JPS63258895A - ヒンジペプチド、その製造法及びその合成免疫原製造への使用 - Google Patents

ヒンジペプチド、その製造法及びその合成免疫原製造への使用

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JPS63258895A
JPS63258895A JP63080271A JP8027188A JPS63258895A JP S63258895 A JPS63258895 A JP S63258895A JP 63080271 A JP63080271 A JP 63080271A JP 8027188 A JP8027188 A JP 8027188A JP S63258895 A JPS63258895 A JP S63258895A
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peptide
cys
hinge
formula
pro
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JP63080271A
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エリツヒ・ヴンシユ
ルイス・モロダー
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    • C07K16/06Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies from serum
    • C07K16/065Purification, fragmentation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • A61K39/00Medicinal preparations containing antigens or antibodies
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    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S530/00Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof
    • Y10S530/866Chemistry: natural resins or derivatives; peptides or proteins; lignins or reaction products thereof involving immunoglobulin or antibody fragment, e.g. fab', fab, fv, fc, heavy chain or light chain

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】 本発明は新規なヒンジペプチド、その製造法及びその合
成免疫原製造への応用に関うる。
合成部分的配列によるプロティン・リゾチミンについて
の5ela作業グループの研究1)R。
Arn0n及びM’、5ela (1989) Pro
c、 Nat1%Acad 。
Sci 、 tlsA 62.163−170;(2)
 R,Arnon、E、Maron。
M、5ele及びG、B、^nfinsen(1971
) Pro、Natl 、Acad。
Sci、USA 68.1450−1454 )は、感
染性のない代用ワクチン製造のためにウィルスエンベロ
ツブ・プロティン又は細菌毒の部分配列であってこれら
の病原体の抗原部に相当する部分配列の可能な使用にラ
イての以後の研究((3) M、5ela(1974)
 Bull。
In5t、Pa5teur 72.73−86;(4)
 R,A、Larner (19112)Nature
 (London) 199.592;(5) M、5
ele (1983)Biopolymers 22.
415−424 )のための基礎を成した。この種の合
成ワクチンは、T−及びB−細胞レベルに対する持続性
免疫応答に関して天然の病原体の免疫原(immuno
gene)ポテンシャルを模倣しかつTh−及びB−細
胞を誘発する決定基を完全に排除する(exprimi
eren)はずである。
現在これらの試みの一般的方法はプロティンの抗原配列
範囲の合成ペプチド配列と担体プロティンとの又は何倍
も強い免疫原語特性のポリマー化合物との橋かけ反応剤
による結合に基いている。
この関係において特異性橋かけ反応剤に関心が高まって
おり((7) V、C,5tevens(1986) 
 5ytheticPeptides as Anti
gens″CIB^Foundation Sym−p
osium 119. Wiley、Chichest
er pp、200−225 )、これに関連して本発
明者らの独自の研究は著しい進歩を導いた((8) R
,Gelger、L、Morcider E、Wuns
−ch(1984) ”Peptides 1984 
” (IJ、I%agnarson[)^1mquis
t and Wlksell Int、、Stockh
olm pp、 451−456)この種のペプチド/
プロティン接合体はすでに実験動物の免疫用に用いられ
ている。免疫応答は公知の免疫助剤の添加又は組みこみ
によってさらに向上させることができる。
これらの研究は 1)ウィルス−エンベロツブ・プロテ
ィン及び細菌毒の支配的な免疫抗原決定基は立体的に固
定された形の特定のプロティン配列に相当すること及び
2)この種の抗原決定基の担体は単に貯蔵作用に役立つ
のみでなく、Th−及びB−細胞の側の特異性認識のた
めの抗原決定基配列の発現において決定的な役割を果し
もすることという知見((9)展望:5ythetic
 Peptides asAntigens、 CIB
A  Foundation  Symposium 
119゜wiley、chichester、 198
6)を導いた。
西独特許公開公報(DH−AI)−3430894から
は天然のコレラ毒素の下位単位Bの配列の一部に相当す
るポリペプチドを有する高分子担体からなる結合生成物
を包含するコレラ及び熱不安定性大腹菌毒素に抗する合
成ワクチンが公知である。その担体は適切なトキソイド
又は高分子量の合成ポリマーたとえば分子量少なくとも
約50000のアラニン−リシン−ポリマーなどとする
ことができる。
免疫グロブリンのペプチド連鎖(複数)がヒンジ部を介
して互いに結合してあってたとえばIgGのY字形構造
が生じ得るようになることは公知であ゛る。この7字形
が抗原結合の際に必要なIgG分子の可撓性を可能にす
る。
本発明の課題はプロティンの抗原配列範囲のペプチド配
列を結合するためのヒンジ部として使用可能な多様に応
用できる中心分子をもたらすことである。
最終的には中和する諸特性を備えた、再現可能の免疫応
答に関して有効な免疫原の諸要件には確かに病原体(複
数)の抗原決定基1種又は数種をとりこんだ特定構造の
分子の合成によってのみ成功裡に応えることがでとる。
免疫原としてのこの種の合成ミニプロティンの構成のた
めには担体骨組としていくつかの相異なる固定個所の設
けである特定の構造の中心分子が必要である。この種の
骨組分子を本発明者らは今回ヒンジペプチドの形の免疫
グロブリンの一次構造から採用した。これは式I (I) の二重鎖へテロブチツク環状シスチンーペプチドである
。この式中のアミノ酸はすべてL−配列である。四つの
固定個所は任意にN−又はC−末端に三官能性アミノ酸
残基なとりこんで延長でき、選択的に保護され得る。そ
れによって目標を定めての、同−又は相異なる一次構造
のいくつかの抗原決定基の線状又は環状の取りこみが可
能となる。付加的に公知の性格の助剤たとえばムラミル
ペプチド又はアミノ酸の脂肪酸話導体などの共有結合が
随時可能である。
前記式Iの中心分子にはこのペプチドの諸特性に不利な
影響を及ぼすことなしに若干の変更を施こすことができ
る。それでたとえば−個所又は数個所のProアミノ酸
残基を同じ立体配置を保証するアミノ酸残基により代替
することができるので本発明によるヒンジペプチドを一
般式1.a(式中XはPro又は立体的観点からプロリ
ンと同価であるアミノ酸の残基である)をもって表わす
ことができる。
その他の置換も考えられ得る。
原則としてヒンジ部の二重連鎖は“平行”及び“逆平行
”の配置が可能である。平行配置の方が安定でありそれ
ゆえ優先される。
本発明によるヒンジペプチドは比較的小さく堅固である
という利点がある。このことから結果として生じる安定
性がこのヒンジペプチドから構成される免疫原へも伝わ
り、このことがたとえば酵素の安定性に遊離に影響する
本発明によるヒンジペプチドはいくつかの官能基を有し
これらは一部又は全部がそれ自体公知の方法において通
常の保護基たとえばBOC%FMOC(フルオレニン 
メトキシカルボニル) 、Np5(2−二トロフェニル
スルフェニル) 、tau (tert−ブチルエステ
ル及びtert−ブチルエーテル) 、Acm(アセチ
ルアミノメチル)、トリチルにより保護され得る。
理論上は本発明によるヒンジペプチドは天然の免疫グロ
ブリンから分離により作ることができるが、このことは
極端に大きな負担のためのみでなく、まさに合成ワクチ
ン製造により排除さるべき天然起源のワクチン製造の際
の危険と同様の不純分随伴の危険のためからも実施でき
ない。
本発明にとよるヒンジペプチドの合成用にはさまざまな
方法が提供される。
法A(フローシートA) 溶液中での在来のペプチド合成の公知の方法を適用して
((10) )louben−Weyl、 Metho
den derOrganischem Chemic
 Vol、151 / It (E、Wunsch編)
 Gepry Th1ea+e、 Stuttgart
、 1984 )ヒンジペプチドの両頭のペプチド誘導
体!!及びatが作られる。引続いてホスフィンを用い
て■及び■からjert−ブチルチオ残基を還元性に分
1! ((11)L。
Moroder、 M、Gemeiner、 W、Ga
hring、 E、Jaeger。
P、 Thamm及びE、Wunsch (1981)
 Biopolyiess 20゜17−37 ) L
/た後にシスティンペプチドをアゾ・ジカルボン酸誘導
体((12E、 Wjinsch、 S、 Roman
i。
Hoppe−5eyler’ s Z、Physiol
、 ChgmJ63 (1982)449−453 )
と選択的に結合して七ノーシスチンーペプチド■とする
。第2のシスチン橋かけは、今度は文献((13) B
、 Kaa+bera及びL Rittel(1968
) )Ielv、 Chim、 Acta 51.20
61−2064)から公知の方法に従ってペプチド誘導
体■のヨウ素酸化により選択的に作られる。これによっ
て一般式Vのへブチド話導体が入手可能となる。
フローシート°A ヒンジ−ペプチド誘導体の合成方法 A:Rt−Thr
(Rz)−Cys(Acm)−Pro−Pro−Cys
(StBω−Pro−Ala−Pro−ORs   (
II)R4−Thr(Rt)−Cys(Acm)−Pr
o−Pro−Cys(SLBu)−Pro−Ala−P
ro−ORs   (I[I)R+ −Thr(Rt)
 −Cys (Acm) −Pro−Pro−Cys−
Pro−A 1a−Pro−OR=+        
       (IV)Rt−ThrGlg)−Cys
−Pro−Pro−Cys−Pro−^1a−Pro−
OR3+       1             
    (V)R4−Thr (Rz) −Cys−P
ro−Pro−Cys−Pro−Ala−Pro−OR
1法B フローシートB 方法Aの別法としてオクタペプチド屈導体■を在来のペ
プチド合成法に従って作る0両方のtertブチルチオ
基の分離はここでもまたホスフィンを用いる還元により
((11) L、 Morocler、 M、 Gam
e−iner、 W、 Gahring、 E、 Ja
eger、 P、 Thai’I11及びE、 Wun
sch (1981) Biopolymers 20
. 17−37)行なわれる。結果として生じるビス−
システィン−ペプチド誘導体■は空気酸化により1O−
3乃至10−’Mの濃度においてヒンジペプチド誘導体
■に変えられる。双方の連鎖の平行配置はエネルギー上
から望ましく、もっばら式■の生成物が生じることにな
る。このことは方法A(目標ジスルフィド橋かけ)及び
方法Bによるヒンジペプチド製造の比較実験によりて立
証された。
フローシート B ヒンジ−ペプチド誘導体の合成方法 B:RrThr(
Rz)−Cys(SLBu)−Pro−Pro−Cys
(StBu)−Pro−Ala−Pro−ORs  (
Vl)Rt−Thr(Ri) −Cys−Pro−Pr
o−Cys−Pro−Ala−Pro−ORs    
    (W)これらのヒンジペプチドの構造はさまざ
まな分析法たとえば浸透圧測定法による分子量決定、酸
性加水分解及び酵素性分解によるアミノ酸分析、ラセミ
体試験及び高分解度各共鳴分光法によって確認できる。
これらの生成物の単一性はクロマトグラフィーによる分
析試験により立証された。
本発明によるヒンジペプチドは有利に、合成免疫原の製
造に利用できる。
それゆえ本発明は合成免疫原の製造法であって本発明に
よるヒンジペプチドを担体プロティンとして使用しこれ
をそれ自体公知の方法においてプロティンの抗原配列範
囲のペプチド配列望ましくは合成ペプチド配列と結合す
ることからなる合成免疫原の製造法も包含する。
この種の抗原決定基接合体合成を以下にモデルとしての
ガストリン/ヒンジペプチドの例について説明する。
法A(フローシートC) ヒトのリトル・ガストリン・lのノルロイシン−15相
似体の配列6−17のNa及び側鎖が保護してあるガス
トリン−ペプチド■を混合無水物法によってヒンジペプ
チド誂導体Vの両N末端に最良の収率をもって結合した
。2−メチルインドール及びトリフルオル酢酸/2−メ
チルインドールの存在下においてHCAを用いてXから
保護基を分離した後にゲル濾過及びセルロース上での配
分クロマトグラフィーによって所望のガストリン−ヒン
ジペプチド接合体℃が単一の生成物として取得できた。
ド℃を混合無水物法によってオクタペプチド■と結合し
て刈とした。酸性で不安定の保護基の二段階分離及びカ
ラムクロマトグラフィーによる中間生成の後今回は結果
として生じたペプチド誘導休店からホスフィン法に従っ
てシスティン保護基を還元的に除去した。得られたビス
−システィン−ペプチドは空気酸化により上記の濃度で
最良の収率でガストリン−ペプチド接合体℃に転化され
た。
ぎ      × よ 方法A及び方法Bによる生成物は実施された分析測定す
べてにおいて同一と見出された。
ウサギの免疫をこのモデル接合体を用いフロイント助剤
を添加して公知の方法((14) C,M。
Jurkelson、 W、E、Dale、 R,Re
idelberger、 T、E。
Solomon(1986)Reg、Peptides
 15,205−217)に従って実施した。得られた
抗ガストリンー抗血清タイターは在来のガストリン接合
体たとえばガストリン/リボヌクレアーゼ又はガストリ
ン/クシ血清アルブミンを用いて得られた抗体−タイツ
−((8)R,Geiger、 L、Moroder及
びE 、Wtinsch (1984)Peptide
s (U、Ragnarsson編) almquis
t and Wiks−ell Int、、Stock
holm pp451−458)と同等であった。
Pro−Ala−Pro−Of((II b)融点10
0−105℃;[α]  =−2053°乃至(c=1
.メタノール);アミノ酸分#:ThrO,78(L)
 ” Pro 3.93(4)Ala 1.0O(1) Cy
s 1.99(2)ニラセミ体試験: D−Ala O
,4%; D−alro−Thr  1%: D−Pr
1%。
元素分析 C3゜1haN+aO+sS4.H20(1
171,5)計算値: C51,26H6,71N11
.96510.95実測値: C51,48H6,72
N11.59510.76゛)括弧内は計算値 Pro−OH(IIl b) Il bを95%トリフルオルエタノール中でトリブチ
ルホスフィン5当量を用いて還元して(室温において3
時間)収率93%で得られた。
[α]二’=−18.2°乃至[す:、 =−217,
3゜(c = 1 、メタノール) 元素分析 C4゜H85N901152 (912,1
5)計算値: C52,67H7,18N13.l12
57.03実測値: C52,63H7,20N13.
4957.09肚虹肚13.            
  (rV b)ジメチルホルムアミド中でアーゾジカ
ルボン酸ジtertブチルエステル0.5当量を用いて
のIl bの酸化; 収率81%;融点180−185℃(分解);[α]:
=−204.0°乃至[a]   =−243,4° 
(C=180%酢酸) アミノ酸分析: Thr 1.34(2) Pro 7
.92(8) Ala2.00(2) Cys 4.Q
3(4);ペプチド含有量=92% 表」己」皿 (v b) 80%酢酸中のRrb  (c=2xlO−’M)を8
0%酢酸中のヨウ素(5当量、c = I X 12−
’M)へゆりくり滴下する:ペプチド最終濃度LX 1
0−’M @収率ニア4%;融点215−22(1℃(
分解);[α] 冨−321,0”乃至[α]   =
−382,6゜O546 (c=1.80%酢酸) アミノ酸分析: Thr 1.60(2) Pro 7
.83(8) Ala2.00(2) Cys 4.0
0(4);ペプチド含有量:98% ラセミ体試験:D−Ala O,8%HD−alto−
Thr O,8%; D−Pro <1%浸透圧法分子
量測定:実測値Mr= 1.470 理論値Mr= 1678.1 元素分析 0748118N+602゜S4,5H*0
(1,788,2)計算値: C5G、27 N7.1
8 N12.6757.25実測値: C50,20)
17.08812.フQ 57.02五l己1■ [)1−Leu−[Glu (OtBu)]]5−Al
a−Tyr(tBu) −Gly−Trp−N 1e−
Asp (Otau) −Phe−Thr (tau)
 −Cys−Pro−Pro−Cys−Pro−Ara
−Pro−OHI 、  (X b)  混合無水物法
によるVb(1当量)とNp5−Leu−[Glu (
OtBu) ]−A 1a−Tyr(tau)−Gly
−Trp−Nle−Asp (OtBu)−phe−0
)1  (IX )3当量との化学変化及び引続いての
2−メチルインドールの存在におけるN−メチルピロリ
ドン中の)1cILを用いるNp5−分11i1i L
)180でのゲル濾過による精製(溶媒;N−メチルピ
ロリドン)、収率35%。
アミノ酸分析;Asp 2.14(2) Thr 17
6(2)Glu 9.40゜(10) Pro 8.2
2 (8)Gly 2.12 (2) Ala 4.2
0(4)Cys 4.22 (4) Leu 1.86
 (2) Nle/Tyr 4.16(4)Phe2.
18 (2) ;ペプチド含有量二85%(Mr−5,
759,9ジヒドロクロリドとして)。
K五血豆 [トLeu−[Gluls−八1a−Tyr−Gly−
Trp−Nle−Asp−f’he−Thr−Cys−
Pro−Pro−Cys−Pro−Ala−Pro−O
HI 2 (XI b)化合物xbを2−メチルインド
ール(50当量)の存在において、99%トリフルオル
酢酸/アニソール(10:1)で処理する。粗生成物を
Fractogel HW−405でのゲル濾過(溶出
液21M酢酸アンモニウム/2−ブタノール/2−プロ
パツールIOQ:16:1.5.1)N7.2)及びセ
ルロースでの配分クロマトグラフィー(溶出液: 0.
05M酢酸アンモニウム/2−ブタノール/l−ブタノ
ール/2−プロパツール、20:10:4:4 pH5
,5)によつて精製する。
HCJ2加水分解物のアミノ酸分析: Asp 2.09 (2) Thr 1.72 (2)
 Glu 9.59 (9) Pr。
7.93(8)Gly 2.14 (2) Ala 3
.99 (4) Cys 4.24(4)Leu  2
.00(2) Nle/Tyr 3.95 (4) P
he 2.03(2)Trp 1.92 (2):ペプ
チド含有量: 86.6%(Mr−4,789,4)。
XIbをジチオトレイトールでの還元、ヨード酢酸を用
いてのS−カルボキシメチル化の後にアミノペプチダー
ゼM/プロリダーゼを用いて消化させてアミノ酸分析す
る。
アミノ酸分析: Asp 2.09 (2) Thr 
1.84 (2) Glu9.96 (10) Pro
s 6.60(8) Guy 2.OQ (2) A1
63.94(4) Nle/Tyr 3.82 (4)
 Phe 2.Q2 (2)Trp 1.80Leu 
(TRIS−緩衝液重複のため)及びS−カルボキシメ
チル−システィンは測定してない。
°リブロリダーゼもPro−Pro配列を定量的には消
化しない

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I a) (式中Xで表わしてあるアミノ酸残基は相互無関係にP
    roアミノ酸残基であるか又は立体的観点からプロリン
    と同価であるアミノ酸残基を表わす)のヒンジペプチド
    。 2、式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) の請求項1記載のヒンジペプチド。 3、完全に又は部分的に保護してある請求項1又2記載
    のヒンジペプチド。 4、請求項1乃至3のうちの一つに記載のヒンジペプチ
    ドの製造法であって a)在来のペプチド合成の公知の方法を適用してヒンジ
    ペプチドの双方の連鎖のペプチド誘導体R_1−Thr
    (R_2)−Cys(Z_1)−X−X−Cys(Z_
    2)−X−Ala−X−OR_3(IIa) 及び R_4−Thr(R_2)−Cys(Z_1)−X−X
    −Cys(Z_2)−X−Ala−X−OR_5(III
    a) (式中R_1乃至R_5はH又はペプチド化学において
    通常の保護基望ましくは R_1=H;BOC;FMOC;Nps; R_2=H;tBu; R_3=H;tBu; R_4=H;BOC;FMOC;Nps; R_5=H;tBu でありZ_1及びZ_2は一方がAcm又はトリチルを
    、他方がStBuを表わす)を作り次にシステイン残基
    のtert−ブチルチオ−保護基を、ホスフィンたとえ
    ば(C_4H_9)_3Pを用いて還元分離し、連鎖I
    Ia及びIIIaの遊離システイン残基をアゾジカルボン酸
    誘導体たとえばBOC−N=N−BOCを用いて選択的
    に結合してモノ・システインペプチド ▲数式、化学式、表等があります▼(IVa) としこれをそれ自体公知の方法においてヨウ素酸化によ
    り酸化して ▲数式、化学式、表等があります▼(Va) とし次に保護基R_1乃至R_5をそれ自体公知の方法
    で場合によっては選択的に分離するか 又は b)在来のペプチド合成の公知の方法を適用してオクタ
    ペプチド誘導体 R_1−Thr(R_2)−Cys(StBu)−X−
    X−Cys(StBu)−X−Ala−X−OR_3(
    VIa) (式中R_1、R_2、R_3はそれぞれ R_1=H;BOC;FMOC;Nps; R_2=H;tBu; R_3=H;tBu; を表わす)を作り、次にシステイン残基のtert−ブ
    チルチオ保護基をホスフィンたとえば(C_4H_9)
    _3Pを用いて還元分離し、よって生成するビスシステ
    インペプチド誘導体R_1−Thr(R_2)−Cys
    −X−X−Cys−X−Ala−X−OR_3(VIIa
    )を空気酸化によってヒンジ・ペプチド誘導体▲数式、
    化学式、表等があります▼(VIIIa) に変化させこのものから保護基R_1乃至R_3をそれ
    自体公知の方法において場合によっては選択的に分離す
    ることからなるヒンジペプチドの製造法。 5、合成免疫原の製造において請求項1乃至3のうちの
    一つに記載のヒンジペプチドの使用。 6、ガストリン/ヒンジペプチド接合体の合成において
    請求項1乃至3のうちの一つに記載のヒンジペプチドの
    使用。 7、担体プロテインとしての請求項1乃至3のうちの一
    つに記載のヒンジペプチドをそれ自体公知の方法におい
    てプロテインの抗原配列範囲のペプチド配列とまた場合
    によっては免疫助剤と連結する合成免疫原の製造法。
JP63080271A 1987-04-02 1988-04-02 ヒンジペプチド、その製造法及びその合成免疫原製造への使用 Pending JPS63258895A (ja)

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EP87104867 1987-04-02

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