EA045778B1 - NEW INSULIN ANALOGUES AND THEIR APPLICATION - Google Patents
NEW INSULIN ANALOGUES AND THEIR APPLICATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA045778B1 EA045778B1 EA202291308 EA045778B1 EA 045778 B1 EA045778 B1 EA 045778B1 EA 202291308 EA202291308 EA 202291308 EA 045778 B1 EA045778 B1 EA 045778B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- insulin
- seq
- chain
- leu
- cys
- Prior art date
Links
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical class N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 307
- 239000004026 insulin derivative Substances 0.000 claims description 109
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 claims description 85
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 claims description 84
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 claims description 71
- OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N L-tyrosine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 43
- OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N tyrosine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=C(O)C=C1 OUYCCCASQSFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 39
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 36
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 35
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 35
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 claims description 34
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 claims description 34
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 33
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 24
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 23
- 239000008103 glucose Substances 0.000 claims description 23
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 claims description 20
- COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N L-phenylalanine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-QMMMGPOBSA-N 0.000 claims description 19
- COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N phenylalanine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 COLNVLDHVKWLRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 16
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 15
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N Threonine Natural products CC(O)C(N)C(O)=O AYFVYJQAPQTCCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000004473 Threonine Substances 0.000 claims description 15
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 claims description 15
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 claims description 15
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 claims description 14
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 claims description 13
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 206010012601 diabetes mellitus Diseases 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000003259 recombinant expression Methods 0.000 claims description 12
- 108010076181 Proinsulin Proteins 0.000 claims description 11
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 8
- 101000976075 Homo sapiens Insulin Proteins 0.000 claims description 6
- 230000004190 glucose uptake Effects 0.000 claims description 6
- PBGKTOXHQIOBKM-FHFVDXKLSA-N insulin (human) Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H]1CSSC[C@H]2C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)N[C@@H](CSSC[C@H](NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=3C=CC(O)=CC=3)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@H](CC=3NC=NC=3)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)CNC1=O)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC(O)=CC=1)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(O)=O)=O)CSSC[C@@H](C(N2)=O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CCC(O)=O)NC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H](NC(=O)CN)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)CC)[C@@H](C)O)NC(=O)[C@H](CCC(N)=O)NC(=O)[C@H](CC(N)=O)NC(=O)[C@@H](NC(=O)[C@@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)C1=CN=CN1 PBGKTOXHQIOBKM-FHFVDXKLSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 4
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 3
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims 1
- 229940124597 therapeutic agent Drugs 0.000 claims 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 53
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 45
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 45
- 125000003275 alpha amino acid group Chemical group 0.000 description 44
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 41
- 235000002374 tyrosine Nutrition 0.000 description 41
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 35
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 34
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 34
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 30
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 28
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 27
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 22
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 22
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 22
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 22
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 125000000539 amino acid group Chemical group 0.000 description 18
- 235000004554 glutamine Nutrition 0.000 description 17
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 17
- 125000003729 nucleotide group Chemical group 0.000 description 15
- 239000008194 pharmaceutical composition Substances 0.000 description 15
- HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N L-histidine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 14
- HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N histidine Natural products OC(=O)C(N)CC1=CN=CN1 HNDVDQJCIGZPNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 235000014304 histidine Nutrition 0.000 description 14
- 239000002773 nucleotide Substances 0.000 description 14
- 235000013930 proline Nutrition 0.000 description 14
- 235000004400 serine Nutrition 0.000 description 14
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 13
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 13
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 description 12
- 235000005772 leucine Nutrition 0.000 description 12
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 11
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 11
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 10
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 10
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 9
- FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 4-amino-1-[(2r)-6-amino-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-[[(2r)-2-amino-3-phenylpropanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]hexanoyl]piperidine-4-carboxylic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@H](CC(C)C)C(=O)N[C@H](CCCCN)C(=O)N1CCC(N)(CC1)C(O)=O)NC(=O)[C@H](N)CC=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 FWMNVWWHGCHHJJ-SKKKGAJSSA-N 0.000 description 8
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 7
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 7
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 7
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 7
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 7
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- -1 derivatives Substances 0.000 description 6
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 6
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 108091028043 Nucleic acid sequence Proteins 0.000 description 5
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 5
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 5
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 5
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 5
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 4
- HPKSHFSEXICTLI-CIUDSAMLSA-N Arg-Glu-Ala Chemical compound [H]N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(O)=O HPKSHFSEXICTLI-CIUDSAMLSA-N 0.000 description 4
- HAVKMRGWNXMCDR-STQMWFEESA-N Arg-Gly-Phe Chemical compound [H]N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CC1=CC=CC=C1)C(O)=O HAVKMRGWNXMCDR-STQMWFEESA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- KOHBWQDSVCARMI-BWBBJGPYSA-N Cys-Cys-Thr Chemical compound [H]N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O KOHBWQDSVCARMI-BWBBJGPYSA-N 0.000 description 4
- GCDLPNRHPWBKJJ-WDSKDSINSA-N Cys-Gly-Glu Chemical compound [H]N[C@@H](CS)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O GCDLPNRHPWBKJJ-WDSKDSINSA-N 0.000 description 4
- GGRDJANMZPGMNS-CIUDSAMLSA-N Cys-Ser-Leu Chemical compound [H]N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O GGRDJANMZPGMNS-CIUDSAMLSA-N 0.000 description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ITYRYNUZHPNCIK-GUBZILKMSA-N Glu-Ala-Leu Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(O)=O ITYRYNUZHPNCIK-GUBZILKMSA-N 0.000 description 4
- JVSBYEDSSRZQGV-GUBZILKMSA-N Glu-Asp-Leu Chemical compound CC(C)C[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O JVSBYEDSSRZQGV-GUBZILKMSA-N 0.000 description 4
- ATVYZJGOZLVXDK-IUCAKERBSA-N Glu-Leu-Gly Chemical compound [H]N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(O)=O ATVYZJGOZLVXDK-IUCAKERBSA-N 0.000 description 4
- UGVQELHRNUDMAA-BYPYZUCNSA-N Gly-Ala-Gly Chemical compound [NH3+]CC(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCC([O-])=O UGVQELHRNUDMAA-BYPYZUCNSA-N 0.000 description 4
- BUEFQXUHTUZXHR-LURJTMIESA-N Gly-Gly-Pro zwitterion Chemical compound NCC(=O)NCC(=O)N1CCC[C@H]1C(O)=O BUEFQXUHTUZXHR-LURJTMIESA-N 0.000 description 4
- MKIAPEZXQDILRR-YUMQZZPRSA-N Gly-Ser-His Chemical compound C1=C(NC=N1)C[C@@H](C(=O)O)NC(=O)[C@H](CO)NC(=O)CN MKIAPEZXQDILRR-YUMQZZPRSA-N 0.000 description 4
- LJUIEESLIAZSFR-SRVKXCTJSA-N His-Leu-Cys Chemical compound CC(C)C[C@@H](C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)O)NC(=O)[C@H](CC1=CN=CN1)N LJUIEESLIAZSFR-SRVKXCTJSA-N 0.000 description 4
- 102000003746 Insulin Receptor Human genes 0.000 description 4
- 108010001127 Insulin Receptor Proteins 0.000 description 4
- YVKSMSDXKMSIRX-GUBZILKMSA-N Leu-Glu-Asn Chemical compound [H]N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(O)=O YVKSMSDXKMSIRX-GUBZILKMSA-N 0.000 description 4
- NEEOBPIXKWSBRF-IUCAKERBSA-N Leu-Glu-Gly Chemical compound [H]N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)NCC(O)=O NEEOBPIXKWSBRF-IUCAKERBSA-N 0.000 description 4
- GAOJCVKPIGHTGO-UWVGGRQHSA-N Lys-Arg-Gly Chemical compound [H]N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(O)=O GAOJCVKPIGHTGO-UWVGGRQHSA-N 0.000 description 4
- TVHCDSBMFQYPNA-RHYQMDGZSA-N Lys-Thr-Arg Chemical compound [H]N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(O)=O TVHCDSBMFQYPNA-RHYQMDGZSA-N 0.000 description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- FMLRRBDLBJLJIK-DCAQKATOSA-N Pro-Leu-Ala Chemical compound OC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H]1CCCN1 FMLRRBDLBJLJIK-DCAQKATOSA-N 0.000 description 4
- XBWKCYFGRXKWGO-SRVKXCTJSA-N Tyr-Cys-Asn Chemical compound [H]N[C@@H](CC1=CC=C(O)C=C1)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(O)=O XBWKCYFGRXKWGO-SRVKXCTJSA-N 0.000 description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010024078 alanyl-glycyl-serine Proteins 0.000 description 4
- 108010068380 arginylarginine Proteins 0.000 description 4
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 4
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 4
- 238000005277 cation exchange chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000002299 complementary DNA Substances 0.000 description 4
- 108010016616 cysteinylglycine Proteins 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 239000003937 drug carrier Substances 0.000 description 4
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 4
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 4
- 108010057083 glutamyl-aspartyl-leucine Proteins 0.000 description 4
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 108010073093 leucyl-glycyl-glycyl-glycine Proteins 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 4
- 108010029020 prolylglycine Proteins 0.000 description 4
- 108091008146 restriction endonucleases Proteins 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011426 transformation method Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000003670 Carboxypeptidase B Human genes 0.000 description 3
- 108090000087 Carboxypeptidase B Proteins 0.000 description 3
- 239000006137 Luria-Bertani broth Substances 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 3
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 3
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 3
- 239000000556 agonist Substances 0.000 description 3
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 230000021615 conjugation Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 3
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 3
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 3
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 3
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000005720 Glutathione transferase Human genes 0.000 description 2
- 108010070675 Glutathione transferase Proteins 0.000 description 2
- 206010022489 Insulin Resistance Diseases 0.000 description 2
- LHSGPCFBGJHPCY-UHFFFAOYSA-N L-leucine-L-tyrosine Natural products CC(C)CC(N)C(=O)NC(C(O)=O)CC1=CC=C(O)C=C1 LHSGPCFBGJHPCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N L-lysine Chemical compound NCCCC[C@H](N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 description 2
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-LZFNBGRKSA-N Potassium-45 Chemical compound [45K] ZLMJMSJWJFRBEC-LZFNBGRKSA-N 0.000 description 2
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 2
- 241000256251 Spodoptera frugiperda Species 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 2
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 2
- AOIZTZRWMSPPAY-KAOXEZKKSA-N Tyr-Thr-Pro Chemical compound C[C@H]([C@@H](C(=O)N1CCC[C@@H]1C(=O)O)NC(=O)[C@H](CC2=CC=C(C=C2)O)N)O AOIZTZRWMSPPAY-KAOXEZKKSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 2
- 229960000723 ampicillin Drugs 0.000 description 2
- AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N ampicillin Chemical compound C1([C@@H](N)C(=O)N[C@H]2[C@H]3SC([C@@H](N3C2=O)C(O)=O)(C)C)=CC=CC=C1 AVKUERGKIZMTKX-NJBDSQKTSA-N 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000005571 anion exchange chromatography Methods 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 2
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000012136 culture method Methods 0.000 description 2
- 238000012258 culturing Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 2
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- FSXRLASFHBWESK-UHFFFAOYSA-N dipeptide phenylalanyl-tyrosine Natural products C=1C=C(O)C=CC=1CC(C(O)=O)NC(=O)C(N)CC1=CC=CC=C1 FSXRLASFHBWESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 2
- 235000013355 food flavoring agent Nutrition 0.000 description 2
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- BRZYSWJRSDMWLG-CAXSIQPQSA-N geneticin Chemical compound O1C[C@@](O)(C)[C@H](NC)[C@@H](O)[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](C(C)O)O2)N)[C@@H](N)C[C@H]1N BRZYSWJRSDMWLG-CAXSIQPQSA-N 0.000 description 2
- RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N glutathione Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(=O)N[C@@H](CS)C(=O)NCC(O)=O RWSXRVCMGQZWBV-WDSKDSINSA-N 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 2
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 108010012058 leucyltyrosine Proteins 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 235000018977 lysine Nutrition 0.000 description 2
- HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L magnesium stearate Chemical compound [Mg+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O HQKMJHAJHXVSDF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 108020004999 messenger RNA Proteins 0.000 description 2
- 238000007069 methylation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000012510 peptide mapping method Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 description 2
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 description 2
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 description 2
- 229920001184 polypeptide Polymers 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000002864 sequence alignment Methods 0.000 description 2
- 238000001542 size-exclusion chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000699 topical effect Effects 0.000 description 2
- 230000005030 transcription termination Effects 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 208000001072 type 2 diabetes mellitus Diseases 0.000 description 2
- DIGQNXIGRZPYDK-WKSCXVIASA-N (2R)-6-amino-2-[[2-[[(2S)-2-[[2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2R,3S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S,3S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[2-[[2-[[2-[(2-amino-1-hydroxyethylidene)amino]-3-carboxy-1-hydroxypropylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxybutylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxypropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1,5-dihydroxy-5-iminopentylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxybutylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1,3-dihydroxypropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]-1-hydroxy-3-sulfanylpropylidene]amino]-1-hydroxyethylidene]amino]hexanoic acid Chemical compound C[C@@H]([C@@H](C(=N[C@@H](CS)C(=N[C@@H](C)C(=N[C@@H](CO)C(=NCC(=N[C@@H](CCC(=N)O)C(=NC(CS)C(=N[C@H]([C@H](C)O)C(=N[C@H](CS)C(=N[C@H](CO)C(=NCC(=N[C@H](CS)C(=NCC(=N[C@H](CCCCN)C(=O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)N=C([C@H](CS)N=C([C@H](CO)N=C([C@H](CO)N=C([C@H](C)N=C(CN=C([C@H](CO)N=C([C@H](CS)N=C(CN=C(C(CS)N=C(C(CC(=O)O)N=C(CN)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O)O DIGQNXIGRZPYDK-WKSCXVIASA-N 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- APIXJSLKIYYUKG-UHFFFAOYSA-N 3 Isobutyl 1 methylxanthine Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(CC(C)C)C2=C1N=CN2 APIXJSLKIYYUKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000215068 Acacia senegal Species 0.000 description 1
- 235000006491 Acacia senegal Nutrition 0.000 description 1
- 241000589158 Agrobacterium Species 0.000 description 1
- KUFVXLQLDHJVOG-SHGPDSBTSA-N Ala-Thr-Thr Chemical compound C[C@H]([C@@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)O)NC(=O)[C@H](C)N)O KUFVXLQLDHJVOG-SHGPDSBTSA-N 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 description 1
- 241000701022 Cytomegalovirus Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 102000012410 DNA Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108010061982 DNA Ligases Proteins 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588722 Escherichia Species 0.000 description 1
- 241001522878 Escherichia coli B Species 0.000 description 1
- 108091029865 Exogenous DNA Proteins 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 108010010803 Gelatin Proteins 0.000 description 1
- 229930182566 Gentamicin Natural products 0.000 description 1
- CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N Gentamicin Chemical compound O1[C@H](C(C)NC)CC[C@@H](N)[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](NC)[C@@](C)(O)CO2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N CEAZRRDELHUEMR-URQXQFDESA-N 0.000 description 1
- 108010024636 Glutathione Proteins 0.000 description 1
- 229920000084 Gum arabic Polymers 0.000 description 1
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 1
- 102000003839 Human Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108090000144 Human Proteins Proteins 0.000 description 1
- 101100321817 Human parvovirus B19 (strain HV) 7.5K gene Proteins 0.000 description 1
- 206010052341 Impaired insulin secretion Diseases 0.000 description 1
- 241000235058 Komagataella pastoris Species 0.000 description 1
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- 102000003960 Ligases Human genes 0.000 description 1
- 108090000364 Ligases Proteins 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 101710175625 Maltose/maltodextrin-binding periplasmic protein Proteins 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- HUKLXYYPZWPXCC-KZVJFYERSA-N Met-Ala-Thr Chemical compound CSCC[C@H](N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O HUKLXYYPZWPXCC-KZVJFYERSA-N 0.000 description 1
- 102000003792 Metallothionein Human genes 0.000 description 1
- 108090000157 Metallothionein Proteins 0.000 description 1
- 229920000168 Microcrystalline cellulose Polymers 0.000 description 1
- 241001529936 Murinae Species 0.000 description 1
- YBAFDPFAUTYYRW-UHFFFAOYSA-N N-L-alpha-glutamyl-L-leucine Natural products CC(C)CC(C(O)=O)NC(=O)C(N)CCC(O)=O YBAFDPFAUTYYRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930193140 Neomycin Natural products 0.000 description 1
- 238000012408 PCR amplification Methods 0.000 description 1
- 206010033372 Pain and discomfort Diseases 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241001631646 Papillomaviridae Species 0.000 description 1
- 239000001888 Peptone Substances 0.000 description 1
- 108010080698 Peptones Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 1
- 241000589776 Pseudomonas putida Species 0.000 description 1
- 108091028664 Ribonucleotide Proteins 0.000 description 1
- 241000235347 Schizosaccharomyces pombe Species 0.000 description 1
- 235000019764 Soybean Meal Nutrition 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000004098 Tetracycline Substances 0.000 description 1
- RVMNUBQWPVOUKH-HEIBUPTGSA-N Thr-Ser-Thr Chemical compound [H]N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(O)=O RVMNUBQWPVOUKH-HEIBUPTGSA-N 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- PDSLRCZINIDLMU-QWRGUYRKSA-N Tyr-Glu Chemical compound OC(=O)CC[C@@H](C(O)=O)NC(=O)[C@@H](N)CC1=CC=C(O)C=C1 PDSLRCZINIDLMU-QWRGUYRKSA-N 0.000 description 1
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 235000010489 acacia gum Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001042 affinity chromatography Methods 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 description 1
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012870 ammonium sulfate precipitation Methods 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000202 analgesic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004102 animal cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 150000007514 bases Chemical class 0.000 description 1
- 210000000227 basophil cell of anterior lobe of hypophysis Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 108010006025 bovine growth hormone Proteins 0.000 description 1
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012241 calcium silicate Nutrition 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 229940041514 candida albicans extract Drugs 0.000 description 1
- 229960003669 carbenicillin Drugs 0.000 description 1
- FPPNZSSZRUTDAP-UWFZAAFLSA-N carbenicillin Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)C(C(O)=O)C1=CC=CC=C1 FPPNZSSZRUTDAP-UWFZAAFLSA-N 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 description 1
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000003915 cell function Effects 0.000 description 1
- 230000010261 cell growth Effects 0.000 description 1
- 239000013592 cell lysate Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000002759 chromosomal effect Effects 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 238000010367 cloning Methods 0.000 description 1
- 239000013599 cloning vector Substances 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 1
- 229960002433 cysteine Drugs 0.000 description 1
- 210000000805 cytoplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000009615 deamination Effects 0.000 description 1
- 238000006481 deamination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 239000005547 deoxyribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002637 deoxyribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N dexamethasone Chemical compound C1CC2=CC(=O)C=C[C@]2(C)[C@]2(F)[C@@H]1[C@@H]1C[C@@H](C)[C@@](C(=O)CO)(O)[C@@]1(C)C[C@@H]2O UREBDLICKHMUKA-CXSFZGCWSA-N 0.000 description 1
- 229960003957 dexamethasone Drugs 0.000 description 1
- 229960000633 dextran sulfate Drugs 0.000 description 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 description 1
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000004520 electroporation Methods 0.000 description 1
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 1
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 1
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 1
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003925 fat Substances 0.000 description 1
- 235000019197 fats Nutrition 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 102000037865 fusion proteins Human genes 0.000 description 1
- 108020001507 fusion proteins Proteins 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000008273 gelatin Substances 0.000 description 1
- 229920000159 gelatin Polymers 0.000 description 1
- 235000019322 gelatine Nutrition 0.000 description 1
- 235000011852 gelatine desserts Nutrition 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 229960002518 gentamicin Drugs 0.000 description 1
- 229960003180 glutathione Drugs 0.000 description 1
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 101150023479 hsdS gene Proteins 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 238000005805 hydroxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 201000001421 hyperglycemia Diseases 0.000 description 1
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 238000007918 intramuscular administration Methods 0.000 description 1
- 238000007912 intraperitoneal administration Methods 0.000 description 1
- 238000001990 intravenous administration Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside Chemical compound CC(C)S[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O BPHPUYQFMNQIOC-NXRLNHOXSA-N 0.000 description 1
- 239000007951 isotonicity adjuster Substances 0.000 description 1
- 229960000318 kanamycin Drugs 0.000 description 1
- 229930027917 kanamycin Natural products 0.000 description 1
- SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N kanamycin Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N SBUJHOSQTJFQJX-NOAMYHISSA-N 0.000 description 1
- 229930182823 kanamycin A Natural products 0.000 description 1
- 150000002605 large molecules Chemical class 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008095 long lasting therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007937 lozenge Substances 0.000 description 1
- 239000006166 lysate Substances 0.000 description 1
- 235000019359 magnesium stearate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000845 maltitol Substances 0.000 description 1
- VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N maltitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]([C@H](O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O VQHSOMBJVWLPSR-WUJBLJFYSA-N 0.000 description 1
- 235000010449 maltitol Nutrition 0.000 description 1
- 229940035436 maltitol Drugs 0.000 description 1
- 210000004962 mammalian cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 235000013372 meat Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000011987 methylation Effects 0.000 description 1
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010981 methylcellulose Nutrition 0.000 description 1
- LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N methylparaben Chemical compound COC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 LXCFILQKKLGQFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019813 microcrystalline cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008108 microcrystalline cellulose Substances 0.000 description 1
- 229940016286 microcrystalline cellulose Drugs 0.000 description 1
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000001823 molecular biology technique Methods 0.000 description 1
- 238000013365 molecular weight analysis method Methods 0.000 description 1
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004927 neomycin Drugs 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 101150093139 ompT gene Proteins 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 1
- 239000000813 peptide hormone Substances 0.000 description 1
- 238000010647 peptide synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 235000019319 peptone Nutrition 0.000 description 1
- 210000001322 periplasm Anatomy 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 1
- 239000013612 plasmid Substances 0.000 description 1
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 description 1
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 230000004481 post-translational protein modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N propylparaben Chemical compound CCCOC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 QELSKZZBTMNZEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960003415 propylparaben Drugs 0.000 description 1
- 230000006920 protein precipitation Effects 0.000 description 1
- 238000001742 protein purification Methods 0.000 description 1
- 210000001938 protoplast Anatomy 0.000 description 1
- 101150079601 recA gene Proteins 0.000 description 1
- 238000010188 recombinant method Methods 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 102000037983 regulatory factors Human genes 0.000 description 1
- 108091008025 regulatory factors Proteins 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 239000002336 ribonucleotide Substances 0.000 description 1
- 125000002652 ribonucleotide group Chemical group 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 238000011218 seed culture Methods 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 238000002415 sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011537 solubilization buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 1
- 239000004455 soybean meal Substances 0.000 description 1
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 1
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 1
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 1
- 238000007920 subcutaneous administration Methods 0.000 description 1
- 238000010254 subcutaneous injection Methods 0.000 description 1
- 239000007929 subcutaneous injection Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 238000013268 sustained release Methods 0.000 description 1
- 239000012730 sustained-release form Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
- 235000020357 syrup Nutrition 0.000 description 1
- 239000006188 syrup Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012222 talc Nutrition 0.000 description 1
- 229960002180 tetracycline Drugs 0.000 description 1
- 229930101283 tetracycline Natural products 0.000 description 1
- 235000019364 tetracycline Nutrition 0.000 description 1
- 150000003522 tetracyclines Chemical class 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000005026 transcription initiation Effects 0.000 description 1
- 238000003151 transfection method Methods 0.000 description 1
- 230000014621 translational initiation Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 230000034512 ubiquitination Effects 0.000 description 1
- 238000010798 ubiquitination Methods 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 1
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 1
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 1
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 1
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 1
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 1
- 239000012138 yeast extract Substances 0.000 description 1
Description
Область изобретенияField of invention
Настоящее изобретение относится к новому аналогу инсулина и, конкретнее, к аналогу инсулина с улучшенным in vitro-эффектом по сравнению с нативным инсулином, и к их применению.The present invention relates to a new insulin analog and, more specifically, to an insulin analog with improved in vitro effect compared to native insulin, and to the use thereof.
Предшествующий уровень техникиPrior Art
Инсулин представляет собой гормон, контролирующий уровень глюкозы в крови, секретируемый поджелудочной железой и приводящий к перемещению избыточной глюкозы из крови в клетки, посредством чего он обеспечивает их источником энергии и поддерживает нормальный уровень глюкозы. Тем не менее, пациенты с диабетом не могут поддерживать нормальные инсулиновые функции из-за дефицита инсулина, инсулинорезистентности и утраты функции бета-клеток. В результате, пациенты с диабетом не могут использовать глюкозу крови в качестве источника энергии, но демонстрируют симптомы гипергликемии с высоким уровнем глюкозы и выводят глюкозу с мочой, что приводит к различным осложнениям. Соответственно, пациентам с диабетом и нарушениями секреции инсулина (тип I) или инсулинорезистентностью (тип II) в высшей степени необходимо введение инсулина, позволяющее им поддерживать нормальные уровни глюкозы в крови.Insulin is a blood glucose-controlling hormone secreted by the pancreas that causes excess glucose to move from the blood into cells, whereby it provides them with a source of energy and maintains normal glucose levels. However, patients with diabetes are unable to maintain normal insulin functions due to insulin deficiency, insulin resistance, and loss of beta cell function. As a result, diabetic patients are unable to use blood glucose as an energy source but exhibit symptoms of hyperglycemia with high glucose levels and excrete glucose in the urine, leading to various complications. Accordingly, patients with diabetes and impaired insulin secretion (type I) or insulin resistance (type II) have a high need for insulin to help them maintain normal blood glucose levels.
Человеческий инсулин состоит из двух полипептидных цепей, то есть А-цепи и В-цепи, содержащими 21 и 30 аминокислот, соответственно, соединенных друг с другом двумя дисульфидными связями. Поскольку инсулин имеет очень короткий период полувыведения in vivo, как и другие белковые и пептидные гормоны, он не способен оказывать продолжительный терапевтический эффект, и поэтому существует проблема, состоящая в необходимости его постоянного и частого введения для того, чтобы он оказывал свой эффект. Частое введение инсулина доставляет пациентам сильную боль и дискомфорт, и поэтому существует потребность в улучшении введения с точки зрения приверженности пациентов к лечению, их безопасности и удобства.Human insulin consists of two polypeptide chains, i.e. A-chain and B-chain, containing 21 and 30 amino acids, respectively, connected to each other by two disulfide bonds. Since insulin has a very short half-life in vivo, like other protein and peptide hormones, it is unable to exert a long-lasting therapeutic effect, and therefore there is the problem that it must be administered continuously and frequently in order for it to have its effect. Frequent insulin administration causes significant pain and discomfort to patients, and therefore there is a need to improve administration in terms of patient compliance, safety and convenience.
Соответственно, исследования были сосредоточены на разработке различных белковых композиций, химических конъюгатов и так далее для улучшения терапевтических эффектов, а также качества жизни пациентов, благодаря снижению частоты введения за счет увеличения периода полувыведения этих белковых лекарственных средств, таких как инсулин, in vivo.Accordingly, research has focused on developing various protein formulations, chemical conjugates, and so on to improve the therapeutic effects as well as the quality of life of patients by reducing the frequency of administration by increasing the half-life of these protein drugs, such as insulin, in vivo.
Известно, что инсулин удаляет глюкозу из крови, связываясь с рецепторами инсулина, и что эффект инсулина можно контролировать, изменяя последовательность нативного инсулина. In vivo-эффект инсулина можно контролировать заменой аминокислоты (аминокислот) инсулина другой аминокислотой (аминокислотами) или делецией определенной аминокислоты (аминокислот) инсулина. Поскольку производные инсулина с высокой активностью могут оказывать эффекты, эквивалентные эффектам нативного инсулина или превосходящие их, даже в небольшом количестве, они могут, таким образом, быть крайне желательны с терапевтической точки зрения. В частности, аминокислотные замены в А-цепи и/или В-цепи инсулина были широко изучены с точки зрения фармакокинетического эффекта действия инсулина после подкожной инъекции.It is known that insulin removes glucose from the blood by binding to insulin receptors, and that the effect of insulin can be controlled by changing the sequence of native insulin. In vivo, the effect of insulin can be controlled by replacing the amino acid(s) of insulin with another amino acid(s) or by deleting certain amino acid(s) of insulin. Since highly active insulin derivatives can produce effects equivalent to or superior to those of native insulin, even in small amounts, they may thus be highly desirable from a therapeutic point of view. In particular, amino acid substitutions in the A-chain and/or B-chain of insulin have been widely studied from the point of view of the pharmacokinetic effect of insulin after subcutaneous injection.
В этих условиях авторы настоящего изобретения провели всесторонние исследования для улучшения эффекта действия инсулина и, в результате, они обнаружили, что аналоги инсулина с модификацией (модификациями) определенного аминокислотного остатка (остатков) А-цепи и/или В-цепи инсулина демонстрируют существенно улучшенный in vitro-эффект, по сравнению с нативным инсулином, и что они могут поэтому быть эффективно использованы для лечения диабета, завершив посредством этого настоящее изобретение.Under these conditions, the inventors of the present invention have conducted extensive studies to improve the effect of insulin and, as a result, they have found that insulin analogues with modification(s) of a specific amino acid residue(s) of the A chain and/or B chain of insulin exhibit significantly improved in vitro effect, compared to native insulin, and that they can therefore be effectively used for the treatment of diabetes, thereby completing the present invention.
Описание изобретенияDescription of the invention
Техническая проблема.Technical problem.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение нового аналога инсулина и, конкретно, аналога инсулина с улучшенным in vitro-эффектом по сравнению с нативным инсулином.The object of the present invention is to provide a new insulin analog and, specifically, an insulin analog with improved in vitro effect compared to native insulin.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение фармацевтической композиции для лечения диабета, содержащей аналог инсулина в качестве активного ингредиента.Another object of the present invention is to provide a pharmaceutical composition for the treatment of diabetes containing an insulin analog as an active ingredient.
Другой задачей настоящего изобретения является обеспечение способа лечения диабета, включающего введение аналога инсулина или фармацевтической композиции, содержащей аналог инсулина в качестве активного ингредиента, субъекту, нуждающемуся в этом.Another object of the present invention is to provide a method of treating diabetes comprising administering an insulin analog or a pharmaceutical composition containing an insulin analog as an active ingredient to a subject in need thereof.
Техническое решение.Technical solution.
Для решения указанных выше задач в одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен аналог инсулина, содержащий А-цепь SEQ ID NO: 3, представленную следующей общей формулой 1, и В-цепь SEQ ID NO: 4, представленную следующей общей формулой 2.To solve the above objects, in one aspect, the present invention provides an insulin analog comprising an A chain of SEQ ID NO: 3 represented by the following general formula 1 and a B chain of SEQ ID NO: 4 represented by the following general formula 2.
Общая формула 1.General formula 1.
Xaa1-Ile-Val-Glu-Xaa2-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Xaa3-Leu-Xaa4-Gln-Xaa5-Glu-Asn-Xaa6-Cys-Xaa7 (SEQ ID NO: 3)Xaa1-Ile-Val-Glu-Xaa2-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Xaa3-Leu-Xaa4-Gln-Xaa5-Glu-Asn-Xaa6-Cys-Xaa7 (SEQ ID NO: 3)
В приведенной выше общей формуле 1:In the above general formula 1:
Xaa1 представляет собой аланин, глицин, глутамин, гистидин, глутаминовую кислоту или аспарагин;Xaa1 is alanine, glycine, glutamine, histidine, glutamic acid or asparagine;
Хаа2 представляет собой аланин, глутаминовую кислоту, глутамин, гистидин или аспарагин;Xaa2 is alanine, glutamic acid, glutamine, histidine or asparagine;
Хаа3 представляет собой аланин, серин, глутамин, глутаминовую кислоту, гистидин или аспарагин;Xaa3 is alanine, serine, glutamine, glutamic acid, histidine or asparagine;
- 1 045778- 1 045778
Хаа4 представляет собой аланин, тирозин, глутаминовую кислоту, гистидин, лизин, аспарагиновую кислоту или аспарагин;Xaa4 is alanine, tyrosine, glutamic acid, histidine, lysine, aspartic acid or asparagine;
Хаа5 представляет собой аланин, лейцин, тирозин, гистидин, глутаминовую кислоту или аспарагин;Xaa5 is alanine, leucine, tyrosine, histidine, glutamic acid or asparagine;
Хаа6 представляет собой аланин, тирозин, серин, глутаминовую кислоту, гистидин или аспарагин;Xaa6 is alanine, tyrosine, serine, glutamic acid, histidine or asparagine;
иAnd
Хаа7 представляет собой аспарагин, глицин, гистидин или аланин.Xaa7 is asparagine, glycine, histidine or alanine.
Общая формула 2.General formula 2.
Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Xaa8-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Xaa9-Tyr-Xaa10-Xaa11-Lys-Thr (SEQ ID NO: 4)Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Xaa8-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Xaa9-Tyr- Xaa10-Xaa11-Lys-Thr (SEQ ID NO: 4)
В приведенной выше общей формуле 2:In the above general formula 2:
Хаа8 представляет собой тирозин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует;Xaa8 is tyrosine, glutamic acid or aspartic acid or absent;
Хаа9 представляет собой фенилаланин или отсутствует;Xaa9 is phenylalanine or absent;
Xaa10 представляет собой треонин или отсутствует; иXaa10 is threonine or absent; And
Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует (при условии, что пептид, содержащий А-цепь SEQ ID NO: 1 и В-цепь SEQ ID NO: 2, исключен).Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or is absent (provided that the peptide containing the A chain of SEQ ID NO: 1 and the B chain of SEQ ID NO: 2 is excluded).
В более конкретном типичном воплощении аналог инсулина характеризуется тем, что он содержит А-цепь общей формулы 1 и В-цепь, где в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 отсутствует и Хаа10 представляет собой треонин.In a more specific exemplary embodiment, the insulin analog is characterized in that it contains an A chain of general formula 1 and a B chain, wherein in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is absent, and Xaa10 is threonine.
Аналог инсулина характеризуется тем, что он содержит А-цепь общей формулы 1 и В-цепь, где в Вцепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин и Хаа10 отсутствует.The insulin analogue is characterized in that it contains an A chain of general formula 1 and a B chain, wherein in Chain SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine and Xaa10 is absent.
В другом типичном воплощении аналог инсулина характеризуется тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин, Хаа10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин.In another exemplary embodiment, the insulin analog is characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is glutamic acid, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine, and Xaa7 is asparagine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline.
В еще одном типичном воплощении аналог инсулина характеризуется тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой аспарагин, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин, Хаа10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин.In yet another exemplary embodiment, the insulin analog is characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is asparagine, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine, and Xaa7 is asparagine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline.
В еще одном типичном воплощении аналог инсулина характеризуется тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 отсутствует, Хаа10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин.In yet another exemplary embodiment, the insulin analog is characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is glutamic acid, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine and Xaa7 is asparagine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is absent, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline.
В еще одном типичном воплощении аналог инсулина характеризуется тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой аланин, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа9 отсутствует, Хаа10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин.In yet another exemplary embodiment, the insulin analog is characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is alanine, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine, and Xaa7 is asparagine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is glutamic acid, Xaa9 is absent, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline.
В еще одном типичном воплощении аналог инсулина по настоящему изобретению характеризуется тем, что:In yet another exemplary embodiment, the insulin analogue of the present invention is characterized in that:
в А-цепи SEQ ID NO: 3 Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа9 представляет собой фенилаланин; или в А-цепи SEQ ID NO: 3 Хаа4 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа9 представляет собой фенилаланин; или в А-цепи SEQ ID NO: 3 Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа9 отсутствует; или в А-цепи SEQ ID NO: 3 Хаа4 представляет собой аланин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой глутаминовую кислоту и Хаа9 отсутствует;in the A chain SEQ ID NO: 3 Xaa4 is glutamic acid, and in the B chain SEQ ID NO: 4 Xaa9 is phenylalanine; or in the A chain SEQ ID NO: 3 Xaa4 is asparagine, and in the B chain SEQ ID NO: 4 Xaa9 is phenylalanine; or in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa4 is glutamic acid, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa9 is absent; or in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa4 is alanine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is glutamic acid and Xaa9 is absent;
без ограничения указанными вариантами.without limitation to the options indicated.
В еще одном типичном воплощении аналог инсулина по настоящему изобретению содержит аминокислотную последовательность SEQ ID NO: 16, 18, 20 или 22.In another exemplary embodiment, the insulin analog of the present invention contains the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, 18, 20, or 22.
В другом аспекте согласно настоящему изобретению предложена нуклеиновая кислота, кодирующая аналог инсулина.In another aspect, the present invention provides a nucleic acid encoding an insulin analog.
В типичном воплощении нуклеиновая кислота по настоящему изобретению содержит нуклеотидные последовательности, выбранные из группы, состоящей из SEQ ID NO: 15, 17, 19 и 21.In a typical embodiment, the nucleic acid of the present invention contains nucleotide sequences selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 15, 17, 19 and 21.
- 2 045778- 2 045778
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный вектор экспрессии, содержащий указанную нуклеиновую кислоту.In yet another aspect, the present invention provides a recombinant expression vector containing said nucleic acid.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен трансформант, трансформированный рекомбинантным вектором экспрессии.In yet another aspect, the present invention provides a transformant transformed with a recombinant expression vector.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен способ получения аналога инсулина, включающий:In yet another aspect, the present invention provides a method for producing an insulin analog, comprising:
а) получение рекомбинантного вектора экспрессии, содержащего нуклеиновую кислоту, кодирующую пептид-аналог инсулина;a) obtaining a recombinant expression vector containing a nucleic acid encoding a peptide analogue of insulin;
б) трансформацию клетки-хозяина рекомбинантным вектором экспрессии и получение трансформанта из указанной клетки-хозяина;b) transforming a host cell with a recombinant expression vector and obtaining a transformant from said host cell;
в) культивирование трансформанта и экспрессию пептида-аналога инсулина; иc) cultivation of the transformant and expression of an insulin analogue peptide; And
г) выделение и очистку экспрессированного пептида-аналога инсулина.d) isolation and purification of the expressed insulin analogue peptide.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложена фармацевтическая композиция для лечения диабета, содержащая аналог инсулина в качестве активного ингредиента и фармацевтически приемлемый носитель.In yet another aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition for the treatment of diabetes comprising an insulin analog as an active ingredient and a pharmaceutically acceptable carrier.
Полезные эффекты.Beneficial effects.
Аналоги инсулина по настоящему изобретению демонстрируют значительно улучшенный in vitroэффект по сравнению с нативным инсулином, и поэтому ожидают, что введение указанных аналогов инсулина даже в небольшом количестве будет достаточным для лечения и, таким образом, их можно будет эффективно использовать для лечения диабета.The insulin analogues of the present invention show significantly improved in vitro effect compared to native insulin, and it is therefore expected that the administration of these insulin analogues even in small amounts will be sufficient for treatment and thus can be effectively used for the treatment of diabetes.
Описание графических материаловDescription of graphic materials
На фиг. 1 показан результат анализа чистоты аналогов инсулина по настоящему изобретению посредством белкового электрофореза и, в качестве примера, результат для аналога инсулина 1 (дорожка 1 - маркер размера; и дорожка 2 - аналог инсулина 1).In fig. 1 shows the result of purity analysis of insulin analogues of the present invention by protein electrophoresis and, as an example, the result for insulin analogue 1 (lane 1 - size marker; and lane 2 - insulin analogue 1).
На фиг. 2 показан результат анализа чистоты аналогов инсулина по настоящему изобретению посредством хроматографии с обращенной фазой и эксклюзионной хроматографии и, в качестве примера, результат для аналога инсулина 1.In fig. 2 shows the result of analysis of the purity of the insulin analogues of the present invention by reverse phase chromatography and size exclusion chromatography and, as an example, the result for insulin analogue 1.
На фиг. 3 показан результат пептидного картирования аналогов по настоящему изобретению и, в качестве примера, результат для аналога инсулина 1, где USP-инсулин соответствует нативному инсулину, использованному в качестве контроля.In fig. 3 shows the result of peptide mapping of analogs of the present invention and, as an example, the result for insulin analog 1, where USP insulin corresponds to native insulin used as a control.
Наилучший вариант осуществления изобретенияBest Mode for Carrying Out the Invention
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
В то же время, каждое из объяснений и типичных воплощений, раскрытых здесь, применимо к другим объяснениям и типичным воплощениям. То есть объем настоящего изобретения включает все возможные комбинации различных элементов, раскрытых здесь. Кроме того, объем настоящего изобретения не следует ограничивать конкретными описаниями, приведенными ниже.At the same time, each of the explanations and exemplary embodiments disclosed herein is applicable to other explanations and exemplary embodiments. That is, the scope of the present invention includes all possible combinations of the various elements disclosed herein. Moreover, the scope of the present invention should not be limited to the specific descriptions given below.
Настоящее изобретение относится к новому инсулину и, конкретно, к аналогу инсулина с улучшенным in vitro-эффектом по сравнению с нативным инсулином.The present invention relates to a new insulin and, specifically, to an insulin analogue with improved in vitro effect compared to native insulin.
При использовании здесь термин аналог инсулина относится к модифицированному аналогу нативного инсулина, полученному модификациией части аминокислоты (аминокислот) нативного инсулина в форме вставки, делеции или замены, и, в частности, он включает различные аналоги нативного инсулина с улучшенным in vitro-эффектом по сравнению с нативным инсулином.As used herein, the term insulin analog refers to a modified native insulin analog obtained by modifying a portion of the amino acid(s) of native insulin in the form of an insertion, deletion or substitution, and in particular includes various native insulin analogs with improved in vitro effect compared to native insulin.
Нативный инсулин представляет собой гормон, секретируемый поджелудочной железой, и обычно функционирует, стимулируя абсорбцию глюкозы клетками и ингибируя распад жиров, контролируя, посредством этого, уровни глюкозы в крови in vivo. Инсулин образуется при процессинге его предшественника, проинсулина, не обладающего функцией контроля уровней глюкозы в крови. Инсулин состоит из двух полипептидных цепей, то есть А-цепи и В-цепи, содержащих 21 и 30 аминокислот, соответственно, соединенных друг с другом дисульфидными связями. Каждая из А-цепи и В-цепи может содержать аминокислотные последовательности, представленные SEQ ID NO: 1 и SEQ ID NO: 2, показанные ниже.Native insulin is a hormone secreted by the pancreas and typically functions by stimulating cellular glucose absorption and inhibiting fat breakdown, thereby controlling blood glucose levels in vivo. Insulin is formed by processing its precursor, proinsulin, which has no function in controlling blood glucose levels. Insulin consists of two polypeptide chains, i.e. A-chain and B-chain, containing 21 and 30 amino acids, respectively, connected to each other by disulfide bonds. Each of the A chain and B chain may contain the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 shown below.
А-цепь.A-chain.
Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn (SEQ ID NO: 1)Gly-Ile-Val-Glu-Gln-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Ser-Leu-Tyr-Gln-Leu-Glu-Asn-Tyr-Cys-Asn (SEQ ID NO: 1)
В-цепь.B-chain.
Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Phe-Tyr-Thr-Pro-Lys-Thr (SEQ ID NO: 2)Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Tyr-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Phe-Tyr- Thr-Pro-Lys-Thr (SEQ ID NO: 2)
Инсулин по настоящему изобретению относится к аналогам инсулина, полученным с применением технологии генетической рекомбинации, но инсулин не ограничен указанными аналогами и включает любой инсулин с улучшенным in vitro-эффектом по сравнению с нативным инсулином. Предпочтительно, инсулин по настоящему изобретению включает инвертированный инсулин, варианты инсулина, фрагменты инсулина и так далее. Инсулин может быть получен не только рекомбинантным методом, но также твердофазным синтезом, и способ получения не ограничен указанными методами.The insulin of the present invention refers to insulin analogues obtained using genetic recombination technology, but insulin is not limited to these analogues and includes any insulin with improved in vitro effect compared to native insulin. Preferably, the insulin of the present invention includes inverted insulin, insulin variants, insulin fragments, and so on. Insulin can be produced not only by recombinant method, but also by solid-phase synthesis, and the production method is not limited to these methods.
- 3 045778- 3 045778
Эти аналоги инсулина, представляющие собой пептиды, обладающие способностью контролировать уровни глюкозы в крови in vivo, эквивалентной или соответствующей нативному инсулину, включают любые агонисты инсулина, производные инсулина, фрагменты инсулина, варианты инсулина и так далее.These insulin analogues, which are peptides having in vivo blood glucose control properties equivalent or equal to native insulin, include any insulin agonists, insulin derivatives, insulin fragments, insulin variants, and so on.
При использовании здесь термин агонист инсулина относится к веществу, которое может связываться с рецептором инсулина in vivo независимо от структуры инсулина и, посредством этого, демонстрирует биологическую активность, эквивалентную биологической активности инсулина.As used herein, the term insulin agonist refers to a substance that can bind to the insulin receptor in vivo independent of the structure of insulin and, thereby, exhibits biological activity equivalent to the biological activity of insulin.
При использовании здесь термин производное инсулина может относиться к пептиду, гомологичному каждой из аминокислотных последовательностей А-цепи и В-цепи нативного инсулина, в форме, обладающей способностью контролировать уровни глюкозы в крови in vivo, где часть групп в аминокислотном остатке модифицирована химическим замещением (например, альфа-метилированием, альфагидроксилированием), удалением (например, дезаминированием) или модификацией (например, Nметилированием).As used herein, the term insulin derivative may refer to a peptide homologous to each of the amino acid sequences of the A chain and B chain of native insulin, in a form having the ability to control blood glucose levels in vivo, wherein a portion of the groups on the amino acid residue are modified by chemical substitution (eg , alpha-methylation, alpha-hydroxylation), removal (eg, deamination) or modification (eg, Nmethylation).
Кроме того, при использовании здесь термин производное инсулина может относиться к пептидному мимику и низко- или высокомолекулярному соединению, которое может контролировать уровни глюкозы в крови in vivo, связываясь с рецептором инсулина, несмотря на отсутствие гомологии аминокислотной последовательности нативного инсулина.Additionally, as used herein, the term insulin derivative can refer to a peptide mimic and low or high molecular weight compound that can control blood glucose levels in vivo by binding to the insulin receptor despite lacking amino acid sequence homology to native insulin.
При использовании здесь термин фрагмент инсулина относится к форме инсулина, где по меньшей мере одна аминокислота добавлена или удалена, и добавленная аминокислота может представлять собой аминокислоту, не присутствующую в природе (например, аминокислоту D-типа), и фрагмент инсулина обладает способностью контролировать уровни глюкозы в крови in vivo.As used herein, the term insulin fragment refers to a form of insulin where at least one amino acid is added or removed, and the added amino acid may be an amino acid not naturally present (eg, a D-type amino acid), and the insulin fragment has the ability to control glucose levels in blood in vivo.
При использовании здесь термин вариант инсулина относится к пептиду, отличающемуся от инсулина по меньшей мере одной аминокислотной последовательностью и также обладающему способностью контролировать уровни глюкозы в крови in vivo.As used herein, the term insulin variant refers to a peptide that differs from insulin in at least one amino acid sequence and also has the ability to control blood glucose levels in vivo.
Способы, применяемые в получении агонистов, производных, фрагментов и вариантов инсулина могут быть применены по отдельности или в комбинации. Например, в объем настоящего изобретения могут быть включены пептиды, обладающие способностью контролировать уровни глюкозы в крови in vivo, отличающиеся по меньшей мере одной аминокислотной последовательностью, в которых аминокислотный остаток на N-конце дезаминирован.Methods used in the preparation of insulin agonists, derivatives, fragments and variants can be used individually or in combination. For example, peptides having the ability to control blood glucose levels in vivo, differing in at least one amino acid sequence in which the amino acid residue at the N-terminus is deaminated, may be included within the scope of the present invention.
Аналог инсулина по настоящему изобретению исключительным образом включает любой пептид, in vitro-эффект которого улучшен по сравнению с нативным инсулином посредством введения замены, вставки или делеции аминокислоты (аминокислот) или посттрансляционной модификации (например, метилирования, ацилирования, убиквитинирования и межмолекулярного ковалентного связывания) аминокислотных последовательностей (SEQ ID NO: 1 и 2) А-цепи и В-цепи нативного инсулина. Для замены или вставки аминокислоты (аминокислот) могут быть использованы не только 20 аминокислот, обычно наблюдаемые в человеческих белках, но также атипичные или искусственные аминокислоты. Атипичные аминокислоты могут быть приобретены у Sigma-Aldrich, ChemPep, Genzymepharmaceuticals и так далее. Пептиды, содержащие эти аминокислоты, и обычные пептидные последовательности могут быть синтезированы или приобретены у коммерческих компаний, синтезирующих пептиды, таких как American Peptide Company, Bachem (США) и Anygen (Корея).The insulin analogue of the present invention exclusively includes any peptide the in vitro effect of which is improved over native insulin by introducing substitution, insertion or deletion of amino acid(s) or post-translational modification (e.g., methylation, acylation, ubiquitination and intermolecular covalent linkage) of amino acid(s). sequences (SEQ ID NO: 1 and 2) of the A-chain and B-chain of native insulin. Not only the 20 amino acids commonly found in human proteins, but also atypical or artificial amino acids can be used to replace or insert amino acid(s). Atypical amino acids can be purchased from Sigma-Aldrich, ChemPep, Genzymepharmaceuticals and so on. Peptides containing these amino acids and conventional peptide sequences can be synthesized or purchased from commercial peptide synthesis companies such as American Peptide Company, Bachem (USA) and Anygen (Korea).
Конкретно, аналоги инсулина по настоящему изобретению могут представлять собой аналоги инсулина, содержащие модификацию или удаление определенного аминокислотного остатка (остатков) Ацепи и В-цепи нативного инсулина, и, предпочтительно, могут представлять собой аналоги инсулина, где определенный аминокислотный остаток (остатки) А-цепи нативного инсулина модифицирован (модифицированы) и определенный аминокислотный остаток (остатки) В-цепи нативного инсулина модифицирован (модифицированы) и/или удален (удалены).Specifically, the insulin analogs of the present invention may be insulin analogs comprising a modification or deletion of certain amino acid residue(s) of the A chain and B chain of native insulin, and preferably may be insulin analogs wherein certain amino acid residue(s) A- the native insulin chains are modified(s) and certain amino acid residue(s) of the native insulin B chain are modified(s) and/or deleted(s).
Предпочтительно, аналоги инсулина по настоящему изобретению могут представлять собой аналог, где 14-й аминокислотный остаток, тирозин, аминокислотной последовательности А-цепи, представленной SEQ ID NO: 1, заменен на глутаминовую кислоту, аспарагин или аланин, или аналог, где 16-й аминокислотный остаток, тирозин, заменен на глутаминовую кислоту и/или 25-й аминокислотный остаток, фенилаланин, аминокислотной последовательности В-цепи, представленной SEQ ID NO: 2, удален, или могут включать все эти аналоги.Preferably, the insulin analogs of the present invention may be an analogue wherein the 14th amino acid residue, tyrosine, of the A chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is replaced by glutamic acid, asparagine or alanine, or an analogue wherein the 16th the amino acid residue, tyrosine, is replaced by glutamic acid and/or the 25th amino acid residue, phenylalanine, of the B chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is deleted, or all of these analogues may be included.
Более предпочтительно, аналоги инсулина по настоящему изобретению могут представлять собой аналоги инсулина, содержащие А-цепь SEQ ID NO: 3, представленную следующей общей формулой 1, и В-цепь SEQ ID NO: 4, представленную следующей общей формулой 2.More preferably, the insulin analogs of the present invention may be insulin analogs comprising an A chain of SEQ ID NO: 3 represented by the following general formula 1 and a B chain of SEQ ID NO: 4 represented by the following general formula 2.
Общая формула 1.General formula 1.
Xaal-Ile-Val-Glu-Xaa2-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Xaa3-Leu-Xaa4-Gln-Xaa5-Glu-Asn-Xaa6-Cys-Xaa7 (SEQ ID NO: 3)Xaal-Ile-Val-Glu-Xaa2-Cys-Cys-Thr-Ser-Ile-Cys-Xaa3-Leu-Xaa4-Gln-Xaa5-Glu-Asn-Xaa6-Cys-Xaa7 (SEQ ID NO: 3)
В приведенной выше общей формуле 1:In the above general formula 1:
Xaa1 представляет собой аланин, глицин, глутамин, гистидин, глутаминовую кислоту или аспарагин;Xaa1 is alanine, glycine, glutamine, histidine, glutamic acid or asparagine;
Хаа2 представляет собой аланин, глутаминовую кислоту, глутамин, гистидин или аспарагин;Xaa2 is alanine, glutamic acid, glutamine, histidine or asparagine;
- 4 045778- 4 045778
Хаа3 представляет собой аланин, серин, глутамин, глутаминовую кислоту, гистидин или аспарагин;Xaa3 is alanine, serine, glutamine, glutamic acid, histidine or asparagine;
Хаа4 представляет собой аланин, тирозин, глутаминовую кислоту, гистидин, лизин, аспарагиновую кислоту или аспарагин;Xaa4 is alanine, tyrosine, glutamic acid, histidine, lysine, aspartic acid or asparagine;
Хаа5 представляет собой аланин, лейцин, тирозин, гистидин, глутаминовую кислоту или аспарагин;Xaa5 is alanine, leucine, tyrosine, histidine, glutamic acid or asparagine;
Хаа6 представляет собой аланин, тирозин, серии, глутаминовую кислоту, гистидин или аспарагин; иXaa6 is alanine, tyrosine, serine, glutamic acid, histidine or asparagine; And
Хаа7 представляет собой аспарагин, глицин, гистидин или аланин.Xaa7 is asparagine, glycine, histidine or alanine.
Общая формула 2.General formula 2.
Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Xaa8-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Xaa9-Tyr-Xaa10-Xaall-Lys-Thr (SEQ ID NO: 4)Phe-Val-Asn-Gln-His-Leu-Cys-Gly-Ser-His-Leu-Val-Glu-Ala-Leu-Xaa8-Leu-Val-Cys-Gly-Glu-Arg-GlyPhe-Xaa9-Tyr- Xaa10-Xaall-Lys-Thr (SEQ ID NO: 4)
В приведенной выше общей формуле 2:In the above general formula 2:
Хаа8 представляет собой тирозин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует;Xaa8 is tyrosine, glutamic acid or aspartic acid or absent;
Хаа9 представляет собой фенилаланин или отсутствует;Xaa9 is phenylalanine or absent;
Хаа10 представляет собой треонин или отсутствует; иXaa10 is threonine or absent; And
Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует (где пептиды, содержащие А-цепь SEQ ID NO: 1 и В-цепь SEQ ID NO: 2, могут быть исключены).Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or is absent (where peptides containing the A chain of SEQ ID NO: 1 and the B chain of SEQ ID NO: 2 may be excluded).
В более конкретном типичном воплощении аналог инсулина может представлять собой аналог инсулина, где:In a more specific exemplary embodiment, the insulin analogue may be an insulin analogue, wherein:
в общей формуле 1in general formula 1
Xaa1 представляет собой глицин,Xaa1 is glycine,
Хаа2 представляет собой глутамин,Xaa2 is glutamine
Хаа3 представляет собой серин,Xaa3 is serine,
Хаа4 представляет собой аланин, глутаминовую кислоту или аспарагин,Xaa4 is alanine, glutamic acid or asparagine,
Хаа5 представляет собой лейцин,Xaa5 is leucine,
Хаа6 представляет собой тирозин иXaa6 is a tyrosine and
Хаа7 представляет собой аспарагин; и в общей формуле 2Xaa7 is asparagine; and in general formula 2
Хаа8 представляет собой тирозин или глутаминовую кислоту,Xaa8 is tyrosine or glutamic acid,
Хаа9 представляет собой фенилаланин или отсутствует,Xaa9 is phenylalanine or absent,
Хаа10 представляет собой треонин иXaa10 is threonine and
Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует;Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or absent;
без ограничения указанными вариантами.without limitation to the options indicated.
В другом конкретном типичном воплощении аналог инсулина может представлять собой аналог инсулина, где:In another specific exemplary embodiment, the insulin analogue may be an insulin analogue, wherein:
в общей формуле 1in general formula 1
Xaa1 представляет собой глицин,Xaa1 is glycine,
Хаа2 представляет собой глутамин,Xaa2 is glutamine
Хаа3 представляет собой серин,Xaa3 is serine,
Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту или аспарагин,Xaa4 is glutamic acid or asparagine,
Хаа5 представляет собой лейцин,Xaa5 is leucine,
Хаа6 представляет собой тирозин иXaa6 is a tyrosine and
Хаа7 представляет собой аспарагин; и в общей формуле 2Xaa7 is asparagine; and in general formula 2
Хаа8 представляет собой тирозин,Xaa8 is a tyrosine,
Хаа9 представляет собой фенилаланин или отсутствует,Xaa9 is phenylalanine or absent,
Хаа10 представляет собой треонин иXaa10 is threonine and
Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует;Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or absent;
без ограничения указанными вариантами.without limitation to the options indicated.
В еще одном конкретном типичном воплощении аналог инсулина может содержать А-цепь общей формулы 1 и В-цепь, где в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 отсутствует, Хаа10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.In yet another specific exemplary embodiment, the insulin analog may comprise an A chain of general formula 1 and a B chain, wherein in the B chain SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is absent, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline, glutamine acid or aspartic acid or absent, without limitation to these options.
Аналог инсулина может содержать А-цепь общей формулы 1 и В-цепь, где в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин, Хаа10 отсутствует и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.The insulin analogue may comprise an A chain of general formula 1 and a B chain, wherein in the B chain SEQ ID NO: 4 Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine, Xaa10 is absent and Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or absent , without limitation to the indicated options.
Аналог инсулина может характеризоваться тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7The insulin analogue may be characterized in that in the A chain SEQ ID NO: 3 Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is glutamic acid, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine and Xaa7
- 5 045778 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин, Xaa10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.- 5 045778 is asparagine, and in the B chain SEQ ID NO: 4 Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine, Xaa10 is threonine and Xaa11 is proline, glutamic acid or aspartic acid or none, without limitation thereof.
Аналог инсулина может характеризоваться тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой аспарагин, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 представляет собой фенилаланин, Xaa10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.The insulin analogue may be characterized in that in the A chain SEQ ID NO: 3 Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is asparagine, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine and Xaa7 is asparagine and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is phenylalanine, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline, glutamic acid, or aspartic acid or none, without limitation.
В еще одном конкретном типичном воплощении аналог инсулина может характеризоваться тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой тирозин, Хаа9 отсутствует, Xaa10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.In yet another specific exemplary embodiment, the insulin analog may be characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is glutamic acid, Xaa5 is leucine, Xaa6 is is tyrosine and Xaa7 is asparagine, and in the B chain SEQ ID NO: 4, Xaa8 is tyrosine, Xaa9 is absent, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline, glutamic acid, or aspartic acid or absent, without limitation.
В еще одном конкретном типичном воплощении аналог инсулина может характеризоваться тем, что в А-цепи SEQ ID NO: 3 Xaa1 представляет собой глицин, Хаа2 представляет собой глутамин, Хаа3 представляет собой серин, Хаа4 представляет собой аланин, Хаа5 представляет собой лейцин, Хаа6 представляет собой тирозин и Хаа7 представляет собой аспарагин, и в В-цепи SEQ ID NO: 4 Хаа8 представляет собой глутаминовую кислоту, Хаа9 отсутствует, Xaa10 представляет собой треонин и Xaa11 представляет собой пролин, глутаминовую кислоту или аспарагиновую кислоту или отсутствует, без ограничения указанными вариантами.In yet another specific exemplary embodiment, the insulin analog may be characterized in that, in the A chain of SEQ ID NO: 3, Xaa1 is glycine, Xaa2 is glutamine, Xaa3 is serine, Xaa4 is alanine, Xaa5 is leucine, Xaa6 is tyrosine and Xaa7 is asparagine, and in the B chain of SEQ ID NO: 4, Xa8 is glutamic acid, Xaa9 is absent, Xaa10 is threonine, and Xaa11 is proline, glutamic acid, or aspartic acid or absent, without limitation.
В типичном воплощении аналоги инсулина по настоящему изобретению могут включать следующие аналоги:In a typical embodiment, the insulin analogs of the present invention may include the following analogs:
1) аналог инсулина 1: пептид, где 14-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности А-цепи, представленной SEQ ID NO: 3, представляет собой глутаминовую кислоту и 25-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности В-цепи, представленной SEQ ID NO: 4, представляет собой фенилаланин, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 16, кодируемый нуклеиновой кислотой, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 15;1) insulin analog 1: a peptide, where the 14th amino acid residue of the A-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is glutamic acid and the 25th amino acid residue of the B-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, is a phenylalanine having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 16, encoded by a nucleic acid containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 15;
2) аналог инсулина 2: пептид, где 14-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности А-цепи, представленной SEQ ID NO: 3, представляет собой аспарагин и 25-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности В-цепи, представленной SEQ ID NO: 4, представляет собой фенилаланин, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 18, кодируемый нуклеиновой кислотой, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 17;2) insulin analog 2: a peptide, wherein the 14th amino acid residue of the A-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is asparagine and the 25th amino acid residue of the B-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is is a phenylalanine having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18, encoded by a nucleic acid containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17;
3) аналог инсулина 3: пептид, где 14-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности А-цепи, представленной SEQ ID NO: 3, представляет собой глутаминовую кислоту и 25-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности В-цепи, представленной SEQ ID NO: 4, удален, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 20, кодируемый нуклеиновой кислотой, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 19;3) insulin analog 3: a peptide, where the 14th amino acid residue of the A-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is glutamic acid and the 25th amino acid residue of the B-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, deleted, having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 20, encoded by a nucleic acid containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 19;
4) аналог инсулина 4: пептид, где 14-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности А-цепи, представленной SEQ ID NO: 3, представляет собой аланин, 16-й аминокислотный остаток аминокислотной последовательности В-цепи, представленной SEQ ID NO: 4, представляет собой глутаминовую кислоту и 25-й аминокислотный остаток отсутствует, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 22, кодируемый нуклеиновой кислотой, содержащей нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 21.4) insulin analog 4: a peptide, where the 14th amino acid residue of the A-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is alanine, the 16th amino acid residue of the B-chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4 is is glutamic acid and the 25th amino acid residue is missing, having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 22, encoded by a nucleic acid containing the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 21.
При использовании здесь термин in vitro-эффект относится к поглощению глюкозы под действием аналога инсулина, и его показателем является результат измерения EC50 относительно поглощения глюкозы клетками мышиного происхождения 3T3-L1 с адипоцитарной дифференцировкой.As used herein, the term in vitro effect refers to the uptake of glucose by the action of an insulin analogue and is measured by the EC 50 measured against glucose uptake in murine 3T3-L1 adipocyte-derived cells.
В типичном воплощении при измерении in vitro-эффекта аналогов инсулина 1-3 аналог инсулина 1 продемонстрировал повышение поглощения глюкозы на 238,4%, аналог инсулина 2 продемонстрировал повышение на 241,7% и аналог инсулина 3 продемонстрировал повышение на 705% по сравнению с нативным инсулином, соответственно, подтвердив посредством этого, что аналоги инсулина по настоящему изобретению демонстрируют выдающийся in vitro-эффект, в 2-7 раз превосходящий эффект нативного инсулина (табл. 1).In a typical embodiment, when measuring the in vitro effect of insulin analogs 1-3, insulin analog 1 showed a 238.4% increase in glucose uptake, insulin analog 2 showed a 241.7% increase, and insulin analog 3 showed a 705% increase compared to native insulin, respectively, thereby confirming that the insulin analogues of the present invention demonstrate an outstanding in vitro effect, 2-7 times greater than the effect of native insulin (Table 1).
В другом аспекте согласно настоящему изобретению предложены нуклеиновые кислоты, кодирующие указанные выше аналоги инсулина.In another aspect, the present invention provides nucleic acids encoding the above insulin analogs.
При использовании здесь термин нуклеиновая кислота относится к дезоксирибонуклеотиду (ДНК) или рибонуклеотиду (РНК), включая геномную ДНК, кДНК и РНК, образующуюся при их транс- 6 045778 крипции, и нуклеотид как основная структурная единица включает не только естественные нуклеотиды, но также аналоги с модификациями сахара или основания (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York, 1980; Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584, 1990). Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может быть выделена и получена с применением стандартных молекулярнобиологических технологий. Например, нуклеиновая кислота по настоящему изобретению может быть получена ПЦР-амплификацией с использованием подходящих праймерных последовательностей, основанных на последовательности гена нативного инсулина (NM_000207.2, NCBI), и может быть получена технологией стандартного синтеза с использованием автоматического ДНК-синтезатора.As used herein, the term nucleic acid refers to a deoxyribonucleotide (DNA) or ribonucleotide (RNA), including genomic DNA, cDNA and RNA produced by their transcription, and the nucleotide as the basic structural unit includes not only naturally occurring nucleotides but also analogues with sugar or base modifications (Scheit, Nucleotide Analogs, John Wiley, New York, 1980; Uhlman and Peyman, Chemical Reviews, 90: 543-584, 1990). The nucleic acid of the present invention can be isolated and produced using standard molecular biology techniques. For example, the nucleic acid of the present invention can be obtained by PCR amplification using suitable primer sequences based on the sequence of the native insulin gene (NM_000207.2, NCBI), and can be obtained by standard synthesis technology using an automatic DNA synthesizer.
Предпочтительно, нуклеиновая кислота по настоящему изобретению включает нуклеотидные последовательности, представленные SEQ ID NO: 15, 17, 19 и 21. Нуклеиновая кислота по настоящему изобретению включает не только нуклеотидные последовательности, представленные SEQ ID NO: 15, 17, 19 и 21, но также все последовательности, по меньшей мере на 70% гомологичные указанным выше последовательностям, предпочтительно по меньшей мере на 80%, более предпочтительно по меньшей мере на 90%, еще более предпочтительно по меньшей мере на 95% и наиболее предпочтительно по меньшей мере на 98%, и пептид, кодируемый указанной выше нуклеиновой кислотой, может связываться с рецепторами инсулина in vivo, демонстрируя посредством этого по существу такую же биологическую активность, как инсулин.Preferably, the nucleic acid of the present invention includes the nucleotide sequences represented by SEQ ID NOs: 15, 17, 19 and 21. The nucleic acid of the present invention includes not only the nucleotide sequences represented by SEQ ID NOs: 15, 17, 19 and 21, but also all sequences that are at least 70% homologous to the above sequences, preferably at least 80%, more preferably at least 90%, even more preferably at least 95% and most preferably at least 98%, and the peptide encoded by the above nucleic acid can bind to insulin receptors in vivo, thereby exhibiting substantially the same biological activity as insulin.
При использовании здесь термин гомология относится к степени сходства с заданной аминокислотной последовательностью нативного белка дикого типа или кодирующей его полинуклеотидной последовательностью и включает последовательности, на описанный выше или больший процент идентичные аминокислотным последовательностям или полинуклеотидным последовательностям по настоящему изобретению. Гомология может быть определена сравнением двух заданных последовательностей невооруженным глазом или может быть определена с применением биоинформационного алгоритма, позволяющего анализировать гомологию выравниванием рассматриваемых последовательностей для сравнения. Гомология двух заданных аминокислотных последовательностей может быть указана как процент. Полезный автоматизированный алгоритм доступен для применения в модулях GAP, BESTFIT, FASTA и TFASTA программного обеспечения Wisconsin Genetics Software Package (Genetics Computer Group, Мэдисон, штат Висконсин, США). Алгоритм выравнивания, автоматизированный в указанных выше модулях, включает алгоритмы выравнивания последовательностей Нидлмана-Вунша (Needleman & Wunsch), Пирсона-Липмана (Pearson & Lipman) и Смита-Уотермана (Smith & Waterman). Другие полезные алгоритмы выравнивания последовательностей и определения гомологии автоматизированы в программном обеспечении, включающем FASTP, BLAST, BLAST2, PSIBLAST и CLUSTAL W.As used herein, the term homology refers to the degree of similarity to a given amino acid sequence of a native wild-type protein or the polynucleotide sequence encoding it, and includes sequences that are the above-described or greater percentage identical to the amino acid sequences or polynucleotide sequences of the present invention. Homology can be determined by comparing two given sequences with the naked eye or can be determined using a bioinformatics algorithm that allows homology analysis by aligning the sequences in question for comparison. The homology of two given amino acid sequences can be reported as a percentage. A useful automated algorithm is available for use in the GAP, BESTFIT, FASTA, and TFASTA modules of the Wisconsin Genetics Software Package (Genetics Computer Group, Madison, WI, USA). The alignment algorithm automated in the above modules includes the Needleman & Wunsch, Pearson & Lipman, and Smith & Waterman sequence alignment algorithms. Other useful sequence alignment and homology determination algorithms are automated in software including FASTP, BLAST, BLAST2, PSIBLAST, and CLUSTAL W.
В другом аспекте согласно настоящему изобретению предложен рекомбинантный вектор, содержащий нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина. Рекомбинантный вектор по настоящему изобретению может быть сконструирован как вектор для обычного клонирования или экспрессии и может быть сконструирован как вектор для использования прокариотической клетки или эукариотической клетки в качестве клетки-хозяина.In another aspect, the present invention provides a recombinant vector containing a nucleic acid encoding an insulin analog. The recombinant vector of the present invention can be designed as a vector for conventional cloning or expression, and can be designed as a vector for using a prokaryotic cell or a eukaryotic cell as a host cell.
При использовании здесь термин вектор относится к рекомбинантному вектору, способному экспрессировать целевой белок в подходящей клетке-хозяине, представляющей собой генную конструкцию, содержащую необходимые функционально связанные регуляторные факторы, обеспечивающие экспрессию введенной нуклеиновой кислоты. Настоящее изобретение позволяет получить рекомбинантный вектор, содержащий нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина, и аналог инсулина по настоящему изобретению может быть получен трансформацией или трансфекцией клетки-хозяина указанным рекомбинантным вектором.As used herein, the term vector refers to a recombinant vector capable of expressing a target protein in a suitable host cell, which is a gene construct containing the necessary operably linked regulatory factors for expression of the introduced nucleic acid. The present invention provides a recombinant vector containing a nucleic acid encoding an insulin analog, and the insulin analog of the present invention can be obtained by transforming or transfecting a host cell with the recombinant vector.
В настоящем изобретении нуклеиновая кислота, кодирующая аналог инсулина, функционально связана с промотором. При использовании здесь термин функционально связанный относится к функциональной связи регуляторной последовательности, регулирующей экспрессию нуклеиновой кислоты (например, промотора, сигнальной последовательности, сайта связывания рибосом, последовательности терминации транскрипции и так далее) с другой нуклеотидной последовательностью, посредством чего регуляторная последовательность может регулировать транскрипцию и/или трансляцию другой нуклеотидной последовательности.In the present invention, a nucleic acid encoding an insulin analog is operably linked to a promoter. As used herein, the term operably linked refers to the functional linkage of a regulatory sequence that regulates the expression of a nucleic acid (e.g., a promoter, a signal sequence, a ribosome binding site, a transcription termination sequence, etc.) with another nucleotide sequence, whereby the regulatory sequence can regulate transcription and/or or translation of another nucleotide sequence.
При использовании здесь термин промотор относится к нетранслируемой последовательности нуклеиновой кислоты, расположенной выше кодирующей области, содержащей сайт связывания полимеразы и обладающей активностью инициации транскрипции гена, расположенного ниже промотора, с образованием мРНК, то есть, домену ДНК, с которым связывается полимераза, инициируя транскрипцию гена, и он расположен в 5'-домене инициации транскрипции с образованием мРНК.As used herein, the term promoter refers to an untranslated nucleic acid sequence located upstream of a coding region that contains a polymerase binding site and has the activity of initiating transcription of a gene located downstream of the promoter to produce mRNA, that is, a domain of DNA to which the polymerase binds, initiating transcription of the gene , and it is located in the 5' transcription initiation domain to produce mRNA.
Например, когда вектор по настоящему изобретению представляет собой рекомбинантный вектор и в качестве клетки-хозяина используют прокариотическую клетку, обычно следует включать сильный промотор (например, промотор tac, промотор lac, промотор lacUV5, промотор lpp, промотор pLλ, промотор pRλ, промотор rac5, промотор amp, промотор recA, промотор SP6, промотор trp, промотор Т7 и так далее), способный проводить транскрипцию, сайт связывания рибосом для инициации трансляции и поFor example, when the vector of the present invention is a recombinant vector and a prokaryotic cell is used as the host cell, generally a strong promoter should be included (for example, tac promoter, lac promoter, lacUV5 promoter, lpp promoter, pLλ promoter, pRλ promoter, rac5 promoter, amp promoter, recA promoter, SP6 promoter, trp promoter, T7 promoter and so on) capable of performing transcription, ribosome binding site for translation initiation and
- 7 045778 следовательности терминации транскрипции/трансляции.- 7 045778 transcription/translation termination sequences.
Кроме того, вектор для использования в настоящем изобретении, может быть получен манипуляцией с плазмидами (например, pSC101, pGV1106, pACYC177, ColE1, pKT230, pME290, pBR322, pUC8/9, pUC6, pBD9, pHC79, pIJ61, pLAFR1, pHV14, серия pGEX, серия рЕТ, серия pPICZa, pUC19 и так далее), фагами (например, λgt4 λB, λ-Charon, λΔz1, M13 и так далее) или вирусами (например, SV40 и так далее), обычно используемыми в данной области.In addition, the vector for use in the present invention can be obtained by manipulation of plasmids (for example, pSC101, pGV1106, pACYC177, ColE1, pKT230, pME290, pBR322, pUC8/9, pUC6, pBD9, pHC79, pIJ61, pLAFR1, pHV14, series pGEX, pET series, pPICZa series, pUC19, etc.), phages (eg, λgt4λB, λ-Charon, λΔz1, M13, etc.) or viruses (eg, SV40, etc.) commonly used in the art.
В то же время, когда вектор по настоящему изобретению представляет собой рекомбинантный вектор и в качестве клетки-хозяина используют эукариотическую клетку, могут быть использованы промоторы, имеющие происхождение от геномов клеток млекопитающих (например, металлотионеиновый промотор), или промоторы, имеющие происхождение от вирусов млекопитающих (например, поздний аденовирусный промотор, 7.5К-промотор папилломавируса, промотор SV40, цитомегаловирусный промотор и tk-промотор HSV), и обычно вектор содержит полиаденилированную последовательность (например, терминатор бычьего гормона роста и полиаденилированную последовательность, имеющую происхождение от SV40) в качестве последовательности терминации транскрипции.At the same time, when the vector of the present invention is a recombinant vector and a eukaryotic cell is used as the host cell, promoters derived from mammalian cell genomes (for example, metallothionein promoter) or promoters derived from mammalian viruses can be used. (eg, adenovirus late promoter, papillomavirus 7.5K promoter, SV40 promoter, cytomegalovirus promoter and HSV tk promoter), and typically the vector contains a polyadenylated sequence (eg, bovine growth hormone terminator and SV40-derived polyadenylated sequence) as the sequence transcription termination.
Кроме того, рекомбинантный вектор по настоящему изобретению содержит ген антибиотикорезистентности, обычно используемый в данной области в качестве селектируемого маркера, и может содержать, например, гены резистентности к ампициллину, гентамицину, карбенициллину, хлорамфениколу, стрептомицину, канамицину, генетицину, неомицину и тетрациклину.In addition, the recombinant vector of the present invention contains an antibiotic resistance gene commonly used in the art as a selectable marker, and may contain, for example, resistance genes to ampicillin, gentamicin, carbenicillin, chloramphenicol, streptomycin, kanamycin, geneticin, neomycin and tetracycline.
Рекомбинантный вектор по настоящему изобретению может дополнительно содержать другую последовательность, облегчающую очистку получаемых целевых белков, то есть одноцепочечного аналога инсулина, проинсулина или его аналогов. Включенная дополнительно последовательность может представлять собой маркерную последовательность для очистки белка, например, глутатион-S-трансферазу (Pharmacia, США), мальтозосвязывающий белок (NEB, США), FLAG (IBI, США), 6-гистидин и так далее, но типы последовательностей, необходимых для очистки целевых белков, не ограничены указанными вариантами.The recombinant vector of the present invention may further contain another sequence to facilitate the purification of the resulting target proteins, ie single chain insulin analog, proinsulin or analogs thereof. The additionally included sequence may be a marker sequence for protein purification, for example, glutathione-S-transferase (Pharmacia, USA), maltose binding protein (NEB, USA), FLAG (IBI, USA), 6-histidine and so on, but the types of sequences required for the purification of target proteins are not limited to these options.
Слитые белки, экспрессированные с использованием рекомбинантного вектора, содержащего указанную выше маркерную последовательность, могут быть очищены аффинной хроматографией. Например, при присоединении глутатион-S-трансферазы может быть использован глутатион, являющийся субстратом этого фермента, и при использовании 6-гистидиновой метки желаемый целевой белок может быть легко получен с использованием Ni-NTA-колонки.Fusion proteins expressed using a recombinant vector containing the above marker sequence can be purified by affinity chromatography. For example, when attaching glutathione S-transferase, glutathione, which is a substrate of this enzyme, can be used, and by using a 6-histidine tag, the desired target protein can be easily obtained using a Ni-NTA column.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен трансформант, трансформированный рекомбинантным вектором, содержащим нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина.In yet another aspect, the present invention provides a transformant transformed with a recombinant vector containing a nucleic acid encoding an insulin analog.
При использовании здесь термин трансформация относится к процессу введения ДНК в клеткухозяина и обеспечения возможности репликации указанной ДНК в клетке-хозяине в форме хромосомного фактора или в результате интеграции в хромосому, представляющему собой феномен искусственного генетического изменения посредством введения экзогенной ДНК в клетку.As used herein, the term transformation refers to the process of introducing DNA into a host cell and allowing said DNA to be replicated in the host cell in the form of a chromosomal factor or as a result of integration into a chromosome, which is the phenomenon of artificial genetic change through the introduction of exogenous DNA into a cell.
Метод трансформации, применяемый в настоящем изобретении, может представлять собой любой метод трансформации, и она может быть легко проведена обычным методом, применяемым в данной области. Примеры обычно применяемых методов трансформации могут включать метод осаждения с CaCl2, метод Ханахана (Hanahan) с улучшенной эффективностью и использованием диметилсульфоксида (DMSO) в качестве восстанавливающего агента в методе осаждения с CaCl2, электропорацию, метод осаждения с CaPO4, метод слияния протопластов, метод перемешивания с использованием волокон карбида кремния, трансформацию, опосредованную агробактериями, трансформацию с использованием полиэтиленгликоля (ПЭГ), трансформацию, опосредованную декстрансульфатом, липофектамином и сушкой/супрессией, и так далее.The transformation method used in the present invention may be any transformation method, and it can be easily carried out by a conventional method used in the art. Examples of commonly used transformation methods may include the CaCl 2 precipitation method, the Hanahan method with improved efficiency and the use of dimethyl sulfoxide (DMSO) as a reducing agent in the CaCl 2 precipitation method, electroporation, the CaPO 4 precipitation method, protoplast fusion method, stirring method using silicon carbide fibers, Agrobacterium-mediated transformation, polyethylene glycol (PEG)-mediated transformation, dextran sulfate-mediated transformation, lipofectamine and drying/suppression, and so on.
Метод трансформации рекомбинантным вектором, содержащим нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина по настоящему изобретению, может не быть ограничен этими методами, и может быть применен любой, без ограничения, метод трансформации или трансфекции, обычно применяемый в данной области.The method of transformation with a recombinant vector containing a nucleic acid encoding an insulin analog of the present invention may not be limited to these methods, and any, without limitation, transformation or transfection method commonly used in the art may be used.
Трансформант по настоящему изобретению может быть получен введением рекомбинантного вектора, содержащего целевую нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина, в клетку-хозяина. Относительно подходящего хозяина, используемого в настоящем изобретении, может не быть существенных ограничений, при условии, что он может экспрессировать нуклеиновую кислоту по настоящему изобретению. Примеры подходящих хозяев могут включать бактерии, принадлежащие к роду Escherichia, такие как Е. coli, бактерии, принадлежащие к роду Bacillus, такие как Bacillus subtilis, бактерии, принадлежащие к роду Pseudomonas, такие как Pseudomonas putida, дрожжи, такие как Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae и Schizosaccharomyces pombe, клетки насекомых, таких как Spodoptera frugiperda (SF9), и клетки животных, такие как СНО, COS и BSC. Предпочтительно, в качестве клетки-хозяина инспользуют Е. coli.The transformant of the present invention can be obtained by introducing a recombinant vector containing a target nucleic acid encoding an insulin analog into a host cell. There may be no significant restrictions on a suitable host used in the present invention, as long as it can express the nucleic acid of the present invention. Examples of suitable hosts may include bacteria belonging to the genus Escherichia such as E. coli, bacteria belonging to the genus Bacillus such as Bacillus subtilis, bacteria belonging to the genus Pseudomonas such as Pseudomonas putida, yeasts such as Pichia pastoris, Saccharomyces cerevisiae and Schizosaccharomyces pombe, insect cells such as Spodoptera frugiperda (SF9), and animal cells such as CHO, COS and BSC. Preferably, E. coli is used as the host cell.
В типичном воплощении соответствующую нуклеотидную последовательность, кодирующую аналоги инсулина 1-3 по настоящему изобретению, амплифицировали посредством ПЦР и амплифицироIn a typical embodiment, the corresponding nucleotide sequence encoding insulin analogs 1-3 of the present invention is amplified by PCR and amplified
- 8 045778 ванные генные фрагменты клонировали в вектор pET22b (Novagen). Для экспрессии аналогов инсулина в форме внутриклеточных включений вектор рЕТ22Ь обрабатывали рестриктазами NdeI и BamHI, удаляя из него сигнальную последовательность, ПЦР-амплифицированные продукты аналогов инсулина обрабатывали теми же рестриктазами NdeI и BamHI и соответствующую выделенную ДНК вводили в вектор для клонирования рЕТ22Ь с использованием ДНК-лигазы Т4. Полученные таким образом векторы экспрессии были названы рЕТ22b-аналог инсулина 1-4, соответственно.- 8 045778 bathed gene fragments were cloned into the pET22b vector (Novagen). To express insulin analogues in the form of intracellular inclusions, the pET22b vector was treated with restriction enzymes NdeI and BamHI, removing the signal sequence from it, PCR-amplified products of insulin analogues were treated with the same restrictases NdeI and BamHI, and the corresponding isolated DNA was introduced into the pET22b cloning vector using DNA ligase T4. The expression vectors thus obtained were named pET22b insulin analog 1-4, respectively.
Векторы экспрессии рЕТ22b-аналог инсулина 1-4 кодируют аминокислотные последовательности представленные SEQ ID NO: 16, 18, 20 и 22, соответственно, под контролем промотора Т7, и каждый из аналогов инсулина экспрессировали в форме включений в клетке-хозяине, соответственно.The expression vectors pET22b-insulin analog 1-4 encode the amino acid sequences represented by SEQ ID NO: 16, 18, 20 and 22, respectively, under the control of the T7 promoter, and each of the insulin analogs was expressed as inclusions in the host cell, respectively.
Е. coli трансформировали рекомбинантными векторами рЕТ22b-аналог инсулина 1-4, содержащими нуклеиновые кислоты, кодирующие каждый из аналогов инсулина SEQ ID NO: 16, 18, 20, и 22, соответственно, и посредством этого получали трансформантов, экспрессировавших их в форме включений.E. coli was transformed with recombinant pET22b-insulin analog 1-4 vectors containing nucleic acids encoding each of the insulin analogs of SEQ ID NO: 16, 18, 20, and 22, respectively, and thereby producing transformants expressing them in inclusion form.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен способ получения аналога инсулина с использованием указанных трансформантов.In yet another aspect, the present invention provides a method for producing an insulin analog using these transformants.
Предпочтительно, согласно настоящему изобретению предложен способ получения аналога инсулина, включающий:Preferably, the present invention provides a method for producing an insulin analogue, comprising:
а) получение рекомбинантного вектора экспрессии, содержащего нуклеиновую кислоту, кодирующую аналог инсулина;a) obtaining a recombinant expression vector containing a nucleic acid encoding an insulin analogue;
б) трансформацию клетки-хозяина рекомбинантным вектором экспрессии и получение трансформанта из указанной клетки-хозяина;b) transforming a host cell with a recombinant expression vector and obtaining a transformant from said host cell;
в) культивирование трансформанта и экспрессию аналога инсулина; иc) cultivation of the transformant and expression of the insulin analogue; And
г) выделение и очистку экспрессированного пептида-аналога инсулина.d) isolation and purification of the expressed insulin analogue peptide.
Среда, используемая для культивирования трансформантов по настоящему изобретению, должна соответствовать требованиям надлежащего культивирования клетки-хозяина. Источники углерода для включения в среду для выращивания клетки-хозяина могут быть надлежащим образом выбраны по решению специалиста в данной области в соответствии с трансформантами, получаемыми из указанной клетки-хозяина, и могут быть выбраны подходящие условия культивирования для контроля продолжительности культивирования и количества культивированных клеток.The medium used for culturing the transformants of the present invention must meet the requirements for proper culturing of the host cell. The carbon sources to be included in the host cell growth medium may be suitably selected by those skilled in the art according to the transformants produced from said host cell, and suitable culture conditions may be selected to control the culture duration and the number of cells cultured.
Примеры используемых источников сахара могут включать сахара и углеводы, такие как глюкоза, сахароза, лактоза, фруктоза, мальтоза, крахмал и целлюлоза; масла и жиры, такие как соевое масло, подсолнечное масло, касторовое масло и кокосовое масло; жирные кислоты, такие как пальмитиновая кислота, стеариновая кислота и линолевая кислота; спирты, такие как глицерин и этанол; и органические кислоты, такие как уксусная кислота. Эти вещества могут быть использованы по отдельности или в комбинации.Examples of sugar sources used may include sugars and carbohydrates such as glucose, sucrose, lactose, fructose, maltose, starch and cellulose; oils and fats such as soybean oil, sunflower oil, castor oil and coconut oil; fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and linoleic acid; alcohols such as glycerin and ethanol; and organic acids such as acetic acid. These substances can be used individually or in combination.
Примеры используемых источников азота могут включать пептон, дрожжевой экстракт, мясной бульон, солодовый экстракт, жидкий кукурузный экстракт, соевую муку, мочевину или неорганические соединения, такие как сульфат аммония, хлорид аммония, фосфат аммония, карбонат аммония и нитрат аммония. Источники азота могут быть использованы по отдельности или в комбинации.Examples of nitrogen sources used may include peptone, yeast extract, meat broth, malt extract, liquid corn extract, soybean meal, urea or inorganic compounds such as ammonium sulfate, ammonium chloride, ammonium phosphate, ammonium carbonate and ammonium nitrate. Nitrogen sources can be used individually or in combination.
Примеры используемых источников фосфора могут включать дигидрофосфат калия, гидрофосфат калия или соответствующую натрийсодержащую соль. В дополнение, культуральная среда может содержать соль металла, такую как сульфат магния или сульфат железа, необходимую для роста трансформанта. Кроме того, могут быть использованы вещества, необходимые для роста, такие как аминокислоты и витамины. Более того, в культуральных средах могут быть использованы подходящие предшественники. Указанные выше источники могут быть подходящим образом добавлены в культуру во время культивирования методом периодической культуры или непрерывной культуры. рН культуры можно подходящим образом корректировать с использованием основного соединения, такого как гидроксид натрия, гидроксид калия и аммиак, или кислого соединения, такого как фосфорная кислота и/или серная кислота. В дополнение, может быть добавлен пеногаситель, такой как полигликолевый эфир жирной кислоты, для предотвращения пенообразования. Кроме того, для поддержания аэробного состояния культуры в нее может быть добавлен кислород или кислородсодержащий газ (например, воздух). Трансформанта по настоящему изобретению можно культивировать при 20-45°С и предпочтительно при 25-40°С. Кроме того, культивирование продолжают до получения максимального количества желаемых аналогов инсулина, и, в связи с этим, продолжительность культивирования может обычно составлять от 10 до 160 ч.Examples of phosphorus sources used may include potassium dihydrogen phosphate, potassium hydrogen phosphate, or the corresponding sodium salt. In addition, the culture medium may contain a metal salt, such as magnesium sulfate or ferrous sulfate, necessary for the growth of the transformant. In addition, substances necessary for growth, such as amino acids and vitamins, can be used. Moreover, suitable precursors can be used in culture media. The above sources can be suitably added to the culture during cultivation by batch culture method or continuous culture method. The pH of the culture can be suitably adjusted using a basic compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia, or an acidic compound such as phosphoric acid and/or sulfuric acid. In addition, an antifoam agent such as a polyglycol fatty acid ester may be added to prevent foaming. In addition, to maintain the aerobic state of the culture, oxygen or an oxygen-containing gas (for example, air) can be added to it. The transformant of the present invention can be cultured at 20-45°C and preferably at 25-40°C. In addition, the culture is continued until the maximum amount of desired insulin analogues is obtained, and therefore the culture duration can typically be from 10 to 160 hours.
Как описано выше, трансформант по настоящему изобретению может продуцировать аналоги инсулина при обеспечении условий культивирования, подходящих для клеток-хозяев, и пептид-Nгликозидаза, образуемая ими в соответствии с составом вектора и характеристиками клеток-хозяев, может поступать в цитоплазму или периплазматическое пространство клеток-хозяев или во внеклеточную среду.As described above, the transformant of the present invention can produce insulin analogues by providing culture conditions suitable for the host cells, and the peptide-Nglycosidase produced by them in accordance with the composition of the vector and the characteristics of the host cells can enter the cytoplasm or periplasmic space of the cells. hosts or into the extracellular environment.
Экспрессированные белки, расположенные внутри или вне клетки-хозяина, могут быть очищены обычным методом.Expressed proteins located inside or outside the host cell can be purified by conventional methods.
Примеры методов очистки могут включать высаливание (например, осаждение сульфатом аммония, осаждение фосфатом аммония и так далее), осаждение растворителем (например, осаждение белковойExamples of purification methods may include salting out (for example, ammonium sulfate precipitation, ammonium phosphate precipitation, etc.), solvent precipitation (for example, protein precipitation
- 9 045778 фракции с использованием ацетона или этанола и так далее), диализ, гель-фильтрацию, ионный обмен или хроматографию, такую как колоночная хроматография с обращенной фазой, ультрафильтрация и так далее, и эти методы могут быть применены по отдельности или в комбинации.- 9 045778 fractions using acetone or ethanol and so on), dialysis, gel filtration, ion exchange or chromatography such as reverse phase column chromatography, ultrafiltration and so on, and these methods can be applied individually or in combination.
Трансформант по настоящему изобретению характеризуется экспрессией аналогов инсулина 1-3 с рекомбинантного вектора рЕТ22b-аналог инсулина 1-3 в форме включений под контролем промотора Т7. Соответственно, предпочтительно преобразование аналогов инсулина 1-3, экспрессированных в форме включений, в растворимую форму с их последующим выделением и очисткой.The transformant of the present invention is characterized by the expression of insulin analogues 1-3 from the recombinant vector pET22b-insulin analogue 1-3 in the form of inclusions under the control of the T7 promoter. Accordingly, it is preferable to convert insulin analogues 1-3 expressed in inclusion form into a soluble form and then isolate and purify them.
В типичном воплощении настоящее изобретение может дополнительно включать следующие стадии выделения и очистки аналогов инсулина, экспрессированных в форме включений, из трансформанта:In a typical embodiment, the present invention may further include the following steps of isolating and purifying inclusion-expressed insulin analogs from the transformant:
d-1) получение клеток трансформанта из культуры и их измельчение;d-1) obtaining transformant cells from the culture and grinding them;
d-2) выделение экспрессированного пептида-аналога инсулина из лизата измельченных клеток с его последующим рефолдингом;d-2) isolation of the expressed peptide analogue of insulin from the lysate of crushed cells with its subsequent refolding;
d-3) очистку пептида-аналога инсулина, прошедшего рефолдинг, посредством катионообменной хроматографии;d-3) purifying the refolded insulin analogue peptide by cation exchange chromatography;
d-4) обработку очищенного пептида-аналога инсулина трипсином и карбоксипептидазой В; и d-5) последовательную очистку обработанного пептида-аналога инсулина катионообменной хроматографией и анионообменной хроматографией.d-4) treating the purified insulin analogue peptide with trypsin and carboxypeptidase B; and d-5) sequential purification of the treated insulin analogue peptide by cation exchange chromatography and anion exchange chromatography.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложена фармацевтическая композиция для лечения диабета, содержащая указанные выше аналоги инсулина.In yet another aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition for the treatment of diabetes containing the above insulin analogues.
Фармацевтическая композиция, содержащая аналоги инсулина по настоящему изобретению, может содержать фармацевтически приемлемый носитель. Примеры фармацевтически приемлемого носителя для перорального введения могут включать связывающий агент, скользящий агент, разрыхлитель, эксципиент, солюбилизирующий агент, диспергирующий агент, стабилизирующий агент, суспендирующий агент, краситель, корригент и так далее; для инъекционных композиций могут быть смешаны для применения буферный агент, консервант, анальгетик, изотонический агент, стабилизирующий агент и так далее; и в композициях для местного применения могут быть использованы основа, эксципиент, смазывающий агент, консервант и так далее. Фармацевтическая композиция по настоящему изобретению может быть изготовлена сочетанием с различными фармацевтически приемлемыми носителями, описанными выше. Например, для перорального введения фармацевтическая композиция может быть изготовлена в форме таблеток, пастилок, капсул, эликсиров, суспензий, сиропов, вафель и так далее. Для инъекций фармацевтическая композиция может быть изготовлена в форме однодозовых ампул или многодозовых контейнеров. Кроме того, фармацевтическая композиция может также быть изготовлена в форме растворов, суспензий, таблеток, пилюль, капсул и композиций с длительным высвобождением.The pharmaceutical composition containing the insulin analogs of the present invention may contain a pharmaceutically acceptable carrier. Examples of the pharmaceutically acceptable carrier for oral administration may include a binding agent, a glidant, a disintegrating agent, an excipient, a solubilizing agent, a dispersing agent, a stabilizing agent, a suspending agent, a coloring agent, a flavoring agent, and the like; for injection compositions, a buffering agent, a preservative, an analgesic, an isotonic agent, a stabilizing agent and so on can be mixed for use; and in topical compositions, a base, an excipient, a lubricant, a preservative, and the like may be used. The pharmaceutical composition of the present invention can be prepared in combination with various pharmaceutically acceptable carriers described above. For example, for oral administration, the pharmaceutical composition may be formulated as tablets, lozenges, capsules, elixirs, suspensions, syrups, wafers, and so on. For injection, the pharmaceutical composition can be formulated in the form of single-dose ampoules or multi-dose containers. In addition, the pharmaceutical composition can also be formulated in the form of solutions, suspensions, tablets, pills, capsules and sustained release formulations.
В то же время, примеры подходящих носителей, эксципиентов и разбавителей могут включать лактозу, декстрозу, сахарозу, сорбит, маннит, ксилит, эритрит, мальтит, крахмал, аравийскую камедь, альгинат, желатин, фосфат кальция, силикат кальция, целлюлозу, метилцеллюлозу, микрокристаллическую целлюлозу, поливинилпирролидон, вода, метилгидроксибензоат, пропилгидроксибензоат, тальк, стеарат магния, минеральное масло и так далее. Кроме того, фармацевтическая композиция по настоящему изобретению может дополнительно содержать наполнитель, антикоагулянт, смазывающий агент, увлажнитель, корригент, эмульгатор, консервант и так далее.However, examples of suitable carriers, excipients and diluents may include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, xylitol, erythritol, maltitol, starch, gum acacia, alginate, gelatin, calcium phosphate, calcium silicate, cellulose, methylcellulose, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, water, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil and so on. In addition, the pharmaceutical composition of the present invention may further contain an excipient, an anticoagulant, a lubricant, a humectant, a flavoring agent, an emulsifier, a preservative, and so on.
В еще одном аспекте согласно настоящему изобретению предложен способ лечения диабета, включающий введение фармацевтической композиции, содержащей аналоги инсулина по настоящему изобретению, субъекту, нуждающемуся в этом.In yet another aspect, the present invention provides a method of treating diabetes, comprising administering a pharmaceutical composition containing the insulin analogs of the present invention to a subject in need thereof.
Аналоги инсулина по настоящему изобретению демонстрируют значительно улучшенный in vitroэффект по сравнению с нативным инсулином, и поэтому ожидают, что введение фармацевтической композиции, содержащей указанные выше аналоги инсулина, может быть эффективным для лечения диабета.The insulin analogs of the present invention show significantly improved in vitro effect compared to native insulin, and therefore it is expected that administration of a pharmaceutical composition containing the above insulin analogs may be effective for the treatment of diabetes.
При использовании здесь термин введение относится к введению определенного вещества пациенту подходящим способом, и конъюгат по настоящему изобретению может быть введен любым известным способом введения, при условии, что лекарственное средство сможет проникнуть в целевую ткань. Например, может быть проведено внутрибрюшинное, внутривенное, внутримышечное, подкожное, внутрикожное, пероральное, местное, интраназальное, внутрилегочное и ректальное введение, но путь введения не ограничен указанными вариантами. Тем не менее, из-за расщепления пептидов при пероральном введении активные ингредиенты композиции для перорального введения должны быть заключены в оболочку или включены в композицию для защиты от расщепления в желудке. Предпочтительно, настоящая композиция может быть введена в форме для инъекций. Кроме того, фармацевтическая композиция может быть введена с использованием определенного устройства, обеспечивающего транспорт активных ингредиентов в целевую клетку.As used herein, the term administration refers to the administration of a specific substance to a patient by a suitable route, and the conjugate of the present invention can be administered by any known route of administration, provided that the drug can penetrate the target tissue. For example, intraperitoneal, intravenous, intramuscular, subcutaneous, intradermal, oral, topical, intranasal, intrapulmonary and rectal administration may be performed, but the route of administration is not limited to these options. However, due to the degradation of peptides upon oral administration, the active ingredients of an oral composition must be coated or included in the composition to protect against degradation in the stomach. Preferably, the present composition may be administered in an injection form. In addition, the pharmaceutical composition can be administered using a specific device that transports the active ingredients into the target cell.
Кроме того, фармацевтическую композицию по настоящему изобретению могут определять тип лекарственного средства, используемого в качестве активного компонента, а также ряд соответствующих факторов, включая типы заболеваний, подлежащих лечению, пути введения, возраст, пол и массу телаIn addition, the pharmaceutical composition of the present invention may be determined by the type of drug used as the active component, as well as a number of relevant factors, including the types of diseases being treated, route of administration, age, gender and body weight
- 10 045778 пациента и тяжесть заболевания. Поскольку фармацевтическая композиция по настоящему изобретению имеет отличные продолжительность сохранения и титр in vivo, это позволяет существенно снизить частоту введения и дозу фармацевтических лекарственных средств по настоящему изобретению.- 10 045778 patient and severity of disease. Since the pharmaceutical composition of the present invention has excellent shelf life and titer in vivo, it can significantly reduce the frequency of administration and dose of the pharmaceutical drugs of the present invention.
Вариант осуществления изобретения.Embodiment of the invention.
Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на следующие примеры. Тем не менее, эти примеры приведены лишь в целях наглядности, и изобретение не следует ограничивать этими примерами.The present invention will now be described in more detail with reference to the following examples. However, these examples are provided for illustrative purposes only, and the invention should not be limited to these examples.
Пример 1. Конструирование и экспрессия вектора для аналогов инсулина.Example 1: Construction and expression of a vector for insulin analogues.
Для конструирования аналогов инсулина с модификацией аминокислоты (аминокислот) А-цепи и/или В-цепи нативного инсулина синтезировали пары праймеров, состоящие из прямого праймера и обратного праймера, для амплификации аналогов инсулина с введением соответствующей модификации и затем проводили ПЦР с использованием кДНК проинсулина в качестве матрицы. В частности, использовали матрицу, где кДНК проинсулина (SC128255, OriGene) (см. последовательности ВС005255.1 и ААН05255) была клонирована в вектор рЕТ22Ь (Novagen) и для оптимальной рекомбинантной экспрессии инсулина нуклеотидная последовательность SEQ ID NO: 23 (ATG GCA АСА АСА ТСА АСА GCA ACT ACG CGT), кодирующая аминокислотную последовательность Met Ala Thr Thr Ser Thr Ala Thr Thr Arg (SEQ ID NO: 24), была введена в клонированную кДНК проинсулина в качестве N-концевого партнера по слиянию.To construct insulin analogues with modification of the amino acid(s) of the A-chain and/or B-chain of native insulin, primer pairs consisting of a forward primer and a reverse primer were synthesized to amplify insulin analogues with the introduction of the corresponding modification and then PCR was performed using proinsulin cDNA in as a matrix. In particular, a template was used where the proinsulin cDNA (SC128255, OriGene) (see sequences BC005255.1 and AAH05255) was cloned into the pET22b vector (Novagen) and for optimal recombinant expression of insulin the nucleotide sequence SEQ ID NO: 23 (ATG GCA ACA ACA TCA ACA GCA ACT ACG CGT), encoding the amino acid sequence Met Ala Thr Thr Ser Thr Ala Thr Thr Arg (SEQ ID NO: 24), was introduced into the cloned proinsulin cDNA as an N-terminal fusion partner.
Конкретно, в настоящем изобретении были синтезированы следующие аналоги инсулина, содержащие аминокислотные модификации, показанные в табл. 1.Specifically, in the present invention, the following insulin analogs were synthesized containing the amino acid modifications shown in table. 1.
Таблица 1Table 1
В табл. 1 выше аналог инсулина 1 представляет собой аналог с заменой 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 1, то есть тирозина, на глутаминовую кислоту;In table 1 above, insulin analog 1 is an analog replacing the 14th amino acid of the amino acid sequence of the native insulin A chain represented by SEQ ID NO: 1, that is, tyrosine, with glutamic acid;
аналог инсулина 2 представляет собой аналог с заменой 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 1, то есть тирозина, на аспарагин;insulin analog 2 is an analog replacing the 14th amino acid of the amino acid sequence of the native insulin A chain represented by SEQ ID NO: 1, that is, tyrosine, with asparagine;
аналог инсулина 3 представляет собой аналог с заменой 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 1, то есть тирозина, на глутаминовую кислоту и делецией 25-й аминокислоты аминокислотной последовательности В-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 2, то есть фенилаланина; и аналог инсулина 4 представляет собой аналог с заменой 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 1, то есть тирозина, на аланин, заменой 16-й аминокислоты аминокислотной последовательности В-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 2, то есть тирозина, на глутаминовую кислоту и делецией 25-й аминокислоты аминокислотной последовательности В-цепи нативного инсулина, представленной SEQ ID NO: 2, то есть фенилаланина.Insulin analog 3 is an analog with a replacement of the 14th amino acid of the amino acid sequence of the native insulin A chain represented by SEQ ID NO: 1, i.e., tyrosine, with glutamic acid and a deletion of the 25th amino acid of the amino acid sequence of the native insulin B chain represented by SEQ ID NO: 2, that is, phenylalanine; and insulin analog 4 is an analog replacing the 14th amino acid of the native insulin A chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1, that is, tyrosine, with alanine, replacing the 16th amino acid of the native insulin B chain amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2, that is, tyrosine, to glutamic acid and deletion of the 25th amino acid of the amino acid sequence of the native insulin B chain represented by SEQ ID NO: 2, that is, phenylalanine.
Соответствующие пары прямых праймеров и обратных праймеров, разработанные для амплификации аналогов инсулина 1-3, показаны в табл. 2 ниже.The corresponding pairs of forward primers and reverse primers designed for the amplification of insulin analogues 1-3 are shown in Table. 2 below.
Таблица 2table 2
- 11 045778- 11 045778
В табл. 2 выше пара праймеров, состоящая из SEQ ID NO: 5 и 6, была разработана для замены 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, то есть тирозина, на глутаминовую кислоту; пара праймеров, состоящая из SEQ ID NO: 7 и 8, была разработана для замены 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, то есть тирозина, на аспарагин; пара праймеров, состоящая из SEQ ID NO: 9 и 10, была разработана для делеции 25-й аминокислоты аминокислотной последовательности В-цепи нативного инсулина, то есть фенилаланина; пара праймеров, состоящая из SEQ ID NO: 11 и 12, была разработана для замены 14-й аминокислоты аминокислотной последовательности А-цепи нативного инсулина, то есть тирозина, на аланин; и пара праймеров, состоящая из SEQ ID NO: 13 и 14, была разработана для замены 16-й аминокислоты аминокислотной последовательности В-цепи нативного инсулина, то есть тирозина, на глутаминовую кислоту.In table 2 above, a primer pair consisting of SEQ ID NOs: 5 and 6 was designed to replace the 14th amino acid of the native insulin A chain amino acid sequence, i.e., tyrosine, with glutamic acid; a primer pair consisting of SEQ ID NOs: 7 and 8 was designed to replace the 14th amino acid of the native insulin A chain amino acid sequence, i.e., tyrosine, with asparagine; a primer pair consisting of SEQ ID NOs: 9 and 10 was designed to delete the 25th amino acid of the native insulin B chain amino acid sequence, that is, phenylalanine; a primer pair consisting of SEQ ID NOs: 11 and 12 was designed to replace the 14th amino acid of the native insulin A chain amino acid sequence, i.e. tyrosine, with alanine; and a primer pair consisting of SEQ ID NOs: 13 and 14 was designed to replace the 16th amino acid of the native insulin B chain amino acid sequence, that is, tyrosine, with glutamic acid.
Для проведения ПЦР для амплификации аналогов инсулина с соответствующими модификациями готовили реакционный раствор, смешивая 150 нг ДНК-матрицы, 1 мл каждого 100 пМ праймера, 5 мл 2,5 мМ dNTP, 10 единиц pfx-полимеразы (Invitrogen, США) и 10Х буферный раствор. Реакционный раствор подвергали начальной денатурации при 95°С в течение 30 с с последующим повторением 18 циклов отжига при 95°С в течение 30 с, 55°С в течение 30 с и 68°С в течение 6 мин и, в завершение, оставляли при 68°С на 5 мин. Полученные таким образом ПЦР-амплифицированные продукты выделяли с использованием набора для выделения из геля (Qiagen, Германия) и обрабатывали рестриктазами NdeI и BaтHI, получая фрагменты для введения. Вектор рЕТ22Ь (Novagen, США) затем расщепляли теми же рестриктазами и полученные фрагменты выделяли с использованием того же набора для выделения из геля. Указанные выше фрагменты для введения лигировали с подготовленным таким образом вектором, используя лигазу Т4, с получением векторов экспрессии pET22b-аналог инсулина 1-4. Указанные векторы экспрессии содержат нуклеиновые кислоты, кодирующие аминокислотные последовательности аналогов инсулина 1-4, под контролем промотора Т7, и эти векторы позволяют экспрессировать белки-аналоги инсулина в форме включений в клетке-хозяине.To carry out PCR for amplification of insulin analogues with appropriate modifications, a reaction solution was prepared by mixing 150 ng of template DNA, 1 ml of each 100 pM primer, 5 ml of 2.5 mM dNTP, 10 units of pfx polymerase (Invitrogen, USA) and 10X buffer solution . The reaction solution was subjected to initial denaturation at 95°C for 30 s, followed by repeating 18 cycles of annealing at 95°C for 30 s, 55°C for 30 s and 68°C for 6 min and finally left at 68°C for 5 min. The PCR-amplified products thus obtained were isolated using a gel extraction kit (Qiagen, Germany) and treated with restriction enzymes NdeI and BatHI to obtain fragments for introduction. Vector pET22b (Novagen, USA) was then digested with the same restriction enzymes and the resulting fragments were isolated using the same gel extraction kit. The above injection fragments were ligated to the thus prepared vector using T4 ligase to obtain pET22b-insulin analogue 1-4 expression vectors. These expression vectors contain nucleic acids encoding the amino acid sequences of insulin analogs 1-4, under the control of the T7 promoter, and these vectors allow the expression of insulin analog proteins in the form of inclusions in the host cell.
Полученный таким образом вектор экспрессии pET22b-аналог инсулина 1 по настоящему изобретению содержит нуклеиновую кислоту, имеющую нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 15, кодирующую аналог инсулина, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 16; полученный таким образом вектор экспрессии pET22b-аналог инсулина 2 по настоящему изобретению содержит нуклеиновую кислоту, имеющую нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 17, кодирующую аналог инсулина, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 18; полученный таким образом вектор экспрессии pET22b-анαлог инсулина 3 по настоящему изобретению содержит нуклеиновую кислоту, имеющую нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 19, кодирующую аналог инсулина, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 20; и полученный таким образом вектор экспрессии pEt22b-аналог инсулина 4 по настоящему изобретению содержит нуклеиновую кислоту, имеющую нуклеотидную последовательность, представленную SEQ ID NO: 21, кодирующую аналог инсулина, имеющий аминокислотную последовательность, представленную SEQ ID NO: 22.The thus obtained expression vector pET22b-insulin analog 1 of the present invention contains a nucleic acid having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 15, encoding an insulin analog having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 16; the thus obtained expression vector pET22b-insulin analog 2 of the present invention contains a nucleic acid having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 17, encoding an insulin analog having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 18; the thus obtained expression vector pET22b-insulin analog 3 of the present invention contains a nucleic acid having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 19, encoding an insulin analog having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 20; and the thus obtained expression vector pEt22b-insulin analog 4 of the present invention contains a nucleic acid having the nucleotide sequence represented by SEQ ID NO: 21, encoding an insulin analog having the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 22.
Последовательности ДНК и последовательности белков каждого из аналогов инсулина 1-4 показаны в табл. 3 ниже.The DNA sequences and protein sequences of each of the insulin analogs 1-4 are shown in table. 3 below.
- 12 045778- 12 045778
Таблица 3Table 3
- 13 045778- 13 045778
- 14 045778- 14 045778
Пример 2. Экспрессия рекомбинантных аналогов инсулина.Example 2. Expression of recombinant insulin analogues.
Рекомбинантную экспрессию аналогов инсулина по настоящему изобретению под контролем промотра Т7 проводили следующим образом. Е. coli BL21-DE3 (Е. coli В F-dcm ompT hsdS(rB-mB-) gal λDE3) (Novagen, США) трансформировали каждым из векторов экспрессии аналогов инсулина, полученных в примере 1. Трансформацию проводили с применением метода, рекомендованного Novagen, изготовителем Е. coli BL21-DE3. Каждую отдельную колонию, трансформированную векторами экспрессии аналогов инсулина, собирали, засевали в 2Х жидкую среду Лурия (Luria Broth, LB), содержащую 50 мкг/мл ампициллина, и культивировали при 37°С в течение 15 ч. Культуру рекомбинантных Е. coli и 2Х среду LB, содержащую 30% глицерина, смешивали в соотношении 1:1 (об./об.), аликвоты смеси по 1 мл помещали в каждую криопробирку, соответственно, и хранили при -140°С. Полученные клетки использовали как исходные для получения рекомбинантных аналогов инсулина.Recombinant expression of the insulin analogues of the present invention under the control of the T7 promoter was carried out as follows. E. coli BL21-DE3 (E. coli B F-dcm ompT hsdS(rB-mB-) gal λDE3) (Novagen, USA) was transformed with each of the insulin analog expression vectors obtained in example 1. Transformation was carried out using the method recommended Novagen, manufacturer of E. coli BL21-DE3. Each individual colony transformed with insulin analogue expression vectors was collected, inoculated in 2X liquid Luria Broth (LB) medium containing 50 μg/ml ampicillin, and cultured at 37°C for 15 hours. Culture of recombinant E. coli and 2X LB medium containing 30% glycerol was mixed in a 1:1 (v/v) ratio, and 1 ml aliquots of the mixture were placed in each cryovial, respectively, and stored at -140°C. The resulting cells were used as starting materials for the production of recombinant insulin analogues.
Для экспрессии рекомбинантных аналогов инсулина по одной пробирке каждых исходных клеток разводили в 500 мл 2Х LB и инкубировали на водяной бане с шейкером при 37°С в течение 14-16 ч. Инкубацию прекращали при достижении значения OD 5,0 или выше, и полученную культуру использовали в качестве посевной культуры. Посевную культуру засевали в 17 л ферментационной среды с использованием ферментера объемом 50 л (MSJ-U2, В.Е. MARUBISHI, Япония) и начинали первую периодическую ферментацию. Культивирование проводили при 37°С и скорости перемешивания 500 об/мин с подачей воздуха 20 л/мин (1 об./об./мин) и поддержанием рН 6,70 30%-ой аммиачной водой. По мере ферментации при уменьшении количества питательных веществ в культуральной среде ферментацию проводили в подпитываемой культуре, добавляя подпитывающий раствор. Мониторинг роста бактерий проводили по значениям OD, и при достижении значения OD 100 или более вносили IPTG в конечной концентрации 500 мкМ. После внесения культивирование продолжали еще приблизительно 23-25 ч. По завершении культивирования рекомбинантные бактерии выделяли центрифугированием и хранили при 80°С до использования.For the expression of recombinant insulin analogues, one tube of each original cell was diluted in 500 ml of 2X LB and incubated in a water bath with a shaker at 37°C for 14-16 hours. The incubation was stopped when the OD value reached 5.0 or higher, and the resulting culture used as a seed crop. The seed culture was sown in 17 L of fermentation medium using a 50 L fermenter (MSJ-U2, B.E. MARUBISHI, Japan) and the first batch fermentation was started. Cultivation was carried out at 37°C and a stirring speed of 500 rpm with an air supply of 20 l/min (1 rpm) and maintaining a pH of 6.70 with 30% ammonia water. As fermentation progressed and the amount of nutrients in the culture medium decreased, fermentation was carried out in a fed culture by adding a feeding solution. Bacterial growth was monitored by OD values, and IPTG was added at a final concentration of 500 μM when an OD value of 100 or more was reached. After application, cultivation was continued for approximately 23-25 hours. Upon completion of cultivation, recombinant bacteria were isolated by centrifugation and stored at 80°C until use.
Пример 3. Выделение и очистка рекомбинантных аналогов инсулина.Example 3. Isolation and purification of recombinant insulin analogues.
Для выделения и очистки рекомбинантных аналогов инсулина, экспрессированных в примере 2, из трансформантов клетки лизировали, как показано ниже, с последующим рефолдингом для преобразования аналогов инсулина, экспрессированных в форме нерастворимых в воде включений, в водорастворимую форму.To isolate and purify the recombinant insulin analogs expressed in Example 2 from the transformants, cells were lysed as follows, followed by refolding to convert the insulin analogs expressed as water-insoluble inclusions to a water-soluble form.
< 3-1> Выделение и рефолдинг рекомбинантных аналогов инсулина.<3-1> Isolation and refolding of recombinant insulin analogues.
Конкретно, каждый клеточный осадок ресуспендировали в 1 л солюбилизирующего буферного раствора (50 мМ трис-HCl (рН 9,0), 1 мМ EDTA (рН 8,0), 0,2 М NaCl и 0,5% Triton X-100) и клетки лизировали с использованием микрофлюидайзера М-110ЕН (AC Technology Corp. Model M1475C) при давлении 15000 psi (103,4 МПа). Клеточные лизаты центрифугировали при 7000 об/мин и 4°С в течение 20 мин и супернатант удаляли. Полученный осадок ресуспендировали в 3 л промывочного буфера (0,5% Triton X100, 50 мМ трис (рН 8,0), 0,2 М NaCl и 1 мМ EDTA). Проводили центрифугирование при 7000 об/мин и 4°С в течение 20 мин и полученный осадок ресуспендировали в дистиллированной воде с последующим центрифугированием таким же образом. Каждый из полученных осадков ресуспендировали в 400 мл буферного раствора (1 М глицина, 3,78 г цистеина-HCl, рН 10,6) и перемешивали при комнатной температуре в течение 1 ч. Для выделения ресуспендированных рекомбинантных аналогов инсулина к ним добавляли 400 мл 8 М мочевины и перемешивали при 40°С в течение 1 ч. Для рефолдинга солюбилизированных рекомбинантных аналогов инсулина полученную смесь центрифугировали при 7000 об/мин и 4°С в течение 20 мин и отбирали супернатант. Супернатант перемешивали при 4°С в течение 16 ч с добавлением 7,2 л дистиллированной воды с использованием перистальтического насоса при скорости потока 1000 мл/ч.Specifically, each cell pellet was resuspended in 1 L of solubilization buffer solution (50 mM Tris-HCl (pH 9.0), 1 mM EDTA (pH 8.0), 0.2 M NaCl and 0.5% Triton X-100) and cells were lysed using an M-110EN microfluidizer (AC Technology Corp. Model M1475C) at 15,000 psi (103.4 MPa). Cell lysates were centrifuged at 7000 rpm and 4°C for 20 min and the supernatant was removed. The resulting pellet was resuspended in 3 L of wash buffer (0.5% Triton X100, 50 mM Tris (pH 8.0), 0.2 M NaCl and 1 mM EDTA). Centrifugation was carried out at 7000 rpm and 4°C for 20 minutes and the resulting sediment was resuspended in distilled water, followed by centrifugation in the same way. Each of the resulting sediments was resuspended in 400 ml of a buffer solution (1 M glycine, 3.78 g of cysteine-HCl, pH 10.6) and stirred at room temperature for 1 hour. To isolate the resuspended recombinant insulin analogues, 400 ml of 8 M urea and stirred at 40°C for 1 hour. To refold solubilized recombinant insulin analogs, the resulting mixture was centrifuged at 7000 rpm and 4°C for 20 minutes and the supernatant was collected. The supernatant was stirred at 4°C for 16 h with the addition of 7.2 L of distilled water using a peristaltic pump at a flow rate of 1000 ml/h.
- 15 045778 < 3-2> Очистка катионообменной хроматографией.- 15 045778 <3-2> Purification by cation exchange chromatography.
Образцы, в которых был проведен рефолдинг в примере <3-1>, соответствующим образом наносили на катионообменную колонку (Source S, GE Healthcare), уравновешенную буферным раствором с 20 мМ цитрата натрия (рН 2,0), содержащим 45%-й этанол для конъюгации. Белки-аналоги инсулина затем элюировали из колонки с линейным градиентом концентрации от 0% до 100% в 10 объемах колонки с использованием буферного раствора с 20 мМ цитрата натрия (рН 2,0), содержащего 0,5 М хлорида калия и 45%-й этанол.Samples that were refolded in Example <3-1> were suitably applied to a cation exchange column (Source S, GE Healthcare) equilibrated with 20 mM sodium citrate buffer (pH 2.0) containing 45% ethanol for conjugation. Insulin analog proteins were then eluted from the column with a linear concentration gradient from 0% to 100% in 10 column volumes using a 20 mM sodium citrate buffer (pH 2.0) containing 0.5 M potassium chloride and 45% ethanol
< 3-3> Обработка трипсином и карбоксипептидазой В.<3-3> Treatment with trypsin and carboxypeptidase B.
Из образцов, элюированных в примере <3-2>, с использованием обессоливающей колонки удаляли соли с последующей их заменой буферным раствором (10 мМ трис-HCl, рН 8,0). Образцы обрабатывали трипсином в соответствии с молярным отношением 1000 по количеству белка в образце и карбоксипептидазой В в соответствии с молярным отношением 2000 по количеству белка в образце и перемешивали при 16°С в течение 16 ч. Реакцию останавливали, снижая рН до 3,5 с использованием 1 М цитрата натрия (рН 2,0).From the samples eluted in Example <3-2>, salts were removed using a desalting column and then replaced with a buffer solution (10 mM Tris-HCl, pH 8.0). Samples were treated with trypsin at a molar ratio of 1000 based on the amount of protein in the sample and with carboxypeptidase B at a molar ratio of 2000 based on the amount of protein in the sample and stirred at 16°C for 16 hours. The reaction was stopped by reducing the pH to 3.5 using 1 M sodium citrate (pH 2.0).
< 3-4> Очистка катионообменной хроматографией.<3-4> Purification by cation exchange chromatography.
Образцы, в которых была завершена реакция в примере <3-3>, соответствующим образом повторно наносили на катионообменную колонку (Source S, GE Healthcare), уравновешенную буферным раствором с 20 мМ цитрата натрия (рН 2,0), содержащим 45%-й этанол для конъюгации. Белки-аналоги инсулина затем элюировали из колонки с линейным градиентом концентрации от 0% до 100% в 10 объемах колонки с использованием буферного раствора с 20 мМ цитрата натрия (рН 2,0), содержащего 0,5 М хлорида калия и 45%-й этанол < 3-5> Очистка анионообменной хроматографией.Samples that completed the reaction in Example <3-3> were suitably reapplied to a cation exchange column (Source S, GE Healthcare) equilibrated with 20 mM sodium citrate buffer (pH 2.0) containing 45% ethanol for conjugation. Insulin analog proteins were then eluted from the column with a linear concentration gradient from 0% to 100% in 10 column volumes using a 20 mM sodium citrate buffer (pH 2.0) containing 0.5 M potassium chloride and 45% ethanol <3-5> Purification by anion exchange chromatography.
Из образцов, элюированных в примере <3-4>, удаляли соли с использованием обессоливающей колонки с последующей их заменой буферным раствором (10 мМ трис-HCl, рН 7,5). Для выделения чистых аналогов инсулина из полученных таким образом образцов полученные образцы соответствующим образом наносили на анионообменную колонку (Source Q, GE Healthcare), уравновешенную буферным раствором с 10 мМ трис (рН 7,5) для конъюгации. Белки-аналоги инсулина затем элюировали из колонки с линейным градиентом концентрации от 0% до 100% в 10 объемах колонки с использованием буферного раствора с 10 мМ трис (рН 7,5), содержащего 0,5 М хлорида натрия.From the samples eluted in example <3-4>, salts were removed using a desalting column followed by their replacement with a buffer solution (10 mM Tris-HCl, pH 7.5). To isolate pure insulin analogues from the samples thus obtained, the obtained samples were suitably applied to an anion exchange column (Source Q, GE Healthcare) equilibrated with 10 mM Tris buffer solution (pH 7.5) for conjugation. Insulin analogue proteins were then eluted from the column with a linear concentration gradient from 0% to 100% in 10 column volumes using 10 mM Tris buffer (pH 7.5) containing 0.5 M sodium chloride.
Чистоту очищенных аналогов инсулина анализировали белковым электрофорезом (SDS-PAGE) и хроматографией с обращенной фазой и эксклюзионной хроматографией, и результаты показаны на фиг. 1 и 2, соответственно. Кроме того, модификации аминокислот подтверждали пептидным картированием и анализом молекулярной массы каждого пика, и результаты показаны на фиг. 3.The purity of the purified insulin analogues was analyzed by protein electrophoresis (SDS-PAGE) and reverse phase size exclusion chromatography, and the results are shown in FIG. 1 and 2, respectively. In addition, amino acid modifications were confirmed by peptide mapping and molecular weight analysis of each peak, and the results are shown in FIG. 3.
В результате, желаемые целевые модификации аминокислотной последовательности каждого из аналогов инсулина были подтверждены.As a result, the desired target modifications to the amino acid sequence of each of the insulin analogues were confirmed.
П ример 4. Сравнение in vitro-эффекта нативного инсулина и аналогов инсулина.Example 4. Comparison of the in vitro effect of native insulin and insulin analogues.
Для оценки in vitro-эффекта аналогов инсулина, выделенных и очищенных в примере 3, проводили эксперимент способности к абсорбции глюкозы (способности к поглощению глюкозы или синтезу липидов) с использованием клеточной линии мышиного происхождения 3T3-L1 с адипоцитарной дифференцировкой. Клеточную линию 3T3-L1 (АТСС, CL-173) субкультивировали с использованием модифицированной по способу Дульбекко среды Игла (Dulbecco's Modified Eagle's Medium, DMEM, Gibco, номер по каталогу 12430), содержащей 10% сыворотки новорожденных телят (bovine newborn calf serum, NBCS) два-три раза в неделю. Клеточную линию 3T3-L1 суспендировали в дифференцировочной среде (DMEM, содержащая 10% FBS), высевали в 48-луночный планшет в концентрации 5х104 клеток на лунку и культивировали при 37°С в течение 48 ч. Для дифференцировки клеточной линии 3T3-L1 с образованием адипоцитов в дифференцировочную среду добавляли 1 мкг/мл человеческого инсулина (Sigma, номер по каталогу I9278), 0,5 мМ IBMX (3-изобутил-1-метилксантин, Sigma, номер по каталогу I5879) и 1 мкМ дексаметазон (Sigma, номер по каталогу D4902), старую среду удаляли и в каждую лунку вносили по аликвоте полученной смеси в количестве 250 мкл на лунку. Через сорок восемь часов среду заменяли дифференцировочной средой с добавлением только 1 мкг/мл человеческого инсулина. Индукцию дифференцировки клеточной линии 3T3-L1 с образованием адипоцитов затем подтверждали на протяжении периода продолжительностью от 7 до 9 суток, заменяя среду дифференцировочной средой, содержащей 1 мкг/мл человеческого инсулина, с 48-часовыми интервалами.To evaluate the in vitro effect of the insulin analogues isolated and purified in Example 3, a glucose absorption capacity experiment (the ability to absorb glucose or lipid synthesis) was performed using the mouse-derived 3T3-L1 cell line with adipocyte differentiation. The 3T3-L1 cell line (ATCC, CL-173) was subcultured using Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM, Gibco, catalog number 12430) containing 10% bovine newborn calf serum (NBCS). ) two to three times a week. The 3T3-L1 cell line was suspended in differentiation medium (DMEM containing 10% FBS), seeded in a 48-well plate at a concentration of 5x10 4 cells per well and cultured at 37°C for 48 hours. To differentiate the 3T3-L1 cell line with adipocyte formation, 1 μg/ml human insulin (Sigma, catalog no. I9278), 0.5 mM IBMX (3-isobutyl-1-methylxanthine, Sigma, catalog no. I5879), and 1 μM dexamethasone (Sigma, catalog no. I5879) were added to the differentiation medium according to catalog D4902), the old medium was removed and an aliquot of the resulting mixture was added to each well in an amount of 250 μl per well. After forty-eight hours, the medium was replaced with differentiation medium supplemented with only 1 μg/ml human insulin. Induction of differentiation of the 3T3-L1 cell line to form adipocytes was then confirmed over a period of 7 to 9 days by replacing the medium with differentiation medium containing 1 μg/ml human insulin at 48-hour intervals.
Для эксперимента способности к абсорбции глюкозы клетки, завершившие свою дифференцировку с образованием адипоцитов, промывали один раз свободной от сыворотки средой DMEM и затем обрабатывали с использованием 250 мкл свободной от сыворотки среды DMEM в течение 4 ч для удаления из них сыворотки.For the glucose uptake capacity experiment, cells that had completed their differentiation to form adipocytes were washed once with serum-free DMEM and then treated with 250 μL of serum-free DMEM for 4 h to remove serum.
Человеческий инсулин и аналоги инсулина, соответственно, подвергали 10-кратному серийному разведению от 5 мкМ до 0,005 нМ свободной от сыворотки средой DMEM для дальнейшего использования в качестве образцов. Полученные таким образом образцы инсулина вносили в соответствующие лунки в количестве 250 мкл и проводили культивирование при 37°С в течение 24 ч в инкубаторе с 5% CO2. Для оценки количества глюкозы, оставшейся в среде по завершении культивирования, из каждой куль-Human insulin and insulin analogs, respectively, were serially diluted 10-fold from 5 μM to 0.005 nM with serum-free DMEM for further use as samples. The insulin samples thus obtained were added to the corresponding wells in an amount of 250 μl and cultured at 37°C for 24 hours in an incubator with 5% CO 2 . To estimate the amount of glucose remaining in the medium upon completion of cultivation, from each culture
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0121819 | 2015-08-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA045778B1 true EA045778B1 (en) | 2023-12-26 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10647753B2 (en) | Insulin analogs and use thereof | |
RU2764197C1 (en) | Insulin analogues with reduced affinity to insulin receptor and their use | |
KR102406654B1 (en) | long acting insulin and use thereof | |
JP2018508504A (en) | Sustained insulin or insulin analogue conjugate | |
JP2020534855A (en) | Persistent single-chain insulin analogs and their conjugates | |
KR20160001391A (en) | Novel long acting insulin analog and use thereof | |
EA045778B1 (en) | NEW INSULIN ANALOGUES AND THEIR APPLICATION | |
EA041658B1 (en) | NEW INSULIN ANALOGUES AND THEIR APPLICATIONS | |
RU2337964C2 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pAS-2 ENCODING HUMAN BEING PROINSULIN POLYPEPTIDE Aspart AND STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli BAS2-RECOMBINANT PROINSULIN Aspart PRODUCER | |
JP4512222B2 (en) | Betacellulin variant | |
RU2515115C1 (en) | RECOMBINANT PLASMID DNA pHIG05, CODING HYBRID PROTEIN WITH HUMAN PROINSULIN Glargine, CELL Escherichia coli, TRANSFORMED BY RECOMBINANT PLASMID DNA PHIG05, AND STRAIN OF BACTERIA Escherichia coli JM109/pHIG05-PRODUCENT OF HYBRID PROTEIN WITH HUMAN PROINSULIN Glargine |