JP2010502592A - Fusion peptide for blocking neurotransmitter and method for transmitting the same - Google Patents

Fusion peptide for blocking neurotransmitter and method for transmitting the same Download PDF

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Abstract

本発明は、神経伝達物質の分泌を抑制するために、神経細胞内にSNARE複合体を構成する3個の蛋白質の結合部位のポリペプチドと、蛋白質伝達体(PTD, protein transduction domain)とを融合して細胞内伝達効率及び局所部位への伝達を向上させる方法に関する。  In order to suppress the secretion of a neurotransmitter, the present invention fuses a polypeptide at the binding site of three proteins constituting a SNARE complex with a protein transduction domain (PTD) in a neuron. The present invention relates to a method for improving intracellular transmission efficiency and transmission to a local site.

Description

本発明は、神経伝達物質の分泌を抑制するために、神経細胞内にSNARE複合体を構成する3個の蛋白質の結合部位のポリペプチドと、蛋白質伝達体(PTD, protein transduction domain)とを融合して細胞内伝達効率及び局所部位への伝達を向上させる方法に関する。   In order to suppress the secretion of a neurotransmitter, the present invention fuses a polypeptide at the binding site of three proteins constituting a SNARE complex with a protein transduction domain (PTD) in a neuron. The present invention relates to a method for improving intracellular transmission efficiency and transmission to a local site.

神経伝達物質の分泌のためには、神経伝達物質を担持している小胞(vesicle)の表面に存在するシナプトブレビン(Synaptobrevin)(Vesicle-associate membrane protein, VAMP)、シナプス前血漿膜(pre-synaptic plasma membrane)に存在するSNAP25、及びシンタキシン(Syntaxin)の3個の蛋白質がSNARE複合体を形成し、Ca2+の刺激により細胞外に分泌される(図1参照)。 For the secretion of neurotransmitters, synaptobrevin (Vesicle-associate membrane protein, VAMP) present on the surface of vesicles carrying neurotransmitters, pre-synaptic Three proteins, SNAP25 and Syntaxin, present in the plasma membrane) form a SNARE complex and are secreted extracellularly by Ca 2+ stimulation (see FIG. 1).

神経伝達物質の分泌抑制剤として最もよく使われているボツリヌス神経毒素は、A、B、C、D、E、Fなどのサブタイプ(sub-type)が存在し、これらは各々VAMP−2、SNAP25、シンタキシンの特定位置を切断してSNARE複合体の形成を妨害することにより神経伝達物質の分泌を抑制する(非特許文献1)。   The most commonly used botulinum neurotoxins as neurotransmitter secretion inhibitors have sub-types such as A, B, C, D, E, and F. These are VAMP-2, SNAP25, a specific site of syntaxin, is cleaved to prevent the formation of SNARE complex, thereby inhibiting neurotransmitter secretion (Non-patent Document 1).

このようなボツリヌス神経毒素は毒性が非常に高いため、上述の通り、ボツリヌス神経毒素によって切断されたペプチドの断片を利用した神経伝達物質の分泌抑制に関する研究結果が報告されているが、これは、全体の蛋白質の一部だけを利用するため、特異性が低く、ボツリヌス神経毒素に比べて低い活性を有するのが一般的であり、またペプチドのサイズが大きくなる場合、細胞内への伝達速度が遅いため、レセプターに結合して細胞内に誘導されるボツリヌス神経毒素に比べて細胞内伝達効率が低いのが現実である(非特許文献2)。   Since such botulinum neurotoxins are very toxic, as described above, research results on the suppression of neurotransmitter secretion using peptide fragments cleaved by botulinum neurotoxins have been reported. Since only a part of the entire protein is used, it is generally less specific and less active than botulinum neurotoxin. Also, when the peptide size increases, the rate of transmission into the cell increases. Since it is slow, the intracellular transmission efficiency is actually lower than that of botulinum neurotoxin that binds to the receptor and is induced in the cell (Non-patent Document 2).

生体内部及び外部のどちらでも細胞を損傷させず、生物学的活性を有する巨大分子を生物学的に効果的に伝達する一般的な方法が必要となった(非特許文献3)。このような方法の例として、脂質ペプチドの化学的な追加(非特許文献4)、又はポリリシンやポリアルギニンのような塩基性重合体を使用する方法(非特許文献5)があるが、これら方法はまだ検証されていない。輸送体として使われる葉酸(非特許文献6)は、葉酸−塩結合体として細胞内へ移動するという事実が報告されているが、細胞質の中にまで伝達されるかはまだ確認されていない。また、シュードモナス外毒素(Pseudomonas Exotoxin)も輸送体の一種類として使われている(非特許文献7)。しかし、これら方法においても、生物学的に活性化された‘伝達される’物質の細胞内への移動に関する効果及びその一般的な適用可能性については明確ではない。従って、生きている細胞の細胞質や核の中へ、生物学的に活性を有する物質を、より安全且つ効果的に伝達できる方法が継続的に求められているのが実情である。   A general method for biologically and effectively transmitting macromolecules having biological activity without damaging cells both inside and outside the living body is required (Non-patent Document 3). Examples of such methods include chemical addition of lipid peptides (Non-Patent Document 4) or methods using a basic polymer such as polylysine and polyarginine (Non-Patent Document 5). Has not yet been verified. The fact that folic acid (Non-patent Document 6) used as a transporter moves into cells as a folic acid-salt conjugate has been reported, but it has not yet been confirmed whether it is transmitted into the cytoplasm. Pseudomonas exotoxin is also used as a kind of transporter (Non-patent Document 7). However, even in these methods, it is not clear about the effect on the movement of biologically activated 'transmitted' substance into cells and its general applicability. Therefore, there is a continuous need for a method that can safely and effectively transmit a biologically active substance into the cytoplasm and nucleus of living cells.

このような要求に対する研究の結果として提示されたものにPTDがあり、このうち最も多くの研究が進められたのは、ヒト免疫不全ウイルス−1(Human Immunodeficiency Virus-1, HIV−1)の転写因子であるTat蛋白質である。この蛋白質が細胞膜を通過するにおいて、86個のアミノ酸からなる完全な形態である時よりも、陽電荷を有するアミノ酸が集中的に分布している47番目から57番目のアミノ酸(YGRKKRRQRRR)の一部分からなる形態である時、より効果的であることが明らかになった(非特許文献8)。このようにPTDとしての効果が確認された他の例としては、HSV−1(Herpes Simplex Virus type 1)のVP22蛋白質の267番目から300番目までのアミノ酸(非特許文献9)、及びショウジョウバエのANTP(Antennapedia)蛋白質の339番目から355番目までのアミノ酸(非特許文献10)などがあり、電気的に陽性であるアミノ酸を羅列した人為的なペプチドの場合もその効果が確認された(非特許文献11)。   PTD is one of the results presented as a result of research on such requirements, and the most researched among them was the transcription of human immunodeficiency virus-1 (HIV-1). It is a Tat protein that is a factor. When this protein passes through the cell membrane, it is from a portion of the 47th to 57th amino acids (YGRKKRRQRRR) in which positively charged amino acids are concentratedly distributed, rather than in the complete form of 86 amino acids. It became clear that it is more effective when it is the form which becomes (nonpatent literature 8). As other examples in which the effect as PTD was confirmed in this way, the 267th to 300th amino acids of the VP22 protein of HSV-1 (Herpes Simplex Virus type 1) (Non-patent Document 9), and Drosophila ANTP (Antennapedia) There are 339th to 355th amino acids of protein (Non-patent Document 10), and the effect was also confirmed in the case of artificial peptides enumerated electrically positive amino acids (Non-patent Document). 11).

Schiavo et al. Nature 359,832-835,1992Schiavo et al. Nature 359, 832-835, 1992 Antonio V.Ferror-Monitiel et al. FEBS letters, 435, 84-88, 1998Antonio V. Ferror-Monitiel et al. FEBS letters, 435, 84-88, 1998 L.A. Sternson, Ann. N.Y. Acad. Sci., 57, 19-21(1987)L.A. Sternson, Ann. N.Y. Acad. Sci., 57, 19-21 (1987) P. Hoffmann et al. Immunobiol., 177, 158-170(1998)P. Hoffmann et al. Immunobiol., 177, 158-170 (1998) W-C. Chen et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 75, 1872-1876(1978)W-C. Chen et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 75, 1872-1876 (1978) C.P. Leamon and Low, Proc. Natl. Acd. Sci., USA, 88, 5572-5576(1991)C.P. Leamon and Low, Proc. Natl. Acd. Sci., USA, 88, 5572-5576 (1991) T. I. Prior et al., Cell, 64, 1017-1023(1991)T. I. Prior et al., Cell, 64, 1017-1023 (1991) Fawell S. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 664-668(1994)Fawell S. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 664-668 (1994) Elliott G. et al. Cell, 88, 223-233(1997)Elliott G. et al. Cell, 88, 223-233 (1997) Schwarze S. R. et al. Trends Pharmacol Sci. 21, 45-48(2000)Schwarze S. R. et al. Trends Pharmacol Sci. 21, 45-48 (2000) Laus R. et al. Nature Biotechnol. 18, 1269-1272(2000)Laus R. et al. Nature Biotechnol. 18, 1269-1272 (2000)

よって、本発明は、SNARE複合体を形成する3種の蛋白質が相互結合されるドメインを利用して細胞内への伝達効率を高めて競争的に蛋白質の結合を妨害することにより、神経伝達物質の分泌を抑制することを目的とする。   Therefore, the present invention uses a domain in which three kinds of proteins forming a SNARE complex are mutually coupled to increase the efficiency of transmission into cells and competitively interfere with protein binding, thereby causing neurotransmitters. It aims at suppressing the secretion.

本発明では、細胞内への伝達効率を増進させるために、蛋白質伝達体(PTD, Protein Transduction Domain)と、SNARE複合体を形成する3種の蛋白質の結合ドメインとをコンジュゲイションして融合ポリペプチド(fusion polypeptide)を製造し、これを利用して神経伝達物質の分泌を抑制する。   In the present invention, in order to increase the efficiency of transduction into cells, a fusion protein is produced by conjugating a protein transmitter (PTD, Protein Transduction Domain) and binding domains of three kinds of proteins forming a SNARE complex. A peptide (fusion polypeptide) is produced and used to suppress the secretion of neurotransmitters.

SNARE複合体を構成するシナプトブレビン(Synaptobrevin)(VAMP−2)、SNAP25、シンタキシン(Syntaxin)のアミノ酸配列は、各々次の通りである。   The amino acid sequences of synaptobrevin (VAMP-2), SNAP25, and syntaxin constituting the SNARE complex are as follows.

Figure 2010502592
Figure 2010502592

SNAP25(SEQ ID NO.: 1)のうち170番目のアミノ酸から206番目のアミノ酸(太文字及び下線で示した部分)は、VAMP−2と結合される部分であり(SEQ ID NO.: 4, SBD)、VAMP−2(SEQ ID NO.: 2)のうち29番目のアミノ酸から86番目のアミノ酸(太文字及び下線で示した部分)は、SNAP25/シンタキシンと結合されるドメイン(SEQ ID NO.: 5, VBD)である。本発明では、PTDをSBD(SEQ ID NO.: 4)又はVBD(SEQ ID NO.: 5)の各々にコンジュゲイションして神経伝達物質の分泌抑制剤として利用する。   In SNAP25 (SEQ ID NO .: 1), the 170th amino acid to the 206th amino acid (the part indicated by bold letters and underline) are the parts that bind to VAMP-2 (SEQ ID NO .: 4, SBD), VAMP-2 (SEQ ID NO .: 2), amino acids 29 to 86 (indicated by bold letters and underlined) are domains (SEQ ID NO. : 5, VBD). In the present invention, PTD is conjugated to each of SBD (SEQ ID NO .: 4) or VBD (SEQ ID NO .: 5) and used as a neurotransmitter secretion inhibitor.

上記の目的を達成するために、本発明は、ヒトSNAP25がVAMP−2と結合するドメイン、及びVAMP−2がシンタキシン、SNAP25と結合するドメイン、即ち神経細胞で神経伝達物質の分泌のために形成されるSNARE複合体の構成を抑制するペプチドと、細胞透過性及び皮膚、目等への伝達効率の高い蛋白質伝達体(PTD, Protein Transduction Domain)との融合ポリペプチドを提供する。本発明による融合ペプチドは、カテコールアミン、アセチルコリンなどの神経伝達物質の分泌を抑制し、PTDの結合によって神経伝達物質の分泌抑制効能を大きく増加させ、細胞毒性は変化しないことを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention provides a domain in which human SNAP25 binds to VAMP-2, and a domain in which VAMP-2 binds to syntaxin, SNAP25, ie, neurotransmitter secretion in neurons. Provided is a fusion polypeptide of a peptide that suppresses the structure of the SNARE complex and a protein transduction domain (PTD, Protein Transduction Domain) having high cell permeability and transmission efficiency to the skin, eyes, and the like. The fusion peptide according to the present invention is characterized in that it inhibits the secretion of neurotransmitters such as catecholamine and acetylcholine, greatly increases the inhibitory effect on the secretion of neurotransmitters by the binding of PTD, and the cytotoxicity is not changed.

本発明による融合ペプチドは、ヒトSNAP−25から由来したペプチド(‘SBD’と言う)と、ヒトVAMP−2から由来したペプチド(‘VBD’と言う)とにPTDペプチドが結合された融合ポリペプチド(本明細書で度々‘PTD−SBD又はVBD’とも言う)に関し、そのペプチド配列の化学式は下記化1の通りである。   The fusion peptide according to the present invention is a fusion polypeptide in which a PTD peptide is bound to a peptide derived from human SNAP-25 (referred to as 'SBD') and a peptide derived from human VAMP-2 (referred to as 'VBD'). With regard to (sometimes referred to herein as 'PTD-SBD or VBD'), the chemical formula of the peptide sequence is

Figure 2010502592
Figure 2010502592

上記式で、[]PTDは自己細胞侵透性PTDペプチドであり、Rはタイロシン、アラニン、アルギニン、バリン、グリシン及びプロリンの側鎖(side chain)からなる群から一種以上選択され、nは5〜30の整数であり、全体のアミノ酸のうち30%以上がアルギニンである。PTDの例としては、Hph−1(SEQ ID. NO.: 6 - YARVRRRGPRR)、Sim−2(SEQ ID. NO.: 7 - AKAARQAAR)、Tat(SEQ ID. NO.: 8 - YGRKKRRQRRR)、Antp(SEQ ID. NO.: 9 - RQIKIWFQNRRMKWKK)、VP22(SEQ ID. NO.: 10 - DAATATRGRSAASRPTERPRAPARSAS RPRRPVE)、R7(SEQ ID. NO.: 11 - RRRRRRR)、MTS(SEQ ID. NO.: 12 - AAVALLPAVLLALLAPAAADQNQLMP)、pep−1(SEQ ID. NO. 13 - KETWWETWWTEWSQPKKKRKV)などがある。[]Glyは、自己細胞侵透性PTDペプチドとSBD又はVBDペプチドとを連結し、融合ペプチドの流動性を増進させて、浸透したPTD−SBD又はVBDとSNAPE複合体との間の結合効率性を増進させる。mは0〜5の整数である。上記化学式1では、Glyがリンカーとして使用されたことが提示されているが、多様なリンカーが本発明の目的によって利用可能である。 In the above formula, [] PTD is an autologous cell-penetrating PTD peptide, R 1 is one or more selected from the group consisting of tylosin, alanine, arginine, valine, glycine and proline side chain, and n is It is an integer of 5 to 30, and 30% or more of all amino acids is arginine. Examples of PTD include Hph-1 (SEQ ID. NO .: 6-YARVRRRGPRR), Sim-2 (SEQ ID. NO .: 7-AKAARQAAR), Tat (SEQ ID. NO .: 8-YGRKKRRQRRR), Antp (SEQ ID. NO .: 9-RQIKIWFQNRRMKWKK), VP22 (SEQ ID. NO .: 10-DAATATRGRSAASRPTERPRAPARSAS RPRRPVE), R7 (SEQ ID. NO .: 11-RRRRRRR), MTS (SEQ ID. NO .: 12-AAVALLPAVLLALLAPAAADQNQLMP ), Pep-1 (SEQ ID. NO. 13-KETWWETWWTEWSQPKKKRKV). [] Gly links the autologous cell-penetrating PTD peptide and SBD or VBD peptide, enhances the fluidity of the fusion peptide, and the binding efficiency between the permeated PTD-SBD or VBD and SNAPE complex To improve. m is an integer of 0-5. In Formula 1 above, it is suggested that Gly was used as the linker, but various linkers can be used for the purposes of the present invention.

SBD(SEQ ID. NO.: 4)とVBD(SEQ ID. NO.: 5)は、各々ヒトSNAP−25及びVAMP−2から由来したペプチドであり、本発明ではこれらドメインの切片を含む。上記配列番号4と5の配列に任意の変形、即ち置換、挿入及び欠失などを行ったものも、本発明による融合ペプチドのSBD及びVBD部分として使用可能であることは、当業者によって理解されるであろう。   SBD (SEQ ID. NO .: 4) and VBD (SEQ ID. NO .: 5) are peptides derived from human SNAP-25 and VAMP-2, respectively, and the present invention includes sections of these domains. It will be understood by those skilled in the art that any of the sequences of SEQ ID NOs: 4 and 5 which have been subjected to arbitrary modifications, that is, substitutions, insertions and deletions can be used as the SBD and VBD portions of the fusion peptide according to the present invention. It will be.

本発明によれば、SBD又はVBDとPTDのペプチドとの間に約3個のグリシン残基を挿入させることによって、細胞内への伝達及び吸収効率を上昇させることができる。   According to the present invention, by inserting about 3 glycine residues between the SBD or VBD and the PTD peptide, the efficiency of transmission and absorption into the cell can be increased.

一方、本発明による融合ペプチドを製造する方法は、当業界で明らかに公知された方法、例えば固相合成法又は組換え発現システムを利用した合成方法が用いられることができる。しかし、本発明による融合ペプチドの製造方法が、これら方法にのみ限定されるわけではない。   On the other hand, the method for producing the fusion peptide according to the present invention may be a method clearly known in the art, for example, a solid phase synthesis method or a synthesis method using a recombinant expression system. However, the method for producing a fusion peptide according to the present invention is not limited to these methods.

第一に、ペプチド合成用有機合成機器を利用して純粋な融合ペプチドの合成を行うことができる。この方法は、Merrifieldの固相(solid phase)ペプチド合成法であり(J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-21, 54(1963))、ペプチド半自動合成機(Peti-Syzer Model PSS-510)を利用してアミノ酸のC−末端及びN−末端の反応性を有するモノマーを縮合反応させて融合ペプチドを合成する。   First, a pure fusion peptide can be synthesized using an organic synthesizer for peptide synthesis. This method is Merrifield's solid phase peptide synthesis method (J. Am. Chem. Soc. 85, 2149-21, 54 (1963)), and a peptide semi-automatic synthesizer (Peti-Syzer Model PSS-510). ) To condense monomers having reactivity at the C-terminal and N-terminal of amino acids to synthesize fusion peptides.

固相合成は、適当な樹脂に、α−アミノ基が保護されたアミノ酸をカルボキシル末端のアミノ酸からカップリングさせることによって始まる。この時、α−アミノ基が保護されたアミノ酸をヒドロキシメチル樹脂又はクロロメチル化樹脂にエステル結合で付ける。α−アミノ基を保護するグループとしては、Fmoc(9−フルオレニルメトキシカルボニル)を使用する(Fmocに保護されたアミノ酸は、(株)BIDTECH社を通して購入可能である)。例えば、Argのアミノ基は反応性を有する。Gly、Lys、Glnの反応性残基としては、tert−ブチル(t−Bu)、Pmc(2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−スルフォニル)のような適当なグループに保護されたFmoc−アミノ酸を利用する。ペプチド合成は、固体担体(solid support)樹脂に付いているペプチド鎖のアミノ末端の保護基をトリフルオロ酢酸(TFA)、フェノールのような試薬で順次に除去することによって進行される。ペプチドは、TFA溶液からジエチルエーテルを利用して抽出されて分離され高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)により精製できる。   Solid phase synthesis begins by coupling an α-amino group protected amino acid from the carboxyl terminal amino acid to a suitable resin. At this time, an amino acid in which the α-amino group is protected is attached to the hydroxymethyl resin or chloromethylated resin by an ester bond. As a group for protecting the α-amino group, Fmoc (9-fluorenylmethoxycarbonyl) is used (amino acids protected by Fmoc can be purchased through BIDTECH). For example, the amino group of Arg is reactive. Reactive residues of Gly, Lys, and Gln are protected by appropriate groups such as tert-butyl (t-Bu) and Pmc (2,2,5,7,8-pentamethylchroman-6-sulfonyl). Utilized Fmoc-amino acids. Peptide synthesis proceeds by sequentially removing the amino-terminal protecting group of the peptide chain attached to the solid support resin with a reagent such as trifluoroacetic acid (TFA) and phenol. Peptides can be extracted from TFA solution using diethyl ether, separated and purified by high performance liquid chromatography (HPLC).

第二に、生物学的方法を利用した融合ペプチドの製造方法は、(a)特定のペプチドを発現できる発現ベクターpPETに融合ペプチドの遺伝子をクローニング(cloning)して融合ペプチドの形態で発現させることができる組換えベクターを製造する段階、及び(b)上記pPET−PTD−SBD(VBD)発現ベクターを利用して大腸菌内での組換え輸送体−PTD−SBD(VBD)ペプチドの形態で大量発現させた後、純粋分離精製する段階を含む。この時、組換えベクターを製造するために融合ペプチドをコードする塩基配列は、当業者であれば本願に開示されたアミノ酸の配列から容易に類推でき、このような塩基配列を挿入するためのクローニングベクター、クローニング技術を利用して製造した組換え発現ベクター、この組換えベクターによって形質転換させて目的融合ペプチドを発現させるための宿主細胞、組換えベクターによって宿主を形質転換させる方法、形質転換された宿主細胞から目的融合ペプチドを発現させる方法、及び最終生成物から目的融合ペプチドを収得する方法などに対する選択及び全般的な技術的事項は、当業者であれば容易に認識できる。   Secondly, a method for producing a fusion peptide using a biological method is as follows: (a) cloning the gene of the fusion peptide into an expression vector pPET capable of expressing a specific peptide and expressing it in the form of the fusion peptide. And (b) mass expression in the form of a recombinant transporter-PTD-SBD (VBD) peptide in E. coli using the pPET-PTD-SBD (VBD) expression vector. Followed by pure separation and purification. At this time, the base sequence encoding the fusion peptide for producing the recombinant vector can be easily inferred by those skilled in the art from the amino acid sequence disclosed in the present application, and cloning for inserting such base sequence is performed. Vectors, recombinant expression vectors produced using cloning techniques, host cells for transforming with this recombinant vector to express the fusion peptide of interest, methods for transforming the host with recombinant vectors, transformed Those skilled in the art can easily recognize selections and general technical matters regarding a method for expressing the target fusion peptide from the host cell and a method for obtaining the target fusion peptide from the final product.

一方、本発明は、ヒト由来のSBD、VBDのペプチドに上記蛋白質伝達体PTDペプチドが結合された融合ペプチドを含んだ神経伝達物質の抑制剤を提供する。   On the other hand, the present invention provides a neurotransmitter inhibitor comprising a fusion peptide in which the protein transmitter PTD peptide is bound to a human-derived SBD or VBD peptide.

このような神経伝達物質の抑制剤は、痛み緩和、皺改善、四角顎改善など、多様な分野に応用可能で、特にPTDにより皮膚などの局所部位への伝達が可能である。   Such a neurotransmitter inhibitor can be applied to various fields such as pain relief, wrinkle improvement, and quadrangular jaw improvement, and in particular, can be transmitted to a local site such as skin by PTD.

本発明による融合ペプチドは、細胞内伝達効率及び局所部位への伝達効率に優れ、従って上記融合ペプチドにより神経伝達物質の分泌を効果的に抑制する。   The fusion peptide according to the present invention is excellent in intracellular transmission efficiency and transmission efficiency to a local site, and therefore effectively suppresses the secretion of neurotransmitters by the fusion peptide.

神経伝達物質の分泌メカニズムを示した図である。It is the figure which showed the secretion mechanism of the neurotransmitter. 合成ペプチドのHPLC結果を示したものである。The HPLC result of a synthetic peptide is shown. PTDコンジュゲイトのDNAの開裂地図である。It is a cleavage map of DNA of a PTD conjugate. PTD−SBD、PTD−VBDのアガロースゲル写真である。It is an agarose gel photograph of PTD-SBD and PTD-VBD. PTDのコンジュゲイションによる細胞透過効率を示したものである。The cell permeation efficiency by PTD conjugation is shown. 座骨神経を2Hzで50回刺激して記録された複合筋活動電位の平均、筋肉収縮の量を示す活動電位の振幅(dY)、及び刺激後、筋肉の活動電位が発生する時までの遅延時間(tC)を示したものである。The average of composite muscle action potentials recorded by stimulating the sciatic nerve 50 times at 2 Hz, the amplitude of action potential (dY) indicating the amount of muscle contraction, and the delay time until the generation of the muscle action potential after stimulation. (TC) is shown. 複合筋活動電位の振幅(Amplitude of compound muscle action potential)を示したものである。It shows the amplitude of compound muscle action potential (Amplitude of compound muscle action potential).

以下発明の実施例について述べる。   Examples of the invention will be described below.

実施例1:PTD−SBD(VBD)コンジュゲイトの製造
(1)PTD−SBD(VBD)コンジュゲイトの製造
YARVRRRGPRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG(PTD-GGG-SBD polypeptide)
YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR(PTD-GGG-VBD polypeptide)のアミノ酸配列を有する融合ポリペプチドをペプチド半自動合成機(Peti-Syzer Model PSS-510)を利用して固相(solid phase)ペプチド合成法により合成した。0.1mmolのRink Amide MBHA樹脂を標準反応容器に入れ、合成しようとするペプチドのC−末端の1番目のアミノ酸である活性化された0.5mmolのFmoc−GとFmoc−Rを各々入れて合成を始めた。C−末端アミノ酸からN−末端アミノ酸まで配列順序通りに該当するアミノ酸残基を0.5mmolずつ3回反応させた。Fmocの脱保護は、ジメチルホルムアミド(DMF)で希釈した20%のピペリジンを使用して10分間3回行い、DMFで10分間洗浄し、カップリングを100分間実施した。カップリングには、N−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBT)と1,3−ジイソプロピルカルボジイミド(DIC)を使用し、DMFで10分間洗浄するシステムを利用した。
Example 1: Production of PTD-SBD (VBD) conjugate (1) Production of PTD-SBD (VBD) conjugate
YARVRRRGPRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG (PTD-GGG-SBD polypeptide)
A fusion polypeptide having the amino acid sequence of YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR (PTD-GGG-VBD polypeptide) was synthesized by a solid phase peptide synthesis method using a peptide semi-automatic synthesizer (Peti-Syzer Model PSS-510). Put 0.1 mmol of Rink Amide MBHA resin in a standard reaction vessel, and put activated 0.5 mmol of Fmoc-G and Fmoc-R, respectively, which is the first amino acid at the C-terminal of the peptide to be synthesized. I started synthesis. The amino acid residues corresponding to the sequence order from the C-terminal amino acid to the N-terminal amino acid were reacted with 0.5 mmol three times. Fmoc deprotection was performed 3 times for 10 minutes using 20% piperidine diluted with dimethylformamide (DMF), washed for 10 minutes with DMF, and coupled for 100 minutes. For coupling, a system using N-hydroxybenzotriazole (HOBT) and 1,3-diisopropylcarbodiimide (DIC) and washing with DMF for 10 minutes was used.

(2)融合ペプチドの分離及び精製
合成が完了した後、50mLのペプチドをコーニングチューブ(corning tube)に入れ、0℃に冷却させた後、フェノール0.75g、1,2−エタンジチオール(EDT)0.25mL、チアニソル(thianisol)0.25mL、蒸溜水0.5mL及びTFA8.25mLの混合比を有した切断溶媒(cleavage solution)を入れた後、室温で4時間反応させた。反応が終わった後、ペプチド及び分離された樹脂をろ過して残った溶液に50℃以下のジエチルエーテルを30mL添加してペプチドを沈殿させ、ジエチルエーテルを2度更に添加して洗浄した。得られた沈殿物を乾燥させた後、MeOHに溶かしてHPLCで精製した。精製に使われたカラムは、C18分析用カラム218TP54(VyDac)とC18分取用カラム218TP1022(VyDac)である。精製条件は各々1mL/min、25mL/minであり、溶媒としてA:100%HO+0.01%TFAとB:100%アセトニトリル+0.01%TFAを使用してペプチドを溶出した。溶出されたペプチドのアセトニトリルを除去し、凍結乾燥して純度の高いペプチドが得られた(図2参照)。
(2) After completion of separation and purification synthesis of the fusion peptide , 50 mL of the peptide was put into a corning tube and cooled to 0 ° C., and then 0.75 g of phenol, 1,2-ethanedithiol (EDT) A cleavage solution having a mixing ratio of 0.25 mL, thianisol 0.25 mL, distilled water 0.5 mL, and TFA 8.25 mL was added, followed by reaction at room temperature for 4 hours. After the reaction was completed, the peptide and the separated resin were filtered, and 30 mL of diethyl ether at 50 ° C. or lower was added to the remaining solution to precipitate the peptide, and diethyl ether was further added twice and washed. The obtained precipitate was dried, dissolved in MeOH, and purified by HPLC. The columns used for purification were C18 analysis column 218TP54 (VyDac) and C18 fractionation column 218TP1022 (VyDac). The purification conditions were 1 mL / min and 25 mL / min, respectively, and the peptide was eluted using A: 100% H 2 O + 0.01% TFA and B: 100% acetonitrile + 0.01% TFA as solvents. Acetonitrile was removed from the eluted peptide and lyophilized to obtain a highly pure peptide (see FIG. 2).

実施例2.微生物発現システムを利用した融合ペプチド発現ベクターの製造及び精製
(1)発現ベクターの製造
融合ペプチドをコードする塩基配列の製作のために、pUC19(入手先:invitrogen)のN−末端にHind IIIを、C−末端にBamH Iを入れて鋳型を製作した。融合ペプチドの高発現と容易な精製のためのpoly His tag領域を、高発現蛋白質をコードする塩基配列と結合させるために、制限酵素Hind III 、BamH I反応を経て鋳型を分離し、Auiaquick精製キットを使用して精製した。発現ベクター、pPETベクターは、制限酵素Hind III 、BamH Iを使用して処理し、Auiaquick精製キットを使用して精製した。精製された発現ベクターを、上記準備された融合ペプチドをコードする塩基配列鋳型を利用してクローニングして組換え発現ベクターを製造した。概略的な発現ベクターの遺伝子地図は、図3に示した通りである。
Example 2 Production and purification of fusion peptide expression vector using microbial expression system (1) Production of expression vector For the production of a base sequence encoding the fusion peptide, Hind III was added to the N-terminus of pUC19 (source: invitrogen), A mold was made with BamH I at the C-terminus. In order to combine the poly His tag region for high expression and easy purification of the fusion peptide with the base sequence encoding the highly expressed protein, the template was separated through the reaction of restriction enzymes Hind III and BamHI, and the Oiaquick purification kit Was purified using. The expression vector and pPET vector were treated with restriction enzymes Hind III and BamHI, and purified using an Oiaquick purification kit. The purified expression vector was cloned using the nucleotide sequence template encoding the prepared fusion peptide to produce a recombinant expression vector. A schematic gene map of the expression vector is as shown in FIG.

(2)大腸菌形質転換体の製造並びに融合ペプチドの発現及び精製
上記で製造された発現ベクターを使用して大腸菌BL21(入手先:invitrogen)を熱衝撃形質転換方法(Heat shock transformation)で形質転換させてから、形質転換された大腸菌1mLを100mLのLB培地に1%で接種し、37℃で12時間攪拌しながら前培養した。続いて、これを再び各々1,000mLのLB培地に接種し37℃で4時間培養した後、1mM濃度のIPTG(イソプロピルβ−D−チオガラクトピラノシド, GibcoBRL cat. #15529-019)を添加してlacオペロンの発現を誘導し、8時間培養して融合ペプチドの発現を誘導した。上記培養液を4℃、5,000rpmで20分間遠心分離してペレットだけ残し、上澄液を除去した後、1mg/mLのライソザイム(Sigma, cat, #L-7651)が含まれた10mLの緩衝溶液(50mM NaHPO、300mM NaCl、10mM イミダゾール、pH 8.0)でペレットを溶かしてから、氷の上で30分間放置した後、超音波粉砕機(Heat systems, ultrasonic processor XL)を使用して300Wの強度で10秒間超音波を注入し10秒間冷却する過程を反復して累積超音波注入時間が3分になるようにした。溶出液を4℃、12,000rpmで20分間遠心分離して大腸菌の破砕物を除去し、純粋な溶出液だけを分離した。分離された溶出液に2.5mLの50%Ni2+−NTAアガローススラリー(Qiagen, cat #30230)を入れ、4℃、200rpmで1時間攪拌して融合蛋白質とNi2+−NTAアガロースとを結合させ、この混合液をクロマトグラフィー用0.8×4cmカラム(BioRad, cat #731-1550)に流し入れた。4mLの緩衝溶液2(50mM NaHPO、300mM NaCl、20mM イミダゾール、pH 8.0)を使用して2度洗浄した後、0.5mLの緩衝溶液3(50mM NaHPO、300mM NaCl、250mM イミダゾール、pH 8.0)で4回に分けて融合蛋白質を分取し、SDS−PAGEを実施した後、クーマシーブルー染色法で確認し、その結果を図4に示した。図4で、レーン1は標準分子量の蛋白質であり、レーン2はPTD−SBD、レーン3はPTD−VBDである。融合蛋白質に2mLの氷冷された4M NHOH、0.4M KCO、6M GuHCl、pH 9.0を入れて最終的な緩衝溶液濃度が2M NHOH、0.2M KCO、3M GuHCl、pH 9.0になるようにした後、45℃、225rpmで5時間攪拌して融合蛋白質を融合ペプチドと輸送体蛋白質とに分離し、12N HClを入れてpHを2〜3に調整し、10分間更に攪拌して反応を完了した。12.5N NaOHを入れてpH6.5になるように中性化反応させた後、充填されたNi2+−NTAアガロースカラムに入れて輸送体蛋白質を分離してから、ゲルろ過して緩衝溶液内の塩成分を除去した後、凍結乾燥して純粋な融合ペプチドを得た。
(2) Production of E. coli transformant and expression and purification of fusion peptide Escherichia coli BL21 (source: invitrogen) is transformed by the heat shock transformation method (Heat shock transformation) using the expression vector produced above. Then, 1 mL of transformed E. coli was inoculated at 1% in 100 mL of LB medium and pre-cultured with stirring at 37 ° C. for 12 hours. Subsequently, each of these was again inoculated into 1,000 mL of LB medium and cultured at 37 ° C. for 4 hours, and then 1 mM IPTG (isopropyl β-D-thiogalactopyranoside, GibcoBRL cat. # 15529-019) was added. It was added to induce the expression of the lac operon and cultured for 8 hours to induce the expression of the fusion peptide. The above culture broth was centrifuged at 5,000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. to leave only the pellet, and after removing the supernatant, 10 mL of 1 mg / mL lysozyme (Sigma, cat, # L-7651) was contained. Dissolve the pellet in a buffer solution (50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 10 mM imidazole, pH 8.0), leave it on ice for 30 minutes, then use an ultrasonic grinder (Heat systems, ultrasonic processor XL). The process of injecting ultrasonic waves for 10 seconds at an intensity of 300 W and cooling for 10 seconds was repeated until the cumulative ultrasonic injection time was 3 minutes. The eluate was centrifuged at 12,000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. to remove E. coli debris and only the pure eluate was separated. Add 2.5 mL of 50% Ni 2+ -NTA agarose slurry (Qiagen, cat # 30230) to the separated eluate and stir at 4 ° C. and 200 rpm for 1 hour to bind the fusion protein and Ni 2+ -NTA agarose. The mixture was poured onto a chromatographic 0.8 × 4 cm column (BioRad, cat # 731-1550). After washing twice with 4 mL of buffer solution 2 (50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, 20 mM imidazole, pH 8.0), 0.5 mL of buffer solution 3 (50 mM NaH 2 PO 4 , 300 mM NaCl, The fusion protein was fractionated 4 times with 250 mM imidazole (pH 8.0) and subjected to SDS-PAGE, followed by confirmation by Coomassie blue staining. The results are shown in FIG. In FIG. 4, lane 1 is a standard molecular weight protein, lane 2 is PTD-SBD, and lane 3 is PTD-VBD. 2 mL of ice-cold 4M NH 2 OH, 0.4M K 2 CO 3 , 6M GuHCl, pH 9.0 is added to the fusion protein to give a final buffer solution concentration of 2M NH 2 OH, 0.2M K 2 CO 3. After adjusting to 3M GuHCl, pH 9.0, stir at 45 ° C. and 225 rpm for 5 hours to separate the fusion protein into the fusion peptide and transporter protein, and add 12N HCl to adjust the pH to 2-3. And further stirred for 10 minutes to complete the reaction. After 12.5N NaOH was added to neutralize to pH 6.5, the transporter protein was separated in a packed Ni 2+ -NTA agarose column and then gel filtered to obtain a buffer solution. After removing the salt component, lyophilization gave a pure fusion peptide.

実施例3.実験管内における融合ペプチドによる神経伝達物質の分泌抑制効果
上記実施例1及び2で製造された融合ペプチドの神経伝達物質の分泌抑制効果を分析した。SBD及びVBDの切片を各々2個ずつ製造して活性を比較した。
Example 3 Inhibition effect of neurotransmitter secretion by fusion peptide in experimental tube The secretion inhibitory effect of neurotransmitter of the fusion peptide produced in Examples 1 and 2 was analyzed. Two sections of SBD and VBD were prepared and the activities were compared.

試料1:SBD(SEQ ID. NO.:4)
試料2:VBD(SEQ ID. NO.:5)
試料3:Hph−1−GGG−SBD(SEQ ID. NO.:14)
試料4:Hph−1−GGG−VBD(SEQ ID. NO.:15)
試料5:Tat−GGG−SBD(SEQ ID. NO.:16)
試料6:Hph−1−GGG−SBDF1(SEQ ID. NO.:17)
試料7:Hph−1−GGG−SBDF2(SEQ ID. NO.:18)
試料8:Hph−1−GGG−VBDF1(SEQ ID. NO.:19)
試料9:Hph−1−GGG−VBDF2(SEQ ID. NO.:20)
Hph−1−GGG−SBD(SEQ ID. NO.: 14)
YARVRRRGPRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph−1−GGG−VBD(SEQ ID. NO.: 15)
YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR
Tat−GGG−SBD(SEQ ID. NO.: 16)
YGRKKRRQRRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph−1−GGG−SBDF1(SEQ ID. NO.: 17)
YARVRRRGPRRGGGIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph−1−GGG−SBDF2(SEQ ID. NO.: 18)
YARVRRRGPRRGGGKTRIDEANQRATKM
Hph−1−GGG−VBDF1(SEQ ID. NO.: 19)
YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQK
Hph−1−GGG−VBDF2(SEQ ID. NO.: 20)
YARVRRRGPRRGGGLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR
PC12細胞(Pheochromocytoma, ATCC CRL-1721)を、T75(Nunc)で2mMのL−グルタミン、1.5g/Lの重炭酸ナトリウム、15%のウマ血清、及び2.5%のFBSを入れた15mLのF−12K培地(Gibco)で解氷し、二日間培養して、細胞密度が625,000細胞/cmになるようにした後、遠心分離して上澄液を除去し、同一ボリュームのF−12K培地と薬物を各々入れて一日間培養し、10uMのCa2+で刺激し、分泌されるカテコールアミンの量を蛍光HPLCを通して分析した。薬物の濃度は10-6〜10-5の濃度(M)で入れた。その結果を表2に示した。表2から、本発明に使われた[化1]に示される化合物は神経伝達物質の分泌抑制効果に優れていることが分かった。
Sample 1: SBD (SEQ ID. NO .: 4)
Sample 2: VBD (SEQ ID. NO .: 5)
Sample 3: Hph-1-GGG-SBD (SEQ ID. NO .: 14)
Sample 4: Hph-1-GGG-VBD (SEQ ID. NO .: 15)
Sample 5: Tat-GGG-SBD (SEQ ID. NO .: 16)
Sample 6: Hph-1-GGG-SBDF1 (SEQ ID. NO .: 17)
Sample 7: Hph-1-GGG-SBDF2 (SEQ ID. NO .: 18)
Sample 8: Hph-1-GGG-VBDF1 (SEQ ID. NO .: 19)
Sample 9: Hph-1-GGG-VBDF2 (SEQ ID. NO .: 20)
Hph-1-GGG-SBD (SEQ ID. NO .: 14)
YARVRRRGPRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph-1-GGG-VBD (SEQ ID. NO .: 15)
YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQKLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR
Tat-GGG-SBD (SEQ ID. NO .: 16)
YGRKKRRQRRRGGGEIDTQNRQIDRIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph-1-GGG-SBDF1 (SEQ ID. NO .: 17)
YARVRRRGPRRGGGIMEKAQANKTRIDEANQRATKMLGSG
Hph-1-GGG-SBDF2 (SEQ ID. NO .: 18)
YARVRRRGPRRGGGKTRIDEANQRATKM
Hph-1-GGG-VBDF1 (SEQ ID. NO .: 19)
YARVRRRGPRRGGGNRRLQQTQAQVDEVVDIMRVNVDKVLERDQK
Hph-1-GGG-VBDF2 (SEQ ID. NO .: 20)
YARVRRRGPRRGGGLSELDDRADALQAGASQFETSAAKLKR
PC12 cells (Pheochromocytoma, ATCC CRL-1721) in T75 (Nunc) with 15 mL of 2 mM L-glutamine, 1.5 g / L sodium bicarbonate, 15% horse serum, and 2.5% FBS. After thawing with F-12K medium (Gibco) and culturing for 2 days to obtain a cell density of 625,000 cells / cm 2 , the supernatant was removed by centrifugation to remove the same volume. F-12K medium and drug were each added and cultured for 1 day, stimulated with 10 uM Ca 2+ , and the amount of secreted catecholamine was analyzed through fluorescent HPLC. The drug concentration was 10-6 to 10-5 (M). The results are shown in Table 2. From Table 2, it was found that the compound represented by [Chemical Formula 1] used in the present invention is excellent in the neurotransmitter secretion inhibitory effect.

Figure 2010502592
Figure 2010502592

実施例4:PTDコンジュゲイションによる細胞内伝達効果
PTDの結合による細胞内伝達効果を分析するために、PTDとコンジュゲイションしたSBDF1ペプチドと、コンジュゲイションしていないSBDF1ペプチドとの各々に、蛍光物質であるFITC(入手先:Sigma, Fluorescein 5-isothiocyanate, 27072-45-3)をラベルしてFacs(FACSCalibur, Becton Dickinson)で分析した(図5参照)。その結果、PTDのコンジュゲイションによって約50倍に伝達効果を向上させることと分析された。
Example 4: Intracellular transmission effect due to PTD conjugation In order to analyze the intracellular transmission effect due to the binding of PTD, each of SBDF1 peptide conjugated with PTD and SBDF1 peptide unconjugated to PTD, FITC (source: Sigma, Fluorescein 5-isothiocyanate, 27072-45-3), which is a fluorescent substance, was labeled and analyzed by Facs (FACSCalibur, Becton Dickinson) (see FIG. 5). As a result, it was analyzed that PTD conjugation improved the transmission effect about 50 times.

実施例5:PTDコンジュゲイトによる筋麻痺効力試験
ボツリヌス神経毒素及び本発明によるペプチドは神経伝達物質を遮断して筋肉の麻痺を発生させるため、ボツリヌス神経毒素及びペプチドをラットの前脛骨筋に注射して1週、2週、及び3週後に座骨神経の電気刺激による前脛骨筋の複合筋活動電位(compound muscle action potential, CMAP)の振幅(dY)を測定した。測定方法は、まず8週齢のSDラット(供給先:HYOCHANG)にボツリヌス神経毒素A(製造元:allergan, 購入先:Sigma)と試料1、試料3、試料6を後足の右側前脛骨筋に5μlずつ注射した。ボツリヌス神経毒素の注射方法は、400Uのボツリヌス神経毒素を1mLの生理食塩水に溶かして400U/mLの溶液を作り、ラットに5μlを1回注射した。また、試料1、試料3、試料6は各々ラット当たり10ng、100ng、500ngずつ投与した。
Example 5: Test of muscular paralysis with PTD conjugate Botulinum neurotoxin and peptide according to the present invention block neurotransmitters and cause muscle paralysis, so botulinum neurotoxin and peptide were injected into rat anterior tibial muscle. After 1 week, 2 weeks, and 3 weeks, the amplitude (dY) of the compound muscle action potential (CMAP) of the anterior tibial muscle by electrical stimulation of the sciatic nerve was measured. First, 8 weeks old SD rat (supplier: HYOCHANG) was transferred to botulinum neurotoxin A (manufacturer: allergan, supplier: Sigma) and samples 1, 3 and 6 on the right anterior tibialis muscle of the hind paw. 5 μl each was injected. The botulinum neurotoxin was injected by dissolving 400 U of botulinum neurotoxin in 1 mL of saline to make a 400 U / mL solution, and 5 μl was injected once into the rat. Samples 1, 3, and 6 were administered at 10 ng, 100 ng, and 500 ng per rat, respectively.

複合筋活動電位の測定は、ラットにketamine/xylazineカクテルを腹腔内注射して麻酔した後、30℃に維持される検査台の上にラットをうつ伏せに置き四肢を固定して行った。検査しようとする下肢の股関節、膝関節、足首関節を各々90度に屈曲させて固定し、記録電極、基準電極、接地電極を前脛骨筋、踵骨腱、足の裏側に各々付着した。刺激電極(+)針を膝窩部に刺し、刺激電極(−)針を後恥骨部と大腿近位部(proximal femur)の恥骨筋(pectineal muscle)に刺した。刺激電極を通して1〜5microA範囲で電流を流して座骨神経を刺激することで前脛骨筋の複合筋活動電位を誘発させた。最大振幅を示す刺激の約150%強度で2Hzで50回反復刺激して複合筋活動電位を繰り返し誘発した。5分の休息後、20Hzで50回反復刺激して複合筋活動電位を繰り返し誘発した。これら信号を生物電気増幅器及び信号処理器(CyberAmp380, Axon Instruments, Inc.)で500倍に増幅させ300〜3000Hzの範囲でフィルタリングした後、信号獲得装置(Digidata1320, Axon Instruments, Inc.)を使用してコンピュータに入力して波形を示した。   Compound muscle action potential was measured by anesthetizing rats by intraperitoneal injection of ketamine / xylazine cocktail, and then placing the rats on their prone table on an examination table maintained at 30 ° C. and fixing their limbs. The hip joint, knee joint, and ankle joint of the lower limb to be examined were each bent and fixed at 90 degrees, and the recording electrode, the reference electrode, and the ground electrode were attached to the anterior tibial muscle, the radial tendon, and the back side of the foot, respectively. A stimulation electrode (+) needle was inserted into the popliteal region, and a stimulation electrode (−) needle was inserted into the pubiceal muscle of the posterior pubic and proximal femurs. The compound muscle action potential of the anterior tibial muscle was induced by stimulating the sciatic nerve by passing an electric current through the stimulation electrode in the range of 1 to 5 microA. Compound muscle action potentials were repeatedly induced by 50 repeated stimulations at 2 Hz at about 150% intensity of the stimulation exhibiting the maximum amplitude. After resting for 5 minutes, compound muscle action potentials were repeatedly induced by repeated stimulation at 20 Hz 50 times. These signals are amplified 500 times with a bioelectric amplifier and signal processor (CyberAmp380, Axon Instruments, Inc.) and filtered in the range of 300 to 3000 Hz, and then a signal acquisition device (Digidata1320, Axon Instruments, Inc.) is used. And input it to a computer to show the waveform.

コンピュータに保存された信号を分析し2Hzで50回反復してCMAPの平均電位のネガティブピークとポジティブピークの振幅の差(dY)と、電気刺激と、ネガティブピークの時点間遅延時間(tC)とを計算した(図6参照)。   Analyzing the signal stored in the computer and repeating 50 times at 2 Hz, the difference in amplitude (dY) between the negative peak and the positive peak of the average potential of CMAP, electrical stimulation, and the time delay (tC) between negative peaks Was calculated (see FIG. 6).

ボツリヌス神経毒素及び試料1、試料3、試料6の時間による複合筋活動電位の結果は、図7のように、ボツリヌス神経毒素の場合、5unitの注射によって完壁に筋肉を麻痺させ、試料1の場合、20%程度の弱い筋麻痺を表し、試料3及び試料6の場合、物質の投与量が増加するにつれてボツリヌス神経毒素と同じ効果を表した。   As shown in FIG. 7, in the case of botulinum neurotoxin and sample 1, sample 3 and sample 6, the result of the combined muscle action potential is shown in FIG. In the case of sample 3 and sample 6, the effect was the same as that of the botulinum neurotoxin as the dose of the substance increased.

以上、本発明の望ましい実施例を参照して説明したが、本技術分野の熟練した当業者であれば下記の特許請求範囲に記載の本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正及び変更することができることを理解できるであろう。   Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that the invention is within the scope and spirit of the invention as defined by the following claims. It will be understood that various modifications and changes can be made.

以上で説明した通り、本発明による融合ペプチドは、細胞内伝達効率及び局所部位への伝達効率に優れ、従って上記融合ペプチドにより神経伝達物質の分泌を効果的に抑制する。   As described above, the fusion peptide according to the present invention is excellent in intracellular transmission efficiency and transmission efficiency to a local site, and thus effectively suppresses secretion of a neurotransmitter by the fusion peptide.

Claims (5)

5〜30個のアミノ酸からなり、アルギニンを30%以上含む蛋白質伝達体(Protein Transduction Domain, PTD)と、SNARE複合体を構成するSNAP25の結合ドメイン(SEQ ID. NO.: 4)又はVAMP−2の結合ドメイン(SEQ ID. NO.: 5)とがコンジュゲイションされた、生体内で神経伝達物質の分泌を抑制するための融合ポリペプチド。   A protein transduction domain (PTD) consisting of 5 to 30 amino acids and containing 30% or more of arginine, and a binding domain of SNAP25 (SEQ ID. NO .: 4) or VAMP-2 constituting SNARE complex A fusion polypeptide for inhibiting secretion of a neurotransmitter in vivo, conjugated with a binding domain (SEQ ID. NO .: 5). 蛋白質伝達体PTDが、SEQ ID NO.: 6乃至SEQ ID NO.: 12、及びSEQ ID NO.: 13からなる群から選択された何れか一つのアミノ酸配列を有することを特徴とする請求項1に記載の融合ポリペプチド。   The protein carrier PTD has any one amino acid sequence selected from the group consisting of SEQ ID NO .: 6 to SEQ ID NO .: 12, and SEQ ID NO .: 13. A fusion polypeptide according to 1. 蛋白質伝達体が、SNAP25の結合ドメイン(SEQ ID. NO.: 4)又はVAMP−2の結合ドメイン(SEQ ID. NO.: 5)とリンカー(linker)によりコンジュゲイションされることを特徴とする請求項1又は2に記載の融合ポリペプチド。   A protein carrier is conjugated with a SNAP25 binding domain (SEQ ID. NO .: 4) or a VAMP-2 binding domain (SEQ ID. NO .: 5) by a linker. The fusion polypeptide according to claim 1 or 2. リンカーが3個のグリシンからなることを特徴とする請求項3に記載の融合ポリペプチド。   The fusion polypeptide according to claim 3, wherein the linker consists of three glycines. 請求項1又は2に記載の融合ペプチドを活性成分として含有する神経伝達物質分泌抑制用組成物。   A composition for inhibiting neurotransmitter secretion, comprising the fusion peptide according to claim 1 or 2 as an active ingredient.
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