JP2002508301A - タンパク質結合ポリペプチド - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、タンパク質結合ポリペプチドであって、タンパク質に結合することが知られている天然のリガンド結合タンパク質から直接は由来しておらず、前記タンパク質結合ポリペプチドが2〜30個のアミノ酸を含む、タンパク質結合ポリペプチド、およびこのポリペプチドの使用に関する。
Description
【0001】 (発明の分野) 本発明は、タンパク質結合ポリペプチドおよびこのようなポリペプチドの適用
に関する。
に関する。
【0002】 (背景) 以前は、リガンド結合および受容体タンパク質に結合することが知られている
唯一の低分子は、生物学的起源の天然分子であり、これは、このようなタンパク
質、またはこれらの天然分子の合成類似体の、通常は高度に特異的な機能的部位
に結合することが知られている。これらの低分子の一般的な例は、ハプテン、ポ
リペプチド、並びに抗体および他の免疫グロブリンの可変または相補的決定領域
(CDR)に結合するエピトープ、アビジンまたはストレプタビジンに結合する
ビオチン、コンカナバリンAに結合するグルコース、およびタキキニン受容体に
結合するタキキニンである。他のタンパク質分子が、このようなリガンド結合お
よび受容体タンパク質、例えば免疫グロブリンに結合するプロテインAまたはG
、または多くのタンパク質の表面上のエピトープに結合するものとして挙げられ
る抗体上の他の部位に結合することが知られている一方、これらの結合タンパク
質は、分離、検出および処理におけるこれらの有用性を制限する特に大きなサイ
ズを有する。
唯一の低分子は、生物学的起源の天然分子であり、これは、このようなタンパク
質、またはこれらの天然分子の合成類似体の、通常は高度に特異的な機能的部位
に結合することが知られている。これらの低分子の一般的な例は、ハプテン、ポ
リペプチド、並びに抗体および他の免疫グロブリンの可変または相補的決定領域
(CDR)に結合するエピトープ、アビジンまたはストレプタビジンに結合する
ビオチン、コンカナバリンAに結合するグルコース、およびタキキニン受容体に
結合するタキキニンである。他のタンパク質分子が、このようなリガンド結合お
よび受容体タンパク質、例えば免疫グロブリンに結合するプロテインAまたはG
、または多くのタンパク質の表面上のエピトープに結合するものとして挙げられ
る抗体上の他の部位に結合することが知られている一方、これらの結合タンパク
質は、分離、検出および処理におけるこれらの有用性を制限する特に大きなサイ
ズを有する。
【0003】 生命科学における他の主な手段である抗体の使用は、精製手段としてのアフィ
ニティークロマトグラフィーに大いに依存する。特に、固定化されたプロテイン
Aによる抗体精製は、実験室において、および試験的規模の製造のために、頻繁
に用いられる分離手法である。
ニティークロマトグラフィーに大いに依存する。特に、固定化されたプロテイン
Aによる抗体精製は、実験室において、および試験的規模の製造のために、頻繁
に用いられる分離手法である。
【0004】 病原性バクテリアであるスタフィロコッカス オウレウス(Staphylococcus a
ureus)の細胞壁から分離されたプロテインAおよびβ溶血性ストレプトコッカ ス ジー(Streptococcus G)菌種の細胞壁から分離されたプロテインGは、ポ リクローナル抗体およびモノクローナル抗体のアフィニティー精製のためのリガ
ンドとして広範囲に用いられる。これらのタンパク質が固定化される多種のアフ
ィニティー支持体が入手できる。プロテインAおよびプロテインGは、精製され
る抗体の供給源および亜類型に対する選択性における若干の差異を提供する。タ
ンパク質、例えばプロテインAおよびプロテインGのアフィニティークロマトグ
ラフィーにおける使用は、S R Narayaman (Journal of Chromatography 658, 19
94, 第237〜258頁)による論文中に要約されている。
ureus)の細胞壁から分離されたプロテインAおよびβ溶血性ストレプトコッカ ス ジー(Streptococcus G)菌種の細胞壁から分離されたプロテインGは、ポ リクローナル抗体およびモノクローナル抗体のアフィニティー精製のためのリガ
ンドとして広範囲に用いられる。これらのタンパク質が固定化される多種のアフ
ィニティー支持体が入手できる。プロテインAおよびプロテインGは、精製され
る抗体の供給源および亜類型に対する選択性における若干の差異を提供する。タ
ンパク質、例えばプロテインAおよびプロテインGのアフィニティークロマトグ
ラフィーにおける使用は、S R Narayaman (Journal of Chromatography 658, 19
94, 第237〜258頁)による論文中に要約されている。
【0005】 大きいタンパク質、例えばプロテインAおよびプロテインGは、壊れやすい分
子であり、これらの生物学的活性は、これらのタンパク質構造において変化する
傾向がある。従って、このようなタンパク質マトリックスの貯蔵および使用は、
熟練した取り扱いおよび注意深い注意を必要とする。各々の精製サイクルの後に
生物学的活性を維持することは、アフィニティークロマトグラフィーカラムの再
使用のために必須である。しかし、各々の精製サイクルは、過酷な条件(例えば
低いpH)を用いることを伴い、これによりタンパク質構造が変性しうる。この
結果、プロテインAまたはプロテインGを用いるアフィニティークロマトグラフ
ィーカラムは、限定された寿命を有し、これは通常の使用において次第に減少し
、不適当な維持または困難な条件においての使用により加速される。
子であり、これらの生物学的活性は、これらのタンパク質構造において変化する
傾向がある。従って、このようなタンパク質マトリックスの貯蔵および使用は、
熟練した取り扱いおよび注意深い注意を必要とする。各々の精製サイクルの後に
生物学的活性を維持することは、アフィニティークロマトグラフィーカラムの再
使用のために必須である。しかし、各々の精製サイクルは、過酷な条件(例えば
低いpH)を用いることを伴い、これによりタンパク質構造が変性しうる。この
結果、プロテインAまたはプロテインGを用いるアフィニティークロマトグラフ
ィーカラムは、限定された寿命を有し、これは通常の使用において次第に減少し
、不適当な維持または困難な条件においての使用により加速される。
【0006】 市場で入手できるプロテインAおよび(特に)プロテインGは、比較的高価で
ある。W R Trumble等(Protein Engineering, 7, No. 5 1994, 第705〜713
頁)は、アフィニティーカラムにおいて用いられるタンパク質の短縮化によって 、使用または貯蔵に際して変化するタンパク質のタンパク質構造の可能性が低下
するか否かを調査し、Fc結合活性を維持した単一ドメインIgG Fc結合タ
ンパク質の最小部分を同定する試行を報告している。この文献には、製造されう
る最小のFc結合タンパク質が、45〜55アミノ酸長の程度であることを示し
ている。他の文献は、最近、この配列を33個の残基に減少している(Proc. Nat
l. Acad. Sci. 1996, 93, 第5688〜5692頁;Biophysical Journal 1992
, 62, 第87〜91頁)。Frick等(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8
532〜8536頁)は、プロテインGからの11量体ペプチドを誘導し、これ がIgG Fc部位に特異的に結合することを見出した。
ある。W R Trumble等(Protein Engineering, 7, No. 5 1994, 第705〜713
頁)は、アフィニティーカラムにおいて用いられるタンパク質の短縮化によって 、使用または貯蔵に際して変化するタンパク質のタンパク質構造の可能性が低下
するか否かを調査し、Fc結合活性を維持した単一ドメインIgG Fc結合タ
ンパク質の最小部分を同定する試行を報告している。この文献には、製造されう
る最小のFc結合タンパク質が、45〜55アミノ酸長の程度であることを示し
ている。他の文献は、最近、この配列を33個の残基に減少している(Proc. Nat
l. Acad. Sci. 1996, 93, 第5688〜5692頁;Biophysical Journal 1992
, 62, 第87〜91頁)。Frick等(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8
532〜8536頁)は、プロテインGからの11量体ペプチドを誘導し、これ がIgG Fc部位に特異的に結合することを見出した。
【0007】 他の文献(J. Neuroimmunol. 1993, 48:2, 第199〜203頁)は、12〜2 8のアミノ酸ドメインを結合し、天然のアミロイドポリペプチドから誘導される
共有膜が、免疫グロブリンGに、そのヒンジ部において結合することを示した。
しかし、この17残基ポリペプチドは、変性剤により極めて高いアフィニティー
耐性解離を伴って結合する。ほとんど同一の水治療法プロフィルを有する17量
体ポリペプチドの類似体はまた、IgGへの結合を示し、一方混乱させたアミノ
酸配列を有し、従って異なる水治療法プロフィルを有する対照のポリペプチドは
、最小の結合を示す。
共有膜が、免疫グロブリンGに、そのヒンジ部において結合することを示した。
しかし、この17残基ポリペプチドは、変性剤により極めて高いアフィニティー
耐性解離を伴って結合する。ほとんど同一の水治療法プロフィルを有する17量
体ポリペプチドの類似体はまた、IgGへの結合を示し、一方混乱させたアミノ
酸配列を有し、従って異なる水治療法プロフィルを有する対照のポリペプチドは
、最小の結合を示す。
【0008】 G Fassina等(J. Molecular Recognition 1996, 9, 第561〜569頁)は、 プロテインAを、免疫グロブリンGのFc部分を認識する能力において模擬する
合成4量体トリペプチドを同定した。
合成4量体トリペプチドを同定した。
【0009】 しかし、この4量体ポリペプチドは、直鎖状アミノ酸配列ではない。これは、
リシル残基と共に枝分かれする共通のグリシン核上の3量体ペプチド(YTR)
の4個のコピーを構成し、さらに後者の4量体ポリペプチドは、IgGのFc断
片に特異的に結合することが示されている。この状況において、Sloostra等(Mol
ecular Diversity, 1 (1995) 第87〜96頁)が、すべての可能なトリマー(8
000個のペプチド)を作成し、3種の異なる抗体に対してスクリーニングを実
施したことは、注目すべきことである。これらの研究により、この抗体に結合す
る唯一の直鎖状配列のトリマーペプチドが、そのままのエピトープの直鎖状部分
または非直鎖状部分を模擬するのに対応するものであることが、明らかになる。
YTR直鎖状ペプチドは、抗体結合配列としては同定されなかった。
リシル残基と共に枝分かれする共通のグリシン核上の3量体ペプチド(YTR)
の4個のコピーを構成し、さらに後者の4量体ポリペプチドは、IgGのFc断
片に特異的に結合することが示されている。この状況において、Sloostra等(Mol
ecular Diversity, 1 (1995) 第87〜96頁)が、すべての可能なトリマー(8
000個のペプチド)を作成し、3種の異なる抗体に対してスクリーニングを実
施したことは、注目すべきことである。これらの研究により、この抗体に結合す
る唯一の直鎖状配列のトリマーペプチドが、そのままのエピトープの直鎖状部分
または非直鎖状部分を模擬するのに対応するものであることが、明らかになる。
YTR直鎖状ペプチドは、抗体結合配列としては同定されなかった。
【0010】 他の群はパラログを生成し、これは、分子抗体上の抗原への結合部位を模擬す
る短いポリペプチドである。このようなポリペプチドは、抗原に対する高い特異
性を有し、Narayaman(上記)による論文中で検討されたが、抗体アミノ酸配列 の知識を必要とし、従って一般的に用いるのには適しない。タンパク質に特異的
に結合するペプチドは、ファージまたは既知の特異性または結合受容体に対して
スクリーニングされた化学的ライブラリーを用いて同定された(Eur. J. Biochem
. 1974, 43, 第71〜375頁、Anal Biochem. 1979, 97, 第302〜308頁
、Biotech. Bioeng 1995, 47, 第288〜297頁)。繰り返すが、このような ペプチドは、これらのタンパク質の特異的なリガンドである。
る短いポリペプチドである。このようなポリペプチドは、抗原に対する高い特異
性を有し、Narayaman(上記)による論文中で検討されたが、抗体アミノ酸配列 の知識を必要とし、従って一般的に用いるのには適しない。タンパク質に特異的
に結合するペプチドは、ファージまたは既知の特異性または結合受容体に対して
スクリーニングされた化学的ライブラリーを用いて同定された(Eur. J. Biochem
. 1974, 43, 第71〜375頁、Anal Biochem. 1979, 97, 第302〜308頁
、Biotech. Bioeng 1995, 47, 第288〜297頁)。繰り返すが、このような ペプチドは、これらのタンパク質の特異的なリガンドである。
【0011】 本発明者等は、驚くべきことに、抗体およびいくつかの他のタンパク質、代表
的にはリガンド結合および受容体機能を有するものの両方に結合する能力を有す
るが、試験した大部分の酵素には結合しない、短いポリペプチド配列を見出した
。
的にはリガンド結合および受容体機能を有するものの両方に結合する能力を有す
るが、試験した大部分の酵素には結合しない、短いポリペプチド配列を見出した
。
【0012】 タンパク質結合ポリペプチドは、本発明において、3種の重要で、以前は知ら
れておらず、予測されていない方法により区別することができる:これらの特に
小さいサイズ(2〜50のアミノ酸、代表的に4〜30のアミノ酸);結合した
タンパク質の機能を決定することが知られている部位への異なる部位におけるこ
れらの結合;およびリガンド結合機能を有しうるかまたは有しえない、実質的に
2種または3種以上の無関係なタンパク質へのこれらの結合。このポリペプチド
により結合した代表的なタンパク質は、免疫グロブリン(例えば抗体)および関
連受容体(例えばB細胞に対する抗体受容体および細胞免疫系のT細胞に対する
T細胞受容体);免疫グロブリン結合タンパク質(例えばプロテインA、プロテ
インG)、レクチン(例えばコンカナバリンA)、ビタミン結合タンパク質(例
えばアビジン、ストレプタビジン)である。本発明のポリペプチドは、分離、検
出および処理の分野において、特にタンパク質結合および受容体機能を有するタ
ンパク質へのポリペプチドの結合を伴う用途において、有利である。
れておらず、予測されていない方法により区別することができる:これらの特に
小さいサイズ(2〜50のアミノ酸、代表的に4〜30のアミノ酸);結合した
タンパク質の機能を決定することが知られている部位への異なる部位におけるこ
れらの結合;およびリガンド結合機能を有しうるかまたは有しえない、実質的に
2種または3種以上の無関係なタンパク質へのこれらの結合。このポリペプチド
により結合した代表的なタンパク質は、免疫グロブリン(例えば抗体)および関
連受容体(例えばB細胞に対する抗体受容体および細胞免疫系のT細胞に対する
T細胞受容体);免疫グロブリン結合タンパク質(例えばプロテインA、プロテ
インG)、レクチン(例えばコンカナバリンA)、ビタミン結合タンパク質(例
えばアビジン、ストレプタビジン)である。本発明のポリペプチドは、分離、検
出および処理の分野において、特にタンパク質結合および受容体機能を有するタ
ンパク質へのポリペプチドの結合を伴う用途において、有利である。
【0013】 (発明の開示) 本発明の第1の側面は、天然のタンパク質結合タンパク質から直接由来してお
らず、タンパク質結合ポリペプチドが2〜50個、好ましくは4〜30個のアミ
ノ酸を含むタンパク質結合ポリペプチドを提供する。このポリペプチドは、好ま
しくは、17個より少ないアミノ酸を含む。好ましい実施態様において、ポリペ
プチドは、13個のアミノ酸を含む。
らず、タンパク質結合ポリペプチドが2〜50個、好ましくは4〜30個のアミ
ノ酸を含むタンパク質結合ポリペプチドを提供する。このポリペプチドは、好ま
しくは、17個より少ないアミノ酸を含む。好ましい実施態様において、ポリペ
プチドは、13個のアミノ酸を含む。
【0014】 本発明におけるポリペプチドタンパク質相互作用の正確な性質を、詳細な構造
的分析により明らかにすることができる。本発明のポリペプチドを、凝集により
互いに相互作用させるか、または他のタンパク質と相互作用させることができる
。結合および解離は、多くの場合において、しかしすべての場合においてではな
く、凝集現象により支配される。実際に、本発明のポリペプチドは、βアミロイ
ドポリペプチドを含む他のタンパク質の凝集特性に影響しうる。
的分析により明らかにすることができる。本発明のポリペプチドを、凝集により
互いに相互作用させるか、または他のタンパク質と相互作用させることができる
。結合および解離は、多くの場合において、しかしすべての場合においてではな
く、凝集現象により支配される。実際に、本発明のポリペプチドは、βアミロイ
ドポリペプチドを含む他のタンパク質の凝集特性に影響しうる。
【0015】 タンパク質結合タンパク質から「直接由来していない」という用語は、ポリペ
プチドと、前述のタンパク質から採取した配列のすべての伸張物、特に伝染性伸
張物(contagious stretch)との間の配列同一性が、90%未満であることを意
味する。「ポリペプチド」という用語は、本明細書中では、特定の分子が、ペプ
チド結合により一緒に接合された複数のアミノ酸を含むことを示す広い意味で用
いられる。従って、これは、その実質的な範囲を包含し、これは時々文献中でペ
プチド、ポリペプチドまたはタンパク質を意味しうる。
プチドと、前述のタンパク質から採取した配列のすべての伸張物、特に伝染性伸
張物(contagious stretch)との間の配列同一性が、90%未満であることを意
味する。「ポリペプチド」という用語は、本明細書中では、特定の分子が、ペプ
チド結合により一緒に接合された複数のアミノ酸を含むことを示す広い意味で用
いられる。従って、これは、その実質的な範囲を包含し、これは時々文献中でペ
プチド、ポリペプチドまたはタンパク質を意味しうる。
【0016】 ポリペプチドはさらに、13個より少ないアミノ酸まで短縮することができる
。
。
【0017】 好ましくは、タンパク質結合ポリペプチドのアミノ酸配列は、n個の極性アミ
ノ酸(ここでnは0または1である)により隔てられた少なくとも2個の無極性
アミノ酸を含み、前述の配列は、少なくとも2種または3種以上の無関係な他の
タンパク質に結合する能力を有し、ここでこの配列の全長は、前述のタンパク質
中に存在する配列のすべての伸張物と90%未満の同一性を有する。
ノ酸(ここでnは0または1である)により隔てられた少なくとも2個の無極性
アミノ酸を含み、前述の配列は、少なくとも2種または3種以上の無関係な他の
タンパク質に結合する能力を有し、ここでこの配列の全長は、前述のタンパク質
中に存在する配列のすべての伸張物と90%未満の同一性を有する。
【0018】 好ましくは、本発明のタンパク質結合ポリペプチドは、少なくとも1つの無極
性残基に隣接する少なくとも1つのGln残基を含む。
性残基に隣接する少なくとも1つのGln残基を含む。
【0019】 本発明のタンパク質結合ポリペプチドは、非分枝とすることができ、一層大き
い範囲のポリペプチド、例えばレクチン、ビタミン結合タンパク質および免疫グ
ロブリン結合タンパク質(プロテインA自体を含む)と結合することができる。
い範囲のポリペプチド、例えばレクチン、ビタミン結合タンパク質および免疫グ
ロブリン結合タンパク質(プロテインA自体を含む)と結合することができる。
【0020】 ポリペプチドは、天然のタンパク質活性部位と競合しないタンパク質上の部位
に結合することができる。例えば、ポリペプチドは、好ましくは、抗体の抗原結
合部位と競合しない部位(一つまたは複数)において抗体を結合する。
に結合することができる。例えば、ポリペプチドは、好ましくは、抗体の抗原結
合部位と競合しない部位(一つまたは複数)において抗体を結合する。
【0021】 本発明のポリペプチドは、従来技術のタンパク質結合タンパク質分子、例えば
プロテインAおよびプロテインGに優るいくつかの利点を有する。
プロテインAおよびプロテインGに優るいくつかの利点を有する。
【0022】 本発明のポリペプチドは、上記J. Neuroimmunol (1993) 中に記載されたポリ ペプチドと区別される。本発明のペプチドとは異なり、これらのペプチドは、ヒ
ンジ領域のみにおいてIgGに特異的に結合する膜結合ポリペプチドであり、F
cまたはFab断片への結合を示さなかった。アミロイドペプチドが特異的な水
治療法(hydropathic)プロフィルを必要とし、本質的に比較的長く、強力な変 性条件の存在における結合の反転に対する抵抗を示すという、さらなる区別があ
る。
ンジ領域のみにおいてIgGに特異的に結合する膜結合ポリペプチドであり、F
cまたはFab断片への結合を示さなかった。アミロイドペプチドが特異的な水
治療法(hydropathic)プロフィルを必要とし、本質的に比較的長く、強力な変 性条件の存在における結合の反転に対する抵抗を示すという、さらなる区別があ
る。
【0023】 その小さいサイズのために、本発明のポリペプチドは、従来のタンパク質結合
タンパク質よりも高い能力を有する。即ち、これは、単位重量のポリペプチドあ
たりより多いタンパク質と結合する。本発明のポリペプチドは、酵素で標識した
ウサギおよびヤギIgG抗体およびある範囲の動物種(ヤギ、ヒト、イヌ、ネコ
、ウマ)からの本来的な抗体に強力に結合するが、このような免疫グロブリン方
法において標識に用いられる一般的な酵素には結合しないことが見出された。
タンパク質よりも高い能力を有する。即ち、これは、単位重量のポリペプチドあ
たりより多いタンパク質と結合する。本発明のポリペプチドは、酵素で標識した
ウサギおよびヤギIgG抗体およびある範囲の動物種(ヤギ、ヒト、イヌ、ネコ
、ウマ)からの本来的な抗体に強力に結合するが、このような免疫グロブリン方
法において標識に用いられる一般的な酵素には結合しないことが見出された。
【0024】 固定化されたタンパク質を用いて他のタンパク質をアフィニティークロマトグ
ラフィーにより精製することは、業界において十分知られている。溶液中の分子
が固定化されたリガンドまたは受容体に固体相において特異的に結合する能力に
基づいたアフィニティークロマトグラフィーは、概念的に簡単である。これを、
マトリックスに特異的かつ強力に結合する粗製の調製物から分離されるべきリガ
ンド誘導体化マトリックス、分子を含むカラムにおいて実施し、一方、特異的な
結合部位を有しない不純物のほとんどは、洗浄除去される。次に、特異的に吸収
された分子は、脱着剤により溶出され、回収される。アフィニティークロマトグ
ラフィーは、探査プローブ、診断学的手段および治療剤として用いるための分子
の精製のために重要な方法になった。
ラフィーにより精製することは、業界において十分知られている。溶液中の分子
が固定化されたリガンドまたは受容体に固体相において特異的に結合する能力に
基づいたアフィニティークロマトグラフィーは、概念的に簡単である。これを、
マトリックスに特異的かつ強力に結合する粗製の調製物から分離されるべきリガ
ンド誘導体化マトリックス、分子を含むカラムにおいて実施し、一方、特異的な
結合部位を有しない不純物のほとんどは、洗浄除去される。次に、特異的に吸収
された分子は、脱着剤により溶出され、回収される。アフィニティークロマトグ
ラフィーは、探査プローブ、診断学的手段および治療剤として用いるための分子
の精製のために重要な方法になった。
【0025】 比較的非特異的なリガンド(例えば染料および他の短いポリペプチド)の場合
において、タンパク質の結合は、典型的にはあまり能率的ではなく、所望のタン
パク質のいくつかを、「バンド」または分離媒体から溶出する分離されたフラク
ションに分割する作用を有するに過ぎない。対照的に、本発明におけるポリペプ
チドリガンドは、典型的に、不純物が洗浄除去され、一方所望のタンパク質が分
離媒体上または分離媒体内に維持されることを可能にする。
において、タンパク質の結合は、典型的にはあまり能率的ではなく、所望のタン
パク質のいくつかを、「バンド」または分離媒体から溶出する分離されたフラク
ションに分割する作用を有するに過ぎない。対照的に、本発明におけるポリペプ
チドリガンドは、典型的に、不純物が洗浄除去され、一方所望のタンパク質が分
離媒体上または分離媒体内に維持されることを可能にする。
【0026】 ポリペプチド配列の短い長さは、ポリペプチドが、アフィニティークロマトグ
ラフィーカラムにおいて用いられる過酷な条件において一層安定であり、また改
良された貯蔵特性を有することを意味する。このような過酷な条件を回避するこ
とができ、これが分離されるタンパク質に対する特別の利点であることは、本発
明の重要な側面である。代表的に結合されるタンパク質を、本発明のポリペプチ
ドから、試薬、例えば希薄酸溶液を用いて、またはポリペプチドを結合するため
に用いられるよりも高いイオン強度を有する緩衝液または電解質を用いることに
より、溶出することができる。1つの例において、本発明に従って弱い緩衝液(
例えば10mMのトリスHCl、pH7)中で1つのポリペプチドに結合した抗 体を、一層強い緩衝液において溶出することができる。当業者には、この種類の
装入および溶出緩衝液を、本発明に従って特定のタンパク質およびポリペプチド
の組み合わせ用に設計することができることは、明らかである。
ラフィーカラムにおいて用いられる過酷な条件において一層安定であり、また改
良された貯蔵特性を有することを意味する。このような過酷な条件を回避するこ
とができ、これが分離されるタンパク質に対する特別の利点であることは、本発
明の重要な側面である。代表的に結合されるタンパク質を、本発明のポリペプチ
ドから、試薬、例えば希薄酸溶液を用いて、またはポリペプチドを結合するため
に用いられるよりも高いイオン強度を有する緩衝液または電解質を用いることに
より、溶出することができる。1つの例において、本発明に従って弱い緩衝液(
例えば10mMのトリスHCl、pH7)中で1つのポリペプチドに結合した抗 体を、一層強い緩衝液において溶出することができる。当業者には、この種類の
装入および溶出緩衝液を、本発明に従って特定のタンパク質およびポリペプチド
の組み合わせ用に設計することができることは、明らかである。
【0027】 本発明のポリペプチドを、組換えDNA方法により作成することができる。あ
るいはまた、本発明のポリペプチドを、合成的に作製することができる。これに
より、本発明のポリペプチドをアフィニティーカラムと共に用いる際の、代表的
には特定の生成物を汚染する細菌の細胞エンベロープからの発熱性物質の危険が
低下する。従来のタンパク質結合タンパク質であるプロテインAおよびプロテイ
ンGは、病原性バクテリアの細胞エンベロープに由来し、発熱性物質等の不純物
を含みうる。発熱性物質は、動物において熱を生じ、これによりしばしば、従来
のタンパク質調製物が、医学的に用いるのに不適切になり、または注意深く長期
にわたる生産および品質分析手順が必要になる。
るいはまた、本発明のポリペプチドを、合成的に作製することができる。これに
より、本発明のポリペプチドをアフィニティーカラムと共に用いる際の、代表的
には特定の生成物を汚染する細菌の細胞エンベロープからの発熱性物質の危険が
低下する。従来のタンパク質結合タンパク質であるプロテインAおよびプロテイ
ンGは、病原性バクテリアの細胞エンベロープに由来し、発熱性物質等の不純物
を含みうる。発熱性物質は、動物において熱を生じ、これによりしばしば、従来
のタンパク質調製物が、医学的に用いるのに不適切になり、または注意深く長期
にわたる生産および品質分析手順が必要になる。
【0028】 合成手段による本発明の短いポリペプチドの生産は、これを生産するための費
用が、既知のタンパク質結合ポリペプチドの従来の分離と比較して、顕著に減少
する、という追加の利点を有する。この結果、従来のカラムと比較して、本発明
のポリペプチドを含むアフィニティークロマトグラフィーカラムの費用が顕著に
低下する。
用が、既知のタンパク質結合ポリペプチドの従来の分離と比較して、顕著に減少
する、という追加の利点を有する。この結果、従来のカラムと比較して、本発明
のポリペプチドを含むアフィニティークロマトグラフィーカラムの費用が顕著に
低下する。
【0029】 本発明のポリペプチドの生産は、総合的に、ポリペプチドの構造を既知の手法
により変化させて、その安定性を改良することができる、というさらなる利点を
有する。例えば、ポリペプチドのいくつかの、またはすべての不安定な結合を、
化学的に改変して、タンパク質分解酵素による攻撃を防止し、これによりポリペ
プチドを非生物分解性にし、微生物学的攻撃に対して耐性にすることができる。
このことは、組換えDNA手法によっても、そのままのプロテインAまたはプロ
テインGを用いて達成することは、極めて困難である。
により変化させて、その安定性を改良することができる、というさらなる利点を
有する。例えば、ポリペプチドのいくつかの、またはすべての不安定な結合を、
化学的に改変して、タンパク質分解酵素による攻撃を防止し、これによりポリペ
プチドを非生物分解性にし、微生物学的攻撃に対して耐性にすることができる。
このことは、組換えDNA手法によっても、そのままのプロテインAまたはプロ
テインGを用いて達成することは、極めて困難である。
【0030】 ポリペプチドの構造を改変させて、この結合特性を高めることができる。たと
えば、残基、例えばシステインを、配列中に導入し、この残基によりポリペプチ
ドをアフィニティークロマトグラフィーマトリックスに結合させることができる
。
えば、残基、例えばシステインを、配列中に導入し、この残基によりポリペプチ
ドをアフィニティークロマトグラフィーマトリックスに結合させることができる
。
【0031】 好ましい実施態様において、ポリペプチドは、抗体またはタンパク質酵素接合
体を結合することができる。好ましいタンパク質−酵素接合体には、プロテイン
A−セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)、コンカナバリンA−HRP、
およびアビジン−HRPが含まれる。このような結合体は、イムノアッセイおよ
び関連する免疫学的方法において用途が見出される。
体を結合することができる。好ましいタンパク質−酵素接合体には、プロテイン
A−セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)、コンカナバリンA−HRP、
およびアビジン−HRPが含まれる。このような結合体は、イムノアッセイおよ
び関連する免疫学的方法において用途が見出される。
【0032】 本発明の第2の側面は、次のアミノ酸配列: TRNGQVLQGAIKG を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0033】 本発明の第3の側面は、次のアミノ酸配列: GQVLQGAIKG を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0034】 本発明の第4の側面は、次のアミノ酸配列: DMHDFFVGLM を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0035】 本発明の第5の側面は、次のアミノ酸配列: APVGTDKELSDLLDF を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0036】 本発明の第6の側面は、次のアミノ酸配列: SRAQILQAAG を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0037】 本発明の第7の側面は、次のアミノ酸配列: KIGQFLIQFAGAFLSILQGLTLRAAEKQAG を含むポリペプチドおよびその機能的均等物を提供する。
【0038】 機能的均等物には、前述のポリペプチドと同一の、またはこれに類似するタン
パク質結合能力を有する前述の配列に対する付加、欠損および/または置換を含
むポリペプチドが含まれる。前述の配列の機能的均等物の決定は、当業者の範囲
内である。例えば、配列AIKGを有し、本発明の第2のおよび第3の側面のポ
リペプチドに由来するポリペプチドは、タンパク質に結合する。
パク質結合能力を有する前述の配列に対する付加、欠損および/または置換を含
むポリペプチドが含まれる。前述の配列の機能的均等物の決定は、当業者の範囲
内である。例えば、配列AIKGを有し、本発明の第2のおよび第3の側面のポ
リペプチドに由来するポリペプチドは、タンパク質に結合する。
【0039】 本発明のポリペプチドの機能的均等物は、改良されたタンパク質結合能力を有
しうる。ポリペプチドの1つまたはそれ以上のアミノ酸を、同様の特性を有する
アミノ酸で置換することができる。
しうる。ポリペプチドの1つまたはそれ以上のアミノ酸を、同様の特性を有する
アミノ酸で置換することができる。
【0040】 同様の特性を有するアミノ酸には、次のものが含まれる。 脂肪族側鎖を有するアミノ酸:gly、ala、val、leu、ile、pr o 脂肪族ヒドロキシルアミノ酸:ser、thr 芳香族アミノ酸:phe、tyr、trp 塩基性アミノ酸:lys、arg、his、asn、gln 酸性アミノ酸:asp、glu 硫黄含有アミノ酸:cys、met
【0041】 無極性アミノ酸は、酸性および塩基性アミノ酸を含まないアミノ酸である。
【0042】 ポリペプチドはまた、合成アミノ酸、例えばアミノアジピン酸、アミノ酪酸、
デスモシン、サルコシン、ノルバリン、ノルロイシンおよびオルニチン、β−ア
ラニン、ホモシステイン、シトルリン、シクロヘキシルアミン、クロロフェニル
アラニン、シスチン、デヒドロプロリン、ホモシトルリン、ホモセリン、ヒドロ
キシプロリン、βヒドロキシバリン、ペニシルアミン、スタチンをも含みうる。
デスモシン、サルコシン、ノルバリン、ノルロイシンおよびオルニチン、β−ア
ラニン、ホモシステイン、シトルリン、シクロヘキシルアミン、クロロフェニル
アラニン、シスチン、デヒドロプロリン、ホモシトルリン、ホモセリン、ヒドロ
キシプロリン、βヒドロキシバリン、ペニシルアミン、スタチンをも含みうる。
【0043】 好ましくは、ポリペプチドは、天然タンパク質活性部位と競合しないタンパク
質上の部位(一つまたは複数)に結合する。即ち、活性部位の通常の機能は、実
質的に影響されない。タンパク質が抗体である場合には、ポリペプチドは、抗体
の通常の抗原結合部位と競合しない部位(一つまたは複数)において、抗体に結
合しうる。
質上の部位(一つまたは複数)に結合する。即ち、活性部位の通常の機能は、実
質的に影響されない。タンパク質が抗体である場合には、ポリペプチドは、抗体
の通常の抗原結合部位と競合しない部位(一つまたは複数)において、抗体に結
合しうる。
【0044】 好ましい実施態様において、本発明のポリペプチドの重合体を製造することが
できる。これらのことは、いくつかのタンパク質結合部位を、同一の分子上に同
時に提供することができる、という利点を有する。重合体は、本発明において、
他の適切なポリペプチドと共に、ポリペプチドの単独重合体または共重合体とす
ることができる。
できる。これらのことは、いくつかのタンパク質結合部位を、同一の分子上に同
時に提供することができる、という利点を有する。重合体は、本発明において、
他の適切なポリペプチドと共に、ポリペプチドの単独重合体または共重合体とす
ることができる。
【0045】 好ましい実施態様において、本発明のポリペプチドを用いて、他のタンパク質
を、ポリペプチドの配列をタンパク質のアミノ酸配列中に導入することにより改
変させて、タンパク質が他のタンパク質に結合することができるようにする。ア
ミノ酸配列に付加されたか、または置換された本発明のポリペプチドを有しうる
タンパク質には、プロテインAおよびプロテインGが含まれる。これにより、タ
ンパク質が抗体および他のタンパク質を結合する能力が改善され、かつ他の分子
に対するこの結合親和性が増大する。あるいはまた、本発明のポリペプチドのポ
リペプチド配列を、他のタンパク質に加えて、新規なタンパク質結合体を製造す
ることを可能にすることができる。
を、ポリペプチドの配列をタンパク質のアミノ酸配列中に導入することにより改
変させて、タンパク質が他のタンパク質に結合することができるようにする。ア
ミノ酸配列に付加されたか、または置換された本発明のポリペプチドを有しうる
タンパク質には、プロテインAおよびプロテインGが含まれる。これにより、タ
ンパク質が抗体および他のタンパク質を結合する能力が改善され、かつ他の分子
に対するこの結合親和性が増大する。あるいはまた、本発明のポリペプチドのポ
リペプチド配列を、他のタンパク質に加えて、新規なタンパク質結合体を製造す
ることを可能にすることができる。
【0046】 本発明のポリペプチドを、アフィニティークロマトグラフィー剤として用いる
ことができる。従って、本発明のポリペプチドを、アフィニティークロマトグラ
フィーにおいて用いるのに適する1種または2種以上の固形物質、例えばアクリ
ル系重合体架橋デキストラン、シリカ、ガラス、アガロース、メタクリルアミド
−メチルビスアクリルアミド、セルロース、ビニル重合体、ポリアクリルアミド
またはこれらの組み合わせと結合させることができる。ポリペプチドは、このよ
うな物質に、業界において知られている任意の手段により共有的にまたは非共有
的に結合することができる。
ことができる。従って、本発明のポリペプチドを、アフィニティークロマトグラ
フィーにおいて用いるのに適する1種または2種以上の固形物質、例えばアクリ
ル系重合体架橋デキストラン、シリカ、ガラス、アガロース、メタクリルアミド
−メチルビスアクリルアミド、セルロース、ビニル重合体、ポリアクリルアミド
またはこれらの組み合わせと結合させることができる。ポリペプチドは、このよ
うな物質に、業界において知られている任意の手段により共有的にまたは非共有
的に結合することができる。
【0047】 例えば、配列GQVLQGAIKGを、各々のアミノ酸の後に試験するための
部分を除去する固体相において組み立てることができる。この例において、Ly
s残基に、樹脂からのペプチド開裂を伴わずにDMF中の20%のピペリジンを
用いて(試験前に)除去することができる一時的な側鎖保護、例えばFmocを
導入する。このようにして、本発明者等は、本発明のGQVLQGAIKGポリ
ペプチドの全体を走査(scan)することができ、対照の実験に対して、短い配列
、例えばALKGさえもタンパク質を結合することができることを見出した。
部分を除去する固体相において組み立てることができる。この例において、Ly
s残基に、樹脂からのペプチド開裂を伴わずにDMF中の20%のピペリジンを
用いて(試験前に)除去することができる一時的な側鎖保護、例えばFmocを
導入する。このようにして、本発明者等は、本発明のGQVLQGAIKGポリ
ペプチドの全体を走査(scan)することができ、対照の実験に対して、短い配列
、例えばALKGさえもタンパク質を結合することができることを見出した。
【0048】 好ましくは、本発明のポリペプチドを用いて、抗体、または類似する免疫グロ
ブリン、例えばT細胞受容体、レクチン、ストレプタビジン、アビジンまたはこ
れらの断片または誘導体、これらのリガンド、リガンド、基質、抗原または他の
分析物を精製する。
ブリン、例えばT細胞受容体、レクチン、ストレプタビジン、アビジンまたはこ
れらの断片または誘導体、これらのリガンド、リガンド、基質、抗原または他の
分析物を精製する。
【0049】 抗体結合タンパク質、例えばプロテインAおよびGはまた、診断試験またはア
ッセイを実施するにあたり広範囲に用いられ、これには、バイオセンサーデバイ
ス(例えば表面プラズモン共鳴、表面弾性波、または他のこのようなマイクロ電
子工学デバイス、光電子光学デバイス)を用いるこれらのアッセイ、試験および
監視方法が含まれる。当業者には、本発明のポリペプチドを、このようなセンサ
ーデバイスの活性表面に極めて近い広範囲の一般的に用いられている診断学的分
子を結合するこれらの独特の能力が特に有利である場合において、同様に用いる
ことができることは、明らかである。本発明のポリペプチドの小さいサイズによ
り、このようなアッセイ、試験および監視方法、特に反応成分間の距離を短くす
る必要があり、この方法が代表的に近似アッセイと呼ばれるものにおいてさらな
る改善をなすことが可能になる。
ッセイを実施するにあたり広範囲に用いられ、これには、バイオセンサーデバイ
ス(例えば表面プラズモン共鳴、表面弾性波、または他のこのようなマイクロ電
子工学デバイス、光電子光学デバイス)を用いるこれらのアッセイ、試験および
監視方法が含まれる。当業者には、本発明のポリペプチドを、このようなセンサ
ーデバイスの活性表面に極めて近い広範囲の一般的に用いられている診断学的分
子を結合するこれらの独特の能力が特に有利である場合において、同様に用いる
ことができることは、明らかである。本発明のポリペプチドの小さいサイズによ
り、このようなアッセイ、試験および監視方法、特に反応成分間の距離を短くす
る必要があり、この方法が代表的に近似アッセイと呼ばれるものにおいてさらな
る改善をなすことが可能になる。
【0050】 他の代表例は、蛍光染料(例えばダンシル)をポリペプチドに付着させて、ペ
プチド−染料複合体のタンパク質への結合が測定された蛍光を変化させることで
ある。あるいはまた、タンパク質の天然の(例えばトリプトファン)蛍光を用い
るか、または蛍光をポリペプチド中に導入することができる。両方の場合におい
て、当業者には、ポリペプチドまたはタンパク質の蛍光を、蛍光の性質(その強
度、発光または励起の波長、または蛍光の時間規模または偏光)を変化させるよ
うに組み合わせることは、明らかである。2つまたは3つ以上の分子間の蛍光を
結合させる特定の場合において、特に有利なのは、ポリペプチドが2つの分子間 の距離を、プロテインAまたはG等のタンパク質を用いて可能であるよりもはる
かに短くすることができることである。ポリペプチドがタンパク質の官能的部位
に結合しえない一方、そのタンパク質への結合は、蛍光体が、官能的部位におい
て発生する結合プロセスに応答するのに十分官能的部位に近い分子、例えば蛍光
体を提供することができる。例えば、蛍光消失または共鳴エネルギー移動の十分
知られているプロセスを用いることができる。同様に、当業者には、分子または
他の物質を、ポリペプチドに結合させて、タンパク質の機能的部位の通常の作用
を阻害することができることは、明らかである。
プチド−染料複合体のタンパク質への結合が測定された蛍光を変化させることで
ある。あるいはまた、タンパク質の天然の(例えばトリプトファン)蛍光を用い
るか、または蛍光をポリペプチド中に導入することができる。両方の場合におい
て、当業者には、ポリペプチドまたはタンパク質の蛍光を、蛍光の性質(その強
度、発光または励起の波長、または蛍光の時間規模または偏光)を変化させるよ
うに組み合わせることは、明らかである。2つまたは3つ以上の分子間の蛍光を
結合させる特定の場合において、特に有利なのは、ポリペプチドが2つの分子間 の距離を、プロテインAまたはG等のタンパク質を用いて可能であるよりもはる
かに短くすることができることである。ポリペプチドがタンパク質の官能的部位
に結合しえない一方、そのタンパク質への結合は、蛍光体が、官能的部位におい
て発生する結合プロセスに応答するのに十分官能的部位に近い分子、例えば蛍光
体を提供することができる。例えば、蛍光消失または共鳴エネルギー移動の十分
知られているプロセスを用いることができる。同様に、当業者には、分子または
他の物質を、ポリペプチドに結合させて、タンパク質の機能的部位の通常の作用
を阻害することができることは、明らかである。
【0051】 若干の場合において、ポリペプチドをタンパク質分子上の結合の部位に、業界
において十分に確立されている手順により共有結合させるのが有利であり、これ
は代表的には、ヘテロ二官能化架橋剤を用いることを含み、ポリペプチドをタン
パク質に結合させるこの反応は、光化学方法を含みうる。
において十分に確立されている手順により共有結合させるのが有利であり、これ
は代表的には、ヘテロ二官能化架橋剤を用いることを含み、ポリペプチドをタン
パク質に結合させるこの反応は、光化学方法を含みうる。
【0052】 分離および診断学的試験およびアッセイにおいて用いられる類似する方法を、
微生物学的、動物細胞またはウイルス診断試験、アッセイおよび監視方法の状況
において用いることができる。これらの細胞のいくつかは、本発明のポリペプチ
ドが結合するタンパク質を有しうるか、またはタンパク質を導入して、微生物、
細胞またはウイルスに、この分野の当業者に十分知られている方法により結合さ
せることができる。
微生物学的、動物細胞またはウイルス診断試験、アッセイおよび監視方法の状況
において用いることができる。これらの細胞のいくつかは、本発明のポリペプチ
ドが結合するタンパク質を有しうるか、またはタンパク質を導入して、微生物、
細胞またはウイルスに、この分野の当業者に十分知られている方法により結合さ
せることができる。
【0053】 同様にして、本発明のポリペプチドを用いて、微生物、細胞またはウイルスを
、生物活性薬剤、薬物またはこれらの担体をポリペプチドに十分確立された方法
により結合させることにより、処理することができる。
、生物活性薬剤、薬物またはこれらの担体をポリペプチドに十分確立された方法
により結合させることにより、処理することができる。
【0054】 また、本発明のポリペプチドを、比較的大きい薬物分子、例えば一般的に生物
薬剤、細胞、微生物、ウイルス、巨大分子、重合体または他の粒子または物質、
例えば医療用移植片として知られているバイオテクノロジープロセスにより生成
するものの表面上に導入することができ、これを生物学的試料または動物の体中
に導入する。これらの手順における特定の問題は、このようにして導入された分
子、細胞、粒子または物質がしばしば動物体により異物として処理されて、種々
のプロセス(例えば免疫応答)の結果、体中で好ましくない反応が生じることで
ある。これらの好ましくない応答の初期段階の1つは、タンパク質、例えば抗体
が結合して、これが導入された異物を標識するかまたはオプソニン化(opsonize
)し、これが好ましくない応答を引き起こすことである。特にオプソニン化タン
パク質(例えば抗体)の機能的部位を伴わない本発明において記載したプロセス
によりこのような異物に結合した本発明のポリペプチドによる、タンパク質、例
えば免疫グロブリンの結合により、好ましくない生物学的応答を防止するかまた
は最小にすることができる。ポリペプチドを有する異物は、ホストにより異物で
あると認識されないホスト中に存在するタンパク質を結合し、さらに前述のタン
パク質を、これらが該タンパク質の通常の標識またはオプソニン化機能を提供し
ないようにして結合しうる。
薬剤、細胞、微生物、ウイルス、巨大分子、重合体または他の粒子または物質、
例えば医療用移植片として知られているバイオテクノロジープロセスにより生成
するものの表面上に導入することができ、これを生物学的試料または動物の体中
に導入する。これらの手順における特定の問題は、このようにして導入された分
子、細胞、粒子または物質がしばしば動物体により異物として処理されて、種々
のプロセス(例えば免疫応答)の結果、体中で好ましくない反応が生じることで
ある。これらの好ましくない応答の初期段階の1つは、タンパク質、例えば抗体
が結合して、これが導入された異物を標識するかまたはオプソニン化(opsonize
)し、これが好ましくない応答を引き起こすことである。特にオプソニン化タン
パク質(例えば抗体)の機能的部位を伴わない本発明において記載したプロセス
によりこのような異物に結合した本発明のポリペプチドによる、タンパク質、例
えば免疫グロブリンの結合により、好ましくない生物学的応答を防止するかまた
は最小にすることができる。ポリペプチドを有する異物は、ホストにより異物で
あると認識されないホスト中に存在するタンパク質を結合し、さらに前述のタン
パク質を、これらが該タンパク質の通常の標識またはオプソニン化機能を提供し
ないようにして結合しうる。
【0055】 本発明のポリペプチドは、1度に1つより多いタンパク質に結合することがで
きるため、1つのタンパク質を他のタンパク質に、ポリペプチドとの相互作用に
より標的することができる。同様に、本発明のポリペプチドに結合した抗体を、
ポリペプチドとの相互作用により、特定の部位に標的することができ、他のタン
パク質を次に同一の部位に標的することができ、また逆にもすることができる。
きるため、1つのタンパク質を他のタンパク質に、ポリペプチドとの相互作用に
より標的することができる。同様に、本発明のポリペプチドに結合した抗体を、
ポリペプチドとの相互作用により、特定の部位に標的することができ、他のタン
パク質を次に同一の部位に標的することができ、また逆にもすることができる。
【0056】 ポリペプチドのタンパク質への結合により、これらのタンパク質の特定の機能
的な特性に影響が生じえ、これを利用して、タンパク質の機能を制御することが
できる。1つの実施態様において、アルツハイマーポリペプチドの凝集を、本発
明のポリペプチドに結合させることにより制御して、原線維形成を最小にするこ
とにより治療することができる。
的な特性に影響が生じえ、これを利用して、タンパク質の機能を制御することが
できる。1つの実施態様において、アルツハイマーポリペプチドの凝集を、本発
明のポリペプチドに結合させることにより制御して、原線維形成を最小にするこ
とにより治療することができる。
【0057】 幾つかの低合成分子(例えば染料)がタンパク質分子に結合することは、知ら
れている。これらは、本発明のポリペプチドと、はるかに広い、または異なる範
囲のタンパク質(例えば酵素を含む)へのこの結合およびタンパク質上の機能的
部位と他の部位との両方におけるこの結合により、区別される。原則として、短
いポリペプチドはまた、例えばアミノ酸側鎖の塩基性、酸性または疎水性特性を
提供することにより、前述の染料により例示される方法においてタンパク質に結
合するように設計することができ、これにより、多くのタンパク質分子上の多く
のこのような部位への結合が予測される。同様に、ポリペプチドを、タンパク質
上の特定のモチーフに結合するように設計することができる。しかし、当業者に
は、本発明のポリペプチドが、顕著に異なり、かつ予測できない特性を例示する
ことは、明らかである。実際に、本発明のポリペプチドは、以前には未知の一般
的なまたは同様の部位または構造的モチーフのリガンド結合および受容体タンパ
ク質における存在を示し、これは、触媒機能を有するタンパク質である酵素の1
つの他の主要な群を少なくともほとんど有しない。
れている。これらは、本発明のポリペプチドと、はるかに広い、または異なる範
囲のタンパク質(例えば酵素を含む)へのこの結合およびタンパク質上の機能的
部位と他の部位との両方におけるこの結合により、区別される。原則として、短
いポリペプチドはまた、例えばアミノ酸側鎖の塩基性、酸性または疎水性特性を
提供することにより、前述の染料により例示される方法においてタンパク質に結
合するように設計することができ、これにより、多くのタンパク質分子上の多く
のこのような部位への結合が予測される。同様に、ポリペプチドを、タンパク質
上の特定のモチーフに結合するように設計することができる。しかし、当業者に
は、本発明のポリペプチドが、顕著に異なり、かつ予測できない特性を例示する
ことは、明らかである。実際に、本発明のポリペプチドは、以前には未知の一般
的なまたは同様の部位または構造的モチーフのリガンド結合および受容体タンパ
ク質における存在を示し、これは、触媒機能を有するタンパク質である酵素の1
つの他の主要な群を少なくともほとんど有しない。
【0058】 本発明のポリペプチドおよびこの製造を、ここで実施例のみにより、添付した
図面の図1〜11を参照して記載する。 (実施例1) ポリペプチドの製造、精製および特徴づけ 溶液相および固体相化学的方法によりポリペプチドを合成する多くの方法が、
知られている。ポリペプチドを、以下のようにして、十分に確立されたプロトコ
ルを用いて、固体相合成により容易に調製することができる。例えば、本発明者
等は、Merrifieldにより開発されたBoc化学的方法を用いて、配列TRNGQ
VLQGAIKGを有するポリペプチドを合成した。
図面の図1〜11を参照して記載する。 (実施例1) ポリペプチドの製造、精製および特徴づけ 溶液相および固体相化学的方法によりポリペプチドを合成する多くの方法が、
知られている。ポリペプチドを、以下のようにして、十分に確立されたプロトコ
ルを用いて、固体相合成により容易に調製することができる。例えば、本発明者
等は、Merrifieldにより開発されたBoc化学的方法を用いて、配列TRNGQ
VLQGAIKGを有するポリペプチドを合成した。
【0059】 MBHA樹脂(0.5ミリモル)を用いた。Lysのための側鎖保護基は、2
−ClZであった。各々の合成サイクルは、(i)50%のTFA/DCMでの2
分および25分の脱保護、(ii)5%DIPEA/DCMでの中和、および(
iii)DMF中の1.5ミリモルのアミノ酸、1.5ミリモルのBOPおよび
4.5ミリモルのDIPEAでの40分間のカップリングから成っていた。所要
に応じて、第2のカップリングを用いて、反応をほぼ完全に行わせた(>99.
8%収率)。合成の収量時に、ポリペプチドを、既知の手順により、HFで開裂
させた。代表的に、ポリペプチド樹脂を20mlのHF、0.5gのチオクレゾ
ールおよび0.75gのp−クレゾールで処理し、HFを蒸発させた後、50%
酢酸/水を用いて抽出を実施した。ポリペプチドを、C−8逆相ヴァイダックセ
ミプレップ(Vydac semi-prep)カラムにおいて、20%アセトニトリル/0.1 %TFAから80%アセトニトリル/0.1%TFAへの直線状勾配を用いて、
45分間にわたり精製した。生成物ピークを凍結乾燥し、HPLCにより分析し
た。
−ClZであった。各々の合成サイクルは、(i)50%のTFA/DCMでの2
分および25分の脱保護、(ii)5%DIPEA/DCMでの中和、および(
iii)DMF中の1.5ミリモルのアミノ酸、1.5ミリモルのBOPおよび
4.5ミリモルのDIPEAでの40分間のカップリングから成っていた。所要
に応じて、第2のカップリングを用いて、反応をほぼ完全に行わせた(>99.
8%収率)。合成の収量時に、ポリペプチドを、既知の手順により、HFで開裂
させた。代表的に、ポリペプチド樹脂を20mlのHF、0.5gのチオクレゾ
ールおよび0.75gのp−クレゾールで処理し、HFを蒸発させた後、50%
酢酸/水を用いて抽出を実施した。ポリペプチドを、C−8逆相ヴァイダックセ
ミプレップ(Vydac semi-prep)カラムにおいて、20%アセトニトリル/0.1 %TFAから80%アセトニトリル/0.1%TFAへの直線状勾配を用いて、
45分間にわたり精製した。生成物ピークを凍結乾燥し、HPLCにより分析し
た。
【0060】 本発明に係る他の配列を、同様に製造することができる。他の配列において用
いられる側鎖保護アミノ酸は、Boc−Arg(Tos)−OH、Boc−As
p(OcHx)−OH、Boc−Glu(OBzl)−OH、Boc−Lys(
2−CL−Z)−OH、Boc−Lys(Fmoc)−OH、Boc−Ser(
BzL)−OHおよびBoc−Thr(Bzl)−OHであった。
いられる側鎖保護アミノ酸は、Boc−Arg(Tos)−OH、Boc−As
p(OcHx)−OH、Boc−Glu(OBzl)−OH、Boc−Lys(
2−CL−Z)−OH、Boc−Lys(Fmoc)−OH、Boc−Ser(
BzL)−OHおよびBoc−Thr(Bzl)−OHであった。
【0061】 ビオチンを、BOP活性化を用いて、前述のようにして、アミノ酸に同一の方
法によりカップリングすることができる。マルチマーペプチド(multimeric pep
tide)に関して、カップリングさせる第1の残基は、Fmoc―リシン(Fmo
c)−OHであった。Fmoc基を、DMF中の20%ピペリジンを用いて、除
去した。再びこの手順を繰り返して、4つのペプチド鎖を延長するためのリシン
核を、通常の方法により得た。
法によりカップリングすることができる。マルチマーペプチド(multimeric pep
tide)に関して、カップリングさせる第1の残基は、Fmoc―リシン(Fmo
c)−OHであった。Fmoc基を、DMF中の20%ピペリジンを用いて、除
去した。再びこの手順を繰り返して、4つのペプチド鎖を延長するためのリシン
核を、通常の方法により得た。
【0062】 図1は、精製されたポリペプチド:TRNGQVLQGAIKGのHPLCの
軌跡を示す。25μgのこのポリペプチドを、0.1%TFAから80%アセト
ニトリル/0.1%TFAへの連続した勾配を有するC−18ヴァイダックカラ
ムに30分間適用した。検出波長は、218nmであった。
軌跡を示す。25μgのこのポリペプチドを、0.1%TFAから80%アセト
ニトリル/0.1%TFAへの連続した勾配を有するC−18ヴァイダックカラ
ムに30分間適用した。検出波長は、218nmであった。
【0063】 異なる配列および類似する特性を有するポリペプチドを合成するための手法は
、十分知られている。例えば、新たな配列を、ポリペプチドライブラリーを構成
する一般的な方法により見出すことができる。同様に、在来の配列を、アミノ酸
または活性のために必要ではない類似体を除去、付加または置き換えまたは置換
することにより、化学的に改変することができる。配列の部分を、異なるポリペ
プチドから組合せて、新たなポリペプチドを作成することができる。この方法の
1つの代表例において、配列TRNGQVLQGAIKGを10個の残基に減少
させて、配列GQVLQGAIKGを得、これをさらに、各アミノ酸を一度に置
換することにより改変して、他の残基(Ala)は、以下のようにいくつかの配
列(「Ala走査」ポリペプチドと呼ぶ)を生じた: (1) AQVLQGAIKG (2) GAVLQGAIKG (3) GQALQGAIKG (4) GQVAQGAIKG (5) GQVLAGAIKG (6) GQVLQAAIKG (7) GQVLQGAIKG (8) GQVLQGAAKG (9) GQVLQGAIAG (10)GQVLQGAIKA
、十分知られている。例えば、新たな配列を、ポリペプチドライブラリーを構成
する一般的な方法により見出すことができる。同様に、在来の配列を、アミノ酸
または活性のために必要ではない類似体を除去、付加または置き換えまたは置換
することにより、化学的に改変することができる。配列の部分を、異なるポリペ
プチドから組合せて、新たなポリペプチドを作成することができる。この方法の
1つの代表例において、配列TRNGQVLQGAIKGを10個の残基に減少
させて、配列GQVLQGAIKGを得、これをさらに、各アミノ酸を一度に置
換することにより改変して、他の残基(Ala)は、以下のようにいくつかの配
列(「Ala走査」ポリペプチドと呼ぶ)を生じた: (1) AQVLQGAIKG (2) GAVLQGAIKG (3) GQALQGAIKG (4) GQVAQGAIKG (5) GQVLAGAIKG (6) GQVLQAAIKG (7) GQVLQGAIKG (8) GQVLQGAAKG (9) GQVLQGAIAG (10)GQVLQGAIKA
【0064】 図2において、Ala残基を位置1〜10において有するポリペプチド(1)
〜(10)を、実施例3に記載するように、これらのGARP(ヤギ抗ウサギペ
ルオキシダーゼ)への結合についてスクリーニングした。吸光度は、各類似体の
結合を反映している。図2のこの置換手法により生じたポリペプチドは、Ala
走査ポリペプチド配列1〜8が、各々タンパク質を異なるレベルで結合したこと
を示す。
〜(10)を、実施例3に記載するように、これらのGARP(ヤギ抗ウサギペ
ルオキシダーゼ)への結合についてスクリーニングした。吸光度は、各類似体の
結合を反映している。図2のこの置換手法により生じたポリペプチドは、Ala
走査ポリペプチド配列1〜8が、各々タンパク質を異なるレベルで結合したこと
を示す。
【0065】 Ala以外のアミノ酸を用いて、数千もの類似体を製造することができる。こ
のようにして、各残基の重要さに関する情報が得られ、これにより新たなポリペ
プチドの発見を導く。
のようにして、各残基の重要さに関する情報が得られ、これにより新たなポリペ
プチドの発見を導く。
【0066】 (実施例2) ポリペプチドに結合するタンパク質のスクリーニング 溶液における、または固体表面に付着することによるポリペプチドを含む分子
へのタンパク質の結合を測定する多くの手法が知られている。本発明者等は、代
表的に、緩衝液、例えば50mMの炭酸ナトリウム、pH9.6に溶解した10
0μlの20μg/mlのポリペプチドで、8回の反復で、オーバーナイトで被
覆した96マイクロウェルのELISAプレートを用いた。次に、被覆したプレ
ートに以下の一連の工程を施した:
へのタンパク質の結合を測定する多くの手法が知られている。本発明者等は、代
表的に、緩衝液、例えば50mMの炭酸ナトリウム、pH9.6に溶解した10
0μlの20μg/mlのポリペプチドで、8回の反復で、オーバーナイトで被
覆した96マイクロウェルのELISAプレートを用いた。次に、被覆したプレ
ートに以下の一連の工程を施した:
【0067】 (1)0.1%のトウィーン(Tween)を含むリン酸緩衝化生理食塩水、pH7 .4(PBS−T)で洗浄する(3回)。 (2)1ウェルあたり100μlのPBS−Tと共に90分間インキュベートす
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)100μlの結合タンパク質溶液と共に60分間インキュベートする。タ
ンパク質は、標識したタンパク質、例えば抗体またはアビジン、またはHRPま
たは他の酵素または報告されているグループで標識した任意の他のものとするこ
とができる。タンパク質溶液の濃度は、標識の量に依存する。 (4)PBS−Tで3回洗浄し、付着した標識に依存する手法により応答を監視
する。例えば、セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)が標識である場合に
は、ウェルを、基質、例えば0.01%(VV)の新鮮な過酸化水素を含む50
mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミノサリチル酸と共に
インキュベートすることができる。次に、短時間インキュベートした(例えば3
0分)後に、読み取り機(reader)、または視覚的に、応答を比色的に測定する
ことができる。図5は、標識として酵素ペルオキシダーゼを用いた場合の、免疫
グロブリンおよび2つの断片の結合を示す。
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)100μlの結合タンパク質溶液と共に60分間インキュベートする。タ
ンパク質は、標識したタンパク質、例えば抗体またはアビジン、またはHRPま
たは他の酵素または報告されているグループで標識した任意の他のものとするこ
とができる。タンパク質溶液の濃度は、標識の量に依存する。 (4)PBS−Tで3回洗浄し、付着した標識に依存する手法により応答を監視
する。例えば、セイヨウワサビペルオキシダーゼ(HRP)が標識である場合に
は、ウェルを、基質、例えば0.01%(VV)の新鮮な過酸化水素を含む50
mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミノサリチル酸と共に
インキュベートすることができる。次に、短時間インキュベートした(例えば3
0分)後に、読み取り機(reader)、または視覚的に、応答を比色的に測定する
ことができる。図5は、標識として酵素ペルオキシダーゼを用いた場合の、免疫
グロブリンおよび2つの断片の結合を示す。
【0068】 他の様式において、標識を、タンパク質に二次的に付着させるかまたは結合さ
せることができる(前述の工程2)。例えば、ウサギIgGを用いる場合には、
ポリペプチドの被覆を実施する手順は、次の工程を含む:
せることができる(前述の工程2)。例えば、ウサギIgGを用いる場合には、
ポリペプチドの被覆を実施する手順は、次の工程を含む:
【0069】 (1)0.1%のトウィーンを含むリン酸緩衝化生理食塩水、pH7.4(PB
S−T)で洗浄する(3回)。 (2)1ウェルあたり100μlのPBS−Tと共に90分間インキュベートす
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)PBS−T中に調製された結合タンパク質溶液100μlと共に60分間
インキュベートする。 (4)PBS−トウィーンと共に3回洗浄し、GARPと共にインキュベートす
る。 (5)PBS−Tで3回洗浄し、基質、例えば0.01%(V/V)の新鮮な過
酸化水素を含む50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミ
ノサリチル酸での応答を監視する。
S−T)で洗浄する(3回)。 (2)1ウェルあたり100μlのPBS−Tと共に90分間インキュベートす
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)PBS−T中に調製された結合タンパク質溶液100μlと共に60分間
インキュベートする。 (4)PBS−トウィーンと共に3回洗浄し、GARPと共にインキュベートす
る。 (5)PBS−Tで3回洗浄し、基質、例えば0.01%(V/V)の新鮮な過
酸化水素を含む50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミ
ノサリチル酸での応答を監視する。
【0070】 固体相アッセイは業界において十分知られており、容易にこれらのプロトコル
にすることができる多種の変法がある。
にすることができる多種の変法がある。
【0071】 例えば、間接的ペプチド−抗体結合アッセイのために、次の工程を採用した。
プレートを、炭酸塩緩衝液、pH9.6(15mMのNa2CO3;35mMのN
aHCO3)中で20μg/mlにおいて、100μl/ウェルのIgG溶液と 共に37度で1時間インキュベートすることにより被覆し;プレートを、0.1
%のトウィーン−20を含むトリス緩衝化生理食塩水(25mM、pH7.4)
(TBS−T)で3回洗浄し;100μl/ウェルのTBS−Tを用いて、被覆
されていないウェル表面を、37℃で3時間インキュベートすることによりブロ
ックし;プレートを前述のようにして洗浄し;0.2%のDMSOを含むTBS
−T中で20μg/mlにおいて、100μlのビオチニル化ペプチドを、各ウ
ェル中に入れ、続いて37℃で1時間インキュベートし;過剰であり、かつ未結
合のビオチニル化ペプチドを洗浄し;各ウェル中のIgG結合ビオチニル化ペプ
チドを、TBS−T中のエクストラビジン(ExtrAvidin)−ペルオキシダーゼ結
合体(製造者により供給され、推薦される1:1000希釈物)と共にインキュ
ベートすることにより検出し;プレートを、前述のように洗浄して、過剰の、か
つ未結合の結合体を除去し;次に結合した結合体を、5−アミノサルチル酸と共
にインキュベートすることにより検出し、450nmにおける光学的読み取り値
を、前述のようにして決定した。
プレートを、炭酸塩緩衝液、pH9.6(15mMのNa2CO3;35mMのN
aHCO3)中で20μg/mlにおいて、100μl/ウェルのIgG溶液と 共に37度で1時間インキュベートすることにより被覆し;プレートを、0.1
%のトウィーン−20を含むトリス緩衝化生理食塩水(25mM、pH7.4)
(TBS−T)で3回洗浄し;100μl/ウェルのTBS−Tを用いて、被覆
されていないウェル表面を、37℃で3時間インキュベートすることによりブロ
ックし;プレートを前述のようにして洗浄し;0.2%のDMSOを含むTBS
−T中で20μg/mlにおいて、100μlのビオチニル化ペプチドを、各ウ
ェル中に入れ、続いて37℃で1時間インキュベートし;過剰であり、かつ未結
合のビオチニル化ペプチドを洗浄し;各ウェル中のIgG結合ビオチニル化ペプ
チドを、TBS−T中のエクストラビジン(ExtrAvidin)−ペルオキシダーゼ結
合体(製造者により供給され、推薦される1:1000希釈物)と共にインキュ
ベートすることにより検出し;プレートを、前述のように洗浄して、過剰の、か
つ未結合の結合体を除去し;次に結合した結合体を、5−アミノサルチル酸と共
にインキュベートすることにより検出し、450nmにおける光学的読み取り値
を、前述のようにして決定した。
【0072】 ビオチニル化されたGQVLQGAIKGは、適切な対照と比較して、種々の
供給源およびいくつかのタンパク質からのポリクローナルIgGへの顕著な結合
を示した(表1および2)。このアッセイにおいて、アビジンは、タンパク質に
対するいくらかの非特異的結合を示した。しかし、ペプチド−タンパク質相互作
用からの信号は、明らかであった。
供給源およびいくつかのタンパク質からのポリクローナルIgGへの顕著な結合
を示した(表1および2)。このアッセイにおいて、アビジンは、タンパク質に
対するいくらかの非特異的結合を示した。しかし、ペプチド−タンパク質相互作
用からの信号は、明らかであった。
【0073】 従って、ビオチニル化されたGQVLQGAIKGは、1つより多いタンパク
質に結合する本発明のポリペプチドの一例である。
質に結合する本発明のポリペプチドの一例である。
【0074】 (実施例3) 代表的なタンパク質に結合するポリペプチドのスクリーニング 本実施例において、ヤギ抗ウサギペルオキシダーゼを、代表的なタンパク質と
して用いる。
して用いる。
【0075】 種々のポリペプチドを前述のようにしてマイクロウェル中で被覆し、次の工程
を実施した。 (1)0.1%のトウィーンを含むリン酸緩衝化生理食塩水、pH7.4(PB
S−T)で洗浄する(3回)。 (2)1ウェルあたり100μlのPBS−Tと共に90分間インキュベートす
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)100μlのGARPと共に60分間インキュベートする。 (4)PBS−Tで3回洗浄し、基質、例えば0.01%(V/V)の新鮮な過
酸化水素を含む50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミ
ノサリチル酸と共にインキュベートすることによる応答を監視する。次に、短時
間インキュベートした(例えば30分)後に、読み取り機により、または視覚的
に、応答を比色的に測定することができる。
を実施した。 (1)0.1%のトウィーンを含むリン酸緩衝化生理食塩水、pH7.4(PB
S−T)で洗浄する(3回)。 (2)1ウェルあたり100μlのPBS−Tと共に90分間インキュベートす
ることにより、プレートをブロックし、これで3回洗浄する。 (3)100μlのGARPと共に60分間インキュベートする。 (4)PBS−Tで3回洗浄し、基質、例えば0.01%(V/V)の新鮮な過
酸化水素を含む50mMのリン酸ナトリウム緩衝液、pH6に溶解した5−アミ
ノサリチル酸と共にインキュベートすることによる応答を監視する。次に、短時
間インキュベートした(例えば30分)後に、読み取り機により、または視覚的
に、応答を比色的に測定することができる。
【0076】 1つの代表的な例において、配列GQVLQGAIKGを、プロテインGに由
来する11量体(11mer)配列(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8 532〜8536頁)と比較した。図6は、天然のタンパク質に由来するペプチ ドが、本発明者等の配列と同様にはIgGに結合することができないことを示す
。
来する11量体(11mer)配列(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8 532〜8536頁)と比較した。図6は、天然のタンパク質に由来するペプチ ドが、本発明者等の配列と同様にはIgGに結合することができないことを示す
。
【0077】 図10は、GARPの、配列KIGQFLIQFAGAFLSILQGLTL
RAAEKQAGの30量体ペプチドへの結合を示す。これらの場合において、
吸着としての比較的短いペプチドよりも長いペプチドにより、改善された応答が
明らかであるか、または結合を改善することができる。実施例9に記載するBS
Aタンパク質において固定化された配列GQVLQGAIKGの10量体ペプチ
ドもまた、30量体ペプチドに匹敵する結合を示す(図10)。
RAAEKQAGの30量体ペプチドへの結合を示す。これらの場合において、
吸着としての比較的短いペプチドよりも長いペプチドにより、改善された応答が
明らかであるか、または結合を改善することができる。実施例9に記載するBS
Aタンパク質において固定化された配列GQVLQGAIKGの10量体ペプチ
ドもまた、30量体ペプチドに匹敵する結合を示す(図10)。
【0078】 同様のスクリーニング方法を用いて、本発明者等は、プレートをフラジェリン
タンパク質(J. Mol.. Biol 1991, 219, 第471〜480頁に刊行されている 配列)で被覆し、これがGARPに結合することができないことを見出した。本
発明者等の配列における可能な結合モチーフに基づいて、本発明者等は、ペプチ
ドSRAQILQQAGを合成し、これがGARPに結合することを示すことが
できた。このようにして、天然の完全なタンパク質配列への種々の結合特性を示
す、有用なタンパク質結合ポリペプチド配列を誘導することが可能である(図1
1)。
タンパク質(J. Mol.. Biol 1991, 219, 第471〜480頁に刊行されている 配列)で被覆し、これがGARPに結合することができないことを見出した。本
発明者等の配列における可能な結合モチーフに基づいて、本発明者等は、ペプチ
ドSRAQILQQAGを合成し、これがGARPに結合することを示すことが
できた。このようにして、天然の完全なタンパク質配列への種々の結合特性を示
す、有用なタンパク質結合ポリペプチド配列を誘導することが可能である(図1
1)。
【0079】 (実施例4) 直接樹脂上のポリペプチドに結合するタンパク質のスクリーニング 短いポリペプチドは、通常マイクロウェルに能率的に吸着しない。このような
ポリペプチドを、この結合能力についてスクリーニングすることができる、いく
つかの方法がある。この方法の1つは、ポリペプチドを、固体表面に共有的に固
定化することである。これに関して、誘導体化された表面を有するELISAプ
レートは、分子を表面につなぐために市場で入手できる。このような方法は、比
較的短い配列を結合させ、次に前述の通常の方法においてスクリーニングするた
めに、容易に用いることができる。他の方法において、配列を、十分知られてい
る手法により固体相において合成し、樹脂の部分を合成の種々の段階において除
去することができる。次に、樹脂を、マイクロウェルの代わりに、本発明のタン
パク質結合ポリペプチド用の支持体として用いることができる。上記に報告され
たELISA方法に類似する洗浄工程を、樹脂を所望の溶液と混合し、分離をベ
ンチトップマイクロ遠心機により実施することにより、実施することができる。
このようにして、本発明者等は、本発明のTRNGQVLQGAIKGポリペプ
チド全体を走査することができ、短い配列、例えばAIKGさえも、タンパク質
に結合することができることを見出した。代表例において、ポリペプチド(GQ
VLQGAIKG)を、実施例1において用いたBocの代わりにFmocアミ
ノ酸を用いたのみで、耐酸樹脂上に組み立てた。少量の樹脂(10mg)を、各
アミノ酸の組み立ての後に除去し、95%TFA/5%水混合物で処理して、側
鎖を開裂させた。樹脂をジクロロメタンおよびメタノールで洗浄し、乾燥した。
次に、樹脂を、PBS−Tの溶液1ml中でインキュベートして、非特異性部位
をブロックした。実施例2,3および4に記載したELISA工程を、1mlの
溶液の容量を用いて樹脂において実施し、続いて遠心分離して各洗浄工程の後に
樹脂を回収することができた。基質を加え、反応を発生させた後の最終段階にお
いて、応答を、上清液の吸光度の読み取り値を記録することにより、測定した。
ポリペプチドを、この結合能力についてスクリーニングすることができる、いく
つかの方法がある。この方法の1つは、ポリペプチドを、固体表面に共有的に固
定化することである。これに関して、誘導体化された表面を有するELISAプ
レートは、分子を表面につなぐために市場で入手できる。このような方法は、比
較的短い配列を結合させ、次に前述の通常の方法においてスクリーニングするた
めに、容易に用いることができる。他の方法において、配列を、十分知られてい
る手法により固体相において合成し、樹脂の部分を合成の種々の段階において除
去することができる。次に、樹脂を、マイクロウェルの代わりに、本発明のタン
パク質結合ポリペプチド用の支持体として用いることができる。上記に報告され
たELISA方法に類似する洗浄工程を、樹脂を所望の溶液と混合し、分離をベ
ンチトップマイクロ遠心機により実施することにより、実施することができる。
このようにして、本発明者等は、本発明のTRNGQVLQGAIKGポリペプ
チド全体を走査することができ、短い配列、例えばAIKGさえも、タンパク質
に結合することができることを見出した。代表例において、ポリペプチド(GQ
VLQGAIKG)を、実施例1において用いたBocの代わりにFmocアミ
ノ酸を用いたのみで、耐酸樹脂上に組み立てた。少量の樹脂(10mg)を、各
アミノ酸の組み立ての後に除去し、95%TFA/5%水混合物で処理して、側
鎖を開裂させた。樹脂をジクロロメタンおよびメタノールで洗浄し、乾燥した。
次に、樹脂を、PBS−Tの溶液1ml中でインキュベートして、非特異性部位
をブロックした。実施例2,3および4に記載したELISA工程を、1mlの
溶液の容量を用いて樹脂において実施し、続いて遠心分離して各洗浄工程の後に
樹脂を回収することができた。基質を加え、反応を発生させた後の最終段階にお
いて、応答を、上清液の吸光度の読み取り値を記録することにより、測定した。
【0080】 この方法を用いて、樹脂、タンパク質(例えばGARP)に結合した4個の残
基という短い配列、例えばAIKGの結合を示すことができる。
基という短い配列、例えばAIKGの結合を示すことができる。
【0081】 (実施例5) ポリペプチドアフィニティーカラムの調製 広範囲のマトリックス(Immobilized affinity ligand techniques (Academic
Press 1992)またはBioaffinity Chromatography (Elsevier Science Publicati
ons 1993)参照)を有するアフィニティーカラムを調製するのに有用ないくつか の方法および化学的方法(chemistries)がある。代表例において、本発明者等 は、市場で入手できる予め活性化されたアフィ−プレップ(Affi-prep)カラム を用い、本発明のポリペプチドを高速ステンレススチールカラムにおいて固定化
した。13量体ポリペプチドを、6個の炭素スペーサー、アミノヘキサン酸を用
いて合成し、希薄緩衝液中でpH7.8において10mg/mlのポリペプチド
濃度において固定化した。カラムを通してポリペプチド溶液を再循環させること
により、カップリングを、オーバーナイトで進行させた。次の日に、残留する活
性化された基をすべて、0.1Mエタノールアミン溶液で処理した。
Press 1992)またはBioaffinity Chromatography (Elsevier Science Publicati
ons 1993)参照)を有するアフィニティーカラムを調製するのに有用ないくつか の方法および化学的方法(chemistries)がある。代表例において、本発明者等 は、市場で入手できる予め活性化されたアフィ−プレップ(Affi-prep)カラム を用い、本発明のポリペプチドを高速ステンレススチールカラムにおいて固定化
した。13量体ポリペプチドを、6個の炭素スペーサー、アミノヘキサン酸を用
いて合成し、希薄緩衝液中でpH7.8において10mg/mlのポリペプチド
濃度において固定化した。カラムを通してポリペプチド溶液を再循環させること
により、カップリングを、オーバーナイトで進行させた。次の日に、残留する活
性化された基をすべて、0.1Mエタノールアミン溶液で処理した。
【0082】 1つの例において、アフィプレップ−10固定化ペプチドに結合するタンパク
質−HRP結合体を、少量のマトリックス(予めブロックして、非特異的結合を
最小にした)をPBS−T緩衝液中でインキュベートし、未結合物質を遠心分離
により洗浄除去することにより、測定した。次に、反応混合物を低速で遠心分離
し、光学密度を記録するために上清液を用いた以外は、実施例2におけるELI
SA測定について記載したようにして、5−アミノサリチル酸と共にインキュベ
ートすることにより、結合した接合体を評価した。エタノールアミンでブロック
したアフィ−プレップ10マトリックスを、対照マトリックスとして用いた。図
7は、固定化された配列がタンパク質に結合することができることを示す。
質−HRP結合体を、少量のマトリックス(予めブロックして、非特異的結合を
最小にした)をPBS−T緩衝液中でインキュベートし、未結合物質を遠心分離
により洗浄除去することにより、測定した。次に、反応混合物を低速で遠心分離
し、光学密度を記録するために上清液を用いた以外は、実施例2におけるELI
SA測定について記載したようにして、5−アミノサリチル酸と共にインキュベ
ートすることにより、結合した接合体を評価した。エタノールアミンでブロック
したアフィ−プレップ10マトリックスを、対照マトリックスとして用いた。図
7は、固定化された配列がタンパク質に結合することができることを示す。
【0083】 アミノセファロースマトリックス(AH−セファロース4Bファーマシア)に
おけるマルチマーGQVLQGAIKGペプチドの固定化を、以下のように実施
した。4mlのPBS中の1gのAH−セファロースを、0.5mlの8%グル
タルアルデヒド溶液で30分間処理した。焼成した炉上で樹脂を蒸留水で洗浄す
ることにより、過剰の試薬を除去した。10%DMSOを含む50mMの重炭酸
塩緩衝液、pH9.6中の2倍モル過剰量のマルチマーペプチドを、この活性化
されたマトリックスに、3時間にわたりカップリングさせた。未結合ペプチドを
、緩衝液、次いで10%酢酸、次いで水およびエタノールで、濾過により洗浄し
た。マトリックスを、25mlの緩衝液中に再懸濁させ、数個の結晶のホウ素化
水素ナトリウムを加えた。未結合ペプチドを除去するのに用いた洗浄を、繰り返
した。ニンヒドリン試験を用いて、ペプチドのカップリングを定性的に測定した
。マトリックスを、短いカラム(0.8cm×10cm)中に封入し、結合緩衝
液で平衡にした。
おけるマルチマーGQVLQGAIKGペプチドの固定化を、以下のように実施
した。4mlのPBS中の1gのAH−セファロースを、0.5mlの8%グル
タルアルデヒド溶液で30分間処理した。焼成した炉上で樹脂を蒸留水で洗浄す
ることにより、過剰の試薬を除去した。10%DMSOを含む50mMの重炭酸
塩緩衝液、pH9.6中の2倍モル過剰量のマルチマーペプチドを、この活性化
されたマトリックスに、3時間にわたりカップリングさせた。未結合ペプチドを
、緩衝液、次いで10%酢酸、次いで水およびエタノールで、濾過により洗浄し
た。マトリックスを、25mlの緩衝液中に再懸濁させ、数個の結晶のホウ素化
水素ナトリウムを加えた。未結合ペプチドを除去するのに用いた洗浄を、繰り返
した。ニンヒドリン試験を用いて、ペプチドのカップリングを定性的に測定した
。マトリックスを、短いカラム(0.8cm×10cm)中に封入し、結合緩衝
液で平衡にした。
【0084】 (実施例6) ポリペプチドアフィニティーカラムを用いたタンパク質の分離および/または
スクリーニング 実施例6において製造したカラムを、HPLCシステムに接合させ、タンパク
質を、280nmの波長に固定したUV検出器を用いることにより検出した。代
表的に、タンパク質(0.2〜0.5mg)を、ポリペプチドカラム上に装入し
、適切な緩衝液、例えば10mMのトリス−HCL、pH8を用いて、0.2m
l/分の流量でレオジン注入器により、平衡にした。流出物を、280nmの波
長で連続的に監視し、溶出プロフィルを得た。次に、結合したタンパク質を、溶
出緩衝液、例えば3Mのグアニジン塩酸塩または0.1%TFAを適用すること
により溶出させた。結合および溶出プロフィルは、図3において見られ、これは
、HRP酵素(軌跡A)およびヤギ抗ウサギIgG抗体(軌跡B)を用いた際の
アフィニティーカラムからの結合および溶出プロフィルを示す。溶出を、0.1
%TFA溶液を用いて可能にした一方、結合は、カラムを平衡にするのに用いら
れる10mMのトリス−HCL、pH7.4緩衝液中で達成された。この例にお
いて、HRPは、評価可能には結合せず、従ってほとんど欠如に溶出した。対照
的に、0.1%TFAを用いた際には、IgGは結合し、溶出した。
スクリーニング 実施例6において製造したカラムを、HPLCシステムに接合させ、タンパク
質を、280nmの波長に固定したUV検出器を用いることにより検出した。代
表的に、タンパク質(0.2〜0.5mg)を、ポリペプチドカラム上に装入し
、適切な緩衝液、例えば10mMのトリス−HCL、pH8を用いて、0.2m
l/分の流量でレオジン注入器により、平衡にした。流出物を、280nmの波
長で連続的に監視し、溶出プロフィルを得た。次に、結合したタンパク質を、溶
出緩衝液、例えば3Mのグアニジン塩酸塩または0.1%TFAを適用すること
により溶出させた。結合および溶出プロフィルは、図3において見られ、これは
、HRP酵素(軌跡A)およびヤギ抗ウサギIgG抗体(軌跡B)を用いた際の
アフィニティーカラムからの結合および溶出プロフィルを示す。溶出を、0.1
%TFA溶液を用いて可能にした一方、結合は、カラムを平衡にするのに用いら
れる10mMのトリス−HCL、pH7.4緩衝液中で達成された。この例にお
いて、HRPは、評価可能には結合せず、従ってほとんど欠如に溶出した。対照
的に、0.1%TFAを用いた際には、IgGは結合し、溶出した。
【0085】 実施例5において製造したマルチマーペプチドカラムを、pH7.4のリン酸
緩衝化生理食塩水(PBS)6mlで平衡にした。0.5mlのPBS中の0.
2mgの量のヤギIgG(Sigma)を、カラムに、0.4ml/分の流量で適用し た。試料を装入した後、結合緩衝液を適用して、未結合タンパク質を洗浄除去し
、吸光度を280nmにおいて連続的に測定した。本発明者等は、次に、3Mの
グアニジン塩酸塩の溶液3mlを適用して、結合タンパク質を溶出した。図12
は、このカラムからの代表的なタンパク質の結合および溶出を示すクロマトグラ
フィープロフィルを示す。
緩衝化生理食塩水(PBS)6mlで平衡にした。0.5mlのPBS中の0.
2mgの量のヤギIgG(Sigma)を、カラムに、0.4ml/分の流量で適用し た。試料を装入した後、結合緩衝液を適用して、未結合タンパク質を洗浄除去し
、吸光度を280nmにおいて連続的に測定した。本発明者等は、次に、3Mの
グアニジン塩酸塩の溶液3mlを適用して、結合タンパク質を溶出した。図12
は、このカラムからの代表的なタンパク質の結合および溶出を示すクロマトグラ
フィープロフィルを示す。
【0086】 (実施例7) ポリペプチドに結合させるための種々の化合物のスクリーニング ELISAおよびアフィニティークロマトグラフィーの方法論を用いて、本発
明者等は、種々の供給源からのいくつかの抗体をスクリーニングし、データを以
下に表にまとめて、代表的なポリペプチド配列への結合を示す。マークしたタン
パク質は、結合を示さなかったか、または有意ではないレベルの結合を示した。
明者等は、種々の供給源からのいくつかの抗体をスクリーニングし、データを以
下に表にまとめて、代表的なポリペプチド配列への結合を示す。マークしたタン
パク質は、結合を示さなかったか、または有意ではないレベルの結合を示した。
【0087】
【表1】
【0088】 表1に示された結果は、抗体のほとんどすべての供給源が、結合および溶出を
、種々の程度で示したことを示す。
、種々の程度で示したことを示す。
【0089】 同様に、他の化合物をスクリーニングすることができ、スクリーニングしたも
のの若干を、以下に表にまとめる。
のの若干を、以下に表にまとめる。
【0090】
【表2】
【0091】 (実施例8) IgGにおける結合部位 本発明のポリペプチドがタンパク質の通常の結合部位において直接結合しない
ことを例証する実験において、本発明者等は、抗FITC抗体を用いた。この抗
体は、抗原結合部位において特定の結合によりフルオレセインの>95%の蛍光
を消失させることが知られている。この消失アッセイを、3:lの10μg/m
lのフルオレセイン溶液を含む10mMのトリス−HCL、pH7.4緩衝液2
ml中で、抗体の存在において、および不存在において実施した。図4に示すよ
うに、5:lの抗体は、結合によりほとんどの蛍光を消失させることができた。
同一のレベルの結合が、10:gのポリペプチド(GQVLQGAIKG)の存
在において観測された。このデータは、ポリペプチドの結合が、通常のタンパク
質の機能に、評価可能な程度には影響しないことを示す。しかし、本発明のポリ
ペプチドが、機能的部位の近くに結合するか否か、または固定化されていないポ
リペプチドが溶液中では遊離であるものとは異なる挙動を示すか否かは、問題外
とすることはできない。
ことを例証する実験において、本発明者等は、抗FITC抗体を用いた。この抗
体は、抗原結合部位において特定の結合によりフルオレセインの>95%の蛍光
を消失させることが知られている。この消失アッセイを、3:lの10μg/m
lのフルオレセイン溶液を含む10mMのトリス−HCL、pH7.4緩衝液2
ml中で、抗体の存在において、および不存在において実施した。図4に示すよ
うに、5:lの抗体は、結合によりほとんどの蛍光を消失させることができた。
同一のレベルの結合が、10:gのポリペプチド(GQVLQGAIKG)の存
在において観測された。このデータは、ポリペプチドの結合が、通常のタンパク
質の機能に、評価可能な程度には影響しないことを示す。しかし、本発明のポリ
ペプチドが、機能的部位の近くに結合するか否か、または固定化されていないポ
リペプチドが溶液中では遊離であるものとは異なる挙動を示すか否かは、問題外
とすることはできない。
【0092】 (実施例9) 光学的バイオセンサーによる結合の測定 ペプチド配列GQVLQGAIKGを、以下のようにグルタルアルデヒド方法
を用いて、BSA上に固定化した。ウシ血清アルブミン(4mg)を、0.75
mlの10mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.4に溶解した。グルタルアル
デヒド(0.25mlの8%溶液)を加え、混合物を室温で30分間かきまぜた
。過剰のグルタルアルデヒドを、PD−10カラムにおけるゲル濾過により除去
した。ペプチド(10mgを最小容積のDMSOに溶解した)を、活性化された
BSAに加え、結合を3時間放置して進行させた。未結合ペプチドを、透析、遠
心分離およびさらなるゲル濾過により除去した。
を用いて、BSA上に固定化した。ウシ血清アルブミン(4mg)を、0.75
mlの10mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.4に溶解した。グルタルアル
デヒド(0.25mlの8%溶液)を加え、混合物を室温で30分間かきまぜた
。過剰のグルタルアルデヒドを、PD−10カラムにおけるゲル濾過により除去
した。ペプチド(10mgを最小容積のDMSOに溶解した)を、活性化された
BSAに加え、結合を3時間放置して進行させた。未結合ペプチドを、透析、遠
心分離およびさらなるゲル濾過により除去した。
【0093】 この接合体を、EDCカップリングを用いて、製造者(BIAcore)の記載に
従って、センサーチップを横断して流すことにより、CM5チップ上に固定化し
た。BSAを、対照のフローセルにおいて用いた。ペプチドタンパク質相互作用
は、タンパク質の種々の濃度を用いて、結合定数を測定するための最適な条件を
得る研究である。代表例において、抗体をリン酸緩衝化生理食塩水中で結合させ
、再生を、3Mグアニジン塩酸塩溶液を用いて実施した。結合親和性(kD)を
測定した。図8および9は、会合および解離進行曲線を示す。マルチマーペプチ
ドを、同一の方法で固定化することができ、結合を評価した。得られたkD値は
、マルチマーおよびBSA結合10量体ペプチドについて、それぞれ4×10-7 Mおよび1×10-7Mであると評価された。
従って、センサーチップを横断して流すことにより、CM5チップ上に固定化し
た。BSAを、対照のフローセルにおいて用いた。ペプチドタンパク質相互作用
は、タンパク質の種々の濃度を用いて、結合定数を測定するための最適な条件を
得る研究である。代表例において、抗体をリン酸緩衝化生理食塩水中で結合させ
、再生を、3Mグアニジン塩酸塩溶液を用いて実施した。結合親和性(kD)を
測定した。図8および9は、会合および解離進行曲線を示す。マルチマーペプチ
ドを、同一の方法で固定化することができ、結合を評価した。得られたkD値は
、マルチマーおよびBSA結合10量体ペプチドについて、それぞれ4×10-7 Mおよび1×10-7Mであると評価された。
【図1】 図1は、精製されたペプチドTRNGQVLQGAIKGのHPL
C軌跡である。
C軌跡である。
【図2】 図2は、10量体ペプチドGQVLQGAIKGおよびそのAla
走査誘導体に結合する抗体を示す。
走査誘導体に結合する抗体を示す。
【図3】 図3は、ペプチドアフィ−プレップ−10カラムからの結合および
溶出プロフィルである。
溶出プロフィルである。
【図4】 図4は、10量体ペプチドの存在および不存在における抗FITC
によるFITC蛍光の消失を示す、490nmにおける励起により記録された蛍
光スペクトルである。
によるFITC蛍光の消失を示す、490nmにおける励起により記録された蛍
光スペクトルである。
【図5】 図5は、10量体ペプチドGQVLQGAIKGへのHRP、GA
RP、Fc断片およびFab断片の結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実
験を、(c)で表示した。
RP、Fc断片およびFab断片の結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実
験を、(c)で表示した。
【図6】 図6は、ペプチドGQVLQGAIKGと比較した、ヤギ抗ウサギ
ペルオキシダーゼの、天然の抗体結合タンパク質に由来する11量体ペプチド(
NDNGVDGETWY)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8532
〜8536頁)への結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実験を、(c)で表示
した。
ペルオキシダーゼの、天然の抗体結合タンパク質に由来する11量体ペプチド(
NDNGVDGETWY)(Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1992, 89, 第8532
〜8536頁)への結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実験を、(c)で表示
した。
【図7】 図7は、ペルオキシダーゼ結合抗体および断片FabおよびFcの
、アフィニティーマトリックスアフィ−プレップ10上で固定化されたペプチド
GQVLQGAIKGへの結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実験を、(c
)で表示した。
、アフィニティーマトリックスアフィ−プレップ10上で固定化されたペプチド
GQVLQGAIKGへの結合を示す。ペプチドが存在しない対照の実験を、(c
)で表示した。
【図8】 図8は、CM5チップ上で固定化されたBSA−ペプチド結合体を
有する種々の濃度のヤギIgGの会合および解離を示す。最上部から最下部にか
けての曲線は、それぞれ、1、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、0.
05および0.025μMのIgG濃度についてのものである。
有する種々の濃度のヤギIgGの会合および解離を示す。最上部から最下部にか
けての曲線は、それぞれ、1、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、0.
05および0.025μMのIgG濃度についてのものである。
【図9】 図9は、CM5チップ上で固定化されたマルチマー10量体ペプチ
ドを有する種々の濃度のヤギIgGの会合および解離を示す。最上部から最下部
にかけての曲線は、それぞれ、1、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、
0.05、0.025、0.0125および0.00625μMのIgG濃度に
ついてのものである。
ドを有する種々の濃度のヤギIgGの会合および解離を示す。最上部から最下部
にかけての曲線は、それぞれ、1、0.8、0.6、0.4、0.2、0.1、
0.05、0.025、0.0125および0.00625μMのIgG濃度に
ついてのものである。
【図10】 図10は、ELISAにより測定した、30量体ペプチド(KI
GQFLIQFAGAFLSILQGLTLRAAEKQAG)および10量体
ペプチド(GWVLQGAIKG)とBSAとの結合体への、ヤギ抗ウサギペル
オキシダーゼ(GARP)の結合を示す。
GQFLIQFAGAFLSILQGLTLRAAEKQAG)および10量体
ペプチド(GWVLQGAIKG)とBSAとの結合体への、ヤギ抗ウサギペル
オキシダーゼ(GARP)の結合を示す。
【図11】 図11は、鞭毛タンパク質(J. Mol. Biol 1991, 219, 第471
〜480頁)から採取したペプチド(SRAQILQQAG)配列へのGARP
の結合を示し、同一の図面はまた、タンパク質自体が結合しないことを示す。
〜480頁)から採取したペプチド(SRAQILQQAG)配列へのGARP
の結合を示し、同一の図面はまた、タンパク質自体が結合しないことを示す。
【図12】 図12は、マルチマーペプチド(GWVLQGAIKG)カラム
からのヤギIgGの結合および溶出を示すクロマトグラフィープロフィルである
。
からのヤギIgGの結合および溶出を示すクロマトグラフィープロフィルである
。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B01D 15/08 C07K 7/06 4D017 C07K 7/06 7/08 4H045 7/08 16/06 16/06 17/02 17/02 G01N 33/68 G01N 33/68 A61K 37/02 // C12N 15/09 ZNA C12N 15/00 ZNAA (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,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,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 クラーク,デービッド,ジョン イギリス チェシャー シーダブリュ11 1ワイビー サンドバック フィールズ ドライブ 6 Fターム(参考) 2G045 AA40 BA13 BA20 BB22 BB55 BB60 CB01 CB21 CB30 DA12 DA13 DA14 DA36 DA80 FA11 FB01 FB02 FB03 FB06 FB07 FB12 FB15 FB20 GC10 JA20 4B024 AA01 AA11 BA41 BA80 CA04 DA02 DA05 DA11 EA04 GA11 HA01 HA03 4C076 AA19 CC01 EE09 EE26 EE31 EE38 EE41 FF05 FF36 4C084 AA02 BA03 BA14 BA15 BA16 BA17 BA18 BA19 CA59 DC50 NA14 ZA162 ZC192 ZC412 4C085 HH20 JJ05 KA27 KB82 LL13 4D017 AA11 BA07 CA11 DA03 EA05 4H045 AA10 AA11 BA13 BA15 BA16 BA17 BA18 CA42 DA75 EA20 EA50 FA30 FA33 FA72 FA74 GA26
Claims (75)
- 【請求項1】 天然のタンパク質結合タンパク質から直接由来していないタ
ンパク質結合ポリペプチドであって、該タンパク質結合ポリペプチドは2〜50
個のアミノ酸を含む、タンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項2】 ポリペプチドが、n個の極性アミノ酸(ここでnは0または
1である)により隔てられた少なくとも2個の無極性アミノ酸を含む、請求項1
記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項3】 少なくとも2個またはそれ以上の無関係なタンパク質に結合
することができる、請求項1または2記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項4】 少なくとも3個の無関係なタンパク質に結合することができ
る、請求項3記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項5】 ポリペプチドが少なくとも4個の無関係なタンパク質に結合
することができる、請求項3または4記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項6】 少なくとも5個の無関係なタンパク質に結合することができ
る、請求項3、4または5記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項7】 ポリペプチドの全長配列が、タンパク質の任意のアミノ酸配
列と95%未満の同一性を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載のタンパ
ク質結合ポリペプチド。 - 【請求項8】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と90%未満の同一性を有
する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項9】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と85%未満の同一性を有
する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項10】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と80%未満の同一性を
有する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項11】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と75%未満の同一性を
有する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項12】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と70%未満の同一性を
有する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項13】 タンパク質の任意のアミノ酸配列と65%未満の同一性を
有する、請求項7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項14】 3〜30個のアミノ酸を含む、請求項1〜13のいずれか
一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項15】 4〜30個のアミノ酸を含む、請求項1〜14のいずれか
一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項16】 ポリペプチドが、30個未満のアミノ酸を含む、請求項1
〜15のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項17】 ポリペプチドが、17個未満のアミノ酸を含む、請求項1
6記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項18】 ポリペプチドが、13個のアミノ酸を含む、請求項17記
載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項19】 ポリペプチドが、13個未満のアミノ酸を含む、請求項1
7記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項20】 タンパク質結合ポリペプチドのアミノ酸配列が、互いに隣
接した少なくとも2個の無極性残基を含む、請求項1〜19のいずれか一項に記
載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項21】 少なくとも1つのグルタミン酸残基を含む、請求項1〜2
0のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項22】 ポリペプチドが、1つまたはそれ以上の天然のタンパク質
活性部位と競合しないタンパク質上の、一つまたは複数の部位に結合している、
請求項1〜21のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項23】 ポリペプチドが、一つまたは複数の抗体に、一つまたは複
数の抗体の抗原結合部位と競合しない一つまたは複数の部位において結合してい
る、請求項1〜22のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項24】 ポリペプチドが、合成的に作製される、請求項1〜23の
いずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項25】 ポリペプチドが、合成の後に化学的に改変されている、請
求項1〜24のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項26】 ポリペプチドが、ポリペプチド配列中への残基の付加によ
り改変され、これによりポリペプチドをアフィニティークロマトグラフィーマト
リックスに付着させることができる、請求項25記載のタンパク質結合ポリペプ
チド。 - 【請求項27】 ポリペプチドは、抗体およびタンパク質−酵素接合体に結
合する、請求項1〜26のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項28】 タンパク質接合体が、プロテインA−セイヨウワサビペル
オキシダーゼ(HRP)またはコンカナバリンA−HRPまたはアビジン−HR
Pを含む、請求項27記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項29】 ポリペプチドの1個またはそれ以上のアミノ酸が、置換さ
れる1個または複数のアミノ酸と類似する特性を有するアミノ酸により置換され
ている、請求項1〜28のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項30】 ポリペプチドが、1個またはそれ以上の合成アミノ酸を含
む、請求項1〜29のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項31】 1個またはそれ以上の合成アミノ酸が、アミノアジピン酸
、アミノ酪酸、デスモシン、サルコシン、ノルバリン、ノルロイシンまたはオル
ニチンを含む、請求項30記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項32】 ポリペプチドは、アフィニティークロマトグラフィーに用
いるのに適した1種またはそれ以上の固形物質と結合される、請求項1〜31の
いずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項33】 1種またはそれ以上の固形物質が、アクリル系重合体、架
橋デキストラン、シリカ、ガラス、アガロース、メタクリルアミド−メチルビス
アクリルアミド、セルロース、ビニル重合体およびポリアクリルアミドのいずれ
かを含む、請求項32記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項34】 ポリペプチドが、1種より多いタンパク質に同時に結合す
ることができる、請求項1〜33のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポリペ
プチド。 - 【請求項35】 請求項1〜34のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポ
リペプチドの付加または置換により改変されたアミノ酸配列を有する、ポリペプ
チド。 - 【請求項36】 ポリペプチドが、プロテインAまたはプロテインGを含む
、請求項35記載のポリペプチド。 - 【請求項37】 次のアミノ酸配列: TRNGQVLQGAIKG を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項38】 次のアミノ酸配列: GQVLQGAIKG を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項39】 次のアミノ酸配列: DMHDFFVGLM を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項40】 次のアミノ酸配列: APVGTDKELSDLLDF を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項41】 次のアミノ酸配列: SRAQILQQAG を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項42】 次のアミノ酸配列:AIKGを含む、タンパク質結合ポリ
ペプチド。 - 【請求項43】 次のアミノ酸配列: KIGQFLIQFAGAFLSILQGLTLRAAEKQAG を含む、タンパク質結合ポリペプチドおよびその機能的均等物。
- 【請求項44】 機能的均等物が、改変されていないポリペプチドと同一の
、または類似するタンパク質結合能力を有するこれらのアミノ酸配列への付加、
欠損および/または置換を含むポリペプチドを含む、請求項37〜43のいずれ
か一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項45】 機能的均等物が、改変されていないポリペプチドと比較し
て改良されたタンパク質結合能力を有するアミノ酸配列への付加、欠損および/
または置換を含むポリペプチドを含む、請求項44記載のタンパク質結合ポリペ
プチド。 - 【請求項46】 直鎖状アミノ酸配列を有する、請求項1〜45のいずれか
一項に記載のタンパク質結合ポリペプチド。 - 【請求項47】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポ
リペプチドを含む、重合体。 - 【請求項48】 前記重合体がホモ重合体である、請求項47記載の重合体
。 - 【請求項49】 請求項47または48記載の重合体および他の適切な重合
体を含む、共重合体。 - 【請求項50】 前記請求項のいずれか一項に記載のポリペプチドの、化学
的または生物学的方法による製造。 - 【請求項51】 化学的方法が合成の固体相または溶液相方法を含む、請求
項50記載のポリペプチドの製造。 - 【請求項52】 生物学的方法が組換えDNA方法を含む、請求項50記載
のポリペプチドの製造。 - 【請求項53】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチド、重
合体、共重合体またはタンパク質を、1種またはそれ以上のタンパク質の機能を
決定する1つまたはそれ以上の部位を有する1種またはそれ以上のポリペプチド
またはタンパク質に結合する方法であって、前記結合が、前記1種またはそれ以
上のポリペプチドまたはタンパク質の機能を決定する1つまたはそれ以上の部位
への異なる部位において生じる、方法。 - 【請求項54】 化学的または生化学的または物理学的または生物学的方法
による、請求項53記載の結合する方法。 - 【請求項55】 1種またはそれ以上のポリペプチドまたはタンパク質が、
1種またはそれ以上のエフェクター分子、巨大分子または粒子を含む、請求項5
3または54記載の結合する方法。 - 【請求項56】 1種またはそれ以上のエフェクター分子、巨大分子または
粒子が、1種またはそれ以上の生物活性分子または薬物化合物を含む、請求項5
5記載の結合する方法。 - 【請求項57】 エフェクターが、ポリペプチドおよびエフェクター組立物
を結合する1種またはそれ以上のポリペプチドまたはタンパク質を有する体に対
して作用する、請求項55または56記載の結合方法。 - 【請求項58】 体が、生物学的細胞、微生物、ウイルス、リポソーム、ま
たは粒子、またはこれらの誘導体の含む、請求項57記載の結合方法。 - 【請求項59】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチド、ま
たは請求項47または48記載の重合体、または請求項49記載の共重合体を含
む、アフィニティークロマトグラフィー薬剤。 - 【請求項60】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチド、ま
たは請求項47または48記載の重合体、または請求項49記載の共重合体を用
いて、抗体または免疫グロブリンを精製する、精製方法。 - 【請求項61】 免疫グロブリンは、T細胞受容体、レクチン、ストレプタ
ビジン、アビジン、またはこれらの断片または誘導体、これらのリガンド、リガ
ンド、基質、抗原または他の分析物を含む、請求項60記載の精製方法。 - 【請求項62】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチド、ま
たは請求項57または58記載の重合体、または請求項59記載の共重合体を用
いる、診断試験、アッセイ、または監視方法。 - 【請求項63】 試験、アッセイ、または監視方法がバイオセンサーデバイ
スを用いる、請求項62記載の診断試験、アッセイまたは監視方法。 - 【請求項64】 バイオセンサーデバイスが、マイクロ電子工学デバイスま
たは光電子工学デバイスを含む、請求項63記載の診断試験、アッセイまたは監
視方法。 - 【請求項65】 蛍光染料を、タンパク質結合ポリペプチドに結合させて、
ポリペプチド−染料複合体のタンパク質への結合が測定可能な蛍光を変化させる
、請求項62〜64のいずれか一項に記載の診断試験、アッセイまたは監視方法
。 - 【請求項66】 試験、アッセイまたは監視方法が、微生物学的、動物細胞
またはウイルス診断試験、アッセイまたは監視方法を含む、請求項62〜65の
いずれか一項に記載の診断試験、アッセイまたは監視方法。 - 【請求項67】 生物活性薬剤、薬物または薬物担体がポリペプチドに結合
している、請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチドを含む配達シス
テム。 - 【請求項68】 薬物担体がリポソームである、請求項67記載の配達シス
テム。 - 【請求項69】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチド、ま
たは請求項47または48記載の重合体、または請求項49記載の共重合体が表
面に導入された、薬物分子。 - 【請求項70】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のポリペプチドの、
アルツハイマー病の治療における使用。 - 【請求項71】 請求項1〜46のいずれか一項に記載のタンパク質結合ポ
リペプチドを含む、クロマトグラフィーカラム。 - 【請求項72】 治療学的薬剤と組合せて用いるための非共有結合ポリペプ
チド−タンパク質接合体において、タンパク質がタンパク質結合標的部分であり
、接合体が標的機能を維持し、ポリペプチドが2〜50個のアミノ酸を含み、治
療学的薬剤がそこに結合した、非共有結合ポリペプチド−タンパク質接合体。 - 【請求項73】 治療学的薬剤と組合せて用いるための非共有結合ポリペプ
チド−タンパク質接合体において、タンパク質がタンパク質結合標的部分であり
、接合体が標的機能を維持し、ポリペプチドが2〜50個のアミノ酸を含み、ポ
リペプチドが、治療学的薬剤を不活性形態から標的部位において放出することが
できる酵素活性を有する、非共有結合ポリペプチド−タンパク質接合体。 - 【請求項74】 ポリペプチドがリパーゼ活性を有し、治療学的薬剤がリポ
ソーム内に含まれる、請求項71記載の接合体。 - 【請求項75】 ポリペプチドが、請求項40〜46のいずれか一項に記載
のアミノ酸配列を含む、請求項71〜73のいずれか一項に記載の接合体。
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