JP2005110508A - 血管内皮増殖因子受容体2型に対する特異的結合性を有するヘビ毒由来血管内皮増殖因子様タンパク質と用途 - Google Patents

血管内皮増殖因子受容体2型に対する特異的結合性を有するヘビ毒由来血管内皮増殖因子様タンパク質と用途 Download PDF

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Abstract

【課題】 、血管内皮増殖因子受容体2型(KDR)に対する特異的結合性を有し、一方、血管内皮増殖因子受容体1型(Flt−1)に対する結合性は示さない、血圧降下活性に優れた、新規に単離された血管内皮増殖因子(VEGF)様タンパク質の提供。
【解決手段】 KDRに対する特異的結合性を有し、Flt−1対する結合性は示さない、血圧降下活性に優れたVEGF様タンパク質として、Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;vammin、ならびに、Daboia russelli russelliのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;VR−1が新規に精製・単離され、そのアミノ酸配列も解明された。
【選択図】 図2

Description

本発明は、血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する特異的結合性を有し、一方、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)に対する結合性は示さない、新規に単離されたヘビ毒由来の血管内皮増殖因子(VEGF)様タンパク質と、その医学分野における用途に関する。より具体的には、Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;vammin、ならびに、Daboia russelli russelliのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;VR−1と、これら新規なヘビ毒由来のVEGF様タンパク質(vamminとVR−1)の有する、KDRを介した血圧降下作用を利用する、虚血性疾患に対する治療用途への応用などの医学分野における用途に関する。
血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor:VEGF−A)は、血管形成(vasculogenesis)と血管新生(angiogenesis)において、中心的な役割を担っている。血管新生は、創傷治癒、女性の性周期における子宮内膜や黄体形成などといった生理的現象において重要な役割を果たす一方、固形腫瘍の増殖、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬などの種々の疾患に対しても、関与していることが知られている。VEGF−Aは、分子量23 kDaのサブユニットがジスルフィド結合によりホモダイマーを形成した糖タンパク質である。VEGF−Aと類似する増殖因子として、VEGF−B、VEGF−C、VEGF−D、VEGF−E、胎盤成長因子(placental growth factor:PIGF)がある(非特許文献1−3を参照)。VEGFは、血管内皮細胞のVEGFR−1(fms−like tyrosine kinase−1:Flt−1)とVEGFR−2(kinase insert domain−containing receptor:KDR)に高親和性に結合する。VEGF−Aの内皮細胞の増殖シグナルおよび血圧降下作用には、主にKDRを介していることが示唆されている(非特許文献4参照)。また、KDRを介したシグナル伝達により産生されるNOは、血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用などさまざまな生理活性を有し、抗動脈硬化的に働いていると考えられている(非特許文献1参照)。ごく最近、Flt−1は、肝細胞の増殖を刺激することが報告された(非特許文献5参照)。そのため、KDRを介した血圧降下作用を誘起する、VEGFを、虚血性疾患に対する治療に用いるにあたり、Flt−1との結合に起因する肝臓肥大などの副作用が問題になる。KDRのみに結合するタンパク質として、Parapoxウィルスに由来するVEGF−Eや、VEGFを改変することにより、レセプター分子に対する選択性を付与した変異体タンパク質が報告されている。しかし、KDRに特異的なVEGFの変異体タンパク質は、天然のVEGF−Aより血圧降下活性が小さく、また、VEGF−Eは、血管内皮細胞の増殖活性と血管透過性がVEGF−Aと同程度か、むしろ弱いことが報告されている(非特許文献6−14参照)。
一方、ヘビ毒中には、有用な生物活性を持つ分子が含まれている。血圧降下因子(hypotensive factor:HF)が、Vepera aspis aspisのヘビ毒素から単離されている。HFの一次構造(アミノ酸配列)は、VEGFと相同性を有するタンパク質であった(非特許文献15,16参照)。更には、つい最近、snake venom VEGFとincreasing capillary permeability protein(ICPP)の2種のVEGF様分子が、それぞれ、他のヘビ毒から単離されており、この二種のヘビ毒由来のVEGF様蛋白質は、血管透過性と血管新生の活性を有することが示されている(非特許文献17−19参照)。
渋谷正史、倉林正彦編、 実験医学、20(増刊)、 1070−1269 (2002) 小野真弓、桑野信彦著、 血管新生とがんの生物学、 共立出版、 1−97 (2000) 佐藤靖史編、 血管新生の最前線、 羊土社、 10−171 (1999) Li, B.等, Hypertension, 39, 1095−1100 (2002) Le, J.等, Science, 299, 890−893 (2003) Gille, H.等, J. Biol. Chem., 276, 3222−3230 (2001) 米国特許第6057428号明細書 米国特許第6020473号明細書 米国特許第6541008号明細書 国際公開 第00/ 63380号パンフレット 国際公開 第09/708313パンフレット Ogawa, S.等, J. Biol. Chem., 273, 31273−31282 (1998) Meyer, M.等, EMBO J., 18, 363−374 (1999) Wise, L. M.等, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96, 3071−3076 (1999) Komori, Y.等, Toxicon, 28, 359−369 (1990) Komori, Y.等, Biochemistry, 38, 11796−11803 (1990) Junqueira de Azevedo, I. L.等, J. Biol. Chem., 276, 39836−39842 (2001) Gasmi, A.等, Biochem. Biophys. Res. Commun., 268, 69−72 (2000) Gasmi, A.等, J. Biol. Chem., 277, 29992−29998 (2002)
上述するように、KDRを介した血圧降下作用を誘起する、VEGF様タンパク質は、虚血性疾患に関連する血圧上昇の治療に適用する際、Flt−1に対する結合能を有すると、肝細胞の増殖を刺激するため、肝臓肥大などの副作用が引き起こすことが懸念されている。そのため、Flt−1に対する結合能は示さず、KDRに対して特異的な結合性を有し、かかるKDRとの結合を介して、NO合成酵素の活性化機序に拠る、一酸化窒素(NO)依存性の強力な血圧降下活性を示す、新規なVEGF様タンパク質の更なる探索が、当該分野における課題となっている。
本発明は前記の課題を解決するものであり、本発明の目的は、血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する特異的結合性を有し、一方、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)に対する結合性は示さない、血圧降下活性に優れた、新規に単離された血管内皮増殖因子(VEGF)様タンパク質を提供すること、ならびに、その医薬用途を提供することにある。加えて、本発明の目的には、これら新規に単離された血管内皮増殖因子(VEGF)様タンパク質について、そのアミノ酸配列を解明し、KDRに対する強固な結合性を維持しつつ、一方、Flt−1に対する結合を有効に抑制する上で主要な寄与を有する部分アミノ酸配列(部位)の特定を図り、該天然のVEGF様タンパク質のアミノ酸配列に改変を加えて、天然のVEGF様タンパク質と遜色のないKDRに対する特異的で、強固な結合性と、強力な血圧降下活性とを保持するVEGF様タンパク質変異体の提供も含まれる。
本発明者らは、新規な血管内皮増殖因子(VEGF)様タンパク質として、多段階のクロマトグラフィー法を利用して、Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;vammin、ならびに、Daboia russelli russelliのヘビ毒から単離されたVEGF様タンパク質;VR−1を新たに単離し、その全一次構造(アミノ酸配列)を解明した。加えて、これら新規なヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vamminとVR−1について、更にその立体構造を研究した結果、vamminは、110アミノ酸長のペプチド鎖が鎖間のジスルフィド結合により二量体化したホモ2量体として、また、VR−1も、109アミノ酸長のペプチド鎖が鎖間のジスルフィド結合により二量体化したホモ2量体として存在することが判明した。このホモ2量体型のVEGF様タンパク質、vamminとVR−1は、ともに、高い親和性でKDR(VEGF receptor 2)に結合するが、Flt−1(VEGF receptor 1)には全く結合しないこと、また、KDRとの結合を介して、NO合成酵素の活性化機序に拠る、一酸化窒素(NO)依存性の強力な血圧降下活性を示すことも確認した。本発明者らは、以上の一連の知見に基づき、更なるなる検討をも加えて、本発明を完成するに到った。
すなわち、本発明にかかる新規なVEGF様タンパク質の第一の形態は、
Vipera ammodytes ammodytes由来の血管内皮増殖因子VEGF様タンパク質;vamminであり、
該vamminタンパク質は、
血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さず、
配列番号1のアミノ酸配列を有するペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体である
ことを特徴とするvamminタンパク質である。
加えて、本発明にかかるvamminタンパク質変異体の一つは、
vamminタンパク質の変異体タンパク質であって、
該変異体タンパク質は、
配列番号1のアミノ酸配列中のアミノ酸を他のアミノ酸への置換により変異されている、ペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体であり、
前記変異アミノ酸配列は、配列番号1に対して、N末端から55番目のアミノ酸残基は、Argである変異を有し、
血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さない
ことを特徴とするVEGF様タンパク質変異体である。
本発明にかかるvamminタンパク質変異体の他の一つは、
vamminタンパク質の変異体タンパク質であって、
該変異体タンパク質は、
配列番号1のアミノ酸配列中のアミノ酸を他のアミノ酸への置換により変異されている、ペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体であり、
前記変異アミノ酸配列は、配列番号1に対して、N末端から22番目のアミノ酸残基は、Serであり、N末端から55番目のアミノ酸残基は、Argであり、74番目、77番目、79番目のアミノ酸残基は、それぞれ、Arg、Ser、Lysのいずれかである変異を有し(但し、配列番号3のアミノ酸配列と一致する選択を除く)、
血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さない
ことを特徴とするVEGF様タンパク質変異体である。
また、本発明にかかる新規なVEGF様タンパク質の第二の形態は、
Daboia russelli russelli由来の血管内皮増殖因子VEGF様タンパク質;VR−1であり、
該VR−1タンパク質は、
血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さず、
配列番号2のアミノ酸配列を有するペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体である
ことを特徴とするVR−1タンパク質である。
また、本発明にかかるVR−1タンパク質変異体の一つは、
VR−1タンパク質の変異体タンパク質であって、
該変異体タンパク質は、
配列番号2のアミノ酸配列中のアミノ酸を他のアミノ酸への置換により変異されている、ペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体であり、
前記変異アミノ酸配列は、配列番号2に対して、N末端から55番目のアミノ酸残基は、Argであり、74番目、77番目、79番目のアミノ酸残基は、それぞれ、Arg、Ser、Lysのいずれかである変異を有し、
血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さない
ことを特徴とするVEGF様タンパク質変異体である。
さらには、本発明は、前記vamminタンパク質ならびにVR−1タンパク質を調製する方法の発明をも提供しており、
すなわち、本発明にかかるvamminタンパク質の調製方法は、
Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から、vamminタンパク質を精製、単離する方法であって、
前記ヘビから採取されるヘビ毒中に含まれるvamminタンパク質を、多段のクロマトグラフィーを用いて、精製する工程を有し、
単離される該vamminタンパク質は、非還元下において、SDS−PAGE解析において、25.8kDaのバンドを示す
ことを特徴とするvamminタンパク質の精製、単離方法である。
また、本発明にかかるVR−1タンパク質の調製方法は、
Daboia russelli russelliのヘビ毒から、VR−1タンパク質を精製、単離する方法であって、
前記ヘビから採取されるヘビ毒中に含まれるVR−1タンパク質を、多段のクロマトグラフィーを用いて、精製する工程を有し、
単離される該VR−1タンパク質は、非還元下において、SDS−PAGE解析において、25.2kDaのバンドを示す
ことを特徴とするVR−1タンパク質の精製、単離方法である。
加えて、本発明は、本発明にかかるVEGF様タンパク質の医薬分野における用途の発明をも提供しており、
すなわち、本発明にかかるVEGF様タンパク質の用途発明の一つは、
血圧降下剤を含んでなる医薬組成物の調製における、該医薬組成物中の血圧降下活性を有する活性成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
前記医薬組成物は、血圧降下活性を有する活性成分として、前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用である。
また、本発明にかかるVEGF様タンパク質の用途発明の一つは、
肝炎症の治療用途に使用可能な、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、細胞増殖作用を利用して、KDRを介した肝細胞の保護作用を惹起する作用を示す活性成分を含んでなる医薬組成物の調製における、該VEGF様タンパク質成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
前記医薬組成物は、KDRを介した肝細胞の保護作用を惹起する作用を示す活性成分として、前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用である。
また、本発明にかかるVEGF様タンパク質の用途発明の一つは、
動脈硬化に対する外科的治療の経皮的環動脈介入術(PCI)に付随する血管内皮損傷の治療ないしは、虚血性疾患に対する治療用途の、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、KDRを介したNO合成酵素の活性化が誘起する血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用を利用している、医薬組成物の調製における、該VEGF様タンパク質成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
前記医薬組成物は、KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質成分として、前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用である。
あるいは、本発明は、本発明にかかるVEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の医薬分野における用途の発明をも提供しており、
すなわち、本発明にかかるVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の用途発明の一つは、
KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子より、宿主細胞中において、該VEGF様タンパク質を組換え発現するため、組換え導入可能なベクター中に挿入されてなる遺伝子組換え用ベクターの形態で含まれてなる、該VEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の使用であって、
前記医薬組成物は、VEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子として、
前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子を、宿主細胞中において、該VEGF様タンパク質を組換え発現するため、組換え導入可能なベクター中に挿入されてなる遺伝子組換え用ベクターの形態で含む
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の使用である。
一方、本発明は、本発明にかかるVEGF様タンパク質の生化学分野における用途の発明をも提供しており、
すなわち、本発明にかかるVEGF様タンパク質の用途発明の他の一つは、
KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質に関して、該VEGF様タンパク質のKDRに対する結合の阻害活性を有する化合物をスクリーニングする、イン ビトロのKDRに対する結合の阻害活性アッセイ系の構成における、該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
該イン ビトロのKDRに対する結合の阻害活性アッセイ系は、系内に存在させる被験化合物の結合阻害活性を、該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬のKDRに対する結合量の変化によって評価するアッセイ系であり、
該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬として、前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を用いる
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用である。
さらに、本発明は、前記の結合阻害活性アッセイ系の構成における、上記HFタンパク質、あるいは、本発明にかかるVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用に加えて、かかる結合阻害活性アッセイ系を利用して選択される、本発明にかかるVEGF様タンパク質のKDRに対する結合性に対する、阻害活性を有する化合物を用いた医薬組成物を調製するため、上記HFタンパク質、あるいは、本発明にかかるVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質を使用する発明をも提供し、
すなわち、本発明にかかるVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質を使用する方法の一つは、
血管新生病に対する治療用途の、VEGF様タンパク質のKDRに対する結合性に対する、阻害活性を有する化合物を有効成分として含んでなる医薬組成物の調製における、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
前記医薬組成物は、上記の本発明にかかる結合阻害活性アッセイ系を利用して選択される、前記KDRに対する結合性に対する阻害機構として、KDR中のリガンドとの結合部位に結合して、リガンドとの結合阻害するもの、あるいは、KDR中の結合部位以外の部位に結合して、結合部位のコンフォメーションを変化させて、リガンドとの結合を阻害するものを含む、KDRに対する結合性に対する阻害活性を有する化合物を有効成分として含み、
該結合阻害活性アッセイ系を利用する選択において、
該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬として、前記HFタンパク質、上記のvamminタンパク質、vamminタンパク質変異体、VR−1タンパク質、VR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を用いる
ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用である。
なお、この血管新生病に対する治療用途の、VEGF様タンパク質のKDRに対する結合性に対する、阻害活性を有する化合物を有効成分として含んでなる医薬組成物の調製における、前記HFタンパク質、あるいは、上述する本発明にかかるヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用に付随して、調製される医薬組成物は、例えば、固形腫瘍の増殖、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬など、種々の病状の血管新生病に対する薬物治療の用途に適用できるものとなる。
本発明にかかる新規なVEGF様タンパク質;vamminとVR−1は、Flt−1(VEGF receptor 1)には全く結合せず、一方、高い親和性でKDR(VEGF receptor 2)に結合するので、天然のVEGF−Aタンパク質に代えて、該VEGF様タンパク質とKDRとの結合により誘起される、一酸化窒素(NO)依存性の強力な血圧降下活性や血管新生促進作用を利用して、血圧降下剤、血小板凝集阻害、抗血栓作用を利用した虚血性疾患の治療薬、動脈硬化の外科的治療法である経皮的冠動脈介入術(PCI)によって傷ついた血管内壁の治療等に利用可能な、血管内皮細胞損傷の治療薬、あるいは、抗炎症作用を利用した、肝細胞の保護を図る肝炎の治療薬に利用でき、これらの適用において、長期投与する際に懸念される、Flt−1との結合に起因する肝細胞の過度な増殖、肝臓肥大という副作用は大幅に少なくできる可能性がある。同じく、Flt−1との結合性は無く、KDRと特異的に結合するVEGF−EとVEGF―Aに変異を与えたタンパク質と比較した際、vamminとVR−1は、血圧降下能がより優れている。
以下に、本発明をより詳細に説明する。
本発明が提供する、Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から精製・単離されたVEGF様タンパク質:vamminおよびDaboia russelli russelliのヘビ毒から精製・単離されたVEGF様タンパク質:VR−1は、それぞれ、110アミノ酸からなるペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体、ならびに、109アミノ酸からなるペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体であることは、下記の実施例に記載する解析結果より検証されている。具体的には、vamminを構成する、110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造(アミノ酸配列)は、下記の配列1:
配列1:vamminの110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLEVHE RSACQARETL VPILQEYPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG
KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA
CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
また、VR−1を構成する、109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造(アミノ酸配列)は、下記の配列2:
配列2:VR−1の109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLDVYQ RSACQTRETL VSILQEHPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESMKCTPVG
KHTADIQIMR MNPRTHSSKM EVMKFMEHTA
CECRPRWKQG EPEGPKEPR
である。
なお、前記Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から精製・単離されたVEGF様タンパク質:vammin110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造は、同様に、110アミノ酸からなるペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体である、Vepera aspis aspisのヘビ毒素から単離されているHFの一次構造、下記配列3:
配列3:HFの110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLEVHE RSACQARETL VSILQEYPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG
KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA
CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
あるいは、Vipera lebetinaのヘビ毒から単離されているICPPの一次構造、下記配列4:
配列4:ICPPの110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFPDVHE RSACQARETL VSILQEYPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG
KHTVDQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA
CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
と対比すると、極めて高い相同性を示すことを、下記実施例に記載するように、本発明者らのアミノ酸配列の解析によって、解明された。
加えて、これら一連のヘビ毒由来VEGF様タンパク質の生理活性と、そのアミノ酸配列との相関を十分に検討した結果、アミノ酸配列の一致部分のなかでも、KDRとの高い親和性を維持しつつ、Flt−1との結合性を持たないという特性に、顕著に貢献するアミノ酸配列上の特徴の一つは、配列1中のAla13、Lys55、Arg74、Ser77、Lys79の5つのアミノ酸を有していることであることが判明した。
さらには、天然のvamminと実質的に等価な生理活性を保持する、vamminタンパク質の人為的な変異体として、ペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体を構成するペプチド鎖の一次構造が、下記する配列5:
配列5:Lys55→Argの変異を有するvammin変異体の110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLEVHE RSACQARETL VPILQEYPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLCTPVG
KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA
CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
など、
また、天然のVR−1と実質的に等価な生理活性を保持する、VR−1タンパク質の人為的な変異体として、ペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体を構成するペプチド鎖の一次構造が、下記する配列6:
配列6:Lys55→Argの変異を有するVR−1変異体の109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLDVYQ RSACQTRETL VSILQEHPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESMCTPVG
KHTADIQIMR MNPRTHSSKM EVMKFMEHTA
CECRPRWKQG EPEGPKEPR
下記する配列7:
配列7:Ser22→Proの変異を有するVR−1変異体の109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造
EVRPFLDVYQ RSACQTRETL VILQEHPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESMKCTPVG
KHTADIQIMR MNPRTHSSKM EVMKFMEHTA
CECRPRWKQG EPEGPKEPR
など、ならびに、これらの一アミノ酸置換を組み合わせたものとすると、好ましいと判断される。
本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質は、天然の起源であるヘビ毒から、そのペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体を保持する形態で精製、単離する手段としては、還元剤が存在しない状況下で、多段のカラム・クロマトグラフィーを用いて、精製する工程を利用することが好ましい。例えば、この多段のカラム・クロマトグラフィー精製工程は、下記実施例1に記載する、
(工程1) Superdex 200pg ゲル濾過クロマトグラフィー
(工程2) HiTrap heparin High Performanceカラム・クロマトグラフィー
(工程3) Q−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィー
(工程4) SP−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィー
(工程5) Mono S カラム・クロマトグラフィー
の形態とすると、効率的で、高い精製純度が容易に達成でき、好ましいものである。なお、各段における、夾雑物の除去・分離の原理が、実質的に同じとなるように、具体的な工程順序、利用されるカラムの種類、各カラム精製における緩衝液、溶出条件などは、適宜変更することが可能である。
一方、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質は、遺伝子組換え生産する。具体的には、下記実施例において、利用されている組換え型ヒトVEGF165などの遺伝子組換え生産に利用される発現系を利用し、かかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質のペプチド鎖をコードする核酸分子を該発現系に組換えすることで、天然のVEGFタンパク質と同様に、ペプチド鎖の鎖内に、保存されるシステインナット・モチーフによるループ構造を形成し、ペプチド鎖二本が、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体の構造を完成した組換え型タンパク質が得られる。なお、その精製・単離は、利用される発現系、宿主に応じて、適宜選択される。また、組換え生産において、これらのVEGF様タンパク質においては、例えば、対応するペプチド鎖に翻訳後、適正な鎖内、鎖間のジスルフィド結合で連結されたホモ2量体へとフォールディング過程等の観点から、発現系に利用する宿主としては、複数のペプチド・ユニットからなる成熟タンパク質のフォールディング・アセンプリー機構、あるいは、分泌機構中に、前記する対応するペプチド鎖に翻訳後、適正な鎖内、ならびに鎖間のジスルフィド結合による連結等の機構を具える、酵母、真菌、植物細胞、植物、動物細胞、昆虫細胞などの真核生物を用いること望ましい。
また、遺伝子組換え生産された、vamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質に関して、そのアミノ酸配列が所望のものであることを検証するためには、下記する実施例に記載するアミノ酸配列の解析手順が利用可能である。その際、例えば、ホモ2量体を解離して、各ペプチド鎖を分離し、含有されるシステインの−SHのアルキル化、断片化等の手順は、下記の実施例の手法を利用した後、各断片のアミノ酸配列の解析手段は、他の手法を利用するなどの、変更を加えることもできる。
一方、上記の組換え生産に利用される、HFタンパク質、ならびに、vamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質のペプチド鎖をコードする核酸分子は、目的とするアミノ酸配列に従い、また、組み換え発現を行う宿主におけるコドン利用等をも考慮して、全塩基配列を化学合成することで作製することができる。また、その起源であるヘビから、採取されるmRNAからcDNAとして、採取することもでき、あるいは、ゲノム遺伝子中から、対応するプローブ、PCRプライマーを利用して、目的とするDNAを採取することも可能である。なお、その起源であるヘビから採取される、コードする核酸分子は、そのコドン利用は、組み換え発現を行う宿主におけるコドン利用と相違することもあるが、その場合、常法に従って、コドンの適正化、置換を行うことが望ましい。一方、人為的変異体タンパク質のペプチド鎖をコードする核酸分子は、部位特異的変異導入を行うことで、適宜作製することができる。
また、HFタンパク質、ならびに、vamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質のペプチド鎖をコードする核酸分子は、ヒトの体内に導入して、これらVEGF様タンパク質をヒト細胞に分泌生産させる、所謂、遺伝子治療の用途にも利用可能である。その際、ヒト細胞中に遺伝子導入し、分泌生産を行わせるために利用される遺伝子組換えベクターとしては、種々な遺伝子治療の用途に開発されているベクター系を用いる方法が可能である。例えば、種々な遺伝子欠陥の由来する疾患の遺伝子治療の用途に開発されている、レトロ・ウイルス型のベクター系の利用も可能である。
一方、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質は、その優れた血圧降下作用を利用して、これらVEGF様タンパク質を含む液を直接、静脈内注射など体内に導入することにより、血圧降下剤としての応用が考えられる。また、KDRに特異的なヒトVEGF変異体は、KDRを介した肝細胞の保護作用を惹起する(LeCouter, J.等, Science, 299, 890−893 (2003)を参照)ことが報告されており、vamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質に関しても、同様のKDRを介した肝細胞の保護作用を利用して、肝炎の治療への適用が考えられる。
加えて、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質は、血管内皮細胞の増殖因子としての機能を利用することで、静脈内注射など体内に導入することにより、動脈硬化の治療法である経皮的冠動脈介入術(PCI)によって傷ついた血管の治療への適用が考えられる。また、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、KDRを介したNO合成酵素の活性化が誘起する血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用を利用して、虚血性疾患の治療への適用が考えられる。
これらの用途では、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質は、血流中に直接投与し、作用部位へ供給する形態での投与が適しており、通常、静脈内投与に適する剤形の医薬組成物に調製することが好ましい。具体的には、種々の生理活性を有するタンパク質の静脈内投与に利用されている剤形、例えば、静脈注射剤、点滴剤などの剤形とされ、各単位投与用量は、その治療用途に応じて、適宜決定される。また、投与対象(患者)の状況、症状の重篤さ、性別、年齢、体重、その他の健康状態などを考慮して、その推定される総血液量において、所望の生理活性が発揮される血中濃度となるように、投与用量を設定することが好ましい。なお、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質を静脈注射剤の剤形で利用する際には、通常、用量は、0・03〜0.3mg/kg体重の範囲、好ましくは、0.1〜0.2mg/kg体重の範囲に設定することが望ましい。
また、HFタンパク質、ならびに、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質について、組換え生産した際、その生理活性の定量的な評価が必要となるが、その評価は、下記実施例に記載される評価手法、血圧降下能の測定方法、KDR、Flt−1への結合特性の分析方法、NO合成酵素の活性化に関するイムノ・アッセイ分析方法を利用することができる。なお、具体的な評価手順、条件などは、同様の定量的な評価が可能な範囲で、適宜変更することもできる。また、これらの評価法と等価な生理活性の定量的な評価が可能な、別のアッセイ系、評価手法を利用しても構わない。
本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質、あるいは、HFタンパク質を、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、KDRを介したNO合成酵素の活性化が誘起する血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用を利用して、虚血性疾患の治療へ適用する際には、継続的な投与が必要となる症例も想定でき、その際には、これらVEGF様タンパク質をコードする遺伝子を人工的に合成し、治療対象(患者)の体内細胞内にこの遺伝子をベクターなどで導入し、該細胞によって、体内生産を行わせる遺伝子治療の形態によっても、虚血性疾患の治療に応用できる。
その他、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質、あるいは、HFタンパク質は、特異的なKDR、Flt−1への結合特性を有するので、下記する実施例1に記載する、表面プラズモン共鳴によるレセプター結合性評価方法、システムにおいて、KDR、Flt−1への結合特性の分析を行う際、標準試薬として利用できる。逆には、かかる表面プラズモン共鳴によるレセプター結合性評価方法、システムを利用して、HFタンパク質、あるいは、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質のKDRに対する結合を阻害する作用を示す、結合阻害剤をスクリーニングすることも可能である。特に、かかる結合阻害剤の阻害機構に関しても、例えば、予め判明している、本発明にかかるvamminタンパク質、VR−1タンパク質ならびにそれらの人為的変異体タンパク質、ならびにHFタンパク質の結合特性パラメータを利用して、解析を行うことにより、これらVEGF様タンパク質に作用して、その結合特性に影響を及ぼすものか、あるいは、KDRに作用することで、これらVEGF様タンパク質に対する結合に影響を及ぼすものであるかなど、その検討も可能である。さらには、スクリーニングされた結合阻害剤の阻害特性パラメータを、種々の条件で測定された結果に基づき、算定することも可能である。
加えて、HFタンパク質、あるいは、本発明にかかるVEGF様タンパク質のKDRに対する結合を阻害する作用を示す、結合阻害剤は、同じ阻害機構に基づき、内因性のVEGFタンパク質、例えば、ヒトVEGFのKDRに対する結合をも阻害する作用を有することを確認した上で、例えば、ヒト体内における、内因性VEGFのKDRへの結合に起因する、血管新生病(固形腫瘍の増殖、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬など)の治療に適用可能な、血管新生阻害剤として利用可能である。例えば、この種の血管新生阻害剤は、前記のスクリーニング手法を適用して、公知の化合物ライブラリーより、ランダム・スクリーニングによって、所望の阻害能の有無を確認する実験を繰り返すことにより、探索することもできる。なお、スクリーニングの対象とされる、化合物ライブラリーは、合成化合物、天然物化合物でもよく、低分子化合物、高分子化合物でもよい。上記結合阻害剤における阻害機構としては、KDR中のリガンドとの結合部位に結合して、リガンドとの結合阻害するもの、あるいは、結合部位以外の部位に結合して、結合部位のコンフォメーションを変化させ、リガンドとの結合を阻害するものなどが考えられ、いずれの阻害機構に因るものも利用可能である。
探索された血管新生阻害剤は、治療対象(患者)に投与した際、不要な副作用を引き起こさないことを検証した上で、対象の血管新生病(固形腫瘍の増殖、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬など)の部位、症状に応じて、適宜選択される投与経路、投与形態で利用することが好ましい。
以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。ここに示す具体例は、本発明にかかる最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は、これら具体例に限定されるものではない。
下記する実施例では、
各ヘビ毒からVEGF様タンパク質;vamminとVR−1を精製・単離する手順、
該vamminとVR−1は、ペプチド鎖二本がジスルフィド結合したホモ2量体であることの確認、そのペプチド鎖のアミノ酸配列の決定、
VEGF受容体との結合特性とその結合特性に関与するアミノ酸配列上の特徴、
ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HFの血圧降下能と、その作用機序の解明、
の各項目に関して、より具体的に説明を行う。
1. 抗HF抗体の作製方法
下記する、各ヘビ毒からVEGF様タンパク質;vamminとVR−1を、それぞれ精製、単離する工程では、精製の段階における精製純度の評価手段である、これらヘビ毒由来のVEGF様タンパク質のELISA法分析、ウエスタン・ブロット分析には、交差反応性を有する、抗HF抗体を利用している。
この抗HF抗体は、Vepera aspis aspisのヘビ毒素から単離されているHFを免疫注射したウサギから調製した。まず、オスのNew Zealand white rabbitに、完全アジュバントと精製したHF 180 μgを免疫注射した。14日間隔で、2回の追加免疫後、全血を採取した。遠心分離により、血清を分離後、ELISAで、含有される抗HFIgG抗体の抗体価を測定した。最終的に、1万倍希釈で、抗原HFに反応する抗血清を得た。

2. 各ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質の精製方法
各ヘビ毒中に含まれる、VEGF様タンパク質の精製は、クロマトグラフィー装置:FPLC systemと、評価装置:AKTAexplorer 10S (Amersham Biosciences)とを使用して、4℃で行った。各クロマトグラフィー・カラムの溶出画分に含まれる、蛋白質濃度の測定は、280 nmの吸光度測定によって行った。
Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から、VEGF様タンパク質;vamminの精製は、以下の5段階のクロマトグラフィー工程によって実施した。
先ず、Vipera ammodytes ammodytesの粗ヘビ毒200 mgを、2 mLの50 mM Tris−HCl pH 8.0中に溶解した。
(工程1) Superdex 200pg ゲル濾過クロマトグラフィー
予め、50 mM Tris−HCl pH 8.0 緩衝液で平衡した、Superdex 200pg ゲル濾過クロマトグラフィー・カラム(2.6 cmφ×60 cm L)に、流速:2 mL/minで、前記粗ヘビ毒溶液をアプライした。各溶出画分に含まれる、vamminの検出、濃度測定は、抗HF抗体を使用して、ELISA法によって行った。vamminを含む画分をプールし、次段の精製に用いた。
(工程2) HiTrap heparin High Performanceカラム・クロマトグラフィー
前記Tris−HCl緩衝液で平衡した、HiTrap heparin High Performanceカラムに、プールした前段のvammin画分をアプライした。該カラムからの溶出は、流速:1 mL/minで、20カラム容量を、0.6 M NaClまでの線形勾配の条件で行った。同じく、各溶出画分をELISA法で分析した結果、vamminは、0.3 M NaCl付近に溶出されていた。プールされた、vamminを含む画分は、50 mM Tris−HCl pH 8.0に透析して、脱塩を行った。この透析処理液を、次段の精製に用いた。
(工程3) Q−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィー
前段の透析処理液を、Q−Sepharose High Performance column(1.6 cmφ×10 cm L)にアプライした。ELISA法で分析した結果、vamminは、素通り分画に含まれていた。プールされた、素通り分画は、20 mM imidazole−HCl pH 6.0に透析した。透析により、緩衝液を交換した、vamminを含む透析処理液を、次段の精製に用いた。
(工程4) SP−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィー
前記imidazole−HCl緩衝液で平衡した、SP−Sepharose High Performance column(1.6 cmφ×11 cm L)に、前段のvamminを含む透析処理液をアプライした。該カラムからの溶出は、流速:1 mL/minで、4カラム容量を、0.3 M NaClまでの線形勾配の条件で行った。
同じく、各溶出画分をELISA法で分析した結果、vamminは、0.1 M NaCl付近に溶出されていた。vamminを含む画分を、プールした。
(工程5) Mono S カラム・クロマトグラフィー
最後に、前段のvamminを含む画分に、Mono S column精製を施し、精製評品とした。
粗ヘビ毒200 mgから、精製済みvamminタンパク質1.3 mgを得ることができた。
また、Daboia russelli russelliのヘビ毒から、VEGF様タンパク質;VR−1の精製も、上述するvamminの精製工程と、同じ手順、同様の条件で行い、粗ヘビ毒1900 mgから、精製済みVR−1タンパク質8.2 mgを得ることができた。
なお、精製評品タンパク質溶液を用いて、アミノ酸分析と、ならびにbicinchoninic acid protein assay(Pierce)を行い、タンパク質濃度を測定した。
図1(A)に、上記vamminの精製工程中、工程5のMono S カラム・クロマトグラフィーにおける、vamminを含む溶出画分(図中、棒線で示す画分)のSDS−PAGE分析結果を示している。SDS−PAGE上、vamminは、還元剤を添加した還元条件下(R)では、14.6−kDaに、非還元条件下(NR)では、25.8−kDaにバンドを示し、ペプチド鎖二本がジスルフィド結合した2量体であると考えられた。図1(B)に、VR−1の精製工程中、工程4のSP−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィーにおける、VR−1を含む溶出画分(図中、棒線で示す画分)のSDS−PAGE分析結果を示している。SDS−PAGE上、VR−1は、還元条件下(R)では、14.7−kDaに、非還元条件下(NR)では、25.2−kDaにバンドを示し、同じく、ペプチド鎖二本がジスルフィド結合した2量体であると考えられた。
還元した後、S−ピリジルエチル化したvamminとVR−1は、いずれも、逆相HPLCにおいて、一本のピークで溶出されたことから、これらのタンパク質は、ペプチド鎖二本が鎖間のジスルフィド結合したホモ2量体タンパク質であると結論した。

3. アミノ酸配列分析
常法に従い、VR−1とvammin、それぞれ5 nmolを、還元アルキル化した(Yamazaki, Y.等, Biochemistry, 41, 11331−11337 (2002)参照)。凍結乾燥した該ホモ2量体タンパク質を構成する、S−アルキル化ペプチド鎖を、エンドプロテアーゼ Lys−C、Asp−N、Arg−Cで、24時間37℃で消化し、断片化した。前記エンドプロテアーゼ酵素消化で得られる、各ペプチド断片を、プロテインシークエンサー(Applied Biosystems 473A, 477, Shimadzu PPSQ−21A)によって分析した。N末端のピロリドン環の開環は、メタノール・塩酸で行った(Kawasaki, I.等, Anal. Biochem., 48, 546−556 (1972)参照)。また、別途、凍結乾燥したS−アルキル化ペプチド鎖(250 pmol)を、40℃で2時間、3N HCl/MeOHで処理し、そのN末アミノ酸配列を、プロテインシークエンサーで分析した。これらエンドプロテアーゼ酵素消化で得られる、各ペプチド断片のアミノ酸配列、N末アミノ酸配列に基づき、各ホモ2量体タンパク質を構成するペプチド鎖の全アミノ酸配列を決定した。
決定されたvamminのペプチド鎖の全アミノ酸配列を、配列番号1に、VR−1のペプチド鎖の全アミノ酸配列を配列番号2に示す。vamminは、110アミノ酸からなるペプチド鎖二本で構成されるホモ2量体タンパク質であり、VR−1は、109アミノ酸からなるペプチド鎖二本で構成されるホモ2量体タンパク質である。図2に、vamminとVR−1を構成するペプチド鎖の一次構造とは、既に報告されている、VEGFファミリーのメンバー(ヒトVEGF 165、HF、ICPP)のホモ2量体タンパク質を構成するペプチド鎖の一次構造の対比結果を示す。ホモ2量体タンパク質を構成するペプチド鎖の一次構造において、vamminとVR−1は、既知のVEGFファミリーのメンバーと相同性を示し、これらVEGFファミリータンパク質の特性である、システインナット・モチーフが完全に保存されていた。vamminとVR−1は、ヒトVEGF165との相同性は、それぞれ47.6%と48.1%であり、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質(HF、ICPP)に対しては、さらに高い相同性を示した。
ヒトVEGF 165のN結合型糖鎖の結合部位(Asn75)は、他のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質(HF、ICPP)と同じように、vammin、VR−1でも、他のアミノ酸残基(Thr)に置換されている(図2)。全てのアミノ酸残基は、ペプチドシークエンスによって同定できたことから、糖鎖結合やリン酸化のようなアミノ酸残基の修飾は受けていないと結論した。
変異体解析と結晶構造解析によって、ヒトVEGF165のVEGF受容体に対する結合に重要な残基が見出されている(Keyt, B. A.等, J. Biol. Chem., 271, 5638−5646 (1996); Muller, Y. A.等, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7192−7197(1997); Wiesmann, C.等, Cell, 91, 695−704 (1997); Fuh, G.等, J. Biol. Chem., 273, 11197−11204 (1998); Li, B.等, J. Biol. Chem., 275, 29823−29828 (2000); Pan, B.等, J. Mol. Biol., 316, 769−787 (2002)を参照)。vammin、VR−1でも、このヒトVEGF165中において、KGR受容体結合のための重要な残基(●印で示す)のほとんどは、vamminとVR−1でも高く保存されていたが、Flt−1結合のために重要な残基(□印で示す)のいくつかのは、他のアミノ酸残基に変化していた(図2)。まず、ヒトVEGF165のTyr25(vamminの13番目のアミノ酸残基が相当)は、Alaに置換されていた。ヒトVEGFの、この位置のアラニン変異体(ヒトVEGF Tyr25→Ala)は、KDRへの結合に影響することなく、Flt−1への結合が約100倍減少することが示されている(Muller, Y. A.等, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 7192−7197(1997); Pan, B.等, J. Mol. Biol., 316, 769−787 (2002)を参照)。次に、立体構造解析の結果から、Flt−1と相互作用することが示唆されている、ヒトVEGF165の第三ループの3つのアミノ酸(His86, Gln89, Ile91)は、vamminとVR−1ででは、Arg74, Ser77, Lys79に置換されている(Wiesmann, C.等, Cell, 91, 695−704 (1997)を参照)。これら三箇所の残基のいずれか一つのアラニン変異は、Flt−1への結合に影響を与えないことが報告されている(Keyt, B. A.等, J. Biol. Chem., 271, 5638−5646 (1996); Li, B.等, J. Biol. Chem., 275, 29823−29828 (2000); Pan, B.等, J. Mol. Biol., 316, 769−787 (2002)を参照)。第三に、Flt−1への結合のために重要であることが示唆されている、VEGF165の中における、2番目のループの3種の負電荷のアミノ酸残基(Asp63, Glu64, Glu67:図2中に下線を付す)のうちの一つ(Glu67)は、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質では、正電荷の残基(Lys55)に置き換わっている(Keyt, B. A.等, J. Biol. Chem., 271, 5638−5646 (1996)を参照)。VEGF165中の、これら5残基(Tyr25;Glu67;His86,Gln89,Ile91)が、他のアミノ酸に置換する(図2中、▼印で示す)ことで、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質は、KDR選択的なアゴニストになっていると考えた。

4. ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HFの血圧降下能の評価
ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質が示す血圧降下能の測定は、オスのWistar rat(各群個体数 n=3または5, 150〜220 g)を使用して行った。各個体について、カルバミン酸エチルエステル(1 g/kg)の腹膜注射による麻酔後、25% MgSO4で満たしたポリエチレンチューブを頸動脈に挿入し、圧力トランスデューサー(モデルP10EZ, Becton Dickinson)に接続して、動脈圧をモニターした。圧力トランスデューサーで測定される収縮期、拡張期、平均動脈圧は、アンプ(model AP−621日本光電)につながれたレコーダーで記録した。
各被験個体に対して、生理食塩水(600 μL)注射により血圧が安定していることを確認後、VEGF様タンパク質(600 μL)を左大腿静脈から投与した。VEGF様タンパク質静脈内投与後、収縮期、拡張期血圧に対する影響は、投与前の血圧を基準として、最大血圧降下時における降下率で算出した。VEGF様タンパク質誘導血圧降下における、NO合成酵素阻害剤Nω−nitro−L−arginine(L−NNA)の効果を測定するため、VEGF様タンパク質の静注の前後に、用量2.5 μg/gのL−NNA(600 μL)を右大腿静脈から投与した。
各データは、各群の個体数nを、少なくとも3とする実験から得られる結果を、平均値±標準誤差で示した。有意性の評価はt検定で行い、P値が0.05より小さい場合、有意差があると判断した。
図3のAには、vammin(用量0.3 μg/g)静脈内投与の前後における、動脈圧の変化を経時間的に観測した結果を示す。vammin静脈内投与の直後から、急速な血圧降下を示し、投与後3〜5分で、最大の降下効果に達した。図3のBには、vamminの静脈内投与により引き起こされる、収縮期、拡張期動脈圧の降下率に対する用量依存性を示す。用量30 ng/gのvamminの静注によっても、有意な血圧降下が惹起されており、用量0.1 μg/g以上では、飽和傾向が見られるが、用量依存的に効果が増し、用量0.3 μg/gの投与において、最大の血圧降下効果が観察された。なお、図3のBに示す、用量応答曲線は、収縮期血圧より拡張期血圧に対して、強く血圧降下作用を示した。用量0.3 μg/g投与時における血圧降下効果を100%と仮定して、vamminの静脈内投与における、拡張期血圧、収縮期血圧に対する血圧降下作用のEC50値は、それぞれ24 ng/g、29 ng/gと推定された。同様に、VR−1、HFも、静脈内投与において、劇的な血圧降下を示した。用量応答曲線に基づき、静脈内投与における血圧降下作用に関して、VR−1、HFのEC50値を推定したところ、それぞれ、拡張期血圧に対して、10 ng/g、15 ng/gであり、収縮期血圧に対して、15 ng/g、18 ng/gであった。
血圧の最大降下は、vammin(n=3)では、拡張期血圧で56.0±6.8%、収縮期血圧で24.7±5.2%であり、VR−1(n=3)では、拡張期血圧で48.4±1.7%、収縮期血圧で16.7±1.1%であり、HF(n=3)では、拡張期血圧で52.0±1.9%、収縮期血圧で24±5.9%であった。このヘビ毒由来のVEGF様タンパク質三種の中では、VR−1は、他の二種のVEGF様タンパク質よりやや弱い効果を持つが、これらヘビ毒由来のVEGF様タンパク質三種は、血圧降下作用に関して、本質的には等しい効果を有することを示している。報告値では、ヒトVEGFは、20〜25%程度の平均動脈圧降下作用を示すのに対し、平均動脈圧に対して、vamminは、41%、VR−1は、40%の降下作用を示した。加えて、拡張期血圧に対する急速な降下作用を示すことから、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1ならびにHFは、末梢血管に影響を与えていると考えた。
次に、これらヘビ毒由来のVEGF様タンパク質で誘起される血圧降下の機序に関して、NOの関与の有無を検証する目的で、NO合成酵素阻害剤 Nω−nitro−L−arginine(L−NNA)を使用して、血圧降下作用抑制の有無を検討した。ヘビ毒由来VEGF様タンパク質の静注で血圧降下を誘導後、上述する用量のL−NNAの事後投与は、正常レベルまで血圧を回復した。さらに、上述する用量のL−NNAを事前に投与すると、ヘビ毒由来VEGF様タンパク質の静注による血圧降下の惹起を完全に抑制した。しかし、αアドレナリン受容体のアゴニストであるフェニレフリンの投与では、血圧降下を抑制する効果は観察されなかった。これらの結果は、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質によって惹起される血圧降下作用には、NOが関与していること、また、その機序は、NO合成酵素の活性化を介していることを強く示している。

5. NO合成酵素の活性化に関するイムノ・アッセイ分析
ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HFは、KDRとの結合を介して、NO合成酵素の活性化を誘起することを、下記のイムノ・アッセイ法により検証した。
ウシ冠状動脈内皮細胞(CAECs)を、φ10 cm培養用ディッシュで10%ウシ胎児血清を含むDMEM(Dulbecco’s modified Eagle’s medium)中で培養した。サブコンフルエントの状態(70〜80%)に達した培養細胞を、PBS(phosphate buffered saline)で2度リンスし、血清無しDMEMで15〜18時間培養した。
血清無添加のDMEM中で培養されているCAECを、ヘビ毒由来VEGF様タンパク質(1 nM)を含む液で処理した後、細胞は氷冷したPBSで2回素早く洗い、セル・スクレイパーを使用して、400 μlのTriton/NP−40 lysis buffer(0.5% Triton X−100, 0.5% NP−40, 10mM Tris−HCl pH 7.5, 2.5 mM KCl, 150 mM NaCl, 30 mM β−glycerophosphate, 50 mM NaF, 1 mM Na3VO4, 0.1% Protease inhibitor cocktail(Sigma))で回収した。
前記溶解バッファー中に回収した細胞を、ローテーターで4℃、1時間撹拌後、細胞破砕物を、4℃で15分間、15,000×gで遠心分離し、沈澱物(不溶性画分)を取り除いた。回収された上清中のタンパク質濃度は、bicinchoninic acid protein assay(Pierce, PO, USA)で決定した。同量の上清サンプルを用いて、含まれるタンパク質を6.5%ポリアクリルアミドゲル上で泳動分離し、PVDF膜に転写した。泳動分離された、総eNOS量、リン酸化eNOS(セリン1177)量は、それぞれ、抗eNOS抗体と抗リン酸化eNOS抗体を用いて、Vectastain ABCキット(Vector Laboratories, CA, USA)で検出し、enhanced chemiluminescence(ECL plus) system(Amersham Bioscience)で可視化した。
図4に、vammin(1 nM)処理後、CAECの細胞内における、総eNOSタンパク質量(下図)とリン酸化eNOSタンパク質量(上図)の経時的な変化を、イムノ・ブロット法により評価した結果を示す。Vammin(1 nM)処理は、経時的に、eNOSタンパク質中のセリン1177のリン酸化を惹起し、5分間経過時に、最大の効果を示し、60分間経過後、未刺激時と同レベルまで戻った。VR−1(1 nM)処理とHF(1 nM)処理によっても、vamminと同じレベルで、eNOSタンパク質のリン酸化が誘起された。これらの結果は、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HFは、セリン1177のリン酸化によるeNOSの活性化を通して、該活性化されたNO合成酵素が産生するNOを介して、その血圧降下作用が発揮されていることを示唆している。

6. 表面プラズモン共鳴によるレセプター結合性解析
ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HFのレセプター結合解析を、表面プラズモン共鳴法を利用して行った。
表面プラズモン共鳴法による測定装置:BIAcore 3000 (Biosensor)を使用して、VEGFレセプターに対するVEGF様タンパク質の結合・解離特性を評価した。レセプター結合解析の実験は、HBS buffer (10 mM HEPES, pH 7.4, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0.005% polysorbate 20)を使用して、25℃で行った。Flt−1−IgGとKDR−IgGは、それぞれ、アミンカップリング・キット(Biosensor)で、CM5センサー・チップ上に固定した。
ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HF、ならびに、組換え生産ヒトVEGF165は、HBS bufferで希釈し、タンパク質濃度 3, 10, 30 nMに調製し、20 μL/minの流速でフロー・セルに注入した。ネガティブ・コントロールとして、ブランク・フローチャネルのシグナルを、バックグラウンド・シグナルとして、サンプル・フローチャネルのシグナルから差し引き、バックグラウンド補正を行った。結合過程では、前記タンパク質濃度の液をセンサー・チップ上に前記流速で流入させつつ、共鳴シグナルの上昇を測定し、解離過程では、前記緩衝液をセンサー・チップ上に前記流速で流入させつつ、共鳴シグナルの減少を測定する。
各VEGF様タンパク質のVEGFレセプター上への結合における、結合速度定数(kass)、解離速度定数(kdiss)、最大結合量(Rmax)は、BIAevaluation 3.1カーブフィッティングソフトフェア(Biosensor)を使用して、算出した。みかけの解離定数(Kd)は、速度論定数の比(kdiss/kass)として、前記算出値から計算した。
図5のaは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;Flt−1−IgGに対する、ヒトVEGF165(10 nM;点線)とvammin(10 nM;直線)の結合(100−220秒の間)、解離(220秒以降)の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。図5のbは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;KDR−IgGに対する、ヒトVEGF165(30 nM;点線)とvammin(30 nM;直線)の結合(100−220秒の間)、解離(220秒以降)の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。図5のcは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;Flt−4(VEGF受容体3型)に対する、VEGF−C156S変異体(500 nM;点線)とvammin(500 nM;直線)の結合(100−220秒の間)、解離(220秒以降)の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。図5のdは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;neuropilin−1−IgGに対する、ヒトVEGF165(30 nM;点線)とvammin(30 nM;直線)の結合(100−220秒の間)、解離(220秒以降)の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。ヒトVEGF165は、Flt−1−IgGとKDR−IgGの両方に対して、高い親和性で結合した。一方、vamminは、KDRには高い親和性で結合するが、Flt−1には、実質的に、結合性を示さなかった。また、vamminは、Flt−4、neuropilin−1−IgGに対しても、実質的に、結合性を示さなかった。

表1に、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質;vammin、VR−1、HF、ならびに、組換え生産ヒトVEGF165に関して、Flt−1−IgGとKDR−IgGのそれぞれに対する、結合速度定数(kass)、解離速度定数(kdiss)、最大結合量(Rmax)を算出した値と、計算されたみかけの解離定数(Kd)を示す。vamminのKDRに対するkassとkdissは、ヒトVEGF165と比較して、ともに小さかった。すなわち、KDRに対するvamminの結合は、VEGF165と比べて、遅く強固な結合であることを示している。
VR−1とHFも、vamminと同様に、高い親和性でKDRと結合したが、Flt−1とは結合しなかった。HFのkassとkdissは、vamminに似た遅い強固な結合特性を示したが、VR−1は、VEGF165と同様の結合特性を有していた。
各ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質に関して、タンパク質濃度(3−30 nM)三水準における、結合および解離曲線の測定結果より、BIAevaluation 3.1を用いて、最適なカーブ・フィットが可能な、結合速度定数(kass)、解離速度定数(kdiss)、最大結合量(Rmax)を算出した。なお、各4回の独立した実験を行い、同様の結果が得られることを確認している。記載される解離定数(Kd)は、kdiss
assの比として、計算した値である。

7. 細胞増殖活性の評価
細胞増殖活性は、WST−8法による細胞数計測により評価した。ウシ大動脈内皮細胞を、96ウェルプレートに3,000個/ウェルとなるよう播種した。6時間培養した後、0.1%ウシ胎児血清を含む培地に交換した。さらに、18時間後、前記培地にvamminならびにVEGF165(陽性対照)を添加し、培養を6日間継続した後、細胞数を計測した。WST−8法における、発色の吸収係数A492−545を、細胞数の指標とした。図6のaに、vammin(彩色カラム)ならびにVEGF165(陽性対照:白色カラム)の有する内皮細胞増殖活性における、添加濃度依存性を対比して示す。評価した添加濃度範囲、0.1〜30nmにおいて、vamminは、VEGF165(陽性対照)よりも高い活性を示している。
加えて、上記の例4に記載の手法に従って、vamminならびにVEGF165(陽性対照)について、血圧降下作用の比較を行った。図6のbに、vamminならびにVEGF165(陽性対照)について、それぞれ、用量0.1 μg/gで静脈内投与の前後における、頸動脈圧の変化を経時間的に観測した結果の対比を示す。図6のcは、vamminならびにVEGF165(陽性対照)について、それぞれ、用量0.1 μg/gで静脈内投与後、平均動血圧(MAP)の最大降下を対比して示す。群の個体数n=3−4における平均値を示す。vamminは、VEGF165(陽性対照)と比較して、有意に(P<0.05)高い血圧降下作用を示している。
天然のVEGF−Aタンパク質に代えて、vamminとVR−1は、該VEGF様タンパク質とKDRとの結合により誘起される、一酸化窒素(NO)依存性の強力な血圧降下活性や血管新生促進作用を利用して、血圧降下剤、血小板凝集阻害、抗血栓作用を利用した虚血性疾患の治療薬、動脈硬化の外科的治療法である経皮的冠動脈介入術(PCI)によって傷ついた血管内壁の治療等に利用買可能な、血管内皮細胞損傷の治療薬、あるいは、抗炎症作用を利用した、肝細胞の保護を図る肝炎の治療薬に利用でき、これらの適用において、長期投与する際に懸念される、Flt−1との結合に起因する肝細胞の過度な増殖、肝臓肥大という副作用は大幅に少なくできる可能性がある。
図1のAは、実施例に記載するvamminの精製工程中、工程5のMono S カラム・クロマトグラフィーにおける、vamminを含む溶出画分(図中、棒線で示す画分)と、そのSDS−PAGE分析結果を示し、図1のBは、実施例に記載するVR−1の精製工程中、工程4のSP−Sepharose High Performanceカラム・クロマトグラフィーにおける、VR−1を含む溶出画分(図中、棒線で示す画分)と、そのSDS−PAGE分析結果を示している。挿入されているSDS−PAGEの結果において、各レーンは、NR:非還元下、R:還元下の泳動結果を示す。 図2は、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質とヒトVEGF165のペプチド鎖のアミノ酸配列アライン結果を示す。ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質において、一致するアミノ酸残基は網掛けで、システイン残基は、白ヌキで示し、鎖内、鎖間のジスルフィド結合を表示し、また、システインナット・モチーフを形成する、VEGF165鎖内のループ部分は横線で示されている。また、VEGF165のヘパリン結合部位は、点線で囲まれている。ヒトVEGF165中の、KGR受容体結合のための重要な残基を、●印で、Flt−1結合のために重要な残基を、□印で、ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質における、Flt−1への結合性の低下に寄与する、アミノ酸置換部位を、▼印で示す。HF:Vipera aspis aspisのヘビ毒由来のhypotensive factor; ICPP:Vipera lebetinaのヘビ毒由来のincreasing capillary permeability protein; VEGF165: ヒト血管内皮増殖因子 165(GenBank 登録番号, AAM03108) 図3(A)は、用量0.3 μg/gのvamminを静脈注射後、ラット動脈圧の時間推移の記録チャート、図3(B)は、vamminの静脈内投与における、ラット動脈圧の収縮期血圧(SBP; 白四角)と拡張期血圧(DBP; 黒四角)の低下率に対する投与用量依存性を示すプロットである。図3(B)に示すデータは、各群3匹または5匹の個体で得られる結果から算出した、平均値±標準誤差として示している。*:コントロール(陰性対照群)と比較した際の、有意差のt検定における P<0.05 を示す。 血清を除いたCAECを、vammin(1 nM)で処理した後、所定時間経過後、細胞を氷冷PBSですぐに2回洗浄し、溶解緩衝液中で破砕した。各細胞溶解液は、それぞれ、リン酸化eNOS(serine 1177、上図)、総eNOS (下図)に対する抗体によるイムノ・ブロティッング法により、その存在を検出した。 図5のaは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;Flt−1−IgGに対する、ヒトVEGF165(10 nM;点線)とvammin(10 nM;直線)の結合、解離の各過程における共鳴信号変化を対比し、図5のbは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;KDR−IgGに対する、ヒトVEGF165(30 nM;点線)とvammin(30 nM;直線)の結合、解離の各過程における共鳴信号変化を対比し、図5のcは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;Flt−4(VEGF受容体3型)に対する、VEGF−C156S変異体(500 nM;点線)とvammin(500 nM;直線)の結合、解離の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。図5のdは、CM5センサー・チップ上に固定したレセプター分子;neuropilin−1−IgGに対する、ヒトVEGF165(30 nM;点線)とvammin(30 nM;直線)の結合、解離の各過程における共鳴信号変化を対比して示す。 ヘビ毒由来のVEGF様タンパク質vamminと、ヒトVEGF165との生理作用の比較結果を示す。図6のa:vamminとヒトVEGF165の血管内皮細胞増殖作用の比較。0.1%ウシ胎児血清下で培養したウシ大動脈内皮細胞(3,000個/ウェル)に各濃度のvamminまたはVEGF165を加えた。6日後に、WST−8法で細胞数を測定した。灰色のカラム:vammin、白いカラム:VEGF165。図6のb、c:vamminとおよびVEGF165のラット頸動脈圧に対する血圧降下作用の比較。b:vammin(0.1 μg/g)またはVEGF165(0.1 μg/g)をラット大腿静脈より投与し、血圧変化を観血的に測定した。c:vammin(0.1 μg/g)またはVEGF165(0.1 μg/g)を静脈投与後の平均動脈圧(MAP)の最大降下を示す。**P<0.05,n=3−4。

Claims (13)

  1. Vipera ammodytes ammodytes由来の血管内皮増殖因子VEGF様タンパク質;vamminであり、
    該vamminタンパク質は、
    血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さず、
    配列番号1のアミノ酸配列を有するペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体である
    ことを特徴とするvamminタンパク質。
  2. vamminタンパク質の変異体タンパク質であって、
    該変異体タンパク質は、
    配列番号1のアミノ酸配列中のアミノ酸を他のアミノ酸への置換により変異されている、ペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体であり、
    前記変異アミノ酸配列は、配列番号1に対して、N末端から22番目のアミノ酸残基は、Serであり、N末端から55番目のアミノ酸残基は、Argであり、74番目、77番目、79番目のアミノ酸残基は、それぞれ、Arg、Ser、Lysのいずれかである変異を有し(但し、配列番号3のアミノ酸配列と一致する選択を除く)、
    血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さない
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質変異体。
  3. Daboia russelli russelli由来の血管内皮増殖因子VEGF様タンパク質;VR−1であり、
    該VR−1タンパク質は、
    血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さず、
    配列番号2のアミノ酸配列を有するペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体である
    ことを特徴とするVR−1タンパク質。
  4. VR−1タンパク質の変異体タンパク質であって、
    該変異体タンパク質は、
    配列番号2のアミノ酸配列中のアミノ酸を他のアミノ酸への置換により変異されている、ペプチド鎖ユニット二本が鎖間ジスルフィド結合で連結されたホモ二量体であり、
    前記変異アミノ酸配列は、配列番号2に対して、N末端から55番目のアミノ酸残基は、Argであり、74番目、77番目、79番目のアミノ酸残基は、それぞれ、Arg、Ser、Lysのいずれかである変異を有し、
    血管内皮増殖因子受容体2型(VEGF receptor 2;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体1型(VEGF receptor 1;Flt−1)、血管内皮増殖因子受容体3型(VEGF receptor 3;Flt−4)、およびニューロピリン−1(neuropilin−1)に対する結合性は示さない
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質変異体。
  5. Vipera ammodytes ammodytesのヘビ毒から、請求項1に記載のvamminタンパク質を精製、単離する方法であって、
    前記ヘビから採取されるヘビ毒中に含まれるvamminタンパク質を、多段のクロマトグラフィーを用いて、精製する工程を有し、
    単離される該vamminタンパク質は、非還元下において、SDS−PAGE解析において、25.8kDaのバンドを示す
    ことを特徴とするvamminタンパク質の精製、単離方法。
  6. Daboia russelli russelliのヘビ毒から、請求項4に記載のVR−1タンパク質を精製、単離する方法であって、
    前記ヘビから採取されるヘビ毒中に含まれるVR−1タンパク質を、多段のクロマトグラフィーを用いて、精製する工程を有し、
    単離される該VR−1タンパク質は、非還元下において、SDS−PAGE解析において、25.2kDaのバンドを示す
    ことを特徴とするVR−1タンパク質の精製、単離方法。
  7. 血圧降下剤を含んでなる医薬組成物の調製における、該医薬組成物中の血圧降下活性を有する活性成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
    前記医薬組成物は、血圧降下活性を有する活性成分として、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2に記載のvamminタンパク質変異体、請求項3に記載のVR−1タンパク質、請求項4に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用。
  8. 肝炎症の治療用途に使用可能な、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、細胞増殖作用を利用して、KDRを介した肝細胞の保護作用を惹起する作用を示す活性成分を含んでなる医薬組成物の調製における、該VEGF様タンパク質成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
    前記医薬組成物は、KDRを介した肝細胞の保護作用を惹起する作用を示す活性成分として、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2に記載のvamminタンパク質変異体、請求項3に記載のVR−1タンパク質、請求項4に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用。
  9. 動脈硬化に対する外科的治療の経皮的環動脈介入術(PCI)に付随する血管内皮損傷の治療ないしは、虚血性疾患に対する治療用途の、KDRに対するVEGF様タンパク質の結合に起因する、KDRを介したNO合成酵素の活性化が誘起する血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用を利用している、医薬組成物の調製における、該VEGF様タンパク質成分としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
    前記医薬組成物は、KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質成分として、
    配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2に記載のvamminタンパク質変異体、請求項3に記載のVR−1タンパク質、請求項4に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を、そのキャリアとともに含んでなる
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用。
  10. KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子より、宿主細胞中において、該VEGF様タンパク質を組換え発現するため、組換え導入可能なベクター中に挿入されてなる遺伝子組換え用ベクターの形態で含まれてなる、該VEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の使用であって、
    前記VEGF様タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子として、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2に記載のvamminタンパク質変異体、請求項3に記載のVR−1タンパク質、請求項4に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子を、宿主細胞中において、該VEGF様タンパク質を組換え発現するため、組換え導入可能なベクター中に挿入されてなる遺伝子組換え用ベクターの形態で含む
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質をコードする塩基配列を有する遺伝子核酸分子の使用。
  11. KDRに対して結合性を有するVEGF様タンパク質に関して、該VEGF様タンパク質のKDRに対する結合の阻害活性を有する化合物をスクリーニングする、イン ビトロのKDRに対する結合の阻害活性アッセイ系の構成における、該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬としての、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
    該イン ビトロのKDRに対する結合の阻害活性アッセイ系は、系内に存在させる被験化合物の結合阻害活性を、該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬のKDRに対する結合量の変化によって評価するアッセイ系であり、
    該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬として、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2または3に記載のvamminタンパク質変異体、請求項4に記載のVR−1タンパク質、請求項5に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を用いる
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用。
  12. 血管新生病に対する治療用途の、VEGF様タンパク質のKDRに対する結合性に対する、阻害活性を有する化合物を有効成分として含んでなる医薬組成物の調製における、KDRに特異的な結合性を有し、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、あるいは、請求項1〜4のいずれか一項に記載のヘビ毒由来のVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用であって、
    前記医薬組成物は、請求項11に記載される結合阻害活性アッセイ系を利用して選択される、前記KDRに対する結合性に対する阻害機構として、KDR中のリガンドとの結合部位に結合して、リガンドとの結合阻害するもの、あるいは、KDR中の結合部位以外の部位に結合して、結合部位のコンフォメーションを変化させて、リガンドとの結合を阻害するものを含む、KDRに対する結合性に対する阻害活性を有する化合物を有効成分として含み、
    該結合阻害活性アッセイ系を利用する選択において、
    該KDRに対する結合性を有するVEGF様タンパク質試薬として、配列番号3のアミノ酸配列を有するペプチド鎖二本からなるホモ二量体であるHFタンパク質、請求項1に記載のvamminタンパク質、請求項2に記載のvamminタンパク質変異体、請求項3に記載のVR−1タンパク質、請求項4に記載のVR−1タンパク質変異体からなる群より選択される、VEGF様タンパク質の少なくも一種を用いる
    ことを特徴とするVEGF様タンパク質またはその変異体タンパク質の使用。
  13. 前記血管新生病は、固形腫瘍の増殖、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、慢性関節リウマチ、乾癬のいずれかの疾患である
    ことを特徴とする請求項13に記載の使用。
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