JP2002542835A - アエロモナス＝アミノペプチダーゼによりポリペプチドからｎ−末端アラニン残基を除去する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、海洋細菌アエロモナス=プロテオリティカ(Aeromonas proteolytica)から誘導されたアミノペプチダーゼを用いて、ポリペプチド、好ましくは組換えタンパク質からＮ−末端アラニン残基を除去することを記載する。したがって、アエロモナス=アミノペプチダーゼ（ＡＡＰ；Ｅ．Ｃ．３．４．１１．１０）を用いて、ヒトソマトトロピン（ｐＳＴ、ヒト成長ホルモン、すなわちｈＨＧＨ）、ブタソマトトトピン（ｐＳＴ）およびウシソマトトロピン（ｂＳＴ）の誘導体からＮ−末端アラニル基を除去して、例えば、それらの天然アミノ酸配列を有するタンパク質を生成し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 優先権 本出願は、１９９９年４月３０日に提出された米国仮明細書第６０／１３２,
０６２号の米国法典第３５章第１１９条の下、優先権を主張する。

【０００２】 発明の分野 本発明は、海洋細菌アエロモナス=プロテオリティカ(Aeromonas proteolytica
)から誘導されたアミノペプチダーゼを用いて、ポリペプチド、好ましくは組換
えタンパク質からＮ−末端アラニン残基を除去する方法を記載する。したがって
、アエロモナス=アミノペプチダーゼ（ＡＡＰ；Ｅ．Ｃ．３．４．１１．１０）
を用いて、ヒトソマトトロピン（ｈＳＴ、ヒト成長ホルモン、すなわちｈＧＨ）
、ブタソマトトトピン（ｐＳＴ）およびウシソマトトロピン（ｂＳＴ）の誘導体
からＮ−末端アラニル基を除去して、例えば、それらの天然アミノ酸配列を有す
るタンパク質を生成し得る。当該酵素反応を遊離溶液中で行うか、あるいは、イ
ン・ビトロで行う反応のため、該ＡＡＰを固相担体上に固定化し得る。Ａｌａ−
ｈＧＨをｈＧＨに転換する効率的な方法は、例えば、Ｅ．ｃｏｌｉ中でのＡｌａ
−ｈＧＨの発現、封入体の回収、界面活性剤中の可溶化および再折たたみ、遠心
による界面活性剤の除去、選択的沈殿、酵素的切断、その後の２つのカラムクロ
マトグラフィー工程を含む。

【０００３】 発明の背景 天然タンパク質を模倣するか、またはそれと同一の構造を有する組換えタンパ
ク質は、ワクチンおよび診断試験キットの成分として、および構造／機能研究の
試薬として、治療的アプリケーションにおける使用が非常に望まれている。その
ようなアプリケーション用の組換えタンパク質を発現するために、通常、哺乳類
、細菌および昆虫の細胞が用いられている。しかしながら、大量のタンパク質が
実験的または臨床的研究に必要とされるときには、細菌発現系がよく用いられ、
該タンパク質はその適正なコンホメーションに再折たたみすることが可能である
。細菌系は、特に、最終タンパク質生成物において、真核生物転写後修飾（例え
ば、グリコシル化）が必要も所望もされない場合には、他の発現ベクター系に対
して顕著なコスト的利点を与える。

【０００４】 Ｅ．ｃｏｌｉのごとき細菌中で発現された組換えタンパク質は、しばしば、不
溶性封入体中に隔離される。封入体から収穫された非相同タンパク質は、しばし
ば、そのアミノ末端に、メチオニンのごときさらなるアミノ酸残基を保持する。
しかしながら、（ＡＧＴ開始コドンによりコードされる）このメチオニン残基は
、真核宿主細胞から収穫した天然もしくは組換えタンパク質にはあまり存在しな
い。Ｅ．ｃｏｌｉの細胞質中で産生される多くのタンパク質のアミノ末端は、メ
チオニンペプチダーゼのごとき酵素によってプロセスされ［Ben Bassat et al.,
J. Bacteriol. 169: 751-757, 1987］、発現により、該メチオニンは、通常、
Ｎ−末端から切り離される。

【０００５】 タンパク質末端のアミノ酸組成は多くの異なる方法でバイアスされる［Berezo
vsky et al., Protein Engineering 12(1): 23-30, 1999］。Ｎ−エクソペプチ
ダーゼ活性の体系的調査は、「Ｎ−末端(N-terminal)またはＮ−端(N-end)」規
則」の発見に導いた：Ｎ−末端（ｆ）Ｍｅｔは、隣のアミノ酸がＡｌａ、Ｃｙｓ
、Ｇｌｙ、Ｐｒｏ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＶａｌならば、切断される。この隣の
アミノ酸がＡｒｇ、Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、Ｉｌｅ、Ｌｅｕ、Ｌｙｓ
またはＭｅｔであれば、最初の（ｆ）Ｍｅｔは当該成熟タンパク質の第１アミノ
酸として残る。該アミノ酸側鎖の水和半径は、これらの観察に対する物理的根拠
として提案された［Bachmain et al., Science, 234: 179-186, 1986; Varshavs
ky, Cell, 69: 725-735, 1992］。タンパク質の半減期（３分間ないし２０時間
）は、Ｎ−末端アミノ酸の化学的構造により劇的に影響される［Stewart et al.
, J. Biol, Chem. 270: 25-28, 1995; Griegoryev et al., J. Biol., Chem., 2
71: 28521-28532, 1996］。部位特異的変異誘発を引続き用いて、変化したＮ−
末端アミノ酸配列を含有する組換えタンパク質の寿命をモニターすることによっ
て該「Ｎ−端規則」を確認した［Varshavsky, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 93
: 12142-12149, 1996］。タンパク質のアミン末端にてのアミノ酸配列の統計解
析は、ＭｅｔおよびＡｌａ残基が、１位にて過剰表現され(over-represented)、
一方、＋２および＋５位にては、Ｔｈｒが好まれる［Berezovsky et al., Prote
in Engineering 12(1): 23-30, 1999］。しかしながら、Ｃ末端バイアスは、荷
電アミノ酸およびＣｙｓ残基に対して優先性を示した［Berezovsky et al., Pro
tein Engineering 12(1): 23-30, 1999］。

【０００６】 Ｎ−末端メチオニンを保持する組換えタンパク質は、いくつかの場合、Ｎ−末
端メチオニンを欠如する天然種とは異なる生物学的特徴を有する。例えば、Ｎ−
末端メチオニンを保持するヒト成長ホルモン（Ｍｅｔ−ｈＧＨ）は、天然起源か
ら精製されたｈＧＨまたは（Ｎ−末端メチオニンを欠如する）天然ｈＧＨと同一
の一次配列を有する様に調製された組換えｈＧＨと比較して、所望しない抗体の
誘発を促進し得る。天然タンパク質の構造を模倣する組換えタンパク質を発生す
る低コスト方法は、しばしば、治療的アプリケーションに非常に所望される［Sa
ndman et al., Bio/Technology 13: 504-6 (1995)］。

【０００７】 細菌中で天然タンパク質を調製する一つの方法は、天然アミノ酸配列の開始点
から上流を特異的に切断するエンドプロテアーゼに対する認識部位を含有するよ
り大きな融合タンパク質の部分として所望するタンパク質を発現することである
。該認識部位および切断部位は、天然シグナルペプチダーゼにより認識されるも
のであり得、膜への輸送または細胞からの分泌のために標的されるタンパク質の
Ｎ−末端の信号ペプチドを特異的にクリップする。他の場合、認識および切断部
位を融合タンパク質をコードする遺伝子中に処理して、組換えタンパク質がイン
・ビトロもしくはイン・ビボで他の非天然エンドプロテアーゼに対して感受性に
なるようにし得る。例えば、血液凝固第Ｘａ因子、コラゲナーゼ、および酵素エ
ンテロキナーゼを用いて、様々なタンパク質から異なる融合タグを放出し得る。
しかしながら、経済的考慮が、一般に、医薬使用のための大規模のエンドプロテ
アーゼの使用を排除する。

【０００８】 細胞中で天然タンパク質を調製するもう一つの方法は、酵素メチオニンアミノ
プロテアーゼ（ＭＡＰ）を使用して、Ｅ．ｃｏｌｉ誘導組換えタンパク質からの
Ｎ−末端メチオニンをプロセスすることである。例えば、Ｍｅｔ−ｈＧＨをＭＡ
Ｐで処理してｈＧＨを生成し得る。米国特許第４,８７０,０１７および５,０１
３,６６２号は、種々のタンパク質からＭｅｔを除去するためのＥ．ｃｏｌｉメ
チオニンアミノペプチダーゼのクローニング、発現および使用、ならびＭｅｔ−
ＩＬ−２を記載する。種々のペプチド基質からアミノ酸を放出する能力を分析し
て、ＭＡＰは、少なくとも３個のアミノ酸長のペプチド上のＮ−末端メチオニン
のみを切断することを明らかにした。２位および３位にアミノ酸の性質も重要で
ある。例えば、メチオニンは、Ｍｅｔ−Ａｌａ−Ｍｅｔ；Ｍｅｔ−Ｇｌｙ−Ｍｅ
ｔ；Ｍｅｔ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｈｒ−Ｌｙ
ｓ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｇｌｎ−Ｌｅｕ（配列番号：１）およびＭｅｔ−Ｐｒｏ−
Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｈｒ−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ−Ｃｙｓ（
配列番号：２）から放出されるが、Ｍｅｔ−Ｐｈｅ−Ｇｌｙ、Ｍｅｔ−Ｌｅｕ−
Ｐｈｅ、Ｍｅｔ−Ｍｅｔ−Ｍｅｔなどからは放出されない。Ｌｅｕ−Ａｌａ−Ｐ
ｒｏ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｈｒ−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｇ
ｌｎ−Ｌｅｕ（配列番号：３）、Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｓ
ｅｒ−Ｔｈｒ−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｇｌｎ−Ｌｅｕ（配列番号：４）また
はＰｒｏ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｈｒ−Ｌｙｓ−Ｌｙｓ−Ｇｌｎ
−Ｃｙｓ（配列番号：５）からは何もアミノ酸は放出されない。

【０００９】 ＷＯ８４／０２３５１は、ロイシンアミノペプチダーゼを用いて、融合タンパ
ク質からヒト成長ホルモンまたはヒトプロインスリンのごとき成熟（天然）タン
パク質を調製する方法を開示する。アミノ酸配列（Ｙ_ｍ・・・Ｙ_２Ｙ_１）−（Ｐ
ｒｏ）_ｐ−（Ｘ_１Ｘ_２・・・Ｘ_ｎ）［式中、（Ｙ_ｍ・・・Ｙ_２Ｙ_１）−（Ｐｒｏ
）_ｐ−は未発達配列であって、残りは該成熟タンパク質、ｍは２より大きな整数
、Ｙは任意のアミノ酸、ｐは、Ｘ_１もしくはＸ_２がＰｒｏならば０、Ｘ_１もしく
はＸ_２がＰｒｏと異なるならば１、Ｘは任意のアミノ酸、およびｎは４以上の整
数］を有する融合タンパク質は、アミノペプチダーゼでの段階的切断により転換
されて、ｐ＝１またはＸ_１＝Ｐｒｏならばアミノ酸Ｙ_ｍ・・・Ｙ_２、あるいはＸ _２ ＝Ｐｒｏならば基Ｙ_ｍ・・・Ｙ_２Ｙ_１を除去し、次いで、ｐ＝１ならば、自体
公知の方法で１または２段階で酵素的に２個のアミノ酸Ｙ_１−Ｐｒｏを切離し、
同様に、Ｘ_１＝Ｐｒｏならば、Ｙ_１単独を切離す。

【００１０】 欧州特許出願ＥＰ ０２０４５２７ Ａ１は、式Ｈ−Ｍｅｔ−Ｘ−Ｐｒｏ−Ｙ−
ＯＨで表されるタンパク質からＮ−末端メチオニンを除去して、式Ｈ−Ｘ−Ｐｒ
ｏ−Ｙ−ＯＨで表されるタンパク質を得る方法を開示する。ここで、Ｘはプロリ
ン以外のアミノ酸であって、Ｙはペプチド鎖である。アミノペプチダーゼＭが好
ましいが、ロイシンアミノペプチダーゼ、アミノペプチダーゼＰＯまたはアミノ
ペプチダーゼＰも使用できた。該Ｎ−末端メチオニンはヒトインターロイキン−
２およびヒト成長ホルモンの誘導体から除去された。

【００１１】 アエロモナス=アミノペプチダーゼ（ＡＡＰ）は、海洋細菌アエロモナス=プロ
テオリティカから単離されたエキソ−ペプチダーゼであり、これもペプチドおよ
びタンパク質からＮ−末端アミノ酸の放出を可能にするのに用い得る［Wilkes e
t al., Eur. J. Biochem. 34(3), 459-66, 1973］。最も好適な配列はＸ−／／
−Ｙ−であって、Ｙは疎水性残基、好ましくは、フェニルアラニンのごとき芳香
族アミノ酸である。加水分解され易い残基は、全ての疎水性、芳香族、および塩
基性アミノ酸に加えてプロリンである。アスパラチル、グルタミルおよびシステ
イン酸残基は、高い酵素濃度でさえも、試験したいずれの基質のアミノ末端から
も除去されなかった。しかしながら、アスパラギン、グルタミン、およびアミノ
エチル化システインはオリゴペプチド基質から除去された。グリシンは、一般に
、加水分解に抵抗性であるが、隣接残基に依存して、いくつかの基質からはゆっ
くりと除去された。ペプチド基質に対するＡＡＰ活性も、Ｃｕ^２＋およびＮｉ^{２ ＋} のごとき遊離酵素ＡＡＰの対金属イオンを変えることによって、促進し得る［
Prescott et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 114(2): 646-652, 1983］。
ＡＡＰは２つのジスルフィド結合を有する２９．５ｋＤａの金属酵素である。

【００１２】 欧州特許ＥＰ ０１９１８２７ Ｂ１および米国特許第５,７６３,２１５号は、
アエロモナス=アミノペプチダーゼ使用による、外来宿主中で形成された真核生
物タンパク質のアナログからのＮ−末端アミノ酸の連続除去を開示する。（１ｍ
ＬのｐＨ９．５ １０ｍＭ Ｎａホウ酸塩バッファーに溶解した）８ｍｇのメチオ
ニル−ヒト成長ホルモン（Ｍｅｔ−ｈＧＨ）を（ｐＨ９．５ Ｔｒｉｓバッファ
ー中で０．４７２５ｍｇ／ｍＬにて溶解した）アエロモナ=アミノペプチダーゼ
と、９００対１９の比率で混合し、３７℃にてインキュベートすると、メチオニ
ン切断は１５分間で完了した。新たなＮ−末端アミノ酸であるロイシンの切断は
、２２時間後にわずかであった。Ｍｅｔ−ｐＳＴ、Ｍｅｔ−ＩＧＦ−１、Ｍｅｔ
−インターロイキン−２（Ｍｅｔ−ＩＬ−２）、Ｍｅｔ−アポリポタンパク質Ｅ
からのＮ−末端メチオニンは、ＡＡＰにより除去された。しかしながら、Ｎ−末
端アラニンは、成熟スーパーオキシドジスムターゼから除去されなかった。

【００１３】 より複雑な方法を用いても、天然アミノ酸末端を持つ組換えタンパク質を生成
し得る。例えば、米国特許第５,７８３,４１３号は、式ＮＨ_２−Ａ−グルタミン
−タンパク質−ＣＯＯＨで表されるアミノ−末端伸長タンパク質を処理して、所
望の天然タンパク質を生成するための（ａ）１以上のアミノペプチダーゼ、（ｂ
）グルタミンシクロトランスフェラーゼ、および（ｃ）ピログルタミンアミノペ
プチドの同時もしくは連続使用を記載する。（ジペプチジルアミノペプチダーゼ
Ｉ、アエロモナス=アミノペプチダーゼ、アミノペプチダーゼＰ、およびプロリ
ンアミノペプチダーゼよりなる群から選択された）第１のアミノペプチダーゼは
、グルタミンに対して、残基アミノ末端の除去を触媒する。グルタミンシクロト
ランスフェラーゼは、グルタミンのピログルタミンへの転換を触媒し、ピログル
タミンアミノペプチダーゼは、ピログルタミンの除去を触媒して、所望のタンパ
ク質産物を生成する。

【００１４】 米国特許第５,５６５,３３０および５,５７３,９２３号は、前駆体ポリペプチ
ドのアミノ末端からジペプチドを除去する方法を開示し、それは約２２５ｋＤａ
の質量および約３．５の最適ｐＨを有する変形菌類ジクトステリウム=デスコイ
ジウム(Dictostelium descoideum)由来のジペプチジルアミノペプチダーゼ（ｄ
ＤＡＰ）での該前駆体の処理を含む。ヒトインスリンの前駆体、ヒトインスリン
のアナログ、ジペプチド伸長を含有するヒト成長ホルモンは、該ｄＤＡＰが遊離
溶液中である場合、およびそれが適当な固相担体表面に固定化された場合、ｄＤ
ＡＰにより処理された。

【００１５】 組換えタンパク質のアミノ末端からのアミノ酸を処理するより効果的な方針は
、天然タンパク質の構造を模倣する治療タンパク質を生成するコストを削減する
ために所望される。組換えタンパク質の発現レベルを増加させるか、あるいはそ
の下流プロセシングを容易にする方法は、小化学分子および大規模臨床試験に付
される他のタンパク質ベースの分子の選別および開発も加速化する。

【００１６】 発明の概要 本発明の目的は、組換えタンパク質からＮ−末端アラニル基を除去する方法を
提供することにあり、それは該組換えタンパク質アエロモナス=アミノペプチダ
ーゼと接触させて、該Ｎ−末端アラニル基を除去し、次いで、得られた組換えタ
ンパク質を回収することを特徴とする。

【００１７】 好ましくは、該組換えタンパク質は真核生物起源のものである。さらにより好
ましくは、該組換えタンパク質はヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）、ウシソマトトロ
ピン（ｂＳＴ）、ブタソマトトロピン（ｐＳＴ）およびヒトティッシュファクタ
ーパスウェイインヒビター（ＴＦＰＩ）よりなる群から選択される。最も好まし
くは、該組換えタンパク質はｈＧＨである。

【００１８】 好ましくは、該接触プロセスは約ｐＨ７ないし約ｐＨ１１のｐＨにて行う。さ
らにより好ましくは、該接触プロセスは約ｐＨ８ないし約ｐＨ１０のｐＨにて行
う。最も好ましくは、該接触プロセスは約ｐＨ８．０ないし約ｐＨ９．５のｐＨ
にて行う。

【００１９】 好ましくは、該接触プロセスは、ホウ酸塩、ＣＨＥＳ、重炭酸ナトリウム、リ
ン酸ナトリウムおよびＴｒｉｓ−ＨＣｌよりなる群から選択されるバッファーの
存在下で行う。より好ましくは、該バッファーはホウ酸塩、リン酸塩またはＴｒ
ｉｓ−ＨＣｌである。

【００２０】 好ましくは、該接触プロセスは、該アミノペプチダーゼが固定化されて行い得
る。好ましくは、該アミノペプチダーゼはクロマトグラフィー樹脂、クロマトグ
ラフィー表面またはクロマトグラフィーゲル上に固定化される。

【００２１】 好ましくは、該組換えタンパク質はクロマトグラフィー樹脂上に固定化された
アミノペプチダーゼを含有するカラムを通す。

【００２２】 別法として、該接触プロセスは、該アミノペプチダーゼを固定化せずに（例え
ば、遊離溶液中で）行い得る。

【００２３】 アエロモナス=アミノペプチダーゼがポリペプチドのＮ−末端領域中の２以上
の密な間隔のアラニル残基を含有するタンパク質のプロセシングを許容するであ
ろうことも考えられる。該アミノペプチダーゼは、該ポリペプチドのＮ−末端か
ら連続的に進行し、おそらく、露出したＮ−末端ポリペプチド残基の短距離内に
あるさらなるアラニン残基を認識するであろう。アラニル−特異的認識および切
断部位のコンセンサス配列の調査は、様々なタンパク質およびペプチド基質に対
して評価し得る。

【００２４】 アエロモナス=アミノペプチダーゼは、本明細書に開示された条件下、タンパ
ク質のＮ−末端領域中の非アラニル残基のプロセシングも容易にする。認識およ
び切断のこれらの部位のコンセンサス配列の調査は、様々なタンパク質およびペ
プチド基質に対して評価し得る。

【００２５】 本発明のもう一つの目的は、アエロモナス=アミノペプチダーゼで式Ｘ−Ｙ−
Ｐｒｏ−Ｚで表される前駆体ポリペプチドからアミノ末端アミノ酸を除去して、
式Ｙ−Ｐｒｏ−Ｚで表されるポリペプチドを得る方法を記載することにあり、こ
こに、Ｘはプロリン以外の１以上のアミノ酸、Ｙはプロリン以外のいずれのアミ
ノ酸、およびＺは１以上のアミノ酸である。 好ましくは、Ｘはアラニンである。 好ましくは、Ｙはフェニルアラニン、メチオニン、トレオニン、およびアスパ
ラギン酸よりなる群から選択される。より好ましくは、Ｙはフェニルアラニンで
ある。 最も好ましくは、Ｘがアラニンであって、Ｙがフェニルアラニンである。 好ましくは、該前駆体ポリペプチドはＡｌａ−ｈＧＨである。

【００２６】 定義 以下は、本明細書において交換可能に用いられる略語および対応する意味のリ
ストである： ｇ＝グラム ＨＰＬＣ＝高速液体クロマトグラフィー ｋｂ＝キロベース ｍｂ＝ミリベース ｍｇ＝ミリグラム ｍｌ、ｍＬ＝ミリリットル ＲＰ−ＨＰＬ＝逆相高速液体クロマトグラフィー ｕｇ、μｇ＝マイクログラム ｕｌ、ｕＬ、μｌ、μＬ＝マイクロリッター

【００２７】 以下は、本明細書において交換可能に用いられる種々の語の定義および対応す
る意味のリストである： 「ａａｐ」および「ＡＡＰ」なる語は、アエロモナス=アミノペプチダー
ゼ(Aeromonas aminopeptidase)を意味する。 「ａｐ」および「ＡＰ」なる語は、アミノペプチダーゼを意味する。 「アミノ酸」なる語は、全ての天然に産出するＬ−アミノ酸を意味し、ノ
ルロイシン、ノルバリン、ホモシステインおよびオルニチンを含む。 「融合分子」なる語は、発現により融合タンパク質を産生するタンパク質
コード分子またはその断片を意味する。 「融合タンパク質」なる語は、当該タンパク質から誘導されない１以上の
さらなるアミノ酸を含むタンパク質またはその断片を意味する。 「プロモータ」なる語は、ｍＲＮＡ産生を制御する調節配列を意味するた
めの包括的な意味に用いる。 「タンパク質断片」なる語は、そのアミノ酸配列が、当該タンパク質アミ
ノ酸のサブセットを含むペプチドまたはポリペプチド分子を意味する。 「タンパク質分子／ペプチド分子」なる語は、５個以上のアミノ酸を含む
いずれの分子をも意味する。 「組換え」なる語は、核酸分子または、間接的であるが、核酸分子のヒト
操作により得られるいずれの剤（例えば、ＤＮＡ、ペプチド等）を意味する。 「特異的に結合する」なる語は、抗体もしくはペプチドの結合が関係ない
分子の存在によって、競合的に阻害されないことを意味する。 「実質的に精製された」なる語は、目的とする分子を含有する天然産出調
製物中にあるかまたは存在するであろう１以上の分子が除去されてしまうかまた
は濃度が減少されてしまうかを意味する。

【００２８】 図面の簡単な説明 図１ Ａｌａ−ｈＧＨおよびｈＧＨの構造 ヒト成長ホルモン（右）は、２つのジスルフィド結合架橋に関わる４つのシス
テイン残基を持つ一本鎖ポリペプチド（２２ｋＤａ）である。正確なＮ−末端配
列がアエロモナス=アミノペプチダーゼでのＡｌａ−ｈＧＨ（左）のイン・ビト
ロ酵素的切断により達成された。 図２ Ａｌａ−ｈＧＨからのｈＧＨの生成のプロセス Ａｌａ−ｈＧＨからのｈＧＨの精製の全般的プロセスは、細菌性封入体からの
Ａｌａ−ｈＧＨの精製、界面活性剤中のＡｌａ−ｈＧＨの再折たたみ、界面活性
剤除去、酸沈殿、アミノペプチダーゼでの処理、およびカチオンおよびアニオン
交換カラムクロマトグラフィーによる天然ｈＧＨの精製を含む。 図３ ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨからのＡｌａの除去のキネティクス ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨからのＡｌａの除去のキネティクスを図３に例示
する。６ｍｌの全体積中、Ａｌａ−ｈＧＨは３ｍｇ／ｍｌにて存在し、ＡＡＰは
０．５、１．０、２．０、３．０および４．０単位／ｍｌにて存在する。反応は
室温にて行い、試料を２５時間までずっと収集し、生成物をＥＳ／ＭＳにより分
析した。３つの高濃度のＡＡＰにつき、ほとんどの反応が６時間までに完了した
。 図４ 酵素的切断プロセスオプション−カラム様式 定常フローおよび連続フロー切断プロセスの概略的な比較を例示する。 図５ Ａｌａ−ｈＧＨのバッチ様式切断 図５は、バッチ様式においてＣｕ−ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨの加速された
切断の時間経過をＺｎ−ＡＰＰと比較して例示する。 図６ Ａｌａ−ｈＧＨのリサーキュレーション様式切断 図６はカラムリサーキュレーション様式においてＺｎ−ＡＰＰと比較したＣｕ
−ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨの加速された切断の時間系経過を例示する。 図７ ＨＰＬＣにより解析された切断効率 図７はＡＡＰでの切断前、不完全切断および反応が完了した後のＡｌａ−ｈＧ
ＨのＨＰＬＣプロファイルを例示する。 図８ ＲＰ−ＨＰＬＣによる生成物比較 図８は、ＡＡＰでＡｌａ−ｈＧＨを処理することにより調製したｈＧＨ、およ
びｈＧＨの２つの市販調製物（ヒューマトロープ(Humatrope) およびゾマクトン
(Zomacton)）のＨＰＬＣプロファイルを例示する。 図９ トリプシンマッピングにより分析されたＡＡＰで処理されたＡｌａ−ｈＧ
Ｈの生成物 図９〜１２は典型的なトリプシンマッププロファイルを例示する。図９は、Ａ
ｌａ−Ｔ１ペプチドをＴ１ペプチドと比較した移動度における差異を例示するプ
ロファイルトレーシングを例示する。 図１０ トリプシン消化によるｈＧＨ中の残留Ａｌａ−ｈＧＨの定量分析 図１０は、縦に引き伸ばしたプロファイルトレーシングを示し、Ａｌａ−Ｔ１
およびＴ１についての溶出位置下ピーク面積の差異を例示する。 図１１ トリプシンマッピングによる生成物比較 図１１は、ＡＡＰでのＡｌａ−ｈＧＨの処理後に精製したｈＧＨのトリプシン
マップを市販源のｈＧＨ（ヒューマトロープおよびゾマクトン）のトリプシンマ
ップと比較して例示する。 図１２ トリプシンマッピングによる最終生成物中のＡｌａ−ｈＧＨの残留レベ
ル 図１２は、縦に引き伸ばしたプロファイルトレーシングを示し、ｈＧＨの粗調
製物、ｈＧＨの最終バルク調製物、および２つの市販源からのｈＧＨ（ヒューマ
トロープおよびゾマクトン）においてＡｌａ−Ｔ１の存在または不存在を例示す
る。 図１３ ＥＳ／ＭＳにより解析された切断効率 図１３は、ＡＡＰでの切断前、不完全な切断および反応完了後のＡｌａ−ｈＧ
ＨのＥＳ／ＭＳプロファイルを例示する。図８は、ＡＡＰでＡｌａ−ｈＧＨを処
理することにより調製したｈＧＨ、およびｈＧＨの２つの市販調製物（ヒューマ
トロープおよびゾマクトン）のＨＰＬＣプロファイルを例示する。 図１４ ＲＰ−ＨＰＬＣ、ＳＥ−ＨＰＬＣおよびＥＳ／ＭＳによる生成物分析 図１４は、ＲＰ−ＨＰＬＣおよびＳＥ−ＨＰＬＣカラム上で分解された最終生
成物のＨＰＬＣトレーシングと重ねられたＡｌａ−ｈＧＨおよびｈＧＨのＥＳ／
ＭＳプロファイル（最下図）を例示する。 図１５ Ｎ−末端配列決定により分析された生成物 図１５は、自動タンパク質シーケンサーからサイクル１およびサイクル２の後
に放出された生成物のトレーシングを例示する。フェニルアラニン（１８．３分
）は、１回のサイクル後に検出された唯一の顕著な残基である。プロリン（１４
．２分）は、サイクル２で検出された唯一の顕著な残基である。アラニン（^＊）
は両方のサイクルにおいて無視でき、最終精製生成物中にはＮ−末端アラニン残
基が欠如していることを示す。

【００２９】 発明の詳細な記載 以下の実施例は本発明をより詳細に例示するが、本発明はそれらの特定の実施
例に限定されないことは理解されるであろう。本開示を読めば、本発明の精神お
よび範囲を逸脱することなく、種々の他の実施例は当業者に明らかになるであろ
う。

【００３０】 一般的方法 タンパク質をクローン化し、発現させ、および特徴付ける一般的な方法は、出
典明示して本明細書の一部とみなす［T. Maniatis et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, 1982］およびそこに
列記された文献；および出典明示して本明細書の一部とみなす［J. Sambrook et al., Molecular Cloning, A Laboratory Manual 2^nd edition, Cold Spring Ha
rbor Laboratory, 1989］およびそこに列記された文献に見出される。抗体の構
築、操作および単離についての一般的および特定の条件および手順は当該分野で
よく知られている（例えば、［Harlow and Lane, In Antibodies; A Laboratory Manual, Cold Spring Habor Press, Cold Spring Harbor, New York (1988)］
を参照）。

【００３１】 試薬 アエロモナス=アミノペプチダーゼおよびすべての特別な化学物質は、断りが
ない限り、Sigma Chemical Company (St. Louis, MO）から入手した。 ヒューマトロープはEli Lillyから入手した。ゾマクトンはGentechnischから
入手した。

【００３２】 タンパク質精製 タンパク質精製は、イオン交換、ゲル濾過、疎水性クロマトグラフィー、また
は逆相クロマトグラフィーのごとき：様々なクロマトグラフィー法のいずれかを
用いて達成し得る。これらおよび他のタンパク質精製方法は、［Methods in Enz
ymology, Volume 182 "Guide to Protein Purification" edited by Murray Deu
tscher, Academic Press, San Diego, California, 1990］に詳細に記載される
。折りたたまれたタンパク質もモノクローナル抗体または適当なマトリクスに付
着された受容体サブユニットのごときアフィニティー試薬を用いてアフィニティ
ー精製し得る。

【００３３】 精製したタンパク質は、ＲＰ−ＨＰＬＣ、エレクトロスプレイ質量分光分析、
およびＳＤＳ−ＰＡＧＥにより分析し得る。タンパク質定量はアミノ酸組成、Ｒ
Ｐ−ＨＰＬＣおよびブラッドフォードタンパク質決定法(Bradford protein dete
rmination techniques)により達成される。トリプシンペプチドマッピングも、
エレクトロスプレイ質量分光分析と一緒に行って用いて、タンパク質の同定の確
認に使用し得る。

【００３４】 実施例１：アラニル−ヒト成長ホルモン（Ａｌａ−ｈＧＨ）の調製 Ａｌａ−ｈＧＨ（図１）は、ミニ−Ｍｕベースの染色体発現システム（各々出
典明示して特別に本明細書の一部とみなす、［Weinberg et al., Gene 126: 25-
33, 1993］；米国特許第５,３９５,７６３号および１９９８年３月１９日に出願
された米国特許出願第０９／０４４,３６９号）を用いてＥ．ｃｏｌｉ中で発現
させた。Ａｌａ−ｈＧＨを約１．５ないし約２．０ｇ／リットルのレベルにて発
現させた。 Ａｌａ−ｈＧＨを精製し、再折たたみし、（ＲＰ−ＨＰＬＣによる）Ａｌａ−
ｈＧＨの分析および（Ａ_２８０にての吸収による）全タンパク質濃度に基づき、
＞９０％の純度にプロセスした。簡単には、封入体を単離し、Ａｌａ−ｈＧＨを
精製し、以前に記載された方法［ＷＯ９８／２９４３３］を用いて再折たたみし
た。再折たたみは、界面活性剤としてアシル−グルタミン酸塩を用いてｐＨ１０
にて＞８５％の収率で最も普通に達成された。次いで、該界面活性剤をｐＨ１０
の水に対して徹底的に限外濾過（１０ＴＯＶ）することにより、該再折たたみ混
合物から除去した。これの後、酸沈殿ステップによりほとんどの組換えＥ．ｃｏ
ｌｉタンパク質を除去した。この沈殿ステップでのＡｌａ−ｈＧＨの平均回収は
〜８０〜８５％であった。この半精製Ａｌａ−ｈＧＨは、好ましくは固定化様式
において、酵素で処理される前に、切断バッファー（１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ
８．０）に対して透析濾過した。酵素的切断ステップ後、ｈＧＨをイオン交換ク
ロマトグラフィーによってさらに精製したバルク粉末にした。全般プロセスの概
要は図２に例示する。

【００３５】 実施例２：遊離溶液中でのアエロモナス=アミノペプチダーゼによるＡｌａ−ヒ
ト成長ホルモン（Ａｌａ−ｈＧＨ）のイン・ビトロプロセシング 該切断ステップに先立って、Ａｌａ−ｈＧＨを１０ｍＭ ホウ酸塩、ｐＨ９．
５中で３ｍｇ／１ｍｌの濃度に調整した。これに、アエロモナス=アミノペプチ
ダーゼを３単位／ｍｌで添加し、周囲温度にて２４〜３６時間、または３７℃に
て短時間、反応を進行させるようにした。切断反応の進行は、ＲＰ−ＨＰＬＣに
より、またはＡｌａ−ｈＧＨからのアラニンの放出のアミノ酸分析によりモニタ
ーし得る。反応の最後に、該溶液を２％ 酢酸（１：１．５希釈 ｗ／ｗ）を添加
することによって停止させた。 ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨからのＡｌａの除去のキネティクスを図３に例示
する。６ｍｌの全体積中、Ａｌａ−ｈＧＨは３ｍｇ／ｍｌにて存在し、ＡＡＰは
０．５、１．０、２．０、３．０および４．０単位／ｍｌにて存在した。反応を
室温で行い、試料を２５時間までずっと収集し、生成物をＥＳ／ＭＳにより分析
した。３つの高濃度のＡＡＰについて、ほとんどの反応が６時間までに完了した
。

【００３６】 実施例３：固定化アミノペプチダーゼを用いるＡｌａ−ｈＧＨ（Ａｌａ−ｈＧＨ
）のイン・ビトロプロセシング固定化アミノペプチダーゼの調製 アエロモナス=アミノペプチダーゼ（ＡＡＰ）を臭化シアン（ＣＮＢｒ）化学
によりセファロース４Ｂ樹脂のごとき樹脂上に連結した。市販のＣＮＢｒ−活性
化セファロース４Ｂ樹脂を冷水で徹底的に洗浄し、次いで、０．１Ｍ 炭酸ナト
リウムバッファー、ｐＨ８．５または１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８に懸濁させた
。ＡＡＰを添加し（１００単位／ｇ樹脂）、混合物を４℃にて穏やかに一晩攪拌
した。水で洗浄した後、該樹脂を室温にて２時間エタノールアミン（０．５〜１
Ｍ）でキャップした。次いで、樹脂を水で洗浄し、１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８
のごとき酵素的切断バッファーで平衡化した。この固定化酵素の活性をＬ−ロイ
シン−ｐ−ニトロアニリドを基質として用いて、Ｓｉｇｍａにより示された標準
アッセイにより測定した。平均活性は典型的に、１０〜２０単位／ｍｌ樹脂床で
あった。

【００３７】Ａｌａ−ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）のイン・ビトロ切断 バッチ様式： 固定化アミノペプチダーゼをホウ酸塩またはリン酸塩バッファーに１：１混合
物として懸濁させた。リン酸塩またはホウ酸塩バッファー中５ｍｌ Ａｌａ−ｈ
ＧＨを含有する７−ｍｌチューブに、１ｍｌの樹脂を添加した。これは、３ｍｇ
／ｍｌタンパク質濃度の全６ｍｌとなった。混合物を２０〜４０℃にて１０〜２
４時間振盪した。反応の最後に、樹脂を濾過除去し、得られた溶液をＲｐ−ＨＰ
ＬＣにより分析した。該溶液の残りをＣｅｎｔｒｉＣｏｎマイクロ濾過装置を用
いて遠心した。濾液をアラニンの放出につきアミノ酸アナライザーにより分析し
た。未透過物(retentate)を質量分光分析用の粉末に乾燥させる前に２％ 酢酸で
４〜５回交換した。 表１は固定化ＡＡＰを用いるＡｌａ−ｈＧＨのバッチ様式切断に対する温度効
果を例示する。反応は周囲温度にて促進され、基本的に５４時間以降に完了する
。

【００３８】

【表１】

【００３９】 サーキュレーション様式： １０ｍＭ ホウ酸塩、ｐＨ９．５または１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８．０中のＡ
ｌａ−ｈＧＨを予めアエロモナス=アミノペプチダーゼを固定化したセファロー
スカラムに循環させた。容器の容積は、タンパク質の濃度に依存して１００ｍｌ
ないし７００ｍｌであった。典型的に、Ａｌａ−ｈＧＨは５〜１０ｍｇ／ｍｌで
ある。フローレートは２〜４ｍｌ／分の間である。これを２０℃にて約２４時間
行った。反応をＲＰ−ＨＰＬＣによりモニターした。切断効率は、質量分光分析
またはＮ−末端配列決定により確認した。次いで、終了した生成物をイオン交換
クロマトグラフィーによりさらに精製した。 表２は、リサーキュレーション様式において２８℃にて固定化ＡＡＰを用いる
Ａｌａ−ｈＧＨの切断に対するフローレートの効果を例示する。 より短い滞留時間は、一般的に、より高い濃度の未切断基質と関連する。

【００４０】

【表２】

【００４１】 表３は、リサーキュレーション様式において２０℃にて固定化ＡＡＰを用いる
Ａｌａ−ｈＧＨの切断に対するフローレートの効果を例示する。 より短い滞留時間は、直接的により高い濃度の未切断基質に相関する。

【００４２】

【表３】

【００４３】 フロースルー様式(Flow-through mode)： １０ｍＭ ホウ酸塩、ｐＨ９．５または１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８．０中のＡ
ｌａ−ｈＧＨ（８ｍｇ／ｍｌ濃度）を予めアエラモナス=アミノペプチドを固定
化したセファロースカラムに導入した。フローを１５ｍｌ／時に調整し、それで
、滞留時間は約３時間であった。切断効率は、ＲＰ−ＨＰＬＣ、トリプシン消化
、質量分光分析またはＮ−末端配列決定により確認した。溶出液を収集し、下流
クロマトグラフィー精製用にプロセスした。 表４は、リサーキュレーション様式において２８℃にて固定化ＡＡＰを用いる
Ａｌａ−ｈＧＨの切断に対するフローレートの効果を例示する。ほとんどのＡｌ
ａ−ｈＧＨがこれら条件下でＡＡＰによりプロセスされた。

【００４４】

【表４】

【００４５】 実施例４：定常フローおよび連続フロー切断プロセスの比較 カラム様式切断は、総合滞留時間が合致する限り、一回のパスで非常に低いフ
ローレートにて行い得る。ラン＃１はリサーキュレーティング様式における典型
的な実行である。ラン＃２はラン＃１の１／１０のフローレートにて操作された
。しかしながら、ラン＃２は、ラン＃１について１８分／パスと比較して、１７
５分／パスで行われた。両方のランについての総合滞留時間はほぼ同一で、〜１
８０分であった。２つの態様を図４に例示する。

【００４６】

【表５】

【００４７】 表６はリサーキュレーション様式において２８℃にて固定化ＡＡＰを用いるＡ
ｌａ−ｈＧＨの切断に対するパス回数の効果を例示する。ほとんどのＡｌａ−ｈ
ＧＨはこれらの条件下でＡＡＰによりプロセスされた。

【００４８】

【表６】

【００４９】 表７は、Ａｌａ−ｈＧＨの切断に対する温度および滞留時間の効果を例示する
。温度において１０℃の違いが切断効率に影響するようである。より高い％切断
が必要ならば、より長い滞留時間が必要であろう。

【００５０】

【表７】

【００５１】 実施例５：銅によるＡＡＰアラニル−プロセシング活性の活性化 ＡＡｐの天然Ｚｎ^２＋触媒性コファクターの代わりにＣｕ^２＋またはＮｉ^２＋ に置換する効果はＡｌａ−ｈＧＨのイン・ビトロプロセシングにつき固定化系で
調べた。このＣｕ−ＡＡＰはＡＡＰ精製プロセスから直接、あるいは、市販原料
中に存在する亜鉛カウンター金属を置換することによって銅種に転換することに
よってのいずれかで調製し得る。該転換は遊離酵素または固定化形態としてのい
ずれかで行い得る。

【００５２】 Ｚｎ−ＡＡＰＡセファロースからの固定化Ｃｕ−ＡＡＰ： Ｃｕ−ＡＡＰは上記のごとく固定化した。樹脂スラリー（試料Ａ、１０ｍｌ樹
脂床体積で２０ｍｌ）を２５０ｍｌ半融ガラスロートに入れ、真空でほぼ乾燥す
るまで排出した。これに、２０ｍｌの５０ｍＭ トリシン／５０ｍＭ ＫＣｌ、ｐ
Ｈ７．５および２０ｍＭ １,１０フェナントロリンを添加し、２０分間混合した
。溶液を除去し、１,１０フェナントロリンを含有する新たなバッファーに入れ
、さらに２時間混合した。該バッファーを除去し該樹脂スラリーを水およびＨＥ
ＰＥＳバッファー、ｐＨ７．５で洗浄した。得られた樹脂は、各々全容積１２ｍ
ｌの２つのチューブに分割した。Ｂに、５０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５中の
０．２ｍＭ ＣｕＣｌ_２を添加し、Ｃに、５０ｍＭ ＨＥＰＥＳ、ｐＨ７．５中の
０．２ｍＭ ＺｎＣｌ_２を添加した。両方のチューブを穏やかに３時間振盪した
。該スラリーを水で徹底的に洗浄し、ホウ酸塩、ｐＨ９．５のごとき所望のバッ
ファー中で貯蔵した。

【００５３】

【表８】

【００５４】 Ｃｕ−ＡＡＰおよびＺｎ−ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨ切断の速度をバッチお
よびリサーキュレーティングカラム様式の両方で比較した。バッチ切断試験にお
いて、Ａｌａ−ｈＧＨの添加前に、０．５ｍｌの各樹脂（ＢまたはＣ）の１：１
スラリーを２．０５６ｍｌの１０ｍＭ ホウ酸塩バッファー、ｐＨ９．５に添加
して、０．８ｍｇ／ｍｌの最終濃度にした。反応後、２４時間以上試料を収集し
、それらを０．４５μｍフィルターにより固定化酵素を濾過除去することにより
反応停止した。次いで、濾液をＲＰ−ＨＰＬＣにより分析し、切断されているＡ
ｌａ−ｈＧＨの画分を決定した。 リサーキューレーティングカラム試験において、１ｃｍ×５ｃｍカラムにＣｕ
−ＡＡＰ樹脂（Ｂ）または対照ＡＡＰ樹脂（Ｂ）のいずれか含有するものを注ぎ
込んだ。これらのカラムを１０ｍＭ リン酸で平衡させ、５０ｍｌの４．７５ｍ
ｇ／ｍｌのＡｌａ−ｈＧＨを２ＣＶ／時にて各カラムを通して再循環させた。ア
リコートを収集し、上記分析のため３時間、６時間、１８時間および２８時間に
て反応停止した。

【００５５】 図５は、バッチ様式において、Ｃｕ−ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨの促進され
た切断の時間経過をＺｎ−ＡＡＰと比較して例示する。図６は、カラムリサーキ
ュレーション様式において行われた、Ｃｕ−ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨの促進
された切断の時間経過をＺｎ−ＡＡＰと比較して例示する。

【００５６】 調査した全ての反応条件下、Ｃｕ^２＋−置換ＡＡＰはＡｌａ−ｈＧＨに対して
最も活性であり（図５および６）、それにもかかわらず、該Ｃｕ−ＡＡＰは、染
色体遺伝子基質Ｌｅｕ−ｐ−ニトロアニリド（ｐＮＡ）の加水分解において低い
活性であった（図８）。

【００５７】 実施例６：アエロモナス=アミノペプチドでのＡｌａ−ｈＧＨ処理により生成し
た生成物の詳細な構造解析 Ａｌａ−ｈＧＨの精製 溶解／再折りたたみ 封入体（ＩＢ）スラリーを３４．５グラムの重炭酸ナトリウム、１５６グラム
のアミノ酸（例えば、サルコシンおよび/またはグルタミン酸）ベースの界面活
性剤および８２６ｍｌの水を含有する予備混合溶液に添加した。溶解ＩＢ溶液を
室温にて２０分間保持し、シスチン溶液（１００ｍＭ、ｐＨ１０．０）を添加し
た。該溶液を４℃に冷却する前に室温にて１５分間攪拌した。次いで、終了した
再折りたたみ混合物を４リットルに濃縮し、その後ｐＨ１０の水に対して透析濾
過した。

【００５８】 酸沈殿： 該透析濾過した溶液をｐＨ１０．０の水で希釈して、〜２．５ｍｇ／ｍｌのＡ
ｌａ−ｈＧＨ濃度にした。４〜６℃にて、ｐＨが〜５．６に達するまで、ぜん動
ポンプを用いて２％酢酸溶液を添加した。酸性化した溶液をさらに３０分間攪拌
した。次いで、該溶液をＳｏｒｖａｌｌＲＣ５Ｃ遠心機を用いて６０００ＲＰＭ
で、４℃にて３０分間遠心した。上清をデカントし、次いで、１０ｍＭ リン酸
ナトリウム、ｐＨ８．０に対して透析濾過した。次いで、タンパク質濃度を８ｍ
ｇ／ｍｌに調整した。

【００５９】 酵素的切断： アエロモナス=アミノペプチダーゼをセファロース４Ｂ樹脂のごとき樹脂上に
臭化シアン化学［Hermanson, 1992］により連結した。この固定化された酵素の
活性をＬ−ロイシン−ｐ−ニトロアニリド（Ｌｅｕ−ｐＮＡ）を基質として用い
て、Ｓｉｇｍａにより示された標準アッセイによって測定した。水冷ジャケット
を装備し、２５℃に保たれた固定化酵素カラムに、１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８
．０中の冷Ａｌａ−ｈＧＨ溶液（８ｍｇ／ｍｌ）を通過させた。フローレートを
〜８ｍｌ／時間に調整して、Ａｌａ−ｈＧＨと該固定化酵素とが充分に接触する
ことを確実にした。次いで、切断プールを３Ｍ 尿素、０．０５Ｍ 酢酸、ｐＨ５
．０（バッファーＡ）に対してバッファー交換し、その後、該カチオンカラム上
に負荷した。

【００６０】 カチオンカラム： 該カチオン負荷をＣＭセファロース樹脂で詰めた２．２×２０ｃｍ アミコン
カラム上に導入した。全カラム負荷は、２．０ｇもＡｌａ−ｈＧＨであった。負
荷後、該カラムをバッファーＡの１ＣＶ（カラム容積）で洗浄し、次いで、全部
で５４ＣＶを超えて、０〜０．２Ｍ ＮａＣｌからの塩勾配で溶出した。フロー
レートは４ＣＶ／時であった。カラム溶出を０．２ＣＶ画分で収集し、該溶出を
Ｇｉｌｓｏｎホロクロム検出器で２８０ｎｍにてモニターした。画分をカチオン
交換ＨＰＬＣにより分析し、＞９５％純度の画分をプールした。

【００６１】 アニオンカラム： 該カチオンプールをファルマシアＱ−セファロース樹脂を詰めた１．６×２０
ｃｍのアミコンカラム上に負荷した。負荷後、カラムをバッファーＡの１ＣＶで
洗浄した。０．０５Ｍ Ｔｒｉｓ−Ｃｌ ｐＨ７．５中の０〜０．１５Ｍ ＮａＣ
ｌの線形勾配を行った。カラム溶出物を上記のごとく収集した。画分をアニオン
交換ＨＰＬＣにより分析し、＞９８％純度の画分をプールした。

【００６２】 切断生成物の構造解析 切断反応の分析に対する最も簡便な方法はＲＰ−ＨＰＬＣ法である。しかしな
がら、唯一信頼性のある定量分析はペプチド消化法である。この方法において、
Ａｌａ−Ｔ１についての検出限界は０．２５％である。

【００６３】 アミノ酸分析： 切断反応後、１０ｋＤａ分子量カットオフ膜を持つＣｅｎｔｒｉｃｏｎを用い
て遠心した。濾液中のアラニン濃度はアミノ酸分析器によって測定し得る。次い
で、切断の度合を該反応物から放出されたアラニンの量により算出し得る。さら
に、検出されたいずれの他のアミノ酸は非特異的切断を示す。

【００６４】 ＲＰ−ＨＰＬＣ解析： Ｎ−プロパノール（ＮＰＡ）／０．２５Ｍ リン酸塩ｐＨ６．５（２６：７４
）を移動相として用いるアイソクラチック法をＶｙｄａｃ２１４ＡＴＰ５４上で
Ａｌａ−ｈＧＨおよびｈＧＨに対して用いた。分離を４０℃にて行った。この方
法は、主に、Ａｌａ−ｈＧＨの酵素的切断によるｈＧＨの生成をモニターするこ
とに用いた。それは、どの画分をカチオン交換カラムから収集するかを決定する
ための第２のツールとして機能する。

【００６５】 図７および８は、典型的なＨＰＬＣプロファイルを例示する。図７は、ＡＡＰ
での切断前、不完全切断および反応完了後のＨＰＬＣプロファイルを例示する。
図８は、ＡＡＰでＡｌａ−ｈＧＨを処理して調製されたｈＧＨ、ｈＧＨの２つの
市販の調製物（ヒューマトロープおよびゾマクトン）のＨＰＬＣプロファイルを
例示する。

【００６６】 トリプシンを用いるペプチドマッピング： ｈＧＨの溶液を０．５Ｎ ＮａＯＨでｐＨ７．５に調整した。この溶液をＴｒ
ｉｓ塩基（５０ｍＭ、ｐＨ７．５）で希釈して、該最終濃度が２ｍｇ／ｍｌにな
るようにした。次いで、１５ｍＬのトリプシン溶液（５０ｍＭ Ｔｒｉｓ塩基中
１ｍｇ／ｍＬ、ｐＨ７．５）を添加した。試料を混合し、３７℃にて４時間イン
キュベートし、次いで、５０ｍＬのＨＣｌ（０．５Ｍ）で反応停止した。消化さ
れた溶液のアリコートをＲＰ−ＨＰＬＣに注入し、ペプチドを０．１％ＴＦＡ入
りのアセトニトリル勾配により分解した。

【００６７】 この方法は、ｈＧＨの一次元および２次元構造の完全性の評価の情報を提供す
る。最も重要なことに、これが切断反応物中および最終生成物中の未切断Ａｌａ
−ｈＧＨの痕跡レベルを分析するのに最善の方法である。ｈＧＨおよびＡｌａ−
ｈＧＨのトリプシン消化の間での唯一の差異は、Ｎ−末端オクタペプチドである
、Ｔ１対Ａｌａ−Ｔ１。これらの２つのペプチドをアイソクラチックＲＰ−ＨＰ
ＬＣ法を用いてベースライン分解する。 Ｔ１：ＦＰＴＩＰＬＳＲ （配列番号：６） Ａｌａ−Ｔ１：ＡＦＰＴＩＰＬＳＲ （配列番号：７）

【００６８】 図９〜１２は、典型的なトリプシンマッププロファイルを例示する。図９は、
Ａｌａ−Ｔ１ペプチドの移動度における差異をＴ１ペプチドと比較して例示する
プロファイルトレーシングを例示する。図１０は、縦方向に引き伸ばしたプロフ
ァイルトレーシングを示し、Ａｌａ−Ｔ１およびＴ１についての溶出位置下ピー
ク面積の差異を例示する。図１１は、ＡＡＰでのｈＧＨの処理後に精製したｈＧ
Ｈのトリプシンマップを市販源（ヒューマトロープおよびゾマクトン）由来のｈ
ＧＨのトリプシンマップと比較して例示する。図１２は、縦方向に引き伸ばした
プロファイルトレーシングを示し、ｈＧＨの粗調製物、ｈＧＨの最終バルク調製
物、および２つの市販源（ヒューマトロープおよびゾマクトン）由来のｈＧＨ中
のＡｌａ−Ｔ１の存在または不存在を例示する。

【００６９】 エレクトロスプレイ質量分光分析（ＥＳ／ＭＳ） 測定はｈＧＨ（２２、１２５）およびＡｌａ−ｈＧＨ（２２、１９５）のピー
ク強度に基づく。他のピークの存在は非特異的酵素的切断を示す。

【００７０】 図１３は、ＡＡＰでの切断前、不完全切断および反応完了後のＡｌａ−ｈＧＨ
のＥＳ／ＭＳプロファイルを例示する。図８は、ＡＡＰでＡｌａ−ｈＧＨを処理
して調製されたｈＧＨ、ｈＧＨの２つの市販の調製物（ヒューマトロープおよび
ゾマクトン）のＨＰＬＣプロファイルを例示する。

【００７１】 図１４は、ＲＰ−ＨＰＬＣおよびＳＥ−ＨＰＬＣカラム上で分解された最終生
成物のＨＰＬＣトレーシングと重ねられたＡｌａ−ｈＧＨおよびｈＧＨのＥＳ／
ＭＳプロファイル（最下図）を例示する。

【００７２】 Ｎ−末端配列決定 Ｎ−末端タンパク質配列決定は標準方法で行った。Ｎ−末端アミノ酸としての
Ａｌａ（Ａｌａ-ｈＧＨ中に存在）とＰｈｅ（ｈＧＨ中に存在）との相対量は切
断の度合を示す。内部切断もＮ−末端配列解析により検出し得る。

【００７３】 図１５は、自動タンパク質シーケンサーからサイクル１およびサイクル２の後
に放出された生成物のトレーシングを例示する。フェニルアラニン（１８．３分
）は、１回のサイクル後に検出された唯一の顕著な残基である。プロリン（１４
．２分）は、サイクル２で検出された唯一の顕著な残基である。アラニン（^＊）
は両方のサイクルにおいて無視でき、最終精製生成物中にはＮ−末端アラニン残
基が欠如していることを示す。

【００７４】 実施例７：アミノペプチダーゼを用いるアラニルティッシュファクターパスウェ
イインヒビター（Ａｌａ−ＴＦＰＩ）のイン・ビトロプロセシング Ｅ．ｃｏｌｉから単離されたＡｌａ−ＴＦＰＩ［米国特許第５,２１２,０９１
号］は、溶液中ＡＡＰを用いてＴＦＰＩにプロセスし得る。適切に再折りたたみ
されたＡｌａ−ＴＦＰＩを１０ｍＭ リン酸塩、ｐＨ８．０または１０ｍＭ ホウ
酸塩、ｐＨ９．５中に０．５〜３ｍｇ／ｍｌの濃度に調整する。これに、アエロ
モナス=アミノペプチダーゼを添加して、３単位／ｍｌの濃度にし、該反応を周
囲温度にて２４〜３６時間、あるいは、３７℃にて短時間プロセスするようにす
る。該切断反応の進行はＨＰＬＣ法またはＡｌａ−ＴＦＰＩからのアラニンの放
出のアミノ酸分析によってモニターし得る。反応の最後に、該溶液を２％酢酸（
１：１．５希釈ｗ／ｗ）の添加によって反応停止する。切断の度合は、トリプシ
ンペプチド断片のＨＰＬＣ分析および単離した生成物のＥＳ／ＭＳにより決定さ
れる。

【００７５】 Ａｌａ−ＴＦＰＩは、上記のごとく、固定化ＡＡＰを用いてＴＦＰＩにもプロ
セスし得る。切断の度合はトリプシンペプチド断片のＨＰＬＣ分析および単離し
た生成物のＥＳ／ＭＳにより決定する。

【００７６】 本明細書で引用された全ての文献、特許または特許出願は、あたかも記載され
ているかのごとく、出典明示して本明細書の一部とみなされる。

【配列表】

【図面の簡単な説明】

【図１】 Ａｌａ−ｈＧＨおよびｈＧＨの構造を示す概略図。

【図２】 Ａｌａ−ｈＧＨからのｈＧＨの生成のプロセスを示すフローチャ
ート。

【図３】 ＡＡＰによるＡｌａ−ｈＧＨからのＡｌａの除去のキネティクス
を示すグラフ。

【図４】 酵素的切断プロセスオプション−カラム様式を示す概略図。

【図５】 Ａｌａ−ｈＧＨのバッチ様式切断を示すグラフ。

【図６】 Ａｌａ−ｈＧＨのリサーキュレーション様式切断を示すグラフ。

【図７】 ＨＰＬＣにより解析された切断効率を示すプロファイル。

【図８】 ＲＰ−ＨＰＬＣによる生成物比較を示すプロファイル。

【図９】 トリプシンマッピングにより分析されたＡＡＰで処理されたＡｌ
ａ−ｈＧＨの生成物を示すプロファイル。

【図１０】 トリプシン消化によるｈＧＨ中の残留Ａｌａ−ｈＧＨの定量分
析を示すプロファイル。

【図１１】 トリプシンマッピングによる生成物比較を示すプロファイル。

【図１２】 トリプシンマッピングによる最終生成物中のＡｌａ−ｈＧＨの
残留レベルを示すプロファイル

【図１３】 ＥＳ／ＭＳにより解析された切断効率を示すプロファイル。

【図１４】 ＲＰ−ＨＰＬＣ、ＳＥ−ＨＰＬＣおよびＥＳ／ＭＳによる生成
物分析を示すプロファイル。

【図１５】 Ｎ−末端配列決定により分析された生成物を示すプロファイル
。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ， ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，Ｋ Ｐ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ， ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，Ｓ Ｇ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ダグラス・ダブリュー・テイラー アメリカ合衆国63021ミズーリ州ボールウ ィン、チャールストン・オークス・ドライ ブ633番 Ｆターム(参考） 4B064 AG13 CA21 CA35 CB02 CE10 4H045 AA10 AA20 BA09 BA10 CA40 DA31 EA20 FA70 GA21

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 組換えタンパク質からＮ−末端アラニル基を除去する方法で
   あって、該組換えタンパク質をアエロモナス=アミノペプチダーゼに接触させて
   、該Ｎ−末端アラニル基を除去し、次いで、得られた組換えタンパク質を回収す
   ることを特徴とする該方法。
2. 【請求項２】 該組換えタンパク質が真核動物起源である請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 該組換えタンパク質が、ヒト成長ホルモン（ｈＧＨ）、ウシ
   ソマトトロピン（ｂＳＴ）、ブタソマトトロピン（ｐＳＴ）、およびヒトティシ
   ュファクターパスウェイインヒビター(human tissue factor pathway inhibitor
   )よりなる群から選択されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 該接触を約ｐＨ７ないし約ｐＨ１１にて行うことを特徴とす
   る請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 該接触を約ｐＨ８ないし約ｐＨ１０にて行うことを特徴とす
   る請求項４記載の方法。
6. 【請求項６】 該接触を約ｐＨ８．０ないし約ｐＨ９．５にて行うことを特
   徴とする請求項５記載の方法。
7. 【請求項７】 該接触をホウ酸塩、ＣＨＥＳ、重炭酸ナトリウム、リン酸ナ
   トリウム、およびＴｒｉｓ−ＨＣｌよりなる群から選択されるバッファーの存在
   下で行うことを特徴とする請求項１記載の方法。
8. 【請求項８】 該バッファーがホウ酸塩である請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】 該バッファーがリン酸ナトリウムであることを特徴とする請
   求項７記載の方法。
10. 【請求項１０】 該バッファーがＴｒｉｓ−ＨＣｌである請求項７記載の方
    法。
11. 【請求項１１】 該アミノペプチダーゼを固定化することを特徴とする請求
    項１記載の方法。
12. 【請求項１２】 該アミノペプチダーゼをクロマトグラフィー樹脂、クロマ
    トグラフィー表面またはクロマトグラフィーゲル上に固定化することを特徴とす
    る請求項１１記載の方法。
13. 【請求項１３】 該組換えタンパク質をクロマトグラフィー樹脂上に固定化
    されたアミノペプチダーゼを含有するカラムを通過させることを特徴とする請求
    項１２記載の方法。
14. 【請求項１４】 該アミノペプチダーゼを固定化しない（遊離溶液中で行う
    ）ことを特徴とする請求項１記載の方法。
15. 【請求項１５】 請求項１記載の方法により調製されたＮ−末端アラニンを
    欠如する組換えタンパク質。
16. 【請求項１６】 アエロモナス=アミノペプチダーゼにより式Ｘ−Ｙ−Ｐｒ
    ｏ−Ｚで表される前駆体ポリペプチドからアミノ−末端アミノ酸を除去して、式
    Ｙ−Ｐｒｏ−Ｚで表されるポリペプチドを得る方法であって、ここに、Ｘはプロ
    リン以外の１以上のアミノ酸、Ｙはプロリン以外のいずれかのアミノ酸、および
    Ｚは１以上のアミノ酸である該方法。
17. 【請求項１７】 Ｘがアラニンである請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 Ｙがフェニルアラニン、メチオニン、トレオニン、および
    アスパラギン酸よりなる群から選択される請求項１６記載の方法。
19. 【請求項１９】 Ｙがフェニルアラニンである請求項１６記載の方法。
20. 【請求項２０】 Ｘがアラニンであって、Ｙがフェニルアラニンである請求
    項１６記載の方法。
21. 【請求項２１】 該前駆体ポリペプチドがＡｌａ−ｈＧＨである請求項１９
    または２０記載の方法。