JP2012518417A - Compositions and methods for preventing and / or treating cancer using PA-CARD - Google Patents

Compositions and methods for preventing and / or treating cancer using PA-CARD Download PDF

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グプタ,タパス ダス
チャクラバーティー,アナンダ
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Abstract

本発明は、細菌由来のタンパク質を用いて癌細胞を死滅させるための方法及び物質に関する。本発明は、特に、アズリン、Laz、Pa−CARD、並びに融合タンパク質Azu−H.8及びH.8−Azu、並びに白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞の死滅におけるそれらの使用に関する。
【選択図】図1
The present invention relates to methods and materials for killing cancer cells using bacterially derived proteins. The present invention specifically relates to azurin, Laz, Pa-CARD, and the fusion protein Azu-H. 8 and H.I. 8-Azu and their use in killing leukemia cells and / or ovarian cancer cells.
[Selection] Figure 1

Description

関連出願
本出願は、米国特許法119条及び120条に基づいて、2009年2月20日に出願された米国仮出願第61/154,236号、及び2009年5月19日に出願された米国仮出願第61/179,435号に対する優先権を主張するものであり、2008年12月15日に出願された米国特許出願第12/314,703号の一部継続出願であり、2006年8月23日に出願された米国特許出願第11/508,173号の一部継続出願であり、2005年10月6日に出願された米国特許出願第11/244,105号の一部継続出願であり、2006年7月19日に出願された米国特許出願第11/488,695号の一部継続出願である。これら出願の全内容は、参照により全て本明細書に組み込まれる。
Related Applications This application was filed on US Provisional Application No. 61 / 154,236, filed on February 20, 2009, and May 19, 2009, based on US Patent Acts 119 and 120. Claims priority to US Provisional Application No. 61 / 179,435 and is a continuation-in-part of US Patent Application No. 12 / 314,703 filed on December 15, 2008. A continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 11 / 508,173, filed on August 23, and a continuation of U.S. Patent Application No. 11 / 244,105, filed on October 6, 2005 This is a continuation-in-part of US patent application Ser. No. 11 / 488,695 filed on Jul. 19, 2006. The entire contents of these applications are hereby incorporated by reference in their entirety.

白血病は、骨髄及び血液の悪性癌である。白血病は、異常血液細胞が制御されずに蓄積されることを特徴とし、正常な血液細胞機能の阻害、及び多くの場合、死に結び付く。2008年には、合衆国でおよそ44,270人が、新たに白血病に罹患したと推定された。白血病は、男性の場合、癌による死亡の5番目に多い原因であり、女性の場合、癌による死亡の6番目に多い原因である。白血病は、20歳未満の小児では、他のいかなる癌より多くの死亡を引き起こしている。(「Cancer facts and figures 2008」,Atlanta:American Cancer Society(2008);Xie Y etal.,Cancer 97:2229〜35(2003))。あるタイプの白血病は、治療が非常に難しく、例えば、急性前骨髄球白血病(APL)は、稀であるが致死的疾患であることが多く、30%の患者が標準的化学療法に応答するに過ぎない。   Leukemia is a malignant cancer of the bone marrow and blood. Leukemia is characterized by the accumulation of abnormal blood cells in an uncontrolled manner, leading to inhibition of normal blood cell function and often death. In 2008, an estimated 44,270 people in the United States were newly affected with leukemia. Leukemia is the fifth most common cause of cancer death in men and the sixth most common cause of cancer death in women. Leukemia causes more deaths in children under the age of 20 than any other cancer. ("Cancer facts and figures 2008", Atlanta: American Cancer Society (2008); Xie Y et al., Cancer 97: 2229-35 (2003)). Certain types of leukemia are very difficult to treat, for example, acute promyelocytic leukemia (APL) is a rare but fatal disease, with 30% of patients responding to standard chemotherapy Not too much.

多くの現行の治療方法は、ある程度有効であるが、癌細胞に対する特異性が欠如しているため著しく有害な副作用を示す。イマチニブという、Gleevec(登録商標)として知られている非常に効果的な薬物が成功したことにより、標的特異的療法薬を開発しようとする努力が大きく加速している。Gleevec(登録商標)は、Bcr−Ablチロシンキナーゼを特異的に阻害する。慢性骨髄性白血病(CML)では、染色体転座により、Bcr−Ablチロシンキナーゼの構成的活性化がもたらされ、次いでそれにより、癌増殖を促進する細胞シグナル伝達の活性化がもたらされる。レチノイン酸は、細胞分化に関与するホルモンであり、三酸化ヒ素の(As2O3)と共に、APLに対する好適な治療剤である。   Many current therapies are effective to some extent, but exhibit significant adverse side effects due to the lack of specificity for cancer cells. The success of a highly effective drug known as Gleevec®, called imatinib, has greatly accelerated efforts to develop target-specific therapeutics. Gleevec® specifically inhibits Bcr-Abl tyrosine kinase. In chronic myelogenous leukemia (CML), chromosomal translocation results in constitutive activation of Bcr-Abl tyrosine kinase, which in turn leads to activation of cell signaling that promotes cancer growth. Retinoic acid is a hormone involved in cell differentiation and, together with arsenic trioxide (As2O3), is a suitable therapeutic agent for APL.

しかしながら、耐性の発現は、キナーゼ等の単一攻撃点を標的とする薬物に伴う大きな問題であり、薬物の立体構造特異的結合性が変化する可能性がある。白血病患者において耐性が増加した場合、臨床医は、従来の複合薬療法に頼らざるを得ず、複合薬療法では、腫瘍特異的薬物を組み合わせて薬物活性の相乗作用を生み出し、非特異的薬物をより低用量で使用することを可能にし、他の効果的な治療を探求する。   However, the development of resistance is a major problem with drugs that target a single attack point, such as a kinase, and the conformation specific binding properties of the drug may change. When tolerance increases in leukemia patients, clinicians are forced to rely on traditional combination drug therapies, which combine tumor-specific drugs to create a synergistic effect of drug activity and create non-specific drugs. Allows for use at lower doses and explores other effective treatments.

本発明は、癌、特に白血病及び/又は卵巣癌を死滅させる細胞毒性ペプチドの組成物及び使用方法に関する。本発明の1つの態様は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドである。単離ペプチドは、細菌、特にシュードモナス・エルギノーサ(Pseudomonas aeruginosa)に由来してもよい。幾つかの実施形態では、単離ペプチドは、Pa−CARDである。他の実施形態では、単離ペプチドは、配列番号27を含むか又はからなる。幾つかの実施形態では、単離ペプチドは、白血病細胞、線維肉腫細胞、卵巣癌細胞、及び/又は乳癌細胞を死滅させることが可能である。他の実施形態では、単離ペプチドは、その血中半減期を延長又は最適化するために、化学的に修飾されている。   The present invention relates to compositions and methods of use of cytotoxic peptides that kill cancer, particularly leukemia and / or ovarian cancer. One aspect of the invention is an isolated peptide capable of killing cancer cells comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain. Isolated peptides may be derived from bacteria, in particular Pseudomonas aeruginosa. In some embodiments, the isolated peptide is Pa-CARD. In other embodiments, the isolated peptide comprises or consists of SEQ ID NO: 27. In some embodiments, the isolated peptide can kill leukemia cells, fibrosarcoma cells, ovarian cancer cells, and / or breast cancer cells. In other embodiments, the isolated peptide is chemically modified to increase or optimize its blood half-life.

本発明は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメイン、Laz、H8−Azu、及びAzu−H8を含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と細胞を接触させることにより、癌細胞を死滅させる方法にも関する。幾つかの実施形態では、癌細胞は、白血病細胞、線維肉腫細胞、卵巣癌細胞、及び乳癌細胞からなる群から選択される。この方法は、癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤と細胞を接触させることを更に含んでいてもよい。これら細胞毒性剤は、これらに限定されないが、シスプラチン、Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、5’−アザ−2’−デオキシシチジン、及び三酸化ヒ素であってもよい。特定の実施形態では、本方法は、癌細胞をシスプラチンと接触されることを含む。別の実施形態では、癌細胞を、1つ又は複数のタンパク質とほぼ同時に、1つ又は複数の細胞毒性剤と接触させる。   One or more proteins selected from the group consisting of isolated peptides capable of killing cancer cells, comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain, Laz, H8-Azu, and Azu-H8 It also relates to a method of killing cancer cells by contacting cells with cells. In some embodiments, the cancer cells are selected from the group consisting of leukemia cells, fibrosarcoma cells, ovarian cancer cells, and breast cancer cells. The method may further comprise contacting the cell with one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells. These cytotoxic agents may be, but are not limited to, cisplatin, Gleevec®, retinoic acid, 5'-aza-2'-deoxycytidine, and arsenic trioxide. In certain embodiments, the method comprises contacting a cancer cell with cisplatin. In another embodiment, the cancer cell is contacted with the one or more cytotoxic agents at about the same time as the one or more proteins.

本発明は、癌を罹患している哺乳類患者に、カスパーゼ動員(CARD)様ドメイン、Laz、H8−Azu、及びAzu−H8を含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質を投与することを含む方法にも関する。幾つかの実施形態では、癌は、白血病、線維肉腫、卵巣癌、及び乳癌からなる群から選択される。更なる実施形態では、癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤は、患者に投与することもできる。細胞毒性剤には、これらに限定されないが、シスプラチン、Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、5’−アザ−2’−デオキシシチジン、及び三酸化ヒ素が含まれていてもよい。更なる実施形態では、患者に投与される追加的な細胞毒性剤は、シスプラチンである。別の実施形態では、1つ又は複数の細胞毒性剤は、1つ又は複数のタンパク質とほぼ同時に投与される。   The present invention comprises a group of isolated peptides capable of killing cancer cells comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain, Laz, H8-Azu, and Azu-H8 in a mammalian patient suffering from cancer. Also relates to a method comprising administering one or more proteins selected from. In some embodiments, the cancer is selected from the group consisting of leukemia, fibrosarcoma, ovarian cancer, and breast cancer. In further embodiments, one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells can be administered to the patient. Cytotoxic agents may include, but are not limited to, cisplatin, Gleevec®, retinoic acid, 5'-aza-2'-deoxycytidine, and arsenic trioxide. In a further embodiment, the additional cytotoxic agent administered to the patient is cisplatin. In another embodiment, the one or more cytotoxic agents are administered at about the same time as the one or more proteins.

本発明は、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドと細胞を接触させることにより白血病細胞を死滅させることを含む方法にも関する。更なる実施形態では、白血病細胞を、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドと同時に又はほぼ同時に接触させる。   The present invention relates to azurin and Laz H. et al. It also relates to a method comprising killing leukemia cells by contacting the cells with a peptide comprising 8 regions. In a further embodiment, the leukemic cells are azurin and Laz H. Contact with the peptide containing the 8 regions simultaneously or nearly simultaneously.

本発明は、白血病を罹患している哺乳類患者に、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドを投与することを含む方法にも関する。更なる実施形態では、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドは、同時に又はほぼ同時に患者に投与される。   The present invention provides a method for treating azurin and Laz H. It also relates to a method comprising administering a peptide comprising 8 regions. In further embodiments, azurin and Laz H. et al. The peptide comprising the 8 regions is administered to the patient simultaneously or nearly simultaneously.

本発明は、Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及びカスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と白血病細胞を接触させることにより、白血病細胞の細胞分化を誘導することを含む方法にも関する。   The present invention relates to Laz, azurin, H. et al. 8-Azu, Azu-H. By contacting the leukemic cells with one or more proteins selected from the group consisting of isolated peptides capable of killing cancer cells, comprising 8, and a caspase mobilization (CARD) -like domain It also relates to a method comprising inducing cell differentiation.

本発明は、Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及びカスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と癌細胞を接触させることにより、癌細胞に選択的に進入することを含み、癌細胞が、白血病細胞及び卵巣癌細胞からなる群から選択される方法にも関する。   The present invention relates to Laz, azurin, H. et al. 8-Azu, Azu-H. By contacting the cancer cell with one or more proteins selected from the group consisting of 8 and an isolated peptide capable of killing the cancer cell comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain It also relates to a method comprising selectively entering, wherein the cancer cells are selected from the group consisting of leukemia cells and ovarian cancer cells.

本発明は、Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及びカスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と癌細胞を接触させることにより、癌細胞の細胞周期停止を誘導することを含む方法にも関する。癌細胞は、白血病細胞、線維肉腫細胞、乳癌細胞、及び卵巣癌細胞からなる群から選択されてもよい。更なる実施形態では、タンパク質は、細胞のWeelタンパク質レベルを増加させる。別の実施形態では、タンパク質は、リン酸化AKT−Ser−473の枯渇を引き起こす。更に別の実施形態では、タンパク質は、細胞のWeelタンパク質レベルを増加させ、且つリン酸化AKT−Ser−473の枯渇を引き起こす。   The present invention relates to Laz, azurin, H. et al. 8-Azu, Azu-H. And contacting the cancer cell with one or more proteins selected from the group consisting of isolated peptides capable of killing the cancer cell, comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain. It also relates to a method comprising inducing cell cycle arrest. The cancer cell may be selected from the group consisting of leukemia cells, fibrosarcoma cells, breast cancer cells, and ovarian cancer cells. In further embodiments, the protein increases cellular Weel protein levels. In another embodiment, the protein causes depletion of phosphorylated AKT-Ser-473. In yet another embodiment, the protein increases cellular Weel protein levels and causes depletion of phosphorylated AKT-Ser-473.

本発明は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドと癌細胞を接触させることにより、カスパーゼ3活性化による癌細胞のアポトーシスを誘導することを含む方法にも関する。更なる実施形態では、癌細胞は、卵巣癌細胞である。   The present invention comprises inducing apoptosis of cancer cells by caspase 3 activation by contacting the cancer cells with an isolated peptide capable of killing the cancer cells comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain. Also related to the method. In a further embodiment, the cancer cell is an ovarian cancer cell.

本発明は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドと癌細胞を接触させることにより、癌細胞のNF−kBシグナル伝達経路遺伝子の発現を調節することを含む方法にも関する。更なる実施形態では、癌細胞は、卵巣癌細胞である。   The present invention regulates the expression of NF-kB signaling pathway genes in cancer cells by contacting the cancer cells with an isolated peptide containing a caspase mobilization (CARD) -like domain that can kill the cancer cells. It also relates to a method involving the above. In a further embodiment, the cancer cell is an ovarian cancer cell.

本発明は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドをコードする発現ベクターにも関する。特定の実施形態では、発現ベクターは、Pa−CARDをコードする。   The present invention also relates to an expression vector encoding an isolated peptide capable of killing cancer cells comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain. In certain embodiments, the expression vector encodes Pa-CARD.

本発明は、カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチドを含む医薬組成物にも関する。更なる実施形態では、医薬組成物は、薬学的に許容される担体を更に含む。別の実施形態では、医薬組成物は、アズリン、Laz、H.8−Azu、及びAzu−H.8からなる群から選択されるタンパク質を更に含む。別の実施形態では、医薬組成物は、癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤を更に含む。特定の実施形態では、医薬組成物は、静脈注射に適切な薬学的に許容される担体を含む。   The invention also relates to a pharmaceutical composition comprising an isolated peptide capable of killing cancer cells comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain. In a further embodiment, the pharmaceutical composition further comprises a pharmaceutically acceptable carrier. In another embodiment, the pharmaceutical composition is azurin, Laz, H. et al. 8-Azu, and Azu-H. A protein selected from the group consisting of 8; In another embodiment, the pharmaceutical composition further comprises one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells. In certain embodiments, the pharmaceutical composition comprises a pharmaceutically acceptable carrier suitable for intravenous injection.

本発明は、白血病を罹患している患者に、本発明で開示された医薬組成物の1つ又は複数を治療上有効量で投与することを含む方法にも関する。更なる実施形態では、医薬組成物は、静脈内、局所的、皮下、筋肉内、経口、及び腫瘍内からなる群から選択される様式で患者に投与される。   The present invention also relates to a method comprising administering to a patient suffering from leukemia one or more of the pharmaceutical compositions disclosed in the present invention in a therapeutically effective amount. In further embodiments, the pharmaceutical composition is administered to the patient in a manner selected from the group consisting of intravenous, topical, subcutaneous, intramuscular, oral, and intratumoral.

本発明の別の態様は、本明細書で開示された単離ペプチドの1つ又は複数コードする核酸分子である。   Another aspect of the invention is a nucleic acid molecule that encodes one or more of the isolated peptides disclosed herein.

本発明の別の態様は、本明細書に記載の医薬組成物の1つ又は複数を含むキットである。   Another aspect of the present invention is a kit comprising one or more of the pharmaceutical compositions described herein.

配列の簡単な説明
配列番号1は、ナイセリア・ゴノレア(Neisseria gonorrhoeae)laz遺伝子のゲノムDNAコード配列、Genbank受入番号Y00530である(ctggcaggct tgacgcttcg atacgctctg tttcggtcag gctggtcccg aaaccggaaa aaccgccgaa aaccaatacc ctgcatttga gtaaggctgc gctggagagt ttcggttcgg cggcggcaaa gttggaaaaa cggcatcccg aattggcgga ggcattggca aacttggtta gaaggcatgg cgcataaaat gtatacggga atttgtgtaa acatccgtta atattaagaa gtaaaggata atgggtctaa tactaaagaa ataggttcgg ggtaaaattg ccccttttaa agtaaacgat tgtaaacttg cagacaggct ttgatttcaa atgaaatttg tagcaaaatg ccgccccgaa acatctgttt gtgcaacgcg gcggaatctt tttcaaggtt ttgttaatgg cggttgcact ttgatttctg taaaaccgaa tattatttta tcgattggag atttaccatg aaagcttatc tggctctgat ttctgccgcc gttatcggtt tggctgcctg ctctcaagaa cctgccgcgc ctgctgccga ggcaactcct gctgctgaag cacccgcttc cgaagcgcct gccgccgaag ctgctcctgc agatgctgcc gaagcccctg ctgccggcaa ttgtgcggca actgtcgaat ccaacgacaa tatgcagttc aacaccaaag acatccaagt cagcaaagca tgtaaagagt ttaccatcac tctgaaacat accggtacgc aacccaaagc cagcatgggt cacaaccttg tgattgccaa agctgaagac atggacggcg tatttaaaga cggcgtaggt gctgccgata ccgactatgt caaacctgac gatgcgcgcg ttgttgccca caccaaactg atcggcggcg gcgaagagtc ttccctgact ctggatcctg ccaaattggc tgacggcgac tacaaatttg cctgcacttt cccgggtcac ggtgctttga tgaacggcaa agtgactttg gtcgattaat ccgcttaaag tctcaaaaga cggacagcct gctttgtgca ggctgtttta ttataaaatg actgcttgaa aagtgccccg ttgagaacga aaacatgaat ccgtttgaaa)。
BRIEF DESCRIPTION OF THE SEQUENCES SEQ ID NO: 1 Neisseria gonorrhoeae (Neisseria gonorrhoeae) laz gene in the genome DNA coding sequence, a Genbank accession number Y00530 (ctggcaggct tgacgcttcg atacgctctg tttcggtcag gctggtcccg aaaccggaaa aaccgccgaa aaccaatacc ctgcatttga gtaaggctgc gctggagagt ttcggttcgg cggcggcaaa gttggaaaaa cggcatcccg aattggcgga ggcattggca aacttggtta gaaggcatgg ggcataaaaat gttaacgggga atttgtgtaa acatccgtta atttatag aa gtaaaggata atgggtctaa tactaaagaa ataggttcgg ggtaaaattg ccccttttaa agtaaacgat tgtaaacttg cagacaggct ttgatttcaa atgaaatttg tagcaaaatg ccgccccgaa acatctgttt gtgcaacgcg gcggaatctt tttcaaggtt ttgttaatgg cggttgcact ttgatttctg taaaaccgaa tattatttta tcgattggag atttaccatg aaagcttatc tggctctgat ttctgccgcc gttatcggtt tggctgcctg ctctcaagaa cctgccgcgc ctgctgccga gcaactcct gctgctgaag cacccgcttc cgaagcgcct gccgccgaag ctgctcctgc agatgctgcc gaagcccctg ctgccggcaa ttgtgcggca actgtcgaat ccaacgacaa tatgcagttc aacaccaaag acatccaagt cagcaaagca tgtaaagagt ttaccatcac tctgaaacat accggtacgc aacccaaagc cagcatgggt cacaaccttg tgattgccaa agctgaagac atggacggcg tatttaaaga cggcgtaggt gctgccgata ccgactatgt caaacctgac gatgcgcgcg ttg ttgccca caccaaactg atcggcggcg gcgaagagtc ttccctgact ctggatcctg ccaaattggc tgacggcgac tacaaatttg cctgcacttt cccgggtcac ggtgctttga tgaacggcaa agtgactttg gtcgattaat ccgcttaaag tctcaaaaga cggacagcct gctttgtgca ggctgtttta ttataaaatg actgcttgaa aagtgccccg ttgagaacga aaacatgaat ccgtttgaaa).

配列番号2は、シュードモナス・エルギノーサアズリン遺伝子のゲノムDNAコード配列である(ctttttcatg cagcggatcg ctcgcgcatc acttcagggt cagggtgccc ttcatcagcg cggagtggcc cgggaaggtg cagaagaaca tgtactgctc gccttccttc agcttggaga cgtcgaaggt caccgagtcc ttctcgcccg agccgatcag cttggtgtgg gcgatgacac ggctgtcgtc gggcttcagg taatccttgt ccaggccgga agccatgccg tcggtgacca cgccctgcat gtcggcggcg gtgctcagta cccagttgtg gcccatgacg ttcttcggca ggttgccggg gtgggacagg ttgacggtga actgcttgca gctcttgtcg acggtgatgg cattggtgtt gaactgcatc tggtcgttac cctggatgtc caccgagcac tcggcagcca gcagtggcgc actgagcagg gacagcaggg ataccgcagc gagtttacgt agcatggagc agcctcctag gcaggttggg cgatgaatcc tgaaagagca gactgcccga tcgggcaccg)。   SEQ ID NO: 2 is a genomic DNA coding sequence of Pseudomonas aeruginosa azurin gene (ctttttcatg cagcggatcg ctcgcgcatc acttcagggt cagggtgccc ttcatcagcg cggagtggcc cgggaaggtg cagaagaaca tgtactgctc gccttccttc agcttggaga cgtcgaaggt caccgagtcc ttctcgcccg agccgatcag cttggtgtgg gcgatgacac ggctgtcgtc gggcttcagg taatccttgt ccaggccgga agccatgccg tcggtgacca cgccctgcat gtcggcggcg gtgctcagta c cagttgtg gcccatgacg ttcttcggca ggttgccggg gtgggacagg ttgacggtga actgcttgca gctcttgtcg acggtgatgg cattggtgtt gaactgcatc tggtcgttac cctggatgtc caccgagcac tcggcagcca gcagtggcgc actgagcagg gacagcaggg ataccgcagc gagtttacgt agcatggagc agcctcctag gcaggttggg cgatgaatcc tgaaagagca gactgcccga tcgggcaccg).

配列番号3は、ナイセリア・ゴノレアlaz遺伝子のH.8領域のゲノムDNAコード配列である(tgctctcaag aacctgccgc gcctgctgcc gaggcaactc ctgccggtga agcacccgct tccgaagcgc ctgccgccga agctgctcct gcagatgctg ccgaagcccc tgctgcc)。   SEQ ID NO: 3 is the H. coli of Neisseria gonorrhoe laz gene. 8 region genomic DNA coding sequence (tgctctcaag aacctgccgc gcctgctgcc gagcaactc ctgccggtga agaccccgct

配列番号4は、ナイセリア・ゴノレアのLazコード遺伝子(laz)をPCR増幅するための順方向プライマーである(ccggaattcc ggcagggatg ttgtaaatat ccg)。   SEQ ID NO: 4 is a forward primer for PCR amplification of the Neisseria gonorrhoeae Laz coding gene (laz) (ccggatattcc ggcagggagt ttgtataatat ccg).

配列番号5は、ナイセリア・ゴノレアのLazコード遺伝子(laz)をPCR増幅するための逆方向プライマーである(ggggtaccgc cgtggcaggc atacagcatt tcaatcgg)。   SEQ ID NO: 5 is a reverse primer for PCR amplification of Neisseria gonorrhoeae Laz coding gene (laz) (ggggtaccgc cgtggcaggc atacagcatt tcaatcgg).

配列番号6は、pUC18−lazの3.1kb断片をPCR増幅するための順方向プライマーである(ggcagcaggg gcttcggcag catctgc)。   SEQ ID NO: 6 is a forward primer for PCR amplification of the 3.1 kb fragment of pUC18-laz (ggcaggcagg gctttcggcag catctgc).

配列番号7は、pUC18−lazの3.1kb断片をPCR増幅するための逆方向プライマーである(ctgcaggtcg actctagagg atcccg)。   SEQ ID NO: 7 is a reverse primer for PCR amplification of the 3.1 kb fragment of pUC18-laz (ctgcaggctg actcttagagg atccccg).

配列番号8は、pUC19−pazの0.4kb断片をPCR増幅するための順方向プライマーである(gccgagtgct cggtggacat ccagg)。   SEQ ID NO: 8 is a forward primer for PCR amplification of a 0.4 kb fragment of pUC19-paz (gccgagtgct cgggtggacacat ccgg).

配列番号9は、pUC19−pazの0.4kb断片をPCR増幅するための逆方向プライマーである(tactcgagtc acttcagggt cagggtg)。   SEQ ID NO: 9 is a reverse primer for PCR amplification of a 0.4 kb fragment of pUC19-paz (tactcgagtc actcagggt cagggtg).

配列番号10は、pUC19−pazの3.3kb断片をPCR増幅するための順方向プライマーである(cttcagggtc agggtgccct tcatc)。   SEQ ID NO: 10 is a forward primer for PCR amplification of the 3.3 kb fragment of pUC19-paz (cttcagggtc agggtgccct tcatc).

配列番号11は、pUC19−pazの3.3kb断片をPCR増幅するための逆方向プライマーである(ctgcaggtcg actctagagg atcccg)。   SEQ ID NO: 11 is a reverse primer for PCR amplification of the 3.3 kb fragment of pUC19-paz (ctgcagggtg actcttagag atccccg).

配列番号12は、pUC18−lazの0.13kb断片をPCR増幅するための順方向プライマーである(tgctctcaag aacctgccgc gcctgc)。   SEQ ID NO: 12 is a forward primer for PCR amplification of the 0.13 kb fragment of pUC18-laz (tgctctcaag aacctgccgc gcctgc).

配列番号13は、pUC18−lazの0.13kb断片をPCR増幅するための逆方向プライマーである(taggatcctt aggcagcagg ggcttcggca gcatctgc)。   SEQ ID NO: 13 is a reverse primer for PCR amplification of a 0.13 kb fragment of pUC18-laz (taggacccctt aggcaggcagg ggctttggggca gcatctgc).

配列番号14は、pGEX−5X−3からGSTコード遺伝子をPCR増幅するための順方向プライマーである(cgagctcatg tcccctatac taggttattg g)。   SEQ ID NO: 14 is a forward primer for PCR amplification of the GST-encoding gene from pGEX-5X-3 (cgagctcatg tcccctatac tagttattgg g).

配列番号15は、pGEX−5X−3からGSTコード遺伝子をPCR増幅するための逆方向プライマーである(cccaagcttt caggggatcc cacgaccttc gatcagatcc)。   SEQ ID NO: 15 is a reverse primer for PCR amplification of the GST-encoding gene from pGEX-5X-3 (cccagagtttt cagggcccc cacgaccttc gatagagacc).

配列番号16は、pUC18−lazからlazのシグナルペプチド及びH.8コード領域をPCR増幅するための順方向プライマーである(ggaattcata tgaaagctta tctggc)。   SEQ ID NO: 16 is a signal peptide of pUC18-laz to laz and H.264. It is a forward primer for PCR amplification of the 8 coding region (ggaattcat tgaaagcttta tctggc).

配列番号17は、pUC18−lazからlazのシグナルペプチド及びH.8コード領域をPCR増幅するための逆方向プライマーである(ccggaattcg gcagcagggg cttcggc)。   SEQ ID NO: 17 is a signal peptide from pUC18-laz to laz and H.264. Reverse primer for PCR amplification of the 8 coding region (ccggatattcg gcaggcagggg cttcggc).

配列番号18は、pUC18−lazからH.8コード領域をPCR増幅するための順方向プライマーである(cgggatcccc tgctctcaag aacctgccgc gee)。   SEQ ID NO: 18 is pUC18-laz to H.P. Forward primer for PCR amplification of the 8 coding region (cgggatcccc tgctctcaag aacctgccgc gee).

配列番号19は、pUC18−lazからH.8コード領域をPCR増幅するための逆方向プライマーである(cggaattctt aggcagcagg ggcttcggca gcatctgcag g)。   SEQ ID NO: 19 is from pUC18-laz to H.P. Reverse primer for PCR amplification of the 8 coding region (cgaattttt aggcaggcagg ggctttcggca gcatctgcagg).

配列番号20は、pGEX−5X−3−H.8からGST−H.8融合体領域をPCR増幅するための順方向プライマーである(cgagctcatg tcccctatac taggttattg g)。   SEQ ID NO: 20 is pGEX-5X-3-H. 8 to GST-H. It is a forward primer for PCR amplification of the 8 fusion region (cgagctcatg tcccctatac taggtattgg g).

配列番号21は、pGEX−5X−3−H.8からGST−H.8融合体領域をPCR増幅するための逆方向プライマーである(ccgctcgagt caggcagcag gggcttcggc ag)。   SEQ ID NO: 21 is pGEX-5X-3-H. 8 to GST-H. Reverse primer for PCR amplification of the 8 fusion region (ccgctcgagt caggcagcagg gggctttgggg ag).

配列番号22は、ナイセリア・ゴノレア株F62Lazタンパク質のアミノ酸配列、Genbank受入番号Y00530である(Cys Ser Gln Glu Pro Ala Ala Pro Ala Ala Glu Ala Thr Pro Ala Gly Glu Ala Pro Ala Ser Glu Ala Pro Ala Ala Glu Ala Ala Pro Ala Asp Ala Ala Glu Ala Pro Ala Ala Gly Asn Cys Ala Ala Thr Val Glu Ser Asn Asp Asn Met Gln Phe Asn Thr Lys Asp Ile Gln Val Ser Lys Ala Cys Lys Glu Phe Thr Ile Thr Leu Lys His Thr Gly Thr Gln Pro Lys Ala Ser Met Gly His Asn Leu Val Ile Ala Lys Ala Glu Asp Met Asp Gly Val Phe Lys Asp Gly Val Gly Ala Ala Asp Thr Asp Tyr Val Lys Pro Asp Asp Ala Arg Val Val Ala His Thr Lys Leu Ile Gly Gly Gly Glu Glu Ser Ser Leu Thr Leu Asp Pro Ala Lys Leu Ala Asp Gly Asp Tyr Lys Phe Ala Cys Thr Phe Pro Gly His Gly Ala Leu Met Asn Gly Lys Val Thr Leu Val Asp)。   SEQ ID NO: 22 is the amino acid sequence of the Neisseria gonorrhoeae strain F62Laz protein, Genbank accession number Y00530 (Cys Ser Gln Glu Pro Ala Ala Ala A Ala Pro Ala Asp Ala Ala Glu Ala Pro Ala Ala Gly Asn Cys Ala Ala Thr Val Glu Ser Asn Asp Asn Met Gln Phe Asn Thr Lys Asp Ile Gln Val Ser Lys Ala Cys Lys Glu Phe Thr Ile Thr Leu Lys His Thr Gly Thr Gln Pro Lys Ala Ser Met Gly His Asn Leu Val Ile Ala Lys Ala Glu Asp Met Asp Gly Val Phe Lys Asp Gly Val Gly Ala Ala Asp Thr Asp Tyr Val Lys Pro Asp Asp Ala Arg Val Val Ala His Thr Lys Leu Ile Gly Gly Gly Glu Glu Ser Ser Leu Thr Leu Asp Pro Ala Lys Leu Ala Asp Gly Asp Tyr Lys Phe Ala Cys Thr Phe Pro Gly ).

配列番号23は、シュードモナス・エルギノーサアズリンのアミノ酸配列である(Ala Glu Cys Ser Val Asp Ile Gln Gly Asn Asp Gln Met Gln Phe Asn Thr Asn Ala Ile Thr Val Asp Lys Ser Cys Lys Gln Phe Thr Val Asn Leu Ser His Pro Gly Asn Leu Pro Lys Asn Val Met Gly His Asn Trp Val Leu Ser Thr Ala Ala Asp Met Gln Gly Val Val Thr Asp Gly Met Ala Ser Gly Leu Asp Lys Asp Tyr Leu Lys Pro Asp Asp Ser Arg Val Ile Ala His Thr Lys Leu Ile Gly Ser Gly Glu Lys Asp Ser Val Thr Phe Asp Val Ser Lys Leu Lys Glu Gly Glu Gln Tyr Met Phe Phe Cys Thr Phe Pro Gly His Ser Ala Leu Met Lys Gly Thr Leu Thr Leu Lys)。   SEQ ID NO: 23 is the amino acid sequence of Pseudomonas aeruginosaazurin (Ala Glu Cys Ser Val Asp Ile Gln Gly Asn Asp Gln Met Gln Phe Asn Thr AsL Asl Ser His Pro Gly Asn Leu Pro Lys Asn Val Met Gly His Asn Trp Val Leu Ser Thr Ala Ala Asp Met Gln Gly Val Val Thr Asp Gly Met Ala Ser Gly Leu Asp Lys Asp Tyr Leu Lys Pro Asp Asp Ser Arg Val Ile Ala His Thr Lys Leu Ile Gly Ser Gly Glu Lys Asp Ser Val Thr Phe Asp Val Ser Lys Leu Lys Glu Gly Glu Gln Tyr Met Phe Phe Cys Thr Phe Pro Gly His Ser Ala Leu Met Lys Gly Thr Leu Thr Leu Lys).

配列番号24は、ナイセリア・ゴノレア株F62Lazタンパク質に由来するH.8領域のアミノ酸配列である(Cys Ser Gln Glu Pro Ala Ala Pro Ala Ala Glu Ala Thr Pro Ala Gly Glu Ala Pro Ala Ser Glu Ala Pro Ala Ala Glu Ala Ala Pro Ala Asp Ala Ala Glu Ala Pro Ala Ala)。   SEQ ID NO: 24 is a H. coli derived from Neisseria gonorrhoeae strain F62Laz protein. It is the amino acid sequence of 8 regions (Cys Ser Gln Glu Pro Ala Ala Pro Ala Ala Glu Ala Thr Pro Ala Gly Glu Ala Pro Ala Ser Glu Ala Pro Ala Ala Glu Ala

配列番号25は、ペプタペプチド(peptapeptide)モチーフのアミノ酸配列である(Ala Ala Glu Ala Pro)。   SEQ ID NO: 25 is the amino acid sequence of a peptapeptide motif (Ala Ala Glu Ala Pro).

配列番号26は、P.エルギノーサアルギニンデイミナーゼ(ADI)のアミノ酸配列である(Met Ser Thr Glu Lys Thr Lys Leu Gly Val His Ser Glu Ala Gly Lys Leu Arg Lys Val Met Val Cys Ser Pro Gly Leu Ala His Gln Arg Leu Thr Pro Ser Asn Cys Asp Glu Leu Leu Phe Asp Asp Val Ile Trp Val Asn Gln Ala Lys Arg Asp His Phe Asp Phe Val Thr Lys Met Arg Glu Arg Gly Ile Asp Val Leu Glu Met His Asn Leu Leu Thr Glu Thr Ile Gln Asn Pro Glu Ala Leu Lys Trp Ile Leu Asp Arg Lys Ile Thr Ala Asp Ser Val Gly Leu Gly Leu Thr Ser Glu Leu Arg Ser Trp Leu Glu Ser Leu Glu Pro Arg Lys Leu Ala Glu Tyr Leu Ile Gly Gly Val Ala Ala Asp Asp Leu Pro Ala Ser Glu Gly Ala Asn Ile Leu Lys Met Tyr Arg Glu Tyr Leu Gly His Ser Ser Phe Leu Leu Pro Pro Leu Pro Asn Thr Gln Phe Thr Arg Asp Thr Thr Cys Trp Ile Tyr Gly Gly Val Thr Leu Asn Pro Met Tyr Trp Pro Ala Arg Arg Gln Glu Thr Leu Leu Thr Thr Ala Ile Tyr Lys Phe His Pro Glu Phe Ala Asn Ala Glu Phe Glu Ile Trp Tyr Gly Asp Pro Asp Lys Asp His Gly Ser Ser Thr Leu Glu Gly Gly Asp Val Met Pro Ile Gly Asn Gly Val Val Leu Ile Gly Met Gly Glu Arg Ser Ser Arg Gln Ala Ile Gly Gln Val Ala Gln Ser Leu Phe Ala Lys Gly Ala Ala Glu Arg Val Ile Val Ala Gly Leu Pro Lys Ser Arg Ala Ala Met His Leu Asp Thr Val Phe Ser Phe Cys Asp Arg Asp Leu Ile Val Pro Phe Ser Leu Arg Pro Asp Pro Ser Ser Pro Tyr Gly Met Asn Ile Arg Arg Glu Glu Lys Thr Phe Leu Glu Val Val Ala Glu Ser Leu Gly Leu Lys Lys Leu Arg Val Val Glu Thr Gly Gly Asn Ser Phe Ala Ala Glu Arg Glu Gln Trp Asp Asp Gly Asn Asn Val Val Cys Leu Glu Pro Gly Val Val Val Gly Tyr Asp Arg Asn Thr Tyr Thr Asn Thr Leu Leu Arg Lys Ala Gly Val Glu Val Ile Thr Ile Ser Ala Ser Glu Leu Gly Arg Gly Arg Gly Gly Gly His Cys Met Thr Cys Pro Ile Val Arg Asp Pro Ile Asp Tyr)。   SEQ ID NO: 26 is P.I. It is the amino acid sequence of Elginosa arginine deiminase (ADI). Asn Cys Asp Glu Leu Leu Phe Asp Asp Val Ile Trp Val Asn Gln Ala Lys Arg Asp His Phe Asp Phe Val Thr Lys Met Arg Glu Arg Gly Ile Asp Val Leu Glu Met His Asn Leu Leu Thr Glu Thr Ile Gln Asn Pro Glu Ala Leu Lys Trp Ile Leu Asp Arg Lys Ile Thr Ala Asp Ser Val Gly Leu Gly Leu Thr Ser Glu Leu Arg Ser Trp Leu Glu Ser Leu Glu Pro Arg Lys Leu Ala Glu Tyr Leu Ile Gly Gly Val Ala Ala Asp Asp Leu Pro Ala Ser Glu Gly Ala Asn Ile Leu Lys Met Tyr Arg Glu Tyr Leu Gly His Ser Phe Leu Leu Pro Pro Leu Pro Thn Thr Thr Thr Thr Gly Val Thr Leu Asn Pro Met Tyr Trp Pro Ala Arg Arg Gln Glu Thr Leu Leu Thr Thr Ala Ile Tyr Lys Phe His Pro Glu Phe Ala Asn Ala Glu Phe Glu Ile Trp Tyr Gly Asp Pro Asp Lys Asp His Gly Ser Ser Thr Leu Glu Gly Gly Asp Val Met Pro Ile Gly Asn Gly Val Val Leu Ile Gly Met Gly Glu Arg Ser Ser Ser Arg Gln Ala Ile Gly Gly Gly Val Ile Val Ala Gly Leu Pro Lys Ser Arg Ala Ala Met His Leu Asp Thr Val Phe Ser Phe Cys Asp Arg Asp Leu Ile Val Pro Phe Ser Leu Arg Pro Asp Pro Ser Ser Pro Tyr Gly Met Asn Ile Arg Arg Glu Glu Lys Thr Phe Leu Glu Val Val Ala Glu Ser Leu Gly Leu Lys Lys Leu Arg Val Val Glu Thr Gly Asn Ser Phe Ala Glu Arg Glu Arg Pro Gly Val Val Val Gly Tyr Asp Arg Asn Thr Tyr Thr Asn Thr Leu Leu Arg Lys Ala Gly Val Glu Val Ile Thr Ile Ser Ala Ser Glu Leu Gly Arg Gly Arg Gly Gly Gly His Cys Met Thr Cys Pro Ile Val Arg Asp Pro Ile Asp Tyr).

配列番号27は、P.エルギノーサADIのCARD領域、残基75〜225のアミノ酸配列である(Leu Leu Thr Glu Thr Ile Gln Asn Pro Glu Ala Leu Lys Trp Ile Leu Asp Arg Lys Ile Thr Ala Asp Ser Val Gly Leu Gly Leu Thr Ser Glu Leu Arg Ser Trp Leu Glu Ser Leu Glu Pro Arg Lys Leu Ala Glu Tyr Leu Ile Gly Gly Val Ala Ala Asp Asp Leu Pro Ala Ser Glu Gly Ala Asn Ile Leu Lys Met Tyr Arg Glu Tyr Leu Gly His Ser Ser Phe Leu Leu Pro Pro Leu Pro Asn Thr Gln Phe Thr Arg Asp Thr Thr Cys Trp Ile Tyr Gly Gly Val Thr Leu Asn Pro Met Tyr Trp Pro Ala Arg Arg Gln Glu Thr Leu Leu Thr Thr Ala Ile Tyr Lys Phe His Pro Glu Phe Ala Asn Ala Glu Phe Glu Ile Trp Tyr Gly Asp Pro Asp Lys Asp His Gly Ser Ser Thr Leu Glu Gly)。   SEQ ID NO: 27 is P.I. Elginosa ADI CARD region, amino acid sequence of residues 75 to 225 (Leu Leu Thr Glu Thr Ile Gln As Pro Arg Ser Trp Leu Glu Ser Leu Glu Pro Arg Lys Leu Ala Glu Tyr Leu Ile Gly Gly Val Ala Ala Asp Asp Leu Pro Ala Ser Glu Gly Ala Asn Ile Leu Lys Met Tyr Arg Glu Tyr Leu Gly His Ser Ser Phe Leu Leu ro Pro Leu Pro Asn Thr Gln Phe Thr Arg Asp Thr Thr Cys Trp Ile Tyr Gly Gly Val Thr Leu Asn Pro Met Tyr Trp Pro Ala Arg Arg Gln Glu Thr Leu Leu Thr Thr Ala Ile Tyr Lys Phe His Pro Glu Phe Ala Asn Ala Glu Phe Glu Ile Trp Tyr Gly Asp Pro Asp Lys Asp His Gly Ser Ser Thr Leu Glu Gly).

配列番号28は、P.エルギノーサADIの遺伝子のCARDモチーフをPCR増幅するための順方向プライマーのヌクレオチド配列である(ATGCACAATC TGCTGACCGA GACCATCCAG)。   SEQ ID NO: 28 is P.I. It is a nucleotide sequence of a forward primer for PCR amplification of the CARD motif of the gene of Aeruginosa ADI (ATGCAACATC TGCTGACCGA GACCATCCAG).

配列番号29は、P.エルギノーサADIの遺伝子のCARDモチーフをPCR増幅するための逆方向プライマーのヌクレオチド配列である(CAGGTCGAGG AGCCGTGGTC CTTGTC)。   SEQ ID NO: 29 is a P.I. It is the nucleotide sequence of the reverse primer for PCR amplification of the CARD motif of the gene of Elginosa ADI (CAGGTCGAGG AGCCGTGGTC CTTGTC).

図1は、ナイセリア・ゴノレア由来のlaz(A)及びシュードモナス・エルギノーサ由来のpaz(B)の概略図である。大腸菌(E.coli)にクローニングし高発現させるためのP.エルギノーサアズリン遺伝子は、アズリン遺伝子自体(paz)及びその周辺質位置を決定するシグナルペプチド(psp)配列で構成されていた(B)。lazのH.8領域を、ナイセリア(Neisserial)シグナル配列nspを含むpaz遺伝子の5’末端(pUC18−H.8−paz)(C)、又はpaz遺伝子の3’末端(pUC19−paz−H.8)(D)のいずれかにインフレームでクローニングした。構築体を調製するための詳細な手順は、実施例1に示されている。naz、laz遺伝子に存在するナイセリア・ゴノレアのアズリン様配列;nsp、ナイセリアシグナルペプチド配列。いずれの場合でも、シグナルペプチド配列は切断されて、成熟Paz(周辺質)及びLaz(表面露出)タンパク質が産生される。(E)Laz、Paz、及び融合タンパク質のSDS−PAGE。Laz、H.8−Paz、又はPaz−H.8等のH.8融合タンパク質(全て約17kDa)の変則的泳動は、ラピデイト化(lapidated)H.8含有タンパク質について以前に記述されている(Cannon、Clin.Microbiol.Rev.2巻:S1〜S4頁(1989年);Fisetteら、J.Biol.Chem.278巻:46252〜46260頁(2003年))。FIG. 1 is a schematic diagram of laz (A) derived from Neisseria gonorrhoeae and paz (B) derived from Pseudomonas aeruginosa. P. for cloning and high expression in E. coli. The Elginosa azurin gene was composed of the azurin gene itself (paz) and a signal peptide (psp) sequence that determines its periplasmic location (B). laz H. 8 region is the 5 ′ end (pUC18-H.8-paz) (C) of the paz gene containing the Neisserial signal sequence nsp, or the 3 ′ end of the paz gene (pUC19-paz-H.8) (D ) In-frame cloning. The detailed procedure for preparing the construct is shown in Example 1. azurin-like sequence of Neisseria gonorrhoeae present in naz, laz gene; nsp, Neisseria signal peptide sequence. In either case, the signal peptide sequence is cleaved to produce mature Paz (periplasm) and Laz (surface exposed) proteins. (E) SDS-PAGE of Laz, Paz, and fusion proteins. Laz, H.M. 8-Paz, or Paz-H. H. 8 etc. The anomalous migration of the 8 fusion proteins (all about 17 kDa) was performed by rapid H. 8 containing proteins have been previously described (Cannon, Clin. Microbiol. Rev. 2: S1-S4 (1989); Fisete et al., J. Biol. Chem. 278: 46252-46260 (2003) )). 図2は、H.8−Paz融合タンパク質が種々の癌細胞に対して細胞毒性である程度を例示するグラフである。(A)神経膠芽腫LN−229細胞に対する、合成H.8ペプチド、Paz、Laz、並びにPazのカルボキシ末端(Paz−H.8)及びPazのアミノ末端(H.8−Paz)でのH.8融合体の細胞毒性。細胞を、3つの異なる濃度(10、20、及び40μM)のタンパク質で、6、12、及び24時間処理した。MTTアッセイを実施して、細胞毒性(細胞死パーセント)の根拠となる生細胞の程度を測定した。細胞毒性パーセントを算出するために、未処理生細胞の値を100%として、Paz、Laz、及びH.8−融合タンパク質で処理した試料における生細胞の数を決定した。その後、細胞毒性の程度(%)を、死細胞の数から決定した。(B)ヒト乳癌MCF−7細胞に対するH.8ペプチド、Paz、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLazの細胞毒性。処理条件は全て、上記(A)と同様である。FIG. FIG. 6 is a graph illustrating the degree to which 8-Paz fusion protein is cytotoxic to various cancer cells. (A) Synthetic H. pylori for glioblastoma LN-229 cells. 8 peptides, Paz, Laz, and H. at the carboxy terminus of Paz (Paz-H.8) and the amino terminus of Paz (H.8-Paz). Cytotoxicity of 8 fusions. Cells were treated with three different concentrations (10, 20, and 40 μM) of protein for 6, 12, and 24 hours. An MTT assay was performed to determine the extent of viable cells that was the basis for cytotoxicity (percent cell death). To calculate the percent cytotoxicity, the value of untreated viable cells was taken as 100% and Paz, Laz, and H.P. The number of viable cells in samples treated with 8-fusion protein was determined. The degree of cytotoxicity (%) was then determined from the number of dead cells. (B) H. human breast cancer MCF-7 cells. 8 peptides, Paz, Paz-H. 8, H. 8-Paz and Laz cytotoxicity. All the processing conditions are the same as the above (A). 図3は、種々の蛍光標識アズリン関連タンパク質の、神経膠芽腫LN−229及び乳癌MCF−7細胞への進入を示す図である。(A)Alexa fluor(登録商標)568が結合されたH.8ペプチド、Paz、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLaz(各々20μM)を、LN−229細胞と共に、37℃で30分間カバーガラス上にてインキュベートし、その後画像を撮影した。(B)共焦点顕微鏡で視覚化した、(A)に記述されている種々のAlexa fluor(登録商標)568結合タンパク質のMCF−7細胞内への内部移行。(C)Lazの内部移行を、共焦点顕微鏡で視覚化した。種々の濃度(2、4、8、及び16μM)の蛍光標識Lazを、37℃で30分間LN−229細胞と共にインキュベートした。核は、DAPI(4,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール)で青色標識されている。(D)Alexa fluor(登録商標)568結合Laz(10μM)を、LN−229細胞と共に種々の期間(5、10、20、及び30分間)37℃でインキュベートした。内部移行を、共焦点顕微鏡で視覚化した。(E)Alexa fluor(登録商標)568結合Paz(10μM)を、LN−229細胞と共にカバーガラス上で37℃にて種々の時間インキュベートし、その後画像を撮影した。測定可能な蛍光は、ほとんど検出されなかった(E)。FIG. 3 shows the entry of various fluorescently labeled azurin-related proteins into glioblastoma LN-229 and breast cancer MCF-7 cells. (A) H. aurea to which Alexa fluor (registered trademark) 568 is bound. 8 peptides, Paz, Paz-H. 8, H. 8-Paz and Laz (20 μM each) were incubated with LN-229 cells on a cover glass at 37 ° C. for 30 minutes, after which images were taken. (B) Internalization of various Alexa fluor® 568 binding proteins described in (A) into MCF-7 cells, visualized with a confocal microscope. (C) Laz internalization was visualized with a confocal microscope. Various concentrations (2, 4, 8, and 16 μM) of fluorescently labeled Laz were incubated with LN-229 cells at 37 ° C. for 30 minutes. The nucleus is blue labeled with DAPI (4,6-diamidino-2-phenylindole). (D) Alexa fluor® 568 conjugated Laz (10 μM) was incubated with LN-229 cells for various periods (5, 10, 20, and 30 minutes) at 37 ° C. Internalization was visualized with a confocal microscope. (E) Alexa fluor® 568-conjugated Paz (10 μM) was incubated with LN-229 cells on a cover glass at 37 ° C. for various times, after which images were taken. Little measurable fluorescence was detected (E). 図4は、図3A〜Dの共焦点顕微鏡画像に見出される蛍光の定量化を示す棒グラフである。(A)図3Aの画像における蛍光の定量化。アズリンタンパク質の蛍光の定量化は、Adobe(登録商標)Photoshop(登録商標)を使用することにより実施した。エラーバーは、単一試料中の3つの異なる細胞の蛍光の標準偏差を表す。(B)図3Bの画像における蛍光の定量化。定量化を図4Aのように実施した。(C)図3Cの画像における蛍光の定量化。定量化を図4Aのように実施した。(D)図3Dの画像における蛍光の定量化。定量化を図4Aのように実施した。FIG. 4 is a bar graph showing the quantification of fluorescence found in the confocal microscope images of FIGS. (A) Quantification of fluorescence in the image of FIG. 3A. Quantification of azurin protein fluorescence was performed by using Adobe (R) Photoshop (R). Error bars represent the standard deviation of the fluorescence of three different cells in a single sample. (B) Quantification of fluorescence in the image of FIG. 3B. Quantification was performed as in FIG. 4A. (C) Quantification of fluorescence in the image of FIG. 3C. Quantification was performed as in FIG. 4A. (D) Quantification of fluorescence in the image of FIG. 3D. Quantification was performed as in FIG. 4A. 図5は、細胞内の標識融合タンパク質の画像、並びに取込み及び細胞毒性のグラフをそれぞれ示す図である。H.8−GST融合タンパク質と併用処理することにより、神経膠芽腫LN−229細胞へのAlexa fluor(登録商標)568標識Pazの取込みが容易になる。未標識20μMの(A)H.8、(B)GST、(C)GST−H.8、(D)H.8−GST、(E)PBS緩衝液、及び20μMのAlexa fluor(登録商標)568結合Pazを、37℃で30分間LN−229細胞と共にインキュベートした。内部移行を、共焦点顕微鏡で視覚化した。(F)Pazが存在する又はしない場合の、合成H.8ペプチド、GST、及びGST−H.8/H.8−GST融合誘導体の細胞毒性。およそ5×10個のLN−229細胞を96ウエル培養プレートに播種し、20μMのPazと共に(+Paz)又は伴わずに(−Paz)、各々20μMのH.8ペプチド、GST、GST−H.8、H.8−GST、又は同体積のPBS緩衝液で24時間処理した。FIG. 5 is a diagram showing an image of the labeled fusion protein in the cell, and a graph of uptake and cytotoxicity, respectively. H. The combined treatment with 8-GST fusion protein facilitates the uptake of Alexa fluor® 568-labeled Paz into glioblastoma LN-229 cells. Unlabeled 20 μM (A) H. 8, (B) GST, (C) GST-H. 8, (D) H. 8-GST, (E) PBS buffer, and 20 μM Alexa fluor® 568 conjugated Paz were incubated with LN-229 cells at 37 ° C. for 30 minutes. Internalization was visualized with a confocal microscope. (F) Synthesis H. in the presence or absence of Paz. 8 peptides, GST, and GST-H. 8 / H. Cytotoxicity of 8-GST fusion derivatives. Approximately 5 × 10 3 LN-229 cells were seeded in 96-well culture plates and each with 20 μM H.P. with (+ Paz) or without (−Paz) 20 μM Paz. 8 peptide, GST, GST-H. 8, H. Treated with 8-GST or the same volume of PBS buffer for 24 hours. 図6は、IRdye(登録商標)800CW(LI−COR Biotechnology社製、リンカーン、ネブラスカ州)が結合されたPaz、H.8−Paz、及びLazを注射したマウスの脳画像である。(A)生存マウスの脳画像。IRdye(登録商標)800CWが結合された500μgのPaz、H.8−Paz、及びLazを、生存ヌードマウスに腹腔内注射した。24時間後、マウスを犠牲し、脳を摘出し、蛍光をLI−COR Odyssey(登録商標)赤外線画像化システムで検出及び測定した。(B)(A)のように処理したヌードマウス脳の頭側中脳領域の画像。マウス脳を水平に切断し、画像を撮影した。FIG. 6 shows Paz, H. et al. With IRdye® 800CW (LI-COR Biotechnology, Lincoln, Nebra) bound. It is a brain image of the mouse | mouth which injected 8-Paz and Laz. (A) Brain image of a living mouse. 500 μg Paz bound to IRdye® 800 CW, H.P. 8-Paz and Laz were injected intraperitoneally into living nude mice. After 24 hours, the mice were sacrificed, the brains were removed, and fluorescence was detected and measured with a LI-COR Odyssey® infrared imaging system. (B) An image of the head midbrain region of the nude mouse brain processed as in (A). The mouse brain was cut horizontally and images were taken. 図7は、大腸菌におけるH.8−Gst融合タンパク質の局在化に関するSDS−PAGE、ウエスタンブロット、及び共焦点顕微鏡画像である。(A)クローニングされたgst、H.8−gst、又はgst−H.8遺伝子を有する大腸菌BL21(DE3)細胞を、0.1mMのIPTGと共に37℃で培養した。細胞ペレットをPBSで2回洗浄し、全細胞溶解物をSDS−PAGEで泳動した。タンパク質検出にはクマシーブルー染色を使用した。(B)上記の手順を繰り返したが、今回は、全細胞溶解物及び細胞膜周辺腔の内容物を両方とも別々に単離し、SDS−PAGE(20μgタンパク質)で泳動し、GST又はGST−H.8融合タンパク質を、モノクローナル抗−GST抗体を用いたウエスタンブロットで検出して、タンパク質の総濃度及び周辺質濃度を決定した。(C)クローニングされたgst、H.8−gst、又はgst−H.8遺伝子を保持する大腸菌株BL21(DE)細胞を、0.4mMのIPTGと共に37℃で培養した(表2)。これら細菌培養の各々1mlを遠心分離し、その結果生じた細菌ペレットを収集した。PBSで2回洗浄した後、抗GST抗体(1:2000)を含有する1mlの1%FBS−PBSを添加した。細胞懸濁液を1時間インキュベートし、その後PBSで2回洗浄した。細菌細胞を、FITC結合抗ウサギIgGと共に1%FBS−PBS中で30分間インキュベートした。未結合抗体を除去するために細胞を再び洗浄し、氷上にでエタノールで固定した。DAPI(青色着色を付与する)で処理した大腸菌試料を、共焦点顕微鏡(×100対物レンズ)で観察し、単一細胞の撮影も行った。(D)pUC19−paz(P.エルギノーサアズリン)、pUC19−laz(ナイセリア)、pUC18−H.8−paz、又はpUC18−paz−H.8を保持する大腸菌細胞を、37℃にて0.1mM IPTGの存在下で終夜培養した。このような培養の0.5mlを遠心分離して、その結果生じた細菌ペレットを、冷却PBSで2回洗浄した。1mlの1%FBS−PBS中の抗アズリン抗体(1:500)を添加し、氷上で1時間インキュベートした。PBSで2回洗浄した後、FITC結合抗ウサギ抗体を添加し、氷上で30分間インキュベートし、PBSで2回洗浄し、冷却エタノールで固定した。細菌試料を、共焦点顕微鏡(×100対物レンズ)で観察した。FIG. 7 shows H. coli in E. coli. SDS-PAGE, Western blot and confocal microscopy images for localization of 8-Gst fusion protein. (A) Cloned gst, H. 8-gst, or gst-H. E. coli BL21 (DE3) cells with 8 genes were cultured at 37 ° C. with 0.1 mM IPTG. The cell pellet was washed twice with PBS and the whole cell lysate was run on SDS-PAGE. Coomassie blue staining was used for protein detection. (B) The above procedure was repeated, but this time, the whole cell lysate and the contents of the periplasmic space were both isolated separately, electrophoresed by SDS-PAGE (20 μg protein), and GST or GST-H. Eight fusion proteins were detected by Western blot using a monoclonal anti-GST antibody to determine total protein and periplasmic concentrations. (C) Cloned gst, H. 8-gst, or gst-H. E. coli strain BL21 (DE) cells carrying 8 genes were cultured at 37 ° C. with 0.4 mM IPTG (Table 2). 1 ml of each of these bacterial cultures was centrifuged and the resulting bacterial pellet was collected. After washing twice with PBS, 1 ml of 1% FBS-PBS containing anti-GST antibody (1: 2000) was added. The cell suspension was incubated for 1 hour and then washed twice with PBS. Bacterial cells were incubated with FITC-conjugated anti-rabbit IgG for 30 minutes in 1% FBS-PBS. Cells were washed again to remove unbound antibody and fixed with ethanol on ice. E. coli samples treated with DAPI (providing blue coloration) were observed with a confocal microscope (× 100 objective lens), and single cells were also photographed. (D) pUC19-paz (P. aeruginosaazurin), pUC19-laz (Nicelia), pUC18-H. 8-paz, or pUC18-paz-H. E. coli cells harboring 8 were cultured overnight in the presence of 0.1 mM IPTG at 37 ° C. 0.5 ml of such culture was centrifuged and the resulting bacterial pellet was washed twice with cold PBS. Anti-azurin antibody (1: 500) in 1 ml 1% FBS-PBS was added and incubated for 1 hour on ice. After washing twice with PBS, FITC-conjugated anti-rabbit antibody was added, incubated on ice for 30 minutes, washed twice with PBS, and fixed with cold ethanol. Bacterial samples were observed with a confocal microscope (x100 objective). 図8は、MTTアッセイにより決定された細胞毒性を示すグラフである。(A及びB)細胞毒性は、10μMのLaz、アズリン(Azu)、H8−Azu、及びAzu−H8、又は陽性対照としての5μM DACで処理されたHL60細胞(A)及びK562細胞(B)のMTTアッセイで、24時間、48時間、及び72時間後に決定した。(C)低濃度:3.75nM、37.5nM、75nM、2.5μM、5μM、及び10μMのLaz、Azu、H8−Azu、Azu−H8、又は陽性対照としての5μM DACで処理されたK562細胞。(D)様々な濃度、1μM、2.5μM、5μM、及び10μMのLaz、Azu、H8−Azu、Azu−H8、又は5μMのDACで処理されたHL60細胞のMTTアッセイにより決定された細胞毒性。データは、三重反復で行われた3つの別々の実験の平均(±標準誤差)で表されている。数値は全て、対照と有意に異なっている(p<0.05)。FIG. 8 is a graph showing cytotoxicity determined by MTT assay. (A and B) Cytotoxicity of HL60 cells (A) and K562 cells (B) treated with 10 μM Laz, azurin (Azu), H8-Azu, and Azu-H8, or 5 μM DAC as a positive control. Determined after 24, 48, and 72 hours in the MTT assay. (C) Low concentration: K562 cells treated with 3.75 nM, 37.5 nM, 75 nM, 2.5 μM, 5 μM, and 10 μM Laz, Azu, H8-Azu, Azu-H8, or 5 μM DAC as a positive control. . (D) Cytotoxicity determined by MTT assay of HL60 cells treated with various concentrations, 1 μM, 2.5 μM, 5 μM, and 10 μM Laz, Azu, H8-Azu, Azu-H8, or 5 μM DAC. Data are expressed as the mean (± standard error) of three separate experiments performed in triplicate. All numbers are significantly different from controls (p <0.05). 図9は、HL60細胞及びK562細胞においてLaz及びアズリンにより誘導された細胞形態の変化に関する蛍光顕微鏡画像である。Lazは、蛍光顕微鏡により示されているように、HL60細胞及びK562細胞の形態変化を誘導する。(A)及び(B)は、未処理HL60細胞及びK562細胞を表す。10μMのLazで48時間処理されたHL60細胞(C)又はK562細胞(D)は分化を起こし、分化は、その後細胞アポトーシスに繋がるプロセスである。矢印は、分化した肉芽腫性細胞を指している。細胞毒性は高かったが、10μMのアズリンで48時間処理されたHL60細胞(E)又はK562細胞(F)で見られる形態変化は、より少ない。FIG. 9 is a fluorescence microscopic image of cell shape changes induced by Laz and azurin in HL60 and K562 cells. Laz induces morphological changes in HL60 and K562 cells, as shown by fluorescence microscopy. (A) and (B) represent untreated HL60 cells and K562 cells. HL60 cells (C) or K562 cells (D) treated with 10 μM Laz for 48 hours undergo differentiation, which is a process that subsequently leads to cell apoptosis. Arrows point to differentiated granulomatous cells. Cytotoxicity was high, but fewer morphological changes were seen in HL60 cells (E) or K562 cells (F) treated with 10 μM azurin for 48 hours. 図10は、HL60細胞及びK562細胞内へのLaz及びアズリンの選択的進入を示す共焦点顕微鏡の画像である。パネル1:アズリン及びLazはいずれも、10μM濃度で1時間インキュベーションした後、正常末梢血液単核細胞(PBMC)に進入しない(A及びB)。アズリンは、Lazと同様に(C)、1時間のインキュベーション後にK562細胞に進入する(D)。アズリンは、Lazと同様に(E)、1時間のインキュベーション後にHL60細胞に進入する(F)。パネル2:対照K562細胞と比較して、Azu−H8、H8−Azuは、Lazと同様に、そのようなK562細胞に進入する。FIG. 10 is a confocal microscope image showing the selective entry of Laz and azurin into HL60 and K562 cells. Panel 1: Both azurin and Laz do not enter normal peripheral blood mononuclear cells (PBMC) after 1 hour incubation at 10 μM concentration (A and B). Azurin, like Laz (C), enters K562 cells after 1 hour incubation (D). Azurin, like Laz (E), enters HL60 cells after 1 hour incubation (F). Panel 2: Compared to control K562 cells, Azu-H8, H8-Azu enters such K562 cells, similar to Laz. 図11は、アズリン、Laz、及びDACの非存在下及び存在下での細胞周期進行を図表化にするグラフである。K562細胞を、以前に記述されているように10μMのLaz、アズリン、及び5μMのDACで48時間処理し、固定し、染色し、DNA含有量を分析した。FIG. 11 is a graph that charts cell cycle progression in the absence and presence of azurin, Laz, and DAC. K562 cells were treated with 10 μM Laz, azurin, and 5 μM DAC for 48 hours as previously described, fixed, stained, and analyzed for DNA content. 図12は、免疫ブロットの画像である。この図は、細胞質抽出物及び核抽出物における、Laz及びPa−CARDで処理されたK562及びHL−60細胞中のタンパク質の免疫ブロットによるAKT(AKT−P−Ser473)のリン酸化状態及びWeelタンパク質レベルの分析を提供する。未処理細胞の対照と比較した、10μMのLaz又は10μMのPa−CARDで48時間処理した後のHL60細胞及びK562細胞に由来するWeel及びホスホ−AKTセリン473のレベルを比較する、細胞質タンパク質及び核タンパク質のウエスタンブロット分析が示されている。FIG. 12 is an image of an immunoblot. This figure shows the phosphorylation status of AKT (AKT-P-Ser473) and Weel protein by immunoblotting of proteins in Laz and Pa-CARD treated K562 and HL-60 cells in cytoplasmic and nuclear extracts Provide level analysis. Cytoplasmic proteins and nuclei comparing levels of Weel and phospho-AKT serine 473 from HL60 and K562 cells after 48 hours treatment with 10 μM Laz or 10 μM Pa-CARD compared to untreated cell controls Western blot analysis of the protein is shown. 図13は、白血病細胞に対して細胞毒性活性を示すP.エルギノーサ由来のADIのCARDドメインの概略図である。(A)構造に基づく配列アラインメントが示すように、CARDドメインは、Pa−ADI及びMa−ADIに存在するが、DDAH及びAGAT等のグアニジノ基を修飾するスーパーファミリー酵素の他のメンバーには存在しない。CARDドメインは、哺乳類カスパーゼ−9.DDAH、ジメチルアルギニンジメチルアミノヒドロラーゼ;AGAT、アルギニン:グリシンアミジノトランスフェラーゼのCARDドメインである。β−ストランド及びα−ヘリックスは、それぞれ矢印及び細長い帯として示されている。I〜Vのローマ数字は、5つのββαβサブユニットである。clip部分(α−ヘリックスモジュール)は、Pa−ADI、及びカスパーゼ−9タンパク質分子のCARDドメインを形成する6α−ヘリックスモジュールに対して構造的相同性を保持するM.アルギニニ(M.arginini)ADI(Ma−ADI)に見られる。N,N−末端;C,C−末端。(B)P.エルギノーサに由来する精製された46kDaのADI及び17kDaのCARDタンパク質のSDS−PAGEゲルの泳動。(C)線維肉腫(HT−1080)、乳癌(MCF−7)、及び白血病(HL60)細胞に対するPa−ADI及びPa−CARDの細胞毒性活性。細胞を、10μMのPa−ADI又はPa−CARDで48時間インキュベートし、その後細胞生存率をMTTアッセイで決定した。FIG. 13 shows P. cerevisiae that exhibits cytotoxic activity against leukemia cells. FIG. 2 is a schematic diagram of the CARD domain of ADI from Aeruginosa. (A) Structure-based sequence alignments indicate that CARD domains are present in Pa-ADI and Ma-ADI but not in other members of the superfamily enzymes that modify guanidino groups such as DDAH and AGAT . The CARD domain is a mammalian caspase-9. DDAH, dimethylarginine dimethylaminohydrolase; AGAT, arginine: glycine amidinotransferase CARD domain. The β-strand and α-helix are shown as arrows and elongated bands, respectively. The Roman numerals I to V are five ββαβ subunits. The clip portion (α-helix module) retains structural homology to Pa-ADI and the 6α-helix module that forms the CARD domain of caspase-9 protein molecules. Found in M. arginiini ADI (Ma-ADI). N, N-terminal; C, C-terminal. (B) P.I. SDS-PAGE gel run of purified 46 kDa ADI and 17 kDa CARD protein from Aeruginosa. (C) Cytotoxic activity of Pa-ADI and Pa-CARD against fibrosarcoma (HT-1080), breast cancer (MCF-7), and leukemia (HL60) cells. Cells were incubated with 10 μM Pa-ADI or Pa-CARD for 48 hours, after which cell viability was determined by MTT assay. 図14は、マイコプラズマ・アルギニニ(Mycoplasma arginini)及びシュードモナス・エルギノーサに由来するアルギニンデイミナーゼ(ADI)酵素の構造的特徴を示す画像である。(A)P.エルギノーサADI(1RXX_A)のリボン図であり、2つのドメインが強調されている(MolMolプログラム)。(B)ここにあるのは、図13Aで示されている図の写しである。(C)記載されているP.エルギノーサADI(Pa−ADI)の全体的な折り畳み構造及びトポロジーを示す模式図である。FIG. 14 is an image showing structural features of arginine deiminase (ADI) enzymes derived from Mycoplasma arginini and Pseudomonas aeruginosa. (A) P.I. Ribbon diagram of Elginosa ADI (1RXX_A) with two domains highlighted (MolMol program). (B) Here is a copy of the diagram shown in FIG. 13A. (C) The described P.I. It is a schematic diagram which shows the whole folding structure and topology of an Elginosa ADI (Pa-ADI). 図15は、Pa−ADI及びPa−CARDの精製及びアルギニンデイミナーゼ酵素活性を示すゲル画像及びグラフである。(A)P.エルギノーサに由来する精製ADI及びCARDタンパク質のSDS−PAGEゲルの泳動。(B)精製Pa−ADI及びPa−CARDの37℃及びpH7.2におけるADI活性の動力学。酵素反応の産物であるシトルリンを、490nmで測定した。Pa−CARDのアルギニンデイミナーゼ酵素活性は、検出されなかった。FIG. 15 is a gel image and graph showing purification of Pa-ADI and Pa-CARD and arginine deiminase enzyme activity. (A) P.I. SDS-PAGE gel migration of purified ADI and CARD proteins from Aeruginosa. (B) Kinetics of ADI activity of purified Pa-ADI and Pa-CARD at 37 ° C. and pH 7.2. Citrulline, the product of the enzyme reaction, was measured at 490 nm. The arginine deiminase enzyme activity of Pa-CARD was not detected. 図16は、Pa−CARDが、一連の癌細胞に対してPa−ADIより高い細胞毒性を有することを示すグラフである。(A)線維肉腫(HT−1080)、乳癌(MCF−7)、及び卵巣癌(SKOV−3)細胞を、20μMのPa−ADI又はPa−CARDと共に48時間インキュベートし、その後細胞生存率をMTTアッセイで決定した。1ウエル当たりの生細胞数の平均(±標準誤差)を、3つの実験から三重重複培養で決定した。数値は全て、対照と有意に異なっている(p<0.05)。(B)Pa−CARDにより示された、卵巣癌SKOV−3細胞に対する用量依存的細胞毒性。時間(24、48、及び72時間)の関数として表されている。(C)同じ実験を、Pa−ADIを用いて実施した。1ウエル当たりの生細胞数の平均(±標準誤差)を、Aに記述されているように3つの実験から三重重複培養で決定した(p<0.05)。FIG. 16 is a graph showing that Pa-CARD has higher cytotoxicity than Pa-ADI for a range of cancer cells. (A) Fibrosarcoma (HT-1080), breast cancer (MCF-7), and ovarian cancer (SKOV-3) cells were incubated with 20 μM Pa-ADI or Pa-CARD for 48 hours, after which cell viability was measured by MTT. Determined by assay. The average number of live cells per well (± standard error) was determined in triplicate cultures from three experiments. All numbers are significantly different from controls (p <0.05). (B) Dose-dependent cytotoxicity against ovarian cancer SKOV-3 cells as shown by Pa-CARD. Expressed as a function of time (24, 48, and 72 hours). (C) The same experiment was performed using Pa-ADI. The average number of live cells per well (± standard error) was determined in triplicate cultures from 3 experiments as described in A (p <0.05). 図17は、卵巣癌SKOV−3細胞におけるPa−CARD、アズリン、及びシスプラチンの比較細胞毒性効果を示すグラフである。(A)全て20μMのPa−ADI、Pa−CARD、アズリン、及びシスプラチンを、SKOV−3細胞又は正常卵巣HOSE6−3細胞のいずれかと共に48時間インキュベートし、その後細胞生存率をMTTアッセイで決定した。(B)Pa−CARDは、SKOV−3細胞を用いた個々の処理と比較して、シスプラチンとの相加効果をある程度示す。FIG. 17 is a graph showing the comparative cytotoxic effect of Pa-CARD, azurin, and cisplatin in ovarian cancer SKOV-3 cells. (A) All 20 μM Pa-ADI, Pa-CARD, azurin, and cisplatin were incubated with either SKOV-3 cells or normal ovarian HOSE6-3 cells for 48 hours, after which cell viability was determined by MTT assay. . (B) Pa-CARD shows some additive effect with cisplatin compared to individual treatments with SKOV-3 cells. 図18は、Pa−CARDは、カスパーゼ活性化によりSKOV−3細胞でアポトーシスを誘導するが、HOSE6−3細胞では誘導しないことを示す画像である。in situ細胞死検出フルオレセインキット(Roche社製)を使用してフルオレッセインタグ化dUTPの組込みを測定することによりアポトーシス誘導性DNA鎖切断を検出するために、TUNELアッセイを使用した。SKOV−3細胞及びHOSE6−3細胞を、8ウエルLab Tekチャンバースライドで増殖させ、10μMのPa−CARD、Pa−ADI、及びアズリンと共に48時間インキュベートした。未処理陰性対照又はBSA処理陰性対照も並行して維持した(最下段の行)。細胞核を、DAPIで青色染色した。緑色(A)及び青色(B)チャネル下で観察された細胞、並びに重ね合わせ画像(C)(シアン色)が示されている。FIG. 18 is an image showing that Pa-CARD induces apoptosis in SKOV-3 cells by caspase activation but not in HOSE6-3 cells. A TUNEL assay was used to detect apoptosis-induced DNA strand breaks by measuring the incorporation of fluorescein-tagged dUTP using an in situ cell death detection fluorescein kit (Roche). SKOV-3 and HOSE6-3 cells were grown on 8-well Lab Tek chamber slides and incubated with 10 μM Pa-CARD, Pa-ADI, and azurin for 48 hours. An untreated negative control or a BSA treated negative control was also maintained in parallel (bottom row). Cell nuclei were stained blue with DAPI. The cells observed under the green (A) and blue (B) channels, as well as the overlay image (C) (cyan) are shown. 図19は、Pa−CARDによるカスパーゼ活性化を示すグラフである。カスパーゼ活性は、Promega社から購入したカスパーゼ−GloTM3/7アッセイキットで測定した。Pa−ADI及びPa−CARDを2つの異なる濃度で使用して、用量応答効果を評価した。カスパーゼ活性の増加は、薬物処理をしない対照と比較した倍数増として表されている。FIG. 19 is a graph showing caspase activation by Pa-CARD. Caspase activity was measured with a caspase-Glo ™ 3/7 assay kit purchased from Promega. Pa-ADI and Pa-CARD were used at two different concentrations to assess dose response effects. The increase in caspase activity is expressed as a fold increase compared to controls without drug treatment.

定義
本明細書で使用される場合、用語「細胞」は、「単一細胞」と特に記述されていない限り、この用語の単数又は複数を両方とも含む。
Definitions As used herein, the term “cell” includes both the singular or plural of the term unless specifically stated as “single cell”.

本明細書で使用される場合、用語「細胞毒性ペプチド」は、癌細胞、特に白血病細胞に対して選択的に細胞毒性であるが、正常細胞には細胞毒性でない本発明のペプチドを意味する。   As used herein, the term “cytotoxic peptide” means a peptide of the invention that is selectively cytotoxic to cancer cells, particularly leukemia cells, but not normal cells.

本明細書で使用される場合、用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は、同義的に使用され、アミノ酸残基のポリマーを指す。この用語は、1つ又は複数のアミノ酸残基が、対応する天然アミノ酸の人工的な化学的類似体であるアミノ酸ポリマーに適用される。この用語は、天然アミノ酸ポリマーにも適用される。用語「ポリペプチド」、「ペプチド」、及び「タンパク質」は、これらに限定されないが、グリコシル化、脂質結合、硫酸化、グルタミン酸残基のガンマ−カルボキシル化、ヒドロキシル化、及びADP−リボシル化を含む修飾も包含する。ポリペプチドは、必ずしも完全に直鎖であるとは限らないことが認識されるだろう。例えば、ポリペプチドは、ユビキチン化の結果として分岐している場合があり、一般的に、天然のプロセシング事象及び自然には生じない人工的操作によりもたらされる事象を含む翻訳後事象の結果として環状(分岐有り又は分岐無し)である場合がある。環状ポリペプチド、分岐ポリペプチド、及び分岐環状ポリペプチドは、非翻訳性の天然プロセスにより合成されてもよく、同様に、完全に合成的な方法により合成されてもよい。合成ペプチドとは、細胞成分の支援を受けずに製作されたペプチドである。ペプチドを製作する合成的方法は、当技術分野で周知であり、商業的に利用可能である。更に、本発明では、本発明のタンパク質のメチオニン含有アミノ末端変異体及び無メチオニンアミノ末端変異体の両方の使用が企図される。   As used herein, the terms “polypeptide”, “peptide”, and “protein” are used interchangeably and refer to a polymer of amino acid residues. This term applies to amino acid polymers in which one or more amino acid residues is an artificial chemical analog of the corresponding natural amino acid. This term also applies to natural amino acid polymers. The terms “polypeptide”, “peptide”, and “protein” include, but are not limited to, glycosylation, lipid binding, sulfation, gamma-carboxylation of glutamic acid residues, hydroxylation, and ADP-ribosylation. Modifications are also included. It will be appreciated that polypeptides are not necessarily completely linear. For example, a polypeptide may be branched as a result of ubiquitination, generally circular (as a result of post-translational events, including those resulting from natural processing events and non-naturally occurring artificial manipulations. There are cases where there is a branch or no branch. Cyclic polypeptides, branched polypeptides, and branched cyclic polypeptides may be synthesized by non-translatable natural processes, as well as by fully synthetic methods. A synthetic peptide is a peptide produced without the assistance of cellular components. Synthetic methods for producing peptides are well known in the art and are commercially available. Furthermore, the present invention contemplates the use of both methionine-containing amino terminal variants and methionine-free amino terminal variants of the proteins of the invention.

本明細書で使用される場合、用語「症状」は、生存動物又はその部分の1つの正常状態の障害を構成し、身体的機能のパフォーマンスを中断又は変更する正常性からの解剖学的及び生理学的逸脱を含む。   As used herein, the term “symptoms” refers to the anatomical and physiological from normality that constitutes a normal state disorder in a living animal or part thereof and disrupts or alters the performance of physical functions. Including technical deviations.

本明細書で使用される場合、用語「細胞増殖を阻害する」は、細胞分裂及び/又は細胞増殖を遅延又は停止させることを意味する。この用語は、細胞発生の阻害又は細胞死に増加も含む。   As used herein, the term “inhibits cell proliferation” means delay or stop cell division and / or cell proliferation. The term also includes inhibition of cell development or increase in cell death.

本明細書で使用される場合、用語「〜を罹患している」は、症状の兆候を現在示していることを含み、症状からの回復中及び症状から回復に際して、症状に顕著な兆候がない場合をさえ含む。   As used herein, the term “affected by” includes presently showing signs of symptoms, and there are no significant signs of symptoms during and upon recovery from symptoms Including even cases.

本明細書で使用される場合、用語「治療」は、治療されている症状に関連した症状又は兆候の進行又は重症度を予防、低下、停止、又は逆行させることを含む。従って、用語「治療」は、必要に応じて、医学的、治療的、及び/又は予防的な投与を含む。治療は、前癌病変又は癌等の症状の発症を予防又は軽減させることを含むこともできる。   As used herein, the term “treatment” includes preventing, reducing, stopping, or reversing the progression or severity of symptoms or signs associated with the condition being treated. Thus, the term “treatment” includes medical, therapeutic and / or prophylactic administration, as appropriate. Treatment can also include preventing or reducing the onset of precancerous lesions or symptoms such as cancer.

「治療上有効量」は、治療されている対象体の特定の症状の発症を予防、低下、停止、又は逆行させるか、又は治療されている対象体の特定の症状の既存の兆候を部分的に又は全体的に緩和するのに有効な量である。治療上有効量の決定は、十分に当業者の能力の範囲内である。   A “therapeutically effective amount” prevents, reduces, halts, or reverses the onset of a particular symptom of a subject being treated, or partially describes an existing indication of a particular symptom of a subject being treated An amount effective to alleviate the whole or all. Determination of a therapeutically effective amount is well within the capability of those skilled in the art.

用語「実質的に純粋な」は、本明細書で使用される場合、本発明のタンパク質又は他の細胞性産物を修飾するために使用される場合に、例えば、他のタンパク質及び/又は活性阻害化合物が実質的に含まれていないか又は混入されていない形態の、増殖培地又は細胞内容物から単離されたタンパク質を指す。用語「実質的に純粋な」は、乾燥重量で単離画分の少なくとも約75%の量又は少なくとも「75%実質的に純粋な」量の数値を参照する、より限定的には、用語「実質的に純粋な」は、乾燥重量で少なくとも約85%又は少なくとも「85%実質的に純粋」な活性化合物の化合物を指す。最も限定的には、用語「実質的に純粋な」は、乾燥重量で少なくとも約95%又は少なくとも「95%実質的に純粋」な活性化合物の化合物を指す。用語「実質的に純粋な」は、例えば、合成タンパク質が、合成反応(複数化)の試薬及び副産物から単離される場合、合成的に製作された本発明のタンパク質又は化合物を修飾するために使用することもできる。   The term “substantially pure” as used herein, when used to modify a protein or other cellular product of the invention, eg, other protein and / or activity inhibition. Refers to proteins isolated from growth media or cell contents in a form that is substantially free or contaminated with compounds. The term “substantially pure” refers to a numerical value of at least about 75% of the isolated fraction or at least “75% substantially pure” in dry weight, more specifically, the term “ “Substantially pure” refers to a compound of the active compound that is at least about 85% or at least “85% substantially pure” by dry weight. Most specifically, the term “substantially pure” refers to a compound of the active compound that is at least about 95% or at least “95% substantially pure” by dry weight. The term “substantially pure” is used, for example, to modify a synthetically produced protein or compound of the invention when the synthetic protein is isolated from reagents and byproducts of the synthesis reaction (pluralization). You can also

用語「医薬品等級」は、本明細書で使用される場合、本発明のペプチド又は化合物を指す場合に、合成試薬及び副産物を含む、その自然状態で見出される物質に通常伴っている成分から実質的に又は本質的に単離されており、医薬品としての使用を損なう可能性がある成分から実質的に又は本質的に単離されているペプチド又は化合物である。例えば、「医薬品等級」ペプチドは、あらゆる発癌物質から単離されていてもよい。幾つかの場合では、「医薬品等級」は、組成物を患者への静脈内投与に不適にする可能性があるあらゆる物質から実質的に又は本質的に単離されているペプチド又は化合物を指定するために、「静脈用医薬品等級」等、意図されている投与方法により修飾されている場合がある。例えば、「静脈用医薬品等級」ペプチドは、SDS等の界面活性剤、及びアジ化物等の抗細菌剤から単離されていてもよい。   The term “pharmaceutical grade” as used herein, when referring to a peptide or compound of the invention, substantially consists of components normally associated with the substance found in its natural state, including synthetic reagents and by-products. A peptide or compound that has been isolated or essentially isolated and is substantially or essentially isolated from a component that may impair its use as a medicament. For example, “pharmaceutical grade” peptides may be isolated from any carcinogen. In some cases, “pharmaceutical grade” designates a peptide or compound that is substantially or essentially isolated from any substance that may render the composition unsuitable for intravenous administration to a patient. Therefore, it may be modified by the intended method of administration, such as “venous pharmaceutical grade”. For example, “intravenous pharmaceutical grade” peptides may be isolated from surfactants such as SDS, and antibacterial agents such as azides.

語句「単離された」、「精製された」、又は「生物学的に純粋な」は、その天然状態で見出される物質に通常伴っている成分が実質的に又は本質的に含まれていない物質を指す。従って、本発明による単離されたペプチドは、好ましくは、それらのin situ環境にあるペプチドに通常関連している物質を含有しない。「単離された」領域は、その領域が由来するポリペプチドの配列全体を含まない領域を指す。「単離された」核酸、タンパク質、又はそれらの対応する断片は、そのin vivo環境から実質的に取り出されており、そのため、これらに限定されないが、ヌクレオチド配列決定、制限消化、指定部位突然変異誘発、及び核酸断片用発現ベクターへのサブクローニング、並びに実質的に純粋な量のタンパク質又はタンパク質断片の取得等、当業者により操作されていてもよい。   The phrases “isolated”, “purified” or “biologically pure” are substantially or essentially free from components normally associated with materials found in their native state. Refers to a substance. Thus, isolated peptides according to the present invention preferably do not contain substances normally associated with peptides in their in situ environment. An “isolated” region refers to a region that does not include the entire sequence of the polypeptide from which the region is derived. An “isolated” nucleic acid, protein, or corresponding fragment thereof has been substantially removed from its in vivo environment, and thus is not limited to, but includes, nucleotide sequencing, restriction digests, designated site mutations Induction and subcloning into nucleic acid fragment expression vectors, and obtaining substantially pure amounts of protein or protein fragment may be manipulated by those skilled in the art.

ペプチドに関して本明細書で使用される場合、用語「変異体」は、野生型ポリペプチドと比較して、アミノ酸が置換、欠失、又は挿入されている場合があるアミノ酸配列変異体を指す。変異体は、野生型ペプチドの切断型であってもよい。「欠失」は、野生型タンパク質内部から1つ又は複数のアミノ酸を除去することであり、「切断」は、野生型タンパク質の1つ又は複数の末端から1つ又は複数のアミノ酸を除去することである。従って、変異体ペプチドは、ポリペプチドをコードする遺伝子を操作することにより製作することができる。変異体は、ポリペプチドの基本的な組成又は特徴を変更するが、少なくともその根本的活性の幾つかは変更しないように製作することができる。例えば、ナイセリアペプチド又はPa−CARDペプチドの「変異体」は、白血病細胞を死滅させる能力を保持する変異ナイセリアペプチド又はPa−CARDペプチドであってもよい。幾つかの場合では、変異体ペプチドは、ε−(3,5−ジニトロベンゾイル)−Lys残基等の非天然アミノ酸を用いて合成される。(Ghadiri及びFernholz、J.Am.Chem.Soc、112巻:9633〜9635頁(1990年))。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、20、19、18、17、又は16個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、15、14、13、12、又は11個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、10、9、8、又は7個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、6個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、5又は4個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、野生型のペプチドと比較して、3、2、又は1個以下のアミノ酸が、置換、欠失、又は挿入されている。幾つかの実施形態では、変異体は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第12/389,120号に記載の技術及び方法を使用して生成される。   As used herein with respect to peptides, the term “variant” refers to an amino acid sequence variant that may have amino acid substitutions, deletions, or insertions compared to a wild-type polypeptide. The mutant may be a truncated form of the wild type peptide. “Deletion” is the removal of one or more amino acids from within the wild-type protein, and “cleavage” is the removal of one or more amino acids from one or more ends of the wild-type protein It is. Therefore, a mutant peptide can be produced by manipulating a gene encoding a polypeptide. Variants can be engineered to alter the basic composition or characteristics of a polypeptide but not at least some of its fundamental activities. For example, a “variant” of a Neisseria peptide or Pa-CARD peptide may be a mutant Neisseria peptide or Pa-CARD peptide that retains the ability to kill leukemia cells. In some cases, variant peptides are synthesized with unnatural amino acids such as ε- (3,5-dinitrobenzoyl) -Lys residues. (Ghadiri and Fernholz, J. Am. Chem. Soc, 112: 9633-9635 (1990)). In some embodiments, the variant has no more than 20, 19, 18, 17, or 16 amino acids substituted, deleted, or inserted compared to the wild-type peptide. In some embodiments, the variant has no more than 15, 14, 13, 12, or 11 amino acids substituted, deleted, or inserted compared to the wild-type peptide. In some embodiments, the variant has no more than 10, 9, 8, or 7 amino acids substituted, deleted, or inserted compared to the wild-type peptide. In some embodiments, the variant has 6 substitutions, deletions, or insertions compared to the wild-type peptide. In some embodiments, the variant has no more than 5 or 4 amino acids substituted, deleted, or inserted compared to the wild-type peptide. In some embodiments, the variant has no more than 3, 2, or 1 amino acid substitutions, deletions, or insertions compared to the wild-type peptide. In some embodiments, variants are generated using the techniques and methods described in US patent application Ser. No. 12 / 389,120, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

用語「アミノ酸」は、本明細書で使用される場合、任意の天然又は非天然又は合成アミノ酸残基を含むアミノ酸部分、つまり1個、2個、又は3個以上の炭素原子、典型的には1個の(α)炭素原子により直接連結されている少なくとも1個のカルボキシル残基及び少なくとも1個のアミノ残基を含むあらゆる部分を意味する。用語「残基」は、「アミノ酸」と同義である。   The term “amino acid” as used herein refers to an amino acid moiety comprising any natural or non-natural or synthetic amino acid residue, ie 1, 2, or 3 or more carbon atoms, typically By any moiety comprising at least one carboxyl residue and at least one amino residue linked directly by one (α) carbon atom. The term “residue” is synonymous with “amino acid”.

用語「誘導体」は、ペプチドに関して本明細書で使用される場合、対象ペプチドから誘導されるペプチドを指す。誘導には、ペプチドがその根本的活性の幾つかを依然として保持するように、ペプチドを化学的に修飾することが含まれる。例えば、ナイセリアペプチド又はPa−CARDペプチドの「誘導体」は、白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞を死滅させるその能力を保持している化学的に修飾されたナイセリアペプチド又はPa−CARDペプチドであってもよい。対象となる化学的修飾には、これらに限定されないが、ペプチドのアミド化、アセチル化、硫酸化、ポリエチレングリコール(PEG)修飾、リン酸化、又はグリコシル化が含まれる。加えて、誘導体ペプチドは、ポリペプチド又はその断片と、これらに限定されないが、別のペプチド、薬物分子、又は他の治療剤、又は医薬品、又は検出可能なプローブ等の化学化合物との融合体であってもよい。幾つかの実施形態では、誘導体は、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第12/389,120号に記載の技術及び方法を使用して生成される。   The term “derivative” as used herein with respect to a peptide refers to a peptide derived from the subject peptide. Induction includes chemically modifying the peptide such that the peptide still retains some of its fundamental activity. For example, a “derivative” of a Neisseria peptide or Pa-CARD peptide may be a chemically modified Neisseria peptide or Pa-CARD peptide that retains its ability to kill leukemia cells and / or ovarian cancer cells. Good. Chemical modifications of interest include, but are not limited to, amidation, acetylation, sulfation, polyethylene glycol (PEG) modification, phosphorylation, or glycosylation of peptides. In addition, a derivative peptide is a fusion of a polypeptide or fragment thereof with, but is not limited to, another peptide, drug molecule, or other therapeutic agent, or pharmaceutical, or a chemical compound such as a detectable probe. There may be. In some embodiments, derivatives are produced using the techniques and methods described in US patent application Ser. No. 12 / 389,120, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

用語「アミノ酸配列同一性パーセント(%)」は、2つの配列をアラインする場合に、候補配列のアミノ酸残基と同一であるポリペプチドのアミノ酸残基のパーセントと定義される。アミノ酸同一性%を決定するためには、配列をアラインし、必要に応じて、ギャップを導入して最大配列同一性%を達成し、保存的置換は、配列同一性の一部とはみなされない。同一性パーセントを決定するためのアミノ酸配列アラインメント手順は、当業者に周知である。多くの場合、BLAST、BLAST2、ALIGN2、又はMegalign(DNASTAR社製)ソフトウェア等の公的に利用可能なコンピューターソフトウェアを使用して、ペプチド配列をアラインする。特定の実施形態では、Blastp(国立バイオテクノロジー情報センター、ベテスダ、メリーランド州)が、長複雑度フィルターの初期設定パラメーター、expect 10、word size 3、existence 11、及びextension 1を使用して使用される。   The term “percent amino acid sequence identity (%)” is defined as the percentage of amino acid residues in a polypeptide that are identical to the amino acid residues of a candidate sequence when the two sequences are aligned. To determine% amino acid identity, sequences are aligned and, if necessary, gaps are introduced to achieve maximum% sequence identity, conservative substitutions are not considered part of sequence identity . Amino acid sequence alignment procedures for determining percent identity are well known to those of skill in the art. In many cases, peptide sequences are aligned using publicly available computer software such as BLAST, BLAST2, ALIGN2, or Megalign (DNASTAR) software. In a specific embodiment, Blastp (National Center for Biotechnology Information, Bethesda, MD) is used using the default parameters for long complexity filters, expect 10, word size 3, extent 11, and extension 1. The

アミノ酸配列をアラインする場合、所与のアミノ酸配列Bに対する、Bとの、又はBと比べた、所与のアミノ酸配列Aのアミノ酸配列同一性%は(或いは、所与のアミノ酸配列Bに対して、Bとの、又はBと比べて、あるアミノ酸配列同一性%を有する又は含む所与のアミノ酸配列Aと言い直すことができる)、以下のように計算することができる:
アミノ酸配列同一性%=X/Y*100
式中、Xは、A及びBの配列アラインメントプログラム又はアルゴリズムのアラインメントにより同一性一致として得点されたアミノ酸残基の数であり、
Yは、Bのアミノ酸残基の総個数である。
When aligning amino acid sequences, the% amino acid sequence identity of a given amino acid sequence A relative to or relative to a given amino acid sequence B is (or alternatively to a given amino acid sequence B Can be rephrased as a given amino acid sequence A having or containing a certain% amino acid sequence identity compared to or with B), can be calculated as follows:
Amino acid sequence identity% = X / Y * 100
Where X is the number of amino acid residues scored as identity matches by alignment of the A and B sequence alignment programs or algorithms;
Y is the total number of amino acid residues of B.

アミノ酸配列Aの長さが、アミノ酸配列Bの長さと等しくない場合、Bに対するAのアミノ酸配列同一性%は、Aに対するBのアミノ酸配列同一性%と等しくならいないだろう。より長い配列をより短い配列と比較する場合は、より短い配列が、「B」配列とされるだろう。例えば、切断型ペプチドを、対応する野生型ポリペプチドと比較する場合、切断型ペプチドが、「B」配列とされるだろう。   If the length of amino acid sequence A is not equal to the length of amino acid sequence B, then the% A amino acid sequence identity to B will not be equal to the% B amino acid sequence identity to A. When comparing a longer sequence to a shorter sequence, the shorter sequence would be the “B” sequence. For example, if a truncated peptide is compared to the corresponding wild-type polypeptide, the truncated peptide will be the “B” sequence.

一般
本発明は、癌細胞に対して細胞毒性効果を示すが、正常細胞には示さない細菌性ペプチド、並びにそのようなペプチドの変異体、誘導体、及び構造的等価物を含む組成物、並びに哺乳類の癌の発症を予防し、哺乳類の癌を治療し、哺乳類の癌細胞を死滅させる方法を提供する。特に、本明細書で開示された組成物及び方法は、白血病及び/又は卵巣癌を予防、治療、及び/又は死滅させるために使用することができる。
General The present invention relates to bacterial peptides that exhibit cytotoxic effects on cancer cells but not to normal cells, as well as compositions comprising variants, derivatives and structural equivalents of such peptides, and mammals. A method for preventing the onset of cancer, treating mammalian cancer, and killing mammalian cancer cells is provided. In particular, the compositions and methods disclosed herein can be used to prevent, treat, and / or kill leukemia and / or ovarian cancer.

多くのクプレドキシンタンパク質、特にシュードモナス・エルギノーサアズリン、及びそれらの切断型は、in vivo及びin vitroの両方において、多くのタイプの固形哺乳類癌細胞に優先的に進入及び死滅させる能力を有することが示されている。(Yamadaら、Cell.Biol.7巻:1418〜1431頁(2005年);Hiraokaら、PNAS 101巻:6427〜6432頁(2004年);Hiraokaら、Biochem.Biophys.Res.Comm.338巻:1284〜1290頁(2005年))。また、米国特許第7,491,394号、第7,381,701号、及び第7,084,105号、並びに米国特許出願第11/488,693号、第11/950,165号、第11/854,654号、及び第12/338,480号を参照されたい。これらの開示は、参照によりそれらの全体が本明細書に組み込まれる。アズリン様遺伝子は、ナイセリア・ゴノレア及びN.メニンギティディス(N.meningitidis)等の多くの淋菌及び髄膜炎菌に存在する。(Gotschlich及びSeiff、FEMS Microbiol.Lett.43巻:253〜255頁(1987年);Kawulaら、Mol.Microbiol.1巻:179〜185頁(1987年))。アズリンは、多数の病原性細菌により生成され、そのような遺伝子の中には著しい配列相同性が存在する(Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。   Many cupredoxin proteins, particularly Pseudomonas aeruginosaazurin, and their truncated forms have the ability to preferentially enter and kill many types of solid mammalian cancer cells, both in vivo and in vitro It has been shown. (Yamada et al., Cell. Biol. 7: 1418-1431 (2005); Hiraoka et al., PNAS 101: 6427-6432 (2004); Hiraoka et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 338: 1284-1290 (2005)). Also, U.S. Patent Nos. 7,491,394, 7,381,701, and 7,084,105, and U.S. Patent Application Nos. 11 / 488,693, 11 / 950,165, See 11 / 854,654 and 12 / 338,480. These disclosures are incorporated herein by reference in their entirety. Azurin-like genes include Neisseria gonorrhoeae and N. cerevisiae. It is present in many gonococci and meningococci such as N. meningitidis. (Gotschlich and Seiff, FEMS Microbiol. Lett. 43: 253-255 (1987); Kawula et al., Mol. Microbiol. 1: 179-185 (1987)). Azurin is produced by a number of pathogenic bacteria, and there is significant sequence homology among such genes (Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)).

「H.8」と名付けられているタンパク質エピトープは、病原性ナイセリア種中で保存されており、H.8と称されるモノクローナル抗体の結合により検出される。別の淋菌遺伝子lazは、H.8モノクローナル抗体と交差反応するタンパク質をコードする。(Hayashi及びWu、J.Bioenerg.Biomembr.22巻:451〜471頁(1990年))。   The protein epitope named “H.8” is conserved in pathogenic Neisseria species and Detected by the binding of a monoclonal antibody designated 8. Another Neisseria gonorrhoeae gene laz is Encodes a protein that cross-reacts with 8 monoclonal antibodies. (Hayashi and Wu, J. Bioenerg. Biomembr. 22: 451-471 (1990)).

Lazは、細菌性酵素シグナルペプチターゼIIにより認識されるシグナルペプチドリポタンパク質コンセンサス配列を含有する淋菌性細胞表層タンパク質であり、このペプチターゼは、この配列をプロセシングして、脂肪酸及びグリセロールによるシステイン残基のN末端アシル化をもたらす。(Hayashi及びWu、同上;Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。Lazリポタンパク質は、約17kDaであり、モチーフAla−Ala−Glu−Ala−Pro(AAEAP(配列番号25))の不完全なペンタペプチド反復を含有するN末端の39アミノ酸領域であるH.8領域を含む。(Gotschlich及びSeiff、同上;Kawulaら、同上;Woodsら、Mol.Microbiiol.3巻:43〜48頁(1989年))。Lazのこの39アミノ酸N末端領域の先には、P.エルギノーサアズリンに対して高度に相同性の127アミノ酸領域がある。(Cannon、Clin.Microbiol.Rev.2巻:S1〜S4頁(1989年))。Lazは、酸化ストレス及び銅毒性に対する防御に関与しており、ex vivo初代ヒト子宮膣部上皮アッセイにいて生存を増加させる。(Wuら、Infect.Immun.73巻:8444〜8448頁(2005年))。   Laz is a gonococcal cell surface protein that contains the signal peptide lipoprotein consensus sequence recognized by the bacterial enzyme signal peptidase II, which processes this sequence to convert cysteine residues by fatty acids and glycerol. N-terminal acylation results. (Hayashi and Wu, ibid .; Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)). Laz lipoprotein is about 17 kDa and is an N-terminal 39 amino acid region containing an incomplete pentapeptide repeat of the motif Ala-Ala-Glu-Ala-Pro (AAEAP (SEQ ID NO: 25)). Includes 8 regions. (Gotschlich and Seiff, ibid .; Kawula et al., Ibid .; Woods et al., Mol. Microbiol. 3: 43-48 (1989)). The 39 amino acid N-terminal region of Laz is preceded by P.I. There is a 127 amino acid region that is highly homologous to Erginosaazurin. (Cannon, Clin. Microbiol. Rev. 2: S1-S4 (1989)). Laz is involved in protection against oxidative stress and copper toxicity and increases survival in an ex vivo primary human uterine vaginal epithelial assay. (Wu et al., Infect. Immun. 73: 8444-8448 (2005)).

Lazタンパク質、ナイセリア・ゴノレア及び他のナイセリア種に由来するアズリン様タンパク質は、神経膠芽腫細胞等の脳癌細胞並びに他の腫瘍に特異的に進入及び死滅させることが可能であることが、今や判明している。実施例2及び7を参照されたい。更に、Lazタンパク質のH.8領域は、そのN末端又はC末端のいずれかに融合された場合、P.エルギノーサアズリンに対して、神経膠芽腫細胞に進入及び死滅させる能力を付与することができることが、今や判明している。実施例2及び3を参照されたい。   It is now possible that azurin-like proteins derived from Laz proteins, Neisseria gonorrhoeae and other Neisseria species can specifically enter and kill brain cancer cells such as glioblastoma cells and other tumors. It turns out. See Examples 2 and 7. In addition, H. of Laz protein. The 8 region, when fused to either its N-terminus or C-terminus, It has now been found that Elginosaazurin can be given the ability to enter and kill glioblastoma cells. See Examples 2 and 3.

H.8領域は、神経膠芽腫細胞に進入する能力をタンパク質に付与するのに、アズリン等の同時投与されるタンパク質と物理的に結合されている必要がないことも、今や判明している。実施例5を参照されたい。H.8及びGSTのN−末端に融合されたH.8は両方とも、アズリン単独と比較して、物理的に結合されていないアズリンの神経膠芽腫細胞への進入を増加させたが、GSTのC末端に融合されたH.8は、効果がなかった。更に、H.8及びGSTのN末端に融合されたH.8は両方とも、アズリンと同時投与された場合、神経膠芽腫細胞に対するアズリンの細胞毒性を増強した。実施例5を参照されたい。このAAEAP(配列番号25)反復単位を使用して、白血病細胞を死滅させることになるペプチドを設計することができることも企図される。   H. It has now also been found that the 8 region does not need to be physically associated with a co-administered protein such as azurin in order to confer to the protein the ability to enter glioblastoma cells. See Example 5. H. 8 and H. fused to the N-terminus of GST. Both 8 increased the entry of physically unbound azurin into glioblastoma cells as compared to azurin alone, but H. fused to the C-terminus of GST. 8 had no effect. Further, H.C. 8 and H. fused to the N-terminus of GST. Both 8 enhanced azurin cytotoxicity against glioblastoma cells when co-administered with azurin. See Example 5. It is also contemplated that this AAEAP (SEQ ID NO: 25) repeat unit can be used to design peptides that will kill leukemia cells.

アズリン及びlazは、p53の複雑な形成及び安定化によるアポトーシスの誘導、血管新生の阻害、並びにEphB2/エフリンB2等の受容体チロシンキナーゼにより媒介される細胞シグナル伝達の阻害等の癌進行経路における複数のステップを標的にし、それにより耐性発現の可能性を最小限に抑えることが知られている。例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第7,381,701号を参照されたい。アズリン及びLazは、正常細胞と比較して、メラノーマ又は乳癌細胞に進入特異性を示すことが知られている。   Azurin and laz are involved in multiple pathways of cancer progression, including induction of apoptosis through complex formation and stabilization of p53, inhibition of angiogenesis, and inhibition of cell signaling mediated by receptor tyrosine kinases such as EphB2 / EphrinB2. It is known to target this step, thereby minimizing the possibility of resistance development. See, eg, US Pat. No. 7,381,701, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. Azurin and Laz are known to exhibit entry specificity for melanoma or breast cancer cells compared to normal cells.

驚くべきことに、アズリン及びLazタンパク質は、固形タイプの癌細胞に対して胞毒性であることに加えて、本明細書に記載の実施例により実証されているように、白血病等の液体媒介性癌に対しても有効である。本実施例では、アズリン及びLazは各々が、白血病細胞系に進入し、そこで細胞毒性効果を示すことができることが実証されている。更に、実施例9及び11で考察され、図8〜11でに実証されているように、Lazは、白血病細胞系に対して細胞毒性効果を発揮するが、正常な末梢血液単核細胞(PBMC)に対してはほとんど効果を示さず、進入は非常に限定されている。これら細菌性タンパク質は、白血病細胞に進入特異性を示すが、正常PBMCでは進入特異性を示さない(図10、パネル1)。   Surprisingly, azurin and Laz proteins are fluid mediated such as leukemia, as demonstrated by the examples described herein, in addition to being vesicular toxic to solid types of cancer cells. It is also effective against cancer. In this example, it has been demonstrated that azurin and Laz can each enter a leukemia cell line where they can exhibit a cytotoxic effect. Furthermore, as discussed in Examples 9 and 11 and demonstrated in FIGS. 8-11, Laz exerts a cytotoxic effect on leukemia cell lines, but normal peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). ) Has little effect and the approach is very limited. These bacterial proteins show entry specificity for leukemia cells but not entry specificity in normal PBMC (FIG. 10, panel 1).

アズリン及びLazに加えて、アスパラギナーゼ及びアルギニンデイミナーゼ(ADI)は、乳癌、メラノーマ、腎細胞癌、肝細胞癌等を含む固形腫瘍に対して活性であることが示されており、マイコプラズマ・アルギニニ由来のADI(Ma−ADI)も、ヒト白血病細胞の増殖を阻害することが報告されている。(Yamada Tら、Proc Natl Acad Sci USA 2002年;99巻:14098〜103頁;Punj Vら、Oncogene 23巻:2367〜78頁(2004年);Ni Yら、Cancer Lett.261巻:1〜11頁(2008年);Fialho AM、Chakrabarty AM、Anticancer Drug Discov 2巻:224〜34頁(2007年);Ensor CMら、Cancer Res 62巻:5443〜50頁(2002年);Yoon CYら、Int.J Cancer 120巻:897〜905頁(2007年);Gong Hら、Leukemia 14巻:826〜9頁(2000年))。Ma−ADIの触媒トライアドは、Cys398−His269−Glu213である。しかしながら、白血病細胞に対するMa−ADIの効果に関する報告は1報しかなく、それを別にすると、白血病に対する考え得る治療応用における、ADI等の細菌性タンパク質の役割については、これまでほとんど知られていなかった。   In addition to azurin and Laz, asparaginase and arginine deiminase (ADI) have been shown to be active against solid tumors including breast cancer, melanoma, renal cell carcinoma, hepatocellular carcinoma, etc., derived from Mycoplasma arginini ADI (Ma-ADI) has also been reported to inhibit the growth of human leukemia cells. (Yamada T et al., Proc Natl Acad Sci USA 2002; 99: 14098-103; Punj V et al., Oncogene 23: 2367-78 (2004); Ni Y et al., Cancer Lett. 261: 1- 11 (2008); Fialho AM, Chakrabarty AM, Anticancer Drug Discovery 2: 224-34 (2007); Ensor CM et al., Cancer Res 62: 5443-50 (2002); Yoon CY et al., Int. J Cancer 120: 897-905 (2007); Gong H et al., Leukemia 14: 826-9 (2000)). The catalytic triad of Ma-ADI is Cys398-His269-Glu213. However, there is only one report on the effect of Ma-ADI on leukemia cells. Apart from that, little has been known about the role of bacterial proteins such as ADI in possible therapeutic applications against leukemia. .

シュードモナス・エルギノーサも、Cys406−His278−Asp166を触媒トライアドに有し、Ma−ADIと一次配列相同性を有するADI(Pa−ADI)を産生する。二次構造マッチング(SSM)プログラムを使用することにより、Pa−ADI(Protein Data Bank、PDB IDコード1RXX)のN末端領域にカスパーゼ動員ドメイン(「CARD」)様ドメインが明らかされ、それは、CARDドメインを保持するカスパーゼ−9のプロドメイン(PDB IDコード 3YGS)に対して識別可能な構造相同性を示す。図14Dに示されているように、グアニジン基スーパーファミリーのメンバーの中で、ADIは、CARDドメインを保持するという点で独特である。細菌性タンパク質のCARD様ドメインは、上記で考察されたM.アルギニニADI(PDB IDコード 1LXY)のCARD様ドメイン以外には、知られていない。驚くべきことに、本明細書で開示されたように、Pa−ADIのCARDドメイン(Pa−CARD)は、強力な抗癌活性を有する。手短に言えば、CARDドメインポリペプチドは、著しい抗癌活性示すが、正常細胞に対しては細胞毒性をほとんど示さない。   Pseudomonas aeruginosa also has Cys406-His278-Asp166 in the catalytic triad and produces ADI (Pa-ADI) having primary sequence homology with Ma-ADI. By using a secondary structure matching (SSM) program, a caspase recruitment domain (“CARD”)-like domain is revealed in the N-terminal region of Pa-ADI (Protein Data Bank, PDB ID code 1RXX), which is a CARD domain. Identifiable structural homology to the caspase-9 prodomain (PDB ID code 3YGS) which retains As shown in FIG. 14D, among the members of the guanidine group superfamily, ADI is unique in that it retains the CARD domain. The CARD-like domain of the bacterial protein is the M. Other than the CARD-like domain of Arginini ADI (PDB ID code 1LXY), it is not known. Surprisingly, as disclosed herein, the CARD domain of Pa-ADI (Pa-CARD) has potent anticancer activity. Briefly, the CARD domain polypeptide exhibits significant anticancer activity but exhibits little cytotoxicity against normal cells.

哺乳類CARD含有タンパク質は、通常およそ95アミノ酸残基で構成されており、デスドメイン(DD)及びデスエフェクタードメイン(DED)に対して配列類似性を有する。CARDの結晶構造は、CARDが、疎水性ポケットを取り囲む約6つの緊密にパックされたアルファ−ヘリックスで構成されることを示唆する。同様に、Pa−CARDは、「clip−on−fan」部分の形態をとる5つのパックされたアルファ−ヘリックスを形成する85アミノ酸残基で構成されている(図14B及び14C)。幾つかの哺乳類CARDドメインは癌増殖を促進するため、細菌性CARDが、哺乳類CARD活性の妨害に寄与し、それにより推定CARD様ドメインを含有するPa−ADIの抗癌活性に寄与するという可能性があることは興味深い。Pa−CARDドメインは、哺乳類CARDタンパク質保有タンパク質から動員されてもよく、Pa−CARDは、少なくとも部分的には、癌細胞で高発現されることが知られている哺乳類CARDタンパク質とのタンパク質間相互作用により、その細胞毒性を癌細胞で発揮することができることが企図される。この相互作用は、癌増殖の調節におけるADIの作用の原因であり得ることが更に企図される。   Mammalian CARD-containing proteins are usually composed of approximately 95 amino acid residues and have sequence similarity to the death domain (DD) and death effector domain (DED). The crystal structure of CARD suggests that CARD is composed of approximately six closely packed alpha-helices surrounding a hydrophobic pocket. Similarly, Pa-CARD is composed of 85 amino acid residues that form five packed alpha-helices that take the form of a “clip-on-fan” moiety (FIGS. 14B and 14C). The possibility that bacterial CARD contributes to the inhibition of mammalian CARD activity and thereby contributes to the anticancer activity of Pa-ADI containing a putative CARD-like domain because some mammalian CARD domains promote cancer growth It is interesting that there is. The Pa-CARD domain may be recruited from a mammalian CARD protein-bearing protein, and Pa-CARD is at least partly protein-protein reciprocal with a mammalian CARD protein known to be highly expressed in cancer cells. It is contemplated that the action can exert its cytotoxicity on cancer cells. It is further contemplated that this interaction may be responsible for the action of ADI in regulating cancer growth.

Pa−CARD(配列番号27)は、白血病細胞及び卵巣癌細胞に対して予期しない細胞毒性活性を示す。特に、Pa−CARDポリペプチドは、白血病細胞増殖を阻害する能力を有する。白血病細胞系HL60及びK562では、Laz及びPa−CARDの抗癌活性は、Weelタンパク質安定化及び多くの癌タイプで調節不全であることが多いセリン/トレオニンキナーゼの活性型であるリン酸化AKT−Ser−473の枯渇を伴うG2/M期での細胞周期停止により媒介される。実施例11及び12、並びに図12を参照されたい。特に、Pa−CARD及びLazは、K562細胞ではWeelタンパク質の上方制御により、HL60細胞では活性AKT P−Ser473の下方制御により、白血病細胞の細胞周期を阻害する(図12)。   Pa-CARD (SEQ ID NO: 27) exhibits unexpected cytotoxic activity against leukemia cells and ovarian cancer cells. In particular, Pa-CARD polypeptides have the ability to inhibit leukemia cell proliferation. In the leukemic cell lines HL60 and K562, the anticancer activity of Laz and Pa-CARD is phosphorylated AKT-Ser, an active form of serine / threonine kinase that is often dysregulated in Weel protein stabilization and many cancer types. Mediated by cell cycle arrest at G2 / M phase with -473 depletion. See Examples 11 and 12 and FIG. In particular, Pa-CARD and Laz inhibit the cell cycle of leukemia cells by up-regulation of Weel protein in K562 cells and down-regulation of active AKT P-Ser473 in HL60 cells (FIG. 12).

Weel及びリン酸化AKT−Ser473(AKT−P−Ser473)は両方とも、ひいては細胞死に結び付くことが知られているG2/M期での細胞周期停止に関与することが知られている。例えば、CDK1としても知られている有糸分裂促進性キナーゼCDC2の活性化は、真核細胞のG2からM期への移行に必要であり、そこではThr−14及びTyr−15残基でのCDC2のリン酸化が重要である。阻害性Tyr−15リン酸化は、Weelプロテインキナーゼにより媒介され、従って、そのレベルが増強されることにより、そのようなM期移行の阻害が媒介される。ウイルスタンパク質は、Laz/Pa−CARD媒介性Weeプロテインキナーゼレベルの上昇を模倣することが知られている。ヒトパピローマウイルス1型(HPV−1)E4タンパク質は、Weelのレベルが上昇することにより触媒される阻害性Tyr−15リン酸化によって不活性サイクリンB1−CDK1複合体が形成されることにより、細胞周期のG2期からM期への移行を阻害する。従って、Weelの過剰発現は、G2期での細胞周期停止を増強する一方で、低分子干渉RNA(siRNA)によるWeelの枯渇は、E4誘導性G2期移行阻止を緩和する。同様に、AKT(プロテインキナーゼB)、ウイルス癌遺伝子v−aktのヒト相同体は、ホスファチジルイノシトール3−キナーゼ(PI3K)経路において役割を果たす。PDK2によるAKT−1のSer−473残基におけるリン酸化は、細胞周期進行にとって重要であり、HL60細胞でのLaz及びPa−CARDの両方により明らかにされたように、リン酸化Akt Ser−473(Akt−P−S473)レベルの低減は、G2/M期停止を増強する。   Both Weel and phosphorylated AKT-Ser473 (AKT-P-Ser473) are known to be involved in cell cycle arrest in the G2 / M phase, which in turn is known to lead to cell death. For example, activation of the mitogenic kinase CDC2, also known as CDK1, is required for eukaryotic G2 to M phase transitions at Thr-14 and Tyr-15 residues. The phosphorylation of CDC2 is important. Inhibitory Tyr-15 phosphorylation is mediated by Weel protein kinase and, therefore, enhanced levels mediate inhibition of such M phase transitions. Viral proteins are known to mimic Laz / Pa-CARD-mediated Wee protein kinase levels. Human papillomavirus type 1 (HPV-1) E4 protein is activated in the cell cycle by forming an inactive cyclin B1-CDK1 complex by inhibitory Tyr-15 phosphorylation catalyzed by elevated levels of Weel. Inhibits the transition from G2 phase to M phase. Thus, overexpression of Weel enhances cell cycle arrest at G2 phase, while depletion of Wel by small interfering RNA (siRNA) mitigates E4 induced inhibition of G2 phase transition. Similarly, the human homologue of AKT (protein kinase B), the viral oncogene v-akt, plays a role in the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) pathway. Phosphorylation at the Ser-473 residue of AKT-1 by PDK2 is important for cell cycle progression and, as revealed by both Laz and Pa-CARD in HL60 cells, phosphorylated Akt Ser-473 ( Reduction of Akt-P-S473) levels enhances G2 / M phase arrest.

Pa−CARDは、GM−CSFをコードする遺伝子の転写刺激により、SKOV−3(卵巣癌)細胞に対して効果を示す。その遺伝子が約3倍刺激されるGM−CSF及びIL−12は両方とも、多くの腫瘍モデルにおいて抗腫瘍免疫の強力な誘導因子であり、腫瘍部位での顆粒球、マクロファージ、及び樹状細胞の浸潤を誘発させ、それにより腫瘍抗原提示を大幅に増強することが知られている。従って、Pa−CARD誘導性アポトーシス(図18)は、Pa−CARDの存在下で過剰産生されるあらゆるGM−CSFの抗腫瘍応答を著しく増大させることができると考えられる。遺伝子発現様式は、多くのサイトカイン遺伝子の刺激を示したが、単球走化性タンパク質−1(MCP−1)としても知られているケモカインCCL2(C−Cモチーフリガンド2)の遺伝子は、著しい(17倍)の抑制を示した(表3)。CCL2は、多くの場合、腫瘍の単球動員及び有害な腫瘍関連マクロファージ(TAM)を増加させることにより、乳癌の悪性転換を促進することが示されている。CCL2は、恐らくは、カドヘリン遺伝子cdhl2及びcdhl9の転写を活性化する新規の転写因子MCPIPにより、血管新生及び転移を促進することも知られている。従って、Pa−CARDによるCCL2レベルの低減は、血管新生及び腫瘍増殖進行を妨害することにより、腫瘍退縮を可能することができる。   Pa-CARD shows an effect on SKOV-3 (ovarian cancer) cells by transcriptional stimulation of a gene encoding GM-CSF. Both GM-CSF and IL-12, whose genes are stimulated approximately 3-fold, are potent inducers of anti-tumor immunity in many tumor models, and are associated with granulocytes, macrophages, and dendritic cells at the tumor site. It is known to induce invasion and thereby greatly enhance tumor antigen presentation. Thus, it is believed that Pa-CARD induced apoptosis (FIG. 18) can significantly increase the anti-tumor response of any GM-CSF that is overproduced in the presence of Pa-CARD. The gene expression pattern showed stimulation of many cytokine genes, but the chemokine CCL2 (CC motif ligand 2) gene, also known as monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1), is marked (17 times) suppression was shown (Table 3). CCL2 has been shown to promote malignant transformation of breast cancer, often by increasing tumor monocyte recruitment and harmful tumor-associated macrophages (TAM). CCL2 is also known to promote angiogenesis and metastasis, possibly by a novel transcription factor MCPIP that activates transcription of the cadherin genes cdhl2 and cdhl9. Therefore, reduction of CCL2 levels by Pa-CARD can allow tumor regression by interfering with angiogenesis and tumor growth progression.

要約すると、本明細書の実施例及び開示は、アズリン、Laz、及びPa−CARD等の細菌性タンパク質が、白血病細胞に進入することができ、CDC2−サイクリンB抑制経路及び細胞性PI3K/AKT経路により媒介される細胞シグナル伝達の調節により誘発されると考えられるG2/M期での細胞周期停止を誘導することができることを実証する。更に、ADIは、アルギニンの酵素的枯渇によること、及びADI活性のないN末端推定CARD様ドメインによることを含む幾つかの様式で、抗癌活性を示すことができる(図14〜16)。Pa−cARDタンパク質は、主に癌細胞に対して阻害的役割を示すが、正常細胞に対しては示さない(図18)。更に、抗癌活性は、カスパーゼ活性により媒介される場合があり(図19)、卵巣癌細胞でアポトーシスを誘導することができる。   In summary, the examples and disclosures herein show that bacterial proteins such as azurin, Laz, and Pa-CARD can enter leukemia cells, the CDC2-cyclin B inhibitory pathway and the cellular PI3K / AKT pathway. We demonstrate that cell cycle arrest at G2 / M phase, which is thought to be triggered by modulation of cell signaling mediated by, can be induced. Furthermore, ADI can exhibit anticancer activity in several ways, including by enzymatic depletion of arginine and by an N-terminal putative CARD-like domain without ADI activity (FIGS. 14-16). Pa-cARD protein mainly shows an inhibitory role on cancer cells but not on normal cells (FIG. 18). Furthermore, anti-cancer activity may be mediated by caspase activity (FIG. 19) and can induce apoptosis in ovarian cancer cells.

本発明の組成物
本発明は、細胞毒性ペプチド及び/又はそのようなペプチドの変異体、誘導体、切断型、又は構造的等価物を、単独で又は1つ又は複数の他の細胞毒性剤と組み合わせて提供する。
Compositions of the invention The present invention relates to cytotoxic peptides and / or variants, derivatives, truncated forms, or structural equivalents of such peptides, alone or in combination with one or more other cytotoxic agents. To provide.

幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、クプレドキシン又はその切断型である。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、アズリン又はその切断型である。他のそのような実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Laz又はその切断型である。他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、LazのH.8領域である。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、配列番号22〜24からなる群から選択されるアミノ酸配列の1つ又は複数を含む。   In some embodiments, the cytotoxic peptide is cupredoxin or a truncated form thereof. In some embodiments, the cytotoxic peptide is azurin or a truncated form thereof. In other such embodiments, the cytotoxic peptide is Laz or a truncated form thereof. In other embodiments, the cytotoxic peptides are Laz H.P. There are 8 areas. In some embodiments, the cytotoxic peptide comprises one or more of the amino acid sequences selected from the group consisting of SEQ ID NOs: 22-24.

他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、CARDドメインを含む。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、CARD保有タンパク質である。幾つかの実施形態では、CARD保有タンパク質は、細菌に由来する。別の実施形態では、細菌は、P.エルギノーサである。1つの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Pa−CARDである。別のそのような実施形態では、細胞毒性ペプチドは配列番号27を含む。   In other embodiments, the cytotoxic peptide comprises a CARD domain. In some embodiments, the cytotoxic peptide is a CARD-bearing protein. In some embodiments, the CARD carrying protein is from a bacterium. In another embodiment, the bacterium is P. aeruginosa. Elginosa. In one embodiment, the cytotoxic peptide is Pa-CARD. In another such embodiment, the cytotoxic peptide comprises SEQ ID NO: 27.

幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、当技術分野で周知の技術を使用して、より大きな細胞毒性効果をそれに付与する別のペプチドに融合されている。1つのそのような実施形態では、他のペプチドは、LazのH.8領域である。別のペプチドでは、他のペプチドは、配列番号24を含む配列を有する。1つの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、融合タンパク質Azu−H.8である。別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、融合タンパク質H.8−Azuである。図1。   In some embodiments, the cytotoxic peptide is fused to another peptide that imparts a greater cytotoxic effect to it using techniques well known in the art. In one such embodiment, the other peptide is Laz's H.P. There are 8 areas. In another peptide, the other peptide has a sequence comprising SEQ ID NO: 24. In one embodiment, the cytotoxic peptide is a fusion protein Azu-H. 8. In another embodiment, the cytotoxic peptide is a fusion protein H.I. 8-Azu. FIG.

本明細書に記載の細胞毒性ペプチドと組み合わせて投与することができる1つ又は複数の他の細胞毒性剤は、これらに限定されないが、シスプラチン、Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、5’−アザ−2’−デオキシシチジン(「DAC」)、及び/又は三酸化ヒ素とレチノイン酸の併用を含む癌治療薬であってもよい。Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、DAC、及び/又は三酸化ヒ素とレチノイン酸の併用以外の癌治療薬には、以下のものが含まれる:p53等の細胞周期制御タンパク質;p16、p21、又はp27等のサイクリン依存性キナーゼ阻害剤;チミジンキナーゼ又はニトロレダクターゼ等の自殺タンパク質;インターロイキン1、インターロイキン2、又は顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)等のサイトカイン又は他の免疫調節タンパク質;シュードモナス・エルギノーサ菌体外毒素A等の毒素;5−フルオロウラシル;インターフェロンα;メトトレキサート;タモキシフェン;ラロキシフェン;ビンクリスチン(Vincrinstine);ナイトロジェンマスタード、スルホン酸アルキル、ニトロソ尿素、エチレンイミン、及びトリアゼン等のアルキル化剤;葉酸アンタゴニスト、プリン類似体、及びピリミジン類似体等の代謝拮抗剤;アントラサイクリン、ブレオマイシン、ミトマイシン、ダクチノマイシン、及びプリカマイシン等の抗生物質;L−アスパラギナーゼ等の酵素;ファルネシル−タンパク質転移酵素阻害剤;5アルファ−リダクターゼ阻害剤;17ベータ―ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ3型の阻害剤;グルココルチコイド、エストロゲン/抗エストロゲン、アンドロゲン/抗アンドロゲン、プロゲスチン、及び黄体形成ホルモン放出ホルモンアンタゴニスト、酢酸オクトレオチド等のホルモン剤;エクチナサイジン又はそれらの類似体及び誘導体等の微小管破壊剤;タキサン、例えばパクリタキセル(Taxol(商標))、ドセタキセル(Taxotere(商標))、及びそれらの類似体、並びにエポチロンA〜F及びそれらの類似体等のエポチロン等の微小管安定化剤;ビンカアルカロイド、エピポドフィロトキシン、タキサン等の植物由来産物;並びにトポイソメラーゼ(topiosomerase)阻害剤;プレニルタンパク質転移酵素阻害剤;並びにヒドロキシ尿素、プロカルバジン、ミトタン、ヘキサメチルメラミン、シスプラチン及びカルボプラチン等の白金配位錯体等の様々な作用剤;並びに抗癌剤として使用される他の作用剤、及び生物応答修飾物質、増殖因子等の細胞毒性剤;免疫調節因子及びモノクローナル抗体;塩酸メクロレタミン、シクロホスファミド、クロラムブシル、メルファラン、イホスファミド、ブスルファン、カルムスチン、ロムスチン、セムスチン、ストレプトゾシン、チオテパ、ダカルバジン、メトトレキサート、チオグアニン、メルカプトプリン、フルダラビン、ペンタスタチン、クラドリビン、シタラビン、フルオロウラシル、塩酸ドキソルビシン、ダウノルビシン、イダルビシン、硫酸ブレオマイシン、マイトマイシンC、アクチノマイシンD、サフラシン、サフラマイシン、キノカルシン、ディスコデルモリド、ビンクリスチン、ビンブラスチン、酒石酸ビノレルビン、エトポシド、リン酸エトポシド、テニポシド、パクリタキセル、エストラムスチン、リン酸エストラムスチンナトリウム、フルタミド、ブセレリン、ロイプロリド、プテリジン、ジイネセス(diyneses)、レバミソール、アフラコン(aflacon)、インターフェロン、インターロイキン、アルデスロイキン、フィルグラスチム、サルグラモスチム、リツキシマブ、BCG、トレチノイン、塩酸イリノテカン、ベタメタゾン(betamethosone)、塩酸ゲムシタビン、アルトレタミン、及びトポテカ(topoteca)、並びにそれらの任意の類似体又は誘導体。   One or more other cytotoxic agents that can be administered in combination with the cytotoxic peptides described herein include, but are not limited to, cisplatin, Gleevec®, retinoic acid, 5′-aza. It may be a therapeutic agent for cancer comprising -2'-deoxycytidine ("DAC") and / or a combination of arsenic trioxide and retinoic acid. Cancer therapeutics other than Gleevec®, retinoic acid, DAC, and / or a combination of arsenic trioxide and retinoic acid include the following: cell cycle control proteins such as p53; p16, p21, or cyclin-dependent kinase inhibitors such as p27; suicide proteins such as thymidine kinase or nitroreductase; cytokines such as interleukin 1, interleukin 2, or granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) or other immunoregulatory proteins; Toxins such as Pseudomonas aeruginosa exotoxin A; 5-fluorouracil; interferon alpha; methotrexate; tamoxifen; raloxifene; vincristine; nitrogen mustard, alkyl sulfonate, nitroso Alkylating agents such as iodine, ethyleneimine, and triazene; antimetabolites such as folic acid antagonists, purine analogs, and pyrimidine analogs; antibiotics such as anthracyclines, bleomycin, mitomycin, dactinomycin, and pricamycin; L Enzymes such as asparaginase; farnesyl-protein transferase inhibitors; 5 alpha-reductase inhibitors; 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenase type 3 inhibitors; glucocorticoids, estrogens / antiestrogens, androgens / antiandrogens, progestins, and corpus luteum Hormone agents such as forming hormone-releasing hormone antagonists, octreotide acetate; microtubule disrupting agents such as echinasaidin or analogs and derivatives thereof; taxanes such as paclitaxel (Taxol) ), Docetaxel (Taxotere ™), and analogs thereof, and microtubule stabilizers such as epothilones such as epothilone AF and their analogs; vinca alkaloids, epipodophyllotoxins, taxanes Plant derived products such as; and topoisomerase inhibitors; prenyl protein transferase inhibitors; and various agents such as platinum coordination complexes such as hydroxyurea, procarbazine, mitotane, hexamethylmelamine, cisplatin and carboplatin; Other agents used as anticancer agents and cytotoxic agents such as biological response modifiers, growth factors; immunomodulators and monoclonal antibodies; mechloretamine hydrochloride, cyclophosphamide, chlorambucil, melphalan, ifosfamide, busulfan Carmustine, lomustine, semestine, streptozocin, thiotepa, dacarbazine, methotrexate, thioguanine, mercaptopurine, fludarabine, pentastatin, cladribine, cytarabine, fluorouracil, doxorubicin hydrochloride, daunorubicin, idarubicin, bleomycin sulfate, mitomycin C, actinomycin C, mitomycin C Saframycin, quinocarcine, discodermolide, vincristine, vinblastine, vinorelbine tartrate, etoposide, etoposide phosphate, teniposide, paclitaxel, estramustine, estramustine phosphate sodium, flutamide, buserelin, leuprolide, pteridine, diynes (dines) Levamisole, aflacon, a Interferon, interleukin, aldesleukin, filgrastim, sargramostim, rituximab, BCG, tretinoin, irinotecan hydrochloride, betamethasone (betamethosone), gemcitabine hydrochloride, altretamine, and Topoteka (topoteca), and any analogs or derivatives thereof.

他の細胞毒性剤の例には、以下のものも含まれる:ドイツ特許第4138042.8号;国際公開第97/19086号、国際公開第98/22461号、国際公開第98/25929号、国際公開第98/38192号、国際公開第99/01124号、国際公開第99/02224号、国際公開第99/02514号、国際公開第99/03848号、国際公開第99/07692号、国際公開第99/27890号、国際公開第99/28324号、国際公開第99/43653号、国際公開第99/54330号、国際公開第99/54318号、国際公開第99/54319号、国際公開第99/65913号、国際公開第99/67252号、国際公開第99/67253、及び国際公開第00/00485に見出されるようなエポチロン誘導体;国際公開第99/24416号に見出されるようなサイクリン依存性キナーゼ阻害剤(米国特許第6,040,321号も参照);及び国際公開第97/30992号及び国際公開第98/54966号に見出されるようなプレニルタンパク質転移酵素阻害剤;及び米国特許第6,011,029号に遺伝学的及び特異的に記載されているもの等の作用剤;特に癌の治療において、ARモジュレーター、ERモジュレーター等の任意のNHRモジュレーターと共に、LHRHモジュレーターと共に使用することができる化合物。   Examples of other cytotoxic agents also include: German Patent 413842.8; WO 97/19086, WO 98/22461, WO 98/25929, International Publication No. 98/38192, International Publication No. 99/01124, International Publication No. 99/02224, International Publication No. 99/02514, International Publication No. 99/03848, International Publication No. 99/07692, International Publication No. No. 99/27890, WO 99/28324, WO 99/43653, WO 99/54330, WO 99/54318, WO 99/54319, WO 99/543 As found in 65913, WO 99/67252, WO 99/67253, and WO 00/00485. Potillone derivatives; cyclin dependent kinase inhibitors as found in WO 99/24416 (see also US Pat. No. 6,040,321); and WO 97/30992 and WO 98/54966 Prenylprotein transferase inhibitors as found in US Pat. No. 6,011,029; and agents such as those genetically and specifically described in US Pat. No. 6,011,029; particularly in the treatment of cancer, AR modulators; A compound that can be used with an LHRH modulator together with any NHR modulator such as an ER modulator.

本発明は、クプレドキシン及び/又はCARD保有タンパク質の変異体、誘導体、切断型、又は構造的等価物である細胞毒性ペプチドを更に提供する。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは単離されている。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、実質的に純粋であるか又は医薬品等級である。他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、細胞毒性ペプチドを含むか、又はから本質的になる組成物中にある。他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、細胞毒性ペプチド及び少なくとも1つの他の細胞毒性剤を両方とも含む組成物中にある。別の特定の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、非抗原性であり、哺乳類及びより特定的にはヒトにおいて免疫応答を誘発しない。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、全長クプレドキシン又はCARD保有タンパク質より短く、全長タンパク質の薬理学的活性の幾つかを保持している。特に、幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、癌細胞、特に白血病細胞を死滅させる能力を保持することができる。   The invention further provides a cytotoxic peptide that is a variant, derivative, truncated or structural equivalent of a cupredoxin and / or CARD-bearing protein. In some embodiments, the cytotoxic peptide is isolated. In some embodiments, the cytotoxic peptide is substantially pure or pharmaceutical grade. In other embodiments, the cytotoxic peptide is in a composition comprising or consisting essentially of the cytotoxic peptide. In other embodiments, the cytotoxic peptide is in a composition comprising both the cytotoxic peptide and at least one other cytotoxic agent. In another specific embodiment, the cytotoxic peptide is non-antigenic and does not elicit an immune response in mammals and more particularly in humans. In some embodiments, the cytotoxic peptide is shorter than the full length cupredoxin or CARD carrying protein and retains some of the pharmacological activity of the full length protein. In particular, in some embodiments, cytotoxic peptides can retain the ability to kill cancer cells, particularly leukemia cells.

クプレドキシン間の構造相同性は高いため、他のクプレドキシンは、特に白血病に関して、アズリン及びLazと同じ細胞毒特性を有するだろうということが企図される。幾つかの実施形態では、クプレドキシンは、これらに限定されないが、アズリン、シュードアズリン、プラストシアニン、ルスチシアニン、オーラシアニン(auracyanin)、ステラシアニン、キュウリ塩基性タンパク質、又はLazである。特に、特定の実施形態では、アズリン又はLazは、シュードモナス・エルギノーサ、アルガリゲネス・フェカリス(Alcaligenes faecalis)、アクロモバクター・キシロスオキシダンス種デニトリフィカンスI(Achromobacter xylosoxidans ssp.denitrificans I)、ボルデテラ・ブロンキセプチカ(Bordetella bronchiseptica)、メチロモナス種、ナイセリア・メニンギティディス( Neisseria meningitidis)、ナイセリア・ゴノレア(Neisseria gonorrhea)、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudomonas fluorescens)、シュードモナス・クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)、キシレラ・ファスティディオーサ(Xylella fastidiosa)、ウルバ・ペルツッシス(Ulva pertussis)、又はビブリオ・パラヘモリチカス(Vibrio parahaemolyticus)に由来する。特定の実施形態では、アズリンは、シュードモナス・エルギノーサに由来する。   Due to the high structural homology between cupredoxins, it is contemplated that other cupredoxins will have the same cytotoxic properties as azurin and Laz, particularly with respect to leukemia. In some embodiments, the cupredoxin is, but is not limited to, azurin, pseudoazurin, plastocyanin, rusticyanin, auracyanin, stellacyanin, cucumber basic protein, or Laz. In particular, in certain embodiments, azurin or Laz is a Pseudomonas aeruginosa, Algarigenes faecalis, Achromobacter xylos oxidans species Denitificans I, Achromobacter xylosoxidans sspicdens ssf. Bronchiseptica (Bordetella bronchiseptica), Methylomonas sp., Neisseria meningitidis (Neiseria meningitidis), Neisseria gonorrhea (P), Pseudomonas fluorescens (Pseudomonas fluorescens) eudomonas chlororaphis), Kishirera-file Institut de-author (Xylella fastidiosa), Uruba pertussis (Ulva pertussis), or derived from Vibrio parahaemolyticus (Vibrio parahaemolyticus). In certain embodiments, azurin is derived from Pseudomonas aeruginosa.

本発明は、野生型クプレドキシン又はCARD保有タンパク質と比較して、アミノ酸が置換、欠失、又は挿入されたクプレドキシン又はCARD保有タンパク質のアミノ酸配列変異体である細胞毒性ペプチドを提供する。本発明の変異体は、野生型タンパク質の切断型であってもよい。幾つかの実施形態では、本発明の細胞毒性ペプチドは、全長野生型ポリペプチドより短いクプレドキシン又はCARD保有タンパク質の領域を含む。   The present invention provides a cytotoxic peptide that is an amino acid sequence variant of a cupredoxin or CARD-carrying protein with amino acid substitutions, deletions, or insertions compared to a wild-type cupredoxin or CARD-carrying protein. The mutant of the present invention may be a truncated form of a wild type protein. In some embodiments, the cytotoxic peptides of the invention comprise a region of a cupredoxin or CARD-bearing protein that is shorter than the full-length wild-type polypeptide.

本発明の細胞毒性ペプチドは、天然に存在しない合成アミノ酸で製作されたペプチドを含むこともできる。例えば、非天然アミノ酸を化学予防剤に組み込んで、血流中における組成物の半減期を延長又は最適化することができる。そのような化学予防剤には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:D,L−ペプチド(ジアステレオマー)(例えば、Futakiら、J.Biol.Chem.276巻(8号):5836〜40頁(2001年);Papoら、Cancer Res.64巻(16号):5779〜86頁(2004年);Millerら、Biochem.Pharmacol.36巻(1号):169〜76頁(1987年);非通常アミノ酸を含有するペプチド(例えば、Leeら、J.Pept.Res.63巻(2号):69〜84頁(2004年))、その後炭化水素ステープリング(hydrocarbon stapling)されたオレフィン含有非天然アミノ酸(例えば、Schafmeisterら、J.Am.Chem.Soc.122巻:5891〜5892頁(2000年);Walenskiら、Science 305巻:1466〜1470頁(2004年))、及びε−(3,5−ジニトロベンゾイル)−Lys残基を含有するペプチド。   The cytotoxic peptides of the present invention can also include peptides made with non-naturally occurring synthetic amino acids. For example, unnatural amino acids can be incorporated into chemopreventive agents to extend or optimize the half-life of the composition in the bloodstream. Such chemopreventive agents include, but are not limited to: D, L-peptides (diastereomers) (eg, Futaki et al., J. Biol. Chem. 276 (8)). : 5836-40 (2001); Papo et al., Cancer Res. 64 (16): 5779-86 (2004); Miller et al., Biochem. Pharmacol. 36 (1): 169-76 (1987); peptides containing unconventional amino acids (eg, Lee et al., J. Pept. Res. 63 (2): 69-84 (2004)), followed by hydrocarbon stapling. Olefin-containing unnatural amino acids (eg, Schafmeister et al., J. Am. Ch. em.Soc.122: 5891-5892 (2000); Peptide.

他の実施形態では、本発明の細胞毒性ペプチドは、クプレドキシン又はCARD保有タンパク質の誘導体である。クプレドキシン又はCARD保有タンパク質の誘導体は、ペプチドがその根本的活性の幾つかを依然として保持しているような、ペプチドの化学的修飾である。例えば、アズリン、Laz、又はPa−CARDの「誘導体」は、癌細胞、特に白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞を死滅させるその能力を保持している化学的に修飾されたタンパク質である。別の誘導体は、血中半減期を増加又は最適化したものであってもよい。化学的修飾には、これらに限定されないが、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第12/389,120号で開示されたものが含まれる。   In other embodiments, the cytotoxic peptides of the present invention are cupredoxins or derivatives of CARD carrying proteins. A cupredoxin or CARD-bearing protein derivative is a chemical modification of a peptide such that the peptide still retains some of its fundamental activity. For example, a “derivative” of azurin, Laz, or Pa-CARD is a chemically modified protein that retains its ability to kill cancer cells, particularly leukemia cells and / or ovarian cancer cells. Another derivative may have an increased or optimized blood half-life. Chemical modifications include, but are not limited to, those disclosed in US patent application Ser. No. 12 / 389,120, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference.

幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、これらに限定されないが、ペプチドの加水分解を減少させる方法、ペプチドの脱アミド化を減少させる方法、酸化を減少させる方法、免疫原性を減少させる方法、及び/又はペプチドの構造安定性を増加させる方法を含む方法を使用して修飾されていてもよい。参照により本明細書に記載又は組み込まれている修飾の2つ以上を、1つの修飾クプレドキシン由来ペプチド中で組み合わせることができることが企図され、同様に、本明細書に記載の1つ又は複数の修飾を他の修飾と組み合わせて薬物動態特性を向上させることは、当業者に周知である。そのような変異体及び誘導体を設計するための方法は、多くが当技術分野で周知である。   In some embodiments, cytotoxic peptides include, but are not limited to, methods of reducing peptide hydrolysis, methods of reducing peptide deamidation, methods of reducing oxidation, methods of reducing immunogenicity. And / or may be modified using methods, including methods that increase the structural stability of peptides. It is contemplated that two or more of the modifications described or incorporated herein by reference can be combined in one modified cupredoxin derived peptide, as well as one or more modifications described herein. It is well known to those skilled in the art to improve the pharmacokinetic properties in combination with other modifications. Many methods for designing such variants and derivatives are well known in the art.

使用方法
本発明は、哺乳類、特にヒトの癌細胞、特に白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞を死滅させる方法を提供する。この方法は、癌細胞を、癌細胞に対して細胞毒性を有する単離ペプチド、又はその変異体、誘導体、切断型、若しくは構造的等価物と接触させることを含む。単離ペプチドは、本明細書に記載のクプレドキシン又はCARD保有タンパク質であってもよい。1つの実施形態では、単離ペプチドは、アズリンである。別の実施形態では、単離ペプチドは、Lazである。更に別の実施形態では、単離ペプチドは、Pa−CARDである。更なる実施形態では、単離ペプチドは、LazのH.8領域を含む融合タンパク質である。1つのそのような実施形態では、融合タンパク質は、H.8−Azuである。別のそのような実施形態では、融合タンパク質は、Azu−H.8である。細胞毒性ペプチドは、単独で、又は本明細書に記載の別の細胞毒性剤と組み合わせて、又はLazのH.8領域と組み合わせて、癌細胞に投与することができる。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、LazのH.8領域と同時に又はほぼ同時に投与される。他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、配列番号24を含む配列と同時に又はほぼ同時に投与される。
Methods of Use The present invention provides methods for killing mammalian, particularly human, cancer cells, particularly leukemia cells and / or ovarian cancer cells. The method includes contacting the cancer cell with an isolated peptide that is cytotoxic to the cancer cell, or a variant, derivative, truncated form, or structural equivalent thereof. The isolated peptide may be a cupredoxin or CARD-carrying protein as described herein. In one embodiment, the isolated peptide is azurin. In another embodiment, the isolated peptide is Laz. In yet another embodiment, the isolated peptide is Pa-CARD. In a further embodiment, the isolated peptide can be obtained from H. Laz. It is a fusion protein containing 8 regions. In one such embodiment, the fusion protein is H.264. 8-Azu. In another such embodiment, the fusion protein is Azu-H. 8. Cytotoxic peptides may be used alone or in combination with another cytotoxic agent described herein or from Laz H.P. It can be administered to cancer cells in combination with 8 regions. In some embodiments, the cytotoxic peptide is Laz's H.P. It is administered at the same time or almost at the same time in the 8 regions. In other embodiments, the cytotoxic peptide is administered simultaneously or nearly simultaneously with the sequence comprising SEQ ID NO: 24.

本発明は、癌細胞に対して細胞毒性効果を有する単離ペプチド又はその変異体、誘導体、切断型、若しくは構造的等価物を投与することにより、癌を有する哺乳類患者を治療する方法又はそうでなければ哺乳類患者の癌細胞を死滅させる方法も提供する。単離ペプチドは、本明細書に記載のクプレドキシン又はCARD保有タンパク質であってもよい。1つの実施形態では、単離ペプチドは、アズリンである。別の実施形態では、単離ペプチドは、Lazである。更に別の実施形態では、単離ペプチドは、Pa−CARDである。更なる実施形態では、単離ペプチドは、LazのH.8領域を含む融合タンパク質である。1つのそのような実施形態では、融合タンパク質は、H.8−Azuである。別のそのような実施形態では、融合タンパク質は、Azu−H.8である。細胞毒性ペプチドは、単独で、又は本明細書に記載の別の細胞毒性剤と組み合わせて、又はLazのH.8領域と組み合わせて、投与することができる。幾つかの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、LazのH.8領域と同時に又はほぼ同時に投与される。他の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、配列番号24を含む配列と同時に又はほぼ同時に投与される。   The present invention relates to a method of treating a mammalian patient with cancer by administering an isolated peptide having a cytotoxic effect on cancer cells, or a variant, derivative, truncated form, or structural equivalent thereof, or the like. There is also provided a method for killing cancer cells in a mammalian patient. The isolated peptide may be a cupredoxin or CARD-carrying protein as described herein. In one embodiment, the isolated peptide is azurin. In another embodiment, the isolated peptide is Laz. In yet another embodiment, the isolated peptide is Pa-CARD. In a further embodiment, the isolated peptide can be obtained from H. Laz. It is a fusion protein containing 8 regions. In one such embodiment, the fusion protein is H.264. 8-Azu. In another such embodiment, the fusion protein is Azu-H. 8. Cytotoxic peptides may be used alone or in combination with another cytotoxic agent described herein or from Laz H.P. It can be administered in combination with 8 regions. In some embodiments, the cytotoxic peptide is Laz's H.P. It is administered at the same time or almost at the same time in the 8 regions. In other embodiments, the cytotoxic peptide is administered simultaneously or nearly simultaneously with the sequence comprising SEQ ID NO: 24.

本発明は、白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞に1つ又は複数の細胞毒性ペプチドを投与することにより、細胞分化による白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞の死滅を誘導する方法も提供する。細胞毒性ペプチドは、本明細書に記載のクプレドキシン又はCARD保有タンパク質であってもよい。1つの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、アズリンである。別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Lazである。別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、融合タンパク質H.8−Azuである。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、融合タンパク質Azu−H.8である。   The present invention also provides a method of inducing death of leukemia cells and / or ovarian cancer cells by cell differentiation by administering one or more cytotoxic peptides to leukemia cells and / or ovarian cancer cells. The cytotoxic peptide may be a cupredoxin or CARD-bearing protein as described herein. In one embodiment, the cytotoxic peptide is azurin. In another embodiment, the cytotoxic peptide is Laz. In another embodiment, the cytotoxic peptide is a fusion protein H.I. 8-Azu. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide is a fusion protein Azu-H. 8.

本発明は、白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞に1つ又は複数の細胞毒性ペプチドを投与することにより、白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞に選択的に進入させ、そこで細胞毒性効果を示させる方法も提供する。細胞毒性ペプチドは、本明細書に記載のクプレドキシン又はCARD保有タンパク質であってもよい。1つの実施形態では、細胞毒性ペプチドは、アズリンである。別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Lazである。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Pa−CARDである。更なる実施形態では、細胞毒性ペプチドは、LazのH.8領域を含む融合タンパク質である。1つのそのような実施形態では、融合タンパク質は、H.8−Azuである。別のそのような実施形態では、融合タンパク質は、Azu−H.8である。   The present invention relates to a method of selectively entering leukemia cells and / or ovarian cancer cells by administering one or more cytotoxic peptides to leukemia cells and / or ovarian cancer cells, and exhibiting a cytotoxic effect there. Also provide. The cytotoxic peptide may be a cupredoxin or CARD-bearing protein as described herein. In one embodiment, the cytotoxic peptide is azurin. In another embodiment, the cytotoxic peptide is Laz. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide is Pa-CARD. In a further embodiment, the cytotoxic peptide is Laz's H.P. It is a fusion protein containing 8 regions. In one such embodiment, the fusion protein is H.264. 8-Azu. In another such embodiment, the fusion protein is Azu-H. 8.

本発明は、G2/M期で細胞周期停止を引き起こすことにより白血病細胞及び/又は卵巣癌細胞を死滅させる方法であって、1つ又は複数の細胞毒性ペプチドを投与することを含む方法を更に含む。更なる実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Weelタンパク質を安定化させ、及び/又はこれらに限定されないが、細胞の細胞質及び/又は核を含む細胞中のWeelタンパク質のレベルを増加させる。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、リン酸化AKT−Ser−473を枯渇させる。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Weelタンパク質を安定化/Weelタンパク質レベルを増加させ、且つリン酸化AKT−Ser−473を枯渇させる。更なる実施形態では、細胞毒性ペプチドは、アズリンである。別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Lazである。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、Pa−CARDである。更に別の実施形態では、細胞毒性ペプチドは、融合タンパク質H.8−Azu及びAzu−H.8の1つ又は複数である。   The present invention further includes a method of killing leukemia cells and / or ovarian cancer cells by causing cell cycle arrest at G2 / M phase, comprising administering one or more cytotoxic peptides. . In further embodiments, the cytotoxic peptide stabilizes the Weel protein and / or increases the level of the Weel protein in a cell, including but not limited to the cytoplasm and / or nucleus of the cell. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide depletes phosphorylated AKT-Ser-473. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide stabilizes the Weel protein / increases Weel protein levels and depletes phosphorylated AKT-Ser-473. In a further embodiment, the cytotoxic peptide is azurin. In another embodiment, the cytotoxic peptide is Laz. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide is Pa-CARD. In yet another embodiment, the cytotoxic peptide is a fusion protein H. coli. 8-Azu and Azu-H. One or more of eight.

細胞毒性ペプチドをコードする核酸及び発現ベクター
別の態様では、本発明は、本明細書に記載の細胞毒性ペプチド、並びにそれらの変異体、誘導体、及び/又は構造的等価物をコードする核酸分子を提供する。本発明による核酸分子は、当技術分野で公知の技術の組み合わせにより調製することができる。これら核酸に使用されるコード配列は、特定のペプチドをコードする天然ゲノムDNAに見出されるものであってもよく、又は公知のコドンから設計されてもよい。これらコード配列は、コドン使用頻度の交互化、及びペプチドが発現される生物の好ましいコドン使用頻度を考慮に入れて設計することもできる。細胞毒性ペプチドの核酸配列は、化学合成又はクローニングにより別々に調製してもよい。その後、目的の核酸分子を得るために、それら核酸配列をリガーゼでライゲーションして一緒にすることができる。
Nucleic Acids Encoding Cytotoxic Peptides and Expression Vectors In another aspect, the present invention provides nucleic acid molecules encoding the cytotoxic peptides described herein, and variants, derivatives, and / or structural equivalents thereof. provide. Nucleic acid molecules according to the present invention can be prepared by a combination of techniques known in the art. The coding sequences used for these nucleic acids may be those found in natural genomic DNA encoding a particular peptide, or may be designed from known codons. These coding sequences can also be designed taking into account alternating codon usage and the preferred codon usage of the organism in which the peptide is expressed. The nucleic acid sequences of cytotoxic peptides may be prepared separately by chemical synthesis or cloning. The nucleic acid sequences can then be ligated together with ligase to obtain the desired nucleic acid molecule.

生物間で遺伝物質を行き来させるのに使用されるベクターは、2つの一般的なクラスに分類することができる:クローニングベクターは、適切な宿主細胞中での増殖に不可欠な領域を有し、外来性DNAを挿入することができる複製用プラスミド又はファージをであり、外来性DNAは、あたかもベクターの成分であるかのように複製及び増殖される。発現ベクター(プラスミド、酵母、又は動物ウイルスゲノム等)は、Laz、アズリン、Pa−CARD、H.8−Azu、又はAzu−H.8のような細胞毒性ペプチドのDNA等の外来性DNAを転写及び翻訳するために、外来性遺伝物質を宿主細胞又は組織へ導入するために使用される。発現ベクターでは、導入されたDNAは、挿入DNAを高度に転写するように宿主細胞にシグナルを送るプロモーター等のエレメントに作用可能に連結されている。特定の因子に応答して遺伝子転写を制御する誘導可能なプロモーター等の幾つかのプロモーターは、非常に有用である。細胞毒性ペプチド並びにその変異体及び誘導体を、誘導可能なプロモーターに作用可能に連結することにより、特定の因子に応答して、細胞毒性ペプチド並びにその変異体及び誘導体の発現を制御することができる。古典的な誘導可能なプロモーターの例には、アルファ−インターフェロン、熱ショック、重金属イオン、及びグルココルチコイド(Kaufman、Methods Enzymol.185巻:487〜511頁(1990年))等のステロイド、及びテトラサイクリンに応答するものが含まれる。他の望ましい誘導可能なプロモーターには、構築体が導入される細胞に内因性ではないが、誘導剤が外因的に供給される際に、それら細胞において応答性であるものが含まれる。一般的に、有用な発現ベクターは、プラスミドであることが多い。しかしながら、ウイルスベクター(例えば、複製欠損レトロウイルス、アデノウイルス、及びアデノ随伴ウイルス)等の他の形態の発現ベクターが企図される。   Vectors used to transfer genetic material between organisms can be divided into two general classes: cloning vectors have regions essential for growth in suitable host cells and are foreign A replication plasmid or phage into which sex DNA can be inserted, and foreign DNA is replicated and propagated as if it were a component of the vector. Expression vectors (such as plasmids, yeast, or animal virus genomes) are available from Laz, azurin, Pa-CARD, H. 8-Azu, or Azu-H. In order to transcribe and translate foreign DNA, such as cytotoxic peptide DNA such as 8, it is used to introduce foreign genetic material into a host cell or tissue. In an expression vector, the introduced DNA is operably linked to an element such as a promoter that sends a signal to the host cell to highly transcribe the inserted DNA. Some promoters are very useful, such as inducible promoters that control gene transcription in response to specific factors. By operably linking the cytotoxic peptide and variants and derivatives thereof to an inducible promoter, the expression of the cytotoxic peptide and variants and derivatives thereof can be controlled in response to specific factors. Examples of classical inducible promoters include steroids such as alpha-interferon, heat shock, heavy metal ions, and glucocorticoids (Kaufman, Methods Enzymol. 185: 487-511 (1990)), and tetracycline. Includes responding. Other desirable inducible promoters include those that are not endogenous to the cells into which the construct is introduced, but are responsive in those cells when the inducing agent is supplied exogenously. In general, useful expression vectors are often plasmids. However, other forms of expression vectors are contemplated, such as viral vectors (eg, replication defective retroviruses, adenoviruses, and adeno-associated viruses).

ベクターの選択は、使用されている生物又は細胞、及びベクターの所望の運命により決定される。一般的に、ベクターは、シグナル配列、複製開始点、マーカー遺伝子、ポリリンカー部位、エンハンサーエレメント、プロモーター、及び転写終結配列を含む。   The choice of vector is determined by the organism or cell being used and the desired fate of the vector. In general, a vector includes a signal sequence, an origin of replication, a marker gene, a polylinker site, an enhancer element, a promoter, and a transcription termination sequence.

細胞毒性ペプチドを含む医薬組成物
本発明は、クプレドキシン若しくはCARD保有タンパク質、又はクプレドキシン若しくはCARD保有タンパク質の変異体、誘導体、切断型、若しくは構造的等価物である少なくとも1つの細胞毒性ペプチドを、特に医薬組成物に、単独で又は少なくとも1つの他の細胞毒性剤と組み合わせて含む組成物も提供する。特定の実施形態では、医薬組成物は、特定の投与方法用に、例えば、これらに限定されないが、経口、腹腔内、又は静脈内用に設計される。そのような組成物は、水中で水和されていてもよく、又は後に水和するために乾燥されていてもよい(凍結乾燥等により)。そのような組成物は、これに限定されないが、アルコール等の水以外の溶媒中にあってもよい。
The present invention relates to at least one cytotoxic peptide that is a cupredoxin or CARD carrying protein, or a variant, derivative, truncated or structural equivalent of a cupredoxin or CARD carrying protein, particularly a pharmaceutical. Also provided is a composition comprising in the composition alone or in combination with at least one other cytotoxic agent. In certain embodiments, the pharmaceutical composition is designed for a particular method of administration, such as, but not limited to, oral, intraperitoneal, or intravenous. Such compositions may be hydrated in water or may be dried for later hydration (such as by lyophilization). Such a composition is not limited to this, but may be in a solvent other than water, such as alcohol.

細胞毒性ペプチドを含有する本発明の医薬組成物は、任意の従来方法で、例えば、従来の混合プロセス、溶解プロセス、造粒プロセス、糖剤製作プロセス、乳化プロセス、カプセル化プロセス、封入プロセス、又は凍結乾燥プロセスにより製造することができる。細胞毒性ペプチドは、当技術分野で周知の薬学的に許容される担体と容易に混合することができる。そのような担体により、錠剤、丸剤、糖剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、及び懸濁剤等として、調製物を製剤化することができる。好適な賦形剤には、例えば、充填剤及びセルロース調製物も含まれる。他の賦形剤には、例えば、香料、着色剤、粘着防止剤、増粘剤、及び他の許容される添加剤、アジュバント、又は結合剤が含まれていてもよい。   The pharmaceutical composition of the present invention containing a cytotoxic peptide can be in any conventional manner, such as a conventional mixing process, dissolution process, granulation process, dragee manufacturing process, emulsification process, encapsulation process, encapsulation process, or It can be produced by a lyophilization process. The cytotoxic peptide can be readily mixed with pharmaceutically acceptable carriers well known in the art. With such carriers, preparations can be formulated as tablets, pills, dragees, capsules, solutions, gels, syrups, slurries, suspensions, and the like. Suitable excipients also include, for example, fillers and cellulose preparations. Other excipients may include, for example, fragrances, colorants, anti-tacking agents, thickeners, and other acceptable additives, adjuvants, or binders.

種々の実施形態では、組成物は、以下のものを含む:担体及び賦形剤(これらに限定されないが、緩衝剤、炭水化物、マンニトール、タンパク質、ポリペプチド、又はグリシン等のアミノ酸、酸化防止剤、静菌剤、キレート剤、懸濁化剤、増粘剤、及び/又は保存剤を含む)、水、油類、生理食塩水、デキストロース及びグリセリン水溶液、緩衝剤、等張化剤、及び湿潤剤等の生理学的状態を近似するのに必要な他の薬学的に許容される補助物質。本発明の組成物は、当業者に公知の任意の好適な担体を使用して投与することができ、担体のタイプは、投与方法に応じて変わることになることが認識されるだろう。化合物は、周知の技術を使用して、リポソーム内に封入することもできる。生分解性ミクロスフェアも、本発明の組成物用の担体として使用することができる。好適な生分解性ミクロスフェアは、例えば、米国特許第4,897,268号、第5,075,109号、第5,928,647号、第5,811,128号、第5,820,883号、第5,853,763号、第5,814,344号、及び第5,942,252号に示されている。本明細書で使用される場合、「化合物」には、本発明のペプチド、アミノ酸配列、積荷化合物及び複合体、並びに核酸が含まれる。   In various embodiments, the composition includes the following: carriers and excipients (including but not limited to buffers, carbohydrates, mannitol, proteins, polypeptides, or amino acids such as glycine, antioxidants, (Including bacteriostatic agents, chelating agents, suspending agents, thickening agents, and / or preservatives), water, oils, saline, dextrose and glycerin aqueous solutions, buffers, isotonic agents, and wetting agents Other pharmaceutically acceptable auxiliary substances necessary to approximate physiological conditions such as It will be appreciated that the compositions of the invention can be administered using any suitable carrier known to those of skill in the art, and the type of carrier will vary depending on the method of administration. The compound can also be encapsulated within the liposome using well known techniques. Biodegradable microspheres can also be used as carriers for the compositions of the present invention. Suitable biodegradable microspheres are, for example, U.S. Pat. Nos. 4,897,268, 5,075,109, 5,928,647, 5,811,128, 5,820, 883, 5,853,763, 5,814,344, and 5,942,252. As used herein, “compound” includes peptides, amino acid sequences, cargo compounds and complexes of the present invention, and nucleic acids.

本明細書で開示された細胞毒性ペプチド及び核酸を投与するための医薬組成物を調製するために使用される静脈内輸液は、晶質液又はコロイド液で構成されていてもよい。晶質液は、本明細書で使用される場合、ミネラル塩又は他の水溶性分子の水溶液である。コロイド液は、本明細書で使用される場合、ゼラチン等のより大型の不溶性分子を含有している。静脈内輸液は、無菌であってもよい。   Intravenous fluids used to prepare pharmaceutical compositions for administering the cytotoxic peptides and nucleic acids disclosed herein may consist of a crystalline or colloidal solution. A crystalline liquid, as used herein, is an aqueous solution of mineral salts or other water soluble molecules. A colloidal liquid, as used herein, contains larger insoluble molecules such as gelatin. Intravenous fluids may be sterile.

静脈内投与に使用することができる晶質液には、これらに限定されないが、表1に記載されているような、通常の生理食塩水(0.9%濃度の塩化ナトリウム溶液)、乳酸リンゲル液又はリンゲル液、及びD5Wと呼ばれることがある5%デキストロース水溶液が含まれる。   Crystalline solutions that can be used for intravenous administration include, but are not limited to, normal saline (0.9% strength sodium chloride solution), lactated Ringer's solution, as described in Table 1 Or Ringer's solution and 5% dextrose aqueous solution, sometimes referred to as D5W.

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本発明の組成物の血中半減期は、当業者に周知の幾つかの方法により延長又は最適化することができ、それら方法には、これらに限定されないが、以下のものが含まれる:環状化ペプチド(Monkら、BioDrugs 19巻(4号):261〜78頁(2005年);DeFreestら、J.Pept.Res.63巻(5号):409〜19頁(2004年))、D,L−ペプチド(ジアステレオマー)(Futakiら、J.Biol.Chem.2月23日;276巻(8号):5836〜40頁(2001年);Papoら、Cancer Res.64巻(16号):5779〜86頁(2004年);Millerら、Biochem.Pharmacol.36巻(1号):169〜76頁(1987年));非通常アミノ酸を含有するペプチド(Leeら、J.Pept.Res.63巻(2号):69〜84頁(2004年))、並びにN−及びC−末端修飾(Labrieら、Clin.Invest.Med.13巻(5号):275〜8頁(1990年))。D置換又はL−アミノ酸置換によるd−異性化(置換)及びペプチド安定性の修飾が、特に興味深い。   The blood half-life of the compositions of the present invention can be extended or optimized by several methods well known to those skilled in the art, including but not limited to: cyclic Peptide (Monk et al., BioDrugs 19 (4): 261-78 (2005); DeFreest et al., J. Pept.Res. 63 (5): 409-19 (2004)), D , L-peptide (diastereomer) (Futaki et al., J. Biol. Chem. Feb. 23; 276 (8): 5836-40 (2001); Papo et al., Cancer Res. 64 (16). No.): 5779-86 (2004); Miller et al., Biochem. Pharmacol. 36 (1): 169-76 (1987)); Peptides containing mino acids (Lee et al., J. Pept. Res. 63 (2): 69-84 (2004)), and N- and C-terminal modifications (Labrie et al., Clin. Invest. Med) 13 (5): 275-8 (1990)). Of particular interest are d-isomerization (substitution) by D-substitution or L-amino acid substitution and modification of peptide stability.

投与が注射による場合、組成物は、水溶液、好ましくは、ハンクス液、リンゲル液、又は生理食塩水緩衝液等の生理学的適合性を持つ緩衝液で製剤化することができる。溶液は、懸濁化剤、安定化剤、及び/又は分散剤等の製剤用作用剤を含有していてもよい。或いは、組成物は、使用前に好適な媒体、例えば発熱性物質除去滅菌水で構成するための粉末形態であってもよい。   Where administration is by injection, the composition can be formulated in aqueous solutions, preferably in physiologically compatible buffers such as Hank's solution, Ringer's solution, or physiological saline buffer. The solution may contain formulation agents such as suspending agents, stabilizing agents, and / or dispersing agents. Alternatively, the composition may be in powder form for constitution with a suitable medium prior to use, such as pyrogen-free sterilized water.

投与が吸入による場合、組成物は、好適な噴霧剤、例えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、二酸化炭素、又は他の好適なガスを使用して、加圧容器又は噴霧器からエアゾルスプレーの形態で送達することができる。加圧エアロゾルの場合、用量単位は、測定された量を送達するためのバルブを備えることにより決定することができる。タンパク質とラクトース又はデンプン等の好適な粉末基剤との粉末混合物を含有する、例えば吸入器又は注入器で使用されるゼラチンのカプセル及びカートリッジを製剤することができる。   When administration is by inhalation, the composition is delivered in the form of an aerosol spray from a pressurized container or nebulizer using a suitable propellant such as dichlorodifluoromethane, trichlorofluoromethane, carbon dioxide, or other suitable gas. can do. In the case of a pressurized aerosol, the dosage unit can be determined by providing a valve to deliver the measured amount. Gelatin capsules and cartridges can be formulated containing, for example, an inhaler or insufflator, containing a powder mixture of protein and a suitable powder base such as lactose or starch.

投与が局所投与による場合、組成物は、当技術分野で周知のように、液剤、ゲル剤、軟膏剤、クリーム剤、及び懸濁剤等として製剤化することができる。幾つかの実施形態では、投与は、経皮貼布による。投与が坐剤(例えば、直腸用又膣用)による場合、組成物は、従来の坐剤基剤を含有する組成物中に製剤化することもできる。投与が経口の場合、組成物は、当技術分野で周知の薬学的に許容される担体と組み合わせて容易に製剤化することができる。マンニトール、ラクトース、及びステアリン酸マグネシウム等の固体担体を使用することができ、そのような担体は、ケモタキシンを、治療しようとする対象体による経口摂取用に、錠剤、丸剤、糖剤、カプセル剤、液剤、ゲル剤、シロップ剤、スラリー剤、及び懸濁剤等として製剤化することを可能にする。例えば、散剤、カプセル剤、及び錠剤等の経口固形製剤の場合、好適な賦形剤には、糖等の充填剤、セルロース調製物、造粒剤、及び結合剤が含まれる。   Where administration is by topical administration, the composition can be formulated as solutions, gels, ointments, creams, suspensions, and the like, as is well known in the art. In some embodiments, administration is by a transdermal patch. Where administration is by suppository (eg, rectal or vaginal), the composition can also be formulated in a composition containing a conventional suppository base. When administered orally, the composition can be readily formulated in combination with pharmaceutically acceptable carriers well known in the art. Solid carriers such as mannitol, lactose, and magnesium stearate can be used, such as tablets, pills, dragees, capsules for ingestion of chemotaxin by the subject to be treated. , Liquids, gels, syrups, slurries, suspensions, and the like. For example, for oral solid preparations such as powders, capsules and tablets, suitable excipients include fillers such as sugar, cellulose preparations, granulating agents, and binders.

他の便利な担体には、当技術分野で周知のように、細菌性莢膜多糖、デキストラン、又は遺伝子操作されたベクター等の多価担体も含まれる。加えて、組成物を含む徐放性製剤は、長期間にわたる組成物の放出を可能にし、徐放性製剤でなければ、組成物は、治療効果を誘発又は増強する前に、対象体の系から除去されるか、並びに/又は例えばプロテアーゼ及び単純な加水分解により分解されるだろう。   Other convenient carriers also include multivalent carriers such as bacterial capsular polysaccharides, dextrans, or genetically engineered vectors, as is well known in the art. In addition, a sustained release formulation comprising the composition allows for release of the composition over an extended period of time, otherwise the composition may be subject to the subject's system prior to inducing or enhancing the therapeutic effect. And / or degraded by, for example, protease and simple hydrolysis.

細胞毒性ペプチドを含むキット
別の態様では、本発明は、以下のうちの1つ又は複数を包装又は容器に含有するキットを提供する:(1)本明細書に記載の1つ又は複数の細胞毒性ペプチドを含む試薬;(2)薬学的に許容されるアジュバント又は賦形剤を含有する試薬;(3)注射器等の投与用媒体;(4)投与の説明書。構成要素(1)〜(4)の2つ以上が同じ容器に見出される実施形態も企図される。他の実施形態では、キット構成要素は、1つ又は複数の追加的な細胞毒性剤を含むこともできる。他の実施形態では、試薬は、静脈内投与用に製剤化されており、及び/又は投与の媒体は、静脈内投与に適切である。
Kits Comprising Cytotoxic Peptides In another aspect, the present invention provides a kit containing one or more of the following in a package or container: (1) one or more cells described herein A reagent containing a toxic peptide; (2) a reagent containing a pharmaceutically acceptable adjuvant or excipient; (3) a medium for administration such as a syringe; (4) instructions for administration. Embodiments in which two or more of components (1)-(4) are found in the same container are also contemplated. In other embodiments, the kit components can also include one or more additional cytotoxic agents. In other embodiments, the reagent is formulated for intravenous administration and / or the medium of administration is suitable for intravenous administration.

キットが供給される際、組成物の異なる成分は、別々の容器に包装されており、使用直前に混合してもよい。成分をそのように別々に包装することにより、活性成分の機能を失わずに長期間の保管が可能になる場合がある。   When the kit is supplied, the different components of the composition are packaged in separate containers and may be mixed immediately before use. Such separate packaging of the ingredients may allow long term storage without losing the function of the active ingredient.

キットに含まれる試薬は、様々な成分の寿命が保存され、容器の材料により吸着又は変更されないような任意の種類の容器で供給することができる。例えば、密封ガラスアンプルは、窒素等の中性の不活性ガス下で包装した凍結乾燥されたポリペプチド又はポリヌクレオチド又は緩衝液を含有することができる。アンプルは、ガラス、ポリカーボネート、ポリスチレン等の有機ポリマー、セラミック、金属、又は類似の試薬を入れるために典型的に使用される任意の他の材料等の任意の好適な材料で作られていてもよい。好適な容器の他の例には、アンプルとして類似の物質で製造されていてもよい単純なボトル、及びアルミニウム又は合金等のホイルで内張りされた内部を備えていてもよい薬袋が含まれる。他の容器には、試験管、バイアル、フラスコ、ボトル、又は注射器等が含まれる。容器は、皮下注射針で貫通することができる栓を有するボトル等、滅菌取出口を有していてもよい。他の容器は、取り外した際に成分の混合が可能になる容易に取り外し可能な膜により分離されている2つの区画を有していてもよい。取り外し可能な膜は、ガラス、プラスチック、ゴム等であってもよい。   The reagents included in the kit can be supplied in any type of container that preserves the lifetime of the various components and is not adsorbed or altered by the material of the container. For example, a sealed glass ampoule can contain a lyophilized polypeptide or polynucleotide or buffer packaged under a neutral inert gas such as nitrogen. The ampoule may be made of any suitable material such as glass, an organic polymer such as polycarbonate, polystyrene, ceramic, metal, or any other material typically used to contain similar reagents. . Other examples of suitable containers include simple bottles that may be made of similar materials as ampoules and medicine bags that may have a foil-lined interior such as aluminum or an alloy. Other containers include test tubes, vials, flasks, bottles, syringes, or the like. The container may have a sterile outlet, such as a bottle with a stopper that can be penetrated with a hypodermic needle. Other containers may have two compartments separated by an easily removable membrane that allows mixing of the components upon removal. The removable membrane may be glass, plastic, rubber or the like.

キットは、説明書と共に供給されてもよい。説明書は、紙又は他の基材に印刷されていてもよく、及び/又はフロッピーディスク、CD−ROM、DVD−ROM、Zipディスク、ビデオテープ、音声テープ、フラッシュメモリ装置等の電子的に読取可能な媒体として供給されてもよい。詳細な説明書は、キットに物理的に付随していなくともよく、その代りに、キットの製造業者又は販売業者が指定するインターネットウェブサイトにユーザを誘導してもよく、又は電子メールとして供給されてもよい。   The kit may be supplied with instructions. The instructions may be printed on paper or other substrate and / or electronically read such as floppy disk, CD-ROM, DVD-ROM, Zip disk, video tape, audio tape, flash memory device, etc. It may be supplied as a possible medium. The detailed instructions may not be physically attached to the kit, but instead may direct the user to an internet website specified by the kit manufacturer or distributor, or provided as an email. May be.

本発明のより完全な理解は、以下の特定の実施例を参照することにより得ることができる。実施例は、例示のために記載されているに過ぎず、本発明の範囲を制限することは意図されていない。形態における変化及び等価物の置換は、状況が便宜性を示唆するか又は付与することができるように企図される。特定の用語が本明細書で使用されているが、そのような用語は、説明的な意味で意図されており、限定のためではない。上記に示されているような本発明の改変及び変異は、その趣旨及び範囲から逸脱せずに製作することができ、従って添付の実施形態により示されているような限定のみが、課されるべきである。   A more complete understanding of the invention can be obtained by reference to the following specific examples. The examples are described solely for the purpose of illustration and are not intended to limit the scope of the invention. Variations in form and substitution of equivalents are contemplated so that the situation can suggest or confer convenience. Although specific terms are used herein, such terms are intended in a descriptive sense and not for limitation. Modifications and variations of the present invention as set forth above may be made without departing from the spirit and scope thereof, and are thus only limited as shown by the appended embodiments. Should.

実施例
実施例1.Laz及びH.8−アズリン融合遺伝子のクローニング及び発現
ナイセリア・ゴノレア由来のlaz遺伝子を、その公知の配列(配列番号1)に基づいてクローニングした(図1A)。pazと称するP.エルギノーサアズリン遺伝子(配列番号2)(図1B)、及びN.ゴノレア(N.gonnerrhoeae)に由来するlazのH.8エピトープ配列(配列番号3)を使用して、下述のように、pazの5’−末端にH.8エピトープ遺伝子をインフレームでクローニングして、H.8−paz(図1C)を生成し、pazの3’−末端にH.8エピトープ遺伝子をインフレームでクローニングして、paz−H.8(図1D)を生成した。
Examples Example 1 Laz and H.C. Cloning and expression of 8-azurin fusion gene The laz gene from Neisseria gonorrhoeae was cloned based on its known sequence (SEQ ID NO: 1) (Figure 1A). p. Elginosa azurin gene (SEQ ID NO: 2) (FIG. 1B), and The laz H. cerevisiae derived from N. gonorrhoeae. Using the 8 epitope sequence (SEQ ID NO: 3), H. The 8 epitope gene was cloned in frame, 8-paz (FIG. 1C) was generated and H. The 8 epitope gene was cloned in frame, and the paz-H. 8 (FIG. 1D) was produced.

細胞系及び試薬。ヒト癌細胞、細菌株、及びプラスミドは、表2に列挙されている。ヒト乳癌MCF−7細胞及び脳腫瘍LN−229細胞は、イリノイ大学シカゴ校(UIC)外科腫瘍学科の保存培養コレクションに由来する。細胞を、2mM L−グルタミン、0.1mM MEM必須アミノ酸を含有するイーグル塩を有し、10%加熱不活性化ウシ胎仔血清、100単位/mlペニシリン、及び100μg/mlストレプトマイシンで補完されたMEM中で培養した。細胞は全て、5%CO中37℃で増殖した。(Yamadaら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99巻:14098〜14103頁(2002年);Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年))。 Cell lines and reagents. Human cancer cells, bacterial strains, and plasmids are listed in Table 2. Human breast cancer MCF-7 cells and brain tumor LN-229 cells are derived from the preserved culture collection of the Department of Surgical Oncology at the University of Illinois at Chicago (UIC). Cells in MEM with eagle salt containing 2 mM L-glutamine, 0.1 mM MEM essential amino acids supplemented with 10% heat inactivated fetal bovine serum, 100 units / ml penicillin, and 100 μg / ml streptomycin In culture. All cells were grown at 37 ° C. in 5% CO 2 . (Yamada et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 14098-14103 (2002); Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004)).

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paz及びlaz遺伝子のクローニング及び発現。アズリン遺伝子のクローニング及び高発現は、記述されている。(Yamadaら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99巻:14098〜14103頁(2002年);Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年))。ナイセリア・ゴノレアのLazコード遺伝子(laz)を、N.ゴノレア菌株F62のゲノムDNAを鋳型DNAとして用いてPCRで増幅した。順方向及び逆方向プライマーは、5’−CCGGAATTCCGGCAGGGATGTTGTAAATATCCG−3’(配列番号4)及び5’−GGGGTACCGCCGTGGCAGGCATACAGCATTTCAATCGG−3’(配列番号5)であり、追加導入されたEcoRI及びKpnI制限部位には、それぞれ下線が引かれている。EcoRI及びKpnIで消化された1.0kbの増幅DNA断片を、laz遺伝子がlacプロモーターの下流に配置されるようにpUC18ベクター(Yanisch−Perronら、Gene 33巻:103〜119頁(1985年))の対応する部位に挿入して、発現プラスミドpUC18−lazを得た(表2、図1)。 Cloning and expression of paz and laz genes. Cloning and high expression of the azurin gene has been described. (Yamada et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 14098-14103 (2002); Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004)). The Neisseria gonorrhoeae Laz coding gene (laz) PCR was performed using genomic DNA of Gonorrhoeae strain F62 as template DNA. The forward and reverse primers were 5′-CCG GAATTC CGGCAGGGATGTTGTTAAATATCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 4) and 5′-GG GGTACC GCCGTGGCAGGCATACAGCATTTCAATCGGG-3 ′ (SEQ ID NO: 5), with additional restriction on EcoRI and Kp sites Are underlined. A 1.0 kb amplified DNA fragment digested with EcoRI and KpnI was transferred to a pUC18 vector (Yanisch-Perron et al., Gene 33: 103-119 (1985)) so that the laz gene was located downstream of the lac promoter. Was inserted into the corresponding site to obtain an expression plasmid pUC18-laz (Table 2, FIG. 1).

N.ゴノレアLazのH.8及びP.エルギノーサのアズリン(Paz)の融合体を発現するプラスミドを、pUC19−paz及びpUC18−lazを鋳型として用いてPCRで構築した。H.8−Paz融合体の場合、pUC18−lazを鋳型とし、プライマー、5’−(リン酸化)GGCAGCAGGGGCTTCGGCAGCATCTGC−3’(配列番号6)及び5’−CTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCG−3’(配列番号7)を用いて3.1kbの断片を増幅した。SalI部位には下線が引かれている。PCRで増幅された0.4kbの断片は、鋳型としてのpUC19−paz、及びプライマー、5’−(リン酸化)GCCGAGTGCTCGGTGGACATCCAGG−3’(配列番号8)及び5’−TACTCGAGTCACTTCAGGGTCAGGGTG−3’(配列番号9)から得た。XhoI部位には下線が引かれている。pUC18−lazに由来するSalIで消化されたPCR断片、及びpUC19−pazに由来するXhoIで消化されたPCR断片をクローニングして、発現プラスミドpUC18−H.8−paz(表2、図1)を得た。 N. Gonolea Laz H.C. 8 and P.I. A plasmid expressing an aeruginosa azurin (Paz) fusion was constructed by PCR using pUC19-paz and pUC18-laz as templates. H. In the case of 8-Paz fusion, using pUC18-laz as a template and using primers, 5 ′-(phosphorylated) GGCAGCAGGGGCTCTCGCAGAGCATCTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 6) and 5′-CTGCAG GTCGAC TCTAGAGGATCCCG-3 ′ (SEQ ID NO: 7) A 3.1 kb fragment was amplified. The SalI site is underlined. Fragment of 0.4kb amplified by PCR is, pUC19-paz as template, and primers 5 '- (phosphorylated) GCCGAGTGCTCGGTGGACATCCAGG-3' (SEQ ID NO: 8) and 5'-TA CTCGAG TCACTTCAGGGTCAGGGTG-3 ' ( SEQ No. 9). The XhoI site is underlined. The PCR fragment digested with SalI derived from pUC18-laz and the PCR fragment digested with XhoI derived from pUC19-paz were cloned, and the expression plasmid pUC18-H. 8-paz (Table 2, FIG. 1) was obtained.

Paz−H.8融合体の場合、pUC19−pazを鋳型とし、プライマー、5’−CTTCAGGGTCAGGGTGCCCTTCATC−3’(配列番号10)及び5’−CTGCAGGTCGACTCTAGAGGATCCCG−3’(配列番号11)を用いて、3.3kbの断片を増幅した。BamHI部位には下線が引かれている。pUC18−lazを鋳型とし、プライマー、5’−(リン酸化)TGCTCTCAAGAACCTGCCGCGCCTGC−3’(配列番号12)及び5’−TAGGATCCTTAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAGCATCTGC−3’(配列番号13)を用いて、0.13kbの断片を増幅した。BamHI部位には下線が引かれており、細菌遺伝子終止コドンに対応する追加導入されたTTAは斜字体で示されている。2つのBamHI消化PCR断片をクローニングして、発現プラスミドpUC19paz−H.8を得た(表2)。 Paz-H. In the case of 8 fusions, 3.3 kb using pUC19-paz as a template and using primers 5′-CTTCAGGGTCAGGGTGCCCCTCATC-3 ′ (SEQ ID NO: 10) and 5′-CTGCAGGTCGAACTCTAGA GGATCC CG-3 ′ (SEQ ID NO: 11) The fragment was amplified. The BamHI site is underlined. Using pUC18-laz as a template and a primer, 5 ′-(phosphorylated) TGCTCTCAAGAAACCTGCCCGCGCCTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 12) and 5′-TA GGATCC TTAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAGGCATCTGC-3 ′ (SEQ ID NO: 13), a 0.13 kb fragment Amplified. The BamHI site is underlined and the additionally introduced TTA corresponding to the bacterial gene stop codon is shown in italics. Two BamHI digested PCR fragments were cloned and the expression plasmid pUC19paz-H. 8 was obtained (Table 2).

大腸菌JM109を、アズリン及びその誘導体遺伝子の発現用宿主菌株として使用した。組換え大腸菌株を、100μg/mlアンピシリン、0.1mM IPTG、及び0.5mM CuSOを含有する2×YT培地中で16時間37℃にて培養して、アズリンタンパク質を産生した。 E. coli JM109 was used as a host strain for expression of azurin and its derivative genes. The recombinant E. coli strain was cultured in 2 × YT medium containing 100 μg / ml ampicillin, 0.1 mM IPTG, and 0.5 mM CuSO 4 for 16 hours at 37 ° C. to produce azurin protein.

融合GSTタンパク質のプラスミド構築。pGEX−5X−3(GE Healthcare Bio−Sciences Corp.製、ピスカタウエイ、ニュージャージー州)を鋳型DNAとして用いて、グルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)コード遺伝子をPCRで増幅した。使用した順方向及び逆方向プライマーは、5’−CGAGCTCATGTCCCCTATACTAGGTTATTGG−3’(配列番号14)及び5’−CCCAAGCTTTCAGGGGATCCCACGACCTTCGATCAGATCC−3’(配列番号15)であり、追加導入されたSacI及びHindIIIの制限部位にはそれぞれ下線が引かれており、細菌遺伝子終止コドンに対応する追加導入されたTCAは、斜字体で示されている。SacI及びHindIIIで消化された1.0kbの増幅DNA断片を、pET29aベクターの対応する部位に挿入して、発現プラスミドpET29a−gstを得た(表2)。 Plasmid construction of the fused GST protein. The glutathione S-transferase (GST) -encoding gene was amplified by PCR using pGEX-5X-3 (GE Healthcare Bio-Sciences Corp., Piscataway, NJ) as template DNA. The forward and reverse primers used were 5'-CG AGCTCA TGTCCCCCTATACTAGGTTTATTGG-3 '(SEQ ID NO: 14) and 5'-CCC AAGCTT TCAGGGGATCCCACGACCTCTCGATCAGATCC-3' (SEQ ID NO: 15), additionally introduced SacI and HindIII Each restriction site is underlined and the additionally introduced TCA corresponding to the bacterial gene stop codon is shown in italics. The 1.0 kb amplified DNA fragment digested with SacI and HindIII was inserted into the corresponding site of the pET29a vector to obtain the expression plasmid pET29a-gst (Table 2).

H.8−GST融合体の場合、pUC18−lazを鋳型DNAとして用いて、lazのシグナルペプチド及びH.8コード領域をPCRで増幅した。使用した順方向及び逆方向プライマーは、5’−GGAATTCATATGAAAGCTTATCTGGC−3’(配列番号16)及び5’−CCGGAATTCGGCAGCAGGGGCTTCGGC−3’(配列番号17)であり、追加導入されたNdeI及びEcoRI部位の制限部位には、それぞれ下線が引かれている。NdeI及びEcoRIで消化された0.14kbの増幅DNA断片を、pET29a−gstベクターの対応する部位に挿入して、発現プラスミドpET29a−H.8−gstを得た(表2)。 H. In the case of the 8-GST fusion, pUC18-laz was used as the template DNA, and the signal peptide of laz and H.P. The 8 coding region was amplified by PCR. The forward and reverse primers used were 5′-GGAATT CATATG AAAGCTTATCTGGC-3 ′ (SEQ ID NO: 16) and 5′-CC GGAATT CGGCAGCGGGGCTTCCGC-3 ′ (SEQ ID NO: 17), and additionally introduced NdeI and EcoRI sites. Each restriction site is underlined. A 0.14 kb amplified DNA fragment digested with NdeI and EcoRI was inserted into the corresponding site of the pET29a-gst vector, and the expression plasmid pET29a-H. 8-gst was obtained (Table 2).

GST−H.8融合体の場合、pUC18−lazを鋳型DNAとして用いて、H.8コード領域をPCRで増幅した。使用した順方向及び逆方向プライマーは、5’−CGGGATCCCCTGCTCTCAAGAACCTGCCGCGCC−3’(配列番号18)及び5’−CGGAATTCTTAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAGCATCTGCAGG−3’(配列番号19)であり、追加導入されたBamHI及びEcoRIの制限部位には下線が引かれており、導入された細菌遺伝子終止コドンTTAは、斜字体で示されている。BamHI及びEcoRIで消化された0.14kbの増幅DNA断片を、pGEX−5X−3ベクターの対応する部位に挿入して、pGEX−5X−3−H.8を得た。その後、pGEX−5X−3−H.8を鋳型DNAとして用いて、GST−H.8融合領域をPCRで増幅した。使用した順方向及び逆方向プライマーは、5’−CGAGCTCATGTCCCCTATACTAGGTTATTGG−3’(配列番号20)及び5’−CCGCTCGAGTCAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAG−3’(配列番号21)であり、追加導入されたSacI及びXhoI部位の制限部位には、それぞれ下線が引かれており、細菌遺伝子終止コドンに対応する追加導入されたTCAは、斜字体で示されている。SacI及びXhoIで消化された1.1kbの増幅DNA断片を、pET29aベクターの対応する部位に挿入して、発現プラスミドpET29a−gst−H.8を得た(表2)。 GST-H. For the 8 fusion, pUC18-laz was used as template DNA to The 8 coding region was amplified by PCR. The forward and reverse primers used were 5′-CG GGATCC CCTGCTCTCAAGAAACCTGCCCGCGCC-3 ′ (SEQ ID NO: 18) and 5′-CG GAATTC TTAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAGGCATCTGCAGGG-3 ′ (SEQ ID NO: 19), additionally introduced Bam Restriction sites are underlined and the introduced bacterial gene stop codon TTA is shown in italics. A 0.14 kb amplified DNA fragment digested with BamHI and EcoRI was inserted into the corresponding site of the pGEX-5X-3 vector, and pGEX-5X-3-H. 8 was obtained. Thereafter, pGEX-5X-3-H. 8 as template DNA, GST-H. Eight fusion regions were amplified by PCR. The forward and reverse primers used were 5′-CG AGCTCA TGTCCCCCTATACTAGGTTTATTGG-3 ′ (SEQ ID NO: 20) and 5′-CCG CTCGAG TCAGGCAGCAGGGGCTTCGGCAG-3 ′ (SEQ ID NO: 21), additionally introduced SacI and XhoI sites The restriction sites are underlined and the additionally introduced TCA corresponding to the bacterial gene stop codon is shown in italics. The 1.1 kb amplified DNA fragment digested with SacI and XhoI was inserted into the corresponding site of the pET29a vector and the expression plasmid pET29a-gst-H. 8 was obtained (Table 2).

大腸菌BL21(DE3)を、gst及びその機能誘導体の発現用宿主菌株として使用した。これらプラスミドを保持する大腸菌株をIPTGの存在下で増殖させ、細胞を溶解し、タンパク質を、アズリンの場合に記述されているように精製し(Yamadaら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99巻:14098〜14103頁(2002年);Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年);Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))、種々のアズリン誘導体は、SDS−PAGEで単一成分(図1E)として泳動したが、H.8含有タンパク質(約17kDa)は、以前に記述されているように変則的な泳動を示した(Cannonら、同上.;Fisetteら、同上)。   E. coli BL21 (DE3) was used as a host strain for expression of gst and its functional derivatives. E. coli strains carrying these plasmids are grown in the presence of IPTG, the cells are lysed, and the protein is purified as described for azurin (Yamada et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99. Volume: 14098-14103 (2002); Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004); Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)), various azurins The derivative migrated as a single component (FIG. 1E) by SDS-PAGE. The 8-containing protein (approximately 17 kDa) showed anomalous migration as previously described (Cannon et al., Ibid .; Fistette et al., Ibid.).

実施例2.H.8は、神経膠芽腫細胞に対するP.エルギノーサアズリンの細胞毒性を増強するが、乳癌細胞に対しては増強しない
癌細胞に対するPazの優先的進入(Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))、並びにヒトメラノーマ(Yamadaら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99巻:14098〜14103頁(2002年))及び乳癌(Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年))に対するその細胞毒性は、in vitro及びin vivoの両方で報告されている。例えば、その開示全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願第12/338,480号も参照されたい。しかしながら、神経膠芽腫等の脳腫瘍に対するPaz又はLazの効果は知られていない。本明細書では、神経膠芽腫(LN−229細胞系)及び乳癌(MCF−7細胞系)細胞の両方に対する、Paz、Laz、H.8−Paz(H.8エピトープは、PazのN末端にある)及びPaz−H.8(H.8エピトープは、PazのC末端にある)の効果を研究した。
Example 2 H. 8 shows P. cerevisiae for glioblastoma cells. Preferential entry of Paz to cancer cells (Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)), which enhances cytotoxicity of Erginosaazurin but not breast cancer cells, and Its cytotoxicity against human melanoma (Yamada et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 14098-14103 (2002)) and breast cancer (Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004)). Has been reported both in vitro and in vivo. See, for example, US patent application Ser. No. 12 / 338,480, the entire disclosure of which is incorporated herein by reference. However, the effect of Paz or Laz on brain tumors such as glioblastoma is not known. As used herein, Paz, Laz, H. et al. For both glioblastoma (LN-229 cell line) and breast cancer (MCF-7 cell line) cells. 8-Paz (H.8 epitope is at the N-terminus of Paz) and Paz-H. The effect of 8 (H.8 epitope is at the C-terminus of Paz) was studied.

タンパク質の調製。P.エルギノーサのアズリン(Paz)、N.ゴノレアのLaz、Paz−H.8、及びH.8−Pazを、以前に記述されているように精製した。(Yamadaら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA 99巻:14098〜14103頁(2002年);Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年);Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。組換えGST融合誘導体は全て、以前に記述されているように精製した。(Yamadaら、Cell.Microbiol.7:1418〜1431頁(2005年))。化学合成された39アミノ酸のH.8ペプチドは、購入した。   Protein preparation. P. Elginosa azurin (Paz), N.I. Gonorea Laz, Paz-H. 8 and H.I. 8-Paz was purified as previously described. (Yamada et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 14098-14103 (2002); Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004); Yamada et al., Cell. Microbiol. 7 : 1418-1431 (2005)). All recombinant GST fusion derivatives were purified as previously described. (Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)). A chemically synthesized 39 amino acid H.P. 8 peptides were purchased.

細胞毒性アッセイ。3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル−2,5−ジフェニル)テトラゾリウムブロミド(MTT)アッセイを実施して、癌細胞に対する細胞毒性を決定した。細胞(1ウエル当たり5×10個)を、37℃、5%COで100:1の培地の96ウエル培養皿に播種した。終夜インキュベーションした後、上清を除去し、指定された種々の濃度のタンパク質を含有する新しい培地を、付着細胞に添加した。これら細胞を、指定された種々の期間インキュベートした後、10μlの5mg/ml MTT(Sigma−Aldrich社製、セントルイス、ミズーリ州)溶液を培養物に添加し、37℃で2時間インキュベートすることによるMTTアッセイにより、生細胞の数を決定した。MTT反応は、100μlのイソプロパノール中40mM HClを添加することにより終了させた。形成されたMTTホルマザンを、Mosmann(J.Immunol.Methods 65巻:55〜63頁(1983年))により記述されている方法に従って分光測光法で測定した。 Cytotoxicity assay. A 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenyl) tetrazolium bromide (MTT) assay was performed to determine cytotoxicity against cancer cells. Cells (5 × 10 3 per well) were seeded in 96-well culture dishes of 100: 1 medium at 37 ° C., 5% CO 2 . After overnight incubation, the supernatant was removed and fresh media containing the various specified concentrations of protein was added to the adherent cells. After incubating these cells for various designated times, 10 μl of 5 mg / ml MTT (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) solution was added to the culture and incubated for 2 hours at 37 ° C. The number of viable cells was determined by assay. The MTT reaction was terminated by adding 100 μl of 40 mM HCl in isopropanol. The MTT formazan formed was measured spectrophotometrically according to the method described by Mosmann (J. Immunol. Methods 65: 55-63 (1983)).

合成H.8ペプチドは、神経膠芽腫LN−229(図2A)又は乳癌MCF−7(図2B)細胞のいずれに対しても細胞毒性をほとんど示さなかった。アズリン(Paz)の効果は、低いとはいえ、神経膠芽腫(図2A)では用量依存的であり、アズリン濃度が10μMから40μMに上昇すると共に、細胞毒性は増加したが、乳癌(図2B)細胞ではそうではなかった。6時間のインキュベーション期間後、細胞毒性は、ほんのわずかに増加したに過ぎなかった。最も注目すべきことは、神経膠芽腫及び乳癌細胞のPaz、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLazの細胞毒性に差異があることだった。Paz、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLazは、全ての用量で、様々なインキュベーション期間で、MCF−7細胞に対して本質的に同一の細胞毒性を示したが(図2B)、Pazは、特により短いインキュベーション期間(6時間)で、神経膠芽腫細胞に対して、Paz−H.8、H.8−Paz、又はLazよりはるかに低い細胞毒性を示した。従って、H.8部分は、それ自体は細胞毒性を欠如しているものの、神経膠芽腫に対してのみPazの細胞毒性を増強し、乳癌細胞に対しては増強しないと考えられた。   Synthesis H. The 8 peptide showed little cytotoxicity to either glioblastoma LN-229 (FIG. 2A) or breast cancer MCF-7 (FIG. 2B) cells. Although the effect of azurin (Paz) is low, it is dose-dependent in glioblastoma (FIG. 2A), increasing azurin concentration from 10 μM to 40 μM and increasing cytotoxicity, but breast cancer (FIG. 2B). It was not the case with cells. After a 6 hour incubation period, the cytotoxicity increased only slightly. Most notably, the glioblastoma and breast cancer cells Paz, Paz-H. 8, H. There was a difference in the cytotoxicity of 8-Paz and Laz. Paz, Paz-H. 8, H. Although 8-Paz and Laz showed essentially the same cytotoxicity against MCF-7 cells at all doses and at various incubation periods (FIG. 2B), Paz was particularly short for incubation periods. (6 hours) against glioblastoma cells, Paz-H. 8, H. It showed much lower cytotoxicity than 8-Paz or Laz. Therefore, H.I. The 8 part was thought to enhance Paz cytotoxicity only against glioblastoma and not breast cancer cells, although it itself lacks cytotoxicity.

実施例3.Paz又はLazに存在するH.8エピトープは、神経膠芽腫細胞におけるアズリンの取込みを促進する
Pazと比較して、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLazの神経膠芽腫細胞に対する細胞毒性が増強されたことにより、H.8部分が、神経膠芽腫細胞におけるアズリンの取込みを何らかの形で促進したのかどうかという疑問が生じた。Alexa fluor(登録商標)568標識赤色蛍光タンパク質(Invitrogen−Molecular Probes Corp.製、カールズバッド、カリフォルニア州)を使用して、神経膠芽腫及び乳癌細胞内部のこれらタンパク質の内部移行を決定した。この技術は、MCF−7細胞におけるアズリンの内部移行を実証するため、以前に使用された(Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年);Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。
Example 3. H. present in Paz or Laz. The 8 epitope promotes azurin uptake in glioblastoma cells, compared to Paz-P. 8, H. Due to the enhanced cytotoxicity of 8-Paz and Laz against glioblastoma cells, The question arises as to whether the eight parts somehow facilitated azurin uptake in glioblastoma cells. Alexa fluor® 568 labeled red fluorescent protein (Invitrogen-Molecular Probes Corp., Carlsbad, Calif.) Was used to determine the internalization of these proteins inside glioblastoma and breast cancer cells. This technique was previously used to demonstrate azurin internalization in MCF-7 cells (Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004); Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)).

共焦点顕微鏡。顕微鏡試料を調製するために、細胞をカバーガラス上で5%CO下、37℃で終夜培養した。予め暖めておいた37℃の新しい培地を、赤色蛍光標識(Alexa fluor(登録商標)568)アズリン又はGST融合誘導体と混合し、細胞と共に指定の時間インキュベートした。細胞をPBSで洗浄し、−20℃で5分間メタノールを用いて固定した。PBSで3回洗浄し、核染色用の1.5mg/ml 4,6−ジアミジノ−2−フェニルインドール(DAPI)(VECTASHIELD(登録商標)、Vector Laboratories社製、バーリンゲーム、カリフォルニア州)を含有する封入剤を添加した後、Carl Zeiss社製LSM510レーザー走査型共焦点顕微鏡を使用することにより画像を撮影した。(Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。 Confocal microscope. To prepare the microscopic sample, the cells were cultured overnight at 37 ° C. on a cover glass under 5% CO 2 . Pre-warmed fresh medium at 37 ° C. was mixed with red fluorescent label (Alexa fluor® 568) azurin or GST fusion derivative and incubated with the cells for the indicated time. Cells were washed with PBS and fixed with methanol at −20 ° C. for 5 minutes. Washed 3 times with PBS and contains 1.5 mg / ml 4,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) for nuclear staining (VECTASHIELD®, Vector Laboratories, Burlingame, Calif.) After adding the encapsulant, images were taken by using an LSM510 laser scanning confocal microscope from Carl Zeiss. (Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)).

アズリン(Paz)は、Paz−H.8、H.8−Paz、及びLazより低減された効率で内部移行し、神経膠芽腫LN−229細胞にはPaz進入に対する障壁があることが実証された(図3A及び4A)。対照的に、Pazは、乳癌MCF−7細胞では、以前に報告されているように、Paz−H.8、H.8−Paz、又はLazと同じか又は多少より高い効率で効率的に内部移行した(図3B及び4B)。(Punjら、Oncogene 23巻:2367〜2378頁(2004年);Yamadaら、Cell.Microbiol.7巻:1418〜1431頁(2005年))。LN−229細胞におけるLaz進入の用量依存性は、37℃で30分間のインキュベーション期間中の最適濃度は約16μMであり(図3C及び4C)、その後は更なる増強はなかった(データ非表示)ことを実証した。10μM濃度では、大部分のLazは、約10〜20分でLN−229細胞の中に内部移行したが(図3D及び4D)、Pazの内部移行は、そのような条件下では最小限であり(図3E)、Paz内部移行はLN−229細胞において本質的に非能率的だったことを示唆した。Paz−H.8及びH.8−Pazの著しい内部移行は、Lazと同様だっだが、LN−229細胞でのPazとは対照的であり(図3A及び4A)、PazのN末端又はC末端のいずれかにあるH.8部分の相対的位置は、神経膠芽腫細胞におけるPaz部分の内部移行を促進するその能力に影響を及ぼさなかった。   Azurin (Paz) is a Paz-H. 8, H. Internalizing with reduced efficiency than 8-Paz and Laz, it was demonstrated that glioblastoma LN-229 cells have a barrier to Paz entry (FIGS. 3A and 4A). In contrast, Paz, as previously reported in breast cancer MCF-7 cells, is Paz-H. 8, H. Efficiently internalized with the same or slightly higher efficiency than 8-Paz or Laz (FIGS. 3B and 4B). (Punj et al., Oncogene 23: 2367-2378 (2004); Yamada et al., Cell. Microbiol. 7: 1418-1431 (2005)). The dose dependence of Laz entry in LN-229 cells was approximately 16 μM at the optimal concentration during the 30 minute incubation period at 37 ° C. (FIGS. 3C and 4C), with no further enhancement thereafter (data not shown) Proved that. At 10 μM concentration, most Laz was internalized into LN-229 cells in about 10-20 minutes (FIGS. 3D and 4D), but Paz internalization was minimal under such conditions. (FIG. 3E), suggesting that Paz internalization was essentially inefficient in LN-229 cells. Paz-H. 8 and H.I. The marked internalization of 8-Paz is similar to Laz, but in contrast to Paz in LN-229 cells (FIGS. 3A and 4A), H.P. The relative position of the 8 parts did not affect its ability to promote internalization of the Paz part in glioblastoma cells.

実施例4.H.8部分は、神経膠芽腫におけるPaz進入を促進するが、乳癌細胞においては促進しない
神経膠芽腫細胞へのPaz進入を促進するために、H.8エピトープが、Lazと同様にPazの一部である必要があるかどうか又は単独で機能することができるかどうかを決定するために、H.8単独に加えて、種々のH.8融合タンパク質を使用した。39アミノ酸の合成H.8部分等の小型ペプチドは、溶液中での安定性が低いため、本発明者らは、Paz−H.8又はH.8−Pazと同様に、H.8がGSTのN末端(H.8−GST)又はGSTのC末端(GST−H.8)に組み込まれるように、H.8部分とグルタチオンS−トランスフェラーゼ(GST)との融合体を構築した。GST融合ペプチドの構築は、実施例1に記載されている。
Example 4 H. Part 8 promotes Paz entry in glioblastoma but not breast cancer cells. To promote Paz entry into glioblastoma cells, To determine whether the 8 epitope needs to be part of Paz as well as Laz or can function alone, H. et al. In addition to 8 alone, various H.P. Eight fusion proteins were used. Synthesis of 39 amino acids Since small peptides such as 8 moieties have low stability in solution, the inventors have described Paz-H. 8 or H.I. Similar to 8-Paz, H.P. H. 8 is incorporated into the N-terminus of GST (H.8-GST) or the C-terminus of GST (GST-H.8). A fusion of 8 parts and glutathione S-transferase (GST) was constructed. The construction of GST fusion peptides is described in Example 1.

赤色蛍光を発するAlexa fluor(登録商標)568結合Pazを、対照としてのリン酸緩衝生理食塩水(PBS)に加えて、未標識合成H.8ペプチド、GST、GST−H.8、及びH.8−GST融合タンパク質と共に別々にインキュベートし、37℃で30分間インキュベーションした後で、LN−229細胞における20μM Paz混合物の内部移行を決定した。合成H.8ペプチドは、Pazと共に別々に導入された場合、PBS(図5E)、GST(図5B)、又はGST−H.8(図5C)と比較して、Paz内部移行を増強した(図5A)。蛍光を定量化することにより、H.8ペプチドが、Paz進入を2.1倍刺激したことが示された。しかしながら、H.8−GSTの存在は、Pazの内部移行を著しく増強した(3倍超)(図5D)。その一方で、GST−H.8は、わずかな刺激を示したに過ぎなかった(図5C)。Pazそれ自体は、ゆっくりと神経膠芽腫細胞に進入したに過ぎず(図5E)、脳腫瘍細胞における進入は、H.8により媒介されることが実証された。H.8は単独では、神経膠芽腫細胞に進入しなかったが(図3A)、Pazの内部移行を刺激するその能力(図5A)は、脳腫瘍細胞へのタンパク質の進入を促進するその能力を反映している。   Alexa fluor® 568 conjugated Paz, which emits red fluorescence, is added to phosphate buffered saline (PBS) as a control to add unlabeled synthetic H.P. 8 peptide, GST, GST-H. 8 and H.I. After incubating separately with 8-GST fusion protein and incubating at 37 ° C. for 30 minutes, internalization of the 20 μM Paz mixture in LN-229 cells was determined. Synthesis H. When the 8 peptides were introduced separately with Paz, PBS (FIG. 5E), GST (FIG. 5B), or GST-H. Compared to 8 (FIG. 5C), Paz internalization was enhanced (FIG. 5A). By quantifying the fluorescence, Eight peptides were shown to stimulate Paz entry 2.1-fold. However, H.C. The presence of 8-GST significantly enhanced Paz internalization (> 3-fold) (FIG. 5D). On the other hand, GST-H. 8 showed only slight irritation (FIG. 5C). Paz itself only slowly entered glioblastoma cells (FIG. 5E), and entry in brain tumor cells is H.264. 8 has been demonstrated to be mediated. H. 8 alone did not enter glioblastoma cells (FIG. 3A), but its ability to stimulate internalization of Paz (FIG. 5A) reflects its ability to promote protein entry into brain tumor cells. is doing.

実施例5.神経膠芽腫細胞におけるH.8−GSTの存在下でのPazの内部移行の増強は、そのような細胞でのより高い細胞毒性に結び付く。
本発明者らは、合成H.8ペプチド、GST、GST−H.8、及びH.8−GSTタンパク質(各々20μM)を、20μM Pazの非存在下又は存在下で、LN−229細胞と共に24時間インキュベートし、その後24時間後にMTTアッセイより成育可能な神経膠芽腫細胞を測定することにより、細胞毒性の程度を測定した。Pazの非存在下では、H.8ペプチド、GST、又はGST融合タンパク質はいずれも、いかなる著しい細胞毒性も示さなかった(図5F、−Paz)。それ自体がH.8ペプチド又はPBSの存在下で低い細胞毒性を示す20μM Pazの存在下では(図5F、+Paz)、GSTそれ自体又はGST−H.8は、細胞毒性のある程度の増強を示したが(図5F、+Paz)、細胞毒性の大幅な増強は、H.8−GSTの存在下でのみ観察された(図5F、+Paz)。まとめると、これらのデータにより、H.8部分は、Paz等のタンパク質の一部として存在するか又はその存在下にある場合、そのような細胞内部へのPaz輸送を促進し、細胞毒性の増強をもたらすことが示唆される。
Example 5 FIG. H. glioblastoma cells Enhanced internalization of Paz in the presence of 8-GST leads to higher cytotoxicity in such cells.
We have synthesized H.P. 8 peptide, GST, GST-H. 8 and H.I. Incubating 8-GST proteins (20 μM each) with LN-229 cells in the absence or presence of 20 μM Paz for 24 hours, and then measuring glioblastoma cells that can grow by MTT assay after 24 hours Was used to measure the degree of cytotoxicity. In the absence of Paz, H.P. None of the 8 peptides, GST, or GST fusion proteins showed any significant cytotoxicity (FIG. 5F, -Paz). H. In the presence of 20 μM Paz showing low cytotoxicity in the presence of 8 peptides or PBS (FIG. 5F, + Paz), GST itself or GST-H. 8 showed some enhancement of cytotoxicity (FIG. 5F, + Paz), but a significant enhancement of cytotoxicity was observed in H.P. Only observed in the presence of 8-GST (FIG. 5F, + Paz). In summary, these data indicate that H.C. It is suggested that the 8 moiety, when present as part of or in the presence of a protein such as Paz, promotes Paz transport into such cells and results in enhanced cytotoxicity.

実施例6.H.8は、BBBの通過を媒介し、脳への進入を可能にする
H.8エピトープに、神経膠芽腫LN−229細胞における融合体又は個々のタンパク質の内部移行の増強を可能にする能力があることは(図3A、4A、及び5D)、H.8−Paz又はLazのN末端の一部としてのH.8が、BBBの通過を促進し、これらタンパク質の末梢循環から脳細静脈への輸送を可能にしたかどうかという疑問を提起した。
Example 6 H. 8 mediates the passage of the BBB and allows entry into the brain. The ability of the 8 epitope to allow enhancement of fusion or individual protein internalization in glioblastoma LN-229 cells (FIGS. 3A, 4A, and 5D) H. as a part of the N-terminus of 8-Paz or Laz. The question raised whether 8 facilitated the passage of the BBB and allowed the transport of these proteins from the peripheral circulation to the cerebral venules.

Odyssey(登録商標)アッセイ。タンパク質は全て、IRDye(登録商標)800CW(LI−COR Biosciences社製、リンカーン、ネブラスカ州)を製造業者により推奨された条件下で使用して標識した。IRdye(登録商標)800CWが結合された500μgのPaz、H.8−Paz、及びLazを、ヌードマウスに腹腔内注射した。24時間後、マウスを犠牲し、脳を摘出し、脳画像をLI−COR Odyssey(登録商標)赤外線画像化システム(解像度84μm、オフセット1mm)で検出した。その後、マウス脳を水平に切断し、標識タンパク質の存在を検出するために、頭側中脳領域画像を撮影した。   Odyssey® assay. All proteins were labeled using IRDye® 800CW (LI-COR Biosciences, Lincoln, Nebra) under conditions recommended by the manufacturer. 500 μg Paz bound to IRdye® 800 CW, H.P. 8-Paz and Laz were injected intraperitoneally into nude mice. After 24 hours, the mice were sacrificed, the brains were removed, and brain images were detected with a LI-COR Odyssey® infrared imaging system (resolution 84 μm, offset 1 mm). Thereafter, the mouse brain was cut horizontally and a cranial midbrain region image was taken to detect the presence of the labeled protein.

アズリンタンパク質の蛍光の定量化。蛍光の定量化は、Adobe(登録商標)Photoshop(登録商標)を使用することにより、以下のように測定した:1つの細胞をPhotoshop(登録商標)の投げ縄ツール(Lasso Tool)により選択し、平均値を、画像メニューの赤色ヒストグラムから得た。1つの試料について少なくとも3つの異なる細胞を測定し、標準偏差を計算した。   Quantification of azurin protein fluorescence. Quantification of fluorescence was measured by using Adobe® Photoshop® as follows: one cell was selected with the Photoshop® lasso tool (Lasso Tool), Average values were obtained from the red histogram in the image menu. At least three different cells were measured for one sample and the standard deviation was calculated.

赤外色素IRdye(登録商標)800CW(LI−COR Bioscience社製)で標識された500μgのPaz、H.8−Paz、及びLazタンパク質を、生存ヌードマウスに腹腔内注射した。24時間後、マウスを犠牲し、脳を単離し、画像を、LI−COR Odyssey(登録商標)赤外線画像化システムを使用して撮影した。Pazは少量が脳細静脈に進入することが見出されたが、更により多くのLaz及び特にH.8−Paz(4倍超)が、そのような条件下において脳の内部で検出され(図6)、H.8エピトープが、融合タンパク質の脳への進入を可能にするのに明らかな役割を果たすことを実証した。   500 μg Paz labeled with infrared dye IRdy® 800 CW (manufactured by LI-COR Bioscience), H.P. 8-Paz and Laz proteins were injected intraperitoneally into living nude mice. After 24 hours, the mice were sacrificed, the brains were isolated, and images were taken using the LI-COR Odyssey® infrared imaging system. Paz has been found to enter small amounts of cerebral venules, but even more Laz and especially H. 8-Paz (> 4 times) is detected inside the brain under such conditions (FIG. 6). It has been demonstrated that the 8 epitope plays a clear role in allowing the fusion protein to enter the brain.

実施例7.H.8エピトープは、N末端にある場合、周辺質タンパク質の細菌表面提示を可能にする。
LazのH.8エピトープがN末端に配置されていることが、その表面提示に寄与しているかどうかを研究するために、H.8融合誘導体を、実施例1に記載のように、GST(図5)及びPaz(図2及び図3A/B及び4A/B)のN末端及びC末端に構築した。
Example 7. H. The 8 epitope, when at the N-terminus, allows bacterial surface display of periplasmic proteins.
Laz H.C. To study whether the location of the 8 epitope at the N-terminus contributes to its surface presentation, H. et al. Eight fusion derivatives were constructed at the N-terminus and C-terminus of GST (FIG. 5) and Paz (FIGS. 2 and 3A / B and 4A / B) as described in Example 1.

大腸菌における表面露出タンパク質の局在化。pET29a−gst、pET29a−H.8.gst、又はpET29a−gst−H.8を保持する大腸菌株BL21(DE3)、及びpUC19−paz、pUC19−paz−H.8、pUC18−H.8−paz、又はpUC18−lazを保持する大腸菌株JM109を、0.4mMイソプロピルβ−D−チオガラクトシド(IPTG)と共に37℃で培養した。これら細菌培養の各々1mlを遠心分離し、その結果生じたペレットを収集した。PBSで2回洗浄した後、GST誘導体に対する抗GST抗体(1:2000)又はアズリン誘導体に対する抗アズリン抗体(1:500)を含有する1mlの1%FBS−PBSを添加した。細胞懸濁液を氷上で1時間インキュベートし、その後PBSで2回洗浄した。GST誘導体に対するFITC結合抗ウサギIgG、又はアズリン誘導体に対するFITC結合抗ウサギ抗体を添加し、氷上で30分間インキュベートした。未結合抗体を除去するために細胞をPBSで2回洗浄し、氷上でエタノールを用いて固定した。その後、DAPIで処理された大腸菌試料を、共焦点顕微鏡で観察した。   Localization of surface exposed proteins in E. coli. pET29a-gst, pET29a-H. 8). gst, or pET29a-gst-H. E. coli strain BL21 (DE3) carrying 8 and pUC19-paz, pUC19-paz-H. 8, pUC18-H. E. coli strain JM109 carrying 8-paz or pUC18-laz was cultured at 37 ° C. with 0.4 mM isopropyl β-D-thiogalactoside (IPTG). 1 ml of each of these bacterial cultures was centrifuged and the resulting pellet collected. After washing twice with PBS, 1 ml of 1% FBS-PBS containing anti-GST antibody against GST derivative (1: 2000) or anti-azurin antibody against azurin derivative (1: 500) was added. The cell suspension was incubated on ice for 1 hour and then washed twice with PBS. FITC-conjugated anti-rabbit IgG against GST derivative or FITC-conjugated anti-rabbit antibody against azurin derivative was added and incubated on ice for 30 minutes. Cells were washed twice with PBS to remove unbound antibody and fixed with ethanol on ice. Thereafter, E. coli samples treated with DAPI were observed with a confocal microscope.

H.8融合タンパク質を精製した(図1E及び図7A)。GSTの細胞局在化、並びにN末端及びC末端の2つのH.8融合体(H.8−GST及びGST−H.8)が、図7Bに示されている。抗GST抗体を使用したウエスタンブロッティングで検出すると、3つのタンパク質は全て大腸菌中で高発現され、大腸菌の全細胞溶解物中に存在した(図7B)。周辺質画分を大腸菌から単離し、3つのタンパク質の存在を調査すると、GST及びGST−H.8タンパク質は、大量に検出されたが(図7B、周辺質画分下のレーン1及び3)、H.8−GSTは、そのような周辺質画分では、わずか少量しか検出することができなかった(図7B、周辺質画分下のレーン2)。   H. Eight fusion proteins were purified (FIGS. 1E and 7A). Cell localization of GST, and two H.C. Eight fusions (H.8-GST and GST-H.8) are shown in FIG. When detected by Western blotting using anti-GST antibody, all three proteins were highly expressed in E. coli and were present in whole cell lysates of E. coli (FIG. 7B). Periplasmic fractions were isolated from E. coli and examined for the presence of the three proteins, GST and GST-H. 8 protein was detected in large quantities (FIG. 7B, lanes 1 and 3 below the periplasmic fraction). 8-GST was only detectable in such periplasmic fractions (FIG. 7B, lane 2 under periplasmic fraction).

残りのH.8−GST融合タンパク質が、大腸菌細胞の表面に輸送された可能性があるかどうかを調査するために、3つのタンパク質を高発現する細胞を増殖し、回収し、洗浄し、抗GST抗体で処理して、あらゆる表面露出GSTを結合させ、再び洗浄し、FITC結合二次抗体で処理した。GSTが表面に露出していれば、抗GST抗体はそれらに結合し、それはその後FITC結合二次抗体により検出することができるだろう。実際、H.8−GSTを保持する大腸菌細胞のみが、FITCの発生する緑色蛍光を示し(図7C、H.8−GST)、H.8エピトープがGSTのN末端に存在することにより、細胞表面へのH.8−GSTの輸送が促進されたことを示唆した。GSTのC末端にH.8部分が存在するもの(GST−H.8)、並びにGSTそれ自体は、大部分は周辺質及び細胞内に留まり、表面提示はされなかった(図7C、GST、及びGST−H.8)。   The remaining H. To investigate whether the 8-GST fusion protein may have been transported to the surface of E. coli cells, cells that highly express the three proteins were grown, harvested, washed and treated with anti-GST antibody Any surface exposed GST was then bound, washed again and treated with a FITC-conjugated secondary antibody. If GST is exposed on the surface, anti-GST antibodies will bind to them, which can then be detected by a FITC-conjugated secondary antibody. In fact, H. Only E. coli cells carrying 8-GST show green fluorescence generated by FITC (FIG. 7C, H.8-GST). Due to the presence of the 8 epitope at the N-terminus of GST, H. It suggested that the transport of 8-GST was promoted. At the C-terminus of GST The 8 part present (GST-H.8), and GST itself, remained mostly in the periplasm and cells, without surface presentation (FIG. 7C, GST, and GST-H.8). .

上述と同じ技術を使用して、Paz及びPaz−H.8は細胞内に留まるが(図7D、Paz及びPaz−H.8)、H.8−Paz及びLazは両方とも表面提示を示したことが決定され、N−端末にH.8が存在することは、恐らくは脂質化に遊離システインが必要であるため、融合タンパク質を輸送して外膜を貫通させ表面に届けるのに重要であることが確認された。   Using the same technique as described above, Paz and Paz-H. 8 remains intracellular (FIG. 7D, Paz and Paz-H.8). It was determined that both 8-Paz and Laz showed surface presentation, and H. The presence of 8 was confirmed to be important for transporting the fusion protein to penetrate the outer membrane and reach the surface, probably because free cysteine is required for lipidation.

実施例8.白血病研究用のアズリン、Laz、及びPa−CARDペプチドの調製
野生型(wt)アズリン及び突然変異体アズリンを、Yamada Tら、Proc Natl Acad Sci USA 99巻:14098〜103頁(2002年)及びPunj Vら、Oncogene 23巻:2367〜78頁(2004年)に記述されているように精製した。Lazは、Hong CSら、Cell Cycle 5巻:1633〜41頁(2006年)に記述されているのと同じプロトコールを使用して精製した。手短に述べると、pUC18ベクターを使用してLazを大腸菌で発現させた。細胞を24時間インキュベートし、遠心し、PBSで2回洗浄し、その後周辺質画分を単離するために溶解した。周辺質画分を、タンパク質精製用Qセファロース交換のために収集する。画分を濃縮し、FPLCを実施して精製タンパク質を単離する。
Example 8. Preparation of azurin, Laz, and Pa-CARD peptides for leukemia studies Wild-type (wt) azurin and mutant azurin were prepared using the method of Yamada T et al., Proc Natl Acad Sci USA 99: 14098-103 (2002) and Punj. Purified as described in V et al., Oncogene 23: 2367-78 (2004). Laz was purified using the same protocol as described in Hong CS et al., Cell Cycle 5: 1633-41 (2006). Briefly, Laz was expressed in E. coli using the pUC18 vector. The cells were incubated for 24 hours, centrifuged, washed twice with PBS, and then lysed to isolate the periplasmic fraction. Periplasmic fractions are collected for Q Sepharose exchange for protein purification. Fractions are concentrated and FPLC is performed to isolate purified protein.

Pa−CARDのクローニング、発現、及び精製。そのN82末端領域にSUMO融合タンパク質を有するpET−SUMO発現ベクターを、P.エルギノーサADI由来の可溶性アルギニンデイミナーゼ、及びカスパーゼ動員ドメイン(CARD)含有ドメインの高レベル発現用に使用した。ADI遺伝子のCARDモチーフをpET−SUMOベクター(Invitrogen社製)にクローニングするために、以下のプライマー対を用いてP.エルギノーサの臨床分離株のゲノムDNAから、遺伝子を増幅した:F、順方向:5’−ATGCACAATCTGCTGACCGAGACCATCCAG−3’(配列番号28)及びR、逆方向:5’−TCAGGTCGAGGAGCCGTGGTCCTTGTC−3’(配列番号29)。PCR産物を、pET−SUMO TAクローニングベクターに直接ライゲーションした。その結果生じた発現ベクターの配列を確認し、大腸菌90菌株BL21(DE3)に形質転換した。   Cloning, expression and purification of Pa-CARD. A pET-SUMO expression vector having a SUMO fusion protein in its N82 terminal region was introduced into P. a. It was used for high level expression of soluble arginine deiminase from Elginosa ADI and a caspase recruitment domain (CARD) containing domain. In order to clone the CARD motif of the ADI gene into the pET-SUMO vector (manufactured by Invitrogen), P.P. Genes were amplified from genomic DNA of an aeruginosa clinical isolate: F, forward: 5′-ATGCACAATCTGCTGACCGAGACCATCCAG-3 ′ (SEQ ID NO: 28) and R, reverse: 5′-TCAGGTCGAGGAGCCGTGGCTCTGTC-3 ′ (SEQ ID NO: 29) . The PCR product was directly ligated into the pET-SUMO TA cloning vector. The sequence of the resulting expression vector was confirmed and transformed into E. coli 90 strain BL21 (DE3).

終夜培養を、50μg/mlカナマイシンを含有する37℃のLB培地で増殖させた。OD595nmがおよそ0.5の時に、IPTGを0.5mMの終濃度で培養に添加し、37℃で5時間インキュベートした。5000rpmで15分間遠心分離することにより、細胞を収集した。細胞ペレットを、50mM Tris−Cl、100mM NaCl、及び25%(重量/容積)スクロースを含有する溶解緩衝液、pH、8.0で溶解した。溶解緩衝液を添加した後、20mg/mlリゾチームを細胞懸濁液に添加し、4℃で20分間インキュベートした。Triton X−100[終濃度0.01%(容積/容積)]を添加し、5分間インキュベートした。培養液500mlにつき100μlのDNase及びRNaseを添加し、37℃で30分間インキュベートした。細胞懸濁液を、4℃で35分間15,000rpmで遠心分離した。上清を、予め平衡化しておいた1mlのNi−NTAカラムに負荷した。負荷した後、カラムを、緩衝液(50mM Tris−Cl、300mM NaCl、10%グリセロール、10mMイミダゾール)で洗浄した。SUMO−CARDは、溶出緩衝液(100mM Tris−Cl、500mM NaCl、20mMイミダゾール、pH8.9)中の50〜500mMイミダゾールの25mlステップ勾配で溶出した。精製SUMO−CARD画分を貯留し、SUMOプロテアーゼ消化用の緩衝液(20mM Tris−Cl、150mM NaCl、pH8.0)と緩衝液を交換した。その後、SUMO−CARDタンパク質を1.5〜2mlまで濃縮した。その後、DTTを1mMの終濃度で添加した。SUMOプロテアーゼを添加した後、消化混合物を2〜3時間30℃でインキュベートし、Pa−CARDと呼ばれるCARDポリペプチドを、ニッケル樹脂を使用することにより精製した。最終タンパク濃度は、BSAを標準物質として使用して、タンパク質試薬(Pierce社製)で測定した。CARDドメインがそれに由来していたP.エルギノーサのADI酵素を、同一の手順を使用してSUMO−ADI融合タンパク質から精製した(Pa−ADI)。 The overnight culture was grown in LB medium at 37 ° C. containing 50 μg / ml kanamycin. When OD 595 nm was approximately 0.5, IPTG was added to the culture at a final concentration of 0.5 mM and incubated at 37 ° C. for 5 hours. Cells were collected by centrifuging at 5000 rpm for 15 minutes. The cell pellet was lysed with lysis buffer, pH 8.0, containing 50 mM Tris-Cl, 100 mM NaCl, and 25% (weight / volume) sucrose. After addition of lysis buffer, 20 mg / ml lysozyme was added to the cell suspension and incubated at 4 ° C. for 20 minutes. Triton X-100 [final concentration 0.01% (volume / volume)] was added and incubated for 5 minutes. 100 μl of DNase and RNase was added per 500 ml of the culture and incubated at 37 ° C. for 30 minutes. The cell suspension was centrifuged at 15,000 rpm for 35 minutes at 4 ° C. The supernatant was loaded onto a 1 ml Ni-NTA column that had been equilibrated in advance. After loading, the column was washed with buffer (50 mM Tris-Cl, 300 mM NaCl, 10% glycerol, 10 mM imidazole). SUMO-CARD was eluted with a 25 ml step gradient of 50-500 mM imidazole in elution buffer (100 mM Tris-Cl, 500 mM NaCl, 20 mM imidazole, pH 8.9). The purified SUMO-CARD fraction was pooled, and the buffer solution was exchanged with a buffer solution for digesting SUMO protease (20 mM Tris-Cl, 150 mM NaCl, pH 8.0). Thereafter, the SUMO-CARD protein was concentrated to 1.5-2 ml. Thereafter, DTT was added at a final concentration of 1 mM. Following the addition of SUMO protease, the digestion mixture was incubated at 30 ° C. for 2-3 hours and the CARD polypeptide called Pa-CARD was purified by using nickel resin. The final protein concentration was measured with a protein reagent (Pierce) using BSA as a standard. P. CARD domain was derived from it. The Aeruginosa ADI enzyme was purified from the SUMO-ADI fusion protein using the same procedure (Pa-ADI).

細胞培養。細胞系は全て、10%ウシ胎仔血清(FBS)、2%ペニシリン/ストレプトマイシン、及び2%グルタミンで補完されたRPMI1640培地(Gibco/Life Technologies Inc.製)で培養した。細胞は全て、5%COの加湿された37℃インキュベーター中で増殖させた。 Cell culture. All cell lines were cultured in RPMI 1640 medium (Gibco / Life Technologies Inc.) supplemented with 10% fetal bovine serum (FBS), 2% penicillin / streptomycin, and 2% glutamine. All cells were grown in a humidified 37 ° C. incubator with 5% CO 2 .

細胞毒性アッセイ。MTT[3−(4,5ジメチルチアゾール−2−イル−2,5テトラゾリウムブロミド)]アッセイを、Yamada Tら、Proc Natl Acad Sci USA 99巻:14098〜103頁(2002年)及びPunj Vら、Oncogene 23巻:2367〜78頁(2004年)に記述されているように、wt及び突然変異体アズリンの細胞毒性を測定するために使用した。手短に述べると、水溶性テトラゾリウム塩、[3−(4,5ジメチルチアゾール−2−イル−2,5テトラゾリウムブロミド)]は、無傷ミトコンドリアデヒドロゲナーゼにより水不溶性ホルマザンに代謝される。その後、ホルマザンを、2−プロパノール+40mM HClを添加して1時間インキュベーションすることにより可溶化する。3×10個の細胞を、様々な濃度のアズリン、Laz、又はPa−CARD、並びに陽性対照としての5−アザ−2−デオキシシチジン(DAC)で処理した。細胞の生存率を、570nmの光学密度により分光測光法で検出されたホルマザンの形成に基づいて評価した。 Cytotoxicity assay. The MTT [3- (4,5 dimethylthiazol-2-yl-2,5 tetrazolium bromide)] assay was performed by Yamada T et al., Proc Natl Acad Sci USA 99: 14098-103 (2002) and Punj V et al., Oncogene 23: 2367-78 (2004) was used to measure the cytotoxicity of wt and mutant azurin. Briefly, the water-soluble tetrazolium salt, [3- (4,5 dimethylthiazol-2-yl-2,5 tetrazolium bromide)] is metabolized to water-insoluble formazan by intact mitochondrial dehydrogenase. The formazan is then solubilized by adding 2-propanol + 40 mM HCl and incubating for 1 hour. 3 × 10 4 cells were treated with various concentrations of azurin, Laz, or Pa-CARD, and 5-aza-2-deoxycytidine (DAC) as a positive control. Cell viability was assessed based on formazan formation detected spectrophotometrically with an optical density of 570 nm.

細胞周期分析。HL60及びK562細胞を(1ウエルにつき3×10個の細胞を24ウエルプレートに播種)、野生型アズリン、Pa−CARD、又はLaz(5及び10μM)で48時間処理した。細胞をPBSで2回洗浄し、−20℃で24時間70%メタノールを用いて固定した。固定した細胞を、PBSで2回洗浄し、20μg/mlのRNaseAを含有するPBS中50μg/mlのヨウ化プロピジウムを用いて暗所で30分間染色し、フローサイトメトリー(Becton Dickinson社製)で分析した。細胞周期の様々な期にある細胞のパーセントを、MODFIT LTソフトウェアで決定した。 Cell cycle analysis. HL60 and K562 cells (3 × 10 5 cells per well were seeded in a 24 well plate) were treated with wild type azurin, Pa-CARD, or Laz (5 and 10 μM) for 48 hours. Cells were washed twice with PBS and fixed with 70% methanol for 24 hours at -20 ° C. The fixed cells were washed twice with PBS, stained with 50 μg / ml propidium iodide in PBS containing 20 μg / ml RNase A for 30 minutes in the dark, and by flow cytometry (Becton Dickinson). analyzed. The percentage of cells in various phases of the cell cycle was determined with the MODFIT LT software.

ウエスタンブロッティング。イムノブロッティングの場合、細胞質画分及び核画分を、完全プロテアーゼ及びホスファターゼ阻害剤(Sigma社製)を用いて、製造業者のプロトコールに従って、NE−PER抽出試薬(Pierce社製)を使用して単離した。細胞溶解物のタンパク質濃度は、Bradford Bio−Radアッセイを使用して測定した。細胞溶解物タンパク質をSDS−PAGEで分離し、イムノブロッティング用のPVDF膜に移した。5%脱脂粉乳(Difco社製)を含有するTris緩衝生理食塩水(0.15M NaCl、0.05M Tris−HCl[pH8.0]、0.05%Tween20)中で、膜をブロッキングし、一次抗体(TBST、5%脱脂粉乳での推奨希釈)と共に、4℃で終夜穏やかに撹拌しながらインキュベートした。TBSTで3回、各回5分間洗浄した後、Zymed Laboratories社(サンフランシスコ、カリフォルニア州)から購入した西洋ワサビペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ウサギ又はウサギ抗マウス抗体(TBST、5%脱脂粉乳中1:3000)で、膜を1時間室温で探索した。追加的洗浄ステップの後、膜を化学発光基質と共に室温で1分間インキュベートした。各抗体インキュベーション間で未結合抗体を除去するために、製造業者のプロトコールに従ってRestoreウエスタンブロットストリップ緩衝液(Pierce社製)中で膜をインキュベートし、再び探索した。抗Bアクチンは、Sigma社製だった。AKT、Weel、及び抗ホスホ−AKT−S473抗体は、Cell Signaling Technology社製(ベヴァリー、マサチューセッツ州)だった。二次抗体、西洋ワサビペルオキシダーゼ標識ヤギ抗ウサギ及びウサギ抗マウスは、Zymed Laboratories社製(サンフランシスコ、カリフォルニア州)だった。   Western blotting. In the case of immunoblotting, the cytoplasmic fraction and the nuclear fraction are isolated using NE-PER extraction reagent (Pierce) using complete protease and phosphatase inhibitor (Sigma) according to the manufacturer's protocol. Released. The protein concentration of the cell lysate was measured using the Bradford Bio-Rad assay. Cell lysate proteins were separated by SDS-PAGE and transferred to a PVDF membrane for immunoblotting. Block the membrane in Tris buffered saline (0.15 M NaCl, 0.05 M Tris-HCl [pH 8.0], 0.05% Tween 20) containing 5% nonfat dry milk (Difco) Incubated with antibody (TBST, recommended dilution in 5% nonfat dry milk) at 4 ° C overnight with gentle agitation. After washing 3 times with TBST for 5 minutes each time, with horseradish peroxidase-labeled goat anti-rabbit or rabbit anti-mouse antibody (TBST, 1: 3000 in 5% nonfat dry milk) purchased from Zymed Laboratories (San Francisco, Calif.) The membrane was probed for 1 hour at room temperature. After an additional washing step, the membrane was incubated with chemiluminescent substrate for 1 minute at room temperature. To remove unbound antibody between each antibody incubation, the membrane was incubated in Restore Western blot strip buffer (Pierce) according to the manufacturer's protocol and probed again. Anti-B actin was from Sigma. AKT, Weel, and anti-phospho-AKT-S473 antibodies were from Cell Signaling Technology (Beverly, Mass.). Secondary antibodies, horseradish peroxidase labeled goat anti-rabbit and rabbit anti-mouse were from Zymed Laboratories (San Francisco, CA).

共焦点顕微鏡。アズリンタンパク質及びLazタンパク質を、蛍光性化学物質AlexaFluor568(Molecular Probes社製)と結合させ、HL60、K562、又は正常末梢血単核細胞と共に1時間インキュベートした。細胞への蛍光化学標識ペプチド又はタンパク質の進入は、Yamada Tら、Cell Microbiol.7巻:1418〜31頁(2005年)に記述されているように、共焦点顕微鏡(LC510型、Carl Zeiss社製)で観察した。   Confocal microscope. Azurin and Laz proteins were conjugated with the fluorescent chemical AlexaFluor 568 (Molecular Probes) and incubated with HL60, K562, or normal peripheral blood mononuclear cells for 1 hour. The entry of fluorescent chemically labeled peptides or proteins into cells is described in Yamada T et al., Cell Microbiol. 7: 1418-31 (2005), observed with a confocal microscope (LC510, manufactured by Carl Zeiss).

実施例9.白血病細胞に対するアズリン及びLazの効果
細菌タンパク質Laz及びアズリンを、それらが細胞毒性を誘導し、それにより2つの白血病細胞系、AML細胞系であるHL60、及びCML細胞系であるK562の生存率を低減する能力について調査した。細胞系HL60及びK562の生存率は、10μMのLaz又はアズリンで処理した24時間、48時間、72時間後に、MTTを代謝的に還元して紫色のホルマザン産物にするそれらの能力により測定した(図1A及びB)。10μMのタンパク質には、非常に細胞毒性であることが判明し、90%を超えて細胞生存率を低減させた。Lazは、アズリン部分を有するナイセリアタンパク質であり、P.エルギノーサアズリンと実質的な配列同一性を有するが、H8エピトープと呼ばれる追加的な39アミノ酸のペプチドを有する。
Example 9 Effects of azurin and Laz on leukemia cells The bacterial proteins Laz and azurin induce cytotoxicity, thereby reducing the viability of two leukemia cell lines, the AML cell line HL60 and the CML cell line K562. We investigated the ability to do. Viability of the cell lines HL60 and K562 was measured by their ability to metabolically reduce MTT to a purple formazan product after 24, 48 and 72 hours of treatment with 10 μM Laz or azurin (FIG. 1A and B). 10 μM protein was found to be very cytotoxic and reduced cell viability by more than 90%. Laz is a Neisseria protein having an azurin moiety. Has substantial sequence identity with Erginosaazurin, but has an additional 39 amino acid peptide called the H8 epitope.

このH8エピトープが、アズリンの抗癌活性を調節するかどうかを決定するために、H.8エピトープをP.エルギノーサアズリンのN末端及びC末端にクローニングして、H8アズリン(H8−Azu)及びAzu−H8を得た。Hong CSら、Cell Cycle 5巻:1633〜41頁(2006年)。これら2つのLaz様タンパク質も、白血病細胞系に対して試験した。より低い有効量を決定するために、K562細胞を、3.75nM以上の終濃度の様々な濃度のタンパク質で処理し、HL60細胞を、1〜10μMの終濃度で処理した。細菌タンパク質は全て、2つの白血病細胞系に対して用量依存的な細胞毒性効果を示した。著しい細胞生存率の低減は、ナノモル(nM)のタンパク質濃度でさえ観察され、生存率のピークは、5μMのタンパク質で低減された(図8C及びD)。この細胞毒性効果は、処理の24時間後で明らかであり、全てのタンパク質は、HL60細胞及びK562細胞の両方で細胞毒性効果を発揮した(図8A及びB)。   To determine whether this H8 epitope modulates the anticancer activity of azurin, H. et al. The 8 epitope Cloning at the N-terminus and C-terminus of Erginosaazurin yielded H8 azurin (H8-Azu) and Azu-H8. Hong CS et al., Cell Cycle 5: 1633-41 (2006). These two Laz-like proteins were also tested against leukemia cell lines. To determine a lower effective dose, K562 cells were treated with various concentrations of protein at a final concentration of 3.75 nM or higher, and HL60 cells were treated with a final concentration of 1-10 μM. All bacterial proteins showed a dose-dependent cytotoxic effect on the two leukemia cell lines. Significant cell viability reduction was observed even at nanomolar (nM) protein concentration, and the viability peak was reduced with 5 μM protein (FIGS. 8C and D). This cytotoxic effect was evident after 24 hours of treatment and all proteins exerted a cytotoxic effect in both HL60 and K562 cells (FIGS. 8A and B).

Laz及びアズリンの細胞毒性効果を、公知の白血病薬、5−アザ−2’−デオキシシチジン(DAC)とも比較した。5−アザ−2’−デオキシシチジンは、DNA過剰メチル化によりサイレンシングされる腫瘍抑制遺伝子を再活性化させることにより作用するDNAメチル化阻害剤である。腫瘍抑制遺伝子の再活性化は、細胞周期停止及びアポトーシスに結び付く。各細菌タンパク質の生存率低減効果は、DACの効果より著しく良好だった(図8C及びD)。アズリン又はLazは、癌細胞に対して細胞毒性であり、正常細胞には細胞毒性でない。この細胞毒性は、エンドトキシン等の細胞性夾雑物によるものではなく、ペプチド自体によることも示された。   The cytotoxic effects of Laz and azurin were also compared with a known leukemia drug, 5-aza-2'-deoxycytidine (DAC). 5-Aza-2'-deoxycytidine is a DNA methylation inhibitor that acts by reactivating tumor suppressor genes that are silenced by DNA hypermethylation. Reactivation of tumor suppressor genes leads to cell cycle arrest and apoptosis. The viability reduction effect of each bacterial protein was significantly better than that of DAC (FIGS. 8C and D). Azurin or Laz is cytotoxic to cancer cells and not cytotoxic to normal cells. This cytotoxicity was shown not to be due to cellular contaminants such as endotoxin, but to the peptide itself.

Laz及びアズリンにより誘導された細胞死の考え得る機序を識別するために、明白な全体的形態変化を蛍光顕微鏡で探した。最終的に細胞死に結び付くことになるプロセスである細胞壊死、アポトーシス、及び細胞分化の識別を支援する可能性がある変化を探した。肉芽形成又は細胞肥大等の変化は、急性骨髄性及び慢性骨髄性白血病細胞の両方の場合における、考え得る分化又はネクローシス及び最終的細胞死の指標である。蛍光顕微鏡の結果は、Laz及びアズリンが、10μMの濃度で48時間インキュベーション210した後で、HL60細胞及びK562細胞の細胞分化を誘導することができることを示す(図9)。   In order to identify possible mechanisms of cell death induced by Laz and azurin, a clear global morphological change was sought with a fluorescence microscope. We looked for changes that could help identify cell necrosis, apoptosis, and cell differentiation, processes that ultimately lead to cell death. Changes such as granulation or cell hypertrophy are indicators of possible differentiation or necrosis and ultimate cell death in the case of both acute and chronic myeloid leukemia cells. Fluorescence microscopy results show that Laz and azurin can induce cell differentiation of HL60 and K562 cells after a 210-hour incubation 210 at a concentration of 10 μM (FIG. 9).

実施例10.HL60細胞及びK562細胞へのLaz及びアズリンの進入
HL60細胞及びK562細胞に進入するアズリン及びLazの能力を、共焦点顕微鏡及びAlexaFluor568結合赤色蛍光アズリン又はLazを使用して調査した。これら2つのタンパク質は、正常PBMCには進入しないと考えられたが(図10A及びB、パネル1)、Laz及びアズリンは、K562細胞(図10C及びD、パネル1)及びHL60細胞(図10E及びF、パネル1)の両方に著しく進入した。アズリンの進入は、より少ないことが示された(図10D及びF、パネル1)。1.0〜2.5μMのアズリンの細胞毒性レベル(図8C及びD)は、HL60細胞又はK562細胞へのその進入レベルに関連している可能性がある。
Example 10 Laz and azurin entry into HL60 and K562 cells The ability of azurin and Laz to enter HL60 and K562 cells was investigated using confocal microscopy and AlexaFluor 568-conjugated red fluorescent azurin or Laz. These two proteins were thought not to enter normal PBMC (FIGS. 10A and B, panel 1), but Laz and azurin were K562 cells (FIGS. 10C and D, panel 1) and HL60 cells (FIGS. 10E and 10). F, both panel 1) entered significantly. Azurin entry was shown to be less (FIGS. 10D and F, panel 1). The cytotoxic level of azurin from 1.0 to 2.5 μM (FIGS. 8C and D) may be related to its entry level into HL60 cells or K562 cells.

H8結合アズリン、Azu−H8、及びH8−Azuの進入を調査し、特に1.0〜2.5μM等のより低い濃度では、アズリンと同様か又は多少より高いが、Lazに匹敵する細胞毒性があることが実証された(図8C及びD)。Azu−H8及びH8−Azuは両方とも、アズリンより高レベル、K562細胞へのLazの進入に匹敵するレベルの進入を示し(図10、パネル2)、白血病細胞へのアズリン又はLazの進入を可能にすることにH8エピトープが役割を果たしていることを実証した。   Investigate the entry of H8-bound azurin, Azu-H8, and H8-Azu, especially at lower concentrations such as 1.0-2.5 μM, but similar or somewhat higher than azurin, but with cytotoxicity comparable to Laz It has been demonstrated (Figures 8C and D). Both Azu-H8 and H8-Azu show higher levels of entry than azurin, comparable to the entry of Laz into K562 cells (Figure 10, panel 2), allowing entry of azurin or Laz into leukemia cells It was demonstrated that the H8 epitope plays a role.

実施例11.Lazは、Weelタンパク質レベルを増加させ、リン酸化AKTを減少させることにより、K562細胞において細胞周期停止を引き起こす
細胞周期進行に対するLaz、アズリン、及び/又は5−アザ−2−デオキシシチジン(DAC)の効果を、K562細胞のフローサイトメトリー分析を使用して評価し、K562細胞は非常に感受性であると考えられた。K562の細胞周期停止に対するLaz、アズリン、及びDACの効果を観察した(図11)。Laz、アズリン、及びDACは、G2/M期でK562細胞を停止することができる。G2/M期での細胞周期停止は、アズリン及びLazで観察されたように、アポトーシス及び細胞死の誘導に結び付くことが多い。Laz及びアズリン等のタンパク質が、白血病細胞のG2細胞周期調節因子のレベル及び/又は活性に影響を及ぼすことができるというのは考え得ることである。
Example 11 Laz causes cell cycle arrest in K562 cells by increasing Weel protein levels and decreasing phosphorylated AKT of Laz, azurin, and / or 5-aza-2-deoxycytidine (DAC) on cell cycle progression The effect was assessed using flow cytometric analysis of K562 cells, and K562 cells were considered very sensitive. The effects of Laz, azurin, and DAC on K562 cell cycle arrest were observed (FIG. 11). Laz, azurin, and DAC can arrest K562 cells in the G2 / M phase. Cell cycle arrest at the G2 / M phase is often associated with induction of apoptosis and cell death, as observed with azurin and Laz. It is conceivable that proteins such as Laz and azurin can affect the level and / or activity of G2 cell cycle regulators of leukemia cells.

Weel及びリン酸化AKTを含む、G2期進行停止を媒介する細胞周期調節因子に対するLazの効果を分析した。Weelタンパク質は、G2/M期での細胞周期停止のメディエーターであることが知られている。多くのウイルスタンパク質が、in vivoで、Weelと相互作用しWeel活性に影響を及ぼすことにより、細胞周期をG2期で停止させることができることが示されている。10μM LazによるK562細胞の処理は、Weelがそこでその効果を発揮することが知られている細胞質及び核の両方で、Weelタンパク質レベルの増加に結び付いた(図12)。K562細胞とは対照的に、HL60細胞は、Weelタンパク質のレベルが著しく低減されたことを示した。セリン473でのAKTリン酸化の阻害、及び従ってAKT活性は、G2/M細胞周期停止にも関連している。Laz処理は、リン酸化AKTセリン473レベルの減少により明らかなように、HL60細胞におけるAKT活性の著しい減少にも結び付いた(図12)。興味深いことには、AKT−P−Ser473レベルの減少は、K562細胞よりHL60細胞でより顕著であり、Lazによる核Weelタンパク質レベルの変化は、K562細胞でより顕著だった。   The effects of Laz on cell cycle regulators that mediate G2 phase arrest, including Weel and phosphorylated AKT, were analyzed. The Weel protein is known to be a mediator of cell cycle arrest in the G2 / M phase. Many viral proteins have been shown to be able to arrest the cell cycle in the G2 phase by interacting with and affecting Weel activity in vivo. Treatment of K562 cells with 10 μM Laz led to increased Weel protein levels in both the cytoplasm and nucleus where Weel is known to exert its effects (FIG. 12). In contrast to K562 cells, HL60 cells showed a marked reduction in Weel protein levels. Inhibition of AKT phosphorylation at serine 473, and thus AKT activity, is also associated with G2 / M cell cycle arrest. Laz treatment was also associated with a marked decrease in AKT activity in HL60 cells, as evidenced by a decrease in phosphorylated AKT serine 473 levels (FIG. 12). Interestingly, the decrease in AKT-P-Ser473 levels was more prominent in HL60 cells than in K562 cells, and the change in nuclear Weel protein levels by Laz was more prominent in K562 cells.

実施例12.Pa−CARD、抗癌性細菌タンパク質は、白血病細胞に対する活性を示す。
M.アルギニニADIは、G1/S期での増殖停止を引き起こし、アポトーシスに導くことにより、培養ヒトリンパ白血病細胞の増殖を阻害することが報告されている。Gong Hら、Leukemia 14巻:826〜9頁(2000年)。ADIは、アルギニンを枯渇させ、アルギニンをシトルリン及びアンモニアに変換することにより、その作用を発揮すると考えられている。哺乳類細胞は、シトルリンからアルギニンを再合成することができるため、アルギニンは、非必須アミノ酸である。しかしながら、肝細胞癌、メラノーマ、又は腎細胞癌等のある種の癌は、シトルリンからのアルギニン合成に重要な酵素であるアルギニノスクシネートシンテターゼをin vivoで発現せず、そのため、そのような癌細胞は、ADI作用によるアルギニン欠乏に対して感受性となることが特徴である。
Example 12 Pa-CARD, an anti-cancer bacterial protein, shows activity against leukemia cells.
M.M. Arginini ADI has been reported to inhibit the growth of cultured human lymphocytic leukemia cells by causing growth arrest in the G1 / S phase and leading to apoptosis. Gong H et al., Leukemia 14: 826-9 (2000). ADI is believed to exert its action by depleting arginine and converting arginine to citrulline and ammonia. Arginine is a non-essential amino acid because mammalian cells can re-synthesize arginine from citrulline. However, certain cancers such as hepatocellular carcinoma, melanoma, or renal cell carcinoma do not express argininosuccinate synthetase, an enzyme important for arginine synthesis from citrulline, in vivo, and as such The cells are characterized by sensitivity to arginine deficiency due to ADI action.

M.アルギニニADIの興味深い特徴は、哺乳類CARDタンパク質に対する、そのN末端部分の識別可能な構造的類似性である。真核生物、主に哺乳類のCARDタンパク質は、タンパク質間相互作用モチーフであるカスパーゼ動員ドメインと呼ばれるドメインを保有する。CARD保有タンパク質にCARDドメインが存在することは、CARD間相互作用により複合体の形成を可能にし、NF−kβにより媒介される細胞シグナル伝達又は細胞死に結び付くプロセスの活性化/阻害に結び付く。カスパーゼ等のCARD保有タンパク質は、アポトーシスの誘導に関与するだけでなく、炎症性サイトカイン産生にも関与する。従って、カスパーゼ1等のカスパーゼは、IL−1B等のサイトカインのタンパク質分解プロセシングに関与し、それが活性化形態で細胞から放出されることを可能にする。IL−1Bは、血管新生を促進し、多くの腫瘍で過剰産生されるため、カスパーゼ1等のCARD保有タンパク質は、抗癌剤としての阻害剤開発の主要な標的であるとみなされる。   M.M. An interesting feature of Arginini ADI is the identifiable structural similarity of its N-terminal portion to the mammalian CARD protein. Eukaryotic, mainly mammalian, CARD proteins possess a domain called the caspase recruitment domain that is a protein-protein interaction motif. The presence of the CARD domain in the CARD-bearing protein allows for the formation of complexes through CARD interactions, leading to activation / inhibition of processes that lead to cell signaling or cell death mediated by NF-kβ. CARD-carrying proteins such as caspases are not only involved in the induction of apoptosis, but are also involved in the production of inflammatory cytokines. Thus, caspases such as caspase 1 are involved in proteolytic processing of cytokines such as IL-1B, allowing it to be released from cells in an activated form. Since IL-1B promotes angiogenesis and is overproduced in many tumors, CARD-bearing proteins such as caspase 1 are considered major targets for the development of inhibitors as anticancer agents.

それぞれMa−ADI及びPa−ADIと呼ばれるM.アルギニニ及びP.エルギノーサに由来するADIの遺伝子配列及び結晶構造は公知であり、約27%の配列同一性を示し、N−末端に共通CARDモチーフが存在する(図13A)。ADIは、ジメチルアルギニンジメチルアミノヒドロラーゼ(DDAH)及びアルギニン:グリシンアミジノトランスフェラーゼ(AGAT)等の他のファミリーメンバーに類似した、グアニジウム炭素原子での求核置換反応を触媒する能力を有するグアニジン修飾酵素(GME)スーパーファミリーのメンバーである。しかしながら、GMEスーパーファミリーメンバーの構造特徴をアラインメントすることにより、CARDモチーフはADIにのみ存在し、他のメンバーには存在しないことが示され(図13A)、ADIによるCARDドメインの動員を示し、それに結合する抗癌剤としてのその潜在的役割を示唆する。   M.M. called Ma-ADI and Pa-ADI, respectively. Arginini and P.I. The gene sequence and crystal structure of ADI from Aeruginosa are known, exhibit about 27% sequence identity, and have a common CARD motif at the N-terminus (FIG. 13A). ADI is a guanidine modifying enzyme (GME) that has the ability to catalyze nucleophilic substitution reactions at guanidinium carbon atoms, similar to other family members such as dimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH) and arginine: glycine amidinotransferase (AGAT). ) Super family member. However, by aligning the structural features of GME superfamily members, it was shown that the CARD motif is present only in ADI and not in other members (FIG. 13A), indicating mobilization of the CARD domain by ADI, Suggests its potential role as a binding anticancer agent.

CARD(アミノ酸75〜225)の構造的特徴を有するP.エルギノーサADI由来の領域を、プラスミドpET−SUMOに由来するSUMO部分と共にインフレームでクローニングして、SUMO−CARD融合タンパク質を得た。この融合タンパク質を、Ni−NTAカラムを使用して精製し、CARDポリペプチドを、均質な17kDaタンパク質として単離した(図13B)。その後、P.エルギノーサADIのN末端CARDドメイン、並びにP.エルギノーサに由来するADI(Pa−ADI、46kDa、図13B)に由来するため、Pa−CARDと呼ばれるこのタンパク質の活性を、固形腫瘍細胞系、線維肉腫HT−1080、乳癌MCF−7、及び白血病細胞系HL−60を使用して決定した。   P. CARD having the structural characteristics of CARD (amino acids 75-225). The region from Aeruginosa ADI was cloned in-frame with the SUMO portion derived from the plasmid pET-SUMO to obtain a SUMO-CARD fusion protein. The fusion protein was purified using a Ni-NTA column and the CARD polypeptide was isolated as a homogeneous 17 kDa protein (FIG. 13B). Thereafter, P.I. The N-terminal CARD domain of Aeruginosa ADI; Because it is derived from ADI derived from Aeruginosa (Pa-ADI, 46 kDa, FIG. 13B), the activity of this protein, called Pa-CARD, was reduced to solid tumor cell lines, fibrosarcoma HT-1080, breast cancer MCF-7, and leukemia cells. Determined using system HL-60.

Pa−CARDは、HT−1080、MCF−7、及び白血病HL60、並びに他の癌に対する著しい細胞毒性活性を示したが(図13C)、正常線維芽細胞及びMCF−10A等の正常乳腺細胞に対する細胞毒性活性はより低かった(データ非表示)。M.アルギニニADIは、細胞周期停止を誘導することによりヒト白血病細胞増殖を阻害することが報告されているため、Pa−CARDが癌細胞の細胞周期停止を誘導する能力も測定した。Laz及びアズリンについて以前に報告したように(図11)、Pa−CARDは、細胞周期の著しい停止を示した(データ非表示)。Lazと同様に、Pa−CARDは、K562細胞の核画分のWeelタンパク質レベルを増強したが、HL60細胞ではそのような活性を示さなかった(図12)。しかしながら、HL60細胞の核画分、並びにK562及びHL60細胞の細胞質画分では、AKT−P−S473レベルは、Pa−CARDにより著しく低減され(図12)、Pa−CARDによるHL60細胞の細胞周期停止の主要機序は、AKTの473位セリンのリン酸化の低減により媒介される可能性があり、その一方でK562細胞では、そのような効果は、細胞質AKTの473位セリンのリン酸化もある程度は影響されるが、核Weelタンパク質レベルの増強により主に媒介されることを示唆した。Lazは、そのような効果(K562での核Weelの増強、及びHL60細胞での細胞質AKT−S473枯渇)を媒介する際にPa−CARDを模倣し、共通の作用機序を示唆する。   Pa-CARD showed marked cytotoxic activity against HT-1080, MCF-7, and leukemia HL60, and other cancers (FIG. 13C), but cells against normal breast cells such as normal fibroblasts and MCF-10A Toxic activity was lower (data not shown). M.M. Since Arginini ADI has been reported to inhibit human leukemia cell proliferation by inducing cell cycle arrest, the ability of Pa-CARD to induce cell cycle arrest of cancer cells was also measured. As previously reported for Laz and azurin (Figure 11), Pa-CARD showed a marked arrest of the cell cycle (data not shown). Similar to Laz, Pa-CARD enhanced Weel protein levels in the nuclear fraction of K562 cells, but did not show such activity in HL60 cells (FIG. 12). However, in the nuclear fraction of HL60 cells, and the cytoplasmic fraction of K562 and HL60 cells, AKT-P-S473 levels are significantly reduced by Pa-CARD (FIG. 12), and cell cycle arrest of HL60 cells by Pa-CARD. May be mediated by reduced phosphorylation of serine at position 473 of AKT, whereas in K562 cells such an effect is also to some extent phosphorylation of serine at position 473 of cytosolic AKT. Affected but suggested that it is mainly mediated by enhancement of nuclear Weel protein levels. Laz mimics Pa-CARD in mediating such effects (enhancement of nuclear Weel at K562 and cytoplasmic AKT-S473 depletion in HL60 cells), suggesting a common mechanism of action.

実施例13.卵巣癌研究用の物質及び方法
化学薬品、試薬、及び細胞培養:MTT(3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル)−2,5−ジフェニルテトラゾリウムブロミド)及びヨウ化プロピジウムは、Sigma社から購入した。予め染色されたゲルは、Biorad社から得た。pET SUMOキット及びSUMOプロテアーゼは、Invitrogen社から購入した。ヒト癌及び正常細胞系SK−OV3、HOSE6−3、MCF−7、及びHT1080細胞は全て、イリノイ大学シカゴ校(UIC)外科腫瘍学科、シカゴの保存培養コレクションに由来する。細胞を、2mM L−グルタミン、0.1mM MEM必須アミノ酸を含有するイーグル塩を有し、10%加熱不活性化ウシ胎仔血清、100単位/mlペニシリン、及び100μg/mlストレプトマイシンで補完されたMEM中で培養した。細胞は全て、5%CO、37℃で増殖した。
Example 13 Substances and Methods for Ovarian Cancer Research Chemicals, Reagents, and Cell Culture: MTT (3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl) -2,5-diphenyltetrazolium bromide) and propidium iodide are from Sigma Purchased from. Pre-stained gels were obtained from Biorad. The pET SUMO kit and SUMO protease were purchased from Invitrogen. Human cancer and normal cell lines SK-OV3, HOSE6-3, MCF-7, and HT1080 cells are all derived from the University of Illinois Chicago (UIC) Department of Surgical Oncology, Chicago's Conservative Culture Collection. Cells in MEM with eagle salt containing 2 mM L-glutamine, 0.1 mM MEM essential amino acids supplemented with 10% heat inactivated fetal bovine serum, 100 units / ml penicillin, and 100 μg / ml streptomycin In culture. All cells were grown at 37 ° C. with 5% CO 2 .

タンパク質のクローニング、発現、及び精製:本明細書の実施例8に記載のように実施した。   Protein cloning, expression, and purification: were performed as described in Example 8 herein.

MTT−細胞毒性アッセイ:3−(4,5−ジメチルチアゾール−2−イル−2,5−ジフェニル)テトラゾリウムブロミド(MTT)アッセイを、実施例8に記載のように実施して、癌細胞に対する細胞毒性を決定した。   MTT-cytotoxicity assay: A 3- (4,5-dimethylthiazol-2-yl-2,5-diphenyl) tetrazolium bromide (MTT) assay is performed as described in Example 8 to produce cells against cancer cells. Toxicity was determined.

カスパーゼ−3/7活性アッセイ:試験は、Yamada,T.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、2002年、99巻、14098〜14103頁に記載のように、カスパーゼ−Glo3/7(Promega社製)試薬を使用して、96ウエルプレートで実施した。   Caspase-3 / 7 activity assay: The test was performed by Yamada, T .; Et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2002, 99, 14098-14103, using a caspase-Glo3 / 7 (Promega) reagent in a 96-well plate.

フローサイトメトリーによる細胞周期停止:SKOV3細胞を、1ウエル当たり10個の細胞の1ウエル当たり2mlの容積で6ウエルプレートに播種した。細胞ペレット(>1×10個の細胞)を回収し、1mLの70%エタノールで60分間4℃にて固定し、1mLのPBSで洗浄し、0.5mgのRNAseA(Sigma社製)を含有する400□LのPBSに再懸濁した。穏やかに混合した後、100μL等量のヨウ化プロピジウム(1g/L PBS)(Sigma社製)を添加した。細胞を、暗所で15分間室温にてインキュベートし、その後フローサイトメトリー分析するために、4℃にて暗所で保管した。各試料について、少なくとも1×10個の細胞を、Becton−Dickinson社製FACS Caliburフローサイトメーターを使用して、DNA含有量を分析した。サブG1、G1、S、及びG2−M期にある細胞の分布を、Multi Cycle AVソフトウェアを使用して決定した。 Cell cycle arrest by flow cytometry: SKOV3 cells were seeded in 6-well plates at a volume of 2 ml per well with 10 6 cells per well. Cell pellet (> 1 × 10 6 cells) was recovered, fixed with 1 mL of 70% ethanol for 60 minutes at 4 ° C., washed with 1 mL of PBS, and containing 0.5 mg of RNAse A (Sigma) Resuspend in 400 □ L PBS. After gently mixing, 100 μL equivalent of propidium iodide (1 g / L PBS) (manufactured by Sigma) was added. Cells were incubated in the dark for 15 minutes at room temperature and then stored in the dark at 4 ° C. for flow cytometric analysis. For each sample, at least 1 × 10 4 cells were analyzed for DNA content using a Becton-Dickinson FACS Calibur flow cytometer. The distribution of cells in sub-G1, G1, S, and G2-M phases was determined using Multi Cycle AV software.

TLR経路及びNF−kBシグナル伝達遺伝子のマイクロアレイ:SKOV3細胞(1ウエル当たり2mlの容積で1ウエル当たり100,000個の細胞)を、6ウエルプレートに播種した。タンパク質により処理した後、細胞を溶解緩衝液で回収した。トール様受容体遺伝子及びNF−kBシグナル伝達遺伝子用のマイクロアレイにするために、試料をSuperarray Biosciences社に送付した。   Microarray of TLR pathway and NF-kB signaling genes: SKOV3 cells (100,000 cells per well in a volume of 2 ml per well) were seeded in 6-well plates. After treatment with protein, cells were harvested with lysis buffer. Samples were sent to Superarray Biosciences for microarray for toll-like receptor genes and NF-kB signaling genes.

TUNELアッセイ:この技術は、Yamada,T.ら、Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.、2002年、99巻、14098〜14103頁に記載されているように、末端デオキシヌクレオチドトランスフェラーゼを使用して、DNA断片の3’末端にフルオレセイン−dUTPを酵素的に組み込むことにより、断片化DNAを含有する核を特定する。   TUNEL assay: This technique is described in Yamada, T .; Et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. , 2002, 99, 14098-14103, by using a terminal deoxynucleotide transferase to enzymatically incorporate fluorescein-dUTP at the 3 ′ end of the DNA fragment, Identify the contained nuclei.

実施例14.ADIは推定CARD様ドメインを有する
二次構造比較は、Pa−ADIとMa−ADIとの間に27%の配列同一性があることを示した。MolMolプログラム及びVASTアルゴリズムを使用して、構造アラインメントすることにより、Pa−ADI及びMa−ADIの推定CARD様ドメイン及び触媒ドメインの両方の存在が明らかに示されている(図14A及びB)。Pa−ADI及びMa−ADIは両方とも、ジメチルアルギニンジメチルアミノヒドロラーゼ(DDAH)及びアルギニン:グリシンアミジノトランスフェラーゼ(AGAT)タンパク質がそのメンバーであるグアニジン修飾酵素スーパーファミリーの全てのタンパク質に存在する特徴的な5つのββαβサブユニットを有する(図14B)。しかしながら、DDAH及びAGATとは異なり、Pa−ADI及びMa−ADIは両方とも、第1と第2のββαβサブドメインとの間に正確に挿入され、典型的な「Clip−on−fan」部分を生じさせる特有な85残基の5アルファヘリックス束ドメインを有する(図14B及び14C)。哺乳類CARD含有タンパク質に対して構造類似性を示すのは、この領域である。CARD様ドメインは、Pa−ADI及びMa−ADIにのみ存在するが、他のメンバーには存在しないため(図14B)、ファミリーの他のメンバーによっては動員されないが、ADIによるCARDドメインの動員が、ADIにその特有な抗癌性特性を与えている可能性が高い。
Example 14 ADI has a putative CARD-like domain Secondary structure comparison showed that there was 27% sequence identity between Pa-ADI and Ma-ADI. Structural alignment using the MolMol program and the VAST algorithm clearly demonstrates the presence of both the putative CARD-like and catalytic domains of Pa-ADI and Ma-ADI (FIGS. 14A and B). Both Pa-ADI and Ma-ADI are characteristic 5 found in all proteins of the guanidine-modifying enzyme superfamily of which dimethylarginine dimethylaminohydrolase (DDAH) and arginine: glycine amidinotransferase (AGAT) proteins are members. It has two ββαβ subunits (FIG. 14B). However, unlike DDAH and AGAT, both Pa-ADI and Ma-ADI are correctly inserted between the first and second ββαβ subdomains and contain a typical “Clip-on-fan” portion. It has a unique 85-residue 5-alpha helix bundle domain that results (FIGS. 14B and 14C). It is this region that shows structural similarity to mammalian CARD containing proteins. Since CARD-like domains are present only in Pa-ADI and Ma-ADI, but not in other members (FIG. 14B), mobilization of CARD domains by ADI is not mobilized by other members of the family. It is likely that ADI has been given its unique anti-cancer properties.

実施例15.Pa−CARDは抗癌性活性を示す
CARD含有哺乳類タンパク質は、ヘリカーゼ、キナーゼ、及びカスパーゼ活性等の多様な機能を有する。CARDドメイン自体は、CARD間相互作用により、より大きなタンパク質複合体の形成を媒介することに以外には、いかなる他の活性も知られていない。細菌が、その生存及び増殖の供給源として身体内部で同じ栄養素を癌細胞と競争すると仮定すると、細菌が哺乳類供給源からCARDドメインを獲得して、癌増殖を妨害すると推定することは可能である。この仮説を試験するために、Pa−ADI由来の疎水性ポケットを有する推定CARDドメイン(アミノ酸75〜225)をクローニング及び精製し、抗癌剤としてのその機能並びにあらゆる考え得るADI様活性を調査した。アミノ酸75〜225を包含するPa−ADI並びに全長ADIタンパク質の遺伝子配列を、実施例8に記載されているように、プラスミドpET−SUMO(Invitrogen社製)由来のSUMO部分と共にインフレームでクローニングして、SUMOCARD融合体及びSUMO−ADIタンパク質を得た。これら組換えタンパク質を、Ni−NTAカラムを使用して単一ステップで精製し、その後SUMOプロテアーゼで切断した。これら2つの細菌タンパク質の均質性及びSDS−PAGE泳動パターンは、図15Aに示されている。予想した通り、精製Pa−ADIは、Mw46kDaの単一バンドとして泳動したが、Pa−CARDは、17kDaタンパク質として泳動した。
Example 15. Pa-CARD exhibits anticancer activity CARD-containing mammalian protein has various functions such as helicase, kinase, and caspase activity. The CARD domain itself is not known for any other activity other than mediating the formation of larger protein complexes through CARD interactions. Assuming that bacteria compete with cancer cells for the same nutrients inside the body as a source of their survival and growth, it is possible to assume that the bacteria acquire a CARD domain from a mammalian source and interfere with cancer growth. . To test this hypothesis, a putative CARD domain (amino acids 75-225) with a hydrophobic pocket derived from Pa-ADI was cloned and purified to investigate its function as an anticancer agent and any possible ADI-like activity. The gene sequence of Pa-ADI including amino acids 75-225 and full-length ADI protein was cloned in-frame with the SUMO part derived from plasmid pET-SUMO (Invitrogen) as described in Example 8. , SUMOCARD fusion and SUMO-ADI protein were obtained. These recombinant proteins were purified in a single step using a Ni-NTA column and then cleaved with SUMO protease. The homogeneity and SDS-PAGE migration pattern of these two bacterial proteins are shown in FIG. 15A. As expected, purified Pa-ADI migrated as a single band of Mw 46 kDa, while Pa-CARD migrated as a 17 kDa protein.

次に、これら2つのタンパク質のアルギニンデイミナーゼ活性を決定した。予想した通り、Pa−ADIは、強力な酵素活性を示したが、Pa−ADIの触媒トライアドの重要なアミノ酸Cys−406及びHis−278は、Pa−CARDでは欠失しているため、Pa−CARDは、そのような活性を示さなかった(図15B)。そのような活性の存在は、Pa−ADI又はPa−CARDでは評価されていないが、M.アルギニニADI(Ma−ADI)は、抗癌活性を有することが知られている。Pa−ADI及びPa−CARDの増殖阻害活性を、線維肉腫HT−1080、乳癌MCF−7、及び卵巣癌SKOV−3等の一連のヒト癌細胞に対して調査した(図16A)。Pa−ADI及びPa−CARDは両方とも、全ての癌細胞タイプに対して著しい阻害活性を示した。最も興味深いことには、Pa−CARDは、これら癌細胞に対してPa−ADIより高い増殖阻害活性を示した(図16A)。Pa−ADI及びPa−CARDは、卵巣癌SKOV−3細胞に対して多少より高い活性を示したため、種々の濃度のPa−CARD(図16B)及びPa−ADI(図16C)の細胞毒性を、これら細胞と共にインキュベーションした時間の関数として決定した。細胞毒性活性は24時間のインキュベーション中に明らかだったが、活性は、48時間のインキュベーション中に、より高い濃度(10〜20μM)で著しく上昇した。同様に、Pa−CARDは、Pa−ADIと比較して、濃度及び時間依存的様式でより高い細胞毒性を示した。   Next, the arginine deiminase activity of these two proteins was determined. As expected, Pa-ADI showed strong enzyme activity, but the important amino acids Cys-406 and His-278 of the catalytic triad of Pa-ADI are deleted in Pa-CARD, so Pa- CARD did not show such activity (FIG. 15B). The presence of such activity has not been evaluated with Pa-ADI or Pa-CARD. Arginini ADI (Ma-ADI) is known to have anti-cancer activity. The growth inhibitory activity of Pa-ADI and Pa-CARD was investigated against a series of human cancer cells such as fibrosarcoma HT-1080, breast cancer MCF-7, and ovarian cancer SKOV-3 (FIG. 16A). Both Pa-ADI and Pa-CARD showed significant inhibitory activity against all cancer cell types. Most interestingly, Pa-CARD showed higher growth inhibitory activity than Pa-ADI on these cancer cells (FIG. 16A). Since Pa-ADI and Pa-CARD showed somewhat higher activity against ovarian cancer SKOV-3 cells, the cytotoxicity of various concentrations of Pa-CARD (FIG. 16B) and Pa-ADI (FIG. 16C) was It was determined as a function of the incubation time with these cells. Cytotoxic activity was evident during the 24 hour incubation, but the activity increased significantly at higher concentrations (10-20 μM) during the 48 hour incubation. Similarly, Pa-CARD showed higher cytotoxicity in a concentration and time dependent manner compared to Pa-ADI.

実施例16.Pa−CARDは、正常細胞に対して阻害効果をほとんど示さない
卵巣癌SKOV−3及び正常卵巣HOSE6−3細胞の両方に対する、20μM濃度でのPa−ADI及びPa−CARDの細胞毒性を調査した。アズリンは、一連の癌に対して抗癌活性を示すが、正常細胞には進入することができず、そのような細胞に対する細胞毒性をほとんど示さないため、これら研究では、20μMのアズリンを対照として添加した。公知の抗癌剤「シスプラチン」(cis−ジアンミンジクロロ白金(II);CDDP)を、陽性対照として使用した。HOSE6−3正常卵巣及びSKOV−3卵巣癌細胞に対するこれら作用剤の細胞毒性活性は、図17Aに示されている。Pa−ADI及びPa−CARDは両方とも、SKOV−3対して著しい細胞毒性活性を示すが、正常卵巣細胞に対しては細胞毒性をほとんど示さなかった。アズリンは、同様の細胞死特性も示した。Pa−CARD及びアズリンは両方とも、正常HOSE6−3細胞に対して、一般的に使用されている薬物であるシスプラチンより低い細胞毒性を示した。更に、Pa−CARD及びシスプラチンで処理されたSKOV−3細胞は、個々に処理された場合と比較して、多少より高い細胞毒性効果を示し(図17B)、ある程度の相加効果を示す。
Example 16 Pa-CARD has little inhibitory effect on normal cells. The cytotoxicity of Pa-ADI and Pa-CARD at a concentration of 20 μM was investigated against both ovarian cancer SKOV-3 and normal ovarian HOSE6-3 cells. In these studies, 20 μM azurin was used as a control because azurin exhibits anticancer activity against a range of cancers but cannot enter normal cells and exhibits little cytotoxicity against such cells. Added. The known anticancer agent “cisplatin” (cis-diamminedichloroplatinum (II); CDDP) was used as a positive control. The cytotoxic activity of these agents against HOSE6-3 normal ovary and SKOV-3 ovarian cancer cells is shown in FIG. 17A. Both Pa-ADI and Pa-CARD showed significant cytotoxic activity against SKOV-3, but showed little cytotoxicity against normal ovarian cells. Azurin also showed similar cell death characteristics. Both Pa-CARD and azurin showed lower cytotoxicity against normal HOSE6-3 cells than cisplatin, a commonly used drug. Furthermore, SKOV-3 cells treated with Pa-CARD and cisplatin show a somewhat higher cytotoxic effect (FIG. 17B) and some degree of additive effect compared to those treated individually.

実施例17.Pa−CARDは、カスパーゼ活性化により癌細胞のアポトーシスを誘導する
Pa−CARDにより誘導される細胞死の性質を決定するため、並びにアズリン及びLaz等の他の細菌タンパク質が、カスパーゼ活性化により癌細胞のアポトーシスを誘導することが知られているため、卵巣癌SKOV−3及び正常卵巣HOSE6−3細胞の両方におけるPa−CARD、Pa−ADI、及びアズリンによるアポトーシスの誘導の程度を、in situ細胞死検出フルオレセインキット(Roche社製)を使用したTUNELアッセイにより決定した。SKOV−3又はHOSE6−3細胞をDNaseIで処理すると、本質的に全ての細胞が、緑色蛍光を発した(陽性対照、図18)。SKOV−3細胞及びHOSE6−3細胞の両方を、10μMのPa−CARD、Pa−ADI、及びアズリンで処理すると、アポトーシスは、明らかにSKOV−3細胞で選択的に増強された。また、SKOV−3細胞をPa−CARDで処理すると、Pa−ADI及びアズリンと比較して、最も高いパーセントのアポトーシスが観察された。アポトーシス細胞は、接着特性を損なう傾向があるため、アポトーシス細胞のパーセントがより高いスライドに見られる細胞はより少数である(図18)。HOSE6−3細胞は、少数の細胞が全ての条件下で緑色蛍光を示したに過ぎず(図18)、Pa−CARDは、主に癌細胞でアポトーシス性細胞死を誘導するが、正常細胞では誘導しないことを確認した。ウシ血清アルブミン(BSA)による処理又は無タンパク質処理(対照)は、視野の中に緑色蛍光を発する細胞がほとんどなく、多くが青色(非アポトーシス細胞)だったことを示し(図18、最下部行)、Pa−CARD、Pa−ADI、又はアズリンにより処理されない限り、癌又は正常細胞は、自発的にそれほどアポトーシスを起こさないことを示した。
Example 17. Pa-CARD induces apoptosis of cancer cells by caspase activation To determine the nature of cell death induced by Pa-CARD, and other bacterial proteins such as azurin and Laz are The degree of induction of apoptosis by Pa-CARD, Pa-ADI, and azurin in both ovarian cancer SKOV-3 and normal ovarian HOSE6-3 cells is measured in situ cell death. It was determined by TUNEL assay using a detection fluorescein kit (Roche). When SKOV-3 or HOSE6-3 cells were treated with DNase I, essentially all cells emitted green fluorescence (positive control, FIG. 18). When both SKOV-3 and HOSE6-3 cells were treated with 10 μM Pa-CARD, Pa-ADI, and azurin, apoptosis was clearly enhanced selectively in SKOV-3 cells. Also, when SKOV-3 cells were treated with Pa-CARD, the highest percentage of apoptosis was observed compared to Pa-ADI and azurin. Apoptotic cells tend to impair adhesion properties, so fewer cells are found on slides with a higher percentage of apoptotic cells (FIG. 18). HOSE6-3 cells only showed a green fluorescence under all conditions (Figure 18) and Pa-CARD induces apoptotic cell death mainly in cancer cells, but in normal cells Confirmed not to induce. Treatment with bovine serum albumin (BSA) or protein-free treatment (control) showed that there were few cells emitting green fluorescence in the field of view and many were blue (non-apoptotic cells) (FIG. 18, bottom row). ), Cancer or normal cells showed less spontaneous apoptosis unless treated with Pa-CARD, Pa-ADI, or azurin.

Pa−CARDが、カスパーゼ3活性化により、正常卵巣細胞ではなく卵巣癌細胞で細胞死を誘導するかどうかを決定するために、SKOV−3及びHOSE6−3細胞でのカスパーゼ3/カスパーゼ7のレベルを、Pa−ADI、Pa−CARD、シスプラチン、及びアズリンの非存在下又は存在下で測定した。カスパーゼ酵素活性を、カスパーゼ−GloTM3/7アッセイキット(Promega社製)で決定した。Pa−ADI及びPa−CARDを、2つの異なる濃度、10及び20μMで使用した。Pa−ADI及びPa−CARDは両方とも、用量依存的な様式でカスパーゼ3/7活性化を誘導したが、卵巣癌SKOV−3細胞においてのみだった。正常卵巣細胞HOSE6−3では、活性化はほとんど見られなかった(図19)。   To determine whether Pa-CARD induces cell death in ovarian cancer cells rather than normal ovarian cells by caspase 3 activation, the levels of caspase 3 / caspase 7 in SKOV-3 and HOSE6-3 cells Was measured in the absence or presence of Pa-ADI, Pa-CARD, cisplatin, and azurin. Caspase enzyme activity was determined with a caspase-Glo ™ 3/7 assay kit (Promega). Pa-ADI and Pa-CARD were used at two different concentrations, 10 and 20 μM. Both Pa-ADI and Pa-CARD induced caspase 3/7 activation in a dose-dependent manner, but only in ovarian cancer SKOV-3 cells. In normal ovary cells HOSE6-3, almost no activation was observed (FIG. 19).

実施例18.Pa−CARDは、G2/M期で細胞周期を阻害する
マイコプラズマ・アルギニニADI(Ma−ADI)は、肝細胞癌の増殖を阻害し、白血病細胞の細胞周期停止及びアポトーシスを誘導することが以前に示されている。肝癌、白血病、及び他の癌での誘導を含む、カスパーゼ活性化によるアポトーシスの誘導は、G2/M期での細胞周期停止により媒介されることが多いことが知られている。
Example 18 Pa-CARD Inhibits Cell Cycle at G2 / M Phase Mycoplasma arginini ADI (Ma-ADI) has previously been shown to inhibit hepatocellular carcinoma growth and induce cell cycle arrest and apoptosis of leukemic cells It is shown. It is known that the induction of apoptosis by caspase activation, including induction in liver cancer, leukemia, and other cancers, is often mediated by cell cycle arrest at the G2 / M phase.

Pa−ADI及びPa−CARDで処理された癌細胞、又は処理されなかった癌細胞での、G1、S、及びG2期のレベルを調査した。SKOV−3細胞を、10μM濃度で24時間Pa−ADIで処理した場合、G1期の細胞は、86.0%から69.1%に低下したが、S及びG2期の細胞は、それぞれ7.9から19.7に、及び6.1から11.2%に上昇した。しかしながら、同様の条件下でのPa−CARDによる処理は、G1期レベルの細胞を86.0から19.1%に低減させたが、細胞のS及びG2期は、それぞれ7.9から43.5%に、及び6.1から37.4%に上昇し(データ非表示)、Pa−CARDが、G2/M期で細胞周期を著しく阻害したことを明らかに示した。   G1, S, and G2 levels were examined in cancer cells treated with Pa-ADI and Pa-CARD or untreated. When SKOV-3 cells were treated with Pa-ADI at a concentration of 10 μM for 24 hours, G1 phase cells decreased from 86.0% to 69.1%, while S and G2 phase cells were 7. It rose from 9 to 19.7 and from 6.1 to 11.2%. However, treatment with Pa-CARD under similar conditions reduced the G1 phase level of cells from 86.0 to 19.1%, whereas the S and G2 phases of the cells were 7.9 to 43, respectively. It increased to 5% and from 6.1 to 37.4% (data not shown), clearly showing that Pa-CARD significantly inhibited the cell cycle at G2 / M phase.

実施例19.Pa−CARDは、NF−kBシグナル経路遺伝子の発現を調節する
SKOV−3細胞におけるPa−CARDの効果を、NF−kBシグナル経路に関与する幾つかの遺伝子の発現を測定することにより調査した。目的は、Pa−CARDタンパク質による処理後に、SKOV−3細胞の運命の決定に重大な役割を果たす可能性がある遺伝子候補を特定することだった。この研究の場合、SKOV−3細胞を、各々10μMのPa−CARD及びアズリンと共に48時間インキュベートし、対照はいかなる処理もせずにインキュベートした。全RNAを単離して、定量的リアルタイムPCRマイクロアレイを実施した。ハウスキーピング遺伝子の発現で正規化することにより、制御の倍数を計算した。対照レベルの2倍を超えた変化だけが報告されている。
Example 19. Pa-CARD regulates the expression of NF-kB signaling pathway genes The effect of Pa-CARD in SKOV-3 cells was investigated by measuring the expression of several genes involved in the NF-kB signaling pathway. The goal was to identify candidate genes that could play a critical role in determining the fate of SKOV-3 cells after treatment with Pa-CARD protein. For this study, SKOV-3 cells were incubated with 10 μM Pa-CARD and azurin, respectively, for 48 hours, and controls were incubated without any treatment. Total RNA was isolated and quantitative real-time PCR microarray was performed. Multiples of control were calculated by normalizing with the expression of the housekeeping gene. Only changes greater than twice the control level are reported.

遺伝子の発現プロファイルにおける顕著な観察は、SKOV−3細胞を、Pa−CARDで処理した場合、アズリンと比べて、トール様受容体(TLR)を含むNF−kB経路のほとんどの遺伝子が全体的に上方制御されたことだった(表3)。これは、SKOV−3細胞でのPa−CARD−哺乳類CARD相互作用によるものである。哺乳類CARD保有タンパク質は、NF−kBシグナル伝達経路を調節することが知られており、Pa−CARDとのあらゆる相互作用は、そのような遺伝子発現特性を観察されたように変更する可能性が高い。その一方で、アズリンは、NF−kB経路の調節によるのではなく、p53と受容体チロシンキナーゼとのタンパク質間相互作用により癌細胞増殖を阻害することが知られている。従って、これら2つの細菌抗癌性タンパク質は、2つの異なる作用機序を有する。   A striking observation in the gene expression profile is that when SKOV-3 cells are treated with Pa-CARD, most genes in the NF-kB pathway, including Toll-like receptor (TLR), are overall compared to azurin. It was up-regulated (Table 3). This is due to Pa-CARD-mammalian CARD interaction in SKOV-3 cells. Mammalian CARD-bearing proteins are known to modulate the NF-kB signaling pathway and any interaction with Pa-CARD is likely to alter such gene expression characteristics as observed. . On the other hand, azurin is known to inhibit cancer cell growth through protein-protein interactions between p53 and receptor tyrosine kinases, rather than through regulation of the NF-kB pathway. Thus, these two bacterial anticancer proteins have two different mechanisms of action.

SKOV−3細胞におけるPa−CARDによる遺伝子の最も著しい上方制御には、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子(GM−CSF)としても知られているコロニー刺激因子CSF2をコードする遺伝子の発現が55倍増加することが伴う。IL−12遺伝子の発現も、そのような条件下で約3倍刺激される(表3)。ウエスタンブロッティングデータ(非表示)により、そのような条件下でGM−CSFが過剰産生(約5倍)されることが確認された。そのレベルは、55倍増加よりは低かったが、それは、GM−CSFが、細胞から出て行く分泌可能なタンパク質であるためと推定される。その発現がPa−CARD処理中に上方制御される他のサイトカインは、IL−2、IL−8、IL−10、IL−1アルファ、及びIL−1ベータである(表3)。   The most marked up-regulation of genes by Pa-CARD in SKOV-3 cells is a 55-fold increase in expression of the gene encoding colony stimulating factor CSF2, also known as granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) Is accompanied. IL-12 gene expression is also stimulated approximately 3-fold under such conditions (Table 3). Western blotting data (not shown) confirmed that GM-CSF was overproduced (approximately 5 times) under such conditions. The level was lower than a 55-fold increase, presumably because GM-CSF is a secretable protein that leaves the cell. Other cytokines whose expression is upregulated during Pa-CARD treatment are IL-2, IL-8, IL-10, IL-1alpha, and IL-1beta (Table 3).

表3.リアルタイムPCRマイクロアレイを使用した、トール様受容体(TLR)及びNF−kB経路遺伝子のmRNAレベルの測定:SKOV−3細胞を、各々10μMのCARD及びアズリンと共に48時間インキュベートした。対照として、SKOV−3細胞の1つの試料を、未処理のままにしておいた。インキュベーションした後、細胞を回収し、全RNAを抽出した。試料は、リアルタイムPCRマイクロアレイ分析(Superarray Bioscience社製)を使用して分析した。結果は、ハウスキーピング遺伝子に対して正規化した。太字の数値は、未治療対照試料と比べた上方制御を示し、星印()が付いている数字は下方制御を示す。発現の減少は、マイナス記号で示されている。 Table 3. Measurement of mRNA levels of Toll-like receptor (TLR) and NF-kB pathway genes using real-time PCR microarray: SKOV-3 cells were incubated for 48 hours with 10 μM CARD and azurin, respectively. As a control, one sample of SKOV-3 cells was left untreated. After incubation, cells were harvested and total RNA was extracted. Samples were analyzed using real-time PCR microarray analysis (Superarray Bioscience). Results were normalized to housekeeping genes. Bold numbers indicate up-regulation compared to untreated control samples and numbers with an asterisk ( * ) indicate down-regulation. A decrease in expression is indicated by a minus sign.

Figure 2012518417

Figure 2012518417

Claims (47)

カスパーゼ動員(CARD)様ドメインを含む、癌細胞を死滅させることが可能な単離ペプチド。   An isolated peptide comprising a caspase mobilization (CARD) -like domain capable of killing cancer cells. 細菌に由来する、請求項1に記載の単離ペプチド。   The isolated peptide according to claim 1, which is derived from bacteria. 前記細菌が、シュードモナス・エルギノーサである、請求項2に記載の単離ペプチド。   The isolated peptide according to claim 2, wherein the bacterium is Pseudomonas aeruginosa. Pa−CARDである、請求項1に記載の単離ペプチド。   The isolated peptide according to claim 1, which is Pa-CARD. 配列番号27を含む、請求項1に記載の単離ペプチド。   2. The isolated peptide of claim 1 comprising SEQ ID NO: 27. 配列番号27からなる、請求項5に記載の単離ペプチド。   6. The isolated peptide of claim 5, consisting of SEQ ID NO: 27. 前記癌が、白血病、卵巣癌、線維肉腫、及び乳癌からなる群から選択される、請求項1に記載の単離ペプチド。   2. The isolated peptide of claim 1, wherein the cancer is selected from the group consisting of leukemia, ovarian cancer, fibrosarcoma, and breast cancer. 化学的に修飾されて、その血中半減期が延長又は最適化されている、請求項1に記載の単離ペプチド。   2. The isolated peptide of claim 1, which is chemically modified to increase or optimize its blood half-life. 前記細胞を、請求項1に記載の単離ペプチド、Laz、H8−Azu、及びAzu−H8からなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と接触させることにより癌細胞を死滅させることを含む方法。   Killing cancer cells by contacting the cells with one or more proteins selected from the group consisting of the isolated peptide of claim 1, Laz, H8-Azu, and Azu-H8. Method. 前記癌細胞が、白血病細胞、線維肉腫細胞、卵巣癌細胞、及び乳癌細胞からなる群から選択される、請求項9に記載の方法。   10. The method of claim 9, wherein the cancer cell is selected from the group consisting of leukemia cells, fibrosarcoma cells, ovarian cancer cells, and breast cancer cells. 癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤と前記細胞を接触させることも含む、請求項9に記載の単離ペプチド。   10. The isolated peptide of claim 9, which also comprises contacting the cell with one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells. 前記1つ又は複数の細胞毒性剤が、シスプラチン、Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、5’−アザ−2’−デオキシシチジン、及び三酸化ヒ素からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。   12. The one or more cytotoxic agents are selected from the group consisting of cisplatin, Gleevec®, retinoic acid, 5′-aza-2′-deoxycytidine, and arsenic trioxide. the method of. 前記1つ又は複数の細胞毒性剤が、シスプラチンである、請求項12に記載の方法。   13. The method of claim 12, wherein the one or more cytotoxic agent is cisplatin. 前記癌細胞を、前記1つ又は複数のタンパク質とほぼ同時に、前記1つ又は複数の細胞毒性剤と接触させる、請求項11に記載の方法。   12. The method of claim 11, wherein the cancer cell is contacted with the one or more cytotoxic agents at about the same time as the one or more proteins. 癌を罹患している哺乳類患者に、請求項1に記載の単離ペプチド、Laz、H8−Azu、及びAzu−H8からなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質を投与することを含む方法。   A method comprising administering to a mammalian patient suffering from cancer one or more proteins selected from the group consisting of the isolated peptide of claim 1, Laz, H8-Azu, and Azu-H8. . 前記癌が、白血病、線維肉腫、卵巣癌、及び乳癌からなる群から選択される、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, wherein the cancer is selected from the group consisting of leukemia, fibrosarcoma, ovarian cancer, and breast cancer. 前記患者に、癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤を投与することも含む、請求項15に記載の方法。   16. The method of claim 15, further comprising administering to the patient one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells. 前記1つ又は複数の細胞毒性剤が、シスプラチン、Gleevec(登録商標)、レチノイン酸、5’−アザ−2’−デオキシシチジン、及び三酸化ヒ素からなる群から選択される、請求項17に記載の方法。   18. The one or more cytotoxic agents are selected from the group consisting of cisplatin, Gleevec®, retinoic acid, 5′-aza-2′-deoxycytidine, and arsenic trioxide. the method of. 前記1つ又は複数の細胞毒性剤が、シスプラチンである、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the one or more cytotoxic agent is cisplatin. 前記1つ又は複数の細胞毒性剤が、前記1つ又は複数のタンパク質とほぼ同時に投与される、請求項17に記載の方法。   18. The method of claim 17, wherein the one or more cytotoxic agents are administered at about the same time as the one or more proteins. 前記細胞を、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドと接触させることにより白血病細胞を死滅させることを含む方法。   The cells were treated with azurin and Laz H. et al. A method comprising killing leukemia cells by contacting with a peptide comprising 8 regions. 前記白血病細胞に、前記アズリン及び前記LazのH.8領域を含むペプチドを同時に又はほぼ同時に接触させる、請求項21に記載の方法。   The leukemic cells were treated with the azurin and Laz H. 24. The method of claim 21, wherein the peptides comprising the 8 regions are contacted simultaneously or nearly simultaneously. 白血病を罹患している哺乳類患者に、アズリン及びLazのH.8領域を含むペプチドを投与することを含む方法。   In mammalian patients suffering from leukemia, azurin and Laz H. et al. Administering a peptide comprising 8 regions. 前記患者に、前記アズリン及び前記LazのH.8領域を含むペプチドを同時に又はほぼ同時に接触させる、請求項23に記載の方法。   The patient was treated with the azurin and Laz H.H. 24. The method of claim 23, wherein peptides comprising 8 regions are contacted simultaneously or nearly simultaneously. Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及び請求項1に記載の単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と白血病細胞を接触させることにより、前記白血病細胞の細胞分化を誘導することを含む方法。   Laz, azurin, H.M. 8-Azu, Azu-H. 8. A method comprising inducing cell differentiation of a leukemia cell by contacting the leukemia cell with one or more proteins selected from the group consisting of the isolated peptide of claim 8 and claim 1. Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及び請求項1に記載の単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と癌細胞を接触させることにより、前記癌細胞に選択的に進入することを含み、前記癌細胞が、白血病細胞及び卵巣癌細胞からなる群から選択される方法。   Laz, azurin, H.M. 8-Azu, Azu-H. 8 and selectively entering the cancer cell by contacting the cancer cell with one or more proteins selected from the group consisting of the isolated peptides of claim 1, Is selected from the group consisting of leukemia cells and ovarian cancer cells. Laz、アズリン、H.8−Azu、Azu−H.8、及び請求項1に記載の単離ペプチドからなる群から選択される1つ又は複数のタンパク質と癌細胞を接触させることにより、前記癌細胞の細胞周期停止を誘導することを含む方法。   Laz, azurin, H.M. 8-Azu, Azu-H. 8. A method comprising inducing cell cycle arrest of a cancer cell by contacting the cancer cell with one or more proteins selected from the group consisting of the isolated peptide of claim 8 and claim 1. 前記癌細胞が、白血病細胞、線維肉腫細胞、乳癌細胞、及び卵巣癌細胞からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the cancer cells are selected from the group consisting of leukemia cells, fibrosarcoma cells, breast cancer cells, and ovarian cancer cells. 前記タンパク質が、前記細胞のWeelタンパク質レベルを増加させる、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the protein increases Weel protein levels in the cell. 前記タンパク質が、リン酸化AKT−Ser−473の枯渇を引き起こす、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the protein causes depletion of phosphorylated AKT-Ser-473. 前記タンパク質が、前記細胞のWeelタンパク質レベルを増加させ、且つリン酸化AKT−Ser−473の枯渇を引き起こす、請求項27に記載の方法。   28. The method of claim 27, wherein the protein increases Weel protein levels in the cell and causes depletion of phosphorylated AKT-Ser-473. 癌細胞を請求項1に記載のペプチドと接触させることによるカスパーゼ3活性化により、前記癌細胞のアポトーシスを誘導することを含む方法。   A method comprising inducing apoptosis of the cancer cell by caspase 3 activation by contacting the cancer cell with the peptide of claim 1. 前記癌細胞が、卵巣癌細胞である、請求項32に記載の方法。   34. The method of claim 32, wherein the cancer cell is an ovarian cancer cell. 癌細胞を請求項1に記載のペプチドと接触させることにより、前記癌細胞のNF−kBシグナル伝達経路遺伝子の発現を調節すること含む方法。   A method comprising modulating expression of a NF-kB signaling pathway gene in the cancer cell by contacting the cancer cell with the peptide of claim 1. 前記癌細胞が、卵巣癌細胞である、請求項34に記載の方法。   35. The method of claim 34, wherein the cancer cell is an ovarian cancer cell. 請求項1に記載の単離ペプチドをコードする発現ベクター。   An expression vector encoding the isolated peptide according to claim 1. 請求項4に記載の単離ペプチドをコードする、請求項36に記載の発現ベクター。   The expression vector according to claim 36, which encodes the isolated peptide according to claim 4. 請求項1に記載の単離ペプチドを含む医薬組成物。   A pharmaceutical composition comprising the isolated peptide of claim 1. 薬学的に許容される担体を更に含む、請求項38に記載の医薬組成物。   40. The pharmaceutical composition according to claim 38, further comprising a pharmaceutically acceptable carrier. アズリン、Laz、H.8−Azu、及びAzu−H.8からなる群から選択されるタンパク質を更に含む、請求項38に記載の医薬組成物。   Azurin, Laz, H.M. 8-Azu, and Azu-H. 39. The pharmaceutical composition according to claim 38, further comprising a protein selected from the group consisting of 8. 癌細胞を死滅させることが可能な1つ又は複数の細胞毒性剤を更に含む、請求項38に記載の医薬組成物。   40. The pharmaceutical composition of claim 38, further comprising one or more cytotoxic agents capable of killing cancer cells. 前記薬学的に許容される担体が、静脈注射に適切である、請求項38に記載の医薬組成物。   39. The pharmaceutical composition according to claim 38, wherein the pharmaceutically acceptable carrier is suitable for intravenous injection. 白血病を罹患している患者に、請求項38に記載の医薬組成物を治療上有効量で投与することを含む方法。   40. A method comprising administering to a patient suffering from leukemia a therapeutically effective amount of the pharmaceutical composition of claim 38. 前記医薬組成物が、静脈内、局所的、皮下、筋肉内、経口、及び腫瘍内からなる群から選択される様式で前記患者に投与される、請求項43に記載の方法。   44. The method of claim 43, wherein the pharmaceutical composition is administered to the patient in a manner selected from the group consisting of intravenous, topical, subcutaneous, intramuscular, oral, and intratumoral. 請求項38に記載の医薬組成物を含むキット。   A kit comprising the pharmaceutical composition according to claim 38. 請求項1に記載の単離ペプチドをコードする核酸分子。   A nucleic acid molecule encoding the isolated peptide of claim 1. 請求項4に記載の単離ペプチドをコードする核酸分子。
A nucleic acid molecule encoding the isolated peptide of claim 4.
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