JP2005508356A - プロ−オピオメラノコルチンホルモンの2つの生理活性領域の付加的な細胞保護効果 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
1)本発明の技術分野
本発明は、プロ−オピオメラノコルチンホルモン(pro-opiomelanocortin hormone)から抽出された2つの生理活性ペプチドの組み合わせに関する。この組み合わせは付加的な細胞保護効果を有し、炎症応答および組織/外傷の治療の調節を可能にする。前記2つのプロ−オピオメラノコルチンのペプチドの組み合わせが、より優れた薬理効果を発揮しかつ組織損傷の治療を可能にする。
【背景技術】
【0002】
【非特許文献1】
L.バラニ、W.キャンプベル、K.オイシマ他,ネイチャー メディスン,1995年、第1巻,p.894−901 (L. Baranyi, W. Campbell, K. Ohishima et al., Nature Medicine 1 (1995) 894-901)
【非特許文献2】
J.E.ブラロック,ネイチャー メディスン,1995年、第1巻,p.876−878 (J. E. Blalock, Nature Medicine, 1 (1995) 876-878)
【非特許文献3】
N.スタムバク,「相補的なタンパク質のコーディングの最適化について」,S.オオノ、K.アオキ、M.ウスイ、E.ウチオ編,1998年,ユベイティス トゥディ,エスセビアー,アムステルダム,p.315−318 (N. Stambuk, On the Optimization of Complementary Protein Coding, in: S. Ohno, K. Aoki, M. Usui, E. Uchio (Eds. ), Uveitis Today, Elsevier, Amsterdam, 1998, pp 315-318)
【非特許文献4】
N.スタムバク,P.コンジェボダ,ピリオド.バイオロジー.1999年,第101巻,p.363−368 (N. Stambuk and P. Konjevoda, Period. Biol. 101 (1999) 363-368)
【非特許文献5】
N.スタムバク、N.ゴトバック、M.マルチニス他,「生理活性を有する反復モチーフの解析およびデザインのための3段階法」,V.B.バジック編,システム信号制御およびコンピュータの進歩 第2巻,1998年,イアアイアムサッドアンドアンス,ダーバン,p.310−311(N. Stambuk, N. Gotovac, M. Martinis et al. Simple Three-step Method for the Analysis and Design of Repetitive and Bioactive protein Motifs, in: V. B. Bajic (ED.), Advances in Systems Signals Control and Computers Vol. II, IAAMSAD, and ANS, Durban, 1998, pp 310-311)
【非特許文献6】
P.コンジェボダ、N.スタムバク、D.ビキク−トピック他,クロート.ケム.アクタ,2000年,第73巻,p.1111−1121(P. Konjevoda, N. Stambuk, D. Vikic-Topic et al. Croat. Chem. Acta 73 (2000) 1111-1121)
【非特許文献7】
P.コンジェボダ、N.スタムバク、G.アラリカ、B.ポーキック,ジャーナルオブフィシオロジ−パリ,2001年,第95巻,第1−6号,p.277−281(P. Konjevoda, N. Stambuk, G. Aralica, and B. Pokric, J Physiol.-Paris 95 (1-6) (2001) 277-281)
【非特許文献8】
J.M.リプトン、A.カタニナ,イミュノロジー.トゥディ,1997年,第18巻,p.140−145 (J. M. Lipton and A. Catania, Immunol. Today 18 (1997) 140-145)
【非特許文献9】
N.スタムバク、N.コプジャー、K.センチヤ他,クロート.ケム.アクタ,1998年,第71巻,p.591−605 (N. Stambuk, N.Kopjar, K. Sentija, et al. Croat. Chem. Acta 71 (1998) 591-605)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
2)技術的な問題
タンパク質および遺伝子の配列中の生理活性領域はしばしば、5−15アミノ酸長でかつ反復ペプチドであり、定義されていない基(非特許文献1−5参照)からなる、より大きなアミノ酸部位によって分離されている。このようなモチーフ(motif)の抽出ならびにその後に行われる生理活性効果を有するタンパク質領域を用いた操作のために、コンピュータ処理を用いることができる(非特許文献1−5参照)。本発明は、付加的な細胞保護効果および薬理効果を発揮する、生理活性を有するプロ−オピオメラノコルチンホルモンの2つの反復領域の組み合わせに関する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
3)技術説明
単一のタンパク質またはタンパク質ファミリー内の反復ペプチドモチーフは、これらの適合する相補的な配列、領域とともに表される。前記配列、領域は、より大きな分子構造の生理活性と関連する(非特許文献1−5参照)。
【0005】
現代のプログラム技術、ソフトウエアの発展、ならびにタンパク質および遺伝子構造のデータベースは、多数の異なるタンパク質からなる生理活性を有する相補的な反復構造をコンピュータモデリングすることを可能にした(非特許文献1−5参照)。その結果、短い反復モチーフの抽出が、パーソナルコンピュータ上で即座にかつ容易に実行可能である(非特許文献1−5参照)。我々は、付加的な薬理効果および細胞保護効果を有する要素の潜在的な組み合わせを得るために、ソフトウエアSCAN(非特許文献3−5参照)を用いて、プロ−オピオメラノコルチン分子の生理活性を有する反復ペプチドを解析した。
【0006】
4)本発明の目的
本発明の目的は、プロ−オピオメラノコルチンホルモン分子からなる生理活性を有する2つの反復ペプチドを組み合わせることにより、付加的な細胞保護効果を得ることである。
【0007】
本発明は、実際には、異なるプロ−オピオメラノコルチンのタンパク質のモチーフについて薬理学的なランダムスクリーニングを行なうかわりに、生理活性を有する2つの反復配列(SYSMEHFRWGKPVおよびYGGFM)を抽出するのにソフトウエアSCANが用いられた。2つの抽出された配列は下記の分子内に存在する:プロ−オピオメラノコルチンの前駆体、プロ−オピオメラノコルチン、コルチコトロピン、メラノトロピン、β−リポトロピン、プロエンケファリン、プレプロエンケファリン、β−エンドルフィン、β−iアドレノルフィン(表1参照)。
【0008】
雄ウィスターラットに対して96%エタノールで誘導された胃の損傷の標準的な細胞保護モデルを用いて、生理活性ペプチド断片であるSYSMEHFRWGKPVおよびYGGFMについて個々にまたは組み合わせて試験が行われた(非特許文献6,7参照)。生理的食塩水で処理した8個体からなるコントロール群では、胃の損傷領域は255.5±78.1mm2であった(平均±標準偏差,図1)(非特許文献7参照)。ペプチドSYSMEHFRWGKPV(1mg/kg)およびペプチドYGGFM(10mg/kg)の組み合わせで処理した8個体からなる群では、胃の損傷領域は0.3±0.7mm2であった(コントロールと比較してp<0.05,図1)(非特許文献7参照)。ペプチドSYSMEHFRWGKPV(1mg/kg)で処理した8個体からなる群では、胃の損傷領域は5.9±8mm2であった(コントロールと比較してp<0.05,図1)(非特許文献7参照)。ペプチドYGGFM(10mg/kg)で処理した8個体からなる群では、胃の損傷領域は139.4±36.1mm2であった(コントロールと比較してp<0.05,図1)(非特許文献7参照)。最も優れた細胞保護効果を示すペプチドSYSMEHFRWGKPVおよびペプチドYGGFMの組み合わせはKOMETの名称で特許になっている。ペプチドまたはこれらの組み合わせは通常の胃粘膜に悪影響を一切及ぼさなかった(非特許文献7参照)。
【0009】
5)図および表
表1は、KOMETと名付けられた、プロ−オピオメラノコルチンの2つの生理活性配列の組み合わせ、ならびにKOMET−1、KOMET−2i、KOMET−3の化学構造式からなる3つの組み合わせを示す(個々の構造式を組み合わせることにより得られた)。
【0010】
図1は、エタノールで誘導されたラットの胃の損傷モデルにおいて、プロ−オピオメラノコルチン分子の生理活性ペプチド断片であるSYSMEHFRWGKPVおよびYGGFM、ならびにこれらの組み合わせであるKOMETの細胞保護効果を示す。
【0011】
6)本発明の潜在的な適用の説明
生理活性配列であるKOMET、ならびに表1に示される構造式KOMET−1、KOMET−2i、KOMET−3の組み合わせは、炎症および傷の治療の調節のための生理活性ペプチドとして用いることができる。プロ−オピオメラノコルチンホルモンの生理活性領域から(非特許文献6−9参照)、構造式KOMET、KOMET−1、KOMET−2i、KOMET−3を同定する目的は、即座にかつ効率的な方法にて潜在的な薬剤の構造式(配列)を得ることである。
【0012】
KOMET、KOMET−1、KOMET−2i、KOMET−3の発明の目的は、下記1−8の外傷、感染、およびやけどと同様に、炎症性疾患および自己免疫疾患における組織および臓器の損傷を防止する薬剤を得ることである。
【0013】
1.結合組織、関節、および骨
【0014】
2.中枢神経、末梢神経、視神経、目、および耳
【0015】
3.皮膚、毛髪、および爪
【0016】
4.消化器系、肝臓、膵臓、虫歯、歯、および洞(sinuse)
【0017】
5.免疫系、骨髄リンパ節、および脾臓
【0018】
6.循環器系
【0019】
7.呼吸器系(respiratornog sustava)
【0020】
8.生殖系
【0021】
7)本発明の産業上の適用
プロ−オピオメラノコルチンの生理活性配列である、KOMET−1、KOMET−2i、KOMET−3は、皮下投与、筋肉内投与、腹腔内投与、および静脈内投与によって投与可能である。局所投与は、軟膏、クリーム、ジェル、座剤、膣座剤、点眼薬、および点耳薬を含む。
【0022】
[表および図]
表1は、生理活性を有する2つの反復タンパクモチーフ(ペプチドYGGFMおよびペプチドSYSMEHFRWGKPV)の組み合わせは、SCANソフトウエア(非特許文献3−5参照)によって、プロ−オピオメラノコルチン前駆体およびプロ−オピオメラノコルチン分子からコンピュータ解析によって決定された。反復ペプチドYGGFMはまた、プレプロエンケファリン、プロエンケファリン、β−リポトロピン、β−エンドルフィン、およびアドレノルフィン分子に存在する((a)参照)。ペプチドSYSMEHFRWGKPVは、メラノトロピンおよびコルチコトロピン分子に付加的に存在する((b)参照)。
【0023】
プロ−オピオメラノコルチン分子の生理活性ペプチドであるYGGFMおよびSYSMEHFRWGKPVの組み合わせは、KOMETの名称で特許になっている。
【0024】
両ペプチドからなる2つの配列の他の組み合わせは、下記の名称で特許になっており、その構造式は以下の通りである。
【0025】
構造式YGGFMSYSMEHFRWGKPVYGGFMで表されるKOMET−1
【0026】
構造式YGGFMSYSMEHFRWGKPViで表されるKOMET−2
【0027】
構造式SYSMEHFRWGKPVYGGFMで表されるKOMET−3
【0028】
【表1】
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】図1は、エタノールで誘導されたラットの胃の損傷モデルにおいて、プロ−オピオメラノコルチン分子の生理活性ペプチド断片であるSYSMEHFRWGKPVおよびYGGFMの細胞保護効果を示す。配列KOMET(SYSMEHFRWGKPV+YGGFM)の組み合わせは、個々のペプチド配列よりも強い細胞保護効果を示す。
Claims (4)
- 構造式SYSMEHFRWGKPVおよびYGGFM(表1)によって示される、浸透性局所調剤として用いられる薬剤の合成のための、生理活性を有する2つのプロ−オピオメラノコルチンの反復配列の組み合わせ。
- 構造式YGGFMSYSMEHFRWGKPVYGGFMによって示される、浸透性局所調剤として用いられる薬剤の合成のための、生理活性を有する2つのプロ−オピオメラノコルチンの反復配列であるKOMET−1の組み合わせ。
- 構造式YGGFMSYSMEHFRWGKPVによって示される、浸透性局所調剤として用いられる薬剤の合成のための、生理活性を有する2つのプロ−オピオメラノコルチンの反復配列であるKOMET−2の組み合わせ。
- 構造式SYSMEHFRWGKPVYGGFMによって示される、浸透性局所調剤として用いられる薬剤の合成のための、生理活性を有する2つのプロ−オピオメラノコルチンの反復配列であるKOMET−3の組み合わせ。
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