JP2023162460A - 細胞膜透過性分子及びその利用 - Google Patents

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敏裕 鹿倉
Toshihiro SHIKAKURA
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俊秀 藤井
Toshihide Fujii
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Abstract

【課題】有効成分を細胞内に取り込む機能を有しつつ、生体に対する毒性が低い細胞膜透過性分子、前記細胞膜透過性分子を含むペプチド複合体及びその製造方法、前記ペプチド複合体を含むペプチドライブラリ、及び前記ペプチドライブラリを用いた機能性ペプチドのスクリーニング方法を提供する。【解決手段】下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩であることを特徴とする細胞膜透過性分子である。【選択図】なし

Description

本発明は、細胞膜透過性分子、前記細胞膜透過性分子を含むペプチド複合体及びその製造方法、前記ペプチド複合体を含むペプチドライブラリ、及び前記ペプチドライブラリを用いた機能性ペプチドのスクリーニング方法に関する。
分子量が５００程度までの低分子医薬品は、製造コストが安く免疫原性が低いため、これまで多くの医薬品として開発されてきた。しかし、この低分子医薬品は、特異性が低く、オフターゲットによる副作用の問題から近年は次第に開発が難しくなってきている。これに対し、分子量が１０，０００を超えるような抗体やタンパク質由来の高分子医薬品は、特異性が高く副作用も少ないことから売り上げが伸びている。しかし、高価であること、その大きな分子量から免疫原性を起こす可能性があること、一般に細胞内へ移行しないためその標的となりうる分子が限られることが課題となっている。
そこで近年、ペプチドや核酸などをはじめとする分子量が５００～５，０００程度の分子、いわゆる中分子医薬品が、安価で免疫原性が低いという低分子医薬品の利点と、標的分子への特異性が高く、副作用が少ないというという高分子医薬品の利点を併せ持つ医薬品として期待されている。
また、中分子医薬品としてのペプチドを取得する技術として、様々なアミノ酸配列から成るペプチド（ポリペプチド）ライブラリを作製しその中から、疾患関連タンパク質などの特定の標的分子に対して高い親和性を持つペプチドを選別する方法が汎用される。
前記ペプチドライブラリの作製方法として、例えば、ｉｎ ｖｉｔｒｏ翻訳系の方法として、ペプチド鎖、ｍＲＮＡ分子、及びリボソームを含むリボソームディスプレイ複合体を用いるリボソームディスプレイ法（ＲＤ法）が知られている（例えば、特許文献１参照）。前記ＲＤ法は、ｉｎ ｖｉｔｒｏ翻訳系とｍＲＮＡさえあれば、それらを混合するだけで、１０１２種類以上のペプチドライブラリを数分で作製することができる非常に優れた有用なものである。
一方、ペプチドや核酸などの中分子医薬品は細胞内の分子を標的とする場合、細胞膜を透過させて所望の細胞内標的分子に到達させる手段が必要となる。細胞内には、細胞骨格関連タンパク質やキナーゼ関連因子など種々の疾病治療に際して標的となりうるものが多い。このため、有用な細胞内導入法の確立は、中分子医薬品の適用範囲を大幅に拡大することに繋がる。
有効成分を細胞内に取り込む技術としては、例えば、塩基性アミノ酸を多く含む細胞膜透過ペプチドのアミノ酸配列を融合する方法や、中心から規則的に分枝した構造を有する樹状高分子であるデンドリマーを用いる方法（例えば、特許文献２参照）などが知られている。
特開２００８－２７１９０３号公報 米国特許第７，８６２，８０７号明細書
上記したように、有効成分を細胞内に取り込む技術として、特許文献２に記載した方法などが検討されているものの、医薬品の開発という観点からは、有効成分を細胞内に取り込む機能を有しつつ、生体に対する毒性が低いことも求められる。
したがって、本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、有効成分を細胞内に取り込む機能を有しつつ、生体に対する毒性が低い細胞膜透過性分子、前記細胞膜透過性分子を含むペプチド複合体及びその製造方法、前記ペプチド複合体を含むペプチドライブラリ、及び前記ペプチドライブラリを用いた機能性ペプチドのスクリーニング方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩とすることで、有効成分を細胞内に取り込む機能を有しつつ、生体に対する毒性が低い細胞膜透過性分子とすることができることを知見した。
（前記一般式（Ｉ）中、Ｒは結合手を表す。）。
本発明は、本発明者らの前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩であることを特徴とする細胞膜透過性分子である。
（前記一般式（Ｉ）中、Ｒは結合手を表す。）。
＜２＞ ペプチドと、前記＜１＞に記載の細胞膜透過性分子とを含むことを特徴とするペプチド複合体である。
＜３＞ 前記＜２＞に記載のペプチド複合体を含むことを特徴とするペプチドライブラリである。
＜４＞ ペプチドに、前記＜１＞に記載の細胞膜透過性分子を導入することを含むことを特徴とするペプチド複合体の製造方法である。
＜５＞ 前記＜３＞に記載のペプチドライブラリを用いて機能性ペプチドをスクリーニングすることを含むことを特徴とする機能性ペプチドのスクリーニング方法である。
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、有効成分を細胞内に取り込む機能を有しつつ、生体に対する毒性が低い細胞膜透過性分子、前記細胞膜透過性分子を含むペプチド複合体及びその製造方法、前記ペプチド複合体を含むペプチドライブラリ、及び前記ペプチドライブラリを用いた機能性ペプチドのスクリーニング方法を提供することができる。
（細胞膜透過性分子）
本発明の細胞膜透過性分子は、少なくとも下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩である。
（前記一般式（Ｉ）中、Ｒは結合手を表す。）。
＜一般式（Ｉ）で表される構造＞
前記一般式（Ｉ）で表される構造における前記Ｒ以外の部分は、細胞膜透過性に寄与する部分である。
前記細胞膜透過性分子における一般式（Ｉ）で表される構造のＲ以外の部分の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１つであることが好ましい。即ち、本発明の細胞膜透過性分子は、前記一般式（Ｉ）で表される樹状構造を１つ有する態様が好ましい。
前記一般式（Ｉ）で表される構造の前記Ｒの部分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ヘテロ原子含有基と結合していることが好ましい。
－ヘテロ原子含有基－
前記ヘテロ原子含有基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（Ａ）ペプチドと連結するペプチド連結用基と、前記ペプチド連結用基と前記一般式（Ｉ）で表す構造とを連結する連結基とからなる態様、（Ｂ）ペプチドと連結するペプチド連結用基からなる態様などが挙げられる。また、前記ヘテロ原子含有基は、ペプチドや核酸の骨格を有してもよい。
前記ヘテロ原子含有基の長さとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば直鎖上に結合している原子数の下限値としては１原子以上が好ましく、上限値としては５０原子以下が好ましく、２５原子以下がより好ましい。前記直鎖上に結合している原子数が２５原子以下の例としては、後述する細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＣＸにおけるヘテロ原子含有基などが挙げられる。
前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子及びリン原子からなる群から選択される少なくとも１種などが挙げられる。前記ヘテロ原子は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。
前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、細胞膜透過性分子の水溶性が高まる点で、１０％以上であることが好ましい。前記ヘテロ原子の含有割合の上限としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、６０％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合の範囲としては、１０％以上６０％以下が好ましく、１０％以上５０％以下がより好ましい。
前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合は、下記のようにして算出することができる。なお、全原子には、水素原子も含まれる。
ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合（％）＝｛（ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の数）／（ヘテロ原子含有基の全原子数）｝×１００
前記ヘテロ原子含有基は、繰返し単位を含むことが好ましい。
前記繰返し単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキレンオキサイド、アルキレンイミン、アルキレンスルフィドなどが挙げられる。前記繰返し単位は、１種のみであってもよいし、２種以上であってもよい。また、前記繰返し単位は、置換基を有していてもよい。前記繰り返し単位としては、入手容易性、安定性の観点からアルキレンオキサイドが好ましい。
前記アルキレンオキサイドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドからなる群から選択される少なくとも１種などが挙げられる。
前記繰返し単位の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記繰り返し単位の下限としては１以上が好ましく、上限としては１０以下が好ましい。
前記繰り返し単位が有する置換基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記置換基としては、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、シクロアルキル、ヘテロシクリル、ヒドロキシ、メルカプト、アミノ、カルボニル、アミド、チオアミド、ウレア、スルホンアミド、カルボキシ、ニトリルが好ましい。
－－ペプチド連結用基－－
前記ペプチド連結用基は、前記ペプチドにおける反応性アミノ酸残基との反応により、細胞膜透過性分子のペプチドへの導入に寄与する。
前記反応性アミノ酸残基は、前記ペプチド連結用基と反応するアミノ酸残基であり、前記ペプチド連結用基と直接反応するアミノ酸残基であってもよいし、前記ペプチド連結用基と反応できるように修飾されたアミノ酸残基であってもよい。
前記ペプチド連結用基としては、前記ペプチドと連結することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、システイン残基のチオール基、リジン残基の側鎖アミノ基（－ＮＨ２）、ヒスチジン残基又はトリプトファン残基の側鎖アミノ基（＞ＮＨ）、トリプトファン残基のインドール環２位及び３位炭素、チロシン残基又はセリン残基又はスレオニン残基の側鎖水酸基（－ＯＨ）、チロシン残基のオルト位炭素、メチオニン残基の側鎖スルフィド基（－ＳＭｅ）と反応して結合を形成可能な基などが挙げられる。
前記ペプチド連結用基の具体例としては、例えば、国際公開第２０１７／２１３１５８号の段落〔００６７〕～〔００７６〕に記載されているハロゲン化アルキル基、活性化カルボニル基、不飽和炭化水素基、エポキシ基、スルホニル含有基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、カルベン発生基、ジスルフィド結合含有基、チオール基などが挙げられる。
また、前記ペプチド連結用基は、ペプチドにおける反応性アミノ酸残基との反応により、前記ペプチドの環状化に寄与するもの（以下、「環状化基」と称することがある。）であることが好ましい。
前記環状化基と反応する反応性アミノ酸残基は、前記環状化基と直接反応するアミノ酸残基であってもよいし、前記環状化基と反応できるように修飾されたアミノ酸残基であってもよい。
前記環状化基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、電子吸引基が好ましい。
前記電子吸引基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ハロゲンを有することが好ましい。前記ハロゲンの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましい。前記ハロゲンの数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ハロゲン数の下限としては２以上が好ましく、上限としては、５以下、４以下が好ましい。
前記電子吸引基は、置換基を有していてもよい。前記電子吸引基は、その構造中に不飽和構造を含むとペプチドを環状化させやすい。前記不飽和構造としては、特に制限はないが、例えば芳香環構造、複素環構造、脂環式炭化水素構造、アルケニル構造、アルキニル構造、カルボニル構造、チオカルボニル構造、オキシム構造、シアノ構造、イソシアネート構造を挙げることができる。中でも前記電子吸引基としては、ベンジルハライドがより好ましく、３，５－ビス（ハロメチル）ベンジル基が特に好ましい。前記ハロゲンの種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、塩素原子がより好ましい。
前記環状化基によるペプチドの環状化は、前記環状化基と、ペプチドに含まれるチオール基、アミノ基、及びヒドロキシ基からなる群から選択される少なくとも１種の基との反応により行われることが好ましい。
また、例えば、オキシムライゲーション法により、前記ペプチドと前記細胞膜透過性分子とを結合する場合には、下記構造式で表されるものを前記ペプチド連結用基として用いることもできる。
－－連結基－－
前記連結基は、前記ペプチド連結用基と前記一般式（Ｉ）で表す構造とを連結する基である。
前記連結基の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、上記した繰返し単位を含む構造などが挙げられる。
前記細胞膜透過性分子は、ペプチドに導入される際に、前記ペプチドにおける反応性アミノ酸残基と反応する部位の構造が変化してもよい。
前記細胞膜透過性分子の具体例としては、例えば、以下の構造式で表される化合物などが挙げられる。なお、前記細胞膜透過性分子は、塩の形態とする際に、その構造の一部が変化してもよい。
下記構造式で表される細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＣＸは、一般式（Ｉ）において、Ｒの部分にヘテロ原子含有基として、３，５－ビス（クロロメチル）ベンジル基である環状化基（ペプチド連結用基）と、連結基とを有している例である。前記細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＣＸは環状化基を有しているので、ペプチドの環状化と、ペプチドへの細胞膜透過性の付与とを１工程で行うことができる。
下記構造式で表される細胞膜透過性分子Ｇ３は、一般式（Ｉ）において、Ｒの部分にヘテロ原子含有基として、オキシムライゲーション法によりペプチドと結合可能なペプチド連結用基を有している例である。
＜ｐＫａの値が４．７未満の酸＞
本発明の細胞膜透過性分子は、ｐＫａ（酸解離定数）の値が４．７未満の酸との塩である。
本発明において、酸が複数のｐＫａの値を有している場合には、１段階目の解離におけるｐＫａの値であるｐＫａ１の値をｐＫａの値とする。
前記ｐＫａの値が４．７未満の酸としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、生体に対してより低毒性である点で、トリフルオロ酢酸（－０．３）、塩酸（－８．０）、硫酸（－３．０）、硝酸（－１．３）、リン酸（２．１（ｐＫａ１））、メシル酸（－２．６）、トシル酸（－２．８）、酒石酸（３．２（ｐＫａ１））及びクエン酸（３．１（ｐＫａ１））からなる群から選択されるいずれかが好ましい。前記酸の名称の後のかっこ内の数値はｐＫａの値を表す。なお、ｐＫａ１の値の場合は、数値の後にｐＫａ１と記載した。
前記ｐＫａの値が４．７未満の酸の中でも、生体に対してより低毒性である点では、ｐＫａの値の下限としては、－８．０超（ｐＫａの値が－８．０よりも大きい）が好ましく、－３．０超（ｐＫａの値が－３．０よりも大きい）がより好ましい。また、前記ｐＫａの値が４．７未満の酸におけるｐＫａの値の上限としては３．５以下が好ましく、３．３未満がより好ましい。
前記細胞膜透過性分子は、上記した一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩であって、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の構成を有していてもよい。
＜細胞膜透過性分子の製造方法＞
前記細胞膜透過性分子の製造方法としては、特に制限はなく、公知の化学合成の技術を適宜選択して行うことができる。例えば、米国特許第７，８６２，８０７号明細書などに記載の方法を参考にして、公知の化学合成の技術を適宜選択することにより製造することができる。例えば、塩の形態とする方法としては、塩の形態ではない細胞膜透過性分子の粗生成物を、目的の塩の種類に応じた移動相を用いたＨＰＬＣにより精製し、目的とする塩の形態の細胞膜透過性分子とする方法、塩の形態である細胞膜透過性分子を、対イオンを目的の塩のイオンへと置換した陰イオン交換樹脂に通じ、溶出することで目的とする塩の形態の細胞膜透過性分子とする方法などが挙げられる。
得られた細胞膜透過性分子が所望の構造を有するか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、公知の分析方法を適宜選択することができ、例えば、質量分析法、プロトン核磁気共鳴分光法、炭素１３核磁気共鳴分光法、紫外分光法、赤外分光法などの分析方法が挙げられる。
本発明の細胞膜透過分子は、生体への毒性を低減しつつ、ペプチド、核酸、タンパク質及びこれらの複合体などの有効成分に対して優れた細胞膜透過性を付与することができる。
（ペプチド複合体）
本発明のペプチド複合体は、ペプチドと、上記した本発明の細胞膜透過性分子とを少なくとも含み、必要に応じて更にその他の構成を含む。
＜ペプチド＞
前記ペプチドとしては、前記細胞膜透過性分子を導入することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記細胞膜透過性分子を導入することにより環状化されるペプチドが好ましい。
前記ペプチドにおけるアミノ酸の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、天然のアミノ酸であってもよいし、非天然のアミノ酸であってもよく、また、Ｄ体であってもよいし、Ｌ体であってもよい。
前記ペプチドは、リポペプチドなどの修飾型ペプチドであってもよい。
前記細胞膜透過性分子の導入に利用するアミノ酸残基（以下、「反応性アミノ酸残基」と称することがある。）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、システイン残基、リジン残基、ヒスチジン残基、トリプトファン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基などが挙げられる。
前記ペプチドとして、細胞膜透過性分子を導入することにより環状化されるペプチドを用いる場合には、前記反応性アミノ酸残基としては、例えば、システイン残基、リジン残基、セリン残基、スレオニン残基などが挙げられる。
また、アミノ酸残基におけるアルコール側鎖を利用してもよい。
前記反応性アミノ酸残基は、１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記反応性アミノ酸残基のペプチドにおける数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、前記ペプチドとして、細胞膜透過性分子を導入することにより環状化されるペプチドを用いる場合には、前記反応性アミノ酸残基のペプチドにおける数は、２以上が好ましい。前記反応性アミノ酸残基のペプチドにおける数の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、反応点が多くなるとペプチドに結合する前記細胞膜透過性分子の数や位置が安定せず、アミノ酸配列に由来するペプチドの特性を比較し難くなる場合があるので、１０以下が好ましい。
なお、例えば、ペプチド中のシステイン残基がジスルフィド結合により前記ペプチドの高次構造の安定化に関与しているような場合には、別途、上記反応性アミノ酸残基を前記ペプチドに導入することが好ましい。
前記反応性アミノ酸残基の前記ペプチドにおける位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、前記ペプチドとして、ｍＲＮＡ分子、その翻訳物であるペプチド鎖（以下、「ポリペプチド鎖」と称することもある。）、及びリボソームを含むリボソームディスプレイ複合体（以下、「ＲＤ複合体」と称することがある。）を用いる場合には、例えば、リボソームの出口トンネル（ｅｘｉｔ ｔｕｎｎｅｌ）から外に出ている部分であり、具体的にはＮ末端から２番目～Ｃ末端から３０番目の位置（Ｎ末端から２番目の位置及びＣ末端から３０番目の位置を含む）の間とすることが、前記リンカー分子による修飾反応がリボソームにより立体的に阻害され難くなり得る点で、好ましい。
前記Ｃ末端からの位置としては、Ｃ末端から５０番目が好ましく、１００番目がより好ましい。
また、前記反応性アミノ酸残基の位置をＮ末端側から数えた場合、その位置は、ペプチドの鎖長に応じて適宜設定できるが、例えば、Ｎ末端から２～１，０００番目の位置であり、Ｎ末端から２～１００番目の位置が好ましく、Ｎ末端から２～５０番目の位置がより好ましい。
前記ＲＤ複合体の製造方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができ、例えば、国際公開第２０１７／２１３１５８号に記載の方法などが挙げられる。また、市販のキットを利用して製造することもできる。
前記ペプチドのアミノ酸配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ペプチドライブラリとして有用であるように、特定の位置にランダム配列を含むものが好ましい。かかるランダム配列の中から、所定の目的に応じて有用なアミノ酸配列を特定し得る。
前記ランダム配列の前記ペプチドにおける位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記反応性アミノ酸残基の位置と同様に、ＲＤ複合体を用いる場合には、Ｎ末端から２番目～Ｃ末端から３０番目の位置（Ｎ末端から２番目の位置及びＣ末端から３０番目の位置を含む）の間とすることが好ましい。即ち、反応性アミノ酸残基は、ランダム配列内に含まれることが好ましい。従ってランダム配列の好ましい位置は、反応性アミノ酸残基の好ましい位置と同じ範囲から設定できる。
前記ランダム配列の前記ペプチドにおける数は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。前記ランダム配列の数の上限としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０以下が好ましい。
前記ランダム配列１つあたりのアミノ酸残基数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１以上、３０以下とすることができる。
１つのランダム配列が長くなるほど、またランダム配列の数が多くなるほど、ペプチドライブラリの多様性を高めることができる。
前記ペプチドは、更に、ＦＬＡＧ（登録商標）配列やポリＨｉｓ配列等のポリペプチド鎖の精製のための配列、プロテアーゼなどにより選択的に切断される配列、スペーサー配列などを含んでいてもよい。
前記ペプチドのアミノ酸残基数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０以上、５，０００以下とすることができる。
前記ペプチドのアミノ酸残基数の下限値としては、１５０以上が好ましく、２００以上がより好ましい。また、ペプチドのアミノ酸残基数の上限値としては、８００以下が好ましく、６００以下がより好ましく、５００以下が特に好ましい。前記下限値と上限値とは、適宜組み合わせて選択することができる。
前記ペプチドの合成方法としては、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。
＜細胞膜透過性分子＞
前記細胞膜透過性分子は、上記した本発明の細胞膜透過性分子である。
前記細胞膜透過性分子は、ペプチドに導入される際に、前記ペプチドにおける反応性アミノ酸残基と反応する部位の構造が変化してもよい。
＜その他の構成＞
前記ペプチド複合体におけるその他の構成としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光物質などの発光物質、色素、放射性物質、薬剤、毒素、核酸、アミノ酸、糖類、脂質、各種ポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記蛍光物質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フルオレセイン類、ローダミン類、クマリン類、ピレン類、シアニン類などの蛍光色素が挙げられる。
前記その他の構成は、例えば、上記したペプチドに、直接又は連結基などを介して結合させることができる。
本発明のペプチド複合体は、優れた細胞透過性を有しつつ、生体への毒性も低い。したがって、例えば、ランダム配列を含むペプチド複合体ライブラリとし、スクリーニングを行うことで、優れた細胞透過性を有しつつ、生体への毒性も低く、かつ対象物質への親和性が高い等の有用なアミノ酸配列を特定し得る。
（ペプチド複合体の製造方法）
本発明のペプチド複合体の製造方法は、ペプチドに、本発明の細胞膜透過性分子を導入する導入工程を少なくとも含み、必要に応じて更にその他の工程を含む。
＜導入工程＞
前記導入工程は、ペプチドに、本発明の細胞膜透過性分子を導入する（以下、「結合する」、「挿入する」、「連結する」と称することもある。）工程である。
前記導入工程により、ペプチドへ細胞膜透過性を付与することができる。また、上記した環状化基を有する細胞膜透過性分子を導入する場合には、ペプチドの環状化と、ペプチドへの細胞膜透過性の付与とを同時に行うことができる。
前記導入工程では、反応物中における少なくとも１つのペプチドに細胞膜透過性分子が導入されればよいが、全てのペプチドに細胞膜透過性分子が導入されることが好ましい。
－ペプチド－
前記ペプチドは、上記した（ペプチド複合体）の＜ペプチド＞の項目に記載したものと同様である。前記導入工程に用いるペプチドは、ペプチドライブラリの態様であってもよい。なお、このペプチドライブラリにおけるペプチドは本発明の細胞膜透過性分子が導入されていない状態のものである。
－細胞膜透過性分子－
前記細胞膜透過性分子は、上記した本発明の細胞膜透過性分子である。
－導入－
前記導入の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記細胞膜透過性分子におけるペプチド連結用基と、前記ペプチドにおける反応性アミノ酸残基とを反応させる方法などが挙げられる。例えば、還元剤の存在下で、前記細胞膜透過性分子と、前記ペプチドとを反応させる方法などが挙げられる。前記還元剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン塩酸塩などが挙げられる。
前記反応の温度、時間等の条件としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ペプチド複合体を塩の形態とする方法としては、特に制限はなく、公知の化学合成の技術を適宜選択して行うことができ、例えば、上記した＜細胞膜透過性分子の製造方法＞の項目に記載した方法と同様の方法などが挙げられる。
＜その他の工程＞
前記その他の工程としては、本発明の効果を損なわない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
得られたペプチド複合体が所望の構造を有するか否かを確認する方法としては、特に制限はなく、公知の分析方法を適宜選択することができ、例えば、質量分析法、プロトン核磁気共鳴分光法、炭素１３核磁気共鳴分光法、紫外分光法、赤外分光法などの分析方法が挙げられる。
（ペプチドライブラリ）
本発明のペプチドライブラリは、本発明のペプチド複合体を少なくとも含み、必要に応じて更にその他の構成を含む。即ち、本発明のペプチドライブラリは、本発明の細胞膜透過性分子が導入されたペプチド複合体を含むものである。
前記ペプチドライブラリは、本発明のペプチド複合体のみからなるものであってもよいし、前記細胞膜透過性分子が導入されていないペプチドが含まれていてもよい。
前記ペプチドライブラリは、上記した（ペプチド複合体の製造方法）と同様にして、製造することができる。
（機能性ペプチドのスクリーニング方法）
本発明の機能性ペプチドのスクリーニング方法は、本発明のペプチドライブラリを用いて機能性ペプチドをスクリーニングする工程を少なくとも含み、必要に応じて更にその他の工程を含む。
前記スクリーニングの方法としては、本発明のペプチドライブラリを用いる限り、特に制限はなく、公知の方法を適宜選択することができる。例えば、所望の対象物質と、前記ペプチドライブラリとを混合し、結合したペプチド複合体（例えば、ＲＤ複合体）を選択し、前記ＲＤ複合体からＲＮＡを解離させ、前記ＲＮＡからＤＮＡを調製し、増幅した後、ｍＲＮＡに転写し、再度ＲＤ複合体ライブラリを作製するという工程を繰り返し、前記対象物質に対する親和性を有する機能性ペプチドをスクリーニングする、リボソームディスプレイ法によるスクリーニング方法が挙げられる。また、ファージディスプレイ法、ｍＲＮＡディスプレイ法、ＤＮＡディスプレイ法、１ビーズ１化合物（ｏｎｅ－ｂｅａｄ ｏｎｅ－ｃｏｍｐｏｕｎｄ）法などを用いたスクリーニング方法なども挙げられる。
前記スクリーニング方法では、スクリーニング工程を繰返す過程などにおいて、選択されたペプチドに、本発明の細胞膜透過性分子を導入する導入工程を含んでいてもよい。前記導入工程は、上記した（ペプチド複合体の製造方法）における＜導入工程＞と同様にして行うことができる。
以下に実施例等を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例等に何ら限定されるものではない。
（実施例１：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩の合成）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩を下記のようにして合成した。
＜化合物Ｇ３－ＤＣＸの合成＞
－化合物Ｃ１の合成－
米国特許第７，８６２，８０７号明細書に記載の方法と同様の方法により、下記構造式で表される化合物Ｃ１を合成した。
なお、構造式中の「Ｂｏｃ」は、「ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニル基」を表す。
－化合物Ｃ３の合成－
上記反応式のようにして、上記構造式で表される化合物Ｃ３を合成した。
具体的には、化合物Ｃ１（５００ｍｇ，０．４２ｍｍｏｌ）の塩化メチレン溶液（１５ｍＬ）を０℃に冷却し、化合物Ｃ２（東京化成工業株式会社製、製品番号Ａ２２９３）（１１７．５ｍｇ，０．５０４ｍｍｏｌ）と１－ヒドロキシベンゾトリアゾール（ＨＯＢＴ）（８５．１ｍｇ，０．６３０ｍｍｏｌ）と１－（３－ジメチルアミノプロピル）－３－エチルカルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ／ＨＣｌ）（１２０ｍｇ，０．６３０ｍｍｏｌ）を加えて２５℃で１７時間撹拌した。ここにＨ２Ｏ（２０ｍＬ）を加え、塩化メチレンで抽出を行い（３０ｍＬで３回）、有機層は１Ｎ塩酸（２０ｍＬで２回）と飽和重曹水（２０ｍＬで２回）と水（２０ｍＬで２回）で洗浄した。Ｎａ２ＳＯ４で乾燥しろ過と濃縮を行い、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー精製（メタノール（ＭｅＯＨ）／ＣＨ２Ｃｌ２＝１／１０）することにより、化合物Ｃ３を白色固体として取得した（５３３ｍｇ，０．３７９ｍｍｏｌ，収率９０％）。
前記化合物Ｃ３の１Ｈ ＮＭＲによる同定データは、以下のとおりであった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）： δ １１．４（ｓ， ３Ｈ）， ８．５８（ｔ， ３ＪＨＨ＝６．０Ｈｚ， ３Ｈ）， ７．６９（ｔ， ３ＪＨＨ＝５．０Ｈｚ， ３Ｈ）， ６．８４（ｓ， １Ｈ）， ３．８９（ｓ， ２Ｈ）， ３．７１－３．６５（ｍ， ２２Ｈ）， ３．５６－３．５３（ｍ， ６Ｈ）， ３．４２－３．３８（ｍ， ８Ｈ）， ２．４３（ｔ， ３ＪＨＨ＝６．０Ｈｚ， ６Ｈ）， １．４９（ｓ， ２７Ｈ）， １．４８（ｓ， ２７Ｈ）
－化合物ＤＢＸＡの合成－
水素化ナトリウム（１３２ｍｇ，３．０２ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）（６ｍＬ）に懸濁させ０℃に冷却した。ここに２－プロピン－１－オール（０．１６５ｍＬ，２．８０ｍｍｏｌ）を加え０℃で３０分間撹拌した。１，３，５－トリス（ブロモメチル）ベンゼン（１．００ｇ，２．８０ｍｍｏｌ）を加え２５℃で２０時間撹拌した。酢酸エチル（１００ｍＬ）を加えてから水（１００ｍＬ）と飽和食塩水（１００ｍＬ）で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで洗浄した。ろ過と濃縮を行い得られた残渣を分取薄層クロマトグラフィー（ＰＴＬＣ）で精製し（塩化メチレン／ヘキサン＝１／２）、下記構造式で表される化合物ＤＢＸＡ（４１６．６ｍｇ，１．２５ｍｍｏｌ，収率４５％）を淡黄色油状物として取得した。
前記化合物ＤＢＸＡの１Ｈ ＮＭＲによる同定データは、以下のとおりであった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）： δ ７．２９（ｓ， １Ｈ）， ７．２６（ｓ， ２Ｈ）， ４．５３（ｓ， ２Ｈ）， ４．４０（ｓ， ４Ｈ）， ４．１５（４ＪＨＨ＝２．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ２．４３（４ＪＨＨ＝２．０Ｈｚ， １Ｈ）
－化合物Ｃ４の合成－
上記反応式のようにして、上記構造式で表される化合物Ｃ４を合成した。
具体的には、化合物Ｃ３（５３３ｍｇ， ０．３７９ｍｍｏｌ）と化合物ＤＢＸＡ（１８８ｍｇ， ０．５６８ｍｍｏｌ）とＴＨＦ（４０ｍＬ）からなる溶液に窒素ガスバブリングを行い、窒素雰囲気下とした。ここに、硫酸銅水溶液（２００ｍＭ； １．８９ｍＬ，０．３７９ｍｍｏｌ）とアスコルビン酸ナトリウム水溶液（１００ｍＭ； ７．５８ｍＬ，０．７５８ｍｍｏｌ）を加え、２５℃で３時間撹拌した。反応液に水を加え塩化メチレンで抽出を行い（２０ｍＬで３回）、有機層をＮａ２ＳＯ４で乾燥しろ過と濃縮を行い、得られた残渣をシリカゲルクロマトグラフィー精製（ＭｅＯＨ／ＣＨ２Ｃｌ２＝１／２０）することにより、化合物Ｃ４を白色固体として取得した（４９７ｍｇ，０．２８６ｍｍｏｌ，収率７６％）。
前記化合物Ｃ４の１Ｈ ＮＭＲによる同定データは、以下のとおりであった。
１Ｈ ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）： δ ８．５８（ｔ， ３ＪＨＨ＝５．５Ｈｚ， ３Ｈ）， ７．７７（ｓ， １Ｈ）， ７．７４（ｔ， ３ＪＨＨ＝５．０Ｈｚ， ３Ｈ）， ７．３４（ｓ， １Ｈ）， ７．３２（ｓ， ２Ｈ）， ６．８２（ｓ， １Ｈ）， ４．６９（ｓ， ２Ｈ）， ４．５８（ｓ， ２Ｈ）， ４．５６（ｔ， ３ＪＨＨ＝５．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ４．４７（ｓ， ４Ｈ）， ３．８９（ｔ， ３ＪＨＨ＝５．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ３．８７（ｓ， ２Ｈ）， ３．６９（ｔ， ３ＪＨＨ＝６．０Ｈｚ， ６Ｈ）， ３．６６（ｓ， ６Ｈ）， ３．６１（ｓ， ８Ｈ）， ３．５６－３．５２（ｍ， ６Ｈ）， ３．４１－３．３８（ｍ， ６Ｈ）， ２．４２（ｔ， ３ＪＨＨ＝６．０Ｈｚ， ６Ｈ）， １．４９（ｓ， ２７Ｈ）， １．４８（ｓ， ２７Ｈ）
－化合物Ｇ３－ＤＣＸの合成－
上記反応式のようにして、上記構造式で表される化合物Ｇ３－ＤＣＸを合成した。
具体的には、化合物Ｃ４（４９７ｍｇ，０．２８６ｍｍｏｌ）と４Ｎ塩酸ジオキサン溶液（３０ｍＬ）を混合し、２５℃で４６時間撹拌した。反応後、白色固体が析出した。上清を除去し、化合物Ｇ３－ＤＣＸの粗生成物を取得した。分取ＨＰＬＣ（ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で精製し、化合物Ｇ３－ＤＣＸを白色固体として取得した（１１６ｍｇ， ０．１１０ｍｍｏｌ， 収率５４％）。
前記化合物Ｇ３－ＤＣＸのマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析（ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳ）による同定データは、以下のとおりであった。
ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳ Ｃ２４Ｈ５１Ｎ１４Ｏ８ 計算値（[Ｍ＋Ｈ]＋）１０４７．５０２、測定値１０４７．９５３
＜Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩の合成＞
上記反応式のようにして、上記構造式で表される細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩を合成した。
具体的には、化合物Ｇ３－ＤＣＸ（５０６ｍｇ，０．４８０ｍｍｏｌ）とＨ２Ｏ（６ｍＬ）を混合し、８０℃で２時間撹拌した。反応液を濃縮し、化合物Ｇ３－ＤＨＸ粗生成物を取得した。トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）を含む移動相を用いたＨＰＬＣ（ｈｉｇｈ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｌｉｑｕｉｄ ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）で精製し、細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩を白色固体として取得した（２２４．６ｍｇ， ０．１６９ｍｍｏｌ， 収率３５％）。
前記Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩のマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析（ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳ）による同定データは、以下のとおりであった。
ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳ Ｃ４２Ｈ７４Ｎ１６Ｏ１３ 計算値（[Ｍ＋Ｈ]＋）１０１１．１５３、測定値１０１１．５５０。
（実施例２：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸ塩酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸ塩酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（１９．７ｍｇ）を、超純水に溶解し（５ｍｇ／ｍＬ）、対イオンを塩化物イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＨＸ塩酸塩（１７．８ｍｇ）を得た。
（実施例３：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸ硝酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸ硝酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（１．５ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンを硝酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＨＸ硝酸塩（０．９ｍｇ）を得た。
（実施例４：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸ硫酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸ硫酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（１．５ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンを硫酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＨＸ硫酸塩（１．０ｍｇ）を得た。
（実施例５：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸリン酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸリン酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（１．５ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンをリン酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＨＸリン酸塩（１．４ｍｇ）を得た。
（実施例６：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸメシル酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸメシル酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（２．２ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンをメシル酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、無色液体としてＧ３－ＤＨＸメシル酸塩（２．２ｍｇ）を得た。
（実施例７：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸトシル酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸトシル酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（２．２ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンをトシル酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色粉末としてＧ３－ＤＨＸトシル酸塩（２．４ｍｇ）を得た。
（実施例８：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸ酒石酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸ酒石酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（２．２ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンを酒石酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、淡黄色粉末としてＧ３－ＤＨＸ酒石酸塩（１．８ｍｇ）を得た。
（実施例９：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸクエン酸塩の調製）
毒性評価用として、細胞膜透過性分子の一例であるＧ３－ＤＨＸクエン酸塩を下記のようにして調製した。
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（２．２ｍｇ）を、超純水に溶解し（２ｍｇ/ｍＬ）、対イオンをクエン酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、淡黄色粉末としてＧ３－ＤＨＸクエン酸塩（１．６ｍｇ）を得た。
（比較例１：細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸ酢酸塩の調製）
実施例１と同様にして合成したＧ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩（４３ｍｇ）を、超純水に溶解し（５ｍｇ／ｍＬ）、対イオンを酢酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）に通じた。溶出には超純水を用いた。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＨＸ酢酸塩（３６ｍｇ）を得た。
（実施例１０：ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩の合成）
細胞膜透過性分子とペプチドとの複合体の一例であるペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩を下記のようにして合成した。
＜ペプチドの合成＞
マイクロウェーブを用いた固相合成法により、リンクアミド（Ｒｉｎｋ Ａｍｉｄｅ）樹脂（０．２ｍｍｏｌ／ｇ）上で、以下の配列を有するペプチドを合成した。
ＦＩＴＣ－Ａｈｘ－Ｃｙｓ－Ｇｌｙ－Ｓｅｒ－Ｇｌｙ－Ｌｅｕ－Ａｌａ－Ｓｅｒ－Ｐｒｏ－Ａｓｎ－Ｇｌｙ－Ｔｙｒ－Ｃｙｓ－ＮＨ２
（上記配列中、「ＦＩＴＣ」はフルオレセインイソチオシアネートを表し、「Ａｈｘ」は６－アミノヘキサン酸を表す。）
前記ペプチドを形成した樹脂を、ＴＦＡ／水／トリイソプロピルシラン／３，６－ジオキサ－１，８－オクタンジチオール（９２．５／２．５／２．５／２．５（容量比））に３時間浸漬し、前記ペプチドを樹脂から切り出した。得られたペプチドをＨＰＬＣで精製し凍結乾燥することにより、上記配列を有するペプチド（以下、「Ｐ」と表すことがある。下記構造式参照。）を取得した。前記ペプチドＰのエレクトロスプレーイオン化質量分析（ＥＳＩ－ＭＳ）による同定データは、以下のとおりであった。
ＥＳＩ－ＭＳ Ｃ７２Ｈ９２Ｎ１６Ｏ２２Ｏ３ 計算値（[Ｍ＋２Ｈ]２＋）８１５．２９５、測定値８１４．６７
＜ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩の合成＞
上記反応式のようにして、上記構造式で表されるペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩を合成した。
具体的には、上記で合成したペプチドＰ（１１．０ｍｇ，６．７５μｍｏｌ）を２０ｍＭ重炭酸アンモニウム緩衝液（１１．８ｍＬ）とアセトニトリル（ＭｅＣＮ）（１．７ｍＬ）の混合溶液に溶解させた。この溶液に、トリス（２－カルボキシエチル）ホスフィン（ＴＣＥＰ）（５００ｍＭ ｉｎ Ｈ２Ｏ；１４．８μＬ，７．４μｍｏｌ）を添加し、２５℃下で１５分間撹拌した。続いて、上記で合成したＧ３－ＤＣＸ（１０．６ｍｇ，１０．１μｍｏｌ）と２５℃下で２４時間撹拌した。その後、反応液を、ＴＦＡを含む移動相を用いたＨＰＬＣで精製することにより、環状ペプチド（ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩）を取得した（３．２５ｍｇ，１．１０μｍｏｌ，収率１６％）。
前記ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩のＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳによる同定データは、以下のとおりであった。
ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ ＭＳ Ｃ１１４Ｈ１６３Ｎ３２Ｏ３３Ｓ３ 計算値（[Ｍ＋Ｈ]＋）２６０４．９２、測定値２６０４．３３０
（実施例１１：ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐ塩酸塩の調製）
実施例１０と同様にして合成したペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩（１．１ｍｇ）を、超純水に溶解し（０．５ｍｇ／ｍＬ）、対イオンを塩化物イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）を添加した。１時間振とうしたのち、陰イオン交換樹脂を濾別し、超純水で溶出した。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＣＸ－Ｐ塩酸塩（０．６ｍｇ）を得た。
（比較例２：ペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐ酢酸塩の調製）
実施例１０と同様にして合成したペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩（１．０ｍｇ）を、超純水に溶解し（０．５ｍｇ／ｍＬ）、対イオンを酢酸イオンへと置換した陰イオン交換樹脂（ダイヤイオン ＰＡ３０６Ｓ）を添加した。１時間振とうしたのち、陰イオン交換樹脂を濾別し、超純水で溶出した。得られた溶液を凍結乾燥して、白色乃至オフホワイト色粉末としてＧ３－ＤＣＸ－Ｐ酢酸塩（０．９ｍｇ）を得た。
（試験例１：細胞膜透過性分子の毒性評価）
＜マウスでのｉｎ ｖｉｖｏ毒性評価＞
供与動物は、７週齢のマウス（雌性、１５～２５ｇ、日本チャールズ・リバー社）を購入し、約７日間、環境馴化させたものを用いた。
実施例及び比較例で合成した細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸの各種酸塩（トリフルオロ酢酸塩、塩酸塩、硫酸塩、リン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、酒石酸塩、クエン酸塩、酢酸塩）は、０．１％（ｖ／ｖ）ＤＭＳＯ ＰＢＳに１～１０ｍｇ／ｍＬで溶解後、シリンジフィルターユニット（酢酸セルロース製、０．２２μｍ）でろ過した。
マウスに、下記の表１に記載の量となるように調製した細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸの各種酸塩又はプラセボ緩衝液対照（０．１％（ｖ／ｖ）ＤＭＳＯ ＰＢＳ）を尾静脈に単回投与し、投与後３０分間については一般症状及び生死等について経時的に観察し、その後７日間については１回／日のペースで継続的に一般症状及び生死等について観察した。細胞膜透過性分子Ｇ３－ＤＨＸの各種酸塩及びプラセボ緩衝液対照は、各群３匹のマウスに投与し、観察を実施した。また、投与日及び投与後１、２、７日後には体重測定を行い、体重の著しい増減を調査した。死亡例がみられた場合には、その都度解剖を実施した。また、生存例では、観察最終日（投与後７日目）に、全例についてイソフルラン吸入麻酔下で腹大動脈及び後大静脈より放血させ、安楽死させたうえで解剖し、肉眼的観察を行った。表１には投与５分後の一般症状の観察結果を示す。
Figure 2023162460000015
表１に示されるとおり、Ｇ３－ＤＨＸトシル酸塩、Ｇ３－ＤＨＸメシル酸塩、Ｇ３－ＤＨＸリン酸塩、Ｇ３－ＤＨＸクエン酸塩、又はＧ３－ＤＨＸ酒石酸塩を１０ｍｇ/ｋｇの用量で投与した群では、いずれに個体においても歩行障害や呼吸不整等の症状や体重の著しい増減は認められなかった。また投与後７日間にわたって生存を確認できた。
また、Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩については、１０ｍｇ/ｋｇ又は２０ｍｇ/ｋｇのいずれの用量で投与しても、歩行障害や呼吸不整等症状や体重の著しい増減は認められなかった。
また、Ｇ３－ＤＨＸ塩酸塩を投与した個体は、投与直後には歩行障害が僅かに認められたが３分後には回復した。その後７日間にわたって症状は認められず、体重の著しい増減もなかった。Ｇ３－ＤＨＸ硫酸塩を投与した個体は、投与直後には呼吸不整が認められたが３分後には回復した。その後７日間にわたって異常症状は認められ体重の著しい増減もなかった。
一方、Ｇ３－ＤＨＸ酢酸塩を１０ｍｇ/ｋｇの用量で投与した個体は、投与直後から振戦がみられ、投与から２分後に死亡した。
以上より、マウス単回静脈投与時の毒性は、Ｇ３－ＤＨＸ酢酸塩が最も高く、オクタアルギニン（構造式は下記参照）と同程度である（Ｍａｒｃｅｌ Ｇｒｏｇｇら， Ｃｅｌｌ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ， Ｈｅｒｂｉｃｉｄａｌ Ａｃｔｉｖｉｔｙ， ａｎｄ ｉｎ‐ｖｉｖｏ‐Ｔｏｘｉｃｉｔｙ ｏｆ Ｏｌｉｇｏ‐Ａｒｇｉｎｉｎｅ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ａｎｄ ｏｆ Ｎｏｖｅｌ Ｇｕａｎｉｄｉｎｉｕｍ‐Ｒｉｃｈ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ Ｂｉｏｐｏｌｙｍｅｒ Ｃｙａｎｏｐｈｙｃｉｎ， Ｈｅｌｖ Ｃｈｉｍ Ａｃｔａ． ２０１８ Ｏｃｔｏｂｅｒ ； １０１（１０），ｅ１８００１１２）ことが分かった。
これに対し、Ｇ３－ＤＨＸトリフルオロ酢酸塩、Ｇ３－ＤＨＸ塩酸塩、Ｇ３－ＤＨＸ硫酸塩、Ｇ３－ＤＨＸリン酸塩、Ｇ３－ＤＨＸメシル酸塩、Ｇ３－ＤＨＸトシル酸塩、Ｇ３－ＤＨＸ酒石酸塩、及びＧ３－ＤＨＸクエン酸塩は、Ｇ３－ＤＨＸ酢酸塩よりも低毒性であることが分かった。各酸のｐＫａの値と各酸塩の毒性の結果から、ｐＫａの値が４．７の酢酸が最も毒性が高く、ｐＫａの値が酢酸より小さい酸については毒性が低いことが分かる。すなわち、細胞膜透過性分子は、ｐＫａの値が４．７よりも小さい酸との塩とすることで低毒性となることが示唆された。また、Ｇ３－ＤＨＸ塩酸塩とＧ３－ＤＨＸ硫酸塩については、投与直後に僅からながらも症状が認められており、低毒性という観点からは、ｐＫａ－８．０超の酸との塩が好ましく、またｐＫａ－３．０超の酸との塩がより好ましいことが明らかとなった。
（試験例２：ペプチド複合体の細胞膜透過能評価）
実施例１０で合成したペプチドＰ及び実施例１０で合成したペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩のいずれかを２μＭ含む細胞培養液中、５％（ｖ／ｖ）ＣＯ２、３７℃の条件下で、ＨｅＬａ細胞（Ｈｕｍａｎ ｃｅｒｖｉｘ ａｄｅｎｏｃａｒｃｉｎｏｍａ ｃｅｌｌ）を２時間培養した。ＨｅＬａ細胞の培養には、ＦｌｕｏｒｏＢｒｉｔｅ Ｄ－ＭＥＭ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社製）（１０％（ｖ／ｖ）ＦＣＳ（ウシ胎児血清）、１０％（ｖ／ｖ）ＧｌｕｔａＭａｘ（ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ社製）添加）を用いた。
次いで、Ｄ－ＰＢＳ（－）（ヘパリン（２０ｕｎｉｔｓ／ｍＬ）添加）で細胞表面を洗浄後、細胞を回収し、Ｄ－ＰＢＳ（－）（０．５％（ｖ／ｖ）ＢＳＡ（ウシ血清アルブミン）、２００ｍＭ ＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸）、０．２％（ｖ／ｖ）ヨウ化プロピジウム（Ｓｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈ社製）添加）に懸濁させ、フローサイトメーター（ＢＤ ＦＡＣＳ ＡｒｉａＩＩＩ）を用いて蛍光強度を測定した。フローサイトメトリー解析時には、ヨウ化プロピジウム陽性の死細胞を除いた生細胞集団に対し、蛍光強度最頻値を算出した。結果を表２に示す。
Figure 2023162460000017
表２に示されるとおり、培養２時間後において、実施例１０で合成したペプチドＰはほぼ膜透過しないのに対し、実施例１０で合成したペプチド複合体Ｇ３－ＤＣＸ－Ｐトリフルオロ酢酸塩は膜透過していた。このことから、本発明の細胞膜透過性分子をペプチドに導入することにより、細胞膜透過性を獲得したことが実証された。
本発明の態様としては、例えば、以下のものなどが挙げられる。
＜１＞ 下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩であることを特徴とする細胞膜透過性分子である。
（前記一般式（Ｉ）中、Ｒは結合手を表す。）。
＜２＞ 前記一般式（Ｉ）で表される構造の前記Ｒの部分が、ヘテロ原子含有基と結合している前記＜１＞に記載の細胞膜透過性分子である。
＜３＞ 前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合が、１０％以上である前記＜２＞に記載の細胞膜透過性分子である。
＜４＞ 前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子及びリン原子からなる群から選択される少なくとも１種である前記＜２＞から＜３＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子である。
＜５＞ 前記ヘテロ原子含有基が、繰返し単位を含む前記＜２＞から＜４＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子である。
＜６＞ 前記繰返し単位が、アルキレンオキサイドである前記＜５＞に記載の細胞膜透過性分子である。
＜７＞ 前記アルキレンオキサイドが、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドからなる群から選択される少なくとも１種である前記＜６＞に記載の細胞膜透過性分子である。
＜８＞ 前記ｐＫａの値が４．７未満の酸が、トリフルオロ酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、メシル酸、トシル酸、酒石酸及びクエン酸からなる群から選択されるいずれかである前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子である。
＜９＞ ペプチドと、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子とを含むことを特徴とするペプチド複合体である。
＜１０＞ 前記＜９＞に記載のペプチド複合体を含むことを特徴とするペプチドライブラリである。
＜１１＞ ペプチドに、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子を導入することを含むことを特徴とするペプチド複合体の製造方法である。
＜１２＞ 前記ペプチドが、ペプチドライブラリに含まれるペプチドである前記＜１１＞に記載のペプチド複合体の製造方法である。
＜１３＞ 前記＜１０＞に記載のペプチドライブラリを用いて機能性ペプチドをスクリーニングすることを含むことを特徴とする機能性ペプチドのスクリーニング方法である。
＜１４＞ ペプチドに、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の細胞膜透過性分子を導入することを含む前記＜１３＞に記載の機能性ペプチドのスクリーニング方法である。

Claims (14)

  1. 下記一般式（Ｉ）で表される構造を有し、ｐＫａの値が４．７未満の酸との塩であることを特徴とする細胞膜透過性分子：
    （前記一般式（Ｉ）中、Ｒは結合手を表す。）。
  2. 前記一般式（Ｉ）で表される構造の前記Ｒの部分が、ヘテロ原子含有基と結合している請求項１に記載の細胞膜透過性分子。
  3. 前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子の含有割合が、１０％以上である請求項２に記載の細胞膜透過性分子。
  4. 前記ヘテロ原子含有基におけるヘテロ原子が、酸素原子、窒素原子、硫黄原子及びリン原子からなる群から選択される少なくとも１種である請求項２から３のいずれかに記載の細胞膜透過性分子。
  5. 前記ヘテロ原子含有基が、繰返し単位を含む請求項２から４のいずれかに記載の細胞膜透過性分子。
  6. 前記繰返し単位が、アルキレンオキサイドである請求項５に記載の細胞膜透過性分子。
  7. 前記アルキレンオキサイドが、メチレンオキサイド、エチレンオキサイド及びプロピレンオキサイドからなる群から選択される少なくとも１種である請求項６に記載の細胞膜透過性分子。
  8. 前記ｐＫａの値が４．７未満の酸が、トリフルオロ酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、メシル酸、トシル酸、酒石酸及びクエン酸からなる群から選択されるいずれかである請求項１から７のいずれかに記載の細胞膜透過性分子。
  9. ペプチドと、請求項１から８のいずれかに記載の細胞膜透過性分子とを含むことを特徴とするペプチド複合体。
  10. 請求項９に記載のペプチド複合体を含むことを特徴とするペプチドライブラリ。
  11. ペプチドに、請求項１から８のいずれかに記載の細胞膜透過性分子を導入することを含むことを特徴とするペプチド複合体の製造方法。
  12. 前記ペプチドが、ペプチドライブラリに含まれるペプチドである請求項１１に記載のペプチド複合体の製造方法。
  13. 請求項１０に記載のペプチドライブラリを用いて機能性ペプチドをスクリーニングすることを含むことを特徴とする機能性ペプチドのスクリーニング方法。
  14. ペプチドに、請求項１から８のいずれかに記載の細胞膜透過性分子を導入することを含む請求項１３に記載の機能性ペプチドのスクリーニング方法。

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