JP2002517239A - Polypeptide having beta-secretase type activity - Google Patents

Polypeptide having beta-secretase type activity

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JP2002517239A
JP2002517239A JP2000553577A JP2000553577A JP2002517239A JP 2002517239 A JP2002517239 A JP 2002517239A JP 2000553577 A JP2000553577 A JP 2000553577A JP 2000553577 A JP2000553577 A JP 2000553577A JP 2002517239 A JP2002517239 A JP 2002517239A
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peptide
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ロラン,モアメド
ミユノズ−ジメネ,ノエリ
ムタウアキル,モアメド
コアン,ポール
ベルトラン,フイリツプ
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アバンテイス・フアルマ・エス・アー
ユニベルシテ・ピエール・エ・マリー・キユリー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は新規ポリペプチドとその医薬的使用に関する。より詳細には、本発明は天然βアミロイドペプチド前駆体(APP)を特異的に切断できることを特徴とするβセクレターゼ型活性をもつ新規ポリペプチドに関する。   (57) [Summary] The present invention relates to novel polypeptides and their pharmaceutical uses. More specifically, the present invention relates to a novel polypeptide having β-secretase type activity, which is capable of specifically cleaving natural β-amyloid peptide precursor (APP).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本発明は新規ポリペプチドとその医薬的使用に関する。より詳細には、本発明
は天然βアミロイドペプチド前駆体(APP)を特異的に切断できることを特徴
とするβセクレターゼ型活性をもつ新規ポリペプチドに関する。
The present invention relates to novel polypeptides and their pharmaceutical uses. More specifically, the present invention relates to a novel polypeptide having β-secretase type activity, which is capable of specifically cleaving a natural β-amyloid peptide precursor (APP).

【0002】 アルツハイマー病に罹患した個体は記憶力の低下、知能低下及び認識機能低下
を特徴とする症状を示す。これらの病変はニューロン萎縮、所定型の受容体の著
しい欠乏及びシナプス結合の低下を伴う。この症候群は主に大脳皮質、海馬、扁
桃核及び大脳皮質血管における非常に多量の老人斑と神経原線維変性の存在を伴
う。
[0002] Individuals suffering from Alzheimer's disease exhibit symptoms characterized by reduced memory, reduced intelligence and reduced cognitive function. These lesions are associated with neuronal atrophy, marked deficiency of certain types of receptors and reduced synaptic connections. This syndrome is mainly associated with the presence of a very large amount of senile plaques and neurofibrillary degeneration in the cerebral cortex, hippocampus, amygdala and cerebral cortical vessels.

【0003】 所謂老人斑は海馬、皮質及び他の大脳領域の細胞外空間に約十年間にわたって
ゆっくりと形成される球形構造である。その主成分は他の異常タンパク質に結合
したβアミロイド(βA)ペプチドである。これらの構造は異常な軸索とニュー
ロンにより包囲されている。
The so-called senile plaques are spherical structures that form slowly in the extracellular space of the hippocampus, cortex and other cerebral regions for about a decade. Its main component is β-amyloid (βA) peptide bound to other abnormal proteins. These structures are surrounded by abnormal axons and neurons.

【0004】 神経原線維変性は所定のニューロン、主に皮質の錐体細胞が細胞質に異常な密
集繊維束を蓄積することにより起因する。これらの神経原線維錯綜はタウプロテ
インの特定形態から構成され、他のタンパク質と結合して螺旋状ニューロフィラ
メント対を形成し、神経インパルスの伝導を撹乱する。
[0004] Neurofibrillary degeneration results from the accumulation of abnormal dense bundles of fibrils in certain neurons, mainly cortical pyramidal cells. These neurofibrillary tangles are composed of specific forms of tau protein and combine with other proteins to form helical neurofilament pairs, disrupting nerve impulse conduction.

【0005】 この疾病は家族型が報告されており、いずれもβAペプチドの異常蓄積を誘発
する種々の遺伝子変異に起因すると考えられる。これらの遺伝子変異は非常に不
均質であり、特に1、14及び21番染色体の種々の突然変異に結び付けられて
いる。21番染色体はβAの前駆体タンパク質をコードする遺伝子をもつので特
に注目されている。従って、ダウン症患者(21番トリソミー)ではアルツハイ
マー病が早発(55歳)すると考えられる。
[0005] This disease has been reported to be of the familial type, and all are thought to be due to various gene mutations that induce abnormal accumulation of βA peptide. These genetic mutations are very heterogeneous and have been particularly linked to various mutations on chromosomes 1, 14 and 21. Chromosome 21 is of particular interest because it has a gene encoding the precursor protein of βA. Therefore, it is considered that Alzheimer's disease occurs early (55 years old) in a patient with Down syndrome (trisomy 21).

【0006】 全患者数に占める家族型のアルツハイマー病患者の割合が低いことに留意すべ
きである。
[0006] It should be noted that the proportion of family-type Alzheimer's disease patients to the total number of patients is low.

【0007】 家族型に結び付けられないアルツハイマー病の症例のほぼ全体のうちで、70
歳以上の個体は大脳の種々の領域に老人斑を示す。しかし、その分布は該当する
痴呆の型によって異なる。
[0007] Of almost all cases of Alzheimer's disease that are not linked to family type, 70
Individuals older than age show senile plaques in various areas of the cerebrum. However, its distribution depends on the type of dementia in question.

【0008】 分子量4kDaのヒトβAペプチドはMet596−Asp597及びVal 636 −Ile637部位でその前駆体(APP)のタンパク分解切断により生
成される。遊離分子はタンパク質配列: 10 20 30 40 DAEFRHDSGY EVHHQKLVFF AEDVGSNKGA IIGLMVGGVV IA をもつ39(〜42)アミノ酸から構成される。
A human βA peptide having a molecular weight of 4 kDa is Met596-Asp597And Val 636 -Ile637At the site by proteolytic cleavage of its precursor (APP)
Is done. The free molecule is composed of 39 (-42) amino acids with the protein sequence: 10 20 30 40 DAEFRHDSGY EVHHQKLVFF AEDVGSNKGA IIGLMVGGVV IA.

【0009】 水溶液中でこのペプチドはβプリーツシート型の三次元構造をとる。このペプ
チドはCOOH末端部分が非常に疎水性であるため、凝集性であり、そのオリゴ
マー化率はpH(pH=5.4で最大形成)とペプチド濃度に依存する。更に、
Gly25及びMet35残基の間の配列は、このペプチドに神経栄養性と神経
毒性を付与している。
In aqueous solution, this peptide assumes a three-dimensional structure of β-pleated sheet type. This peptide is agglutinating because the COOH terminal moiety is very hydrophobic, and its oligomerization rate depends on pH (maximum formation at pH = 5.4) and peptide concentration. Furthermore,
The sequence between the Gly 25 and Met 35 residues confers on this peptide neurotrophic and neurotoxic properties.

【0010】 βAペプチドは細胞により分泌され、血液と脳脊髄液中に検出可能な天然産物
である。このペプチドは神経毒性であるが、その生産はアミロイド斑の形成には
不十分である。βAの大脳沈着はその前駆体の異常「プロセシング」又は過剰発
現に起因すると考えられる。
[0010] βA peptides are natural products secreted by cells and detectable in blood and cerebrospinal fluid. Although this peptide is neurotoxic, its production is insufficient for the formation of amyloid plaques. Cerebral deposition of βA is thought to be due to abnormal “processing” or overexpression of its precursor.

【0011】 βアミロイドペプチド前駆体(APP)の一次転写産物は選択的スプライシン
グを受け、細胞型により異なる割合で組織に遍在的に発現される563、695
、714、751及び770アミノ酸(aa)の少なくとも5種のアイソフォー
ムをコードするmRNAを生成する。
The primary transcript of β-amyloid peptide precursor (APP) undergoes alternative splicing and is ubiquitously expressed in tissues at different rates depending on the cell type 563,695
, 714, 751 and 770 amino acids (aa) are generated.

【0012】 しかし、アイソフォームAPP695及び751は中枢及び末梢神経系(特に
星状細胞内のシナプスとニューロンのレベル)のみに限定され、シナプスの生理
活性に役割を果たす。アイソフォームAPP751、APP563及びAPP7
70は「Kunitz」型プロテアーゼインヒビターに類似する56aa「イン
サート」を含む。更に、APP751の分泌形は細胞外セリンプロテアーゼの調
節に関与するプロテアーゼインヒビターであるネクシンIIに一致する。
However, the isoforms APP695 and 751 are restricted to the central and peripheral nervous systems (particularly at the level of synapses and neurons in astrocytes) and play a role in synaptic bioactivity. Isoforms APP751, APP563 and APP7
70 contains a 56aa "insert" similar to a "Kunitz" type protease inhibitor. Furthermore, the secreted form of APP751 is consistent with Nexin II, a protease inhibitor involved in the regulation of extracellular serine proteases.

【0013】 APPはII型表面受容体の特徴をもつ約120kDaの糖タンパク質である
。APPの実際の機能はまだ解明されていないが、この糖タンパク質は細胞増殖
の調節と炎症、再生及び免疫応答における接着相互作用に役割を果たすらしいと
報告されている。
[0013] APP is an approximately 120 kDa glycoprotein with characteristics of the type II surface receptor. Although the actual function of APP has not yet been elucidated, it has been reported that this glycoprotein may play a role in regulating cell proliferation and in adhesive interactions in inflammation, regeneration and immune responses.

【0014】 APPの全アイソフォームはその「シグナル」配列により小胞体に挿入される
。その後、前駆体はゴルジ装置にターゲティングされ、種々の翻訳後修飾を受け
た後、膜に結合される。種々のプロテアーゼの作用下にAPPは主に以下に示す
ような種々の切断(図1参照)を受ける。
[0014] All isoforms of APP are inserted into the endoplasmic reticulum by its "signal" sequence. The precursor is then targeted to the Golgi apparatus, undergoes various post-translational modifications, and binds to the membrane. Under the action of various proteases, APP undergoes various cleavages (see FIG. 1) mainly as shown below.

【0015】 αセクレターゼ活性と呼ばれるプロテアーゼ活性はβA配列の内側でAPP6
95のLys612及びLeu613残基間を切断し、βAの最初の16aaを
含む分泌型NH末端フラグメント(sAPPα:可溶性APPα)を生成する
[0015] A protease activity, called α-secretase activity, activates APP6 inside the βA sequence.
Cut between Lys 612 and Leu 613 residues 95, secreted NH 2 terminal fragment that contains the first 16aa of [beta] A: generating a (sAPP [alpha] soluble APPα).

【0016】 βセクレターゼ活性と呼ばれるプロテアーゼ活性は前駆体の内側でダブレット
Met596−Asp597のペプチド結合を切断し、βAを完全に欠失する分
泌型APPNH末端フラグメント(sAPPβ:可溶性APPβ)を遊離する
A protease activity, called β-secretase activity, cleaves the peptide bond of doublet Met 596 -Asp 597 inside the precursor, releasing a secreted APPNH 2- terminal fragment (sAPPβ: soluble APPβ) that completely deletes βA. I do.

【0017】 γセクレターゼ活性と呼ばれる第3のプロテアーゼ活性も同様に前駆体のVa
636−Ile637残基間に作用し、βAを含む分泌型プロフォームAPP
γを生成する。
A third protease activity, called γ-secretase activity, is also associated with the precursor Va
APP acting between l 636 -Ile 637 residues and containing βA
Generate γ.

【0018】 家族型及び非家族型のアルツハイマー病の両者に出現する老人斑の主成分はβ
アミロイド(βA)ペプチドである。
The main component of senile plaques appearing in both familial and non-familial Alzheimer's disease is β
Amyloid (βA) peptide.

【0019】 βAペプチドはβセクレターゼ型プロテアーゼ活性ではAPPのMet596 −Asp597部位、γセクレターゼ型プロテアーゼ活性ではVal636−I
le637部位でその前駆体であるAPPの切断により生成される。
[0019] βA peptide Met 596 -Asp 597 sites of APP in the β-secretase-type protease activity, in the γ-secretase-type protease activity Val 636 -I
It is produced by cleavage of its precursor APP at site le 637 .

【0020】 家族型アルツハイマー病では、βセクレターゼ切断部位に関する突然変異が確
認されている。これはAPPの「スウェーデン」二重突然変異(APP695に
おけるLys595−Met596→Asn−Leu)であり、βAペプチドの
生産増加(従ってアミロイド生成経路に有利なAPPの成熟増加)を示す。
In familial Alzheimer's disease, mutations at the β-secretase cleavage site have been identified. This is (Lys 595 -Met 596 → Asn- Leu in APP695) "Swedish" double mutation of APP, indicating increased production of βA peptide (hence maturation increased advantageous APP to amyloid generation path).

【0021】 しかし、アルツハイマー病の症例の大半ではAPPはその天然形であり、非突
然変異βセクレターゼ切断部位をもつ。
However, in most cases of Alzheimer's disease, APP is in its natural form, with a non-mutated β-secretase cleavage site.

【0022】 ヒト、ラット又はサル由来の所定のプロテアーゼは種々の研究者により研究さ
れており、前駆体APPの成熟に関与していると予想される。これらの酵素のう
ちでは特にセリンプロテアーゼ1及び2(Abrahamら(1991),Bi
ochem.Biophys.Res.Commun.,174,790−79
6;Matsumotoら(1994),Biochemistry,33,3
941−3948;Matsumotoら(1994),Neuroscien
ces Letters,195,171−174)とカテプシンG様プロテア
ーゼ(Razzaboniら(1992),Brain Research 5
89,207−216)を挙げることができる。これらのヒト又はサル由来酵素
はβセクレターゼ型プロテアーゼ活性によりAPPのMet596−Asp59 部位のレベルで切断するが、アルツハイマー病患者から検出又は一部精製され
ている。
Certain proteases from human, rat or monkey have been studied by various investigators and are expected to be involved in the maturation of precursor APP. Among these enzymes, serine proteases 1 and 2 (Abraham et al. (1991), Bi)
ochem. Biophys. Res. Commun. , 174, 790-79
6; Matsumoto et al. (1994), Biochemistry, 33, 3;
941-3948; Matsumoto et al. (1994), Neuroscien.
ces Letters, 195, 171-174) and cathepsin G-like protease (Razzaboni et al. (1992), Brain Research 5).
89, 207-216). These human or monkey enzyme cleaves at the level of Met 596 -Asp 59 7 site of APP by β-secretase-type protease activity, but is detected or partially purified from Alzheimer's disease patients.

【0023】 βアミロイドペプチドの形成はβセクレターゼ型酵素がAPPに作用すること
に起因するので、アルツハイマー病患者に由来しないヒト細胞でMet596
Asp597部位のレベルにおいてβアミロイドペプチド前駆体の翻訳後成熟に
選択的に関与するβセクレターゼ型酵素系を同定及び特性決定することが重要で
あると考えられる。こうしてこれらの新規酵素系を認識することにより、医薬と
して利用可能であり、特に非家族型アルツハイマー病でβアミロイドペプチドの
代謝に介在することが可能な新規分子の製造を予想することができる。
Since the formation of β-amyloid peptide is caused by the action of β-secretase-type enzyme on APP, Met 596 − in human cells not derived from Alzheimer's disease patients.
It would be important to identify and characterize the β-secretase-type enzyme system that is selectively involved in the post-translational maturation of the β-amyloid peptide precursor at the level of the Asp 597 site. By recognizing these novel enzyme systems in this way, it is possible to anticipate the production of novel molecules that can be used as medicaments and that can mediate the metabolism of β-amyloid peptide in non-familial Alzheimer's disease.

【0024】 従って、本発明者らはβセクレターゼ型βアミロイドペプチド前駆体(APP
)に対して触媒活性をもつポリペプチドを同定及び特性決定し、本発明を完成し
た。同定されている他のタンパク質と異なり、本発明のポリペプチドはAPPの
天然形に対して特異的に作用する。本発明は特にAPPの非突然変異形を切断す
ることが可能な70kDaのポリペプチドの発見に基づく。
Therefore, the present inventors have proposed the β-secretase type β-amyloid peptide precursor (APP
The present inventors have completed the present invention by identifying and characterizing a polypeptide having a catalytic activity against). Unlike other proteins that have been identified, the polypeptides of the present invention act specifically on the native form of APP. The invention is based in particular on the discovery of a 70 kDa polypeptide capable of cleaving the non-mutated form of APP.

【0025】 従って、本発明の第1の目的は天然β−アミロイドペプチド前駆体(APP)
を特異的に切断できることを特徴とするβセクレターゼ型活性をもつポリペプチ
ド又はその変異体に関する。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide a natural β-amyloid peptide precursor (APP)
A polypeptide having β-secretase type activity or a mutant thereof, which is capable of specifically cleaving.

【0026】 本発明の意味では変異体なる用語は本発明のポリペプチドと同一活性をもち、
ペプチド配列の遺伝子及び/又は化学的修飾により得られる任意分子を意味する
。遺伝子及び/又は化学的修飾とは、1個以上の残基の任意突然変異、置換、欠
失、付加及び/又は修飾を意味する。このような変異体はその生産レベルを改善
するため、そのプロテアーゼ耐性を増すため、その活性を増加及び/又は変更す
るため、又は新規生物特性を付与するため等の種々の目的で作製することができ
る。付加変異体としては、例えば末端に結合した付加異種部分を含むキメラポリ
ペプチドを挙げることができる。変異体なる用語は本発明に記載するポリペプチ
ドに類似するポリペプチドであって、他の細胞源、特に他の生物の細胞に由来す
るものも含む。
The term mutant in the sense of the present invention has the same activity as the polypeptide of the present invention,
It means any molecule obtained by gene and / or chemical modification of the peptide sequence. Genetic and / or chemical modification means any mutation, substitution, deletion, addition and / or modification of one or more residues. Such variants can be made for a variety of purposes, such as to improve their production levels, increase their protease resistance, increase and / or alter their activity, or confer novel biological properties. it can. Additional variants include, for example, chimeric polypeptides containing an additional heterologous moiety attached to the terminus. The term variant also includes polypeptides similar to the polypeptides described in the present invention, which are derived from other cell sources, especially cells of other organisms.

【0027】 本発明のポリペプチドにより切断される基質はそのペプチド配列中に突然変異
をもたず、特にβアミロイドペプチド前駆体はスウェーデン二重突然変異をもた
ない。本発明のポリペプチド又はその変異体はAPPの野生又は天然型の内側で
Met596−Asp597ダブレットのペプチド結合を選択的に切断すること
ができる。特に、本発明のポリペプチドはアルツハイマー病患者の大脳サンプル
から検出されているスウェーデン突然変異(Lys595−Met596→As
n−Leu)をもつAPP形を切断しない。
The substrate cleaved by the polypeptide of the invention does not have a mutation in its peptide sequence, in particular the β-amyloid peptide precursor has no Swedish double mutation. Polypeptide or variants thereof of the present invention can selectively cleave peptide bonds of Met 596 -Asp 597 doublet inside the wild or native form of APP. In particular, the polypeptide Swedish mutation (Lys 595 -Met being detected from patients with Alzheimer's disease cerebral sample 596 → As the present invention
Does not cut APP forms with n-Leu).

【0028】 本発明のポリペプチドはアルツハイマー病に罹患していない対象のヒト細胞か
ら精製され、Met596−Asp597ダブレットのペプチド結合のレベルで
その天然形のAPPのみを切断することができる。
The polypeptides of the present invention can be purified from human cells of a subject not afflicted with Alzheimer's disease and can cleave only its native form of APP at the level of the peptide bond of Met 596 -Asp 597 doublet.

【0029】 本発明のポリペプチドはその活性が第2の基質及び/又はリガンドに依存しな
いことを特徴とする。例として、イオン、特にカルシウム又はマグネシウムカチ
オンを挙げることができる。実際に、セリンプロテアーゼ1及び2やプロテアー
ゼ活性をもつカテプシンG様プロテアーゼ等の他のタンパク質は活性であるため
にはカルシウムの存在を必要とする。
The polypeptide of the present invention is characterized in that its activity does not depend on the second substrate and / or ligand. By way of example, mention may be made of ions, especially calcium or magnesium cations. In fact, other proteins, such as serine proteases 1 and 2 and cathepsin G-like proteases with protease activity, require the presence of calcium to be active.

【0030】 本発明のポリペプチドは65〜75kDaの分子量、好ましくは約70kDa
の分子量をもつ。その等電点は6.0〜7.0、好ましくは6.0である。
The polypeptide of the present invention has a molecular weight of 65 to 75 kDa, preferably about 70 kDa.
With a molecular weight of Its isoelectric point is 6.0-7.0, preferably 6.0.

【0031】 これらのポリペプチドはセリンプロテアーゼ群のエンドペプチダーゼである。
これらのエンドペプチダーゼはキモトリプシン感受性型であることが好ましい。
実際に、阻害プロフィルによると、これらのエンドペプチダーゼはPMSF(フ
ェニルメタンスルホニルフルオリド)により完全に阻害され、ペファブロック、
TPCK(L−1−クロロ−3−[4−トシルアミド]−4−フェニル−2−ブ
タノン)、ベンズアミジンにより部分的に阻害される。更に、アンチパパインに
よる阻害に完全に耐性である。
[0031] These polypeptides are endopeptidases of the serine protease family.
These endopeptidases are preferably of the chymotrypsin-sensitive type.
In fact, according to the inhibition profile, these endopeptidases are completely inhibited by PMSF (phenylmethanesulfonyl fluoride),
TPCK (L-1-chloro-3- [4-tosylamido] -4-phenyl-2-butanone), partially inhibited by benzamidine. Furthermore, it is completely resistant to inhibition by antipapain.

【0032】 本発明のポリペプチド又はその変異体はpH7〜8で最大βセクレターゼ活性
をもつことを特徴とする。
The polypeptide of the present invention or a mutant thereof is characterized by having a maximum β-secretase activity at pH 7-8.

【0033】 本発明は更に、βアミロイドペプチド前駆体をMet596−Asp597
位で切断することが可能な非ペプチド又は非排他的ペプチド化合物にも関する。
このような化合物は医薬としての使用に適合可能な非ペプチド又は非排他的ペプ
チド構造により本発明のポリペプチドの活性モチーフを再現することにより得ら
れる。従って、本発明はその活性に重要なこれらのポリペプチドの構造成分の決
定により薬理的に活性な非ペプチド又は非排他的ペプチド分子を製造するため、
及び非ペプチド又は非排他的ペプチド構造により前記成分を再現するための上記
ポリペプチドの使用に関する。本発明はこうして製造した1種以上の分子を含む
医薬組成物にも関する。
The present invention further relates to non-peptide or non-exclusive peptide compounds capable of cleaving the β-amyloid peptide precursor at the Met 596 -Asp 597 site.
Such compounds are obtained by reproducing the active motif of the polypeptide of the invention with a non-peptide or non-exclusive peptide structure compatible with use as a medicament. Thus, the present invention provides for the production of pharmacologically active non-peptide or non-exclusive peptide molecules by determining the structural components of these polypeptides that are important for their activity,
And the use of said polypeptides to reproduce said components with non-peptide or non-exclusive peptide structures. The invention also relates to a pharmaceutical composition comprising one or more molecules thus produced.

【0034】 本発明の1態様によると、ポリペプチド又はその変異体は厳密な細胞局在を可
能にするシグナル配列を更に含む。使用可能な配列としては、IgkBのシグナ
ルペプチドの配列、APPのシグナルペプチド、筋肉及び中枢ニコチン性アセチ
ルコリン受容体のサブユニットのシグナルペプチド等を好適例として挙げること
ができる。
[0034] According to one aspect of the invention, the polypeptide or variant thereof further comprises a signal sequence enabling a precise cellular localization. Examples of usable sequences include IgkB signal peptide sequence, APP signal peptide, signal peptide of muscle and central nicotinic acetylcholine receptor subunits, and the like.

【0035】 本発明の別の目的はβセクレターゼ型活性をもち、APPの天然前駆体を特異
的に切断することが可能な本発明のポリペプチドの酵素精製方法である。本方法
は、 −まず細胞培養液の上清をメンブランで濃縮する段階と、 −その後、濃縮物を種々の精製段階にかけ、特にタンジェンシャルメンブランで
遠心分離した後、排除クロマトグラフィーとイオン交換クロマトグラフィーにか
け、次いで疎水性相互作用クロマトグラフィーにかけ、最後に再び排除クロマト
グラフィーにかける段階を含む。
Another object of the present invention is a method for purifying the polypeptide of the present invention, which has a β-secretase type activity and is capable of specifically cleaving a natural precursor of APP. The method comprises the steps of: firstly concentrating the cell culture supernatant with a membrane; and subsequently subjecting the concentrate to various purification steps, in particular centrifugation through a tangential membrane, followed by exclusion chromatography and ion exchange chromatography. And then to hydrophobic interaction chromatography and finally to exclusion chromatography again.

【0036】 本発明は細胞系の使用にも関する。この細胞系はアルツハイマー病患者以外の
種々の起源に由来する多数の他のヒト系から選択した(材料と方法の項参照)。
これらの細胞系を使用して本発明のポリペプチドとその変異体を試験した。例え
ば、これらのヒト細胞系は中枢又は末梢神経系及び免疫系の代表的細胞系であり
、βアミロイドペプチド前駆体の正常代謝を行い、前記ペプチドの生産を誘導す
ることができる。選択細胞系は単球に由来するTHP1系(ATCCTIB20
2)が好ましい。
[0036] The present invention also relates to the use of cell lines. This cell line was selected from a number of other human lines derived from various sources other than Alzheimer's disease patients (see Materials and Methods).
These cell lines were used to test polypeptides of the invention and variants thereof. For example, these human cell lines are representative of the central or peripheral nervous system and the immune system and are capable of normal metabolism of the beta amyloid peptide precursor and inducing the production of said peptide. The selected cell line was the THP1 line derived from monocytes (ATCCTIB20
2) is preferred.

【0037】 上記細胞系は特に本発明のポリペプチドとその基質の相互作用を阻害すること
が可能な化合物(リガンド、アンタゴニスト、アゴニスト)を検出するための宿
主として使用される。
The above cell lines are used in particular as hosts for detecting compounds (ligands, antagonists, agonists) capable of inhibiting the interaction between the polypeptide of the invention and its substrate.

【0038】 本発明の別の目的は上記のようなポリペプチドに対するポリクローナル又はモ
ノクローナル抗体又は抗体フラグメントである。このような抗体は当業者に公知
の方法により作製することができる。特に、これらの抗体は本発明のポリクロー
ナル又はその変異体の1種に対して動物を免疫感作した後、血液を採取し、抗体
を単離することにより作製することができる。これらの抗体は当業者に公知の技
術に従ってハイブリドーマを製造することにより作製することもできる。本発明
の抗体又は抗体フラグメントは特に前記ポリペプチドとβアミロイドペプチド前
駆体の相互作用を少なくとも部分的に阻害するか、及び/又は天然βアミロイド
ペプチド前駆体に対する本発明のポリペプチドのβセクレターゼ活性を少なくと
も部分的に阻害する能力により使用することができる。特に、これらの抗体は特
にアルツハイマー病等の神経変性病の治療用医薬として使用される。
Another object of the invention is a polyclonal or monoclonal antibody or antibody fragment against a polypeptide as described above. Such an antibody can be produced by a method known to those skilled in the art. In particular, these antibodies can be prepared by immunizing an animal against one of the polyclonal or a variant thereof of the present invention, collecting blood, and isolating the antibody. These antibodies can also be produced by producing hybridomas according to techniques known to those skilled in the art. The antibody or antibody fragment of the invention particularly inhibits at least partially the interaction of said polypeptide with a β-amyloid peptide precursor and / or reduces the β-secretase activity of the polypeptide of the invention on a native β-amyloid peptide precursor. Can be used with the ability to at least partially inhibit. In particular, these antibodies are used in particular as medicaments for treating neurodegenerative diseases such as Alzheimer's disease.

【0039】 本発明の別の目的はポリペプチドとβアミロイドペプチド前駆体の相互作用を
少なくとも部分的に阻害するか、及び/又は本発明のポリペプチドのβセクレタ
ーゼ活性を少なくとも部分的に調節又は阻害することが可能な化合物の同定方法
に関する。
Another object of the invention is to at least partially inhibit the interaction of the polypeptide with the β-amyloid peptide precursor and / or at least partially modulate or inhibit the β-secretase activity of the polypeptide of the invention. The present invention relates to a method for identifying a compound capable of performing the following.

【0040】 このような化合物の検出及び/又は同定は、 −分子が本発明のポリペプチドに対して親和性をもつ場合に前記ポリペプチドと
前記分子の相互作用を可能にする条件下で前記ポリペプチドを発現する組換え細
胞と前記分子又は場合により同定されていない種々の分子を含む混合物を接触さ
せる段階と、 −本発明のポリペプチドに結合した分子を検出及び/又は単離する段階により実
施される。
The detection and / or identification of such compounds may include:-if the molecule has an affinity for the polypeptide of the invention, under conditions that allow the polypeptide to interact with the molecule. Contacting a recombinant cell expressing the peptide with a mixture comprising said molecule or various molecules that have not been identified, and detecting and / or isolating the molecule bound to the polypeptide of the invention. Is done.

【0041】 特定態様において、本発明の前記方法は本発明のポリペプチドのβセクレター
ゼ活性のアゴニスト及びアンタゴニストの検出及び/又は単離に適している。こ
れらのアゴニスト又はアンタゴニスト分子から当業者に公知の慣用技術、特にシ
ーケンシングによりその対応するヌクレオチド配列を得ることができる。
In certain embodiments, the methods of the invention are suitable for the detection and / or isolation of agonists and antagonists of β-secretase activity of a polypeptide of the invention. The corresponding nucleotide sequence can be obtained from these agonist or antagonist molecules by conventional techniques known to those skilled in the art, in particular by sequencing.

【0042】 従って、本発明の1態様によると、そのヌクレオチド配列から本発明のポリペ
プチドのアゴニスト又はアンタゴニスト分子をin situ発現させると特に
有利である。これらの分子を製造し、in vivo、ex vivo及び/又
はin vitro発現させるためには、そのヌクレオチド配列をウイルス又は
プラスミドベクターに担持させ、このベクターにより適当な宿主細胞にトランス
フェクトする必要がある。
Thus, according to one aspect of the invention, it is particularly advantageous to express in situ an agonist or antagonist molecule of the polypeptide of the invention from its nucleotide sequence. In order to produce these molecules and express them in vivo, ex vivo and / or in vitro, their nucleotide sequences need to be carried on a viral or plasmid vector and transfected into an appropriate host cell by this vector.

【0043】 本発明は更に、ポリペプチドとβアミロイドペプチド前駆体の相互作用を少な
くとも部分的に阻害するか、及び/又は本発明のポリペプチドのβセクレターゼ
活性を阻害するか、及び/又は天然βアミロイドペプチド前駆体の代謝に介在す
るか、及び/又はβアミロイドペプチドの生産を緩和することが可能なリガンド
及び化合物を検出するための上記ポリペプチド又はその変異体の使用にも関する
The invention further provides that the interaction of the polypeptide with the β-amyloid peptide precursor is at least partially inhibited and / or that the β-secretase activity of the polypeptide of the invention is inhibited and / or It also relates to the use of the above polypeptides or variants thereof for detecting ligands and compounds which mediate the metabolism of amyloid peptide precursors and / or can alleviate the production of β-amyloid peptide.

【0044】 実際に、本発明は本発明のポリペプチドの活性に作用することが可能な分子の
検出方法にも関する。
Indeed, the invention also relates to a method for detecting a molecule capable of affecting the activity of a polypeptide according to the invention.

【0045】 この「スクリーニング」方法は、 −βセクレターゼ型活性をもつ本発明のポリペプチドを分子又は場合により同定
されていない種々の分子を含む混合物と接触させる段階と、 −前段階に記載した反応混合物を好ましくは天然形APPである本発明のポリペ
プチドの基質と接触させる段階と、 −APPに対するβセクレターゼ活性を測定する段階と、 −本発明のポリペプチドのβセクレターゼ活性に作用する分子を検出及び/又は
単離する段階を含む。
The “screening” method comprises the steps of: contacting a polypeptide of the present invention having β-secretase type activity with a molecule or a mixture containing various molecules, as the case may be, which have not been identified; Contacting the mixture with a substrate of a polypeptide of the invention, preferably native APP; measuring β-secretase activity on APP; detecting molecules that act on β-secretase activity of the polypeptide of the invention. And / or isolating.

【0046】 本発明の別の目的は上記方法により同定及び/又は獲得されたリガンド又はモ
ジュレーターの医薬としての使用に関する。このようなリガンド又はモジュレー
ターは天然βアミロイドペプチド前駆体に対する本発明のポリペプチドのβセク
レターゼ活性のレベルを調節できるので、所定の神経病、特にアルツハイマー病
を治療することができる。
Another object of the present invention relates to the use of a ligand or modulator identified and / or obtained by the above method as a medicament. Such ligands or modulators can modulate the level of β-secretase activity of the polypeptides of the present invention relative to the native β-amyloid peptide precursor, and can treat certain neurological disorders, especially Alzheimer's disease.

【0047】 本発明は更に上記のようなポリペプチド又は上記アゴニスト、アンタゴニスト
もしくはリガンド分子を活性成分として含む任意医薬組成物にも関する。
The present invention further relates to any pharmaceutical composition comprising a polypeptide as described above or an agonist, antagonist or ligand molecule as an active ingredient.

【0048】 本発明は上記のような抗体又は抗体フラグメント及び/又はアンチセンスオリ
ゴヌクレオチドの少なくとも1種を活性成分として含む任意医薬組成物にも関す
る。
The present invention also relates to any pharmaceutical composition comprising as an active ingredient at least one of the antibodies or antibody fragments and / or antisense oligonucleotides as described above.

【0049】 更に、本発明は上記のようなペプチド、抗体、リガンド及び/又はヌクレオチ
ド配列を相互に又は他の活性成分と結合した医薬組成物にも関する。
The present invention further relates to pharmaceutical compositions wherein the peptides, antibodies, ligands and / or nucleotide sequences as described above are linked to one another or to other active ingredients.

【0050】 本発明の医薬組成物は本発明のポリペプチド又はその変異体と天然βアミロイ
ドペプチド前駆体の相互作用を少なくとも部分的に阻害するため、及び/又はβ
セクレターゼ活性を少なくとも部分的に阻害するため、及び/又はβアミロイド
ペプチド前駆体の代謝に介在し、βアミロイドペプチドの生産を阻害又は緩和す
るために使用することができる。医薬組成物としては、例えばアルツハイマー病
等の神経変性病の治療用医薬組成物がより好ましい。
The pharmaceutical composition of the invention may at least partially inhibit the interaction of a polypeptide of the invention or a variant thereof with a natural β-amyloid peptide precursor, and / or
It can be used to at least partially inhibit secretase activity and / or to mediate the metabolism of β-amyloid peptide precursor and inhibit or reduce the production of β-amyloid peptide. As the pharmaceutical composition, a pharmaceutical composition for treating a neurodegenerative disease such as Alzheimer's disease is more preferable.

【0051】 本発明の別の目的は本発明のポリペプチド又はその変異体と天然βアミロイド
ペプチド前駆体の相互作用を少なくとも部分的に阻害するため、及び/又は本発
明のポリペプチド又はその変異体のβセクレターゼ活性を少なくとも部分的に阻
害するため、及び/又はβアミロイドペプチドの前駆体の代謝に介在し、βアミ
ロイドペプチドの生産を阻害又は緩和するための上記分子(リガンド、抗体又は
抗体フラグメント、アンタゴニスト、アゴニスト)の使用である。これらの分子
は特に神経変性病の治療、特にアルツハイマー病の治療用の医薬として使用する
ことが好ましい。
Another object of the present invention is to at least partially inhibit the interaction of a polypeptide of the invention or a variant thereof with a natural β-amyloid peptide precursor, and / or a polypeptide of the invention or a variant thereof. The above-mentioned molecule (ligand, antibody or antibody fragment, which inhibits or alleviates the production of β-amyloid peptide by at least partially inhibiting the β-secretase activity of β-amyloid peptide and / or mediating the metabolism of the precursor of β-amyloid peptide. Antagonists, agonists). These molecules are preferably used as medicaments, in particular for the treatment of neurodegenerative diseases, in particular for the treatment of Alzheimer's disease.

【0052】 本発明の1態様によると、本発明のポリペプチド又はその変異体はβアミロイ
ドペプチドの代謝に介在するために使用される。
According to one aspect of the invention, the polypeptide of the invention or a variant thereof is used to mediate the metabolism of β-amyloid peptide.

【0053】 本発明の別の実施態様によると、上記ポリペプチド又はその変異体は本発明の
ポリペプチド又はその変異体と天然βアミロイドペプチド前駆体の相互作用を少
なくとも部分的に阻害するか、及び/又は本発明のポリペプチド又はその変異体
のβセクレターゼ活性を少なくとも部分的に阻害するか、及び/又はβアミロイ
ドペプチド前駆体の代謝に介在し、βアミロイドペプチドの生産を阻害又は緩和
することが可能なリガンド又は化合物を検出するために使用される。
According to another embodiment of the present invention, said polypeptide or a variant thereof at least partially inhibits the interaction of the polypeptide of the present invention or a variant thereof with a natural β-amyloid peptide precursor; and And / or at least partially inhibit the β-secretase activity of the polypeptide of the present invention or a variant thereof, and / or mediate the metabolism of the β-amyloid peptide precursor to inhibit or alleviate β-amyloid peptide production. Used to detect possible ligands or compounds.

【0054】 本発明により使用するために、本発明のポリペプチド、特にそのアンタゴニス
ト、アゴニスト、抗体及びリガンドは局所、経口、非経口、鼻腔内、静脈内、筋
肉内、皮下、眼内、経皮等の投与経路に処方するために医薬的に許容可能な1種
以上のキャリヤーと結合することが好ましい。注射剤として使用することが好ま
しい。特に滅菌等張塩類溶液(リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、塩化
ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等、又はこのよ
うな塩の混合物)、又は場合に応じて滅菌水もしくは生理的血清を加えて注射可
能な溶質を構成し得る乾燥(特に凍結乾燥)組成物が挙げられる。
For use in accordance with the present invention, the polypeptides of the present invention, particularly antagonists, agonists, antibodies and ligands thereof, are topically, orally, parenterally, intranasally, intravenously, intramuscularly, subcutaneously, intraocularly, transdermally. It is preferred to combine with one or more pharmaceutically acceptable carriers to formulate such a route of administration. It is preferably used as an injection. In particular, sterile isotonic saline (monosodium phosphate, disodium phosphate, sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride, magnesium chloride, etc., or a mixture of such salts), or sterile water or physiological serum as the case may be. (Particularly freeze-dried) compositions which can be added to form injectable solutes.

【0055】 以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、以下の実施例は説明に過
ぎず、発明を制限するものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are merely illustrative and do not limit the present invention.

【0056】 材料と方法 細胞系の起源 種々の起源の13種のヒト細胞系を成熟酵素の試験に使用した。Materials and Methods Cell Line Origins Thirteen human cell lines of various origins were used for mature enzyme testing.

【0057】 中枢神経系 SW1088 ATCCHTB12 星状細胞腫 SW1788 ATCCHTB13 星状細胞腫 U−138MG ATCCHTB16 グリオ芽腫、 U−373MG ATCCHTB17 グリオ芽腫、星状細胞腫II度 末梢神経系 HMCB ATCCCRL9607 Bowesメラノーマ Hs27 ATCCCRL1634 新生児包皮 MRC5 ATCCCCL171 肺、二倍体 免疫系 DAKIKI ATCCTIB206 B細胞、IgA分泌 H9 ATCCHTB176 T細胞リンパ腫 IM−9 ATCCCCL159 リンパ芽球、Ig分泌 K−562 ATCCCCL243 慢性骨髄性白血病 RPMI1788 ATCCCCL156 末梢血、IgM分泌 THP1 ATCCTIB202 単球。Central Nervous System SW1088 ATCCHTB12 Astrocytoma SW1788 ATCCHTB13 Astrocytoma U-138MG ATCCHTB16 Glioblastoma, U-373MG ATCCHTB17 Glioblastoma, Astrocytoma II degree Peripheral nervous system Foreskin MRC5 ATCC CCL171 Lung, Diploid Immune system DAKIKI ATCC TIB206 B cells, IgA secretion H9 ATCCCHTB176 T cell lymphoma IM-9 ATCC CCL 159 lymphoblast, Ig secretion K-562 ATCC CCLAT CC IAT CTB1 CT lymphocyte leukemia CTCC IAT CTB1 CT lymphocyte leukemia CT16 ball.

【0058】 細胞培養 融解後、細胞を10%ウシ胎児血清の存在下に細胞起源に応じて「DMEM」
培地又は「RPMI1640」培地で培養する。これらの培養は2〜3日置きに
培地を交換しながら1リットルフラスコで37℃で実施した。試験細胞系によっ
て異なるが、容量18リットルの培地を得るためには2〜5カ月必要である。最
終培養段階はウシ胎児血清とフェノールレッドの不在下に48時間実施する。そ
の後、これらの細胞培養液を遠心分離して上清を回収し、酵素精製に用いる。
Cell Culture After thawing, cells were plated in the presence of 10% fetal calf serum, depending on the cell origin, in “DMEM”
Culture in medium or "RPMI1640" medium. These cultures were carried out at 37 ° C. in 1-liter flasks while changing the medium every 2-3 days. Depending on the test cell line, it takes 2-5 months to obtain a volume of 18 liters of medium. The final culture step is performed for 48 hours in the absence of fetal calf serum and phenol red. Thereafter, these cell cultures are centrifuged to recover the supernatant, which is used for enzyme purification.

【0059】 細胞系HMCB、U−373MG、U−138MG、MRC5及びHs27は
「DMEM」培地で培養し、細胞系SW1088、SW1783、K−562、
H9、DAKIKI、THP1、RPMI1788及びIM−9は「RPMI1
640」培養で培養した。
The cell lines HMCB, U-373MG, U-138MG, MRC5 and Hs27 were cultured in “DMEM” medium, and cell lines SW1088, SW1783, K-562,
H9, DAKIKI, THP1, RPMI1788 and IM-9 are "RPMI1
640 "culture.

【0060】 酵素精製 10kDaのカットオフ閾値をもつULTRASETTE(登録商標)(FI
LTRON)メンブランで各細胞培養液の上清18リットルを濃縮した後、得ら
れた濃縮物を用いて以下のプロトコールに従ってタンパク分解活性を精製した。
Enzyme purification ULTRASETTE® (FI) with a cut-off threshold of 10 kDa
(LTRON) After concentrating 18 liters of the supernatant of each cell culture with a membrane, the proteolytic activity was purified using the obtained concentrate according to the following protocol.

【0061】 −第1段階では7000rpmでタンジェンシャルメンブランで遠心分離する
。具体的には、10kDaのカットオフ閾値をもつULTRAFREE(登録商
標)(MILLIPORE)メンブランで濃縮する。
In the first stage, centrifugation at 7000 rpm with a tangential membrane. Specifically, it is concentrated on an ULTRAFREE® (MILLIPORE) membrane with a cut-off threshold of 10 kDa.

【0062】 −次に排除クロマトグラフィーを実施する。本発明の特定態様によると、排除
限界10Da〜10DaのセファクリルS−100カラム(Pharmac
ia)で排除クロマトグラフィーを実施した。
Next, exclusion chromatography is performed. According to a particular aspect of the present invention, Sephacryl S-100 column exclusion limit 10 3 Da~10 5 Da (Pharmac
Exclusion chromatography was performed in ia).

【0063】 −方法の第3段階はイオン交換クロマトグラフィーである。特に強アニオンか
らゲルを構成したQ−セファロースカラム(Pharmacia)を使用した。
溶媒A(25mM Tris,pH7.5)と溶媒B(25mM Tris,1
M NaCl,pH7.5)を使用して0→1Mの塩類勾配によりカラムを溶離
する。
The third step of the method is ion exchange chromatography. In particular, a Q-Sepharose column (Pharmacia) composed of a gel from strong anions was used.
Solvent A (25 mM Tris, pH 7.5) and solvent B (25 mM Tris, 1
The column is eluted with a 0 → 1M salt gradient using M NaCl, pH 7.5).

【0064】 −最後から2番目の段階は特に置換度の高い(40μmol/gゲル)フェニ
ルセファロース−6カラム(Pharmacia)で疎水性相互作用クロマトグ
ラフィーを実施する。溶媒A(25mM Tris,1M (NHSO ,pH7.5)と溶媒B(25mM Tris,pH7.5)を使用して1→0
Mの硫酸アンモニウム勾配によりこのカラムを溶離した。
The penultimate step is to carry out hydrophobic interaction chromatography on a phenyl sepharose-6 column (Pharmacia) with a particularly high degree of substitution (40 μmol / g gel). 1 → 0 using solvent A (25 mM Tris, 1 M (NH 4 ) 2 SO 4 , pH 7.5) and solvent B (25 mM Tris, pH 7.5)
The column was eluted with a M ammonium sulfate gradient.

【0065】 −最後に、最終段階として特に親水基とグラフトした硬質シリカ支持体からゲ
ルを構成したTSKゲルG2000SWカラム(Interchim)で排除ク
ロマトグラフィーを実施する。溶離剤は250mM NaClを加えた25mM
Tris,pH7.5とする。
Finally, as a final step, exclusion chromatography is carried out on a TSK gel G2000SW column (Interchim), in which the gel is composed of a hard silica support, especially grafted with hydrophilic groups. The eluent was 25 mM with 250 mM NaCl
Tris, pH 7.5.

【0066】 酵素試験 βセクレターゼ型酵素切断部位のレベルで前駆体APPのアミノ酸配列に類似
又は一致する種々のペプチドを使用する試験により、βセクレターゼ活性を試験
した(表1)。
Enzyme Tests β-secretase activity was tested by tests using various peptides similar or identical to the amino acid sequence of the precursor APP at the level of the β-secretase enzyme cleavage site (Table 1).

【0067】 クロモフォアペプチドを作製するために、1000倍に希釈したペプチドZ−
Val−Lys−Met−AMC(7−アミノ−6−メチルクマリン)5μlを
上清5μlと共に37℃で6時間インキュベートする。0.1N HCl 3μ
lを加えて反応を停止し、460nmで遊離AMCクロモフォアの蛍光測定によ
り酵素活性を測定する。
To make the chromophore peptide, the peptide Z-
Incubate 5 μl of Val-Lys-Met-AMC (7-amino-6-methylcoumarin) with 5 μl of supernatant at 37 ° C. for 6 hours. 0.1N HCl 3μ
The reaction is stopped by adding 1 and the enzyme activity is measured by measuring the fluorescence of the free AMC chromophore at 460 nm.

【0068】 βセクレターゼ型酵素切断部位に類似又は一致する種々の寸法の合成ペプチド
を合成し、特性決定及び酵素特異性の試験で基質として使用した(表1)。
Synthetic peptides of various sizes similar or identical to the β-secretase enzyme cleavage site were synthesized and used as substrates in characterization and enzyme specificity studies (Table 1).

【0069】 上清5μlをペプチド5μlと共に37℃で6時間インキュベートする。0.
1N HCl 3μlを加えて反応を停止し、HPLCにより予め分離しておい
た切断フラグメントの215nm光学密度測定により酵素活性を測定する。
Incubate 5 μl of supernatant with 5 μl of peptide at 37 ° C. for 6 hours. 0.
The reaction is stopped by adding 3 μl of 1N HCl, and the enzymatic activity is determined by measuring the 215 nm optical density of the cleavage fragment previously separated by HPLC.

【0070】 切断により得られるフラグメントの配列決定により切断部位を推定する。The cleavage site is estimated by sequencing the fragment obtained by cleavage.

【0071】 同一実験条件(インキュベーション時間、pH及び濃度)下で酵素の不在下(
)及び存在下(A)にインキュベートした基質の215nm吸光度(A)
を測定することにより各ペプチド基質の切断百分率[%=100(A−A
/A]を調べた。
Under the same experimental conditions (incubation time, pH and concentration) in the absence of the enzyme (
215 nm absorbance (A) of substrate incubated in A 0 ) and in the presence (A j )
By measuring the percentage of cleavage of each peptide substrate [% = 100 (A 0 −A j )]
/ A 0 ].

【0072】 同一実験条件下で阻害剤の不在下(I)及び存在下(I)にペプチド基質
の215nm吸光度又は基質Z−Val−Lys−Met−MCAの460nm
蛍光を測定することにより、酵素の存在下でインキュベートした各基質の阻害百
分率[%=100(I−I)/I]を調べた。
Under the same experimental conditions, the 215 nm absorbance of the peptide substrate or 460 nm of the substrate Z-Val-Lys-Met-MCA in the absence (I 0 ) and presence (I j ) of the inhibitor
The percent inhibition [% = 100 (I 0 −I j ) / I 0 ] of each substrate incubated in the presence of the enzyme was determined by measuring the fluorescence.

【0073】 正常APP(APP−K595596)及び「スウェーデン」二重突然変異
をもつAPP(APP−N595596)前駆体をコードするヒト遺伝子を含
むバキュロウイルスを感染させた昆虫細胞膜抽出物からこれらの前駆体を得た。
精製βセクレターゼ活性をもつ本発明のポリペプチドと共にこれらの膜抽出物を
インキュベートし、βアミロイドペプチドの最初のアミノ酸に対する抗体WO−
2(Ida N.ら(1996)J.Biol Chem 271,22908
−22914)と前駆体のNH末端モチーフに対するモノクローナル抗体22
C11(Boehringer Mannheim;Hilbich C.(1
993)Journal of Biochemical Chemistry
,268,26571−26577)を使用してイムノブロット分析する。
Baculovirus-infected insect cell membrane extraction containing a human gene encoding a normal APP (APP-K 595 M 596 ) and a precursor with an “Swedish” double mutation APP (APP-N 595 L 596 ) These precursors were obtained from the product.
These membrane extracts are incubated with the polypeptides of the invention having purified β-secretase activity and the antibody WO- against the first amino acid of the β-amyloid peptide
2 (Ida N. et al. (1996) J. Biol Chem 271, 22908).
Monoclonal antibodies to the NH 2 -terminal motifs -22914) and precursor 22
C11 (Boehringer Mannheim; Hilbich C. (1
993) Journal of Biochemical Chemistry
, 268, 26571-26577).

【0074】 実施例 実施例1.酵素活性の検出 本実施例はアルツハイマー病に罹患していない対象のヒト細胞系における酵素
活性の検出を目的とする。
Embodiments Embodiment 1 Detection of Enzyme Activity This example is aimed at detecting enzyme activity in a human cell line of a subject not suffering from Alzheimer's disease.

【0075】 2種のアプローチを使用してヒトAPPの成熟に関与すると思われるプロテア
ーゼを検出した。
[0075] Two approaches were used to detect proteases likely to be involved in the maturation of human APP.

【0076】 免疫学的アプローチ: 材料と方法の項に記載した13種のヒト細胞系からモノクローナル抗体22C
11により酵素活性試験を実施し、膜レベルと細胞培地内で測定可能な量のAP
Pを生産する能力をもつ細胞系を選択した。モノクローナル抗体WO−2を使用
してAPPの種々の切断部位を検出及び同定した。
Immunological Approach: Monoclonal antibody 22C from 13 human cell lines as described in Materials and Methods
The enzyme activity test was carried out according to No. 11, and a measurable amount of AP in the membrane level and in the cell culture medium.
A cell line capable of producing P was selected. The various cleavage sites of APP were detected and identified using the monoclonal antibody WO-2.

【0077】 結果は以下の通りである。The results are as follows.

【0078】 −モノクローナル抗体22C11は、試験した合計13種から8種の細胞系(
HMCB、MRC5、Hs27、SW1088、SW1783、H9、THP1
及びIM−9)を選択することができた。選択した細胞をイムノブロット分析す
ると、膜APP(120kDa)と可溶性APP(110〜100kDa)の間
に分子量差が判明した。これは前駆体がCOOH末端配列のレベルで1カ所以上
酵素切断を受けていることを示す。
The monoclonal antibody 22C11 has a total of 13 to 8 cell lines tested (
HMCB, MRC5, Hs27, SW1088, SW1783, H9, THP1
And IM-9) could be selected. Immunoblot analysis of selected cells revealed molecular weight differences between membrane APP (120 kDa) and soluble APP (110-100 kDa). This indicates that the precursor has undergone more than one enzymatic cleavage at the level of the COOH terminal sequence.

【0079】 −8種の選択系で生産された分子実体のイムノブロット分析の結果、APPの
種々の切断部位をモノクローナル抗体WO−2により検出及び同定することがで
き、βAペプチドの前駆体が示差的成熟を受けていることを立証できた。
As a result of immunoblot analysis of molecular entities produced by the eight selection systems, various cleavage sites of APP can be detected and identified by the monoclonal antibody WO-2, and the precursor of the βA peptide is differentially detected. I was able to prove that I was undergoing sexual maturity.

【0080】 従って、このアプローチでは、膜レベルと細胞培地内で測定可能な量のAPP
を生産する能力をもつ細胞系を選択し、βAペプチドの前駆体における酵素切断
を立証することができた。
Thus, this approach involves a measurable amount of APP at the membrane level and in the cell culture medium.
A cell line capable of producing was selected, and enzymatic cleavage at the precursor of the βA peptide could be demonstrated.

【0081】 ペプチド基質: APPから誘導され、類似切断部位をもつペプチド[KMD]APP(−5,
+5)及びZ−Val−Lys−Met−MCA(材料と方法の項参照)を基質
として使用し、8種の細胞系に存在する種々の酵素活性を検出した。
Peptide Substrate: Peptide [KMD] APP (−5) derived from APP and having a similar cleavage site
+5) and Z-Val-Lys-Met-MCA (see Materials and Methods) were used as substrates to detect various enzyme activities present in eight cell lines.

【0082】 基質[KMD]APP(−5,+5)の切断により生成されたフラグメントを
選択系で組み合わせ分析(HPLC、アミノ酸組成及び配列決定)した。実際に
、基質[KMD]APP(−5,+5)を上清と共にインキュベーション後に、
生成されたフラグメントをまず5→40%アセトニトリル/0.05%TFAの
勾配で溶離しながら逆相RPC18カラム(VYDAC)でHPLCにより分離
した。これらのフラグメントの配列及び/又はアミノ酸組成を慣用技術により決
定した。
The fragments generated by cleavage of the substrate [KMD] APP (−5, + 5) were combined analysis (HPLC, amino acid composition and sequencing) in a selection system. Indeed, after incubation of the substrate [KMD] APP (−5, + 5) with the supernatant,
The resulting fragments were first separated by HPLC on a reverse phase RPC 18 column (VYDAC) eluting with a gradient of 5 → 40% acetonitrile / 0.05% TFA. The sequence and / or amino acid composition of these fragments was determined by conventional techniques.

【0083】 この分析の結果、8種の選択系の各々でMet−1−Asp+1(完全APP
におけるMet596−Asp597部位に対応)ペプチド結合のレベルにおけ
る主切断と、Ser−5−Glu−4(完全APPにおけるSer592−Gl
593部位に対応)及びAla+2−Glu+3(完全APPにおけるAla 598 −Glu599部位に対応)結合レベルにおける2種の副次的切断を同定
することができた。
As a result of this analysis, Met was detected in each of the eight selection systems.-1-Asp+1(Complete APP
Met in596-Asp597At the level of peptide bonds)
Main cutting and Ser-5-Glu-4(Ser in complete APP592-Gl
u593And Ala+2-Glu+3(Ala in complete APP 598 -Glu599Identifies two types of secondary cleavage at the binding level
We were able to.

【0084】 蛍光基質Z−Val−Lys−Met−MCAに対する8種の細胞系の酵素活
性の阻害プロフィル分析も実施した(表2)。
An inhibition profile analysis of the enzyme activity of the eight cell lines against the fluorescent substrate Z-Val-Lys-Met-MCA was also performed (Table 2).

【0085】 この分析の結果、8種の選択系の各々でセリン(アプロチニンとペファブロッ
クによる阻害)及びメタロプロテアーゼ(EDTAとホスホロアミドンによる阻
害)型の主酵素活性の存在を検出することができた(表2)。
As a result of this analysis, the presence of serine (inhibition by aprotinin and pefablock) and metalloprotease (inhibition by EDTA and phosphoramidone) types could be detected in each of the eight selection systems. (Table 2).

【0086】 実施例2.βセクレターゼ活性の精製及び特性決定 本実施例はβセクレターゼ活性をもつ本発明のポリペプチドの精製を説明し、
特性を解明することを目的とする。
Embodiment 2 Purification and Characterization of β-Secretase Activity This example describes the purification of a polypeptide of the invention having β-secretase activity,
The purpose is to elucidate the characteristics.

【0087】 実施例1に記載した8種のヒト細胞系の選択と得られた結果に基づき、細胞周
期が迅速で多量のタンパク質が得られるという理由からTHP−1細胞系を選択
し、「材料と方法」の項に記載した精製プロトコールに従って所望βセクレター
ゼ活性の精製用モデルとして使用した。
Based on the selection of the eight human cell lines described in Example 1 and the results obtained, the THP-1 cell line was selected for the reason that the cell cycle was rapid and a large amount of protein was obtained, And a method for purification of the desired β-secretase activity according to the purification protocol described in the section “Method”.

【0088】 本発明のポリペプチドの精製を追跡する目的で基質Z−Val−Lys−Me
t−MCA及び[KMD]APP(−5,+5)に対するタンパク分解活性をも
つフラクションの残留活性分析を行った。各精製段階で各フラクションをまずペ
プチドZ−Val−Lys−Met−MCAと接触させ、エンドプロテアーゼ活
性をもつフラクションを単離した。これらのフラクションを次にペプチド[KM
D]APP(−5,+5)に対して試験し、Met−1−Asp+1(完全AP
PにおけるMet596−Asp597部位に対応)ペプチド結合のレベルでこ
のペプチド基質を優先的に切断するフラクションを単離した。これらの試験の結
果、これらの2種の基質を同時に使用することにより、8種の選択細胞培養液の
上清から単離されたエンドプロテアーゼ活性をもつ種々のフラクションを検出す
ることができた。
For tracking the purification of the polypeptide of the invention, the substrate Z-Val-Lys-Me
The residual activity of the fraction having proteolytic activity on t-MCA and [KMD] APP (-5, +5) was analyzed. In each purification step, each fraction was first contacted with the peptide Z-Val-Lys-Met-MCA and the fraction with endoprotease activity was isolated. These fractions are then combined with the peptide [KM
D] tested against APP (−5, + 5), Met −1 −Asp +1 (complete AP
The fraction that preferentially cleaves this peptide substrate at the level of peptide binding was isolated (corresponding to the Met 596 -Asp 597 site in P). As a result of these tests, it was possible to detect various fractions having endoprotease activity isolated from the supernatants of eight types of selected cell cultures by using these two substrates simultaneously.

【0089】 TSK2000カラム(特性については材料と方法の項参照)を用いた排除ク
ロマトグラフィーである精製方法の最終段階時に数種のタンパク質フラクション
が得られた。
Several protein fractions were obtained at the end of the purification process, which is an exclusion chromatography using a TSK2000 column (see Materials and Methods for properties).

【0090】 ペプチド[KMD]APP(−5,+5)に対するこれらのフラクションの残
留活性を測定した処、βセクレターゼ型活性をもつただ1個のフラクションが得
られた。ポリアクリルアミドゲル電気泳動による分子量測定、等電点測定、pH
に依存する最大活性試験及び慣用阻害剤による阻害プロフィル(「材料と方法」
)によりその特性決定を行った。
The residual activity of these fractions on the peptide [KMD] APP (−5, + 5) was measured, and only one fraction having β-secretase type activity was obtained. Molecular weight measurement by polyacrylamide gel electrophoresis, isoelectric point measurement, pH
-Dependent maximum activity tests and inhibition profiles with conventional inhibitors ("Materials and Methods")
) To determine its characteristics.

【0091】 電気泳動分析は変性又は正常条件下にPhast系(Pharmacia)で
4〜20%ポリアクリルアミドゲルで実施し、約70kDaの分子量バンドが検
出された。
Electrophoresis analysis was performed on a 4-20% polyacrylamide gel on a Past system (Pharmacia) under denaturing or normal conditions, and a molecular weight band of approximately 70 kDa was detected.

【0092】 ペプチド[KMD]APP(−5,+5)に対する最大活性はpH7〜8で観
察された。
Maximum activity on the peptide [KMD] APP (−5, + 5) was observed at pH 7-8.

【0093】 ペプチド[KMD]APP(−5,+5)に対するこのフラクションの阻害プ
ロフィルによると、このフラクションはセリンプロテアーゼであり、阻害百分率
を計算した処、PMSF100%、ペファブロック75%、TPCK25%、ベ
ンズアミジン10%及びアンチパパイン0%であった。
According to the inhibition profile of this fraction for the peptide [KMD] APP (−5, + 5), this fraction is a serine protease and the percentage inhibition was calculated to be 100% PMSF, 75% Pefabloc, 25% TPCK, Benzamidine 10% and antipapain 0%.

【0094】 従って、本実施例はβセクレターゼ活性をもつ本発明のポリペプチドの精製方
法と種々の特性の測定に関する。
Therefore, this example relates to a method for purifying a polypeptide of the present invention having β-secretase activity and measurement of various properties.

【0095】 実施例3:βセクレターゼ活性の特異性 本実施例は本発明のポリペプチドのβセクレターゼ活性の分析に関する。Example 3 Specificity of β-Secretase Activity This example relates to the analysis of β-secretase activity of a polypeptide of the invention.

【0096】 下記の種々の基質を使用することによりこの特異性を分析した。This specificity was analyzed by using various substrates as described below.

【0097】 −切断部位のレベルで前駆体のアミノ酸配列に類似又は一致するペプチド(表
1)。
Peptides similar or identical to the precursor amino acid sequence at the level of the cleavage site (Table 1).

【0098】 −天然及び突然変異(スウェーデン突然変異)形のβアミロイドペプチド前駆
体。
-The native and mutant (Swedish mutant) forms of the beta amyloid peptide precursor.

【0099】 本発明のポリペプチドを種々の基質と接触させ、これらの基質の切断百分率を
計算した。結果を表3に示す。
The polypeptides of the invention were contacted with various substrates, and the percent cleavage of these substrates was calculated. Table 3 shows the results.

【0100】 合成ペプチドについて表3にまとめたデータを分析すると、このβセクレター
ゼによる基質認識に関与する数個のサブサイトの重要性に関する特徴が判明し、
次のように結論することができる。
Analysis of the data summarized in Table 3 for the synthetic peptides revealed features relating to the importance of several subsites involved in this β-secretase substrate recognition,
We can conclude as follows.

【0101】 1)基質の寸法に関係なく、サブサイトP及びPは必須である(表3のA
)。二重突然変異(Lys−Met→Asn−Leu)は酵素切断を完全に抑止
することが認められた。
1) Regardless of the size of the substrate, subsites P 1 and P 2 are essential (A in Table 3)
). The double mutation (Lys-Met → Asn-Leu) was found to completely suppress enzymatic cleavage.

【0102】 2)サブサイトP及びPは相互作用性又は協同性である(表3のB)。実
際に、P(Lys→Asn)又はP(Met→Leu)の単純置換では切断
率が低下するだけであるが、所謂「スウェーデン」二重突然変異は基質認識を抑
止する。
2) Subsites P 2 and P 1 are interactive or cooperative (Table 3B). In fact, a simple substitution of P 2 (Lys → Asn) or P 1 (Met → Leu) only reduces the cleavage rate, whereas the so-called “Swedish” double mutation suppresses substrate recognition.

【0103】 P残基の置換(Lys→Arg)はPにLeuをもつペプチド([KLD
]−APP(−5,+5)と[RLD]−APP(−5,+5))の切断率差が
にMetをもつ基質([KMD]−APP(−5,+5)と[RMD]−A
PP(−5,+5))に観察される切断率差よりも大きいことを示している。
The substitution of the P 2 residue (Lys → Arg) can be performed by using a peptide having Leu at P 1 ([KLD
] -APP (-5, + 5) and [RLD] -APP (-5, + 5) Substrate ([KMD] -APP (-5, + 5) for cutting index difference has a Met on P 1) of the [RMD] -A
It is larger than the difference in the cutting rate observed for PP (−5, +5)).

【0104】 3)P残基の寸法及び/又は量は大きい(表3のC): サブサイトPの側鎖によりペプチド骨格に加えられる制約が増すと、酵素切
断率は低下する。実際に、実験により、実施した置換の関数として切断率を順位
付けることができる。
[0104] 3) the size and / or amount of the P 1 residue is large (C in Table 3): the subsite restrictions to be added to the peptide backbone by a side chain of P 1 increases, the enzymatic cleavage rate decreases. Indeed, experiments can rank the cut rates as a function of the replacement performed.

【0105】 [KMD]APP(−5,+5)>[KLD]APP(−5,+5)>[KI
D]APP(−5,+5)>[KVD]APP(−5,+5)。
[KMD] APP (−5, + 5)> [KLD] APP (−5, + 5)> [KI
D] APP (−5, + 5)> [KVD] APP (−5, + 5).

【0106】 4)サブサイトP’の残基は必ずAsp又はGluである(表3のD)。実
際に、結果から明らかなように、AspをAsn又はGlnに突然変異させても
基質切断はなくならず、更にMet−Asp部位の等価Ala−Glu部位に切
断が生じ、更に同一実験条件でAPPフラグメント(1,5)の切断率は35%
でしかないので疑似部位Ala−Gluは天然基質でしか利用できない。
[0106] 4) residues of the subsites P '1 is always Asp or Glu (D in Table 3). In fact, as is evident from the results, mutating Asp to Asn or Gln does not eliminate substrate cleavage, further results in cleavage at the equivalent Ala-Glu site of the Met-Asp site, and further under the same experimental conditions APP Fragmentation rate of fragment (1,5) is 35%
The pseudo site Ala-Glu is only available on natural substrates.

【0107】 従って、βセクレターゼ型切断特異性に関して本発明のポリペプチドで先に得
られた結果に基づき、ペプチド、疑似ペプチド又は非ペプチド種のMet−As
p切断部位に競合性の阻害剤が得られると考えられる。
Thus, based on the results previously obtained with the polypeptides of the present invention in terms of β-secretase type cleavage specificity, the peptide, pseudopeptide or non-peptide species of Met-As
It is believed that a competitive inhibitor is obtained at the p-cleavage site.

【0108】 βアミロイドペプチドの膜起源前駆体について、実施例1及び2でβセクレタ
ーゼ活性をもつことが判明したポリペプチドにより「正常」(APP−K595596)及び「二重突然変異」(APP−N595596)完全(完全長)
前駆体を切断し、抗体22C11及びWO02(材料と方法の項参照)を使用し
て切断生成物をイムノブロット分析した。
For the membrane-originated precursor of β-amyloid peptide, “normal” (APP-K 595 M 596 ) and “double mutation” (APP-K 595 M 596 ) by the polypeptides found to have β-secretase activity in Examples 1 and 2 APP-N 595 L 596 ) full (full length)
The precursor was cleaved and the cleavage products were immunoblot analyzed using antibodies 22C11 and WO02 (see Materials and Methods).

【0109】 これらの抗体により分子を分析すると、酵素接触インキュベーション時間の長
さに関係なく、前駆体APP−KMの切断百分率は増加するが、前駆体APP−
NLではほぼゼロのままである。実際に、図3に示す結果から以下の点が明らか
である。
Analysis of the molecules with these antibodies increases the percentage of cleavage of the precursor APP-KM, irrespective of the length of the enzyme contact incubation time, but increases the percentage of precursor APP-KM.
At NL, it remains almost zero. Actually, the following points are apparent from the results shown in FIG.

【0110】 −bac.NL膜即ち前駆体APP−NLを含む膜をインキュベートした場合
には、実験条件に関係なく同一バンドが認められる(カラム1、2及び3)。従
って、本発明のポリペプチドによる切断は認められない。
-Bac. When the NL membrane, ie, the membrane containing the precursor APP-NL, is incubated, the same band is observed regardless of the experimental conditions (columns 1, 2 and 3). Therefore, cleavage by the polypeptide of the present invention is not observed.

【0111】 −bac.WT膜即ち天然前駆体APP−KMを含む膜をインキュベートした
場合には、他の2種のカラムに比較してカラム3で12kDa付近に新規バンド
が現れる。カラム1は酵素の不在下でインキュベートした膜を示し、カラム2は
酵素の不在下に37℃でインキュベートした膜を示し、カラム3はβセクレター
ゼ型活性をもつ本発明のポリペプチドと共に37℃でインキュベートした膜に対
応する。bac.WT膜のカラム1及び2のバンドの強度差はゲルにロードした
出発物質の量に起因することに留意されたい。
-Bac. When a WT membrane, that is, a membrane containing the natural precursor APP-KM, is incubated, a new band appears at around 12 kDa in column 3 as compared to the other two columns. Column 1 shows the membrane incubated in the absence of enzyme, column 2 shows the membrane incubated in the absence of enzyme at 37 ° C., and column 3 incubates at 37 ° C. with the polypeptide of the invention having β-secretase type activity. Corresponding to the film. bac. Note that the intensity difference between the bands of columns 1 and 2 of the WT membrane is due to the amount of starting material loaded on the gel.

【0112】 抗体WO−2による分析の結果、Met−Asp結合レベルでβセクレターゼ
による前駆体の切断により得られるCOOH末端フラグメントに対応する分子量
約12kDaのこの新規バンドを検出することができた。この分析の結果、天然
前駆体APP−KMは本発明のポリペプチドにより切断されると結論することが
できる。
As a result of analysis with the antibody WO-2, it was possible to detect this novel band having a molecular weight of about 12 kDa corresponding to the COOH-terminal fragment obtained by cleavage of the precursor with β-secretase at the Met-Asp binding level. As a result of this analysis, it can be concluded that the native precursor APP-KM is cleaved by the polypeptide of the present invention.

【0113】 従って、この結果は、前駆体APP−NLは切断されないが、前駆体APP−
KMは選択的に切断されることを示しており、10、20又は40アミノ酸の基
質ペプチドAPPで得られたデータを裏付けている。
Thus, this result indicates that the precursor APP-NL was not cleaved, but the precursor APP-NL
KM has been shown to be selectively cleaved, supporting the data obtained with the 10, 20, or 40 amino acid substrate peptide APP.

【0114】 更に、本実施例は先に単離した本発明のポリペプチドがβアミロイドペプチド
の天然前駆体の特異的βセクレターゼ活性をもつことを立証するものである。
Further, this example demonstrates that the polypeptide of the invention isolated above has specific β-secretase activity of a natural precursor of β-amyloid peptide.

【0115】[0115]

【表1】 [Table 1]

【0116】[0116]

【表2】 [Table 2]

【0117】[0117]

【表3】 [Table 3]

【0118】[0118]

【表4】 [Table 4]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 APPの模式図と切断部位を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of APP and a cleavage site.

【図2】 本発明のポリペプチドの精製方法の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a method for purifying the polypeptide of the present invention.

【図3】 「正常」(APP−K595596)及び「二重突然変異」(APP−N 95596)βアミロイドペプチドの膜起源完全前駆体の本発明のポリペプチ
ドによる切断のイムノブロット分析図である。本発明のポリペプチドは「正常」
βアミロイドペプチドの膜起源前駆体(APP−KM)を特異的に切断すること
が判明した。 前駆体(APP−NL及びAPP−KM)の各々について、カラム1は酵素の
不在下でインキュベートした膜を示し、カラム2は酵素の不在下に37℃でイン
キュベートした膜を示し、カラム3はβセクレターゼ型活性をもつ本発明のポリ
ペプチドと共に37℃でインキュベートした膜に対応する。
[3] "normal" immuno the (APP-K 595 M 596) and "double mutant" (APP-N 5 95 L 596 ) cut by the polypeptide of the present invention the β-amyloid peptide of the membrane origin complete precursor It is a blot analysis figure. The polypeptide of the invention is "normal"
It was found that it specifically cleaves the membrane-originated precursor of β-amyloid peptide (APP-KM). For each of the precursors (APP-NL and APP-KM), column 1 shows the membrane incubated in the absence of the enzyme, column 2 shows the membrane incubated at 37 ° C. in the absence of the enzyme, and column 3 shows the β This corresponds to a membrane incubated at 37 ° C. with a polypeptide of the invention having secretase type activity.

───────────────────────────────────────────────────── 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) A61K 39/395 A61P 25/00 4C086 45/00 25/28 4H045 48/00 C07K 16/40 A61P 25/00 C12N 9/64 25/28 C12Q 1/37 C07K 16/40 C12N 15/00 A C12N 9/64 A61K 37/02 C12Q 1/37 37/54 (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,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AU,BA,BB,BG,BR ,CA,CN,CU,CZ,EE,GD,GE,HR, HU,ID,IL,IN,IS,JP,KP,KR,L C,LK,LR,LT,LV,MG,MK,MN,MX ,NO,NZ,PL,RO,RU,SG,SI,SK, SL,TR,TT,UA,US,UZ,VN,YU,Z A (72)発明者 ミユノズ−ジメネ,ノエリ フランス国、エフ−94190・ビルヌーブ・ サン・ジヨルジユ、リユ・ドユ・シユマ ン・ドウ・フエール、53 (72)発明者 ムタウアキル,モアメド フランス国、エフ−92700・コロンブ、ア レ・ドウ・リル・マラント、5 (72)発明者 コアン,ポール フランス国、エフ−75003・パリ、リユ・ バルベツト、16 (72)発明者 ベルトラン,フイリツプ フランス国、エフ−94240・レ−レ−ロー ズ、リユ・ドユ・コマンダン・レルミニ エ、16 Fターム(参考) 4B024 AA01 BA07 BA44 CA01 DA03 FA18 GA11 HA03 HA15 4B050 CC03 DD11 FF05C FF11C FF20C LL01 4B063 QA18 QR16 QS28 QX01 4C084 AA02 AA07 AA13 AA17 DC22 DC50 NA14 ZA152 ZA162 ZC202 4C085 AA13 AA14 CC02 CC04 CC13 4C086 AA01 AA02 AA04 EA16 MA01 MA04 NA14 ZA15 ZA16 ZC20 4H045 AA10 AA11 BA10 CA40 DA89 EA21 FA74 GA10 GA23 GA25 HA06 HA15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61K 39/395 A61P 25/00 4C086 45/00 25/28 4H045 48/00 C07K 16/40 A61P 25/00 C12N 9/64 25/28 C12Q 1/37 C07K 16/40 C12N 15/00 A C12N 9/64 A61K 37/02 C12Q 1/37 37/54 (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG) KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AL, AU, BA, BB, BG, BR, CA, CN, CU, CZ, EE, GD, GE, HR, HU, ID, IL, IN, IS , JP, KP, KR, LC, LK, LR, LT, LV, MG, MK, MN, MX, NO, NZ, PL, RO, RU, SG, SI, SK, SL, TR, TT, UA, US, UZ, VN, YU, ZA (72) Inventor Miyunoz-Zimene, Noeri France, F-94190 Villeneuve-Saint-Georgieu, Lille-dou-Ciuman-dou-Fouère, 53 (72) Inventor Mt. , Philippe franc F-94240 ・ Ray-Rose, Liu Douyu Commandin Lermini, 16F Term (Reference) 4B024 AA01 BA07 BA44 CA01 DA03 FA18 GA11 HA03 HA15 4B050 CC03 DD11 FF05C FF11C FF20C LL01 4B063 QA18 QR16 QS28 QX01 4C084 AA02 AA07 AA13 AA17 DC22 DC50 NA14 ZA152 ZA162 ZC202 4C085 AA13 AA14 CC02 CC04 CC13 4C086 AA01 AA02 AA04 EA16 MA01 MA04 NA14 ZA15 ZA16 ZC20 4H045 AA10 AA11 GA10 GA10

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 天然βアミロイドペプチド前駆体(APP)を特異的に切断
できることを特徴とするβセクレターゼ型活性をもつポリペプチド。
1. A polypeptide having β-secretase type activity, which is capable of specifically cleaving a natural β-amyloid peptide precursor (APP).
【請求項2】 βアミロイドペプチド前駆体(APP)がそのタンパク質配
列中に突然変異をもたないことを特徴とする請求項1に記載のポリペプチド。
2. The polypeptide according to claim 1, wherein the β-amyloid peptide precursor (APP) has no mutation in its protein sequence.
【請求項3】 アルツハイマー病に罹患していない対象のヒト細胞から精製
したポリペプチドであることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリペプチド
3. The polypeptide according to claim 1, which is a polypeptide purified from a human cell of a subject not suffering from Alzheimer's disease.
【請求項4】 分子量約70kDaであり、等電点約6.0であり、セリン
プロテアーゼ群のエンドペプチダーゼであり、キモトリプシン感受性型エンドペ
プチダーゼであり、pH7〜8で最大活性に達することを特徴とする請求項1か
ら3のいずれか一項に記載のポリペプチド。
4. A molecular weight of about 70 kDa, an isoelectric point of about 6.0, a serine protease group endopeptidase, a chymotrypsin-sensitive endopeptidase, which reaches a maximum activity at pH 7 to 8. 4. The polypeptide according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 その活性が第2の基質及び/又はリガンドに依存しないこと
を特徴とする請求項4に記載のポリペプチド。
5. The polypeptide according to claim 4, wherein the activity is independent of the second substrate and / or ligand.
【請求項6】 その活性がイオン、好ましくはカルシウム又はマグネシウム
カチオンに依存しないことを特徴とする請求項5に記載のポリペプチド。
6. Polypeptide according to claim 5, characterized in that its activity does not depend on ions, preferably calcium or magnesium cations.
【請求項7】 βセクレターゼ部位でβアミロイドペプチド前駆体を切断す
ることができ、請求項1から6のいずれか一項に記載のポリペプチドの活性モチ
ーフを非ペプチド又は非排他的ペプチド構造により再現することにより得られる
非ペプチド又は非排他的ペプチド化合物。
7. A β-amyloid peptide precursor can be cleaved at a β-secretase site, and an active motif of the polypeptide according to any one of claims 1 to 6 is reproduced by a non-peptide or non-exclusive peptide structure. A non-peptide or non-exclusive peptide compound obtained by the following method.
【請求項8】 更にシグナル配列を含むことを特徴とする請求項1から7の
いずれか一項に記載のポリペプチド。
8. The polypeptide according to claim 1, further comprising a signal sequence.
【請求項9】 シグナル配列がIgkBのシグナルペプチドの配列、APP
のシグナルペプチド、筋肉及び中枢ニコチン性アセチルコリン受容体のサブユニ
ットのシグナルペプチドから選択されることを特徴とする請求項8に記載のポリ
ペプチド。
9. A signal peptide sequence having an IgkB signal sequence, APP
9. The polypeptide according to claim 8, wherein the polypeptide is selected from the following signal peptides: muscle and central signal peptides of subunits of the nicotinic acetylcholine receptor.
【請求項10】 アルツハイマー病に罹患していない対象に由来する細胞か
ら請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドを精製する方法であって
、細胞培養液の上清を分取後、濃縮する段階と、濃縮物をタンジェンシャルメン
ブランで再濃縮する段階と、その後、得られた生成物を連続クロマトグラフィー
、特に排除、イオン交換及び疎水性相互作用クロマトグラフィーにより精製する
段階を実施することを特徴とする前記方法。
10. A method for purifying a polypeptide according to any one of claims 1 to 9 from cells derived from a subject not suffering from Alzheimer's disease, wherein a supernatant of a cell culture solution is collected. Followed by the steps of concentrating, reconcentrating the concentrate with a tangential membrane and subsequently purifying the resulting product by continuous chromatography, in particular exclusion, ion exchange and hydrophobic interaction chromatography. The method as described above.
【請求項11】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドを製
造するための、βアミロイドペプチド前駆体の正常代謝を行うことが可能な中枢
又は末梢神経系及び免疫系の代表的ヒト細胞系、好ましくは単球に由来するTH
P1系(ATCCTIB202)である選択細胞系の使用。
11. Representative of the central or peripheral nervous system and the immune system capable of effecting normal metabolism of the β-amyloid peptide precursor for producing the polypeptide according to any one of claims 1 to 9. TH from a human cell line, preferably a monocyte
Use of a selected cell line that is line P1 (ATCCTIB202).
【請求項12】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドとそ
の基質の相互作用を阻害することが可能な化合物の検出のための、βアミロイド
ペプチド前駆体の正常代謝を行うことが可能な中枢又は末梢神経系及び免疫系の
代表的ヒト細胞系、好ましくは単球に由来するTHP1系(ATCCTIB20
2)である選択細胞系の使用。
12. Normal metabolism of a β-amyloid peptide precursor for detecting a compound capable of inhibiting the interaction between the polypeptide according to any one of claims 1 to 9 and its substrate. THP1 line derived from representative human cell lines of the central or peripheral nervous system and immune system, preferably monocytes (ATCCTIB20
Use of a selected cell line that is 2).
【請求項13】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドに対
する抗体又は抗体フラグメントであり、前記ポリペプチドとβアミロイドペプチ
ド前駆体の相互作用を少なくとも部分的に阻害するか、及び/又は請求項1に記
載のポリペプチドの活性を阻害するか、及び/又はβアミロイドペプチドの代謝
に介在する能力をもつことを特徴とする前記抗体。
13. An antibody or an antibody fragment against the polypeptide according to any one of claims 1 to 9, which at least partially inhibits the interaction between the polypeptide and the β-amyloid peptide precursor, and 2. An antibody, which has the ability to inhibit the activity of the polypeptide according to claim 1 and / or mediate the metabolism of β-amyloid peptide.
【請求項14】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドとβ
アミロイドペプチド前駆体の相互作用を少なくとも部分的に阻害するか、及び/
又は前記ポリペプチドの活性を阻害することが可能な化合物の検出又は単離方法
であって、 a−分子が請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドに対して親和性
をもつ場合に前記ポリペプチドと前記分子の相互作用を可能にする条件下で前記
ポリペプチドを発現する組換え細胞と前記分子又は場合により同定されていない
種々の分子を含む混合物を接触させる段階と、 b−前記ポリペプチドに結合した分子を検出及び/又は単離する段階を実施する
ことを特徴とする前記方法。
14. A polypeptide according to any one of claims 1 to 9 and β
At least partially inhibit the interaction of the amyloid peptide precursor, and / or
Or a method for detecting or isolating a compound capable of inhibiting the activity of the polypeptide, wherein the a-molecule has an affinity for the polypeptide according to any one of claims 1 to 9. Contacting a recombinant cell expressing said polypeptide with a mixture comprising said molecule or various unidentified molecules, optionally under conditions that allow said polypeptide to interact with said molecule; b. The method comprising the step of detecting and / or isolating a molecule bound to the polypeptide.
【請求項15】 請求項14に記載の方法により得ることが可能な請求項1
から9のいずれか一項に記載のポリペプチドのリガンド。
15. A method according to claim 14, wherein the method is obtainable by a method according to claim 14.
10. A ligand of the polypeptide according to any one of claims 1 to 9.
【請求項16】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドのア
ンタゴニスト、アゴニスト又は阻害剤であることを特徴とする請求項15に記載
のリガンド。
16. The ligand according to claim 15, which is an antagonist, agonist or inhibitor of the polypeptide according to any one of claims 1 to 9.
【請求項17】 請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドの少
なくとも1種の阻害剤を活性成分として含む医薬組成物。
17. A pharmaceutical composition comprising at least one inhibitor of the polypeptide according to any one of claims 1 to 9 as an active ingredient.
【請求項18】 請求項13に記載の抗体又は抗体フラグメント及び/又は
請求項15に記載のリガンドの少なくとも1種を活性成分として含む医薬組成物
18. A pharmaceutical composition comprising at least one of the antibody or antibody fragment according to claim 13 and / or the ligand according to claim 15 as an active ingredient.
【請求項19】 請求項13に記載のペプチド、抗体又は抗体フラグメント
及び請求項15に記載のリガンド及び/又は対応するヌクレオチド配列を相互に
又は他の活性成分と結合した医薬組成物。
19. A pharmaceutical composition comprising the peptide, antibody or antibody fragment according to claim 13 and the ligand according to claim 15 and / or the corresponding nucleotide sequence linked to each other or to another active ingredient.
【請求項20】 ポリペプチドとβアミロイドペプチド前駆体の相互作用を
少なくとも部分的に阻害するか、及び/又はポリペプチドの活性を阻害するため
の請求項17から19のいずれか一項に記載の組成物。
20. The method according to any one of claims 17 to 19 for at least partially inhibiting the interaction between the polypeptide and the β-amyloid peptide precursor and / or inhibiting the activity of the polypeptide. Composition.
【請求項21】 βアミロイドペプチドの代謝に介在し、好ましくはβアミ
ロイドペプチドの生産を抑制又は遅延させるための請求項17から20のいずれ
か一項に記載の組成物。
21. The composition according to any one of claims 17 to 20, which mediates the metabolism of β-amyloid peptide, and preferably suppresses or delays the production of β-amyloid peptide.
【請求項22】 神経変性病の治療用としての請求項17から21のいずれ
か一項に記載の組成物。
22. A composition according to any one of claims 17 to 21 for the treatment of a neurodegenerative disease.
【請求項23】 アルツハイマー病の治療用としての請求項22に記載の組
成物。
23. The composition according to claim 22, for treating Alzheimer's disease.
【請求項24】 ポリペプチドとβアミロイドペプチド前駆体の相互作用を
少なくとも部分的に阻害するか、及び/又はポリペプチドの活性を阻害するか、
及び/又はβアミロイドペプチドの代謝に介在するための請求項13に記載の抗
体又は抗体フラグメント及び/又は請求項15に記載のリガンドの使用。
24. at least partially inhibiting the interaction of the polypeptide with the β-amyloid peptide precursor and / or inhibiting the activity of the polypeptide;
Use of an antibody or antibody fragment according to claim 13 and / or a ligand according to claim 15 for mediating the metabolism of β-amyloid peptide.
【請求項25】 特に神経変性病、特にアルツハイマー病の治療用医薬とし
ての請求項13に記載の抗体又は抗体フラグメント及び/又は請求項15に記載
のリガンドの使用。
25. Use of an antibody or antibody fragment according to claim 13 and / or a ligand according to claim 15, especially as a medicament for the treatment of neurodegenerative diseases, in particular Alzheimer's disease.
【請求項26】 神経変性病、特にアルツハイマー病の治療用医薬の製造の
ための請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドの使用。
26. Use of a polypeptide according to any one of claims 1 to 9 for the manufacture of a medicament for the treatment of neurodegenerative diseases, in particular Alzheimer's disease.
【請求項27】 ポリペプチドとβアミロイドペプチド前駆体の相互作用を
少なくとも部分的に阻害するか、及び/又はポリペプチドの活性を阻害するか、
及び/又はβアミロイドペプチドの代謝に介在することが可能な化合物及び/又
は請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドのリガンドを検出するた
めの請求項1から9のいずれか一項に記載のポリペプチドの使用。
27. at least partially inhibiting the interaction of the polypeptide with the beta-amyloid peptide precursor and / or inhibiting the activity of the polypeptide;
And / or a compound capable of mediating the metabolism of β-amyloid peptide and / or a ligand of the polypeptide according to any one of claims 1 to 9 for detecting a ligand of the polypeptide according to any one of claims 1 to 9. Use of the polypeptide according to the above item.
【請求項28】 本発明のポリペプチドの活性を変化させる分子の検出方法
であって、 −βセクレターゼ型活性をもつ本発明のポリペプチドを分子又は場合により同定
されていない種々の分子を含む混合物と接触させる段階と、 −前段階に記載した反応混合物を好ましくは天然形APPである本発明のポリペ
プチドの基質と接触させる段階と、 −APPに対するβセクレターゼ活性を測定する段階と、 −本発明のポリペプチドのβセクレターゼ活性を変化させる分子を検出及び/又
は単離する段階を含む前記方法。
28. A method for detecting a molecule that alters the activity of a polypeptide of the present invention, comprising: a mixture of a polypeptide of the present invention having a β-secretase type activity or various unidentified molecules. Contacting the reaction mixture described in the preceding step with a substrate of the polypeptide of the present invention, which is preferably native APP; measuring β-secretase activity on APP; Detecting and / or isolating a molecule that alters the β-secretase activity of the polypeptide.
【請求項29】 本発明のポリペプチドのアゴニスト又はアンタゴニスト分
子のヌクレオチド配列を含むウイルス又はプラスミドベクターであって、前記配
列を適当な宿主細胞にトランスフェクトし、本発明のポリペプチドの前記アゴニ
スト又はアンタゴニスト分子をインビボ、エクスビボ及び/又はインビトロ発現
させるための前記ウイルス又はプラスミドベクター。
29. A virus or plasmid vector comprising the nucleotide sequence of an agonist or antagonist molecule of the polypeptide of the invention, wherein said sequence is transfected into a suitable host cell and said agonist or antagonist of said polypeptide of the invention. Such a viral or plasmid vector for expressing a molecule in vivo, ex vivo and / or in vitro.
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