JP2009545626A - Cd4受容体由来ペプチドとその製法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、CD4受容体由来活性化ペプチドに関する。このCD4受容体由来活性化ペプチドは、共有結合によって有機分子に結合可能であり、その結果、抗ウイルス活性を有する可能性のある種々の誘導体を生じうる。本発明はまた、前記CD4受容体由来ペプチドと、有機分子(好ましくはGPR1ペプチド又は多価アニオン)とを含有する複合分子に関する。このような複合分子は、抗ウイルス治療、特にAIDSの治療に用いることができる。本発明はさらに、CD4受容体由来活性化ペプチドの製法並びに複合分子の製法に関する。

Description

本発明は、CD4受容体由来活性化ペプチドに関する。前記CD4受容体由来活性化ペプチドは、共有結合によって有機分子に結合可能であり、その結果、抗ウイルス活性を有する可能性のある各種誘導体を生ずる。本発明はまた、前記CD4受容体由来ペプチドと、有機分子、好ましくはGPR1ペプチド又は多価アニオン、とからなる複合分子に関する。このような複合分子は、抗ウイルス治療、特にAIDSの治療に用いることができる。本発明はさらに、CD4受容体由来活性化ペプチドの製法並びに複合分子の製法に関する。
核酸系逆転写酵素阻害剤(NRTI)、非核酸系逆転写酵素阻害剤(NNRTI)及び/又はプロテアーゼ阻害剤(PI)を組み合わせた三剤併用療法は、HIVの血清陽性患者の多くにおいて、ウイルス量を検出限界以下に減少させる。この効果によって、HIV感染に起因する死亡数が実質的に減少する。残念ながら、患者の80%に抗ウイルス剤に対する耐性を有する遺伝子型が認められ、更に憂慮すべきことに、ウイルス集団の45.5%がNRTI/PI併用療法に耐性を有し、また、26%が抗HIV剤三剤併用療法に対して耐性を有している(非特許文献1参照)。この報告はとりわけ憂慮すべきものである。というのは、三剤併用療法による長期治療を受けている患者の70%に副作用(脂肪萎縮症、脂肪異栄養症、高トリグリセリド血症、高コレステロール血症、神経障害等)が認められるが、これらの副作用はコンプライアンスの低下をもたらし、また、薬剤耐性を誘導しやすい「突然の」治療中止という結果になる。従って、現在多くの有効薬剤が市販されているにも拘わらず、より副作用が少なく且つ交差耐性を伴わない、より穏やかな治療形態の開発が優先事項である。このことを考慮に入れると、逆転写やタンパク質分解以外のHIVの複製過程をターゲットとすることが不可欠となる。
CXCR4及びCCR5というコレセプター(補助受容体)の発見(非特許文献2参照)は、宿主細胞への感染機序を解明するための道を開いた。まず、HIVの糖タンパクgp120と標的細胞のCD4受容体との相互作用によって、HIVが細胞表面に付着する。次に、gp120において構造変化が起こり、予めマスクされたCD4i(CD4誘発性エピトープ)と呼ばれるエピトープ(抗原決定基)とコレセプター結合部位の一部とが露出する。gp120/コレセプター相互作用は、さらに別の構造変化を引き起こし、gp41が露出し、その結果、膜融合プロセスが開始する。この機序が解明されたことにより新しいタイプの薬剤の開発が可能となった。これらの薬剤は、gp120/CD4相互作用(ブリストール・マイヤーズ・スクイブ社のBMS−488043、臨床第IIa相)又はgp120/CCR5相互作用(シュリング・プラウ社のSCH−D及びファイザー社のUK−427、657、第III相、2004−05及びグラクソ・スミスクライン社のGSK GW873140/AK602、第I相)のいずれかを阻害するか、又は、gp41に結合することにより膜融合フェーズを阻害する(ロシュ社のT20、Fuzeon(登録商標))。
これらの極めて明確な結果から、HIVの細胞への侵入の各段階のいずれかを阻害するためのアプローチは互いに関連しているということが判る。しかしながら、現在臨床的に開発されているgp120/コレセプター相互作用の阻害剤のうち、CCR5との相互作用に対する阻害剤だけが研究されてきた。CXCR4へ結合する化合物の開発は中止された。例えばAMD8664が挙げられるが、この化合物は、その作用機序に関連して心血管系の副作用を引き起こしてしまう(非特許文献3参照)。gp120/CXCR4相互作用を阻害する治療法が存在しないがために、CCR5をターゲットとした治療が結果的に失敗する可能性がある。というのは、CCR5をターゲットとした治療が、ウイルス集団のX4指向性(CXCR4を介したHIV感染)への変化を惹起し、それに伴い、多くの場合CD4陽性Tリンパ球の消耗が促進されてしまうからである。興味深いことに、コレセプター結合部位は、HIV−1、HIV−2及びSIVにおいて高度に保護されているが(非特許文献4、5参照)、これを治療上のターゲットとした研究はあまり行われていないようである。この結合部位は、gp120がCD4に結合して初めて露出する。このことが、結合部位に対する分子レベルでの取り組みを困難にしている。
本発明は、保護されているコレセプター結合部位とV3ループとに結合可能な化合物を化学的合成によって調製することにより、前記問題を解決することを提案する。このような化合物は、HIV株の種類の種類を問わず、gp120/CD4相互作用及びgp120/コレセプター相互作用を阻害する活性を概ね有しているはずである。
ヘパリン(HP)や硫酸デキストラン(DS)等のある種の多価アニオン類(但しコンドロイチン硫酸(CS)は除く)が、HIVによる細胞感染を阻害する機能を有することは長年にわたって知られてきた(非特許文献6参照)。それにもかかわらず、これらの多価アニオン類は抗凝固作用を有するために(非特許文献7参照)、臨床的には用いられていない。この阻害の分子レベルでの機序が、多価アニオンとV3ループとの相互作用に結びつくことが近年判明した(非特許文献8参照)。
さらに、様々な研究で、HIVの標的細胞の表面に発現するCD4とHIVとの相互作用を阻害するための可溶型CD4の利用が探求されている。しかし、この解決手法は、ウイルスへの結合の際に、可溶型CD4がCD4iエピトープを露出させ、コレセプターのCCR5又はCXCR4とウイルスとの相互作用を促進し、これが場合によっては感染を増大させるため、効果的ではないことが分かった(非特許文献9参照)。
特許文献1には、多価アニオンと接触すると、CD4受容体由来ペプチドが抗HIV活性を示すようになることが記載されている。この文献では特に、ペプチドと多価アニオンとが結合してなる化合物は、ナジャン エス(Najjam S)等の論文(非特許文献10参照)(実施例1−1参照)に記載の方法によって調製することが推奨されている。
本発明において、本発明者等はCD4受容体由来の活性化ペプチド類を得た。これらの活性化ペプチドは、CD4受容体由来ペプチド(miniCD4)と共に抗HIV作用において役割を果たす可能性のある多価アニオンやその他の有機分子に、直接結合及び共有結合により容易に結合する。この活性化には、未変性(天然型)のペプチドへの特定のアミノ酸残基の挿入が必要である。特に、本発明者等は、CD4受容体由来ペプチドの配列においてアミノ酸リシン残基がただ一つ存在することが、本発明の活性化ペプチドを得るために重要であることを見出した。さらに、この唯一のアミノ酸リジン残基は、CD4受容体由来ペプチドの配列中、ごく限られた位置に挿入されるべきものである。アミノ酸リジン残基をただ一つ特定の位置に有するminiCD4ペプチドを構築すれば、所望の機能をminiCD4に選択的且つ直接的に導入することが可能になる。
従って、本発明は、抗ウイルス活性を有する可能性のある各種誘導体の製造を可能にする、活性化化合物を提供する。これらの誘導体は複合分子からなり、複合分子は、多価アニオンなどの有機分子にリンカーを介して特異的に結合したCD4ペプチドを含有する。
このアプローチは、細胞に対するウイルスの付着を阻害するにあたり、治療上有利である。というのは、このアプローチは細胞自体ではなくウイルスを直接標的としているからである。そのため、コレセプターに結合する薬剤に見られる細胞レベルでの副作用が、一見したところ認められない。さらに、各種ウイルスの指向性に関与する部位が高度に保護されていることを考慮すると、本発明の化合物は各種ウイルス分離株のgp120と相互作用するはずである。また、耐性が全く生じないとの誤解を生むおそれがあるが、この新しいタイプの化合物は、耐性が生じにくいはずである。実際に、CD4への結合活性を維持するためには、gp120のCD4結合部位は変化することなく保存される必要がある。このことは、前記コレセプターと相互作用する際の多価アニオンへの結合に関与する塩基性残基においても同様である。これら二つの部位のうちの一方に変異が起きると、ウイルスの機能が低下する。本発明によれば、このような化合物が全く合成的な手法で得られ、それにより、前記化合物が、大量、均一、且つ完全に明確な製法で得られることとなった。この化合物を得るための結合方法は、簡単且つ迅速に行え、且つ定量的である。
本発明の第一の態様は、CD4受容体由来活性化ペプチドの製法に関する。この製法において、該ペプチドは、活性化されると共有結合によって有機分子に結合可能であり、且つ、前記CD4受容体由来ペプチドは、下記一般配列(I):
Xaa−P1−Lys−Cys−P2−Cys−P3−Cys−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cys−Xaa−Cys−Xaa−Xaa,(I)
(式中:
P1は3〜6個のアミノ酸残基を表し、
P2は2〜4個のアミノ酸残基を表し、
P3は6〜10個のアミノ酸残基を表し、
XaaはN−アセチルシステイン(Ac−Cys)又はチオプロピオン酸(TPA)を表し、
XaaはAla又はGlnを表し、
XaaはGly、(D)Asp又はSerを表し、
XaaはSer、His又はAsnを表し、
Xaaはビフェニルアラニン(Bip)、フェニルアラニン又は[β]−ナフチルアラニンを表し、
XaaはThr又はAlaを表し、及び
XaaはGly、Val又はLeuを表し、
Xaaは−NH又は−OHを表し、
P1、P2及びP3のアミノ酸残基は天然でも非天然でも、同一でも異なっていてもよく、P1、P2及びP3の残基はいずれもLys残基とは異なり、P1、P2及びP3は共通の配列を有していてもよい)を有しており、
前記製法は、一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドを、二つの反応性官能基を有する二価性化合物(但し二つの官能基のうち少なくとも一方は、一般配列(I)のアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成可能である)と接触させる工程を含むことを特徴とする。
P3は、少なくとも1種の塩基性アミノ酸を含有することが好ましく、該塩基性アミノ酸は、さらに好ましくはアルギニンである。CD4受容体フラグメントのこの部分に存在する塩基性アミノ酸残基が、CD4受容体のgp120タンパク質への結合に寄与する。従って、本発明においては、少なくとも1種の塩基性アミノ酸、より望ましくはアルギニンをP3内へ導入することが好ましい。これによりP3において塩基性を示す電荷が保持される。この塩基性電荷は、pH7〜8における誘導では反応性を示さないが、miniCD4ペプチドがgp120タンパク質に結合する際には有効に作用することが判明している。
本願において、用語「miniCD4ペプチド」、「CD4ペプチド」及び「miniCD4」は、前記に定義した一般配列(I)を有するCD4受容体由来ペプチドを示すために用いられ、いずれも同義である。
本発明においては、CD4受容体由来ペプチドが、一般配列(I)中の特定の位置に唯一のアミノ酸リシン残基(Lys)を含有する必要がある。
一般配列(I)中に複数のCys残基が存在することによって、miniCD4ペプチドの折り返しに必要な三本のジスルフィド架橋が形成される。
チオプロピオン酸(TPA)が一般配列(I)のペプチドのN末端部に存在すると、N末端におけるアミン基の存在に起因する(立体)障害が軽減される。
従って、好ましい実施態様によれば、一般配列(I)におけるXaaがTPAを表す。
一般配列(I)において、XaaはBip、Phe又は[β]−ナフチルアラニンを表す。ビフェニルアラニンは、CD4受容体のPhe-43残基が収容されている空洞部における糖タンパクgp120との接触率を高める。ところが、XaaがPheである場合の本発明のminiCD4ペプチドは、よりCD4に類似している。このことは、miniCD4/gp120複合体の構造解析により明らかになった(ファン シーシー 他(Huang CC et al.,)著,ストラクチャー( Structure)誌,2005年5月第13巻第5号;755-68頁)。
従って、他の好ましい実施態様において、XaaはPheを表す。
一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドは、αらせん構造及びそれに続くβシート構造を有している。アミノ酸Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cys−Xaa−Cys−Xaaは、主にgp120への結合に関与している。これらのペプチドは、sCD4(可溶型CD4)のCI50(gp120に対する親和性)と同様のCI50を有している。
一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドは、例えばFmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)固相ペプチド合成法("Fmoc solid phase peptide synthesis, a practical approach", W.C. Chan及びP.D. White編, オクスフォード大学出版局, 2000年)など従来の固相化学合成法及び/又は遺伝的組換えによって調製できる。
好ましくは、一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドの配列は、配列番号1及び配列番号2の配列からなる群より選択される。より好ましくは、配列番号1の配列である。
本願における用語「二価性化合物」とは、二つの反応性官能基を有する化合物であって、これら二つの官能基のうち少なくとも一方は、一般配列(I)中のアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成することが可能である化合物をいう。
本発明の範囲内で使用可能な二価性化合物は、当業者であれば、二価性架橋(クロスリンカー)試薬として熟知しているものである。すなわち、本発明に係る二価性化合物は、下記のリストから選択できるが、これらに限定されるものではない:NHS−PEOn−マレイミド(式中、nは2〜24、好ましくはnは2、4、8又は12)、SMPT(4−スクシニミジルオキシカルボニル−メチル−α−[2−ピリジルジチオ]トルエン)、スルホ−LC−SMPT(4−スルホスクシニミジル−6−メチル−α−(2−ピリジルジチオ)トルアミド]ヘキサノエート))、スルホ−KMUS(N−[κ−マレイミドウンデカノイルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、LC−SMCC(スクシニミジル−4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシ−[6−アミドカプロエート])、KMUA(N−κ−マレイミドウンデカン酸)、スルホ−LC−SPDP(スルホスクシニミジル6−(3'−[2−ピリジルジチオ]−プロピオンアミド)ヘキサノエート)、LC−SPDP(スクシニミジル6−(3−[2−ピリジルジチオ]−プロピオンアミド)ヘキサノエート)、SMPB(スクシニミジル4−[p−マレイミドフェニル]ブチレート)、スルホ−SMPB(スルホスクシニミジル4−[p−マレイミドフェニル]ブチレート)、スルホ−SIAB(N−スルホスクシニミジル[4−ヨードアセチル]アミノベンゾエート)、SIAB(N−スクシニミジル[4−ヨードアセチル]アミノベンゾエート)、スルホ−EMCS([N−ε−マレイミドカプロイルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、EMCA(N−ε−マレイミドカプロン酸)、EMCS([N−ε−マレイミドカプロイルオキシ]スクシンイミドエステル)、SMCC(スクシニミジル4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシレート)、スルホ−SMCC(スルホスクシニミジル4−[N−マレイミドメチル]シクロヘキサン−1−カルボキシレート)、MBS(m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスクシンイミドエステル)、スルホ−MBS(m−マレイミドベンゾイル−N−ヒドロキシスルホスクシンイミドエステル)、GMBS(N−[γ−マレイミドブチリルオキシ]スクシンイミドエステル)、スルホ−GMBS(N−[γ−マレイミドブチリルオキシ]スルホスクシンイミドエステル)、SPDP(N−スクシニミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート)、SBAP(スクシニミジル3−[ブロモアセトアミド]プロピオネート)、BMPS(N−[[β]−マレイミドプロピルオキシ]スクシンイミドエステル)、BMPA(N−[β]−マレイミドプロピオン酸)、AMAS(N−(α−マレイミドアセトキシ)スクシンイミドエステル)、SIA(N−スクシニミジルヨードアセテート)、SMPH(スクシニミジル−6−[β−マレイミドプロピオンアミド]ヘキサノエート)、SATA(N−スクシニミジル−S−アセチルチオアセテート)、SATP(N−スクシニミジル−S−アセチルチオプロピオネート)。
本発明において、n=2であるNHS−PEO−マレイミドを、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ジエチレングリコール]エステルと称する場合がある。n=4であるNHS−PEO−マレイミドを、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−テトラエチレングリコール]エステルと称する場合がある。n=8であるNHS−PEO−マレイミドを、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−オクタエチレングリコール]エステルと称する場合がある。n=12であるNHS−PEO−マレイミドを、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ドデカエチレングリコール]エステルと称する場合がある。
一般配列(I)に示されたアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成可能な官能基は、いずれの活性エステル基であってもよい。
好ましくは、一般配列(I)に示されたアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成可能な官能基は、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(NHS)活性基である。
さらに好ましくは、二価性化合物の二つの反応性官能基は互いに異なり(ヘテロ二官能基)、且つ前記二つの官能基の一方がNHS活性基である。
特に好ましい好ましい実施態様によれば、二価性化合物がスクシニミジル−6−[β−マレイミドプロピオンアミド]ヘキサノエート(SMPH)である。
SMPHの分子構造は下記の式(1)に示した通りである。
Figure 2009545626
他の特に好ましい実施態様によれば、二価性化合物が、N−スクシニミジル−S−アセチルチオアセテート(SATA)及びN−スクシニミジル−S−アセチルチオプロピオネート(SATP)からなる群より選択される。
SATAの分子構造は下記の式(2)に示す通りである:
Figure 2009545626
SATPの分子構造は下記の式(3)に示す通りである:
Figure 2009545626
さらに他の好ましい実施態様によれば、二価性化合物が、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ジエチレングリコール]エステル(NHS−PEO−マレイミドとも称する)、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−テトラエチレングリコール]エステル(NHS−PEO−マレイミドとも称する)、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−オクタエチレングリコール]エステル(NHS−PEO−マレイミドとも称する)、スクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ドデカエチレングリコール]エステル(NHS−PEO12−マレイミドとも称する)である。より好ましくは、二価性化合物がNHS−PEO−マレイミドである。
NHS−PEO−マレイミドの分子構造は下記の式(4)に示す通りである:
Figure 2009545626
これらの二価性化合物は、ピアス(PIERCE;米国イリノイ州、ロックフォード)社から入手できる。
また好ましくは、本発明の活性化ペプチドの製法が、一般配列(I)(但し、XaaはTPAを表す)のCD4受容体由来ペプチドの調製のための予備工程を含み、前記予備工程において、下記一般配列(II):
P1−Lys−Cys−P2−Cys−P3−Cys−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cys−Xaa−Cys−Xaa−Xaa,(II)
(式中P1〜P3及びXaa〜Xaaは一般配列(I)に定義したとおりである)、で表されるCD4受容体由来ペプチドをN−スクシニミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)と接触させ、該一般配列(II)のCD4受容体由来ペプチドのN末端にTPAを導入する。
SPDPの分子構造は下記の式(5)に示す通りである:
Figure 2009545626
第二の態様によれば、本発明は、一般配列(I)を含むか又は一般配列(I)からなるCD4受容体由来活性化ペプチドに関し、前記アミノ酸Lys残基が、有機分子に共有結合可能な反応性官能基(以下、活性基という)を備えた化合物と、有利にはアミン結合によって、結合するものであることを特徴とする。
共有結合によって有機分子に結合可能な活性基の例として、下記のものが挙げられる:マレイミド、ブロモアセチル、S−S−ピリジニウム。miniCD4が、保護されたチオール基(例えばチオアセチル)で活性化されている場合、例えばマレイミド基を有する有機分子へ結合させることができる。多糖類(又は多価アニオン)にチオール基又はチオアセチル基を官能基として導入すると問題が生じる場合に、上記手法を用いることができる。この手法を「逆結合」という。
好ましくは、有機分子に共有結合可能な活性基はマレイミド基である。
二価性化合物としてSMPHを用いることによって、SMPHのCD4受容体由来ペプチドと共有結合する一方の官能基に対する他方の官能基からなる前記有機分子に共有結合可能な活性基としてマレイミドを有する本発明の活性化ペプチドが得られる。この有機分子に共有結合可能な活性基が二価性化合物等を介して結合されたCD4受容体由来ペプチドが活性化ペプチドである。この活性基としてマレイミド基を有する活性化ペプチドの分子構造は下記の式(6)に示す通りである:
Figure 2009545626
本願において、用語「SMPH活性化miniCD4ペプチド」とは、本発明の活性化ペプチドであって、そのアミノ酸Lys残基が、SMPH由来のリンカーを介して(SMPHの一方の反応性官能基との)、共有結合、望ましくはアミン結合によって、マレイミド活性基と結合している活性化ペプチドをいう。
他の有利な実施態様によれば、本発明の活性化ペプチドは、その活性基がマレイミド基であり、二価性化合物としてNHS−PEO−マレイミドを用いたものである。その分子構造は下記の式(7)に示す通りである:
Figure 2009545626
本願において、用語「PEOリンカー介在マレイミド活性化miniCD4ペプチド」とは、本発明の活性化ペプチドであって、そのアミノ酸Lys残基が、PEOリンカーを介して、リンカーの二つの反応性官能基の家の一方との共有結合、望ましくはアミン結合によって、リンカーの他方の反応性官能基であるマレイミド活性基に結合している活性化ペプチドをいう。
他の好ましい実施態様によれば、活性基がチオアセチル基である。
例えば、二価性化合物としてSATAを用いることによって、活性基としてチオアセチル基を有する本発明の活性化ペプチドが得られる。この活性化ペプチドの分子構造は下記の式(8)に示す通りである:
Figure 2009545626
同様に、二価性化合物としてSATPを用いることによって、活性基としてチオアセチル基を有する本発明の活性化ペプチドが得られ、該活性化ペプチドの分子構造は下記の式(9)に示す通りである:
Figure 2009545626
前記チオアセチル基は、保護された形態のチオール基である。チオール基の脱保護のために、例えばヒドロキシルアミンが用いられる。この工程は、有機分子によるマレイミド基への結合と同様に行うことができる。
本願において、用語「SATA活性化miniCD4ペプチド」及び「SATP活性化miniCD4ペプチド」とは、本発明の活性化ペプチドであって、そのアミノ酸Lys残基が、SATA又はSATP由来リンカーを介して、リンカーの一方の反応性官能基との共有結合、望ましくはアミン結合によって、活性基として保護されたチオール基(例えばチオアセチル)に結合している活性化ペプチドをいう。
第三の態様によれば、本発明は、有機分子と、該有機分子に共有結合により結合したCD4受容体由来活性化ペプチドとを含有する複合分子の製法に関する。該CD4受容体由来ペプチドは、上記に定義した一般配列(I)を有し又は一般配列(I)からなり、この製法は、上記に定義された本発明の活性化ペプチドと有機分子とを接触させる工程を含む。前記CD4受容体由来活性化ペプチドは、上記に定義された一般配列(I)を有しているが、そのアミノ酸Lys残基は、共有結合、望ましくはアミン結合によって、有機分子に共有結合可能な活性基を有する化合物に結合している。
ある実施態様によれば、活性基がマレイミド基であり、且つ、有機分子がチオール又はチオアセチル基を有している。
好ましくは、チオール基を有する有機分子がGPR1(Gタンパク質共役受容体1)ペプチドであって、該GPR1ペプチドの配列が、配列番号3及び配列番号4の配列からなる群より選択される。より好ましくは配列番号3の配列である。
配列番号3及び配列番号4の配列を含むGPR1ペプチドは、プロテインGに結合した受容体の細胞外N末端領域に由来する合成ペプチドGPR1である(ジンノ-オウエ 他(Jinno-Oue et al.,)著,「ジャーナルオブバイオロジカル・ケミストリー( J Biol chem), 2005年9月2日,第280巻第35号;30924-34頁、再版2005年5月26日)。
また好ましくは、チオール基を有する有機分子が、酸性アミノ酸残基(アスパラギン酸、グルタミン酸など)を必須成分として有するペプチド類、リン酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類及び硫酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類からなる群より選択される。
また好ましくは、チオール基を有する有機分子が、チオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンである。
本発明において、多価アニオン又は多糖類は、ヘパリン、ヘパラン硫酸、及びヘパリン並びにヘパラン硫酸に等価な多価アニオンからなる群より好適に選択されうる。例えば、硫酸デキストラン(商品名;上野製薬株式会社)、カードラン硫酸(商品名;味の素株式会社)、ナフタレン−2スルホネートポリマー(商品名;プロセプト社)、ペントサンポリスルフェート(商品名;ベーカーノートンファーマシュウティカルズ社;ヘキスト社)又はレゾベン(resobene)(商品名)が挙げられる。
多価アニオンはあまり長すぎないことが好ましい。何故なら、そのように長い多価アニオンは、本発明では望まれない抗凝固活性を持ち得、様々なタンパク質、特にトロンビン又はアンチトロンビンIIIとの非特異的結合を形成しうるからである。その長さは以下に定める重合度を有するヘパリン鎖と同様であるのが好ましい。多価アニオンは好ましくは二糖類当たり少なくとも二つのアニオン基を有する。
本発明によれば、多価アニオンがヘパリン又はヘパラン硫酸である場合、その重合度dpは好ましくは10〜24、有利には12〜24、さらに望ましくは16〜22である。本発明によれば、ヘパリン、ヘパラン硫酸、若しくはヘパリン又はヘパラン硫酸に等価な多価アニオンは、12〜20、例えば15〜17の重合度dpを有し得る。
例えば、ヘパリンドデカサッカライド(HP12)が挙げられる。
ある実施態様によれば、前記チオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンが、ヘパリン及びヘパラン硫酸からなる群より選ばれるとともに、10〜24の重合度dpを有する。
他の実施態様によれば、活性基がチオアセチル基であり、且つ、有機分子がマレイミド基又はハロゲン基を有する。
本発明によれば、多価アニオンは、酵素的方法、例えばヘパリナーゼによって、又は化学的方法、例えば亜硝酸によって、ヘパリン又はヘパラン硫酸を部分脱重合させることによって調製できる。それらが化学的に得られる場合、ヘパラン類とは、N硫酸化又はNアセチル化グルコサミン、又は、サルフェート基を可変割合に有する、ウロン酸(グルクロン酸又はイズロン酸)に結合したN位が非置換のグルコサミンが存在することで定義されうる。これらのオリゴ糖の構造的な類似体は化学合成法によって得ることができる。
組換え型化合物又は天然由来の化合物を複合化する方法に比べ、上記のような合成的アプローチは多くの効果をもたらす。治療上の用途においては合成化合物が常に好ましい。何故なら、その構造が完全に明確に定まることに加え、病原体による汚染を防ぐことができるからである。特にHPフラグメントの場合、プリオンタンパク質による汚染を防ぐことができる。さらに、合成HPフラグメントは、その天然型に比べ遙かに均一である。例えば、合成HP12は、ヘパリンの抗トロンビン活性の原因となる3−O−スルフェート基を全く有さない。
本発明のCD4受容体由来活性化ペプチド及び複合分子の製法において、その操作条件は当業者にとって公知であり、また、必要に応じて修正できる。
第四の態様によれば、本発明は複合分子に関する。前記複合分子は、有機分子と、該有機分子に結合したCD4受容体由来ペプチドとを含有し、前記CD4受容体由来ペプチドは、上記一般配列(I)を有するか又は一般配列(I)からなり、前記CD4受容体由来ペプチドと前記有機分子とがリンカーによって互いに結合するとともに、一般配列(I)のアミノ酸Lys残基が前記リンカーとアミノ結合を形成している。
本発明はまた、本発明の複合分子の製法によって得られる複合分子に関する。前記複合分子は、有機分子と、該有機分子に結合したCD4受容体由来ペプチドとを含有し、前記CD4受容体由来ペプチドが上記一般配列(I)を有するか又は一般配列(I)からなる。
本願において、用語「リンカー」とは、本発明のminiCD4ペプチドを有機分子に結合させる任意の媒介物をいう。該リンカーは、用いる二価性化合物によって異なる。
好ましくは、本発明の複合分子において、CD4受容体由来ペプチドの配列が、一般配列(I)(好ましくは配列番号1の配列)を含むか又は前記配列からなるとともに、チオール基を有する有機分子がGPR1ペプチドであって、前記GPR1ペプチドの配列が、配列番号3及び配列番号4の配列からなる群より選択される配列、有利には配列番号3の配列である。
本発明によれば、一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドにGPR1ペプチドが結合することによって得られる複合体は、HIV糖タンパクgp120に結合可能であり、同時に、HIVのCD4への結合並びにCXCR4及びCCR5コレセプターへの結合を阻害しうる。
配列番号3及び配列番号4の配列を含むGPR1ペプチドと、それに結合した一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドとを含有する複合分子の分子構造は、SMPHを結合に用いた場合、下記の式(10)に示す通りである。
Figure 2009545626
また好ましくは、本発明の複合分子において、CD4受容体由来ペプチドの配列が、一般配列(I)(好ましくは配列番号1の配列)を含むか又は前記配列からなるとともに、チオール基を有する有機分子が、チオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンである。
チオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンと、それに結合した一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドとを含有する複合分子の分子構造は、SMPHを結合に用いた場合、下記の式(11)に示す通りである。
Figure 2009545626
NHS−PEO−マレイミドを二価性化合物として用いた場合には、複合分子の分子構造は下記の式(12)に示す通りとなる。
Figure 2009545626
好ましくは、チオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンが、ヘパリン及びヘパラン硫酸からなる群より選択され、且つ、その重合度dpが10〜24である。
他の実施態様によれば、本発明の複合分子は、一般配列(I)(好ましくは配列番号1の配列)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来ペプチドと、マレイミド基又はハロゲン基を有する有機分子とを含有する。
例えば、マレイミド基を有する有機分子と、それに結合した一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドとを含有する複合分子の分子構造は、SATAを結合に用いた場合、下記の式(13)に示す通りである。
Figure 2009545626
本発明において、上記複合分子はリンカーを含むが、リンカーの長さは用いた二価性化合物により異なる。
他の実施態様によれば、本発明の複合分子は、CD4受容体由来ペプチドと、チオール基を有する有機分子とを含み、前記CD4受容体由来ペプチドが、一般配列(I)(好ましくは配列番号1の配列)を含むか又は前記配列からなり、前記チオール基を有する有機分子が、酸性アミノ酸残基(アスパラギン酸、グルタミン酸など)を必須成分として有するペプチド類、リン酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類及び硫酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類からなる群より選択される。
本発明はまた、チオール基又はチオアセチル基を有する有機分子への共有結合による結合のための、上記一般配列(I)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来活性化ペプチドの使用に関する。但し前記CD4受容体由来活性化ペプチドにおいて、アミノ酸Lys残基がマレイミド活性基を有する化合物に共有結合(望ましくはアミン結合)によって結合している。
本発明はまた、マレイミド基又はハロゲン基を有する有機分子への共有結合による結合のための、上記一般配列(I)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来活性化ペプチドの使用に関する。但し前記CD4受容体由来活性化ペプチドにおいて、アミノ酸Lys残基が保護されたチオール活性基(例えばチオアセチル)を有する化合物に共有結合(望ましくはアミン結合)によって結合している。
本発明はまた、抗ウイルス治療用の医薬品の製造のための、上記一般配列(I)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来活性化ペプチドの使用に関する。但し前記CD4受容体由来活性化ペプチドにおいて、アミノ酸Lys残基がマレイミド活性基を有する化合物に共有結合(望ましくはアミン結合)によって結合しており、前記マレイミド活性基によって、チオール基又はチオアセチル基を有する有機分子への共有結合による結合が可能となる。
さらに本発明は、抗ウイルス治療用の医薬品の製造のための、上記一般配列(I)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来活性化ペプチドの使用に関する。但し前記CD4受容体由来活性化ペプチドにおいて、アミノ酸Lys残基が保護されたチオール活性基(例えばチオアセチル)を有する化合物に共有結合(望ましくはアミノ結合)によって結合しており、前記保護されたチオール活性基によって、マレイミド基又はハロゲン基を有する有機分子への共有結合による結合が可能となる。
好ましくは、本発明は、AIDS治療用医薬品の製造のための上記一般配列(I)を含むか又は前記配列からなるCD4受容体由来活性化ペプチドの使用に関する。但し前記CD4受容体由来活性化ペプチドにおいて、アミノ酸Lys残基がマレイミド活性基を有する化合物に共有結合(望ましくはアミン結合)によって結合しており、前記マレイミド活性基によって、チオール基又はチオアセチル基を有する有機分子への共有結合による結合が可能になる。
本発明はさらに、医薬品としての、本発明の複合分子の使用に関する。
他の態様によれば、本発明は、AIDS治療用医薬品の製造のための、本発明の複合分子の使用に関する。
本発明はまた、本発明の複合分子を使用することを特徴とする、抗ウイルス治療法、好ましくは抗AIDS治療法に関する。
好ましくは、本発明の複合分子は、一般配列(I)が配列番号1の配列であり、チオール基を有する有機分子がGPR1ペプチドであり、前記GPR1ペプチドの配列が配列番号3及び配列番号4の配列からなる群より選ばれた配列、有利には配列番号3の配列、である複合分子である。
また好ましくは、本発明の複合分子は、一般配列(I)が配列番号1であり、チオール基を有する有機分子が、酸性アミノ酸残基(アスパラギン酸、グルタミン酸など)を必須成分として有するペプチド類、リン酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類及び硫酸化可能アミノ酸残基(Ser、Thr、Tyrなど)を必須成分として有するペプチド類からなる群より選択される、複合分子である。
また好ましくは、本発明の複合分子は、一般配列(I)が配列番号1の配列であり、チオール基を有する有機分子がチオール基又はチオアセチル基を有する変性多価アニオンである、複合分子である。
上記種々の実施態様は、本発明の種々の態様にそれぞれ適用される。
以下実施例及び図面により本発明を説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
国際公開第03/089000号パンフレット
タマレ、他(Tamalet et al.,)著,「エイズ(AIDS.)」,2003年11月7日第17巻第16号;2383-8頁 ブローダー シーシー アンド コールマン アールジー(Broder CC & Collman RG)著,「ジャーナル オブ ロイコック・バイオロジー( J Leukoc Biol.)」,1997年7月,第62巻第1号;20-9頁レビュー ゲイオ ゼット アンド メッツ ダブリュエイ(Gao Z & Metz WA)著、2003年9月,第103巻第9号;3733-52頁 リッツート シーディー 他(Rizzuto CD et al.,)著,1998年6月19日,第280号第5371巻;1949-53頁 コン ピーディー 他(Kwong PD et al.,)著,「ネイチャー( Nature)」,1998年6月18日,第393巻第6686号;:648-59 エステ ジェイエィ 他(Este JA et al.,)著,「モル・ファーマコロジー( Mol Pharmacol)」,1997年7月18日,第52巻第1号:98-104頁 フレクスナー シー 他(Flexner C et al.,)著,「アンチマイクロ・エージェント・ケモサー(Antimicrob agents Chemother)」,1991年12月,第35巻第12号;2544-50頁 モーラード エム 他(Moulard M et al.,)著,「ジャーナルオブビロロジー( J Virol.)」,2000年2月,第74巻第4号;1948-60頁 シェンテン デー 他(Schenten D. et al.,)著,1999年「ジャーナルオブビロロジー( J Virol)」第73巻;5373-80頁 ナジャン エス 他(Najjam S. et al.,)著,「サイトカイン(Cytokine)」,1997年第9巻第12号;1013-1022頁
SMPH又はSATA/SATPによって活性化されたCD4受容体由来ペプチド(miniCD4)の合成、及びminiCD4−GPR1複合分子の合成を示す図である。 miniCD4−GPR1複合分子の最終HPLC溶出曲線である。 miniCD4−GPR1複合分子の質量スペクトルである。 SATP活性化miniCD4ペプチドの最終HPLC溶出曲線である。 SATP活性化miniCD4ペプチドの質量スペクトルである。 SMPH活性化miniCD4ペプチドの最終HPLC溶出曲線である。 SMPH活性化miniCD4ペプチドの質量スペクトルである。 PEOリンカー介在マレイミド活性化miniCD4ペプチドの合成を示す図である。 miniCD4とgp120との相互作用を示す図である。 マレイミド誘導体及びminiCD4−PEOのHPLCクロマトグラフィー分析を示す図である。 得られたマレイミド誘導体の質量を示す質量スペクトルである(3205.3938)。
図1:CD4受容体由来ペプチド(miniCD4)のSMPH又はSATA/SATPによる活性化(CD4受容体由来活性化ペプチドの合成)、及びminiCD4−GPR1複合分子の合成を示す図である。
図2:miniCD4−GPR1複合分子の最終HPLC溶出曲線である。

ε ds 50μl TFA/CH3CN 35%;注入量10μl ds 35-55
サンプル名:GPR1−mCD4

表面積率(%):
ソート:シグナルによる
濃縮率:1.0000
希釈率:1.0000
内部標準に基づき濃縮率及び希釈率を用いる
シグナル1:DADI A, Sig=230.4 Ref=off
Figure 2009545626
改良型積算計を用いて結果を得た。
図3:miniCD4−GPR1複合分子の質量スペクトルである。
−Q1多チャンネル分析(MCA)(13スキャン)のための一連の多価イオンスペクトル高質量算出のデータ3:FBX15899−56/InfMS−/b/14/12/05より
高質量の算出基準
エージェント:、質量:1.0079、電荷:1、エージェント:ロスト
電荷計算における許容差:0.1000
質量計算間許容差:20.000
Figure 2009545626
最終質量計算値:6537.26
標準偏差:0.54
図4:SATP活性化miniCD4ペプチドの最終HPLC溶出曲線である。

20分間において25−45
サンプル名:FBX13082−168−2

表面積率(%):
ソート:シグナルによる
濃縮率:1.0000
希釈率:1.0000
内部標準に基づき濃縮率及び希釈率を用いる
シグナル1:DADI A、Sig=230.4 Ref=off
Figure 2009545626
改良型積算計を用いて結果を得た。
図5:SATP活性化miniCD4ペプチドの質量スペクトルである。

+Q1 MCA(10スキャン)のための高質量算出のデータ:FBX13082−186−2/Infpo/c/29/07/05より

高質量の算出基準
エージェント:、質量:1.0079、電荷:1、エージェント:ゲイン
電荷計算における許容差:0.1000
質量計算間許容差:20.000
Figure 2009545626
最終質量計算値:3027.31
標準偏差:0.41
図6:SMPH活性化miniCD4ペプチドの最終HPLC溶出曲線である。

約2mg/ml
注入量5μl ds 25−45
サンプル名:FBX13082−190

表面積率(%):
ソート:シグナルによる
濃縮率:1.0000
希釈率:1.0000
内部標準に基づき濃縮率及び希釈率を用いる
シグナル1:DADI A、Sig=230.4 Ref=off
Figure 2009545626
改良型積算計を用いて結果を得た。
図7:SMPH活性化miniCD4ペプチドの質量スペクトルである。

+Q1 MCA(10スキャン)のための高質量算出のデータ:FBX13082−190/InfMSpo/c/03/08/05より

高質量の算出基準
エージェント:、質量:1.0079、電荷:1、エージェント:ゲイン
電荷計算における許容差:0.1000
質量計算間許容差:20.000
Figure 2009545626
最終質量計算値:3160.83
標準偏差:0.29
図8:PEOリンカー介在マレイミド活性化miniCD4ペプチドの合成を示す図である。
図9:miniCD4とgp120との相互作用を示す図である。
合成miniCD4のgp120に対する親和性をバイアコア社(Biacore)のシステムを用いて測定した。その結果から、本発明者等が「デザイン」した単一のリジンを有するminiCD4が、CD4タンパク質の機能的類似体であることが確認された。
図10:マレイミド誘導体及びminiCD4−PEOのHPLCクロマトグラフィー分析を示す図である。但し後者は、本明細書の実施例Vに述べるように、最終純度77%で得られたものである。
図11:得られた誘導体の質量を示す質量スペクトルである(3205.3938)。
本発明の第1の実施例として、CD4受容体由来ペプチド(miniCD4)を活性化し、該活性化ペプチドを用いて本発明の複合分子を得る合成法の一例を以下に示す。まず、従来の合成法として、国際公開番号WO03/089000(Najjam S et al., Cytokine 1997, 9(12):1013-1022 )に記載の、miniCD4と多価アニオンとの結合方法による合成法を以下の流れ図に示す。
Figure 2009545626
これに対して、本発明の結合方法による合成法は以下の流れ図に示す通りである。
Figure 2009545626
上記流れ図に示した方法によって、マレイミド基導入によりminiCD4の活性化を行えば、遊離チオール基(SH)又は保護されたチオール基(チオアセチルなど)を有する任意の化合物と結合することが可能となる。さらに、この活性化miniCD4を用いれば、ヘパリン(又はその他の任意の多糖類)に予めチオール基が導入されてさえいれば、miniCD4とヘパリンとが共有結合した複合分子を得ることができる。
本発明の第2の実施例として、SMPH活性化miniCD4又はSATP活性化miniCD4を化学合成で得る工程を以下に示す。
2−1:miniCD4の合成
前記Fmoc(9−フルオレニルメチルオキシカルボニル)固相ペプチド合成法("Fmoc solid phase peptide synthesis, a practical approach", W.C. Chan及びP.D. White 編、オクスフォード大学出版局、2000年)に準じて、アプライド・バイオシステムズ社(Applied Biosystems)製433型ペプチド合成装置を用いて、miniCD4ペプチドを合成した。0.1ミリモルのアミド−Fmoc樹脂を出発物質とし、10当量のアミノ酸を結合させて、ペプチド鎖を伸長させた。前記アミノ酸はFmocにより保護され、HATU(N[(ジメチルアミノ)−1H−1,2,3−トリアゾロ[4,5−b]ピリジン−1−イルメチレン]−N−メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスフェートN−オキサイド:縮合剤)/DIEA(N−N−ジイソプロピルエチルアミン)混合物により活性化されている。ペプチド−樹脂上にSPDP(1.6当量、DMF(N,N−ジメチルホルムアミド)溶液)をカップリングしてN末端にチオプロピオニル基を導入した。
TFA(トリフルオロ酢酸)/HO/EDT(エタンジチオール)/TIS(トリイソプロピルシラン)を94/2.5/2.5/1の比率で用いて切断した後、冷ジエチルエーテル中に沈殿させてペプチドを回収した。凍結乾燥後、未処理のペプチド(156mg)をジチオトレイトール(DTT)の20%酢酸溶液中で一晩還元し、逆相MPLC(中圧液体クロマトグラフィー)によって精製した。逆相MPLCは、NucleoprepC18カラム(20μm、100Å)(26×313mm))を用い、60分間、流量20ml/分(B=80%CHCN/20%TFAの0.08%水溶液;A=100%TFAの0.08%水溶液)で、B→A:30%→90%の直線勾配により行った。精製された画分を集めて凍結乾燥した。GSH(還元型グルタチオン)/GSSG(酸化型グルタチオン)処理を一晩行って、ペプチドの折返しを行った。折返し後のペプチドを、20%→80%勾配による60分間のMPLCで精製し、8.7mgのminiCD4を得た。純度(93.5%)は、逆相HPLC分析で確認した。前記逆相HPLC(高速液体クロマトグラフィー)は、ニュークレオシル(Nucleosil)カラムC18(5μm、300Å(4.6×150mm)を用いて、TFA0.08%水溶液中CHCN25%→35%の直線勾配により、流量1ml/分(保持時間=15.44分)で20分間行った。ES+MS(エレクトロスプレー質量分析、ポジティブイオンモード):2896.32±0.23;計算値:2896.49;収率:5.5%であった。
2−2:SMPHによるminiCD4の活性化
リン酸緩衝液(pH=8)中でSMPH4当量と反応させて、miniCD4のLys側鎖に活性基としてマレイミド基を導入した。反応の進み具合をHPLCで確認した。15分後に100%の結合が達成された。セミ分取ニュークレオシル(Nucleosil)C18カラム((5μm、300Å(10×250mm))を用いた逆相HPLCを、TFA0.08%水溶液中CHCN25%→45%の直線勾配で、20分間、流量6ml/分で行い目的物を精製した。SMPH活性化miniCD4の最終純度(97.7%)は、直線勾配25%→45%(保持時間=13.21分)の逆相HPLC(RP-HPLC)分析で確認した。ES+MS:3160.83±0.29;計算値:3160.78;収率:1.9mg(67%)であった。
2−3:SATPによるminiCD4の活性化
リン酸緩衝液(pH=8)中でSATP1当量と反応させて、miniCD4のLys側鎖に活性基としてチオアセチル基を導入した。反応の進み具合をHPLCで確認した。3分後に46%の結合が達成された。ニュークレオシル(Nucleosil)C18カラム(5μm、300Å(10×250mm))を用い、セミ分取逆相HPLCをTFA0.08%水溶液中CHCN20%→40%の直線勾配、20分間、流量6ml/分で行って、SATPで活性化されたminiCD4を単離した。SATP活性化miniCD4の最終純度(100%)は、直線勾配25%→45%(保持時間=13.88分)の逆相HPLC分析で確認した。ES+MS:3027.31±0.41;計算値:3027.66であった。この結合反応は上記の如く行われたが、その後、SATPを2当量直接加えることによって最適化できた。
本発明の第3の実施例として、miniCD4−GPP1ペプチドの複合分子を化学合成を行った工程を以下に示す。
3−1:GPR1ペプチドの合成
前述のminiCD4合成に関して記載した従来のFmoc固相ペプチド合成法を用いて、GPR1ペプチドを合成した。GPR1配列のC末端にCys残基を組み込み、それによりSMPH活性化miniCD4のマレイミド官能基(活性基)への特異的結合を可能にした。GPR1ペプチドの最終純度(91%)は、直線勾配20%→40%(保持時間=4.64分)の逆相HPLC分析で確認した。ES+MS:3376.44±0.49;計算値:3376.58。収率:12.9mg(5.8%)であった。
3−2:GPR1のSMPH活性化miniCD4への結合
GPR1ペプチド(1.5mg;0.4μmol)と200μlのリン酸緩衝液(pH=7.4)との混合物を、SMPH活性化miniCD4(0.95mg;0.3μmol)水溶液200μlに加えた。反応の進み具合をHPLCで確認した。15分後、SMPH活性化miniCD4に対応するピークが完全に消失した。GPR1−miniCD4ペプチドの候補物質をセミ分取逆相HPLC用ニュークレオシル(Nucleosil)C18カラム(5μm、300Å(10×250mm))を用いて単離した。単離はTFA0.08%水溶液中CHCN35%→55%の直線勾配で、20分間、流量6ml/分で行った。
GPR1−miniCD4ペプチドの最終純度(94.2%)は、直線勾配35%→55%(保持時間=12.60分)の逆相HPLC分析で確認した。
ES+MS:6537.26±0.54;計算値:6537.38。収率:1.9mg(96%)であった。
本発明の第4の実施例として、唯一のリシン残基をある特定の位置に有する一般配列(I)の選択の妥当性を検討した結果を以下に示す。
ピアス(PIERCE:米国イリノイ州、ロックフォード)社製EZ−link−NHS−(PEO)4−ビオチン試薬を用いて、Lys上に(PEO)4−ビオチンを導入したminiCD4ペプチドを合成し、唯一のリジン残基をある特定の位置に有する一般配列(I)の選択の妥当性を検討した。バイアコア(Biacore)社のシステムを用いた測定を行い、このように一般配列(I)の特定の位置にビオチン誘導体を導入してもgp120のminiCD4への結合性には影響しないことを確認した。
前記各種合成法は、最適化されたものではなかった。最適化によってより高い収率を得ることが可能であると思われる。
本発明の第5の実施例として、PEOリンカー介在によるマレイミド活性化miniCD4の化学合成を以下に示す。
図8、10及び11に示すように、miniCD4−PEO−マレイミドは、化合物miniCD4−SMPHとはリンカーのタイプが異なる。すなわち、可溶性を高めるために、より水溶性の高いポリエチレンオキサイド(PEO)リンカーを、miniCD4とマレイミド基との間に組み込んでいる。
合成:
10mgのminiCD4(分子量:2897;3.4ミリモル)を1mlの水HOに溶解した溶液を、1mlの0.1Mリン酸緩衝液(pH8)で希釈した。この溶液を20μlのDMSO(ジメチルスホキシド)に加えると白濁した。その白濁溶液に4.5mgのNHS−PEO−マレイミド(分子量:325;13.8ミリモル;4当量)を攪拌下加えた。10分後、出発原料の85%(HPLC:)がマレイミド誘導体に変換された。pH8ではマレイミド基が不安定なので、前記結合反応は、0.08%TFA水溶液の10%CHCNでキャリブレイトしたセパック(SepaK)C18カラム上に直接ロードして行った。マレイミド誘導体は50%CHCNで溶出した。凍結乾燥後、前記化合物をセミ分取カラムで精製した。収率:5.2mg(48%)、最終純度:77%であった。ES+:3205.3938(モノアイソトピック質量計算値:3205.4211)、QTOF Micro Waters MaxEnt1。
前記HPLCの条件は以下の通りである。即ち、分析:ニュークレオシル(Nucleosil)5C18カラム(300Å(4.6×150mm));TFA0.08%水溶液中直線勾配25%→45%CHCN、20分間、流量1ml/分。検出:230nm。miniCD4保持時間=10.7分;miniCD4−PEO−Mal保持時間=12.8分。また、前記セミ分取は以下の通りである。即ち、ニュークレオシル(Nucleosil)5C18カラム(300Å(10×250mm))でTFA0.08%水溶液中直線勾配25%→45%CHCN、20分間、流量6ml/分。検出:230nm。miniCD4−PEO−Mal保持時間=11.4。

Claims (32)

  1. CD4受容体に由来する活性化されたペプチドを製造する方法であって、該ペプチドは、活性化されると共有結合によって有機分子に結合可能であり、且つ、該CD4受容体由来ペプチドは、下記一般配列(I):
    Xaa−P1−Lys−Cys−P2−Cys−P3−Cys−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cys−Xaa−Cys−Xaa−Xaa,(I)
    を有しており、
    式中:
    P1は3〜6個のアミノ酸残基を表し、
    P2は2〜4個のアミノ酸残基を表し、
    P3は6〜10個のアミノ酸残基を表し、
    XaaはN−アセチルシステイン(Ac−Cys)又はチオプロピオン酸(TPA)を表し、
    XaaはAla又はGlnを表し、
    XaaはGly、(D)Asp又はSerを表し、
    XaaはSer、His又はAsnを表し、
    Xaaはビフェニルアラニン(Bip)、フェニルアラニン又は[β]−ナフチルアラニンを表し、
    XaaはThr又はAlaを表し、及び
    XaaはGly、Val又はLeuを表し、
    Xaaは−NH又は−OHを表し、
    P1、P2及びP3のアミノ酸残基は、天然あるいは非天然で、互いに同一又は異なるものであり、
    P1、P2及びP3のアミノ酸残基はいずれもLys残基とは異なり、P1、P2及びP3は共通又は共通しない配列を有しており、
    前記製法は、一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドを、二つの反応性官能基を有すると共にそのうち少なくとも一方の官能基が一般配列(I)のアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成可能な二価性化合物と接触させる工程を含むことを特徴とするCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  2. 一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドの配列が、配列番号1及び配列番号2の配列からなる群より選択されることを特徴とする請求項1に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  3. 一般配列(I)に示されたアミノ酸Lys残基の遊離アミノ基(−NH)と共有結合を形成可能である官能基が、N−ヒドロキシスクシンイミドエステル(NHS)基であることを特徴とする請求項1又は2に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  4. 二価性化合物の二つの反応性官能基が互いに異なるとともに、前記二つの官能基の一方がNHS基であることを特徴とする請求項3に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  5. 二価性化合物がスクシニミジル−6−[β−マレイミドプロピオンアミド]ヘキサノエート(SMPH)であることを特徴とする請求項4に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  6. 二価性化合物がN−スクシニミジル−S−アセチルチオアセテート(SATA)及びN−スクシニミジル−S−アセチルチオプロピオネート(SATP)からなる群より選択されることを特徴とする請求項4に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  7. 二価性化合物がNHS−PEO−マレイミドであり、式中のnが2〜24を示すものであることを特徴とする請求項4に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  8. 二価性化合物が、前記nが2であるスクシニミジル−[(N−マレイミドプロピオンアミド)−ジエチレングリコール]エステルであることを特徴とする請求項7に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  9. XaaがTPAを表し、前記製法が一般配列(I)のCD4受容体由来ペプチドを調製するための予備工程を含み、前記予備工程において、下記一般配列(II):
    P1−Lys−Cys−P2−Cys−P3−Cys−Xaa−Xaa−Xaa−Xaa−Cys−Xaa−Cys−Xaa−Xaa、(II)で表され、式中のP1〜P3及びXaa〜Xaaは一般配列(I)の定義と同一であるCD4受容体由来ペプチドをN−スクシニミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート(SPDP)と接触させ、該一般配列(II)のCD4受容体由来ペプチドのN末端にTPAを導入することを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの製法。
  10. 請求項1に定義された一般配列(I)を有するCD4受容体由来活性化ペプチドであって、アミノ酸Lys残基が、望ましくはアミン結合によって、共有結合により有機分子に結合可能な反応性官能基からなる活性基を有する化合物と共有結合していることを特徴とするCD4受容体由来活性化ペプチド。
  11. 活性基がマレイミドであることを特徴とする請求項10に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
  12. 下記式(6)の分子構造を有することを特徴とする請求項11に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
    Figure 2009545626
  13. 下記式(7)の分子構造を有することを特徴とする請求項11に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
    Figure 2009545626
  14. 活性基がチオアセチル基であることを特徴とする請求項10に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
  15. 下記式(8)の分子構造を有することを特徴とする請求項14に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
    Figure 2009545626
  16. 下記式(9)の分子構造を有することを特徴とする請求項14に記載のCD4受容体由来活性化ペプチド。
    Figure 2009545626
  17. 有機分子と、請求項1に定義された一般配列(I)を有すると共に前記有機分子に共有結合により結合したCD4受容体由来ペプチドとを含有する複合分子を製造する方法であって、
    請求項10〜16のいずれか1項に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドを前記有機分子と接触させる工程を含むことを特徴とする複合分子の製法。
  18. CD4受容体由来活性化ペプチドが、請求項11〜13のいずれか1項に記載のペプチドであり、有機分子がチオール又はチオアセチル基を有していることを特徴とする請求項17に記載の複合分子の製法。
  19. チオール基を有する有機分子がGタンパク質共役受容体1(GPR1)ペプチドであり、GPR1ペプチドの配列が配列番号3及び配列番号4の配列からなる群より選択されることを特徴とする請求項18に記載の複合分子の製法。
  20. チオール基を有する有機分子が、酸性アミノ酸残基を必須成分として有するペプチド類、リン酸化可能アミノ酸残基を必須成分として有するペプチド類、及び硫酸化可能アミノ酸残基を必須成分として有するペプチド類からなる群より選択されることを特徴とする請求項18に記載の複合分子の製法。
  21. チオール基を有する有機分子が、チオール基を有する変性多価アニオンであることを特徴とする請求項18に記載の複合分子の製法。
  22. チオール基を有する変性多価アニオンが、ヘパリン及びヘパラン硫酸からなる群より選ばれ、且つ、10〜24の重合度dpを有することを特徴とする請求項21に記載の複合分子の製法。
  23. CD4受容体由来活性化ペプチドが請求項14〜16のいずれか1項に記載のペプチドであり、且つ有機分子がマレイミド基又はハロゲン基を有することを特徴とする請求項17に記載の複合分子の製法。
  24. 有機分子と、該有機分子に結合したCD4受容体由来ペプチドとを含有する複合分子であって、CD4受容体由来ペプチドが請求項1に定義された一般配列(I)を有し、CD4受容体由来ペプチドと有機分子とがリンカーによって互いに結合し、一般配列(I)のアミノ酸Lys残基がリンカーとアミノ結合を形成していることを特徴とする複合分子。
  25. 一般配列(I)が配列番号1の配列であり、チオール基を有する有機分子がGPR1ペプチドであって、前記GPR1ペプチドの配列が配列番号3及び配列番号4の配列からなる群より選択されていることを特徴とする請求項24に記載の複合分子。
  26. 一般配列(I)が配列番号1の配列であるとともに、チオール基を有する有機分子がチオール基を有する変性多価アニオンであることを特徴とする請求項24に記載の複合分子。
  27. チオール基又はチオアセチル基を有する有機分子への結合のための、請求項11〜13のいずれか1項に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの使用。
  28. マレイミド基又はハロゲン基を有する有機分子への結合のための、請求項14〜16のいずれか1項に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの使用。
  29. 抗ウイルス治療用の医薬品の製造のための、請求項10〜16のいずれか1項に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの使用。
  30. 医薬品がAIDS治療用であることを特徴とする請求項29に記載のCD4受容体由来活性化ペプチドの使用。
  31. 医薬品として用いられることを特徴とする請求項25又は26に記載の複合分子。
  32. AIDS治療用の医薬品の製造のための、請求項25又は26に記載の複合分子の使用。
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