JP2001501602A - C型肝炎ウイルスns3プロテアーゼドメイン/ns4a複合体を含む結晶化可能な組成物およびその結晶 - Google Patents

C型肝炎ウイルスns3プロテアーゼドメイン/ns4a複合体を含む結晶化可能な組成物およびその結晶

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、C型肝炎ウイルスプロテアーゼのそのウイルスコファクターとの複合体の状態での組成物および結晶に関する。本発明は、また類似または同族タンパク質またはタンパク質複合体の構造を解明するために合成NS4Aとの複合体の状態のC型肝炎ウイルスプロテアーゼの構造座標を使用する方法にも関する。

Description

【発明の詳細な説明】 C型肝炎ウイルスNS3プロテアーゼドメイン/NS4A複合体を含む 結晶化可能な組成物およびその結晶 本発明の技術分野 本発明は、C型肝炎ウイルスプロテアーゼのそのウイルスコファクターとの複 合体の状態での組成物および結晶に関する。本発明は、また類似または同族タン パク質またはタンパク質複合体の構造を解明するために、合成NS4Aとの複合 体の状態でのC型肝炎ウイルスプロテアーゼの構造座標を使用する方法にも関す る。 発明の背景 C型肝炎ウイルス(HCV)による感染は、ヒトにおける窮迫した医学的課題で ある。HCVは世界的に概算1%のヒト罹患率を持つほとんどの非A型、非B型 肝炎のケースでその原因となる要因である認識されている[Choo,Q.-L.et al. ,“Isolation of a cDNA Clone Derived From a Blood-Borne Non-A,Non-B Vi ral Hepatitis Genome”,Science,244,pp.359-362(1989);Kuo,G.et al., “An Assay for Circulating Antibodies to a Major Etiologic Virus of Huma n Non-A,Non-B Hepatitis”,Sicence,244,pp.362-364(1989);Purcell,R. H.,“Hepatitis C virus:Historical perspective and current concepts”,F EMS Microbiology Reviews ,14,pp.181-192(1994);Van der Poel,C.L.,“H epatitis C Virus.Epidemiology,Transmission and Prevention in Hepatitis C virus.Current Studies in Hematology and Blood Transfusion”,H.W.R eesink,Ed.,(Basel:Karger),pp.137-163(1994)]。 合衆国単独では400万人が感染していると言える[Alter,M.J.and Mast,E. E.,“The Epidemiology of Viral Hepatitis in the United States”,Gastro enterol .Clin.North Am. ,23,pp.437-455(1994)]。 HCV単独にまず曝された時点で、20%の感染個体が急性臨床肝炎を発症す るのに対し、残りの個体は自然に感染を消散させるようである。しかしながら、 多くの場合、ウイルスは、何十年と続く慢性感染を定着させる[Iwarson,S. “The Natural Course of Chronic Hepatitis”,FEMS Microbiology Reviews, 14,pp.201-204(1994)]。通常、これは、再発性で、徐々に悪化する肝臓の炎症 をもたらし、肝硬変や肝細胞癌などのより重篤な疾患状態へと進展することもあ る[Kew,M.C.,“Hepatitis C and Hepatocellular Carcinoma”,FEMS Microb iology Reviews ,14,pp.211-220(1994);Saito,I.,et al.“Hepatitis C Vi rus Infection is Associated with the Development of Hepatocellular Carci noma”,Proc .Natl.Acad.Sci.USA 87,pp.6547-6549(1990)]。現在、慢性 HCVの進展を衰弱化する広範囲に有効な処置はない。 HCVゲノムは、3010−3033アミノ酸のポリタンパク質をコードする (図1)[Choo,Q.-L.,et al.“Genetic Organization and Diversity of the Hepatitis C Virus”,Proc .Natl.Acad.Sci.USA,88,pp.2451-2455(1991 );Kato,N.et al.,“Molecular Cloning of the Human Hepatitis C Virus Ge nome From Japanese Patients with Non-A,Non-B Hepatitis”,Proc .Natl.A cad.Sci.USA ,87,pp.9524-9528(1990);Takamizawa,A.et al.,“Structur e and Organization of the Hepatitis C Virus Genome Isolated From Human C arriers”,J .Virol.,65,pp.1105-1113(1991)]。HCV非構造(NS)タンパ ク質は、ウイルス複製の触媒機構を与える。NSタンパク質は、ポリタンパク質 のタンパク質分解切断により得られる[Bartenschlager,R.et al.,“Nonstruc tural Protein 3 of the Hepatitis C Virus Encodes a Serine-Type Proteinas e Required for Cleavage at the NS3/4 and NS4/5 Junctions”,J .Virol.,6 7,pp.3835-3844(1993);Grakoui,A.et al.,“Characterization of the Hep atitis C Virus-Encoded Serine proteinase:Determination of Proteinase-Dep endent Polyprotein Cleavage Sites”,J .Virol.,67,pp.2832-2843(1993); Grakoui,A.et al.,Expression and Identification of Hepatitis C.Virus Polyprotein Cleavage products”,J .Virol.,67,pp.1385-1395(1993);Tome i,L.et al.,“NS3 is a serine protease required for processing of hepa titis C virus polyprotein”,J .Virol.,67,pp.4017-4026(1993)]。 HCV NSタンパク質3(NS3)は、大多数のウイルス酵素のプロセッシン グを助長するセリンプロテアーゼ活性を含有し、よって、ウイルス複製および感 染能のために必須であると考えられている。黄熱病ウイルスNS3プロテアーゼ の変異がウイルス感染能を低下させることは知られている[Chambers,T.J.et al.,“Evidence that the N-terminal Domain of Nonstructural Protein NS3 From Yellow Fever Virus is a Serine Protease Responsible for Site-Specif ic Cleavages in the Viral Polyprotein”,Proc .Natl.Acad.Sci.USA,87 ,pp.8898-8902(1990)]。NS3の最初の181アミノ酸(ウイルスポリタンパ ク質の1027−1207残基)は、HCVポリタンパク質の4つの下流部位全 てをプロセッシングするNS3のセリンプロテアーゼドメインを含有することが 示されている(図1)[C.Lin et al.,“Hepatitis C Virus NS3 Serine Prote inase:Trans-Cleavage Requirements and Processing Kinetics”,J .Virol., 68,pp.8147-8157(1994)]。 NS3には、コファクターNS4Aが随伴する。NS4AはNS3の活性にと って重要であるらしく、全ての切断部位でNS3のタンパク質分解作用を増強す る。NS4Aは、54残基の両親媒性ペプチドであり、疎水性N−末端と親水性 C−末端を持つ[Failla,C.et al.,“Both NS3 and NS4A are Required for P roteolytic Processing of Hepatitis C Virus Nonstructural Proteins”,J Virol. ,68,pp.3753-3760(1994)]。その機能は、複雑であり、恐らく、NS3 およびその他のウイルスレプリカーゼ成分の膜局在化に関与すると思われる[Lin ,C.et al.,“A Central Region in the Hepatitis C Virus NS4A Protein Al lows Formation of an Active NS3-NS4A Serine Proteinase Complex In Vivo a nd In Vitro”,J .Virol.,69,pp.4373-4380(1995b);Shimizu,Y.et al., “Identification of the Sequence on NS4A Required for Enhanced Cleavage of the NS5A/5B Site by Hepatitis C Virus NS3 Protease”,J .Virol.,70, pp.127-132(1996);Tanji,Y.et al.,“Hepatitis C Virus-Encoded Nonstruc tural Protein NS4A has Versatile Functions in Viral Protein Processing” ,J .Virol.,69,pp.1575-1581(1995)]が、その最も特徴的な機能は、NS3 プロテアーゼのコファクターとしての機能である。 HCVに関する現行の理解は、HCV感染に対する十分な処置を導くには至っ ていない。効果的な抗HCVワクチンに対する期待は、不確定なままである。唯 一確立されているHCV疾患治療は、インターフェロン処置である。しかしなが ら、インターフェロンは、重大な副作用を持ち[Janssen,H.L.A.,et al.“ Suicide Associated with Alfa-Interferon Therapy for Chronic Viral Hepati tis”,J .Hepatol.,21,pp.241-243(1994);Renault,P.F.and Hoofnagle, J.H.,“Side effects of alpha interferon.”Seminars in Liver Disease 9 ,273-277.(1989)]、ほんの一部(〜25%)のケースでしか長期弛緩を誘導して いない[Weiland,O.“Interferon Therapy in Chronic Hepatitis C Virus Inf ection”,FEMS Microbiol .Rev.,14,pp.279-288(1994)]。よって、より有効 な抗HCV治療に対する要望がある。 NS3プロテアーゼは、抗ウイルス剤の潜在的な標的であると考えられる。し かしながら、NS3やそのNS4Aとの複合体についての構造情報の不足から、 NS3タンパク質に対する薬剤発見努力が妨害されてきた。このような構造情報 があれば、HCV NS3プロテアーゼ阻害因子の発見において価値ある情報と なるであろう。しかしながら、十分量の純粋な活性酵素の入手が困難なため、H CV NS3プロテアーゼの構造決定のための努力が妨害されてきた[Steinkuhle r,C.et al.,“In Vitro Activity of Hepatitis C Virus Protease NS3 Purl fied from Recombinant Baculovirus-Infected Sf9 Cells”,J .Biol.Chem., pp.637-6273(1996)]。NS3またはNS3プロテアーゼドメインタンパク質に ついての結晶は何も報告されていない。そのため、このようなタンパク質のX線 結晶学的解析は可能でなかった。 発明の概要 出願人は、初めて、NS4A様ペプチドと複合体形成したC型肝炎ウイルス( HCV)NS3プロテアーゼ様ポリペプチドを含む組成物およびかかる組成物の 製法を提供することにより、この課題を解決した。 本発明は、また、HCV NS3プロテアーゼ様ポリペプチド/NS4A様ペプ チド複合体の結晶およびかかる結晶の製法を提供する。 本発明は、また、HCV NS3プロテアーゼ様ポリペプチド/NS4A様ペプ チド複合体の構造座標を提供する。 本発明は、また、HCV NS3セリンプロテアーゼドメインと構造的に類似 する特徴の少なくとも幾つかを含有する分子または分子複合体の3次元構造の少 なくとも一部を測定する方法を提供する。 図面の簡単な説明 図1は、HCVポリタンパク質プロセッシングを示す。HCVの構造および非 構造タンパク質の位置は、3011アミノ酸ポリペプチドの図にマークしている 。細胞シグナルペプチダーゼによる構造タンパク質間の切断部位は、星印でマー クしている。NS2およびNS3間の切断は、NS2/NS3メタロプロテアー ゼにより媒介される。NS3セリンプロテアーゼは、NS3およびNS4A、N S4AおよびNS4B、NS4BおよびNS5A、そしてNS5AおよびNS5 B間の切断を担う。 図2は、NS3/NS4A複合体のステレオリボン図を示す。この図は、酵素 から切断した活性部位内である。活性部位残基His−1083、Asp−1107お よびSer−1165の側鎖は、Zn++リガンドCys−1123、Cys−1125お よびCys−1171と共に、棒球(ボール・アンド・スティック)モデルで表示す る。Zn++、そのH2OリガンドおよびNS4Aにより形成されるβ鎖も示す。 図3は、非構造タンパク質4Aの中心領域の合成ペプチド(以下、sNS4A と呼ぶ)との複合体の状態でのC型肝炎ウイルスの組換え切形非構造タンパク質 3(以下、tNS3と呼ぶ)の原子構造座標を列挙しており、その複合体(以下、 tNS3/sNS4Aと呼ぶ)の結晶からのX線回折により得られたものである 。複合体の製造は、実施例1および2に説明する。図3では下記の略語を用いる : “原子種”は、その座標が決定されている元素を表す。元素は、“Zn”の文 字で定義した亜鉛以外は、文字列の最初の文字で定義する。 “X、Y、Z”は、各原子について測定した原子位置を結晶学的に定めるもの である。 “B”は、その原子中心周辺の原子の動きを測定する熱ファクターである。 “Occ”は、占有ファクターであり、各原子が座標によって特定される位置を 占有しているその分子の部分を表す。値“1”は、各原子が結晶の全ての分子に おいて同じコンフォーメーション、即ち、同じ位置を持つことを示す。 図4は、図5および6の記憶媒体によりコードされる命令を実施するのに使用 するシステムの図を示す。 図5は、磁気記憶媒体の断面を示す。 図6は、光学式読取りデータ記憶媒体の断面を示す。 発明の詳細な説明 本出願を通して、下記の略語を用いる: A=Ala=アラニン T=Thr=トレオニン V=Val=バリン C=Cys=システイン L=Leu=ロイシン Y=Tyr=チロシン I=Ile=イソロイシン N=Asn=アスパラギン P=Pro=プロリン Q=Gln=グルタミン F=Phe=フェニルアラニン D=Asp=アスパラギン酸 W=Trp=トリプトファン E=Glu=グルタミン酸 M=Met=メチオニン K=Lys=リジン G=Gly=グリシン R=Arg=アルギニン S=Ser=セリン H=His=ヒスチジン HCV=C型肝炎 その他の定義は、必要に応じて明細書中に記載する。 本明細書に記載の発明がより十分に理解されるために、以下に詳細な説明を記 載する。 出願人は、初めて、HCV NS3プロテアーゼ様ポリペプチドをNS4A様 ペプチドとの複合体の状態で含む結晶化可能な組成物を提供することにより上記 の課題を解決した。 従って、本発明の一実施態様では、C型肝炎ウイルスNS3様ポリペプチドを NS4A様ペプチドとの複合体の状態で含む組成物を提供する。 複合体のHCV NS3様ポリペプチド部分は、天然のHCV NS3Aプロテ アーゼのセリンプロテアーゼ活性、特に、HCVポリタンパク質を切断する能力 を有するあらゆるポリペプチドである。それは、HCV NS3、NS3プロテ アーゼドメインポリペプチドおよびNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチド を含む。 本明細書で使用した“HCV NS3”および“NS3”の用語は、Lin,C.e t al.,“Hepatitis C Virus NS3 Serine Proteinase:Trans-Cleavage Requirem ents and processing Kinetics”,J .Virol.,68,pp.8147-8157(1994)に定義 されるC型肝炎ウイルス非構造3タンパク質を表す。 “NS3プロテアーゼドメインポリペプチド”の用語は、[Bartenschlager,R .et al.,“Nonstructural Protein 3 of the Hepatitis C Virus Encodes a S erine-Type Proteinase Required for Cleavage at the NS3/4 and NS4/5 Junct ions”,J .Virol.,67,pp.3835-3844(1993);Grakoui,A.et al.“Characte rization of the Hepatitis C Virus-Encoded Serine Proteinase:Determinatio n of Proteinase-Dependent Polyprotein Cleavage Sites”,J .Virol.,67,p p.2832-2843(1993);Grakoui,A.et al.,Expression and Identification of Hepatitis C Virus Polyprotein Cleavage Products”,J .Virol.,67,pp.13 85-1395(1993);Tomei,L.et al.,“NS3 is a serine protease required for processing of hepatitis C virus polyprotein”,J .Virol.,67,pp.4017-4 026(1993)]に定義のNS3の切形セリンプロテアーゼ部分を表す。これらの文献 それぞれの開示内容は、出典明示により本明細書の一部とする。 “NS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチド”の用語は、アミノ酸欠失、置 換および付加を有する点でNS3プロテアーゼドメインポリペプチドとは異なる が、NS3のセリンプロテアーゼ活性は保持するポリペプチドを表す。 好ましくは、本発明の組成物におけるNS3様ポリペプチドは、tNS3、即 ち、本明細書に記載のとおり調製される組換え的に生産されたC型肝炎ウイルス プロテアーゼドメインタンパク質である。 本発明の組成物のNS4A様ペプチド部分は、NS3に対するNS4Aコファ クターとして作用できるあらゆるペプチドまたはペプチド模擬体である。これら は、NS4A、そのペプチドフラグメントおよび、アミノ酸欠失、置換および付 加を有する点でNS4Aとは異なるが、上記の活性は保持しているその他のペプ チドを含む。 本明細書で使用した“NS4A”の用語は、NS3プロテアーゼに対するコフ ァクターとして作用するC型肝炎ウイルス非構造タンパク質4Aを表す[Failla ,C.et al.,“Both NS3 and NS4A are Required for Proteolytic Processing of Hepatitis C Virus Nonstructural Proteins”J .Virol. 68,pp.3753-376 0(1994);Lin,C.et al.,“Hepatitis C Virus NS3 Serine Proteinase:Trans- Cleavage Requirements and Processing Kinetics”J .Virol. 68,pp.8147-81 57(1994b)]。 好ましくは、NS4A様ペプチドは、sNS4A、即ち、合成ペプチドH−K KGSVVIVGRIVLSGKPAIIPKK−OHである。このペプチドは 、NS4Aの必須NS3プロテアーゼドメイン残基を包含する。 NS3様ポリペプチドとNS4A様ペプチドは両方とも、固相、液相および固 相/液相併用合成などの合成法;所望により部位指向性突然変異誘発法と併用し たcDNAクローニングを含む組換えDNA法;および/または所望により天然 NS3およびNS4Aのフラグメントを製造するための酵素的切断法と併用した 天然物の精製を含むよく知られた方法で製造できる。 好ましい実施態様によれば、本発明の組成物は結晶化可能である。この好まし い実施態様では、NS3様ポリペプチドおよびNS4A様ペプチドに対して好ま しく選択したものの全てが上記のものと同一である。 有利なことに、本発明により提供される結晶化可能な組成物は、X線結晶学に 基づいて分析できる。よって、本発明は、またHCV NS3様ポリペプチド/N S4A様ペプチド複合体、特にHCV tNS3/sNS4A複合体の解像力2. 5Åでの3次元構造も提供する。これにより、初めて、NS3プロテアーゼドメ インの形状および構造についての情報を提供したことは非常に重要である。 本発明のHCV tNS3/sNS4A複合体の3次元構造は、図3に記載の構 造座標セットによって定義される。“構造座標”の用語は、結晶形態のtNS3 /sNS4A複合体の各原子(散乱中心)によるX線の単色性ビームの回折で得ら れたパターンに関連する数学的方程式から導かれたデカルト座標を表す。この回 折データを用いて、結晶の繰り返し単位の電子密度地図を算定する。次いで、こ の電子密度地図を用いて、tNS3/sNS4A酵素または酵素複合体の個々の 原子の位置を確定する。 当業者ならば、酵素または酵素複合体またはその一部についての構造座標セッ トが、3次元の形状を定める各点の関連セットであることが理解できる。そのた め、全体的に異なる座標セットは類似のまたは同一の形状を定めることも可能で ある。更に、個々の座標のわずかな変化は、全体の形状にはほとんど影響しない 。 上記座標は、構造座標の数学的操作により変化させることもできる。例えば、 図3に記載した構造座標は、構造座標の結晶学的置換(permutations)、構造座標 の分割、構造座標セットへの整数付加または控除、構造座標の反転またはこれら の任意の組み合わせにより操作してもよい。 あるいは、アミノ酸の変異、付加、置換および/または欠失による結晶構造の 修飾、またはその他の任意の結晶構成成分の変化もまた、構造座標の変化として 計上することができる。このような変化は、元々の座標と比較して許容できる標 準誤差内であり、得られた3次元形状は、同じであると考えられる。 そのため、分子または分子複合体またはその一部が、同じであると考えられる 上記NS3様ポリペプチド/NS4A様ペプチド構造の全てまたは部分に十分類 似しているかどうかを測定するためには、様々なコンピューター分析が必要であ る。このような分析は、現存のソフトウェアアプリケーション、例えば、QUANTA のモレキュラー・シミラリティー・アプリケーション(Molecular Simulations I nc.,San Diego,CA)、バージョン4.1にて、付随のユーザーガイドに記載のと おり、実行できる。 モレキュラー・シミラリティー・アプリケーションにより、異なる構造、同じ 構造の異なるコンフォーメーション、および同一構造の異なる部分を比較できる 。構造を比較するためのモレキュラー・シミラリティーで用いられる操作は、4 段階に分割される:1)比較すべき構造をロードし;2)これらの構造の原子当量 を定め;3)フィッティング操作(fitting operation)を実施し;そして4)結果 を分析する。 各構造には名称を付けて区別する。1つの構造を標的(即ち、固定構造)とすれ ば、残りの構造は全て、活動構造(即ち、移動構造)である。QUANTA内の原子当量 は、ユーザーが入力して定めるので、本発明の目的には、比較する2つの構造間 の全ての保存残基についてタンパク質主鎖原子(N、Cα、CおよびO)に等価な 原子を定める。我々は、単に厳密なフィッティング操作についても検討するもの である。 厳密なフィッティング法を用いる場合、活動構造を並進および回転させて、標 的構造と最適にフィットさせる。このフィッティング操作は、移動構造に適用す る最適な並進および回転をコンピューターで見積もるアルゴリズムを使用し、等 価な原子の特定対を超えるフィットの平方自乗平均差が絶対最小であるようにす る。オングストロームで与えたこの数は、QUANTAにより記録される。 本発明の目的には、図3に列挙した構造座標により記載した関連主鎖原子上に 重ねた場合、保存残基主鎖原子(N、Cα、C、O)の平方自乗平均偏差が1.5 Å以下である、あらゆる分子または分子複合体は同一であるとみなす。より好ま しくは、平方自乗平均偏差は1.0Å以下である。 “平方自乗平均偏差(root mean square deviation)”という用語は、平均から の偏差値の二乗の演算平均の平方根を意味する。これは傾向または対象からの偏 差またはバリエーションを現す方法である。本発明の目的の場合、“平方自乗平 均偏差”は、本明細書に記載した構造座標により定義した複合体のNS3様ポリ ペプチド部分の主鎖の関連部分からのタンパク質またはタンパク質複合体の主鎖 におけるバリエーションを定めるものである。 一旦、タンパク質結晶の構造座標が決まると、それらは、他の結晶の構造を解 明するのに有用である。 よって、本発明によれば、NS3様ポリペプチド/NS4A様ペプチド複合体 、特にtNS3/sNS4A複合体およびそれらの部分の構造座標は、機械読取 り可能記憶媒体に記憶させる。このようなデータは、薬剤開発やX線結晶学的分 析またはタンパク質結晶などの様々な目的に使用できる。 従って、本発明の一実施態様では、図3に記載の構造座標を用いてコードした データ記憶材を含む機械読取り可能データ記憶媒体を提供する。 図4は、これらの実施態様の1バージョンを示す。システム10は、中央処理 装置(“CPU”)20、RAM(ランダム・アクセス・メモリー)または“コア” メモリーなどの作業用メモリー22、大容量記憶メモリー24(1以上のディス クドライブまたはCD−ROMドライブなど)を含むコンピューター11、1以 上の陰極線管(“CRT”)ディスプレイ端末26、1以上のキイボード28、1 以上の入力ライン30および1以上の出力ライン40で構成されており、これら は全て、常用の双方向システムバス50により相互接続されている。 入力ライン30でコンピューター11につなげた入力ハードウェア36は、様 々な方法で実現(インプリメンテーション)できる。本発明の機械読取り可能デー タは、電話線または専用データ回線34につなげた1つのまたは複数のモデム3 2の使用を経て入力できる。あるいは、または更には、入力ハードウェア36は 、CD−ROMドライブまたはディスクドライブ24を含むこともできる。ディ スプレイ端末26に関連して、キイボード28も入力機構として使用できる。 出力ライン40によりコンピューター11につなげた出力ハードウェア46も 同様に常用の装置により実現(インプリメンテーション)できる。一例として、出 力ハードウェア46には、本明細書に記載のQUANTAなどのプログラムを用いて本 発明の結合ポケットをグラフィック表示するために、CRTディスプレイ端末2 6を組込むことができる。出力ハードウェアには、プリンター42を組込むこと もできるので、ハードコピー出力をとることもでき、またディスクドライブ24 を組込めば、後の使用のためにシステム出力を記憶させることもできる。 作業中、CPU20は、様々な入力および出力機構36、46の使用を調整し 、大容量記憶装置24からのデータアクセスおよび作業用メモリー22へのアク セスおよびそのメモリーからのアクセスを統合し、そして、データ処理ステップ の順序を決める。本発明の機械読取り可能データを処理するには、多くのプログ ラムが使用できる。このようなプログラムは、本明細書に記載したコンピュータ ー的薬剤開発法に関して検討されている。ハードウェアシステム10の構成要素 についての具体的な言及は、データ記憶媒体についての下記説明全体に適切なも のとして含まれている。 図5は、図4のシステム10のようなあるシステムにより実行され得る機械読 取り可能データでコードできる磁気データ記憶媒体100の断面を示す。媒体1 00は、常用されている適切な基板101と片面または両面に常用されている適 切なコーティング102を持ち、その極性またはオリエンテーション(orientati on)が磁気的に変化し得る磁気ドメイン(見えない)を含有する、常用のフロッピ ーディスクまたはハードディスクであり得る。媒体100は、ディスクドライブ またはその他のデータ記憶装置24のスピンドルを受ける開口部(図示せず)を持 つこともある。 媒体100のコーティング102の磁気ドメインは、図4のシステム10のよ うなシステムにより実行させる目的で本明細書に記載したような常用の機械読取 り可能データのような手法でコードできるように、極性化または指向化されいる 。 図6は、かかる機械読取り可能データまたは図4のシステム10などのシステ ムにより実行できる命令セットでコードすることもできる光学式読取り可能デー タ記憶媒体110の断面を示す。媒体110は、常用のコンパクトディスク読出 し専用メモリー(CD−ROM)または光学式に読取り可能でかつ光磁気的に書込 み可能な光磁気ディスクなどの再書込み可能媒体であり得る。媒体100は、好 ましくは、常用されている適切な基板111と、通常、基板111の片面に常用 されている適切なコーティング112を持つ。 CD−ROMの場合、よく知られているように、コーティング112は、反射 性であり、機械読取り可能データをコードするために多数のピット113が設け られている。コーティング112の表面からレーザー光を反射させることにより ピットの配列を読む。コーティング112の表面には保護コーティング114、 好ましくは実質的に透明である、が施されている。 光磁気ディスクの場合、よく知られているように、コーティング112はピッ ト113を持たないが、レーザー(図示せず)などによりある温度以上に加熱する とその極性または指向が磁気的に変化し得る多数の磁気ドメインを持つ。このド メインの指向は、コーティング112から反射されたレーザー光の極性を測定す ることにより読むことができる。ドメインの配列は、上記のデータをコードして いる。 本発明は、HCV NS3、NS4A、NS3/NS4A複合体またはそれらの 任意の部分に結合できる阻害性化合物を含む化学的事物を設計、選択、および合 成するための構造ベースの、または合理的な薬剤デザイン技術の使用を初めて可 能にするものである。 本発明により可能になった特に有用な薬剤デザイン技術の1つは、反復(itera tive)薬剤デザインである。反復薬剤デザインは、連続セットのタンパク質/化合 物複合体の3次元構造を測定および評価することにより、タンパク質と化合物と の会合を最適化する方法である。 当業者ならば、天然リガンドまたは基質とそれらに対応するレセプターまたは 酵素の結合ポケットとの会合が、多くの生物学的作用機構の基礎であることが認 識できるであろう。本明細書で使用する“結合ポケット”という用語は、その形 状の結果として、その他の化学的事物または化合物と有利に会合する、分子また は分子複合体のある領域を意味する。同様に、多くの薬剤は、レセプターおよび 酵素の結合ポケットとの会合によりその生物学的効果を発揮する。このような会 合は、結合ポケットのあらゆる部分で起こり得る。このような会合について理解 することは、その標的レセプターまたは酵素とより有利に会合し、それにより生 物学的効果の向上した薬剤のデザインを導くのに役立つ。従って、この情報は、 レセプターまたは酵素の潜在的リガンドまたは阻害因子、例えば、HCV NS 3様ポリペプチドの、より重要にはHCV NS3の阻害因子を設計するのに価 値がある。 “と会合する”という用語は化学的事物または化合物またはそれらの部分間の 近接状態を表す。会合は、水素結合またはファン・デル・ワールスまたは静電相 互作用によって、近接した並置がエネルギー的に好まれるような場合は非共有結 合であってもよく、または、共有結合であってもよい。 反復薬剤デザインでは、一連のタンパク質/化合物複合体の結晶を入手し、次 いで、各複合体の3次元構造を解明する。このようなアプローチにより、各複合 体のタンパク質と化合物間の会合を洞察できる。これは、阻害性活性を持つ化合 物を選択し、この新規タンパク質/化合物複合体の結晶を入手し、複合体の3次 元構造を解明し、新規タンパク質/化合物複合体と既に解明されているタンパク 質/化合物複合体との会合を比較することにより、達成される。タンパク質/化合 物会合に影響を及ぼす化合物における変化の様子を観測することにより、これら の会合を最適化できる。 ある場合では、反復薬剤デザインは、連続的なタンパク質−化合物複合体を形 成させ、次いで、各新規複合体を結晶化することにより実施する。あるいは、予 め形成させたタンパク質結晶を阻害因子の存在下で浸漬し、それによってタンパ ク質/化合物複合体を形成させ、個々のタンパク質/化合物複合体それぞれを結晶 化する必要性を事前に除去する。有利には、本発明により提供したHCV NS 3様ポリペプチド/NS4A様ペプチド結晶、特にtNS3/sNS4A結晶を 、NS3プロテアーゼ阻害因子などの1つの化合物または複数化合物の存在下で 浸漬して、NS3様ポリペプチド/NS4A様ペプチド/化合物結晶複合体を提供 できる。 本明細書で使用した“浸漬”という用語は、対象の化合物を含有する溶液に結 晶を移す処理を意味する。 本発明のその他の実施態様では、実施例1および2に記載の工程からなる、N S3様ポリペプチドタンパク質を含む組成物の製法を提供する。好ましくは、こ の組成物は、NS3様ポリペプチドをNS4A様ペプチドとの複合体の状態で含 む。 図3に記載した構造座標を使用して、その他の結晶化分子または分子複合体に ついての構造情報を得るのに役立てることもできる。このことは、分子置換を含 む多数のよく知られた技術のどれによっても達成できる。 図3に記載した構造座標は、また、HCV NS3と構造的に類似の少なくと も幾つかの特徴を含有する分子または分子複合体の3次元構造の少なくとも一部 を測定するために使用することもできる。特に、その他の結晶化分子または分子 複合体についての構造情報が入手できる。このことは、分子置換を含む多数のよ く知られた技術のどれによっても達成できる。 よって、その他の実施態様では、本発明は、構造が未知である結晶化分子また は分子複合体についての構造情報を得るための分子置換利用法を提供し、その方 法は: a)該結晶化分子または分子複合体からX線回折パターンを作成し、 b)図3に記載の構造座標の少なくとも一部をX線回折パターンに適用して、 構造が未知である分子または分子複合体の3次元電子密度地図を作る という工程を含んでなる。 好ましくは、結晶化分子または分子複合体は、NS3様ポリペプチドおよびN S4A様ペプチドを含む。より好ましくは、結晶化分子または分子複合体は、本 発明の結晶を溶液に浸漬することにより得られる。 分子置換を使用することによって、本発明により提供される(および図3に記 載した)tNS3/sNS4A複合体の構造座標の全てまたは部分を用いて、未知 構造の結晶化分子または分子複合体の構造を、最初からかかる情報の測定を試み るよりも迅速かつ効果的に決定することができる。 分子置換は、未知構造に対するフェーズの正確な予測を提供する。フェーズは 、直接測定できない結晶構造を解明するために使用する方程式の1ファクターで ある。分子置換以外の方法により、フェーズについての正確な値を得ることは、 近似化(approximations)と純化(refinements)の反復サイクルを伴う時間のかか る操作であり、結晶構造の解明を大きく妨げる。しかしながら、少なくとも同族 部分を含有するタンパク質の結晶構造が解明されれば、既知構造のフェーズから 、未知構造のフェーズを十分に予測することができる。 よって、この方法は、未知の分子または分子複合体の結晶の単位格子内に図3 に従ってtNS3/sNS4A複合体の関連部分を配置し、かつ位置付けして、 観測された未知構造の分子または分子複合体の結晶のX線回折パターンを十分に 検討することにより、その構造座標が未知である分子または分子複合体の予備的 モデルを作成することを含む。その後、このモデルからフェーズを算出し、観測 されたX線回折パターン振幅と組み合わせて、座標が未知である構造の電子密度 地図を作成できる。それから、これをよく知られた任意のモデル構築および構造 精巧技術にかけ、最後に未知の結晶化分子または分子複合体の正確な構造を提供 できる[E.Lattman,“Use of the Rotation and Translation Functions”,in Meth .Enzymol.,115,pp.55-77(1985);M.G.Rossmann,et.,“The Molecul ar Replacement Method”,Int .Sci.Rev.Ser.,No.13,Gordon & Breach,N ew York(1972)]。 tNS3/sNS4A複合体のどの部分にも十分に同族な結晶化分子または分 子複合体の任意の部分の構造は、この方法により解明できる。 好ましい実施態様では、分子置換法を利用して、複合体がNS3様ポリペプチ ドを含んでいる分子または分子複合体についての構造情報を得る。好ましくは、 NS3様ポリペプチドは、tNS3またはその同族体である。 本発明により提供されるtNS3/sNS4Aの構造座標は、NS3様ポリペ プチドの他の結晶形、好ましくは、tNS3;NS3様ポリペプチド/NS4A 様ペプチド、好ましくはtNS3/sNS4Aの他の結晶形、または上記のもの を含む複合体、の構造を解明するのに特に有用である。 構造座標は、また、様々な化学的事物と相互複合体形成した(co-complexed)N S3様ポリペプチド/NS4A様ペプチド複合体、特にtNS3/sNS4Aの結 晶の構造を解明するのにも特に有用である。このアプローチにより、NS3阻害 因子候補とNS3またはNS3/NS4A複合体との相互作用を含む化学的事物 間の相互作用に対する最適部位の決定が可能になる。例えば、様々な種類の溶媒 に曝した結晶から集めた高解像力X線回折データにより、各種の溶媒分子が存在 する場所の測定が可能である。その後、それらの部位に緊密に結合する低分子を 設計および合成し、そのNS3阻害活性について試験できる。 上記の複合体は全て、よく知られたX線回折技術を用いて研究でき、また、X −PLORなどのコンピューターソフトウェアを用いて約0.20またはそれ以 下のR値に対する1.5−3Å解像力X線データに対して精巧することができる 例えば、Blundell & Johnson,前掲;Meth .Enzymol.,vol.114 & 115,H.W.W yckoff et al.,eds.,Academic Press(1985)参照]。よって、この情報は、既 知のNS3阻害因子を最適化し、更に重要には、新規NS3阻害因子を設計する のに使用することもできる。 本発明がより十分に理解されるよう、下記の実施例を記載する。これらの実施 例は、単なる例示目的であって、いかにしても本発明の範囲を限定すると解釈さ れるものではない。 実施例1 tNS3の発現および精製 切形NS3セリンプロテアーゼドメイン(tNS3)は、C型肝炎ウイルスH株 のcDNAからクローン化した[Grakoui,A.et al.,“Expression and Ident ification of Hepatitis C Virus Polyprotein Cleavage Products”,J .Virol . ,67,pp.1385-1395(1993)]。NS3の最初の181アミノ酸(ウイルスポリ タンパク質の1027−1207残基)は、HCVのポリタンパク質の4つの下 流部位全てをプロセッシングするNS3のセリンプロテアーゼドメインを含有す ることが示されている[Lin,C.,et al.,“Hepatitis C Virus NS3 Serine Pr oteinase:Trans-Cleavage Requirements and Processing Kinetics”J.Virol. 68,pp.8147-8157(1994b)]ので、我々は、このtNS3に基づいて(His)6−融 合タンパク質を発現させた。プラスミドpET−BS(+)/HCV/T7−NS3181 −Hisは、エピトープタグと新規制限部位を導入するためにポリメラーゼ連鎖 反応を用いてpTM3/HCV/1027−1207(NS3181)(同上)から得た 。T7バクテリオファージの遺伝子10タンパク質のN末端由来のT7−タグ( ASMTGGQQMG)[Tsai,D.E.et al.,“In Vitro Selection of an RNA Epitope Immunologically Cross-Reactive With a Peptide”,Proc .Natl.Ac ad.Sci.USA ,89,pp.8864-8868(1992)]をtNS3ドメインのN−末端に配置 した。2つのリンカー残基(GS)を、tNS3 C末端に、続いて(His)6−タグ に配置した。E.コリJM109(DE3)細胞をpET−BS(+)/HCV/T7 −NS3181−Hisプラスミドで新たに形質転換させ、これを10L発酵槽(Braun )中100μg/mlアンピシリン補足複合培地にて37℃で増殖させた。細胞密度 が3−4のOD600に到達したら、培養温度を30℃まで迅速に下げ、直ちに1 mM IPTGの添加により導入を開始させた。導入後2時間で細胞を回収し、 精製の前に−70℃で急速冷凍した。 tNS3は、組換えE.コリ溶解物の可溶性フラクションから下記のように精 製した。特記しない限り、全ての操作は4℃で実施した。細胞ペースト(75− 100g)を50mM HEPES、0.3M NaCl、10%グリセロール、0. 1%β−オクチルグルコシド、2mMβ−メルカプトエタノール、pH8.0、 15容量に再懸濁した。細胞は、微小流体化機(microfluidizer)を用いて破壊し 、ホモジェネートを100,000×gで30分間遠心により透明化した。懸濁液 を50mM HEPES、20mMイミダゾール、0.3MNaCl、27.5% グリセロール、0.1%β−オクチル−グルコシド、2mMβ−メルカプトエタ ノール、pH8.0に移し、同じ緩衝液で平衡化した7.0mlNi−アガロースアフ ィニティーカラムに1.0ml/分でかけた。充填後、カラムを10−15容量の平 衡用緩衝液で洗浄し、結合タンパク質を0.35Mイミダゾール含有平衡緩衝液 で溶出した。次いで、タンパク質をPharmacia製高解像力S100樹脂を詰めた 一連の2つのカラム(それぞれ2.6cm×90cm)でサイズ分画し、25mM HE PES、0.3M NaCl、10%グリセロール、0.1%β−オクチルグルコ シド、2mMβ−メルカプトエタノール、pH8.0で平衡化した。SDS−P AGEにより同定されるtNS3フラクションを集め、Amicon Centriprep-10 を用いて1mg/mlまで濃縮し、−70℃で貯蔵した。tNS3をゆっくりと氷上 で解凍し、NS4Aペプチド(サイズ排除クロマトグラフィー緩衝液に溶かした) をtNS3:NS4Aペプチドモル比1:2で加えた。次いで、試料を15mM MES、0.5M NaCl、20mMβ−メルカプトエタノール、pH6.5で 2.5倍に希釈し、超濾過により〜2ml(〜2mg/ml)まで濃縮した。その後、試料 をpH6.5緩衝液で2倍に希釈し、再度〜2mlまで濃縮した。この希釈プロセ スは、元の緩衝液構成分の>40倍希釈になるまで繰り返した。その後、タンパ ク質試料を13.0mg/mlまで濃縮し、〜300,000×g、4℃で20分間遠心 した。純粋なtNS3およびtNS3/4A複合体の濃度はモル吸収係数(A280 )17,700M-1・cm-1を用いてUV吸収スペクトルにより測定した。 実施例2 4Aペプチド合成および精製 HCV NS4Aペプチドを、NS3刺激に必須であると報告されている[Lin ,C.et al.“A Central Region in the Hepatitis C Virus NS4A Protein All ows Formation of an Active NS3-NS4A Serine Proteinase Complex In Vivo an d In Vitro”,J.Virol.69,pp.4373-4380(1995)]必須領域を含むウイルスコ ファクターの残基Gly21からPro39(HCVポリタンパク質の1678から1 696残基)をスパンするために合成した。リジン残基を末端に付加して、水溶 解性を補助し、Cys22(HCV H株のポリタンパク質の1679残基)の 代わりにセリン残基を用いた。Na−Fmoc、Ne−Boc−Lys Wang樹脂を用いて始 める固相ペプチド合成(Applied Biosystems 433A)によりペプチド(H−KKGS VVIVGRIVLSGKPAIIPKK−OH・TFA塩)を製造した。Na− Fmoc−保護アミノ酸は、N−メチルピロリジノン中、結合剤としてHOBt(1 −ヒドロキシベンゾトリアゾールヒドレート)と共にHBTU(2−(1H−ベン ゾトリアゾル−1−イル)1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロ ホスフェート)を用いて逐次的に加えた。樹脂からの切断と全体的な脱保護は、 室温でトリフルオロ酢酸95%と水5%により1.5時間で達成された(15ml/g 樹脂)。ペプチドをWaters Delta Pak C18、15μm、300Åカラム(30mm×3 00mm)での分取HPLCにより、35分(流速22ml/分)にわたり0.1%水性 トリフルオロ酢酸中アセトニトリル(15−40%)直線勾配で溶出して、精製し た。ペプチド純度は、分析用HPLCにより確認した。配列は、直接N−末端配 列分析と、正確な(M+H)+および(M+Na)+分子イオンを示す、マトリクス補 助レーザー脱着質量分析(Kratos MALDI I)により確認した。 実施例3 結晶化およびデータ収集 tNS3/NS4A複合体の結晶は、0.1M MES、1.8M NaCl、0. 1Mリン酸ナトリウム/カリウム、10mMβ−メルカプトエタノール、pH6. 5の貯蔵槽上で吊り下げ滴蒸気拡散(hanging-drop vapor diffusion)により育成 した。結晶は、2−3週にわたって成長し、最終的に約0.1×0.1×0.25m mのディメンションになった。この研究に使用した斜方六面体結晶は、単位格子 ディメンションa=b=225.0Åおよびc=75.5Åの空間群R32に属し 、非対称単位当り2つのtNS3/NS4A複合体を含有した。 データ収集のための統計値、重原子純化および結晶学的純化は、表1に与える 。全ての重原子浸漬は、結晶化に使用したのと同じ貯蔵槽上の吊り下げ滴法で行 った。結晶を安定化溶液(50mM MES、2.0MNaCl、0.1Mリン酸ナ トリウム/カリウム、10mMβ−メルカプトエタノールおよび20%グリセロ ール、pH6.2)に移し、その後、データ収集のため、乾燥窒素ガス流中、10 0K(Molecular Structure Corp.,Houston,TX)で凍結させた。Rigaku RU200回 転 陰極ジェネレーター(MSC)上に取りつけたRigaku R-AXIS IIC燐イメージング エリア検出器で振幅写真撮影し、50kVおよび100mAで操作することによ りデータを得た。測定した明暗度は、HKLソフトウェアパッケージ(Z.Otwino wski and W.Minor)を用いて積分し、スケールし、マージした。 実施例4 フェージング、モデル構築および純化 重原子位置を調べて特定し、様々なフーリエ合成で確認した。重原子パラメー ターを純化し、フェーズをプログラムPHASESを用いて3.1Åまでコンピュータ 化した[Furey,W.and Swaminathan,S.“PHASES-95:a program package for t he processing and analysis of diffraction data frommacromolecules”,Met h .Enzymol. ,(1996)]。CCP4結晶学的パッケージ(Collaborative Computati on Project,1994)を用いて、ヒストグラム適合[Zhang,K.Y.J.and Main,P. ,“The Use of Sayre’s Equation With Solvent Flattening and Histogram M atching for Phase Extension and Refinement of Protein Structures”,Acta Crystallogr. ,A46,pp.377-381(1990)]と併用した溶媒フラット化(solvent flattening)サイクル[Wang,B.C.,“Resolution of Phase Ambiguity in Mac romolecular Crystallography”,Methods in Enzymol. 115,pp.90-112(198 5)]により、MIRフェーズを向上させ、2.7Åまで伸ばした。得られた電子 密度地図は、タンパク質主鎖に対してほぼ連続的な密度と、強い側鎖密度を示し た。およそ80%のモデルが、明らかにこの地図(QUANTA 4.1,Molecular Simul ations)内に組込まれており、X-PLOR[Brunger,A.T.,“X-PLOR:A Syste m for X-Ray Crystallography and NMR”,New Haven,Connecticut:Departmen t of Molecular Biophysics and Biochemistry,Yale University(1993)]での 1ラウンドの模擬アニーリング純化は、R−ファクターを29%にし、遊離R値 を33%にした[Brunger,A.T.,“Free R Value:A Novel Statistical Quanti ty for Assessing the Accuracy of Crystal Structures”,Nature,355,pp. 472-475(1992)]。残りのモデルは、まず、解像力を2.5Åに拡大し、次いでよ く整列させた水分子を加えることにより、数段階で構築および純化した。最終ラ ウンドの位置的な、および個々の温度ファク ター純化により、6.0から2.5Åの間の26,652の反射についてR−ファ クターを21.6%(遊離R値26.1%)にした(F>1sF)。このモデルは、複 合体AではtNS3残基1055−1206とNS4A残基1678−1693 からなり、(ポリタンパク質番号付け、亜鉛原子2個と水分子130個を持つ)複 合体BではtNS3残基1028−1206およびNS4A残基1678−16 96からなる。最終モデルについてのラマチャンドランプロットは、最も好まし い領域では残基91%を含有し、非許容領域または緩許容領域では0%であった 。理論的なrms偏差は、結合距離にして0.007Åおよび結合角にして1.4 7°であった。 本発明の多くの実施態様を記載したが、これらの基本的な実施例は、変化して 本発明の生成物および方法を利用する他の実施態様を提供し得ることは明らかで ある。よって、本発明の範囲は、実施例として表した特定の実施態様ではなく、 添付の請求の範囲により定義されるものと認められる。
【手続補正書】特許法第184条の8第1項 【提出日】平成10年4月14日(1998.4.14) 【補正内容】 請求の範囲 1.NS4A様ペプチドと複合体形成したHCV NS3様ポリペプチドを含 む、結晶化可能な組成物。 2.HCV NS3様ポリペプチドがNS3プロテアーゼドメインポリペプチ ドまたはNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチドである、請求項1に記載の 組成物。 3.HCV NS3様ポリペプチドがtNS3である、請求項1に記載の組成 物。 4.NS4A様ペプチドがH−KKGSVVIVGRIVLSGKPAIIP KK−OHである、請求項1、2または3に記載の組成物。 5.NS4A様ペプチドと複合体形成したHCV NS3様ポリペプチドを含 む、結晶。 6.HCV NS3様ポリペプチドがNS3プロテアーゼドメインポリペプチ ドまたはNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチドである、請求項5に記載の 結晶。 7.HCV NS3様ポリペプチドがtNS3である、請求項5に記載の結晶 。 8.NS4A様ペプチドがH−KKGSVVIVGRIVLSGKPAIIP KK−OHである、請求項5、6または7に記載の結晶。 9.更に、HCV NS3の阻害因子を含む、請求項5に記載の結晶。 10.NS4A様ペプチドと複合体形成したHCV NS3様ポリペプチドを 含み、そのNS4A様ペプチドがH−KKGSVVIVGRIVLSGKPAI IPKK−OHである、組成物。 11.HCV NS3様ポリペプチドがNS3プロテアーゼドメインポリペプ チドまたはNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチドである、請求項10に記 載の組成物。 12.HCV NS3様ポリペプチドがtNS3である、請求項10に記載の 組成物。 13.データが図3のtNS3/sNS4A複合体の構造座標、または、該複 合体の同族体であって1.5Åより多くない複合体の主鎖原子からの平方自乗平 均偏差を持つ主鎖原子を含む同族体の構造座標で定められている、機械読取り可 能なデータでコードしたデータ記憶材を含む機械読取り可能なデータ記憶媒体。 14.該分子または分子複合体が、図3のtNS3/sNS4についての構造 座標、または該分子または分子複合体の同族体であって1.5Åより多くない該 アミノ酸の主鎖原子からの平方自乗平均偏差を持つ同族体についての構造座標セ ットにより定められている、請求項13に記載の機械読取り可能なデータ記憶媒 体。 15.図3のtNS3/sNS4についての構造座標の少なくとも一部のフー リエ変換を含む機械読取り可能データの第1セットでコードしたデータ記憶材を 含む機械読取り可能なデータ記憶媒体であって、未知構造の分子または分子複合 体のX線回折パターンを含む機械読取り可能なデータの第2セットと併用する場 合、該第1セットのデータおよび該第2セットのデータを用いるための指示をプ ログラム化した機械を用いて、機械読取り可能データの第2セットに相当する構 造座標の少なくとも一部、該第1セットのデータおよび該第2セットのデータを 測定できる、機械読取り可能なデータ記憶媒体。 16.a.該結晶化分子または分子複合体からX線回折データを作成し; b.図3に記載の構造座標の少なくとも一部を該X線回折パターンに適用して 、分子または分子複合体の少なくとも一部の3次元電子密度地図を作成する; 各工程を含んでなる、図3に記載の構造座標を用いた、未知構造の分子または分 子複合体についての構造情報を得る方法。 17.未知構造の分子または分子複合体が、NS4A様ペプチドとの複合体の 状態でのNS3様ポリペプチドから選択されるポリペプチドを含む、請求項13 記載の方法。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,ID,IL,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 リン,チャオ アメリカ合衆国02139マサチューセッツ州 ケンブリッジ、ハーバード・ストリート 295番 (72)発明者 フォックス,テッド アメリカ合衆国01754マサチューセッツ州 メイナード、リーブズ・ロード4番 (72)発明者 トムソン,ジョン・エイ アメリカ合衆国02178マサチューセッツ州 ベルモント、スレイド・ストリート105 番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.NS4A様ペプチドと複合体形成したHCV NS3様ポリペプチドを含 む、組成物。 2.HCV NS3様ポリペプチドがNS3プロテアーゼドメインポリペプチ ドまたはNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチドである、請求項1に記載の 組成物。 3.HCV NS3様ポリペプチドがtNS3である、請求項1に記載の組成 物。 4.NS4A様ペプチドがH−KKGSVVIVGRIVLSGKPAIIP KK−OHである、請求項1ないし3のいずれかに記載の組成物。 5.NS4A様ペプチドと複合体形成したHCV NS3様ポリペプチドを含 む、結晶。 6.HCV NS3様ポリペプチドがNS3プロテアーゼドメインポリペプチ ドまたはNS3プロテアーゼドメイン様ポリペプチドである、請求項5に記載の 結晶。 7.HCV NS3様ポリペプチドがtNS3である、請求項5に記載の結晶 。 8.NS4A様ペプチドがH−KKGSVVIVGRIVLSGKPAIIP KK−OHである、請求項1ないし3のいずれかに記載の結晶。 9.更に、HCV NS3の阻害因子を含む、請求項5に記載の結晶。 10.データが図3のtNS3/sNS4A複合体の構造座標、または、該複 合体の同族体であって1.5Åより多くない複合体の主鎖原子からの平方自乗平 均偏差を持つ主鎖原子を含む同族体の構造座標で定められている、機械読取り可 能なデータでコードしたデータ記憶材を含む機械読取り可能なデータ記憶媒体。 11.該分子または分子複合体が、図3のtNS3/sNS4についての構造 座標、または、該分子または分子複合体の同族体であって1.5Åより多くない 該アミノ酸の主鎖原子からの平方自乗平均偏差を持つ同族体についての構造座標 セットにより定められている、請求項10に記載の機械読取り可能なデータ記憶 媒体。 12.図3のtNS3/sNS4についての構造座標の少なくとも一部のフー リエ変換を含む機械読取り可能データの第1セットでコードしたデータ記憶材を 含む機械読取り可能なデータ記憶媒体であって、未知構造の分子または分子複合 体のX線回折パターンを含む機械読取り可能なデータの第2セットと併用する場 合、該第1セットのデータおよび該第2セットのデータを用いるための指示をプ ログラム化した機械を用いて、機械読取り可能データの第2セットに相当する構 造座標の少なくとも一部、該第1セットのデータおよび該第2セットのデータを 測定できる、機械読取り可能なデータ記憶媒体。 13.a.該結晶化分子または分子複合体からX線回折データを作成し; b.図3に記載の構造座標の少なくとも一部を該X線回折パターンに適用して 、分子または分子複合体の少なくとも一部の3次元電子密度地図を作成する; 各工程を含んでなる、図3に記載の構造座標を用いた、未知構造の分子または分 子複合体についての構造情報を得る方法。 14.未知構造の分子または分子複合体が、NS4A様ペプチドとの複合体の 状態でのNS3様ポリペプチドから選択されるポリペプチドを含む、請求項13 記載の方法。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2314598A1 (en) 1996-10-18 2011-04-27 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Inhibitors of Hepatitis C virus NS3 serine protease
WO2000040707A1 (en) 1999-01-08 2000-07-13 Bristol-Myers Squibb Co. Modified forms of hepatitis c virus ns3 protease
US6524589B1 (en) * 1999-04-08 2003-02-25 Schering Corporation Compositions of hepatitis C virus NS3/NS4A complex and methods for crystallizing same
AU775928B2 (en) 1999-10-14 2004-08-19 Bristol-Myers Squibb Company Crystallographic structure of the androgen receptor ligand binding domain
US7491808B2 (en) 2000-06-15 2009-02-17 Novartis Vaccines And Diagnostics, Inc. HCV non-structural protein mutants and uses thereof
SV2003000617A (es) 2000-08-31 2003-01-13 Lilly Co Eli Inhibidores de la proteasa peptidomimetica ref. x-14912m
US7247717B2 (en) 2000-11-14 2007-07-24 Bristol-Myers Squibb Company Polynucleotide encoding a novel human serpin secreted from lymphoid cells, LSI-01
WO2002088303A2 (en) 2001-04-03 2002-11-07 Bristol-Myers Squibb Company Polynucleotide encoding a novel cysteine protease of the calpain superfamily, can-12, and variants thereof
US20030027315A1 (en) * 2001-09-24 2003-02-06 Ada Yonath Methods of growing crystals of free and antibiotic complexed large ribosomal subunits, and methods of rationally designing or identifying antibiotics using structure coordinate data derived from such crystals
WO2005000308A2 (en) * 2003-05-15 2005-01-06 Rigel Pharmaceuticals, Inc. Methods of identifying hcv ns5b polymerase inhibitors and use against hepatitis c
PE20050374A1 (es) 2003-09-05 2005-05-30 Vertex Pharma Inhibidores de proteasas de serina, en particular proteasa ns3-ns4a del vhc
US8187874B2 (en) 2003-10-27 2012-05-29 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Drug discovery method
AU2004285019B9 (en) 2003-10-27 2011-11-24 Vertex Pharmaceuticals Incorporated HCV NS3-NS4A protease resistance mutants
US8399615B2 (en) 2005-08-19 2013-03-19 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Processes and intermediates
US7964624B1 (en) 2005-08-26 2011-06-21 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Inhibitors of serine proteases
AR055395A1 (es) 2005-08-26 2007-08-22 Vertex Pharma Compuestos inhibidores de la actividad de la serina proteasa ns3-ns4a del virus de la hepatitis c
CA2629343A1 (en) 2005-11-11 2007-05-24 Vertex Pharmaceuticals, Inc. Hepatitis c virus variants
US7705138B2 (en) 2005-11-11 2010-04-27 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Hepatitis C virus variants
EP2340836A1 (en) 2006-02-27 2011-07-06 Vertex Pharmceuticals Incorporated Co-crystals comprising VX-950 and their pharmaceutical compositions
BRPI0709567A2 (pt) * 2006-03-16 2011-07-12 Vertex Pharma inibidores deuterados de protease de hepatite c
US8440443B1 (en) 2006-05-16 2013-05-14 Merck Sharp & Dohme Corp. MEK1 polypeptides
GEP20125645B (en) 2007-02-27 2012-09-25 Vertex Pharma Co-crystals and pharmaceutical compositions comprising the same
AU2008219704A1 (en) 2007-02-27 2008-09-04 Vertex Pharmaceuticals Incorporated Inhibitors of serine proteases
CN101835774B (zh) 2007-08-30 2014-09-17 弗特克斯药品有限公司 共晶体和包含该共晶体的药物组合物
US8988881B2 (en) * 2007-12-18 2015-03-24 Sandia Corporation Heat exchanger device and method for heat removal or transfer
US9005417B1 (en) 2008-10-01 2015-04-14 Sandia Corporation Devices, systems, and methods for microscale isoelectric fractionation
US9795961B1 (en) 2010-07-08 2017-10-24 National Technology & Engineering Solutions Of Sandia, Llc Devices, systems, and methods for detecting nucleic acids using sedimentation
US9261100B2 (en) 2010-08-13 2016-02-16 Sandia Corporation Axial flow heat exchanger devices and methods for heat transfer using axial flow devices

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4833233A (en) * 1987-08-20 1989-05-23 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Human serum albumin crystals and method of preparation
US5353236A (en) * 1992-04-23 1994-10-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford University High-resolution crystallographic modelling of a macromolecule
US5453937A (en) * 1993-04-28 1995-09-26 Immunex Corporation Method and system for protein modeling
IT1272179B (it) * 1994-02-23 1997-06-16 Angeletti P Ist Richerche Bio Metodologia per riprodurre in vitro l'attivita' proteolitica della proteasi ns3 del virus hcv.

Also Published As

Publication number Publication date
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WO1998011134A1 (en) 1998-03-19
DE69723485T2 (de) 2004-05-27
US6303287B1 (en) 2001-10-16

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