JP2011115146A - New peptide and use thereof - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for detecting an enzyme using a peptide. <P>SOLUTION: A method for measuring the amount of the enzyme includes following steps (a) to (c): (a) a step of binding a first peptide specifically binding to the enzyme to the enzyme; (b) a step of removing impurities other than the conjugate of the enzyme with the peptide; and (c) a step of bringing the conjugate of the enzyme with the peptide into contact with a substrate for the enzyme, and measuring the enzyme activity, or a method for measuring the amount of the enzyme includes following steps (a) to (d): (a) a step of binding the first peptide specifically binding to the enzyme to the enzyme; (b) a step of binding a second peptide specifically binding to the enzyme to the enzyme; (c) a step of removing impurities other than the conjugate of the enzyme with the first and second peptides; and (d) a step of measuring the abundance of the first or second peptide. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規ペプチドとその使用に関する。より具体的には、酵素活性に影響を与えるペプチドと該ペプチドを使用した酵素の検出方法に関する。   The present invention relates to novel peptides and uses thereof. More specifically, the present invention relates to a peptide that affects enzyme activity and a method for detecting an enzyme using the peptide.

生体内では数多くの分子が様々な重要な機能を担っているが、酵素もその中の1つである。例えば、癌関連ガラクトース転移酵素(galactosyltransferase associated with tumor:GAT)は、その血中濃度が卵巣癌の発症と相関があることが知られており、卵巣癌の早期発見への応用が期待されている。また、アスパラギン酸プロテアーゼであるカテプシンEは、癌や自己免疫性疾患との関連性が指摘されている。カテプシンEは、TRAIL(TNF-related apoptosis-inducing ligand)を切断して癌細胞をアポトーシスへと誘導することが報告されており(非特許文献1)、癌の発症に重要な役割を担っていることが示唆されている。さらに、カテプシンEをノックアウトしたマウス由来のマクロファージでは、主要なリソソーム性膜蛋白質であるLAMP-1、LAMP-2などが細胞内に蓄積してリソソーム性pHが顕著に上昇し、マクロファージの免疫反応に関係する様々な機能が障害されていることが報告されている(非特許文献2) 。GATやカテプシンEのように疾患との関連性が指摘されている酵素の活性をうまく調節することができれば、疾患の治療あるいは予防法の開発に大きく貢献することとなる。   Many molecules in vivo have various important functions, and enzymes are one of them. For example, cancer-related galactosyltransferase associated with tumor (GAT) is known to have a correlation with the onset of ovarian cancer, and its application to early detection of ovarian cancer is expected. . In addition, it has been pointed out that cathepsin E, an aspartic protease, is associated with cancer and autoimmune diseases. Cathepsin E has been reported to cleave TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand) to induce cancer cells to apoptosis (Non-patent Document 1), and plays an important role in the development of cancer. It has been suggested. Furthermore, in macrophages derived from mice in which cathepsin E has been knocked out, the main lysosomal membrane proteins LAMP-1, LAMP-2, etc. accumulate in the cells and the lysosomal pH significantly increases, resulting in macrophage immune responses. It has been reported that various related functions are impaired (Non-Patent Document 2). If the activity of an enzyme that has been pointed out to be associated with a disease, such as GAT or cathepsin E, can be well regulated, it will greatly contribute to the development of a treatment or prevention method for the disease.

GATやカテプシンEなどの疾患関連酵素は、その存在量の多少が疾患に罹患している徴候となる場合もあり、疾患の早期発見のためのメルクマールになり得る。生体試料などに含まれる酵素の量を測定する場合、対象の酵素活性を直接測定する方法や抗体などを利用して検出する方法などが用いられている。酵素量の測定は、試料中に存在する酵素そのものの量を知る必要がある場合の他、酵素の存在量が他の物質の存在量の間接的な指標となる場合、あるいは、生体内においては、何らかの疾患の発症及び進行の指標となるような場合に行われることが多い。
酵素の存在量を知るためにその活性を直接測定する方法は、酵素の基質や検出方法に工夫を凝らし測定感度を高めることで微量に存在する酵素を検出することが可能であり、最も一般的に利用されている。また、抗体を使用して酵素を検出する方法として、ELISA法などが知られており、特異性の高い抗体を利用することで、高い精度で目的酵素の量を評価することが可能となる。これらの酵素検出方法は、すでにその方法論が確立しており、通常は、これらの方法を利用することである程度の目的を達成することができる。
Disease-related enzymes such as GAT and cathepsin E may be a sign of being afflicted with the disease because of their abundance, and can be Merckmar for early detection of the disease. When measuring the amount of enzyme contained in a biological sample or the like, a method of directly measuring the target enzyme activity, a method of detecting using an antibody, or the like is used. The measurement of the amount of enzyme is not only when it is necessary to know the amount of enzyme present in the sample, but when the amount of enzyme is an indirect indicator of the amount of other substances, or in vivo In many cases, it is used as an indicator of the onset and progression of some disease.
The most common method for measuring the activity of an enzyme in order to know the abundance of the enzyme is to detect the enzyme present in a trace amount by improving the measurement sensitivity by devising the enzyme substrate and detection method. Has been used. In addition, as a method for detecting an enzyme using an antibody, an ELISA method or the like is known. By using a highly specific antibody, the amount of the target enzyme can be evaluated with high accuracy. The methodologies for these enzyme detection methods have already been established, and usually a certain purpose can be achieved by using these methods.

ところで、生体試料、例えば、血液など夾雑物が多数存在する試料中の特定の酵素の量を正確に測定するには、その酵素に対してより特異的な検出方法が必要となってくる。また、検出対象の酵素が試料中に微量にしか存在しない場合には、より感度の高い検出方法が望まれる。特に、生体試料中に存在する疾患関連酵素の量を検出するためには、さらに改善されたより高感度な酵素量測定方法の開発が必要である。
抗体を利用して酵素などのタンパク質を検出する方法は、特異性の高い抗体を使用する限り精度が高く有効な方法であるが、特異性の高い抗体の調製は、それほど容易なことではない。サンドイッチELISA法に使用するためには、異なるエピトープに対する特異的な抗体が2種類以上必要となるため、抗体の調製にはさらに時間と費用が必要となってくる。
By the way, in order to accurately measure the amount of a specific enzyme in a biological sample, for example, a sample in which many contaminants such as blood are present, a detection method more specific to the enzyme is required. Further, when the enzyme to be detected is present only in a minute amount in the sample, a detection method with higher sensitivity is desired. In particular, in order to detect the amount of a disease-related enzyme present in a biological sample, it is necessary to develop an improved and more sensitive method for measuring the amount of enzyme.
The method of detecting a protein such as an enzyme using an antibody is a highly accurate and effective method as long as a highly specific antibody is used, but the preparation of a highly specific antibody is not so easy. In order to use in the sandwich ELISA method, two or more kinds of specific antibodies against different epitopes are required, and therefore, preparation of the antibody requires more time and cost.

最近、タンパク質に特異的に結合し、当該タンパク質の活性に影響を与えるペプチド群の調製方法として、in−vitro−virus(IVV)法が報告された(非特許文献3、特許文献1)。この方法を使用した、分子淘汰操作によれば、カテプシンEなどの特定の酵素に特異的に結合し、かつ、その活性を上方又は下方に制御することができるペプチド群を調製することができる(特許文献2)。   Recently, an in-vitro-virus (IVV) method has been reported as a method for preparing a peptide group that specifically binds to a protein and affects the activity of the protein (Non-patent Document 3, Patent Document 1). According to molecular manipulation using this method, a group of peptides capable of specifically binding to a specific enzyme such as cathepsin E and controlling the activity upward or downward can be prepared ( Patent Document 2).

特開2004−275149JP 2004-275149 A 特開2007−332085JP2007-332085

Kawakuboら,Cancer Res.67,10869−10878 2007Kawakubo et al., Cancer Res. 67, 10869-10878 2007 Yanagawaら,J.Biol.Chem 282,1851−1862 2007Yanagawa et al., J. MoI. Biol. Chem 282, 1851-1862 2007 Nemotoら,FEBS Lett.414,405−408 1997Nemoto et al., FEBS Lett. 414, 405-408 1997

本発明は、酵素を迅速かつ高感度に検出する方法を提供する。
さらに、本発明は、疾患との関連が示唆されているカテプシンEと結合し、その活性を調節(促進又は阻害)するペプチドを提供する。
The present invention provides a method for detecting an enzyme rapidly and with high sensitivity.
Furthermore, the present invention provides a peptide that binds to cathepsin E that has been suggested to be associated with a disease and modulates (promotes or inhibits) its activity.

本発明者らは、上記事情に鑑み、任意の酵素に特異的に結合するペプチドを使用した簡便で高感度な酵素検出方法を見出した。また、本発明者らは、カテプシンEと結合し、その活性を特異的に促進、あるいは、阻害するペプチド分子を見出した。これらの知見に基づいて本発明が完成された。
これまでに、微量に存在する酵素などの生体分子を検出する方法として、抗体を利用したELISA法あるいはサンドイッチELISA法が使用されてきた。この方法は、抗体を利用することから検出対象分子に対する特異性が非常に高く、正確な量の測定を可能にする方法として、優れている。しかしながら、この方法は、抗体の性質(特異性や親和性)によって検出結果が大きく影響されやすい。また、ELISA法で利用可能な検出対象に特異性の高い抗体を作製することは、時間、費用、手間が掛かり、容易なことではなく、親和性に関しても、通常、〜nM程度の結合強度の抗体を得るのが限界でそれ以上に強い結合親和性を有する抗体の作製は極めて困難である。
本発明者らは、in−vitro−virus(IVV)法を利用した、分子淘汰操作により、検出対象である酵素に特異的に結合するペプチドを使用することで、ELISA法に比較して、より簡便で高感度に酵素量の測定が可能になることを見出した。そして、カテプシンEの活性を有効に調節するペプチドをも見出した。
In view of the above circumstances, the present inventors have found a simple and highly sensitive enzyme detection method using a peptide that specifically binds to any enzyme. In addition, the present inventors have found a peptide molecule that binds to cathepsin E and specifically promotes or inhibits its activity. The present invention has been completed based on these findings.
Until now, an ELISA method using antibodies or a sandwich ELISA method has been used as a method for detecting biomolecules such as enzymes present in minute amounts. Since this method uses an antibody, it has a very high specificity with respect to a molecule to be detected, and is excellent as a method that enables measurement of an accurate amount. However, in this method, the detection result is easily influenced by the nature (specificity and affinity) of the antibody. In addition, it is not easy to produce an antibody having high specificity for a detection target that can be used in the ELISA method. It is not easy, and the affinity usually has a binding strength of about nM. It is extremely difficult to produce an antibody having a binding affinity stronger than that because it is the limit of obtaining an antibody.
By using a peptide that specifically binds to the enzyme to be detected by molecular manipulation using the in-vitro-virus (IVV) method, the present inventors can compare more with the ELISA method. It was found that the amount of enzyme can be measured easily and with high sensitivity. They also found a peptide that effectively regulates the activity of cathepsin E.

すなわち、本発明は、
以下の(a)〜(c)の工程を含む酵素量測定方法である。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と第1ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(c)該酵素と該ペプチドの結合体に該酵素の基質を接触させ、該酵素活性を測定する工程、
That is, the present invention
It is an enzyme amount measuring method including the following steps (a) to (c).
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first peptide;
(C) contacting a substrate of the enzyme with a conjugate of the enzyme and the peptide, and measuring the enzyme activity;

あるいは、本発明は、
以下の(a)〜(d)の工程を含む酵素量測定方法である。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と特異的に結合する第2ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(c)該酵素と第1及び第2ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(d)第1又は第2ペプチドの存在量を測定する工程、
Alternatively, the present invention provides
It is an enzyme amount measuring method including the following steps (a) to (d).
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) binding a second peptide that specifically binds to the enzyme to the enzyme;
(C) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first and second peptides,
(D) measuring the abundance of the first or second peptide,

また、本発明は、配列番号1〜35のアミノ酸配列を含むカテプシンE結合ペプチドを使用した、上記酵素量測定方法である。   Moreover, this invention is the said enzyme amount measuring method using the cathepsin E binding peptide containing the amino acid sequence of sequence number 1-35.

本発明は、配列番号1〜11のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド、及びこれらのペプチド(配列番号1〜11のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド)を有効成分として含有するカテプシンE阻害剤である。さらに、本発明は、配列番号12〜23のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性促進ペプチド、及びこれらのペプチド(配列番号12〜23のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド)を有効成分として含有するカテプシンE活性化剤である。   The present invention relates to cathepsin E activity-inhibiting peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 11 and cathepsin E inhibition containing these peptides (cathepsin E activity-inhibiting peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 11) as active ingredients. It is an agent. Furthermore, the present invention relates to a cathepsin E activity promoting peptide containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 12 to 23 and cathepsin containing these peptides (cathepsin E activity inhibitory peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 12 to 23) as active ingredients. E activator.

本発明によれば、試料中に存在する任意の酵素活性を迅速かつ高感度に測定することができる。   According to the present invention, any enzyme activity present in a sample can be measured quickly and with high sensitivity.

本発明の方法によれば、ELISA法で通常使用される抗体に変えて、調製が容易なペプチドを使用するため、従来のELISA法と比較してより簡便に酵素量の測定を行うことができる。   According to the method of the present invention, since an easily prepared peptide is used instead of the antibody normally used in the ELISA method, the amount of enzyme can be measured more easily than in the conventional ELISA method. .

本発明のカテプシンE活性促進ペプチド又はカテプシンE活性阻害ペプチドを用いることで、カテプシンEの活性を効果的に調節することができる。そのため、これらのペプチドを利用したカテプシンE関連疾患の検査薬、治療剤等の開発が可能となる。   By using the cathepsin E activity promoting peptide or cathepsin E activity inhibiting peptide of the present invention, the activity of cathepsin E can be effectively regulated. Therefore, it becomes possible to develop test agents and therapeutic agents for cathepsin E-related diseases using these peptides.

図1に、本発明の実施形態の1例を示す。FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. KYS−1(カテプシンE特異的基質)とペプチドA(配列番号1)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した脾臓組織抽出物及び胃粘膜細胞抽出物中の酵素活性を測定した結果を示す。Aは、組織抽出物の遠心上清に対する測定結果であり、Bは遠心をせずに白濁状態で測定した結果を示す。In spleen tissue extract and gastric mucosa cell extract prepared from wild type mouse (W) and cathepsin E deficient mouse (KO) using KYS-1 (cathepsin E specific substrate) and peptide A (SEQ ID NO: 1) The result of having measured the enzyme activity of is shown. A is the measurement result with respect to the centrifugal supernatant of the tissue extract, and B shows the result of measurement in a cloudy state without centrifugation. 3200−v(カテプシンE及びDに対する基質)とペプチドA(配列番号1)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した脾臓組織抽出物及び胃粘膜細胞抽出物中の酵素活性を測定した結果を示す。Aは、組織抽出物の遠心上清に対する測定結果であり、Bは遠心をせずに白濁状態で測定した結果を示す。Spleen tissue extract and gastric mucosa cell extract prepared from wild type mouse (W) and cathepsin E deficient mouse (KO) using 3200-v (substrate for cathepsin E and D) and peptide A (SEQ ID NO: 1) The result of having measured the enzyme activity in is shown. A is the measurement result with respect to the centrifugal supernatant of the tissue extract, and B shows the result of measurement in a cloudy state without centrifugation. KYS−1(カテプシンE特異的基質)とペプチドB(配列番号2)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した脾臓組織抽出物及び胃粘膜細胞抽出物中の酵素活性を測定した結果を示す。Aは、組織抽出物の遠心上清に対する測定結果であり、Bは遠心をせずに白濁状態で測定した結果を示す。In spleen tissue extract and gastric mucosa cell extract prepared from wild type mouse (W) and cathepsin E deficient mouse (KO) using KYS-1 (cathepsin E specific substrate) and peptide B (SEQ ID NO: 2) The result of having measured the enzyme activity of is shown. A is the measurement result with respect to the centrifugal supernatant of the tissue extract, and B shows the result of measurement in a cloudy state without centrifugation. 3200−v(カテプシンE及びDに対する基質)とペプチドB(配列番号2)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した脾臓組織抽出物及び胃粘膜細胞抽出物中の酵素活性を測定した結果を示す。Aは、組織抽出物の遠心上清に対する測定結果であり、Bは遠心をせずに白濁状態で測定した結果を示す。Spleen tissue extract and gastric mucosa cell extract prepared from wild type mouse (W) and cathepsin E deficient mouse (KO) using 3200-v (substrate for cathepsin E and D) and peptide B (SEQ ID NO: 2) The result of having measured the enzyme activity in is shown. A is the measurement result with respect to the centrifugal supernatant of the tissue extract, and B shows the result of measurement in a cloudy state without centrifugation. KYS−1(カテプシンE特異的基質)及び3200−v(カテプシンE及びDに対する基質)とペプチドA(配列番号1)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した血清中の酵素活性を測定した結果を示す。Prepared from wild type mice (W) and cathepsin E deficient mice (KO) using KYS-1 (cathepsin E specific substrate) and 3200-v (substrate for cathepsin E and D) and peptide A (SEQ ID NO: 1) The result of having measured the enzyme activity in the obtained serum is shown. 3200−v(カテプシンE及びDに対する基質)とペプチドB(配列番号2)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した血清中の酵素活性を測定した結果を示す。Results of measuring enzyme activity in serum prepared from wild type mice (W) and cathepsin E deficient mice (KO) using 3200-v (substrate for cathepsins E and D) and peptide B (SEQ ID NO: 2) Show. 「通常型」の測定方法において、活性促進ペプチドと活性阻害ペプチドを使用した場合の比較検討結果を示す。KYS−1(カテプシンE特異的基質)とペプチドC(配列番号12;活性促進型)(A)及びペプチドA(配列番号1;活性阻害型)を用いて、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した血清中の酵素活性を測定した。The comparative examination result in the case of using an activity promoting peptide and an activity inhibiting peptide in the “normal type” measurement method is shown. Using KYS-1 (cathepsin E specific substrate), peptide C (SEQ ID NO: 12; activity promoting type) (A) and peptide A (SEQ ID NO: 1; activity inhibiting type), wild type mouse (W) and cathepsin E The enzyme activity in the serum prepared from a deficient mouse (KO) was measured. 「超特異性型」によるカテプシンEの測定結果を示す。KYS−1を基質として、第1ペプチドにペプチドA(配列番号1)を、第2ペプチドにペプチドC(配列番号12)を使用し、野生型マウス(W)とカテプシンE欠損マウス(KO)から調製した血清中の酵素活性を測定した。レーン1とレーン2は、第1ペプチド及び第2ペプチド共に使用した結果で、レーン3とレーン4は、第2ペプチドのみを使用した結果を示す。The measurement result of cathepsin E by "super specific type" is shown. Using KYS-1 as a substrate, peptide A (SEQ ID NO: 1) as the first peptide and peptide C (SEQ ID NO: 12) as the second peptide, from wild type mice (W) and cathepsin E deficient mice (KO) The enzyme activity in the prepared serum was measured. Lanes 1 and 2 show the results of using both the first peptide and the second peptide, and Lanes 3 and 4 show the results of using only the second peptide.

本発明は、試料中に存在する酵素量を迅速かつ簡便に測定することができる高感度な方法を提供する。
本発明を使用することができる試料は、測定対象酵素がある程度精製された試料の他、血液などの夾雑物が多数含まれている生体内試料などが含まれ、特に限定されるものではない。また、本発明の適用対象となる酵素は、従来技術においてその活性測定方法が確立されているものであれば、特に限定されるものではない。本発明は、例えば、酸化還元酵素、キナーゼなどの転移酵素、ヌクレアーゼ、アミラーゼ、ペプチダーゼ(あるいは、プロテアーゼ)などの加水分解酵素、デカルボキシラーゼなどのリアーゼ、ラセマーゼやエピメラーゼなどの異性化酵素及びリガーゼなど、各種酵素の試料中の存在量の検出に使用することができる。また、本発明は、活性測定法が確立している酵素であればいかなる酵素であってもその存在を迅速、簡便かつ高感度に検出することができる。特に本発明の測定法の対象として好ましい酵素は、カテプシンなどのプロテアーゼ又はペプチダーゼである。
The present invention provides a highly sensitive method capable of quickly and easily measuring the amount of enzyme present in a sample.
Samples to which the present invention can be used are not particularly limited, and include samples in which the enzyme to be measured has been purified to some extent, and in vivo samples containing many contaminants such as blood. The enzyme to which the present invention is applied is not particularly limited as long as the activity measurement method is established in the prior art. The present invention includes, for example, oxidoreductase, transferase such as kinase, hydrolase such as nuclease, amylase and peptidase (or protease), lyase such as decarboxylase, isomerase and ligase such as racemase and epimerase, etc. It can be used to detect the abundance of various enzymes in a sample. In addition, the present invention can detect the presence of any enzyme that has established an activity measurement method quickly, simply, and with high sensitivity. Particularly preferred enzymes for the measurement method of the present invention are proteases such as cathepsins or peptidases.

本発明の酵素測定法は、測定対象である酵素と特異的に結合するペプチドを使用して実施することができる。本発明で使用されるペプチドは、測定対象と特異的に結合するものであればいかなるものであっても利用可能であり、配列情報等が既知であれば、該技術分野における当業者によって、容易に製造することができる。例えば、測定対象の酵素と結合することが既知のペプチドであれば、その配列情報に基づいて、化学合成などにより製造可能である。また、測定対象の酵素と結合するペプチドを新規に調製する場合には、例えば、in−vitro−virus(IVV)法(例えば、特開2004−275149号、Nemotoら,FEBS Lett.414,405−408 1997などを参照のこと)により作製されたペプチドライブラリーの中から、該酵素と親和性を基準にした分子淘汰によって目的のペプチドを製造することができる。さらに、測定対象の酵素活性に影響を及ぼすペプチド(例えば、測定対象の酵素活性を促進するペプチド)を所望する場合には、SF−link法(特開2005−168411)などを組み合わせることで取得することができる。   The enzyme measurement method of the present invention can be carried out using a peptide that specifically binds to the enzyme to be measured. The peptide used in the present invention may be any peptide as long as it specifically binds to the measurement target. If the sequence information is known, it can be easily performed by those skilled in the art. Can be manufactured. For example, if the peptide is known to bind to the enzyme to be measured, it can be produced by chemical synthesis or the like based on the sequence information. In addition, when a peptide that binds to an enzyme to be measured is newly prepared, for example, in-vitro-virus (IVV) method (for example, JP-A No. 2004-275149, Nemoto et al., FEBS Lett. 414, 405- 408 1997, etc.), the target peptide can be produced by molecular scissors based on affinity with the enzyme. Furthermore, when a peptide that affects the enzyme activity to be measured (for example, a peptide that promotes the enzyme activity to be measured) is desired, the peptide is obtained by combining the SF-link method (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-168411). be able to.

本発明の実施形態の1つは、以下の(a)〜(c)の工程を含む酵素量測定方法である。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と第1ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(c)該酵素と該ペプチドの結合体に該酵素の基質を接触させ、該酵素活性を測定する工程、
本実施形態は、例えば、測定対象酵素をカテプシンEとした場合、図1Aのように示すことができる(本実施形態をここでは「通常型」と称する)。測定対象の酵素に特異的に結合するペプチドに測定対象酵素を結合させる(工程(a))。その後、測定対象酵素とペプチドの結合体(以下、「酵素−ペプチド結合体」と記載する)と試料中に存在する夾雑物(例えば、血液サンプルであれば、血球成分や、血清アルブミンなどのタンパク質成分など)を分離(又は除去)し、酵素−ペプチド結合体のみを取得する(工程(b))。ここで、酵素−ペプチド結合体と夾雑物を分離(又は除去)する場合、例えば、予めペプチドを担体に固定し(ペプチドと担体との固定は、ペプチドと酵素を結合させる前の段階で行うのが望ましい)、夾雑物をバッファー等で洗浄することによって、ペプチドを担体に固定したまま、夾雑物を洗い流すことができる。ここで、担体としては、夾雑物を洗い流す前のいずれかの段階においてペプチドを固定することができるものであれば如何なるものであってもよく、例えば、磁気ビーズ、プレート(例えば、細胞培養用のウェルを有するプレートなど)などが利用可能である。磁気ビーズを使用する場合、予めペプチドを磁気ビーズに結合させたものを、測定対象酵素が含まれる試料中に添加し、ペプチドと測定対象酵素との結合を行わせる(工程(a))。ペプチドと測定対象酵素を結合させるための条件、例えば、試料溶液のpH、温度、結合時間などは、測定対象酵素に依存して異なるが、これらの条件決定のための予備的な実験を行うことで、当業者であれば容易に決定することができる。次に、磁力などを利用して磁気ビーズ上に固定されている酵素−ペプチド結合体を適当なバッファーで洗浄等行い、夾雑物を洗い去る(工程(b))。夾雑物から分離した酵素−ペプチド結合体に、該酵素の基質を接触させ、適当な方法により酵素活性を測定する(工程(c))。以上のステップを行うことによって、試料中に存在する測定対象酵素の活性を特異的に測定することが可能となる。また、担体としてプレートを使用した場合には、プレートに結合したペプチドに測定対象酵素を結合させることにより、酵素をプレート上に固定し、プレート上を適当なバッファー等で洗浄することで、酵素をプレート上に固定したまま夾雑物を洗い流すことができる。
One of the embodiments of the present invention is an enzyme amount measuring method including the following steps (a) to (c).
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first peptide;
(C) contacting a substrate of the enzyme with a conjugate of the enzyme and the peptide, and measuring the enzyme activity;
For example, when the measurement target enzyme is cathepsin E, the present embodiment can be illustrated as shown in FIG. 1A (this embodiment is referred to herein as “normal type”). The enzyme to be measured is bound to a peptide that specifically binds to the enzyme to be measured (step (a)). Thereafter, a conjugate of the enzyme to be measured and the peptide (hereinafter referred to as “enzyme-peptide conjugate”) and a foreign substance present in the sample (for example, a blood cell component or a protein such as serum albumin in the case of a blood sample) Components) are separated (or removed), and only the enzyme-peptide conjugate is obtained (step (b)). Here, when separating (or removing) the enzyme-peptide conjugate and contaminants, for example, the peptide is immobilized on a carrier in advance (the peptide and the carrier are immobilized at a stage before the peptide and the enzyme are bound to each other). It is preferable that the contaminants can be washed away with the peptide fixed to the carrier by washing the contaminants with a buffer or the like. Here, the carrier may be any carrier as long as it can immobilize the peptide at any stage prior to washing away contaminants, such as magnetic beads, plates (for example, for cell culture). For example, a plate having a well) can be used. When using magnetic beads, a peptide in which a peptide is previously bound to a magnetic bead is added to a sample containing the enzyme to be measured, and the peptide is bound to the enzyme to be measured (step (a)). The conditions for binding the peptide and the enzyme to be measured, such as the pH, temperature, and binding time of the sample solution, vary depending on the enzyme to be measured, but preliminary experiments for determining these conditions should be performed. Therefore, it can be easily determined by those skilled in the art. Next, the enzyme-peptide conjugate immobilized on the magnetic beads is washed with an appropriate buffer using magnetic force or the like to wash away impurities (step (b)). The enzyme-peptide conjugate separated from the contaminants is brought into contact with the enzyme substrate, and the enzyme activity is measured by an appropriate method (step (c)). By performing the above steps, the activity of the enzyme to be measured present in the sample can be specifically measured. In addition, when a plate is used as a carrier, the enzyme to be measured is bound to the peptide bound to the plate, the enzyme is fixed on the plate, and the plate is washed with an appropriate buffer, etc. Contaminants can be washed away while being fixed on the plate.

本実施形態で使用するペプチドは、上述のin−vitro−virus(IVV)法などの公知の技術を利用して作製することができる。検出対象酵素と特異的に結合するペプチドであれば、如何なるペプチドであっても使用することができる。従って、そのアミノ酸構成や長さは特に限定されるものではないが、長さについては、例えば、アミノ酸残基数として、5〜100、あるいは、5〜50程度のペプチドが好ましい。また、「通常型」の測定法に使用されるペプチドについては、測定対象の酵素活性を促進(活性化)するものであれば、より好ましい。すなわち、測定対象の酵素が活性促進ペプチドと結合することで、活性化され、酵素活性の検出感度が増大する(図1A及び図8を参照)。その結果、該活性促進ペプチドの結合定数自体はそれほど高くない場合であっても、酵素活性が増大することから、酵素活性の測定感度を高めることが可能となる。   The peptide used in the present embodiment can be prepared by using a known technique such as the above-described in-vitro-virus (IVV) method. Any peptide can be used as long as it is a peptide that specifically binds to the enzyme to be detected. Therefore, the amino acid constitution and length are not particularly limited, but for the length, for example, a peptide having about 5 to 100 or about 5 to 50 amino acid residues is preferable. Moreover, it is more preferable that the peptide used in the “normal type” measurement method is one that promotes (activates) the enzyme activity to be measured. That is, the enzyme to be measured is activated by binding to the activity promoting peptide, and the detection sensitivity of the enzyme activity is increased (see FIGS. 1A and 8). As a result, even when the binding constant of the activity promoting peptide itself is not so high, the enzyme activity increases, so that it is possible to increase the measurement sensitivity of the enzyme activity.

本発明のさらなる実施形態は、以下の(a)〜(d)の工程を含む酵素量測定方法である。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と特異的に結合する第2ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(c)該酵素と第1及び第2ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(d)第1又は第2ペプチドの存在量を測定する工程、
本実施形態は、例えば、測定対象酵素をカテプシンEとした場合、図1Bのように示すことができる(本実施形態をここでは「超特異性型」と称する)。測定対象の酵素に特異的に結合するペプチド(第1ペプチドとする)に測定対象酵素を結合させる(工程(a))。次に、該酵素に特異的な他のペプチド(第2ペプチドとする)を該酵素に結合させる(工程(b))。第1ペプチド及び第2ペプチドと測定対象酵素を結合させるための条件、例えば、試料溶液のpH、温度、結合時間などは、測定対象酵素に依存して異なるが、これらの条件決定のための予備的な実験を行うことで、当業者であれば容易に決定することができる。その後、測定対象酵素と第1及び第2ペプチドと結合体(以下、「酵素−第1及び第2ペプチド結合体」と記載する)と試料中に存在する夾雑物を分離し、酵素−第1及び第2ペプチド結合体のみを取得する(工程(c))。ここで、酵素−第1及び第2ペプチド結合体と夾雑物との分離は、上記「通常型」の場合と同様に、予め第1ペプチドを担体に固定し(第1ペプチドと担体との固定は、第1ペプチドと酵素を結合させる前の段階で行うことが望ましい)、夾雑物をバッファー等で洗浄することによって行うことができる。また、酵素と第1及び第2ペプチドの結合体と夾雑物との分離のために行う洗浄は、第1ペプチドと酵素を結合させた後の段階、又は、第2ペプチドをさらに結合させた後の段階、あるいは、その両方の段階において行うことができる。
Further embodiment of this invention is the enzyme amount measuring method including the process of the following (a)-(d).
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) binding a second peptide that specifically binds to the enzyme to the enzyme;
(C) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first and second peptides,
(D) measuring the abundance of the first or second peptide,
In the present embodiment, for example, when the measurement target enzyme is cathepsin E, it can be shown as in FIG. 1B (this embodiment is referred to as “superspecific type” herein). The enzyme to be measured is bound to a peptide (referred to as a first peptide) that specifically binds to the enzyme to be measured (step (a)). Next, another peptide specific to the enzyme (referred to as a second peptide) is bound to the enzyme (step (b)). The conditions for binding the first peptide and the second peptide to the enzyme to be measured, for example, the pH, temperature, binding time, etc. of the sample solution vary depending on the enzyme to be measured. It can be easily determined by a person skilled in the art by conducting a typical experiment. Thereafter, the enzyme to be measured, the first and second peptides, the conjugate (hereinafter referred to as “enzyme-first and second peptide conjugate”) and the impurities present in the sample are separated, and the enzyme-first And only the second peptide conjugate is obtained (step (c)). Here, the separation of the enzyme-first and second peptide conjugates and contaminants is performed by immobilizing the first peptide in advance on the carrier (immobilization of the first peptide and the carrier), as in the case of the “normal type”. Is preferably carried out before the first peptide and the enzyme are bound to each other), and can be carried out by washing impurities with a buffer or the like. In addition, the washing performed for separating the conjugate of the enzyme and the first and second peptides and the contaminants is performed after the first peptide and the enzyme are bound, or after the second peptide is further bound. This step can be performed in the stage of both or both.

本実施形態で使用するペプチドも、「通常型」で使用されるペプチドと同じものを使用することができるが、「超特異性型」においては、好ましくは、結合力が強く、測定対象酵素の異なる部位に結合する2つのペプチドを使用することが望ましい。このようなペプチドは、測定対象の酵素活性を促進するペプチドはもちろんのこと、酵素活性になんら影響を及ぼさないペプチド、あるいは、酵素活性を抑制するペプチドであっても使用することができる。「超特異性型」の実施における夾雑物の除去は、第1又は第2ペプチドのいずれかを担体に結合させて行うことができる。この場合、担体に結合していない方のペプチドの存在量を測定することで、測定対象酵素の存在量を評価することができる。ペプチドの存在量は、適当な標識を予めペプチドに結合させておき、この標識から得られるシグナルを測定することで評価することができる。ここで使用可能な標識としては、例えば、化学発光物質を基質とするような、HRP(Horse Radish Peroxidase)、ALP(Alkaline Phosphatase)などの他、蛍光標識などの公知の物質を使用することができる。   The same peptide as that used in the “normal type” can also be used as the peptide used in the present embodiment. However, in the “superspecific type”, preferably, the binding force is strong and the enzyme to be measured is It is desirable to use two peptides that bind to different sites. Such a peptide can be used not only for a peptide that promotes the enzyme activity to be measured, but also for a peptide that does not affect the enzyme activity at all, or a peptide that inhibits the enzyme activity. The removal of contaminants in the implementation of the “superspecific type” can be performed by binding either the first or second peptide to a carrier. In this case, the abundance of the enzyme to be measured can be evaluated by measuring the abundance of the peptide not bound to the carrier. The abundance of the peptide can be evaluated by previously binding an appropriate label to the peptide and measuring the signal obtained from this label. As a label that can be used here, for example, a known substance such as a fluorescent label can be used in addition to HRP (horse radish peroxidase) and ALP (alkaline phosphatase) using a chemiluminescent substance as a substrate. .

本発明は、任意の酵素の存在量を測定するための、迅速かつ高感度な方法として、あらゆる分野の試験又は研究において使用可能な方法である。例えば、細胞内アスパラギン酸プロテアーゼであるカテプシンEは、癌や自己免疫性疾患との関連性が指摘されており(Kawakuboら,Cancer Res.,67,10869−10878 2007)、これらの疾患に罹患していることが疑われる者の血中カテプシンE濃度を評価することは、癌や自己免疫疾患の診断や治療における適切な指針を与えるものと期待されている。そこで、本発明の実施形態として、さらに、カテプシンEの高感度測定法を提供する。
本発明の方法を使用してカテプシンEの量を測定するためには、カテプシンEに特異的に結合するペプチドが必要となる。そのようなペプチドとしては、例えば、特開2007−332085号公開公報中の〔表2−1〕、〔表3−1〕に記載されるアミノ酸配列からなるペプチドの他、本願明細書に添付される配列表の配列番号1〜配列番号35に示されるアミノ酸配列を挙げることができる。これらのペプチドは、IVV法を利用した分子淘汰操作によって取得することができる(例えば、特開2007−332085などを参照のこと)。これらのペプチドのうち、配列番号12〜配列番号23及び配列番号32〜配列番号35に示されるペプチドは、カテプシンEの活性を促進することができるため、本発明の実施形態の「通常型」の実施において好適に使用することができる。
The present invention is a method that can be used in any field of testing or research as a rapid and sensitive method for measuring the abundance of any enzyme. For example, cathepsin E, an intracellular aspartic protease, has been pointed out to be associated with cancer and autoimmune diseases (Kawakubo et al., Cancer Res., 67, 10869-10878 2007), and is affected by these diseases. It is expected that assessing the blood cathepsin E concentration of a person suspected of providing an appropriate guideline in the diagnosis and treatment of cancer and autoimmune diseases. Therefore, a highly sensitive measurement method for cathepsin E is further provided as an embodiment of the present invention.
In order to measure the amount of cathepsin E using the method of the present invention, a peptide that specifically binds to cathepsin E is required. Such peptides include, for example, peptides consisting of the amino acid sequences described in [Table 2-1] and [Table 3-1] in JP-A-2007-332085 and attached to the present specification. The amino acid sequences shown in SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 35 in the Sequence Listing can be mentioned. These peptides can be obtained by molecular manipulation using the IVV method (see, for example, JP-A-2007-332085). Among these peptides, since the peptides shown in SEQ ID NO: 12 to SEQ ID NO: 23 and SEQ ID NO: 32 to SEQ ID NO: 35 can promote the activity of cathepsin E, the “normal type” of the embodiment of the present invention It can be suitably used in practice.

さらに、本発明には、酵素量測定用キットが含まれる。本キットには、測定対象酵素に特異的に結合する1又は複数のペプチドが含まれ、さらに、該ペプチドを結合するための担体(例えば、プレート(例えば、細胞培養用のウェルを有するプレートなど)、磁気ビーズなど)が含まれる。担体には、予め、ペプチドが結合されていてもよい。測定対象酵素の測定に必要な基質や活性測定用の試薬なども適宜含まれていてもよい。また、本キットは、特定の疾患の罹患の有無などを診断するための診断キットとしても利用可能である。例えば、癌や免疫関連疾患との関連性が指摘されているカテプシンEの測定用キットは、癌診断用キットとしても使用することができる。   Furthermore, the present invention includes an enzyme amount measurement kit. The kit contains one or more peptides that specifically bind to the enzyme to be measured, and further a carrier (for example, a plate (for example, a plate having a well for cell culture)) for binding the peptide. , Magnetic beads, etc.). A peptide may be bound to the carrier in advance. Substrates necessary for measurement of the enzyme to be measured, reagents for activity measurement, and the like may be included as appropriate. The kit can also be used as a diagnostic kit for diagnosing the presence or absence of a specific disease. For example, a measurement kit for cathepsin E, which has been pointed out to be associated with cancer and immune-related diseases, can also be used as a cancer diagnosis kit.

また、本発明には、配列番号1〜11のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド、及びこれらのペプチド(配列番号1〜11のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド)を有効成分として含有するカテプシンE阻害剤が含まる。さらに、本発明には、配列番号12〜23のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性促進ペプチド、及びこれらのペプチド(配列番号12〜23のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド)を有効成分として含有するカテプシンE活性化剤が含まれる。
本発明の配列番号1〜11のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド、及び、さらに、配列番号12〜23のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性促進ペプチドは、カテプシンEが関連する疾患の治療又は予防剤の開発に使用することができる。また、本発明のカテプシンE活性阻害剤又はカテプシンE活性化剤は、カテプシンEの活性の低下あるいは亢進に起因する疾患の治療又は予防に利用することができる。
以下に実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
In addition, the present invention contains cathepsin E activity-inhibiting peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 11 and these peptides (cathepsin E activity-inhibiting peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 11) as active ingredients. Cathepsin E inhibitors are included. Furthermore, the present invention contains cathepsin E activity promoting peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 12 to 23 and these peptides (cathepsin E activity inhibitory peptides containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 12 to 23) as active ingredients. Cathepsin E activators are included.
The cathepsin E activity-inhibiting peptide containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 to 11 and the cathepsin E activity promoting peptide containing the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 12 to 23 are used for the treatment or prevention of diseases associated with cathepsin E. Can be used for agent development. Moreover, the cathepsin E activity inhibitor or cathepsin E activator of the present invention can be used for treatment or prevention of diseases caused by reduction or enhancement of cathepsin E activity.
Examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.

1.マウス臓器細胞内に存在するカテプシンEの測定
本発明の酵素量測定方法を用いて、マウス臓器中に存在するカテプシンEの酵素量を「通常型」で測定した。
野生型雄マウス及びコントロールとして、カテプシンEを欠損した雄マウスから、脾臓及び胃の上皮粘膜を各々採取した。採取した脾臓と胃の粘膜上皮をLysis bufferA(20mMリン酸緩衝液(pH7.4)、Triton X−100(最終濃度 0.1%))で抽出し、これらの抽出物をpH4.5の緩衝液で置換した後、カテプシンEの酵素量を測定した。本実施例では、第1ペプチドとして、配列番号1(ペプチドAとする)及び配列番号2(ペプチドBとする)を使用し、カテプシンEの基質として、KYS−1(ペプチド研究所)、また、カテプシンE及びカテプシンDの基質として3200−v(ペプチド研究所)を使用した。
マウスから調製した脾臓細胞抽出物及び胃の上皮粘膜細胞抽出物を反応用緩衝液(50mM酢酸ナトリウム、100mMNaCl pH4.0)を用いて、滴定して、pH4.5にあわせた。この段階で、細胞抽出物は白濁するため、さらに、15,000rpm、5分間遠心し、その上清を得た。酵素活性の測定は、白濁状態のサンプルと遠心後の上清サンプルの両方について行った。
1. Measurement of Cathepsin E Present in Mouse Organ Cells Using the enzyme amount measurement method of the present invention, the amount of cathepsin E present in mouse organs was measured in the “normal type”.
As wild-type male mice and male mice lacking cathepsin E, spleen and stomach epithelial mucosa were collected, respectively. The collected spleen and gastric mucosal epithelium were extracted with Lysis buffer A (20 mM phosphate buffer (pH 7.4), Triton X-100 (final concentration 0.1%)), and these extracts were buffered at pH 4.5. After substituting with the solution, the amount of cathepsin E enzyme was measured. In this example, SEQ ID NO: 1 (referred to as peptide A) and SEQ ID NO: 2 (referred to as peptide B) are used as the first peptide, KYS-1 (Peptide Institute) as a substrate for cathepsin E, 3200-v (Peptide Institute) was used as a substrate for cathepsin E and cathepsin D.
Spleen cell extracts and gastric epithelial mucosal cell extracts prepared from mice were titrated using a reaction buffer (50 mM sodium acetate, 100 mM NaCl pH 4.0) to pH 4.5. At this stage, since the cell extract becomes cloudy, it was further centrifuged at 15,000 rpm for 5 minutes to obtain the supernatant. The enzyme activity was measured for both the cloudy sample and the supernatant sample after centrifugation.

ペプチドはTakara Peptide Coating Kit(TAKARA社)を使用し、添付の仕様説明書の記載に従って、96ウェルプレート中に固定化した。ペプチドを固定化したウェルに、白濁状態のサンプルと遠心後の上清サンプルを各々30μlずつ加え、25℃で20分間酵素とペプチドとの結合反応を行わせたのち、未結合の夾雑物を反応用緩衝液で洗浄し、除去した。洗浄後、100μMのKys−1又は3200−v溶液を各ウェルあたり5μlずつ加え、40℃で10分間反応させた後、蛍光イメージャーで測定した。   The peptide was immobilized in a 96-well plate using Takara Peptide Coating Kit (TAKARA) according to the description in the attached specifications. Add 30 μl each of the white turbid sample and the supernatant sample after centrifugation to the peptide-immobilized well and allow the enzyme to bind to the peptide at 25 ° C. for 20 minutes, and then react with the unbound contaminants. Washed with working buffer and removed. After washing, 5 μl of 100 μM Kys-1 or 3200-v solution was added to each well, reacted at 40 ° C. for 10 minutes, and then measured with a fluorescence imager.

図2〜図5は、各々、ペプチドAとKYS−1、ペプチドAと3200−v、ペプチドBとKYS−1、ペプチドBと3200−v、の組合せにより測定した結果である。各図に示される結果は、ペプチドを入れずに行った一連の操作から得られた数値を0%(バックグラウンドとほぼ同じ値)とし、カテプシンE(40nM)を投入して測定した数値を100%として表示した。
その結果、ペプチドAを使用した場合、脾臓組織中のカテプシン活性については、野生型マウス由来のサンプル(W)とカテプシンE欠損マウス由来のサンプル(KO)で比較的良好な測定活性の差が認められた(図2及び図3の「脾臓組織」を参照)。また、白濁したサンプルと上清サンプルによる測定結果もほぼ同様の傾向を示していた。胃粘膜については、カテプシンE欠損型マウス由来のサンプルについても、比較的高い酵素活性の存在が認められた。この点については、胃には、カテプシンEと構造及び機能的類似性の高いペプシンが分泌されているため、用いたペプチドがペプシンと結合した可能性、あるいは、用いた基質がペプシンによって認識された可能性が想定され、その結果、酵素活性として高めの活性が検出されたものと考えられる(図2及び図3の「胃粘膜細胞」を参照)。
ペプチドBについても同様に測定を行った(図4及び図5)。その結果、野生型とカテプシンE欠損型で、酵素活性の相違は認められたものの、ペプチドAの方が良好な結果を示していた。
2 to 5 show the results of measurement using combinations of Peptide A and KYS-1, Peptide A and 3200-v, Peptide B and KYS-1, Peptide B and 3200-v, respectively. The results shown in each figure show that the numerical value obtained from a series of operations performed without adding a peptide was 0% (substantially the same value as the background), and the numerical value measured by introducing cathepsin E (40 nM) was 100. Displayed as%.
As a result, when peptide A was used, the cathepsin activity in the spleen tissue showed a relatively good difference in measurement activity between the wild-type mouse-derived sample (W) and the cathepsin E-deficient mouse sample (KO). (See “spleen tissue” in FIGS. 2 and 3). In addition, the measurement results of the cloudy sample and the supernatant sample showed almost the same tendency. Regarding gastric mucosa, the presence of relatively high enzyme activity was also observed in samples derived from cathepsin E-deficient mice. In this regard, since pepsin, which is highly structurally and functionally similar to cathepsin E, is secreted in the stomach, the peptide used may be bound to pepsin, or the substrate used was recognized by pepsin. As a result, it is considered that a higher activity was detected as the enzyme activity (see “gastric mucosa cells” in FIGS. 2 and 3).
Peptide B was similarly measured (FIGS. 4 and 5). As a result, although a difference in enzyme activity was observed between the wild type and the cathepsin E deficient type, peptide A showed better results.

2.マウス血清中に存在するカテプシンEの測定
次に、マウス血清についても上記と同様にしてカテプシンEの酵素量を「通常型」で測定した。血清については、pHを4.5にしても白濁は生じなかったため、遠心等を行わずにそのまま測定を行った。
ペプチドAを使用した場合、基質としてKYS−1及び3200−vのいずれを用いた場合も、カテプシンE欠損マウスの血清中の酵素活性は有意に減少していた。従って、ペプチドAを使用して本発明の活性測定方法を実施した場合、血清に対しても良好な結果を得ることができた(図6)。また、ペプチドBについても、3200−vを使用して測定したところ、カテプシンE欠損マウスの血清中の酵素活性は有意に減少しており、良好な結果が得られた(図7)。各図に示される結果は、ペプチドを入れずに行った一連の操作から得られた数値を0%(バックグラウンドとほぼ同じ値)とし、カテプシンE(40nM)を投入して測定した数値を100%として表示した。
2. Measurement of cathepsin E present in mouse serum Next, the amount of cathepsin E enzyme in mouse serum was also measured in the “normal type” in the same manner as described above. Serum was measured as it was without centrifuging or the like because white turbidity did not occur even when the pH was 4.5.
When peptide A was used, the enzyme activity in the serum of cathepsin E-deficient mice was significantly reduced when either KYS-1 or 3200-v was used as the substrate. Therefore, when the activity measurement method of the present invention was carried out using peptide A, good results were also obtained for serum (FIG. 6). In addition, when peptide B was measured using 3200-v, the enzyme activity in the serum of cathepsin E-deficient mice was significantly reduced, and good results were obtained (FIG. 7). The results shown in each figure show that the numerical value obtained from a series of operations performed without adding a peptide was 0% (substantially the same value as the background), and the numerical value measured by introducing cathepsin E (40 nM) was 100. Displayed as%.

3.「通常型」の測定方法において、活性促進ペプチドと活性阻害ペプチドを使用した場合の比較検討
本実施例の1と2は、カテプシンEの活性を阻害するペプチドを使用して、「通常型」によるカテプシンEの酵素量を測定したものであるが、カテプシンEの酵素量を有効に測定することができた。次に、カテプシンEの活性を促進するペプチドを使用して、「通常型」による測定を行った。
活性促進ペプチドとして配列番号12(ペプチドCとする)(ペプチドの促進活性については表1を参照のこと)を使用して、上記と同様にカテプシンEの酵素量を測定した(図8)。基質には、KYS−1を使用した。図8に示される結果は、ペプチドを入れずに行った一連の操作から得られた数値を0%(バックグラウンドとほぼ同じ値)とし、カテプシンE(40nM)を投入して測定した数値を100%として表示した。
その結果、活性促進ペプチドのペプチドCを使用した場合(図8A)の方が、活性阻害ペプチドのペプチドAを使用した場合(図8B)より、カテプシンE欠損マウス血清と野生型マウス血清中の酵素活性の差がより顕著に検出されることが分かった。
従って、「通常型」の測定において、同じ親和性ならば、酵素活性を促進するペプチドを用いると、より高感度な結果が得られると考えられる。
3. Comparative study using activity-promoting peptide and activity-inhibiting peptide in “normal type” measurement method 1 and 2 in this example are based on “normal type” using a peptide that inhibits the activity of cathepsin E. Although the amount of cathepsin E enzyme was measured, the amount of cathepsin E enzyme could be measured effectively. Next, using a peptide that promotes the activity of cathepsin E, measurement by “normal type” was performed.
Using SEQ ID NO: 12 (referred to as peptide C) as the activity-promoting peptide (see Table 1 for the peptide-promoting activity), the amount of cathepsin E enzyme was measured in the same manner as described above (FIG. 8). As a substrate, KYS-1 was used. The result shown in FIG. 8 shows that the numerical value obtained from a series of operations performed without adding a peptide was 0% (substantially the same value as the background), and the numerical value measured by introducing cathepsin E (40 nM) was 100. Displayed as%.
As a result, the enzyme in the cathepsin E-deficient mouse serum and the wild-type mouse serum when the activity promoting peptide Peptide C (FIG. 8A) is used is more effective than when the activity inhibiting peptide Peptide A is used (FIG. 8B). It was found that the difference in activity was detected more prominently.
Therefore, in the “normal” measurement, if the same affinity is used, it is considered that a more sensitive result can be obtained by using a peptide that promotes enzyme activity.

4.「超特異性型」によるカテプシンEの測定方法
本実施例では、第1ペプチドにペプチドAを使用し、第2ペプチドにペプチドCを使用した。まず、ペプチドAをTakara Peptide Coating Kit(TAKARA社)を使用し、添付の仕様説明書の記載に従って、96ウェルプレート中に固定化した。ペプチドを固定化した各ウェルに、上記と同様の血清サンプル(野生型マウス由来及びカテプシンE欠損マウス由来)を30μlずつ添加し、25℃で20分間インキュベートして酵素とペプチドを結合させた。その後、未結合の夾雑物を反応用緩衝液で洗浄し、次に、ペルオキシダーゼ標識したペプチドC(0.5ng/μl)を、50μlずつ添加し、室温で20分間のインキュベートによりカテプシンEとペプチドCを結合させた。その後、未結合のペプチドCを反応用緩衝液で洗浄し、ペルオキシダーゼ基質であるQuantaBlu Fluorogenic Peroxidase Substrate(TAKARA社)を100μl添加し、37℃で10分間インキュベート後Ex:360nm、Em:430nmで蛍光を測定した。結果は、カテプシンE(40nM)を使用して測定した結果を100%として表示した(図9)。図に示される結果は、ペプチドを入れずに行った一連の操作から得られた数値を0%(バックグラウンドとほぼ同じ値)とし、カテプシンE(40nM)を投入して測定した数値を100%として表示した。
4). Method for Measuring Cathepsin E by “Superspecific Type” In this example, peptide A was used as the first peptide and peptide C as the second peptide. First, peptide A was immobilized in a 96-well plate using Takara Peptide Coating Kit (TAKARA) according to the description in the attached specification manual. 30 μl of the same serum samples (from wild type mice and cathepsin E-deficient mice) as above were added to each well on which the peptide was immobilized, and incubated at 25 ° C. for 20 minutes to bind the enzyme and peptide. Thereafter, unbound contaminants were washed with reaction buffer, and then peroxidase-labeled peptide C (0.5 ng / μl) was added in 50 μl aliquots, and cathepsin E and peptide C were incubated at room temperature for 20 minutes. Were combined. Thereafter, unbound peptide C was washed with a reaction buffer, and 100 μl of peroxidase substrate Quanta Blu Fluorogen Peroxide Substrate (TAKARA) was added, incubated at 37 ° C. for 10 minutes, and then Ex: 360 nm, Em: 430 nm fluorescence. It was measured. The results are shown as 100% of the results measured using cathepsin E (40 nM) (FIG. 9). The result shown in the figure is that the numerical value obtained from a series of operations performed without adding peptide was 0% (substantially the same value as the background), and the numerical value measured by introducing cathepsin E (40 nM) was 100%. As displayed.

5.カテプシンE結合ペプチドの活性測定
本発明のペプチドのカテプシンE活性に及ぼす影響について検討した。
カテプシンEに対する影響は、ペプチド(40nM)とカテプシンE(40nM)を反応用緩衝液95μl中で混合し、そこに100μMの3200−v溶液を5μl加えて40℃で10分間反応させた後、Ex:360nm、Em:430nmで蛍光を測定した。測定結果はペプチド、カテプシンEを入れずに行った一連の操作から得られた数値を0%(バックグラウンドとほぼ同じ値)とし、カテプシンE(40nM)のみを投入して測定した数値を100%として表示した。測定結果を表1に示す。
5). Measurement of activity of cathepsin E-binding peptide The effect of the peptide of the present invention on cathepsin E activity was examined.
The effect on cathepsin E is that peptide (40 nM) and cathepsin E (40 nM) are mixed in 95 μl of reaction buffer, 5 μl of 100 μM 3200-v solution is added thereto, reacted at 40 ° C. for 10 minutes, and then Ex. : Fluorescence was measured at 360 nm and Em: 430 nm. The measurement result is 0% (substantially the same value as the background) obtained from a series of operations performed without adding peptide and cathepsin E, and 100% is the value measured by introducing only cathepsin E (40 nM). As displayed. The measurement results are shown in Table 1.

本発明は、微量酵素の正確な検出を可能ならしめるものであるため、各種検査の他、酵素活性が関連する疾患などの診断に利用することができる。さらに、本発明はカテプシンE活性を促進又は阻害するペプチドを提供するもので、カテプシンE関連疾患の検査、治療及び予防に使用される医薬等の開発に寄与するものである。   Since the present invention enables accurate detection of a trace amount of enzyme, it can be used for diagnosis of diseases associated with enzyme activity in addition to various tests. Furthermore, this invention provides the peptide which accelerates | stimulates or inhibits cathepsin E activity, and contributes to development of the pharmaceutical etc. which are used for a test | inspection, treatment, and prevention of a cathepsin E related disease.

Claims (14)

以下の(a)〜(c)の工程を含む酵素量測定方法。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と第1ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(c)該酵素と該ペプチドの結合体に該酵素の基質を接触させ、該酵素活性を測定する工程、
The enzyme amount measuring method including the process of the following (a)-(c).
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first peptide;
(C) contacting a substrate of the enzyme with a conjugate of the enzyme and the peptide, and measuring the enzyme activity;
前記第1ペプチドが前記酵素の活性を促進するペプチドであることを特徴とする請求項1に記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the first peptide is a peptide that promotes the activity of the enzyme. 以下の(a)〜(d)の工程を含む酵素量測定方法。
(a)酵素と特異的に結合する第1ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(b)該酵素と特異的に結合する第2ペプチドを該酵素に結合させる工程、
(c)該酵素と第1及び第2ペプチドの結合体以外の夾雑物を除去する工程、
(d)第1又は第2ペプチドの存在量を測定する工程、
An enzyme amount measurement method comprising the following steps (a) to (d):
(A) binding a first peptide that specifically binds to an enzyme to the enzyme;
(B) binding a second peptide that specifically binds to the enzyme to the enzyme;
(C) removing impurities other than the conjugate of the enzyme and the first and second peptides,
(D) measuring the abundance of the first or second peptide,
前記第1ペプチド又は第2ペプチドが担体に結合していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first peptide or the second peptide is bound to a carrier. 前記担体がプレート又は磁気ビーズであることを特徴とする請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the carrier is a plate or a magnetic bead. 前記酵素がプロテアーゼ又はペプチダーゼであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の方法。   The method according to any one of claims 1 to 5, wherein the enzyme is a protease or a peptidase. 前記酵素がカテプシンであることを特徴とする請求項6に記載の方法。   The method according to claim 6, wherein the enzyme is cathepsin. 前記カテプシンがカテプシンEであることを特徴とする請求項7に記載の方法。   The method according to claim 7, wherein the cathepsin is cathepsin E. 前記酵素に特異的に結合するペプチドが配列番号1〜配列番号35で表されるペプチドのいずれかであることを特徴とする請求項8に記載の方法。   The method according to claim 8, wherein the peptide that specifically binds to the enzyme is any one of the peptides represented by SEQ ID NO: 1 to SEQ ID NO: 35. 請求項1乃至8のいずれかに記載の方法を実施するための、前記第1ペプチド及び/又は第2ペプチドを含んで成る酵素量測定用キット。   A kit for measuring an enzyme amount, comprising the first peptide and / or the second peptide, for carrying out the method according to any one of claims 1 to 8. 配列番号1〜11に記載のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性阻害ペプチド。   A cathepsin E activity inhibitory peptide comprising the amino acid sequence set forth in SEQ ID NOs: 1-11. 請求項11に記載のペプチドを有効成分として含有するカテプシンE阻害剤。   A cathepsin E inhibitor comprising the peptide according to claim 11 as an active ingredient. 配列番号12〜23に記載のアミノ酸配列を含むカテプシンE活性促進ペプチド。   A cathepsin E activity promoting peptide comprising the amino acid sequence of SEQ ID NOs: 12 to 23. 請求項13に記載のペプチドを有効成分として含有するカテプシンE活性化剤。   A cathepsin E activator comprising the peptide according to claim 13 as an active ingredient.
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