JP2020048524A - Method for producing antibody with modified carbohydrate chain - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、糖鎖加水分解酵素と糖鎖転移酵素を利用した、アスパラギン結合型糖鎖が改変された抗体の簡便な製造方法に関する。 The present invention relates to a simple method for producing an antibody having a modified asparagine-linked sugar chain, using a sugar chain hydrolase and a sugar chain transferase.
抗体医薬品は特定の抗原への結合とそれに続く免疫機構を介した異物の除去という抗体の性質を利用したバイオ医薬品であり、副作用の少ない効果的な治療薬として注目されている。抗体はそのH鎖のFc領域に2個のアスパラギン結合型糖鎖が結合しており、抗体医薬品の活性や体内動態に強く影響することが知られている。例えば、非特許文献1にはアスパラギン結合型糖鎖の1種である複合型糖鎖の還元末端側のN−アセチルグルコサミン残基に結合したフコース残基の除去および複合型糖鎖に結合したバイセクティングGlcNAcの結合量の増加により抗体依存性細胞障害活性(ADCC活性)が増強されることが開示されている。また、非特許文献2には、非還元末端のガラクトース結合量が多いほど補体依存性細胞障害活性が増強されることが開示されている。このように抗体医薬品に結合したアスパラギン結合型糖鎖は抗体医薬品の活性に多大な影響を与えることから、アスパラギン結合型糖鎖の構造を改変若しくは制御した高活性型抗体医薬品の開発研究が進められている。
Antibody drugs are biopharmaceuticals that utilize the properties of antibodies to bind to a specific antigen and subsequently remove foreign substances via the immune system, and are attracting attention as effective therapeutic drugs with few side effects. Antibodies are known to have two asparagine-linked sugar chains bound to the Fc region of their H chains, which strongly affects the activity and pharmacokinetics of the antibody drug. For example, Non-Patent
抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖を改変若しくは制御する方法としては、例えば、チャイニーズハムスター卵巣細胞(CHO細胞)などの抗体産生細胞のアスパラギン結合型糖鎖の生合成系遺伝子を改変する方法と、糖鎖ドナーおよび糖鎖転移酵素を用いて、所望のアスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体を調製する方法が公知である。これらのうち、糖鎖生合成系遺伝子を改変する方法としては、例えば、非特許文献3にはN−アセチルグルコサミン転移酵素IIIを共発現させることにより、ADCC活性が増強されるバイセクティングGlcNAcの付加された抗体の割合を高める方法が開示されている。また、非特許文献4にはFUT8などのα−フコシルトランスフェラーゼをノックアウトすることで、ADCC活性が低下するコアフコースが除去された抗体の割合を高める方法が開示されている。しかしながら、これらの方法ではアスパラギン結合型糖鎖が結合した糖タンパク質の生合成経路が複雑であるため、例えば、均一なアスパラギン結合型糖鎖構造を有する抗体など、抗体のアスパラギン結合型糖鎖構造を完全に制御した抗体を調製することは困難であるのが現状である。
As a method of modifying or controlling the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody, for example, a method of modifying a biosynthesis gene of an asparagine-linked sugar chain of an antibody-producing cell such as a Chinese hamster ovary cell (CHO cell), There is known a method for preparing an antibody to which a desired asparagine-linked sugar chain is bound using a sugar chain donor and a sugar chain transferase. Among these, as a method for modifying a sugar chain biosynthesis gene, for example, Non-Patent
一方、糖鎖ドナーおよび糖鎖転移酵素を用いて所望の糖鎖が結合した抗体を調製する方法として、例えば、特許文献1および非特許文献5から7には、抗体のアスパラギン結合型糖鎖を加水分解する酵素であるエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼでアスパラギン結合型糖鎖を切断した抗体に、糖鎖ドナーである糖鎖オキサゾリン誘導体と糖鎖転移酵素である改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼSを用い、糖鎖が切断された抗体に所望の糖鎖を転移させる方法が開示されている。これらの方法では、例えば、均一な構造を持つ糖鎖などの所望の糖鎖ドナーを用いることで、均一な糖鎖構造を有する抗体を調製することが可能である。
On the other hand, as a method for preparing an antibody to which a desired sugar chain is bound using a sugar chain donor and a sugar chain transferase, for example,
糖鎖ドナーとして糖鎖オキサゾリン誘導体を用いる場合、改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼSによる糖鎖転移反応が高効率に起こる利点がある一方、非特許文献8に記載されているように、糖鎖オキサゾリン誘導体は4℃の低温であっても中性およびpH7.0以下の溶液状態では非常に不安定であることから、糖鎖オキサゾリン誘導体を精製する場合には、その収率が低くなることが課題である。従って、不安定な糖鎖オキサゾリン誘導体を糖鎖ドナーとして用い、高効率に糖鎖を抗体に転移させる方法が求め
られている。特許文献2には、糖鎖に脱水縮合剤であるハロホルムアミジニウム誘導体で処理することを特徴とする糖鎖オキサゾリン誘導体の製造方法が開示されており、「生成物は反応液のまま、あるいは粗製物として次の反応、すなわち、糖鎖受容体への糖転移反応に用いることもできるが、クロマトグラフィー、結晶化、再結晶等により、単離精製することができる」との記載がある。しかしながら、当該特許文献において、糖鎖オキサゾリン誘導体を精製することなく糖鎖受容体への糖転移反応に用いた実施例はない。また、特許文献1および非特許文献5から7も含めて、糖鎖オキサゾリン誘導体を精製することなく糖鎖ドナーとして用い、アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体に糖鎖を転移させた報告例はこれまでにない。
When a sugar chain oxazoline derivative is used as a sugar chain donor, there is an advantage that a sugar chain transfer reaction by a modified endo-β-N-acetylglucosaminidase S occurs with high efficiency, but as described in Non-Patent Document 8, Even when the sugar chain oxazoline derivative is at a low temperature of 4 ° C., it is very unstable in a neutral state and in a solution state of pH 7.0 or less. Therefore, when the sugar chain oxazoline derivative is purified, the yield is low. That is the challenge. Therefore, there is a need for a method for efficiently transferring a sugar chain to an antibody using an unstable sugar chain oxazoline derivative as a sugar chain donor.
本発明の課題は、不安定な糖鎖オキサゾリン誘導体を糖鎖ドナーとして用いて、糖鎖が改変された抗体を簡便且つ効率的に製造する方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method for easily and efficiently producing an antibody having a modified sugar chain using an unstable oxazoline sugar chain derivative as a sugar chain donor.
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、糖鎖を脱水縮合剤で処理して得られる未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、アスパラギン結合型糖鎖を切断した抗体、および糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖オキサゾリン誘導体が転移した抗体を簡便且つ高効率に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-described problems, and found that an asparagine-linked sugar chain-cleaved antibody was added to a solution containing an unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained by treating a sugar chain with a dehydrating condensing agent. And that a sugar chain oxazoline derivative-transferred antibody can be easily and efficiently produced by the action of a sugar chain transferase, thereby completing the present invention.
すなわち本発明は、以下の(1)から(11)に記載した発明を提供するものである。(1)糖鎖を脱水縮合剤で処理して得られる未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体、および糖鎖転移酵素を作用させることを特徴とする、糖鎖が改変された抗体の製造方法。
(2)以下の(A)と(B)の工程を含むことを特徴とする、前記(1)に記載の製造方
法
(A)糖鎖を脱水縮合剤で処理することにより、未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液を得る工程
(B)前記(A)で得られた未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体および糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖が転移した抗体を得る工程。
(3)工程(A)および工程(B)を、リン酸塩を含む水溶液中で行うことを特徴とする、前記(2)に記載の製造方法。
(4)脱水縮合剤で処理される糖鎖が、下記一般式(i)
That is, the present invention provides the inventions described in the following (1) to (11). (1) A solution containing an unpurified oxazoline derivative of a sugar chain obtained by treating a sugar chain with a dehydrating condensing agent is reacted with an antibody in which an asparagine-linked sugar chain has been cleaved and a sugar chain transferase. A method for producing an antibody having a modified sugar chain.
(2) The production method according to the above (1), which comprises the following steps (A) and (B): (A) treating the sugar chain with a dehydrating condensing agent to obtain an unpurified sugar; Step (B) of Obtaining a Solution Containing the Oxazoline Chain Derivative (B) The antibody containing the unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained in the above (A) is reacted with an antibody having a cleaved asparagine-linked sugar chain and a glycosyltransferase Thereby obtaining an antibody having a sugar chain transferred thereto.
(3) The production method according to (2), wherein the steps (A) and (B) are performed in an aqueous solution containing a phosphate.
(4) The sugar chain treated with the dehydrating condensing agent has the following general formula (i)
(式中、R1からR9は、それぞれ同一でも相異なっていてもよく、互いに独立に、水酸基または任意の糖類からなる群から選択されたものを表す。)で示される糖鎖である、前記(1)から(3)のいずれかに記載の製造方法。
(5)脱水縮合剤が2−クロロ−1,3−ジメチルベンゾイミダゾリニウムクロリドである、前記(1)から(4)のいずれかに記載の製造方法。
(6)糖鎖転移酵素がエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼにアミノ酸変異を導入した改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼである、前記(1)から(5)のいずれかに記載の製造方法。
(7)糖鎖転移酵素が、Streptococcus pyogenes由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼにアミノ酸変異を導入した改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼである、前記(1)から(6)のいずれかに記載の製造方法。
(8)アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体が、抗体にエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを作用させることにより得られる抗体である、前記(1)から(7)のいずれかに記載の製造方法。
(9)抗体がIgG抗体である、前記(1)から(8)のいずれかに記載の製造方法。
(10)抗体が非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体またはヒト抗体である、前記(1)から(9)のいずれかに記載の製造方法。
(11)糖鎖が改変された抗体を、ヒトFcγRIIIaを不溶性担体に固定化した吸着剤を用いて分離することを特徴とする、前記(1)から(10)のいずれかに記載の製造方法。
(Wherein, R1 to R9 may be the same or different, and each independently represents a hydroxyl group or a saccharide). The production method according to any one of (1) to (3).
(5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the dehydration condensing agent is 2-chloro-1,3-dimethylbenzimidazolinium chloride.
(6) The production according to any one of (1) to (5) above, wherein the sugar chain transferase is a modified endo-β-N-acetylglucosaminidase obtained by introducing an amino acid mutation into endo-β-N-acetylglucosaminidase. Method.
(7) any of (1) to (6) above, wherein the sugar chain transferase is a modified endo-β-N-acetylglucosaminidase obtained by introducing an amino acid mutation into endo-β-N-acetylglucosaminidase derived from Streptococcus pyogenes. The production method described in Crab.
(8) The antibody according to any one of (1) to (7) above, wherein the antibody in which the asparagine-linked sugar chain has been cleaved is an antibody obtained by allowing endo-β-N-acetylglucosaminidase to act on the antibody. Production method.
(9) The production method according to any one of (1) to (8), wherein the antibody is an IgG antibody.
(10) The method according to any one of (1) to (9), wherein the antibody is a non-human antibody, a chimeric antibody, a humanized antibody, or a human antibody.
(11) The method according to any one of (1) to (10), wherein the antibody having a modified sugar chain is separated using an adsorbent in which human FcγRIIIa is immobilized on an insoluble carrier. .
本発明の方法により、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼで処理することで
アスパラギン結合型糖鎖を切断した抗体に、糖鎖転移酵素を用いて目的とする糖鎖オキサゾリン誘導体を高効率に転移させた抗体を簡便に製造することができる。本発明の方法は、糖鎖ドナーである不安定な糖鎖オキサゾリン誘導体を精製することなく、高効率に抗体に転移させることができることから、微量かつ高価な糖鎖ドナーを抗体に転移させる際に好適である。
また、本発明の方法において、糖鎖ドナーとして均一な構造を持つ糖鎖を用いることにより、均一な糖鎖構造を有する抗体を高効率に製造することができる。調製した均一な糖鎖構造を有する抗体は、抗体医薬品の薬理活性における糖鎖構造の影響を調べるための検討に使用できるだけでなく、抗体医薬品の製造における品質管理用の標準品や抗体医薬品そのものとして使用することができる。
According to the method of the present invention, the target sugar chain oxazoline derivative is transferred to an antibody in which an asparagine-linked sugar chain has been cleaved by treatment with endo-β-N-acetylglucosaminidase using a sugar chain transferase with high efficiency. Antibody can be easily produced. The method of the present invention can transfer an unstable oxazoline derivative, which is a sugar chain donor, to an antibody with high efficiency without purifying it. It is suitable.
In the method of the present invention, by using a sugar chain having a uniform structure as a sugar chain donor, an antibody having a uniform sugar chain structure can be produced with high efficiency. The prepared antibody with a uniform sugar chain structure can be used not only for examining the effect of the sugar chain structure on the pharmacological activity of an antibody drug, but also as a standard product for quality control in antibody drug production and as an antibody drug itself. Can be used.
以下に本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の糖鎖が改変された抗体の製造方法(以下、本発明の製造方法とする。)は、糖鎖を脱水縮合剤で処理して得られる未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体、および糖鎖転移酵素を作用させることを特徴とする。本発明の製造方法では、糖鎖を脱水縮合剤で処理して得られる不安定な糖鎖オキサゾリン誘導体を精製することなく糖鎖転移反応に供することで、高効率で糖鎖を抗体に転移させることを可能としたものである。
なお、ここで「精製」とは、例えば、ゲル濾過クロマトグラフィー、イオン交換クロマトグラフィー等の公知の糖鎖オキサゾリン誘導体の精製方法を意味する。なお、ここで「精製」は「単離」も含む。
本発明の製造方法は、具体的には、以下の(A)と(B)の工程を含むことを特徴とする。
(A)糖鎖を脱水縮合剤で処理することにより、未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液を得る工程
(B)前記(A)で得られた未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液と、アスパラギ
ン結合型糖鎖が切断された抗体および糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖が転移した抗体を得る工程。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The method for producing an antibody having a modified sugar chain of the present invention (hereinafter, referred to as the production method of the present invention) is a method for preparing an unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained by treating a sugar chain with a dehydrating condensing agent. , An asparagine-linked sugar chain-cleaved antibody, and a glycosyltransferase. In the production method of the present invention, the sugar chain is transferred to the antibody with high efficiency by subjecting the unstable oxazoline derivative obtained by treating the sugar chain to a dehydration condensing agent to a sugar chain transfer reaction without purification. This is what made it possible.
Here, “purification” means a known method for purifying a sugar chain oxazoline derivative such as gel filtration chromatography and ion exchange chromatography. Here, “purification” includes “isolation”.
Specifically, the production method of the present invention is characterized by including the following steps (A) and (B).
(A) a step of obtaining a solution containing the unpurified sugar chain oxazoline derivative by treating the sugar chain with a dehydrating condensing agent; and (B) a solution containing the unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained in (A). A step of obtaining an antibody to which a sugar chain has been transferred by reacting an antibody with a cleaved asparagine-linked sugar chain and a glycosyltransferase.
以下に(A)と(B)の各工程の詳細を説明する。
本発明の工程(A)は、糖鎖を脱水縮合剤と反応させることにより、糖鎖の還元末端がオキサゾリン化された未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液を得る工程である。工程(A)で使用することができる糖鎖は、後述する工程(B)において、糖鎖転移酵素を作用させてアスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体(以下、糖鎖切断型抗体とする。)に転移させることができる構造である必要があり、具体的には、アスパラギン結合型糖鎖の基本構造として知られる前記一般式(i)で示される糖鎖を挙げることができる。ここで、前記一般式(i)で示される糖鎖におけるR1からR9について説明する。R1からR9で示される糖類としては、例えば、グルコース、グルコサミン、N−アセチルグルコサミン、マンノース、マンノサミン、N−アセチルマンノサミン、ガラクトース、ガラクトサミン、N−アセチルガラクトース、フコース、シアル酸類などの単糖類を挙げることができる。また、これらの単糖類には同一種または異種の単糖類が1個以上結合していてもよい。前記糖鎖は、公知の方法に従って調製すればよく、一例として、抗体やリボヌクレアーゼBなどの糖タンパク質に結合したアスパラギン結合型糖鎖をエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼで加水分解したのち、糖鎖を分離精製する方法を挙げることができる。例えば、公知文献(J Biol Chem.283:4469−4479(2008))に記載の方法によりハイマンノース型糖鎖を得ることができる。また、特開2012−191932号公報に記載の方法により、シアル酸が結合した複合型糖鎖を得ることができる。また、前記糖鎖として市販の均一構造を持つ糖鎖、例えば、伏見製薬所製シアリル糖鎖などを用いることもできる。さらに、これらの糖鎖は、目的に応じて単一構造を持つ糖鎖であってもよく、複数の構造を持つ糖鎖の混合物であってもよい。
Hereinafter, details of each of the steps (A) and (B) will be described.
Step (A) of the present invention is a step of reacting a sugar chain with a dehydrating condensing agent to obtain a solution containing an unpurified sugar chain oxazoline derivative in which the reducing end of the sugar chain has been oxazolined. The sugar chain that can be used in the step (A) is an antibody in which an asparagine-linked sugar chain is cleaved by the action of a glycosyltransferase in a step (B) described below (hereinafter referred to as a sugar chain-cleaved antibody). ), And specific examples include a sugar chain represented by the general formula (i), which is known as a basic structure of an asparagine-linked sugar chain. Here, R1 to R9 in the sugar chain represented by the general formula (i) will be described. Examples of the saccharides represented by R1 to R9 include monosaccharides such as glucose, glucosamine, N-acetylglucosamine, mannose, mannosamine, N-acetylmannosamine, galactose, galactosamine, N-acetylgalactose, fucose, and sialic acids. Can be mentioned. Further, one or more monosaccharides of the same type or different types may be bonded to these monosaccharides. The sugar chain may be prepared according to a known method, and as an example, after hydrolyzing an asparagine-linked sugar chain bound to a glycoprotein such as an antibody or ribonuclease B with endo-β-N-acetylglucosaminidase, Can be mentioned. For example, a high mannose-type sugar chain can be obtained by a method described in a known document (J Biol Chem. 283: 4469-4479 (2008)). Further, a complex type sugar chain to which sialic acid is bound can be obtained by the method described in JP-A-2012-191932. In addition, a commercially available sugar chain having a uniform structure, for example, a sialyl sugar chain manufactured by Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd. can be used as the sugar chain. Further, these sugar chains may be a sugar chain having a single structure or a mixture of sugar chains having a plurality of structures depending on the purpose.
本発明の製造方法の工程(A)で使用することができる糖鎖としては、例えば、以下の式1−1から式1−46に示す構造の糖鎖を挙げることができる。なお、式1−1から式1−46において、Siaはシアル酸類(N−アセチルノイラミン酸、N−グルコリルノイラミン酸)を、Galはガラクトースを、GlcNAcはN−アセチルグルコサミンを、Manはマンノースを示す。また、αおよびβは結合様式を示し、数字は各単糖類の結合位置を示す。 Examples of the sugar chains that can be used in step (A) of the production method of the present invention include sugar chains having the structures represented by the following formulas 1-1 to 1-46. In the formulas 1-1 to 1-46, Sia represents sialic acids (N-acetylneuraminic acid, N-glucolylneuraminic acid), Gal represents galactose, GlcNAc represents N-acetylglucosamine, and Man represents Indicates mannose. Α and β indicate the binding mode, and the numbers indicate the binding position of each monosaccharide.
工程(A)で使用することができる脱水縮合剤としては、前記糖鎖と反応して糖鎖オキサゾリン誘導体を生成することができるものであれば特に制限はないが、糖鎖オキサゾリン誘導体を一段階の反応で得ることができる点で、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムクロリド、2−クロロ−1,3−ジメチルイミダゾリニウムヘキサフルオロホスフェートおよび2−クロロ−1,3−ジメチルベンゾイミダゾリニウムクロリドが好ましく、潮解性が低く取扱いが容易である点で、2−クロロ−1,3−ジメチルベンゾイミダゾリニウムクロリドがより好ましい。前記脱水縮合剤の使用量に特に制限はないが、糖鎖オキサゾリン誘導体を高収率に得る点で、工程(A)で使用する糖鎖に対して1当量から10当量添加することが好ましく、2当量から5当量添加することがより好ましい。 The dehydration condensing agent that can be used in the step (A) is not particularly limited as long as it can react with the sugar chain to form a sugar chain oxazoline derivative. 2-chloro-1,3-dimethylimidazolinium chloride, 2-chloro-1,3-dimethylimidazolinium hexafluorophosphate and 2-chloro-1,3-dimethylbenzoic acid Imidazolinium chloride is preferred, and 2-chloro-1,3-dimethylbenzimidazolinium chloride is more preferred in that it has low deliquescence and is easy to handle. The amount of the dehydration condensing agent is not particularly limited, but is preferably 1 to 10 equivalents relative to the sugar chain used in step (A), from the viewpoint of obtaining a sugar chain oxazoline derivative in high yield. It is more preferable to add 2 to 5 equivalents.
工程(A)の反応、すなわち、前記脱水縮合剤を用いた糖鎖オキサゾリン誘導体の合成は、当該反応に悪影響を与えない限り、当該分野で公知の溶媒中で行うことができる。工程(A)で使用することができる溶媒は、前記脱水縮合剤および糖鎖を溶解できるものであれば特に制限はないが、特許文献2に記載されているように、糖鎖に脱水縮合剤を作用させて糖鎖オキサゾリン誘導体を得る反応は塩基性条件下で速やかに進行すること、また、非特許文献8に記載されているように、糖鎖オキサゾリン誘導体はpH7.0以下の溶液状態では不安定であることから、塩基性水溶液、あるいは、塩基性水溶液と有機溶媒の混合溶媒であることが好ましい。工程(A)で使用することができる溶媒のpHは、糖鎖オキサゾリン誘導体が安定であり、脱水縮合反応に悪影響を与えないpHであれば限定されないが、例えばpH7.5〜12.5が好ましい。また、後述する工程(B)は、工程(A)で得られた未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、糖鎖切断型抗体と糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖が転移した抗体を得る工程であることから、抗体や糖鎖転移酵素の変性を抑制する点で、工程(A)で使用する溶媒は、有機溶媒を含まない塩基性水溶液であることがより好ましく、糖鎖転移酵素の至適pH付近で緩衝能を持つ
塩基性水溶液であることがことさらに好ましい。前記塩基性水溶液を調製するための緩衝能を持つ化合物は、水溶液が塩基性を示し、且つ、工程(B)における糖鎖転移酵素の至適pH付近に緩衝能を持つものであれば特に制限はなく、例えば、トリスヒドロキシメチルアミノメタン、2−〔4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジニル〕エタンスルホン酸(HEPES)、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウムなどのリン酸塩若しくはそれらの混合物などを挙げることができる。これらの中では、pH11以上の領域で緩衝能を持ち、且つ、後述する糖鎖転移酵素の至適pHであるpH6.5からpH8.0の領域でも緩衝能を持つ点で、リン酸三ナトリウムあるいはリン酸三カリウムなどのリン酸塩がより好ましい。また、塩基性水溶液中における前記緩衝能を持つ化合物の濃度も塩基が溶解する範囲であれば特に制限はなく、例えば0.01mol/L〜2.0mol/Lを挙げることができる。さらに、工程(A)における反応を阻害しない限り、前記塩基性水溶液にはこれらの塩基以外に塩化ナトリウムなどの緩衝能を持たない塩が含まれていてもよい。
工程(A)の反応を実施する温度と時間は、得られる糖鎖オキサゾリン誘導体の安定性を考慮して適宜設定すればよい。例えば、温度については0℃から30℃が好ましく、0℃から15℃がより好ましい。また、時間については、10分間から24時間が好ましく、30分間から12時間がより好ましい。
工程(A)で糖鎖に脱水縮合剤と作用させることで得られる糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液は、糖鎖オキサゾリン誘導体を精製することなく次の工程(B)に用いる。
工程(A)と工程(B)との間隔は、得られた糖鎖オキサゾリン誘導体の分解を抑制する点で1時間以内に行うことが好ましく、間隔をあけず連続して行うことがより好ましい。
The reaction of step (A), that is, the synthesis of a sugar chain oxazoline derivative using the dehydrating condensing agent can be performed in a solvent known in the art, as long as the reaction is not adversely affected. The solvent that can be used in the step (A) is not particularly limited as long as the solvent can dissolve the dehydrating condensing agent and the sugar chain. The reaction of obtaining a sugar chain oxazoline derivative by the action of glycan proceeds rapidly under basic conditions. In addition, as described in Non-Patent Document 8, the sugar chain oxazoline derivative is in a solution state of pH 7.0 or less. It is preferable to use a basic aqueous solution or a mixed solvent of a basic aqueous solution and an organic solvent because of being unstable. The pH of the solvent that can be used in the step (A) is not limited as long as the sugar chain oxazoline derivative is stable and does not adversely affect the dehydration / condensation reaction. For example, pH 7.5 to 12.5 is preferable. . In the step (B) described below, the sugar chain is transferred by reacting the sugar chain-cleaving type antibody and the sugar chain transferase with the solution containing the unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained in the step (A). The solvent used in the step (A) is more preferably a basic aqueous solution not containing an organic solvent, from the viewpoint of suppressing the denaturation of the antibody and the glycosyltransferase, since the step of obtaining a purified antibody is preferred. More preferably, the aqueous solution is a basic aqueous solution having a buffering capacity near the optimum pH of the chain transferase. The compound having a buffering ability for preparing the basic aqueous solution is not particularly limited as long as the aqueous solution shows basicity and has a buffering ability near the optimum pH of the glycosyltransferase in the step (B). For example, trishydroxymethylaminomethane, 2- [4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazinyl] ethanesulfonic acid (HEPES), trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate And phosphates such as tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate, and mixtures thereof. Among these, trisodium phosphate has a buffering capacity in a pH range of 11 or more and has a buffering capacity even in a pH range of 6.5 to pH 8.0, which is the optimum pH of a glycosyltransferase described later. Alternatively, a phosphate such as tripotassium phosphate is more preferred. Further, the concentration of the compound having a buffering ability in the basic aqueous solution is not particularly limited as long as it is within a range in which the base is dissolved, and examples thereof include 0.01 mol / L to 2.0 mol / L. Further, as long as the reaction in the step (A) is not inhibited, the basic aqueous solution may contain salts having no buffering ability such as sodium chloride in addition to these bases.
The temperature and time for carrying out the reaction in the step (A) may be appropriately set in consideration of the stability of the resulting oxazoline sugar chain derivative. For example, the temperature is preferably from 0 ° C to 30 ° C, more preferably from 0 ° C to 15 ° C. The time is preferably from 10 minutes to 24 hours, more preferably from 30 minutes to 12 hours.
The solution containing a sugar chain oxazoline derivative obtained by reacting a sugar chain with a dehydrating condensing agent in step (A) is used in the next step (B) without purifying the sugar chain oxazoline derivative.
The interval between the step (A) and the step (B) is preferably performed within 1 hour from the viewpoint of suppressing the decomposition of the obtained oxazoline sugar chain derivative, and more preferably performed continuously without an interval.
本発明の工程(B)は、工程(A)で得られた未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、緩衝能を持つ水溶液中で後述する糖鎖切断型抗体と糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖が転移した抗体を得る工程である。工程(B)は、塩基性である糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、塩基性条件下では変性する可能性が高い糖鎖切断型抗体と糖鎖転移酵素を添加して、糖鎖切断型抗体に糖鎖を転移させる工程であることから、工程(B)で使用する反応溶液の調製は、まず初めに、塩基性である糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、後述する緩衝能を持つ水溶液を添加して溶液のpHを糖鎖切断型抗体と糖鎖転移酵素が変性しないpHの範囲に調整し、その後、糖鎖切断型抗体および糖鎖転移酵素を添加することが好ましい。 In the step (B) of the present invention, the solution containing the unpurified oxazoline derivative obtained in the step (A) is reacted with a sugar chain-cleaved antibody and a sugar chain transferase, described below, in an aqueous solution having a buffering capacity. This is a step of obtaining an antibody to which a sugar chain has been transferred. In the step (B), a sugar chain-cleaving type antibody and a sugar chain transferase, which are likely to be denatured under basic conditions, are added to a solution containing a basic sugar chain oxazoline derivative. The reaction solution used in the step (B) is prepared by first adding an aqueous solution having a buffering capacity to be described later to a solution containing a basic sugar chain oxazoline derivative. It is preferable to adjust the pH of the solution so that the sugar chain-cleaving type antibody and the glycosyltransferase are not denatured, and then to add the sugar chain-cleaving type antibody and the glycosyltransferase.
工程(B)で使用する緩衝能を持つ水溶液、すなわち、工程(A)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に添加する緩衝能を持つ水溶液は、後述する糖鎖転移酵素の至適pHであるpH6.5からpH8.0の範囲で緩衝能を持つものであれば特に制限はない。前記緩衝能を持つ水溶液としては、例えば、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウムなどのリン酸塩若しくはそれらの混合物を含む水溶液、4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)を含む水溶液、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン−塩酸(以下、Tris−HClとする。)を含む水溶液の他に、D−PBS(−)(和光純薬製)などの市販の緩衝液を挙げることができる。これらの緩衝能を持つ水溶液の中では、多くの糖鎖転移酵素の至適pHであるpH6.5からpH7.5の範囲で緩衝能を持ち、且つ、前述した工程(A)の糖鎖オキサゾリン誘導体の合成にも使用することができる点で、リン酸三ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸三カリウム、リン酸水素二カリウム、リン酸二水素カリウムなどのリン酸塩若しくはそれらの混合物を含む水溶液であることがより好ましい。また、これらの緩衝能を持つ水溶液に含まれる化合物の濃度は、糖鎖転移酵素による糖鎖転移反応を阻害しない限り特に制限はなく、例えば5mmol/L〜200mmol/L
を挙げることができる。さらに、糖鎖転移酵素の活性向上を目的として、水溶液に塩化ナトリウムなどの無機塩類、ポリオキシエチレングリコールなどの親水性高分子、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(Tween20)などの界面活性剤を添加してもよい。工程(A)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液への前記緩衝能を持つ水溶液の添加量と前記水溶液中に含まれる化合物の濃度は、工程(B)で使用する糖鎖転移酵素の活性を阻害しないpHと塩濃度を考慮して適宜調節すればよく、例えば、工程(A)で得られた溶液に、緩衝能を持つ水溶液を添加した後の溶液のpHが6.5から7.5、緩衝液濃度が5mmol/L〜200mmol/Lとなるよう、緩衝能を持つ水溶液の添加量と水溶液中に含まれる化合物の濃度を調節すればよい。
The aqueous solution having a buffering ability used in the step (B), that is, the aqueous solution having a buffering ability to be added to the solution containing the sugar chain oxazoline derivative obtained in the step (A), has an optimum pH of the sugar chain transferase described later. There is no particular limitation as long as it has a buffering capacity in the range of pH 6.5 to pH 8.0. Examples of the aqueous solution having a buffering capacity include phosphates such as trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, and potassium dihydrogen phosphate. An aqueous solution containing a mixture thereof, an aqueous solution containing 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES), and tris (hydroxymethyl) aminomethane-hydrochloric acid (hereinafter, referred to as Tris-HCl) are included. In addition to the aqueous solution, commercially available buffers such as D-PBS (-) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries) can be mentioned. Among these aqueous solutions having a buffer capacity, the oxazoline sugar chain of step (A) has a buffer capacity in the range of pH 6.5 to pH 7.5, which is the optimum pH for many glycosyltransferases. Phosphoric acid such as trisodium phosphate, disodium hydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, tripotassium phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate can be used for the synthesis of derivatives. More preferably, it is an aqueous solution containing a salt or a mixture thereof. The concentration of the compound contained in the aqueous solution having such a buffer capacity is not particularly limited as long as the sugar chain transfer reaction by the sugar chain transferase is not inhibited, and is, for example, 5 mmol / L to 200 mmol / L.
Can be mentioned. In addition, for the purpose of improving the activity of glycosyltransferase, an inorganic salt such as sodium chloride, a hydrophilic polymer such as polyoxyethylene glycol, and a surfactant such as polyoxyethylene sorbitan monolaurate (Tween 20) are added to the aqueous solution. May be. The amount of the aqueous solution having the buffering ability added to the solution containing the sugar chain oxazoline derivative obtained in the step (A) and the concentration of the compound contained in the aqueous solution depend on the amount of the glycosyltransferase used in the step (B). The pH may be adjusted appropriately in consideration of the pH and salt concentration that do not inhibit the activity. For example, the pH of the solution obtained after adding the aqueous solution having a buffer capacity to the solution obtained in step (A) is 6.5 to 7 5. The amount of the aqueous solution having the buffer capacity and the concentration of the compound contained in the aqueous solution may be adjusted so that the buffer concentration becomes 5 mmol / L to 200 mmol / L.
工程(B)で使用することができる糖鎖転移酵素は、糖鎖切断型抗体、具体的には、後述するようにアスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体にエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを作用させることにより、アスパラギン結合型糖鎖が加水分解されてアスパラギン結合型糖鎖の還元末端側のGlcNAcのみが結合した抗体に、工程(A)で調製した糖鎖オキサゾリン誘導体を転移できるものであれば特に制限はない。抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の非還元末端側に存在するGlcNAcβ1−4GlcNAc間の結合を加水分解する酵素であるエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは、加水分解の逆反応によりアスパラギン結合型糖鎖が切断された糖タンパク質にアスパラギン結合型糖鎖を転移させる能力を持つことが知られている(例えば、TIGG.23:33−52(2011))。また、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの活性中心のアミノ酸を置換することによりアスパラギン結合型糖鎖の加水分解活性が抑制され、アスパラギン結合型糖鎖の転移反応が高効率に進行することが知られている(例えば、J Biol Chem.283:4469−4479(2008))。さらに、前記アスパラギン結合型糖鎖の転移反応において、糖鎖ドナーとして糖鎖の還元末端を脱水縮合剤で処理することにより得られる糖鎖オキサゾリン誘導体を用いることにより、糖鎖ドナーとして糖鎖そのものを用いた場合よりも、高効率に糖鎖を転移できることが知られている(例えば、J Biol Chem.285:511−521(2010))。従って、工程(B)で使用することができる糖鎖転移酵素としては、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの活性中心にアミノ酸変異を導入した改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼであることが好ましく、例えば、EndoSの活性中心にアミノ酸変異を導入したEndoS−D233Q(非特許文献5および非特許文献7)、EndoS2の活性中心にアミノ酸変異を導入したEndoS2−D184M(非特許文献6)、EndoMの活性中心にアミノ酸変異を導入したEndoM−N175Q(J Biol Chem.285:511−521(2010))を挙げることができる。これらの糖鎖転移酵素は、糖鎖切断型抗体に転移させたい糖鎖の構造に応じて、単独あるいは混合して使用してもよい。これらの糖鎖転移酵素の中では、糖鎖切断型抗体への糖鎖転移活性が高く、構造の異なる多種類の糖鎖を転移することができる点で、EndoS−D233QおよびEndoS2−D184Mであることがより好ましい。また、糖鎖転移酵素を工程(A)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に添加する方法に特に制限はなく、例えば、精製した糖鎖転移酵素を凍結乾燥により粉末にして添加する方法、精製した糖鎖転移酵素を含む緩衝液として添加する方法を挙げることができる。糖鎖転移酵素を含む緩衝液として添加する場合は、前述の理由により、リン酸塩を含む緩衝液に糖鎖転移酵素が含まれることが好ましい。
The sugar chain transferase that can be used in the step (B) is a sugar chain-cleaved antibody, specifically, an antibody to which an asparagine-linked sugar chain is bound as described below, and endo-β-N-acetylglucosaminidase. By acting, the sugar chain oxazoline derivative prepared in the step (A) can be transferred to an antibody in which the asparagine-linked sugar chain is hydrolyzed and only GlcNAc on the reducing end side of the asparagine-linked sugar chain is bound. There are no particular restrictions. Endo-β-N-acetylglucosaminidase, an enzyme that hydrolyzes the bond between GlcNAcβ1-4GlcNAc present on the non-reducing terminal side of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody, is converted into an asparagine-linked sugar by a reverse reaction of hydrolysis. It is known to have the ability to transfer an asparagine-linked sugar chain to a glycoprotein whose chain has been cleaved (for example, TIGG. 23: 33-52 (2011)). Further, it is known that by substituting the amino acid at the active center of endo-β-N-acetylglucosaminidase, the hydrolysis activity of asparagine-linked sugar chain is suppressed, and the transfer reaction of asparagine-linked sugar chain proceeds with high efficiency. (For example, J Biol Chem. 283: 4469-4479 (2008)). Furthermore, in the transfer reaction of the asparagine-linked sugar chain, the sugar chain itself is used as the sugar chain donor by using the sugar chain oxazoline derivative obtained by treating the reducing end of the sugar chain with a dehydrating condensing agent as the sugar chain donor. It is known that sugar chains can be transferred more efficiently than when they are used (for example, J Biol Chem. 285: 511-521 (2010)). Therefore, the sugar chain transferase that can be used in the step (B) may be a modified endo-β-N-acetylglucosaminidase in which an amino acid mutation has been introduced into the active center of endo-β-N-acetylglucosaminidase. Preferably, for example, EndoS-D233Q in which an amino acid mutation is introduced into the active center of EndoS (
工程(B)を実施する温度と時間は、糖鎖オキサゾリン誘導体の分解を抑制して抗体への糖鎖転移反応を高効率に行う点を考慮し、温度については10℃以上50℃以下、時間については0.5時間以上48時間以下であることが好ましく、25℃以上40℃以下、1時間以上24時間以下であることがより好ましい。工程(B)で添加する糖鎖切断型抗体と、工程(B)で使用する糖鎖との混合比は、糖鎖切断型抗体と糖鎖のモル比や糖鎖転移酵素の活性によって適宜選択すればよく、例えば、糖鎖切断型抗体1mgに対して糖鎖
を0.1mg〜10mg使用すればよい。また、糖鎖転移酵素の添加量は、糖鎖切断型抗体に糖鎖が転移されれば特に制限はなく、糖鎖転移酵素の活性によって適宜選択すればよい。
The temperature and time for carrying out the step (B) are set at 10 ° C. or more and 50 ° C. or less in consideration of the fact that the sugar chain oxazoline derivative is suppressed from being decomposed and the sugar chain transfer reaction to the antibody is performed with high efficiency. Is preferably 0.5 to 48 hours, more preferably 25 to 40 ° C., and more preferably 1 to 24 hours. The mixing ratio of the sugar chain-cleaved antibody added in step (B) to the sugar chain used in step (B) is appropriately selected depending on the molar ratio of sugar chain-cleaved antibody to sugar chain and the activity of glycosyltransferase. For example, 0.1 mg to 10 mg of a sugar chain may be used for 1 mg of a sugar chain-cleaved type antibody. The amount of sugar chain transferase to be added is not particularly limited as long as the sugar chain is transferred to the sugar chain-cleaved antibody, and may be appropriately selected depending on the activity of the sugar chain transferase.
糖鎖切断型抗体への糖鎖転移反応の進行は、例えば、反応溶液をSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)法により抗体H鎖の分子量変化を分析することにより確認することができる。また、SDS−PAGE法以外の方法として、特開2016−169197号公報に記載の改良Fc結合性タンパク質(ヒトFcγRIIIaのうち、細胞外領域中の特定位置にあるアミノ酸残基を他の特定のアミノ酸に置換することで、熱や酸に対する安定性が向上したFc結合性タンパク質。以下、ヒトFcγRIIIaとする。)を不溶性担体に固定化した吸着剤を用いて反応溶液を分析することによっても、糖鎖転移反応の進行を確認することができる。前記ヒトFcγRIIIaを不溶性担体に固定化した吸着剤(以下、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤とする。)は、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の構造を識別して分離することが可能であることから、例えば、工程(B)の反応溶液を、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を充填したカラム(以下、FcγRIIIaカラムとする。)を接続したHPLCで分析した場合、糖鎖が転移した抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用するため、カラムから遅れて溶出してくるのに対して、糖鎖が転移されなかった抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用しないため、素通り画分に溶出してくることから、FcγRIIIaカラムでの溶出時間の違いにより、抗体への糖鎖の転移反応の進行を確認することができる。FcγRIIIaカラムを用いた分析では、SDS−PAGE法に比べて短時間で分析できるとともに、糖鎖が転移した抗体と転移していない抗体のピークエリアを測定することにより糖鎖転移反応の進行度合いを定量的に評価することができる。 The progress of the sugar chain transfer reaction to the sugar chain-cleaved antibody can be confirmed, for example, by analyzing the reaction solution for changes in the molecular weight of the antibody H chain by SDS polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE). Further, as a method other than the SDS-PAGE method, an improved Fc-binding protein described in JP-A-2006-169197 (an amino acid residue at a specific position in the extracellular region of human FcγRIIIa can be replaced with another specific amino acid) Can be obtained by analyzing the reaction solution using an adsorbent in which an Fc-binding protein having improved stability to heat and acid by replacement with an FcγRIIIa (hereinafter, referred to as human FcγRIIIa) is immobilized on an insoluble carrier. The progress of the chain transfer reaction can be confirmed. The adsorbent obtained by immobilizing human FcγRIIIa on an insoluble carrier (hereinafter referred to as “human FcγRIIIa-immobilized adsorbent”) can identify and separate the structure of an asparagine-linked sugar chain bound to an antibody. For example, when the reaction solution of step (B) is analyzed by HPLC connected to a column packed with a human FcγRIIIa-immobilized adsorbent (hereinafter referred to as an FcγRIIIa column), the antibody to which the sugar chain has been transferred is human FcγRIIIa. Antibody, which is eluted from the column with a delay, whereas the antibody to which the sugar chain was not transferred does not interact with human FcγRIIIa, and elutes in a flow-through fraction. The progress of the transfer reaction of the sugar chain to the antibody can be confirmed by the difference in the elution time of the antibody. In the analysis using the FcγRIIIa column, the analysis can be performed in a shorter time than the SDS-PAGE method, and the degree of progress of the sugar chain transfer reaction can be measured by measuring the peak areas of the antibody with and without the sugar chain transferred. It can be evaluated quantitatively.
工程(B)の反応溶液をイオン交換クロマトグラフィーやアフィニティークロマトグラフィーなどの液体クロマトグラフィーで分離精製することにより、目的とする糖鎖が転移した抗体を得ることができる。液体クロマトグラフィーとしては、分離精製操作を簡便に行える点で、抗体に対して親和性を持つタンパク質を利用したアフィニティークロマトグラフィーが好ましく、例えば、プロテインAあるいはプロテインGを不溶性担体に固定化した抗体精製用吸着剤や、前記ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を用いることで、反応溶液から糖鎖切断型抗体を精製することができる。プロテインAやプロテインGを固定化した抗体精製用吸着剤を用いた場合、抗体はアスパラギン結合型糖鎖の結合の有無に関わらず抗体精製用吸着剤に吸着するため、糖鎖転移酵素による抗体への糖鎖の転移が不完全であった場合など、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体と糖鎖切断型抗体が混在する中から、糖鎖が転移した抗体のみを分離精製する目的には不向きである。一方、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤は、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の構造を識別することが可能であることから、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を用いることにより、アスパラギン結合型糖鎖が転移した抗体と糖鎖が転移しなかった抗体が混在する中から糖鎖が転移した抗体のみを精製することができる。 By separating and purifying the reaction solution of the step (B) by liquid chromatography such as ion exchange chromatography or affinity chromatography, it is possible to obtain an antibody to which a sugar chain is transferred. As the liquid chromatography, affinity chromatography using a protein having an affinity for the antibody is preferable in that the separation and purification operation can be easily performed. For example, antibody purification in which protein A or protein G is immobilized on an insoluble carrier is preferable. A sugar chain-cleaved type antibody can be purified from the reaction solution by using the adsorbent for use or the adsorbent immobilized with human FcγRIIIa. When an antibody-purifying adsorbent on which protein A or protein G is immobilized is used, the antibody is adsorbed to the antibody-purifying adsorbent regardless of the presence or absence of asparagine-linked sugar chains. Is not suitable for the purpose of separating and purifying only the antibody to which the sugar chain has been transferred from the mixture of the antibody to which the asparagine-linked sugar chain is bound and the antibody to which the sugar chain is truncated, such as when the transfer of the sugar chain is incomplete. It is. On the other hand, the human FcγRIIIa-immobilized adsorbent is capable of discriminating the structure of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody. Therefore, by using the human FcγRIIIa-immobilized adsorbent, the asparagine-linked sugar chain is transferred. Among the mixed antibodies and the antibodies whose sugar chains have not been transferred, only the antibodies whose sugar chains have been transferred can be purified.
本発明の工程(B)で使用する糖鎖切断型抗体は、工程(A)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体に前記糖鎖転移酵素を作用させて、糖鎖を抗体に転移させる際の糖鎖アクセプターとなることから、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体にエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを作用させることにより、アスパラギン結合型糖鎖の還元末端側に存在するGlcNAcβ1−4GlcNAc間の結合が加水分解されて、アスパラギン結合型糖鎖の還元末端側のGlcNAcが1個結合した抗体である必要がある。糖鎖切断型抗体の調製に使用することができるエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の還元末端側に存在するGlcNAcβ1−4GlcNAc間の結合を加水分解することができれば特に制限はなく、例えば、Arthrobacter protophormiae由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミ
ニダーゼA(EndoA)、Coprinopsis cinerus由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼCC(EndoCC)、Streptococcus
pneumoniae由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼD(EndoD)、Flavobacterium meningosepticum由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼF(EndoF)、Streptomyces plicatus由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼH(EndoH)、Lactococcus lactis由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼLL(EndoLL)、Mucor hiemalis由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼM(EndoM)、Streptococcus pyogenes由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼS(EndoS)およびStreptococcus pyogenes由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼS2(EndoS2)を挙げることができる。これらのエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の構造に応じて、単独あるいは混合して使用してもよい。抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖はハイマンノース型糖鎖、複合型糖鎖およびハイブリッド型糖鎖で分類させる多様性を有しているものの、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の多くは複合型糖鎖であることが既に知られている(例えば、Proteomics,8:2858−2871(2008))。従って、糖鎖切断型抗体の調製に使用するエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼとしては、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖を高効率に加水分解できる点で、アスパラギン結合型糖鎖の1種である複合型糖鎖を高効率に加水分解することができるEndoSおよび/またはEndoS2を単独で使用するか、若しくは、前記EndoSおよび/またはEndoS2とアスパラギン結合型糖鎖の1種であるハイマンノース型糖鎖を高効率に加水分解することができるEndoCC、EndoD、EndoHおよびEndoLLから選ばれる少なくとも1種とを混合して使用することがより好ましい。これらのエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼは市販品(例えば、New England BioLabs製EndoS、製品名:Remove−iT EndoS)を使用してもよく、公知の方法、例えば非特許文献6および非特許文献7や特開2017−158596号公報などに記載の方法により作製したエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを使用してもよい。また、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体と前記エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの混合比は、抗体のアスパラギン結合型糖鎖が加水分解されれば特に制限はなく、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの活性によって適宜選択すればよい。
The sugar chain-cleaved type antibody used in the step (B) of the present invention is obtained by reacting the sugar chain oxidase with the sugar chain oxazoline derivative obtained in the step (A) to transfer the sugar chain to the antibody. By acting endo-β-N-acetylglucosaminidase on the antibody to which the asparagine-linked sugar chain is bound, the bond between the GlcNAcβ1-4GlcNAc present on the reducing end side of the asparagine-linked sugar chain becomes a chain acceptor. The antibody needs to be hydrolyzed and bound to one GlcNAc on the reducing end side of the asparagine-linked sugar chain. An endo-β-N-acetylglucosaminidase that can be used for preparing a glycosylated antibody hydrolyzes a bond between GlcNAcβ1-4GlcNAc present on the reducing terminal side of an asparagine-linked sugar chain bound to the antibody. Is not particularly limited, for example, endo-β-N-acetylglucosaminidase A (EndoA) derived from Arthrobacter protophormiae, endo-β-N-acetylglucosaminidase CC (EndoCC) derived from Coprinopsis cinerus, and Streptococcus.
pneumoniae-derived endo-β-N-acetylglucosaminidase D (EndoD), Flavobacterium meningosepticum-derived endo-β-N-acetylglucosaminidase F (EndoF), Streptomyces plicatus-derived endo-β-H-glucoseminidase, Endo-β-N-glucoseminidase Lactococcus lactis-derived endo-β-N-acetylglucosaminidase LL (EndoLL), Mucor HIemalis-derived endo-β-N-acetylglucosaminidase M (EndoM), and Streptococcus pyogenes-derived endo-β-N-acetyl-S-glucoseminidase. And Streptococcus pyogenes Can be mentioned end-beta-N-acetylglucosaminidase S2 (EndoS2) of come. These endo-β-N-acetylglucosaminidases may be used alone or in combination depending on the structure of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody. Although asparagine-linked glycans bound to antibodies have the diversity of being classified into high-mannose-type, complex-type, and hybrid-type glycans, most of the asparagine-linked glycans bound to the antibody are complex-type. It is already known to be a type sugar chain (for example, Proteomics, 8: 2858-2871 (2008)). Therefore, as an endo-β-N-acetylglucosaminidase used for preparing a sugar chain-cleaved antibody, one of the asparagine-linked sugar chains is a point that the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody can be hydrolyzed with high efficiency. EndoS and / or EndoS2 capable of hydrolyzing the complex type sugar chain with high efficiency are used alone, or the EndoS and / or EndoS2 and a high mannose type which is one of asparagine-linked sugar chains It is more preferable to use a mixture of at least one selected from EndoCC, EndoD, EndoH and EndoLL, which can hydrolyze a sugar chain with high efficiency. As these endo-β-N-acetylglucosaminidases, commercially available products (for example, EndS from New England BioLabs, product name: Remove-iT EndoS) may be used, and known methods, such as Non-Patent Document 6 and Non-Patent Documents 7 or endo-β-N-acetylglucosaminidase prepared by the method described in JP-A-2017-158596 or the like. The mixing ratio of the antibody having the asparagine-linked sugar chain bound thereto and the endo-β-N-acetylglucosaminidase is not particularly limited as long as the asparagine-linked sugar chain of the antibody is hydrolyzed. What is necessary is just to select suitably according to the activity of acetylglucosaminidase.
糖鎖切断型抗体の調製に使用することができる抗体の種類に特に制限はなく、IgG、IgA、IgM、IgDおよびIgEのいずれであってもよいが、抗体医薬品として多用されている点で、IgGであることが好ましい。これらの抗体の例として、非ヒト抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体およびヒト抗体を挙げることができる。ここで、非ヒト抗体とはヒト以外の哺乳動物に免疫して作製された抗体であり、キメラ抗体とは異種動物由来の可変領域と定常領域を連結した抗体であり、ヒト化抗体とはヒト以外の哺乳動物由来の抗体の相補性決定領域をヒト由来の抗体の相補性決定領域へ移植したものであり、ヒト抗体とはすべての領域がヒト由来の抗体であることを示している。前記抗体に特に制限はなく、モノクローナル抗体およびポリクローナル抗体のいずれであってもよく、抗体の定常領域の一部または全てを構成するFc断片であってもよい。前記抗体の好ましい例として、市販の免疫グロブリン製剤やCHO細胞などの哺乳動物細胞を用いて製造された抗体を挙げることができる。これらの中ではCHO細胞などの哺乳動物細胞を用いて製造された抗体医薬品が特に好ましく、一例として、リツキシマブ、トラスツズマブ、インフリキシマブ、セツキシマブなどを挙げることができる。また、前記免疫グロブリン製剤や抗体医薬品を本発明の製造方法で使用する場合、溶液状態の市販品をそのまま使用してもよく、後述する緩衝液で希釈して使用してもよい。さらに必要に応じて限外ろ過などにより濃縮して使用してもよい。 There is no particular limitation on the type of antibody that can be used for the preparation of a glycosylated antibody, and any of IgG, IgA, IgM, IgD and IgE may be used. It is preferably IgG. Examples of these antibodies include non-human, chimeric, humanized and human antibodies. Here, a non-human antibody is an antibody produced by immunizing a mammal other than a human, a chimeric antibody is an antibody obtained by linking a variable region and a constant region derived from a heterologous animal, and a humanized antibody is a human The complementarity-determining regions of antibodies derived from mammals other than the above were transplanted to the complementarity-determining regions of human-derived antibodies, and human antibodies indicate that all regions are human-derived antibodies. The antibody is not particularly limited, and may be any of a monoclonal antibody and a polyclonal antibody, and may be an Fc fragment constituting a part or all of the constant region of the antibody. Preferred examples of the antibody include commercially available immunoglobulin preparations and antibodies produced using mammalian cells such as CHO cells. Among them, antibody pharmaceuticals produced using mammalian cells such as CHO cells are particularly preferable, and examples thereof include rituximab, trastuzumab, infliximab, cetuximab and the like. When the immunoglobulin preparation or the antibody drug is used in the production method of the present invention, a commercially available solution may be used as it is, or may be used after being diluted with a buffer described later. Further, if necessary, it may be used after being concentrated by ultrafiltration or the like.
抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の加水分解反応に使用する緩衝液は、当該加水分解反応を阻害しなければ特に制限はなく、例えば、酢酸緩衝液、リン酸緩衝液、2−モルホリノエタンスルホン酸(MES)緩衝液、4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸(HEPES)緩衝液、トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)緩衝液や、D−PBS(−)(和光純薬製)などの市販の緩衝液を挙げることができる。これらの緩衝液の種類は、抗体の安定性やエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの至適pHに応じて適宜選択すればよい。また、これらの緩衝液の濃度は、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の加水分解を阻害しなければ特に制限はなく、例えば5mM〜500mMの範囲で使用することができる。さらに、抗体の安定性やエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼの糖鎖加水分解活性の向上を目的として、緩衝液に塩化ナトリウムなどの無機塩類、ポリオキシエチレングリコールなどの親水性高分子、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート(Tween20)などの界面活性剤を添加してもよい。 The buffer used for the hydrolysis reaction of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody is not particularly limited as long as the hydrolysis reaction is not inhibited. For example, an acetate buffer, a phosphate buffer, 2-morpholinoethane sulfone Acid (MES) buffer, 4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazineethanesulfonic acid (HEPES) buffer, tris (hydroxymethyl) aminomethane (Tris) buffer, and D-PBS (-) (sum) Commercially available buffers such as Kojundo Chemical Co., Ltd.) can be used. The type of these buffers may be appropriately selected depending on the stability of the antibody and the optimal pH of endo-β-N-acetylglucosaminidase. The concentration of these buffers is not particularly limited as long as they do not inhibit the hydrolysis of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody, and can be used, for example, in the range of 5 mM to 500 mM. Furthermore, in order to improve the stability of the antibody and the sugar chain hydrolyzing activity of endo-β-N-acetylglucosaminidase, inorganic salts such as sodium chloride, hydrophilic polymers such as polyoxyethylene glycol, A surfactant such as ethylene sorbitan monolaurate (Tween 20) may be added.
抗体とエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを緩衝液中で反応させる温度と時間は、糖鎖加水分解反応を高効率に行う点とエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼが失活しない点を考慮し、温度については10℃以上50℃以下、時間については1時間以上72時間以下であることが好ましく、25℃以上40℃以下、2時間以上24時間以下であることがより好ましい。 The temperature and time during which the antibody and endo-β-N-acetylglucosaminidase are reacted in a buffer solution are taken into consideration in that the sugar chain hydrolysis reaction is performed with high efficiency and endo-β-N-acetylglucosaminidase is not deactivated. The temperature is preferably from 10 ° C. to 50 ° C., and the time is preferably from 1 hour to 72 hours, more preferably from 25 ° C. to 40 ° C., and more preferably from 2 hours to 24 hours.
抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の加水分解反応の進行は、前記工程(B)にて説明した分析法と同様に、SDS−PAGE法やヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を用いた分析法により、確認することができる。前述したとおり、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤は、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の構造を識別して分離することが可能であることから、例えば、FcγRIIIaカラムを接続したHPLCで前記加水分解反応溶液を分析した場合、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用するため、カラムから遅れて溶出してくるのに対して、アスパラギン結合型糖鎖が加水分解された抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用しないため、素通り画分に溶出してくることから、FcγRIIIaカラムでの溶出時間の違いにより、抗体のアスパラギン結合型糖鎖の加水分解反応の進行を確認することができる。FcγRIIIaカラムを用いた分析では、SDS−PAGE法に比べて短時間で分析できるとともに、アスパラギン結合型糖鎖が加水分解された抗体と加水分解してしない抗体のピークエリアを測定することにより加水分解反応の進行度合いを定量的に評価することができる。 The progress of the hydrolysis reaction of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody can be determined by the SDS-PAGE method or the analysis method using a human FcγRIIIa-immobilized adsorbent in the same manner as the analysis method described in the above step (B). You can check. As described above, since the human FcγRIIIa-immobilized adsorbent can identify and separate the structure of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody, for example, the hydrolysis reaction is performed by HPLC connected to an FcγRIIIa column. When the solution was analyzed, the antibody to which the asparagine-linked sugar chain was bound eluted later from the column because it interacted with human FcγRIIIa, whereas the antibody to which the asparagine-linked sugar chain was hydrolyzed Since it does not interact with FcγRIIIa, it elutes in the fraction without passing through, so that the progress of the hydrolysis reaction of the asparagine-linked sugar chain of the antibody can be confirmed by the difference in elution time on the FcγRIIIa column. In the analysis using the FcγRIIIa column, the analysis can be performed in a shorter time than the SDS-PAGE method, and the hydrolysis can be performed by measuring the peak areas of the antibody in which the asparagine-linked sugar chain is hydrolyzed and the antibody in which the asparagine-linked sugar chain is not hydrolyzed. The degree of progress of the reaction can be quantitatively evaluated.
前記加水分解反応溶液をイオン交換クロマトグラフィーやアフィニティークロマトグラフィーなどの液体クロマトグラフィーで分離精製することにより、目的とするアスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体を得ることができる。液体クロマトグラフィーとしては、分離精製操作を簡便に行える点で、抗体に対して親和性を持つタンパク質を利用したアフィニティークロマトグラフィーが好ましく、例えば、プロテインAあるいはプロテインGを不溶性担体に固定化した抗体精製用吸着剤や、前記ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を用いることで、反応溶液から糖鎖切断型抗体を精製することができる。なお、プロテインAやプロテインGを固定化した抗体精製用吸着剤を用いた場合、抗体はアスパラギン結合型糖鎖の結合の有無に関わらず抗体精製用吸着剤に吸着するため、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼによる抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の加水分解が不完全であった場合など、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体と糖鎖切断型抗体が混在する中から、糖鎖切断型抗体のみを分離精製する目的には不向きである。一方、前述したようにヒトFcγRIIIa固定化吸着剤は、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の構造を識別することが可能であることから、ヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を用いることにより、アスパラギン結合型糖鎖が結合した抗体と糖鎖切断型抗体が混在する中から
糖鎖切断型抗体のみを精製することができる。また、糖鎖切断型抗体を工程(A)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に添加する方法に特に制限はなく、例えば、精製した糖鎖切断型抗体を凍結乾燥により粉末にして添加する方法、精製した糖鎖切断型抗体を含む緩衝液として添加する方法を挙げることができる。糖鎖切断型抗体を含む緩衝液として添加する場合は、前述の理由により、リン酸塩を含む緩衝液に糖鎖切断型抗体が含まれることが好ましい。
By separating and purifying the hydrolysis reaction solution by liquid chromatography such as ion exchange chromatography or affinity chromatography, it is possible to obtain an antibody in which the target asparagine-linked sugar chain has been cleaved. As the liquid chromatography, affinity chromatography using a protein having an affinity for the antibody is preferable in that the separation and purification operation can be easily performed. For example, antibody purification in which protein A or protein G is immobilized on an insoluble carrier is preferable. A sugar chain-cleaved type antibody can be purified from the reaction solution by using the adsorbent for use or the adsorbent immobilized with human FcγRIIIa. In addition, when an adsorbent for antibody purification on which protein A or protein G is immobilized is used, the antibody is adsorbed to the adsorbent for antibody purification regardless of the presence or absence of asparagine-linked sugar chains, so that endo-β-N -When the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody by acetylglucosaminidase is incompletely hydrolyzed, such as when the asparagine-linked sugar chain-bound antibody and the sugar chain-cleaved antibody are mixed, It is not suitable for the purpose of separating and purifying only antibodies. On the other hand, as described above, the human FcγRIIIa-immobilized adsorbent can discriminate the structure of the asparagine-linked sugar chain bound to the antibody. It is possible to purify only a sugar chain-cleaved antibody from a mixture of a sugar chain-bound antibody and a sugar chain-cleaved antibody. The method of adding the sugar chain-cleaved antibody to the solution containing the sugar chain oxazoline derivative obtained in the step (A) is not particularly limited. For example, a purified sugar chain-cleaved antibody is added as a powder by freeze-drying. And a method of adding as a buffer containing a purified sugar chain-cleaved antibody. When added as a buffer solution containing a sugar chain-cleaved antibody, it is preferred that the buffer solution containing a phosphate contains the sugar chain-cleaved antibody for the above-mentioned reason.
図1に本発明の糖鎖改変抗体調製方法と、従来の糖鎖改変抗体調製方法との比較を示す。本発明の製造方法は不安定な糖鎖オキサゾリン誘導体を精製する必要がないことから、特許文献1と2および非特許文献5から7に記載されている方法に比べて、簡便且つ高効率に糖鎖が改変された抗体を製造することができる。
FIG. 1 shows a comparison between the method for preparing a sugar chain-modified antibody of the present invention and a conventional method for preparing a sugar chain-modified antibody. Since the production method of the present invention does not require the purification of unstable oxazoline sugar chains, the sugar chain can be prepared more easily and more efficiently than the methods described in
以下、作製例、実施例、比較例および参考例をあげて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Production Examples, Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, but the present invention is not limited thereto.
<作製例1> 糖鎖転移酵素(改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ)の調製
糖鎖転移酵素である改変型エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼS(以下、改変型EndoSとする。)の調製は、非特許文献5および文献(EMBO J.20:3046−55(2001))に記載の方法を参考として、Streptococcus pyogenes MGAS315株(ATCC−BAA−595D−5)由来のエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼS(以下、EndoSとする。)に、アミノ酸変異を導入することで行った。具体的には、N末端側にGlutathione S−transferase(GST)を融合したEndoS発現ベクターを作製し、EndoSのアミノ酸配列における233番目のアスパラギン酸をグルタミンに置換することにより、GSTを融合した改変型EndoS発現ベクター(以下、発現ベクターGST−EndoS・D233Qとする。)を作製したのち、当該発現ベクターで形質転換した大腸菌を用いて非特許文献6に記載の条件で発現させることにより、改変型EndoSを調製した。該大腸菌からのタンパク質可溶性画分抽出はBugBuster 10X Protein Extraction Reagent(メルクミリポア製)を用いて行った。また、改変型EndoSの精製は、Pierce Glutathione Agarose(サーモサイエンティフィック製)と、GSTタグを切断するためのプロテアーゼであるHRV 3C proteaseとGSTの融合タンパク質であるPreScission Protease (GEヘルスケア製)を用い、各製品に添付された手順書に従い、フタ付使い捨てカラム(Bio−Rad製)を用いたon−column消化法により行った。精製用緩衝液として、50mM Tris−HCl、150mM塩化ナトリウム、1mMエチレンジアミン四酢酸、1mMジチオスレイトール、pH8.0からなる緩衝液を用い、同じ緩衝液を用いてGSTタグを切断するためのプロテアーゼ処理を行った。
<Preparation Example 1> Preparation of glycosyltransferase (modified endo-β-N-acetylglucosaminidase) Modified endo-β-N-acetylglucosaminidase S (hereinafter, referred to as modified endoS) which is a glycosyltransferase. Was prepared by referring to the methods described in
得られた菌体からのタンパク質可溶性画分溶液および前記プロテアーゼ処理後の改変型EndoS精製液を用い、SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動(SDS−PAGE)により、改変型EndoSの大腸菌発現とGSTタグを切断するためのプロテアーゼ処理の進行を確認した。 Escherichia coli expression of modified EndoS and GST tag were cleaved by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) using a protein-soluble fraction solution from the obtained cells and a modified EndoS purified solution after the protease treatment. The progress of the protease treatment was performed.
図2に改変型EndoSのSDS−PAGEの結果を示す。図2において、SFは可溶性画分、Pはプロテアーゼ処理後の改変型EndoS精製液、Mは分子量マーカーを示す。また、各溶液のSDS−PAGEは5−20%グラジエントゲル(ATTO製)を用いた。図2の結果から、可溶性画分ではGSTを融合した改変型EndoSの分子量(13
6kDa)付近に太いバンドが確認された。また、プロテアーゼ処理後の改変型EndoS精製液では、改変型EndoSの分子量(109kDa)付近に単一バンドが確認されたことから、目的の改変型EndoSが得られたことを確認した。
FIG. 2 shows the results of SDS-PAGE of the modified EndoS. In FIG. 2, SF indicates a soluble fraction, P indicates a modified EndoS purified solution after protease treatment, and M indicates a molecular weight marker. In addition, SDS-PAGE of each solution used a 5-20% gradient gel (manufactured by ATTO). From the results in FIG. 2, it is found that in the soluble fraction, the molecular weight of the modified EndoS fused with GST (13
A thick band was observed around 6 kDa). In addition, in the purified solution of the modified EndoS after the protease treatment, a single band was confirmed near the molecular weight (109 kDa) of the modified EndoS, thus confirming that the desired modified EndoS was obtained.
得られたプロテアーゼ処理後の改変型EndoS精製液をリン酸塩を含む緩衝液に置換するため、改変型EndoS精製液を限外ろ過デバイス(Amicon Ultra−0.5mL、30K、メルクミリポア製)を用いて50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)に置換し、改変型EndoS溶液として、後述する実施例1の(実1−3)および参考例1で使用した。前記改変型EndoS溶液に含まれるタンパク質濃度をMicro BCA Protein Assay Kit(サーモサイエンティフィック製)を用いて測定した結果、改変型EndoS溶液のタンパク質濃度は2.26mg/mLであった。 In order to replace the obtained modified EndoS purified solution after the protease treatment with a buffer solution containing a phosphate, the modified EndoS purified solution was subjected to an ultrafiltration device (Amicon Ultra-0.5 mL, 30K, manufactured by Merck Millipore). Was replaced with a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4), and used as a modified EndoS solution in (Example 1-3) and Reference Example 1 in Example 1 described later. The protein concentration of the modified EndoS solution was measured using a Micro BCA Protein Assay Kit (manufactured by Thermo Scientific). As a result, the protein concentration of the modified EndoS solution was 2.26 mg / mL.
<実施例1> シアリル糖鎖のオキサゾリン誘導体化および改変型EndoSによるシアリル糖鎖の転移
(実1−1)アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体(糖鎖切断型抗体)の調製
反応溶液aとして、98μLの50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)、100μLの抗体溶液(製品名リツキサン(リツキシマブ製剤)、全薬工業製、濃度10mg/mL、抗体量1,000μg)および2μLのエンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼ溶液(製品名:Remove−iT EndoS、New England BioLabs製、濃度:200,000units/mL)からなる溶液を、1.5mL容エッペンドルフチューブ(エッペンドルフ製)に添加した。また、反応溶液bとして、100μLの50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.4)と100μLの抗体溶液(製品名リツキサン(リツキシマブ製剤)、全薬工業製、濃度10mg/mL、抗体量1,000μg)からなる溶液を、1.5mL容エッペンドルフチューブに添加した。反応溶液aと反応溶液bのいずれも、37℃に設定した恒温槽内で20時間静置した。
<Example 1> Oxazoline derivatization of sialyl sugar chain and transfer of sialyl sugar chain by modified EndoS (actual 1-1) Preparation of antibody in which asparagine-linked sugar chain is cleaved (sugar chain-cleaved antibody) Reaction solution a 98 μL of a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4), 100 μL of an antibody solution (product name Rituxan (rituximab preparation), manufactured by Zenyaku Kogyo, concentration of 10 mg / mL, antibody amount of 1,000 μg) and 2 μL of endo- A solution consisting of a β-N-acetylglucosaminidase solution (product name: Remove-iT EndoS, manufactured by New England BioLabs, concentration: 200,000 units / mL) was added to a 1.5 mL Eppendorf tube (manufactured by Eppendorf). As the reaction solution b, 100 μL of a 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.4) and 100 μL of an antibody solution (product name Rituxan (rituximab preparation), manufactured by Zenyaku Kogyo, concentration of 10 mg / mL, antibody amount of 1,000 μg) Was added to a 1.5 mL Eppendorf tube. Both the reaction solution a and the reaction solution b were allowed to stand in a thermostat set at 37 ° C. for 20 hours.
37℃の恒温槽内で20時間静置したのち、以下の方法により反応溶液aおよび反応溶液bの各溶液から抗体を回収した。D−PBS(−)(和光純薬製)で平衡化した50μLのProtein A固定化ゲル(製品名:AF−rProtein A HC−650、東ソー製)の入ったミニバイオスピンカラム(BIO−RAD製)に反応液全量を添加し、TAITEC製Deepwell maximizerを使用して25℃、1,000rpmの条件で60分間振盪することにより前記Protein A固定化ゲルに抗体を吸着させた。吸着処理終了後、遠心分離機で反応液を回収した後、反応容器に150μLのD−PBS(−)を添加し、遠心分離機で洗浄液を回収する操作を3回繰り返すことで合計650μLの洗浄液を回収した。次に、反応容器に150μLの50mMクエン酸緩衝液(pH3.0)を添加し、Deepwell maximizerを使用して25℃、1,000rpmの条件で5分振盪した後、遠心分離機で洗浄液を回収する操作を4回繰り返すことにより、前記Protein A固定化ゲルから抗体を脱着させ、抗体を含む合計600μLの脱着洗浄液を得た。脱着洗浄液中の抗体濃度は、脱着洗浄液を限外ろ過デバイス(Amicon Ultra−0.5mL、30K、メルクミリポア製)で濃縮したのち、デバイス内でD−PBS(−)に緩衝液交換し、Micro BCA Protein Assay Kit(サーモサイエンティフィック製)を用いて測定した。 After allowing to stand in a thermostat at 37 ° C. for 20 hours, the antibody was recovered from each of the reaction solution a and the reaction solution b by the following method. Mini-bio spin column (manufactured by BIO-RAD) containing 50 μL of Protein A immobilized gel (product name: AF-rProtein A HC-650, manufactured by Tosoh) equilibrated with D-PBS (-) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) Was added thereto, and the antibody was adsorbed on the Protein A-immobilized gel by shaking for 60 minutes at 25 ° C and 1,000 rpm using a Deepwell maximizer manufactured by TAITEC. After completion of the adsorption treatment, the reaction solution is collected by a centrifugal separator, 150 μL of D-PBS (−) is added to the reaction vessel, and the operation of collecting the washing solution by the centrifuge is repeated three times, whereby a total of 650 μL of the washing solution is obtained. Was recovered. Next, 150 μL of 50 mM citrate buffer (pH 3.0) was added to the reaction vessel, and the mixture was shaken at 25 ° C. and 1,000 rpm for 5 minutes using a Deepwell maximizer, and then the washing solution was collected by a centrifuge. By repeating this operation four times, the antibody was desorbed from the Protein A-immobilized gel, and a total of 600 μL of the desorption washing solution containing the antibody was obtained. The antibody concentration in the washing solution for desorption was determined by concentrating the washing solution for desorption with an ultrafiltration device (Amicon Ultra-0.5 mL, 30K, manufactured by Merck Millipore), and then replacing the buffer solution with D-PBS (-) in the device. The measurement was performed using BCA Protein Assay Kit (manufactured by Thermo Scientific).
次に、反応溶液aおよび反応溶液bの脱着洗浄液を用い、SDS−PAGEおよびヒトFcγRIIIa固定化吸着剤を充填したカラム(以下、FcγRIIIaカラムとする。)を用いたHPLC分析を行うことにより、抗体に結合したアスパラギン結合型糖鎖の加水分解反応の進行を確認した。FcγRIIIaカラムは特開2016−169197号公報の実施例12に記載の方法に従って作製した。具体的には、特開2016−169
197号公報の実施例11で作製したヒトFcγRIIIa(FcR5aCys)を吸着剤用親水性ビニルポリマー(東ソー製:トヨパール)に固定化したFcR5a固定化ゲル(1.2mL)を、φ4.6mm×75mmのステンレスカラムに充填することで作製した。また、当該カラムを用いた反応溶液aおよび反応溶液bの脱着洗浄液のHPLC分析は、以下の(a)から(c)の方法で行った。
Next, SDS-PAGE and HPLC analysis using a column packed with a human FcγRIIIa-immobilized adsorbent (hereinafter, referred to as an FcγRIIIa column) are performed using the desorption washing solution of the reaction solution a and the reaction solution b, thereby obtaining an antibody. The progress of the hydrolysis reaction of the asparagine-linked sugar chain bound to was confirmed. The FcγRIIIa column was prepared according to the method described in Example 12 of JP-A-2006-169197. Specifically, JP-A-2016-169
An FcR5a-immobilized gel (1.2 mL) obtained by immobilizing human FcγRIIIa (FcR5aCys) prepared in Example 11 of Japanese Patent Publication No. 197 on a hydrophilic vinyl polymer for an adsorbent (manufactured by Tosoh: Toyopearl) was used as a φ4.6 mm × 75 mm. It was produced by packing in a stainless steel column. The HPLC analysis of the desorption washing solution of the reaction solution a and the reaction solution b using the column was performed by the following methods (a) to (c).
(a)FcγRIIIaカラムをHPLC装置(島津製作所製)に接続し、緩衝液1(50mM塩化ナトリウムを含む20mM酢酸、pH5.0)で平衡化した。
(b)前記緩衝液1で抗体濃度を0.2mg/mLに希釈した反応溶液aまたは反応溶液bの脱着洗浄液0.1mLを、流速0.6mL/minにてカラムに注入した。
(c)流速0.6mL/minを維持したまま前記緩衝液1で2分洗浄後、緩衝液2(10mMグリシン塩酸緩衝液、pH3.0)のpHグラジエント(28分で緩衝液2が100%となるリニアグラジエント)により、各溶液に含まれる抗体の溶出パターンを分析した。
(A) The FcγRIIIa column was connected to an HPLC device (manufactured by Shimadzu Corporation), and equilibrated with buffer solution 1 (20 mM acetic acid containing 50 mM sodium chloride, pH 5.0).
(B) 0.1 mL of the desorption washing solution of the reaction solution a or the reaction solution b diluted with the
(C) After washing with the
図3にSDS−PAGEの結果を示す。図3において、レーン1は反応溶液aおよび反応溶液bの調製に使用した抗体(製品名リツキサン、全薬工業製)を、レーン2は反応溶液bの脱着洗浄液を、レーン3は反応溶液aの脱着洗浄液を示している。また、各溶液のSDS−PAGEは10%ゲル(ATTO製)を用いた。図3に示すとおり、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを添加した反応溶液aの脱着洗浄液では、アスパラギン結合型糖鎖の加水分解に起因する抗体H鎖の分子量減少が確認されたのに対して、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを添加していない反応溶液bの脱着洗浄液では抗体H鎖の分子量減少が確認されなかった。
FIG. 3 shows the results of SDS-PAGE. In FIG. 3,
図4にFcγRIIIaカラムによるHPLC分析結果を示す。反応溶液bの脱着洗浄液に含まれる抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用して複数のピークに分離されたことから、抗体のアスパラギン結合型糖鎖は加水分解されていないことが確認された。一方、反応溶液aの脱着洗浄液に含まれる抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用がなく、素通り画分に溶出したことから、抗体のアスパラギン結合型糖鎖が加水分解されていることが確認された。以上、図3および図4の結果から明らかなように、エンド−β−N−アセチルグルコサミニダーゼを用いることにより、目的の糖鎖切断型抗体が得られることを確認した。 FIG. 4 shows the results of HPLC analysis using the FcγRIIIa column. Since the antibody contained in the desorption washing solution of the reaction solution b interacted with human FcγRIIIa and was separated into a plurality of peaks, it was confirmed that the asparagine-linked sugar chain of the antibody was not hydrolyzed. On the other hand, the antibody contained in the desorption washing solution of the reaction solution a had no interaction with human FcγRIIIa, and was eluted in the fraction passing through. Thus, it was confirmed that the asparagine-linked sugar chain of the antibody was hydrolyzed. As described above, as is clear from the results of FIGS. 3 and 4, it was confirmed that the use of endo-β-N-acetylglucosaminidase could provide the desired sugar chain-cleaved antibody.
反応溶液aの脱着洗浄液を、作製例1に記載の限外ろ過デバイスを用いた方法でD−PBS(−)に置換することにより、糖鎖切断型抗体溶液(濃度3.42mg/mL)を得た。 By replacing the desorption washing solution of the reaction solution a with D-PBS (−) by the method using the ultrafiltration device described in Preparation Example 1, the sugar chain-cleaved antibody solution (concentration 3.42 mg / mL) was obtained. Obtained.
(実1−2)リン酸塩を含む水溶液中での糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液の調製(本発明の工程(A)に相当)
シアリル糖鎖(伏見製薬所製、1.0mg、500nmol)を少量の水に溶かし、1.5mL容エッペンドルフチューブに移して凍結乾燥した。このチューブに脱水縮合剤である2−クロロ−1,3−ジメチル−ベンゾイミダゾリウムクロリド(CDMBI、伏見製薬所製)から調製した5.0μLの0.5M CDMBI水溶液(2.5μmol)を添加した。チューブを4℃に冷却し、リン酸三カリウム(関東化学製)から調製した5.0μLの1.5Mリン酸三カリウム水溶液(7.5μmol)を添加して攪拌後(pH12.0)、4℃で2時間静置することにより、シアリル糖鎖のオキサゾリン誘導体を含む溶液を調製した。
(Example 1-2) Preparation of a solution containing a sugar chain oxazoline derivative in an aqueous solution containing a phosphate (corresponding to step (A) of the present invention)
A sialyl sugar chain (Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd., 1.0 mg, 500 nmol) was dissolved in a small amount of water, transferred to a 1.5 mL Eppendorf tube, and freeze-dried. To this tube was added 5.0 μL of a 0.5 M CDMBI aqueous solution (2.5 μmol) prepared from 2-chloro-1,3-dimethyl-benzimidazolium chloride (CDMBI, manufactured by Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd.) as a dehydration condensing agent. . The tube was cooled to 4 ° C., and 5.0 μL of a 1.5 M aqueous solution of tripotassium phosphate (7.5 μmol) prepared from tripotassium phosphate (manufactured by Kanto Kagaku) was added and stirred (pH 12.0). The solution containing the oxazoline derivative of the sialyl sugar chain was prepared by allowing to stand at 2 ° C. for 2 hours.
(実1−3)リン酸塩を含む水溶液中での糖鎖切断型抗体への糖鎖の転移(本発明の工程(B)に相当)
前記工程(実1−2)で調製したシアリル糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液(10μL)に、94μLの50mMリン酸ナトリウム緩衝液(pH7.0)、前記(実1−1)の反応溶液aから調製した糖鎖切断型抗体溶液(146μL、濃度3.42mg/mL、抗体量500μg)、前記作製例1で調製した改変型EndoS溶液2(50μL、濃度2.26mg/mL、酵素量113μg)を順次添加することにより反応溶液c(pH7.5)を調製し、37℃の恒温槽で3時間静置した。
(Example 1-3) Transfer of sugar chain to sugar chain-cleaved antibody in an aqueous solution containing phosphate (corresponding to step (B) of the present invention)
In a solution (10 μL) containing the sialyl sugar chain oxazoline derivative prepared in the above step (Ex. 1-2), 94 μL of 50 mM sodium phosphate buffer (pH 7.0) and the reaction solution a of (Ex. 1-1) were added. The prepared sugar chain-cleaved antibody solution (146 μL, concentration 3.42 mg / mL, antibody amount 500 μg) and the modified
37℃で3時間静置後、前記実施例1の工程(実1−1)に記載の方法に従い、反応溶液c中の抗体を回収し、得られた脱着洗浄液の抗体濃度を測定した。さらに、得られた反応溶液cの脱着洗浄液を用い、前記工程(実1−1)に記載の方法に従ってSDS−PAGEおよびFcγRIIIaカラムを用いたHPLC分析を行うことにより、糖鎖切断型抗体へのシアリル糖鎖の転移反応の進行を確認した。 After allowing to stand at 37 ° C. for 3 hours, the antibody in the reaction solution c was recovered according to the method described in the step (Example 1-1) of Example 1, and the antibody concentration of the obtained desorption washing solution was measured. Further, using the desorbed washing solution of the obtained reaction solution c, SDS-PAGE and HPLC analysis using an FcγRIIIa column are performed according to the method described in the above step (Ex. 1-1), whereby a sugar chain-cleaved antibody can be obtained. The progress of the transfer reaction of the sialyl sugar chain was confirmed.
図5にSDS−PAGEの結果を示した。図5において、レーン1は反応溶液aの調製に使用した抗体(製品名リツキサン、全薬工業製)を、レーン2は前述した工程(実1−1)における反応溶液aの脱着洗浄液を、レーン3は後述する参考例1における反応溶液e1の脱着洗浄液を、レーン4は後述する比較例1における反応溶dの脱着洗浄液を、レーン5は本実施例における反応溶液cの脱着洗浄液を示している。また、各溶液のSDS−PAGEは10%ゲル(ATTO製)を用いた。図5のレーン2(反応溶液a)とレーン5(反応溶液c)を比較すると、レーン5において糖鎖の転移に起因する抗体H鎖の分子量増加が確認されたことから、目的のアスパラギン結合型糖鎖が転移した抗体が得られることを確認した。
FIG. 5 shows the results of SDS-PAGE. In FIG. 5,
図6に反応溶液aと反応溶液cの、FcγRIIIaカラムによるHPLC分析結果を示した。反応溶液aに含まれる抗体は素通り画分に溶出したが、反応溶液cに含まれる抗体は素通り画分にはほとんど溶出せず、ヒトFcγRIIIaと相互作用して単一のピークとして溶出したことから、目的のアスパラギン結合型糖鎖が転移した抗体が得られることを確認した。以上、図5および図6の結果から明らかなように、本実施例1の方法により、目的の糖鎖が転移した抗体を高効率に得られることが明らかとなった。 FIG. 6 shows the results of HPLC analysis of the reaction solution a and the reaction solution c using an FcγRIIIa column. Although the antibody contained in the reaction solution a eluted in the pass-through fraction, the antibody contained in the reaction solution c hardly eluted in the pass-through fraction, and interacted with human FcγRIIIa and eluted as a single peak. It was confirmed that an antibody to which the target asparagine-linked sugar chain was transferred was obtained. As described above, as is clear from the results of FIGS. 5 and 6, it was clarified that the method of Example 1 can efficiently obtain an antibody to which a target sugar chain has been transferred.
<比較例1> シアリル糖鎖のオキサゾリン誘導体化と糖鎖切断型抗体への糖鎖の転移
比較例1では、実施例1の工程(実1−2)で得られた糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液から糖鎖オキサゾリン誘導体を精製したのち、作製例1で作製した改変型EndoSを用い、精製した糖鎖オキサゾリン誘導体と実施例1の工程(実1−1)で得られた糖鎖切断型抗体を反応させることにより、糖鎖が転移した抗体の作製を試みた。
<Comparative Example 1> Oxazoline derivatization of sialyl sugar chain and transfer of sugar chain to sugar chain-cleaved antibody Comparative Example 1 includes the sugar chain oxazoline derivative obtained in step (Example 1-2) of Example 1. After purifying the sugar chain oxazoline derivative from the solution, using the modified EndoS prepared in Preparation Example 1, the purified sugar chain oxazoline derivative and the sugar chain-cleaved type antibody obtained in Step (Example 1-1) of Example 1 By reacting the above, an attempt was made to produce an antibody having a sugar chain transferred thereto.
シアリル糖鎖(伏見製薬所製、1.0mg、500nmol)を少量の水に溶かし、PCRチューブに移して凍結乾燥した。このチューブにCDMBI(伏見製薬所製)から調製した5.0μLの0.5M CDMBI水溶液(2.5μmol)を添加した。チューブを4℃に冷却し、5.0μLの1.5M K3PO4水溶液(7.4μmol)を添加し、ボルテックス後に4℃で2時間静置することにより、シアリル糖鎖のオキサゾリン誘導体化反応を行った。反応終了後、PD MiniTrap G−10カラム(GEヘルスケア製)を用いて反応溶液の脱塩操作を行った。フェノール硫酸法により糖鎖を検出することにより、カラムから糖鎖が溶出した画分を回収し、1.5mL容エッペンドルフチューブ中で凍結乾燥することにより、オキサゾリン化シアリル糖鎖を精製した。 A sialyl sugar chain (Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd., 1.0 mg, 500 nmol) was dissolved in a small amount of water, transferred to a PCR tube and freeze-dried. To this tube, 5.0 μL of a 0.5 M CDMBI aqueous solution (2.5 μmol) prepared from CDMBI (Fushimi Pharmaceutical) was added. The tube was cooled to 4 ° C., and 5.0 μL of a 1.5 M K 3 PO 4 aqueous solution (7.4 μmol) was added thereto. Was done. After the completion of the reaction, the reaction solution was desalted using a PD MiniTrap G-10 column (manufactured by GE Healthcare). By detecting the sugar chain by the phenol sulfate method, the fraction from which the sugar chain was eluted was collected from the column, and lyophilized in a 1.5 mL eppendorf tube to purify the oxazoline sialyl sugar chain.
次に、精製したオキサゾリン化シアリル糖鎖を100μLの50mMリン酸ナトリウム緩衝液、pH7.4に溶解し、前記実施例1の工程(実1−1)で得られた反応溶液aから調製した146μLの糖鎖切断型抗体溶液(濃度3.42mg/mL、抗体量500μg)と、作製例1で作製した50μLの改変型EndoS溶液(濃度2.26mg/mL
、改変型EndoS量113μg)溶液を順次添加することにより反応溶液dを調製し、37℃の恒温槽で3時間静置した。
Next, the purified oxazoline-modified sialyl sugar chain was dissolved in 100 μL of a 50 mM sodium phosphate buffer, pH 7.4, and 146 μL prepared from the reaction solution a obtained in the step (Example 1-1) of Example 1 described above. And the 50 μL modified EndoS solution (concentration 2.26 mg / mL) prepared in Preparation Example 1 and the sugar chain cleavage type antibody solution (concentration 3.42 mg / mL, antibody amount 500 μg)
, Modified EndoS amount 113 μg) to prepare a reaction solution d, which was allowed to stand in a thermostat at 37 ° C. for 3 hours.
37℃で3時間静置後、前記実施例1の工程(実1−1)に記載の方法に従い、反応溶液d中の抗体を回収し、得られた脱着洗浄液を用い、前記実施例1の工程(実1−1)に記載の方法に従ってSDS−PAGEおよびFcγRIIIaカラムを用いたHPLC分析を行うことにより、糖鎖切断型抗体へのシアリル糖鎖の転移反応の進行を確認した。 After allowing to stand at 37 ° C. for 3 hours, the antibody in the reaction solution d was recovered according to the method described in the step (Example 1-1) of Example 1, and the obtained desorption washing solution was used. By performing SDS-PAGE and HPLC analysis using an FcγRIIIa column according to the method described in the step (Exact 1-1), the progress of the transfer reaction of the sialyl sugar chain to the sugar chain-cleaved antibody was confirmed.
図5にSDS−PAGEの結果を示す。図5において、レーン2(反応溶液a)とレーン4(反応溶液d)を比較すると、糖鎖の転移に起因する抗体H鎖の分子量増加がほとんど確認されなかったことから、本比較例の方法では、目的のアスパラギン結合型糖鎖が転移した抗体を得ることはできなかった。 FIG. 5 shows the results of SDS-PAGE. In FIG. 5, when lane 2 (reaction solution a) and lane 4 (reaction solution d) were compared, almost no increase in the molecular weight of the antibody H chain due to transfer of the sugar chain was confirmed. Thus, an antibody to which the target asparagine-linked sugar chain was transferred could not be obtained.
図7に、実施例1の(実1−1)に記載の反応溶液aの調製に使用した抗体(製品名リツキサン、全薬工業製)、実施例1の(実1−3)に記載の反応溶液c、および反応溶液dのFcγRIIIaカラムによるHPLC分析結果を示す。反応溶液aの調製に使用した抗体および反応溶液cに含まれる抗体はヒトFcγRIIIaと相互作用して遅れて溶出したのに対して、反応溶液dに含まれる抗体のほとんどは素通り画分に溶出した。以上、図5および図7の結果から、本比較例の方法では、目的の糖鎖が転移した抗体を得ることはできなかった。 FIG. 7 shows the antibody (product name Rituxan, manufactured by Zenyaku Kogyo) used for preparing the reaction solution a described in (Example 1-1) of Example 1, and the antibody described in (Example 1-3) of Example 1. The HPLC analysis results of the reaction solution c and the reaction solution d using an FcγRIIIa column are shown. The antibody used in the preparation of the reaction solution a and the antibody contained in the reaction solution c were eluted with a delay due to the interaction with human FcγRIIIa, whereas most of the antibodies contained in the reaction solution d eluted in the flow-through fraction . As described above, from the results of FIG. 5 and FIG. 7, in the method of this comparative example, it was not possible to obtain an antibody to which the target sugar chain was transferred.
<参考例1> 改変型EndoSと市販糖鎖オキサゾリン誘導体を用いた糖鎖切断型抗体への糖鎖転移
参考例1では、作製例1で作製した改変型EndoSを用い、市販の糖鎖オキサゾリン誘導体と実施例1の工程(実1−1)で得られた糖鎖切断型抗体を反応させることにより、糖鎖が転移した抗体を作製した。
<Reference Example 1> Sugar chain transfer to sugar chain-cleaved antibody using modified EndoS and commercially available sugar chain oxazoline derivative In Reference Example 1, a commercially available sugar chain oxazoline derivative was used using the modified EndoS prepared in Preparation Example 1. And the sugar chain-cleaved antibody obtained in the step (Example 1-1) of Example 1 was reacted to prepare an antibody having a sugar chain transferred thereto.
1.5mL容エッペンドルフチューブに、オキサゾリン化シアリル糖鎖(伏見製薬所製)から調製したオキサゾリン化シアリル糖鎖溶液(100μL、1mgのオキサゾリン化シアリル糖鎖を100μLの50mMリン酸ナトリウム緩衝液pH7.4に溶解して調製)、前記実施例1の工程(実1−1)の反応溶液aから調製した糖鎖切断型抗体溶液(146μL、濃度3.42mg/mL、抗体量500μg)、前記作製例1で調製した改変型EndoS溶液(50μL、濃度2.26mg/mL、酵素量113μg)を順次添加することにより反応溶液eを調製した。反応溶液eを合計3本調製し、37℃に設定した恒温槽内で、1本は3時間(反応溶液e1とする。)、次の1本は23時間(反応溶液e2とする。)、最後の1本は47時間静置(反応溶液e3とする。)した。なお、反応溶液eの調製は、オキサゾリン化シアリル糖鎖の分解を防ぐため、−80℃で保存しておいたオキサゾリン化シアリル糖鎖を用い、オキサゾリン化シアリル糖鎖溶液の調製から糖鎖切断型抗体溶液および改変型EndoS溶液の添加を速やかに行った。 In a 1.5 mL eppendorf tube, an oxazoline sialyl glycan solution (100 μL) prepared from oxazoline sialyl glycan (manufactured by Fushimi Pharmaceutical Co., Ltd.), 100 μL of 100 mg of 50 mg sodium phosphate buffer, pH 7.4, was added. 146), a sugar chain-cleaved antibody solution (146 µL, concentration 3.42 mg / mL, antibody amount 500 µg) prepared from the reaction solution a of the step (Example 1-1) of Example 1; Reaction solution e was prepared by sequentially adding the modified EndoS solution prepared in 1 (50 μL, concentration 2.26 mg / mL, amount of enzyme 113 μg). A total of three reaction solutions e are prepared, and one is 3 hours (reaction solution e1), the next one is 23 hours (reaction solution e2) in a thermostat set at 37 ° C. The last one was allowed to stand for 47 hours (referred to as reaction solution e3). The reaction solution e was prepared using the oxazoline sialyl sugar chain stored at -80 ° C. to prevent the decomposition of the oxazoline sialyl sugar chain, and from the preparation of the oxazoline sialyl sugar chain solution to the sugar chain cleavage type. The addition of the antibody solution and the modified EndoS solution was performed promptly.
37℃で所定時間静置後、前記実施例1の工程(実1−1)に記載の方法に従い、反応溶液e1、e2およびe3中の抗体を回収し、得られた脱着洗浄液を用い、前記実施例1の工程(実1−1)に記載の方法に従ってSDS−PAGEおよびFcγRIIIaカラムを用いたHPLC分析を行うことにより、糖鎖切断型抗体へのシアリル糖鎖の転移反応の進行を確認した。 After allowing to stand at 37 ° C. for a predetermined time, the antibodies in the reaction solutions e1, e2 and e3 were recovered according to the method described in the step (Example 1-1) in Example 1 and the obtained desorption washing solution was used. By performing SDS-PAGE and HPLC analysis using an FcγRIIIa column in accordance with the method described in the step (Example 1-1) of Example 1, progress of the transfer reaction of the sialyl sugar chain to the sugar chain-cleaved antibody was confirmed. .
図8にSDS−PAGEの結果を示す。図8において、レーン1は実施例1の工程(1−A)に記載の反応溶液aの調製に使用した抗体(製品名リツキサン、全薬工業製)を、レーン2は前述した実施例1の工程(実1−1)における反応溶液aの脱着洗浄液を、レーン3は反応溶液e1の脱着洗浄液を、レーン4は反応溶液e2の脱着洗浄液を、レーン
5は反応溶液e3の脱着洗浄液を示す。また、各溶液のSDS−PAGEは10%ゲル(ATTO製)を用いた。図8のレーン3(反応溶液e1)からレーン5(反応溶液e3)を比較すると、37℃での静置時間が長くなるにつれ、糖鎖の転移により分子量が増加した抗体H鎖の割合が徐々に減少し、分子量が増加していない抗体H鎖の割合が徐々に増加していることが明らかとなった。
FIG. 8 shows the results of SDS-PAGE. In FIG. 8,
図9に、反応溶液e1、e2およびe3のFcγRIIIaカラムによるHPLC分析結果を示す。37℃での静置時間が3時間である反応溶液e1では、ほぼ全ての抗体がヒトFcγRIIIaと相互作用して遅れて溶出してくることが明らかとなった。一方、37℃での静置時間が23時間である反応溶液e2では、アスパラギン結合型糖鎖が転移しておらず、ヒトFcγRIIIaと相互作用せずに素通り画分に溶出する抗体が反応溶液e1に比べて増加し、ヒトFcγRIIIaと相互作用して遅れて溶出する抗体が反応溶液e1に比べて減少していることが明らかとなった。また、37℃での静置時間が47時間である反応溶液e3では、素通り画分に溶出する抗体が反応溶液e2に比べてさらに増加し、ヒトFcγRIIIaと相互作用して遅れて溶出する抗体が反応溶液e2に比べてさらに減少していることが明らかとなった。以上、図8および図9の結果から、改変型EndoSを用い、糖鎖切断型抗体と市販の糖鎖オキサゾリン誘導体を反応させて抗体に糖鎖を転移させる場合の反応時間は、3時間前後が好ましいことが明らかとなった。 FIG. 9 shows the results of HPLC analysis of the reaction solutions e1, e2, and e3 using an FcγRIIIa column. In the reaction solution e1 in which the standing time at 37 ° C. was 3 hours, it was revealed that almost all the antibodies interacted with human FcγRIIIa and eluted later. On the other hand, in the reaction solution e2 in which the standing time at 37 ° C. was 23 hours, the asparagine-linked sugar chain was not transferred, and the antibody eluted in the fraction without passing through the interaction with human FcγRIIIa was reacted with the reaction solution e1. It was found that the number of antibodies that eluted later after interacting with human FcγRIIIa decreased compared to the reaction solution e1. Further, in the reaction solution e3 in which the standing time at 37 ° C. is 47 hours, the antibody eluted in the flow-through fraction further increases as compared with the reaction solution e2, and the antibody eluted later by interacting with human FcγRIIIa is eluted. It became clear that it was further reduced as compared with the reaction solution e2. As described above, from the results of FIGS. 8 and 9, the reaction time when a sugar chain-cleaved antibody is reacted with a commercially available sugar chain oxazoline derivative to transfer the sugar chain to the antibody using the modified EndoS is about 3 hours. It turned out to be favorable.
本発明は、試薬または医薬等の製造に適用できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to the production of reagents, medicines, and the like.
Claims (11)
(A)糖鎖を脱水縮合剤で処理することにより、未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液を得る工程
(B)前記(A)で得られた未精製の糖鎖オキサゾリン誘導体を含む溶液に、アスパラギン結合型糖鎖が切断された抗体および糖鎖転移酵素を作用させることにより、糖鎖が転移した抗体を得る工程。 The production method (A) according to claim 1, comprising the following steps (A) and (B): treating the sugar chain with a dehydrating condensing agent to convert the unpurified sugar chain oxazoline derivative. Step (B) of obtaining a solution containing the unpurified sugar chain oxazoline derivative obtained in (A) above, by reacting the antibody and the glycosyltransferase having the asparagine-linked sugar chain cleaved thereon with the solution containing the sugar chain oxazoline derivative. Obtaining an antibody to which the chain has been transferred.
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