのBBGHが注射さ
れ、そして４頭には25000μｇの賦形剤のみが注
射された。各牛には６日間の間１日１回注射が行
われた。天然牛生長ホルモンおよびBBGHは共に
大約同一の生物学的活性を有していた。

牛乳産生は天然牛生長ホルモンおよびBBGHの
両方によつて通常の水準以上に増加した。賦形剤
を与えられた動物では通常の水準以上には増加し
なかつた。天然牛生長ホルモンを与えられた牛で
は12.2％の牛乳産生の増加が観察された。BBGH
を与えられた牛では14％の牛乳産生増加が観察さ
れた。多重回帰分析によつて天然生長ホルモンと
BBGHとの使用の間に観測された応答性（レスポ
ンス）はこれは95％の確率で有意に異つておりそ
して平行であつた。

前述したようにその他の投与法を前記例で使用
して、約５〜約300日の期間にわたつて活性持続
を制御することができる。前記のその他の薬量水
準の使用は同様の結果を与えると予期される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 牛乳産生を増加させるに有効量のBBGH、
   BBGHのフラグメント、またはその組合せから選
   ばれた物質を牛に投与することを特徴とする、産
   乳増大方法。 ２ 物質は組み換えDNA技術により製造された
   生合成牛生長ホルモンである、特許請求の範囲第
   １項記載の方法。 ３ 物質は生合成牛生長ホルモンのフラグメント
   である、特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４ 量は動物当り１日約0.05〜約100000μｇであ
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 量は動物当り１日約５〜約25000μｇであ
   る、特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６ 量は動物当り１日約500〜約5000μｇであ
   る、特許請求の範囲第５項記載の方法。 ７ BBGHは約21000の分子量を有している、特
   許請求の範囲第１項記載の方法。 ８ BBGHは192個のアミノ酸配列を有してい
   る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ９ 量は牛乳産生上昇に対して同一量の天然牛生
   長ホルモンの使用により観察される上昇よりも有
   効である、特許請求の範囲第１項記載の方法。 １０ 動物当り１日約0.005〜約200000μｇの薬
   量でBBGHを注射する、特許請求の範囲第１項記
   載の方法。