JP3097035B2 - アリールスルファターゼ - Google Patents
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Description
法に関する。本発明は特にストレプトミセス属から単離
されたスルフアターゼに関する。
による非特異的な作用によつて正常細胞にも望ましくな
い傷害を起こすことにある。細胞毒活性を有する薬物を
選択的に腫瘍部あるいはその近傍に送り込むことによつ
て、正常の組織への毒作用を最小限にする多くの試みが
なされてきた。この領域での多くの努力が細胞毒活性を
有する薬物を第二の成分(この成分は正常細胞よりも腫
瘍細胞により大きな親和性を持つもので、例えば抗体、
ホルモン、レクチン又はポリマーなどである)に結合せ
しめることに費やされてきた。
z)コンジユゲートと一緒に抗腫瘍剤のプロドラツグを
投与するという異なつた方法が提案されている(参照、
例えば、P.D.Senter,et al.欧州特許出願第302,473号、
1989年2月8日発行)。そのコンジユゲートは、そのプ
ロドラツグを活性な母体化合物に転化させることのでき
る酵素と、その酵素がそのプロドラツグに作用するとこ
ろの腫瘍細胞の表面に酵素を運ぶ役目をする腫瘍特異抗
体とからなるものである。このように、この方法は、そ
のab−enzコンジユゲートが結合している腫瘍の近傍で
い濃度の抗腫瘍薬物を作り出すことができる可能性が
ある。そのab−enzコンジユゲート/プロドラツグ法を
用いるためには、腫瘍部位で酵素に遭遇するまでプロド
ラツクのまま保たれるようそれがい濃度で血流中に存
在しないような酵素であることが好ましい。そのプロド
ラツグ自体は、母体薬剤に比べてかなりの程度細胞毒活
性は少ないものである;その細胞毒性を有する薬物は、
普通に抗腫瘍剤として用いられるものであつてよくその
抗腫瘍剤は修飾されてプロドラツグを形成しうるような
もので、そのプロドラツグは酵素によつて母体薬剤を生
ずるようなものである。
剤として臨床的に用いられる化合物で、一般的には4′
−デメチルエピポドフイロトキシングルコシド(DEPG)
として知られたものである。4′−デメチルエピポドフ
イロトキシングルコシドの一般式は、式(I)で示され
る。
ル、フリルまたはフエニルであつてよい) DEPGのヒドロキシ基及びフエノール基は誘導体化さ
れ、ab−enzコンジユゲートのための基質として適した
プロドラツグを与える。事実、エトポシド 4′−ホス
フエートをモノクローナル抗体−アルカリ性ホスフアタ
ーゼと組み合わせると有効なことは、マウス中のヒト結
腸癌異種移植モデルにおいて示された〔Senter,et al.
同上〕。
ドサルフエートも従来知られたものである。これらの誘
導体は、特開昭63−192,793号に開示され、下記式(I
I)を有する。
の基はHである) エトポシド 4′−サルフエート(A=B=H;X=−S
O3H)は、エトポシド自体よりもかなり細胞毒活性が少
なく、エトポシドと同じ程度の活性を達成するために
は、かなり多くの量を投与することが必要である。この
ことは、エトポシド 4′−サルフエートは、in vivo
でエトポシドに効率よく転化されるものでなく、ab−en
zコンジユゲートと一緒にプロドラツグとして用いられ
るのにより適していることを示している。エトポシド
4′−サルフエートをエトポシドに変えるのに必要とさ
れる酵素はスルフアターゼで、それは次のようにしてサ
ルフエートエルテルを加水分解して相当するヒドロキシ
化合物にすることを触媒する: 数種のスルフアターゼがこれまで研究されており、それ
らとしては、タイプI及びタイプIIアリールスルフアタ
ーゼ、ステロイドスルフアターゼ、グルコスルフアター
ゼ、コリンスルフアターゼ、アルキルスルフアターゼ、
ミロスルフアターゼがあげられる。(スルフアターゼ類
に関しては、「The Hydrolysis of Sulfate Esters」A.
B.Roy著「The Enzymes」Vol.V,pp.1−19.P.D.Boyer,編,
Academic Press,1971参照)。これらのうちアリールス
ルフアターゼ(アリールサルフエートスルホヒドロラー
ゼ、EC3.1。6.1)は、Rが芳香族環である上記の反応を
触媒し、各種の動物組織及び微生物から単離され、非常
に広く研究されている(アリールスルフアターゼ類に関
しては、「Arylsulfatases」R.G.Nicholls及びA。B。
Roy著,同上、pp.21−41参照)。数多くのスルフアター
ゼが報告されてはいるが、均一な状態にまで精製された
ものは極くわずかであることは注目すべきことである。
例えば、ウサギ肝臓から得られるアリールスルフアター
ゼAは分子量約70KD(モノマー)で、pH7.4でダイマー
を形成し、pH4.8でテトラマーを形成し、10,000倍まで
精製されている(G.D.Lee及びR.L.Van Etten;Arch,Bioc
hem,Biophys.,166,280−294,1975);雄ウシ肝臓から単
離されたアリールスルフアターゼは分子量107KD(モノ
マー)を有するグリコプロテインである(L.W.Nichol及
びA.B.Roy;J.Biochem.,55,643−651,1964及びE.R.B.Gra
ham及びA.B.Roy;Biochim.Biophys.Acta,329,88−92,197
3)。
ろのアリールスルフアターゼ活性は、ストレプトミセス
属、L(Streptomyces sp.L.)の無細胞抽出液中で示さ
れる;しかし、その酵素自体は精製されておらず、その
性状も不明である(Y.L.Steinitz.Eur.J.Appl.Microb.B
iotechnol.,13,216−221,1981)。
市販されて手に入れることができる。これらの酵素は基
質としてエトポシド 4′−サルフエートを用いて検定
されたが、殆んどのものは、この化合物に対して何らの
加水分割活性を示さないかあるいはほんのわずかの加水
分解活性を示すにすぎなかつた。さらにまた、市販され
て入手しうるスルフアターゼのうちには何ら均一なもの
はなく、あるものは望ましくない性質、例えば大きな分
子量、低い全適pH等を示し、臨床用途には不適当な性質
を持つていた。
ピポドフイロトキシングルコシド 4′−サルフエート
を加水分解して、相当する4′−デメチルエピポドフイ
ロトキシングルコシドを形成することのできる微生物由
来のアリールスルフアターゼを検索することを開始し
た。こうした努力の結果、本発明をなすに至つた。
ルコシド 4′−サルフェート(4′−demethylepipod
ophyllotoxin glucoside 4′−sulfate)を4′−デメ
チルエピポドフィロトキシングルコシド(4′−demeth
ylepipodophyllotoxin glucoside)に変換する反応を触
媒することができるスルファターゼであり、該スルファ
ターゼはSDS−PAGEで測定したとき約45kDの分子量も
ち、そして約5.6の等電点もち、その至適pHが約9.0であ
り、そしてその至適温度が約30℃であることを特徴とす
る放線菌から単離された実質的に精製したスルファター
ゼを提供するものである。
ストレプトミセス属(Streptomyces sp.)に属する菌を
同化性炭素及び窒素源を含有する培地中で液内好気条件
下で培養し、このスルファターゼを採取可能な量まで産
生させ、その後にこのスルファターゼを採取する方法を
提供するものである。
生する微生物菌であるストレプトミセス属T109−3(St
reptomyces sp.T109−3)又はその変異体(バリアン
ト)又はその突然変異体(ミュータント)を提供するこ
とにある。
ろのスルフアターゼを提供するもので、そのスルフアタ
ーゼEs−2は、放線菌、特にストレプトミセス属T109−
3から単離されたものである。そのスルファターゼはSD
S−PAGEで測定したとき約45kDの分子量もち、そして約
5.6の等電点もち、その至適pHが約9.0であり、そしてそ
の至適温度が約30℃である特徴をもつ。その酵素は、
4′−デメチルエピポフイロトキシングルコシド 4′
−サルフエートを4′−デメチルエピポドフイロトキシ
ングルコシドに下記に示すようにして変換する反応を触
媒することができる。
はR2はHでR1はC1−C10アルキル、フリル、チエニル及
びフエニルからなる群から選ばれ;R3及びR4はそれぞれ
独立にHまたはアシル基で、MはHまたはアルカリ金属
イオンである) アシル基としては、ホルミル、アセチル、及びベンゾ
イルがあげられるが、それらに限定されるものではな
い。アルカリ金属イオンとしては、例えば、リチウム、
ナトリウム、及びカリウムがあげられる。Es−2の基質
としては、特にエトポシド 4′−サルフエートまたは
そのアシル化誘導体があげられる。
た」酵素としては、SDS−ポリアクリルアミドゲル電気
泳動で単一のバンドを示す酵素を示す。
た土壌サンプルから放線菌株No.109−3が単離された。
このストレプトミセス属(Streptomyces sp.)T109−3
株と命名された微生物の生物学的に純粋な培養物は、ブ
タペスト条約に基づきアメリカン タイプ カルチャー
コレクシヨン(American Type Culture Collection)
Rockville.MD,U.S.A.に寄託番号ATCC 53948のもとに寄
託されている。
ない基生菌糸上に豊富な気菌糸を形成する。長い胞子鎖
及び閉じたらせん状の胞子鎖は、気菌糸の端に単一柄と
して生ずる。その胞子鎖は10〜50の胞子をその鎖当たり
含んでいる。その胞子は細長く(0.6−0.8×1.0−1.2μ
m)、運動性はなく突がつた表面を有する。菌核(スク
レロチア、sclerotia)あるいは胞子嚢(スポランギ
ア、sporangia)様の本体は形成されない。
s)シユクロース−硝酸塩寒天のすべてでよく生育す
る。気菌子は、胞子形成後オリーブグレイまたはブラウ
ニツシユグレイに変化する。基生菌子は無色または輝黄
色である。メラニン及びその他の識別しうる色素は生成
されない。T109−3株の培養特性は表Iに示してある。
ダクターゼ及びチロシナーゼを形成しない。糖の利用性
状は次の通りである: シユクロース、ラフイノース、D−メレジトース、イノ
シトール及びD−マンニトールに対しては、陽性;L−ア
ラビノース及びL−ラムノースに対しては陰性;T109−
3株の生理的な特性については表IIに示してある。
有している。ホスホリピド類のうちには、二つのホスフ
アチジルエタノールアミン類(PE)、ホスフアチジルグ
リセロール(PG)及びホスフアチジルイノシトール(P
I)が含まれている。したがつて、本菌はタイプIの細
胞壁とタイプIIのホスホリピドのうちに属するものであ
る。
に基づき、本菌はストレプトミセス属に属するとされ
た。Pridham及びTresner〔Pridham,T.G.及びH.D.Tresne
r:ストレプトミセス属Waksman及びHEnrici,pp.748−82
9,R.E.Buchanan及びN.E.Gibbons(Ed.)Bergey's Manua
l of Determinative Bacteriology,8th Ed.,1974,Willi
ams & Wilkins Co.,発行〕による分類指標に従えば、
本菌は、グレイ(gray,G)、スパイラ(Spira,S)、色
素原性を有しない(nonchromogenic,C)そして多くの突
起を有する(spiny,SPY)ものとされる。Pridham及びTr
esnerによつて記載された上記の群のもののうち24種の
公知の種のうちで、その糖の利用性ではT109−3菌は、
S.アルボスピヌス(S.albospinus)M750−G1、S.アルブ
ルス(S.albulus)ATCC 12757、S.チヤタノオゲンシス
(S.chattanoogensis)ATCC 13358、及びS.ノウルセイ
(S.noursei)ATCC 11455に類似している。上記4つの
種の菌とT109−3菌とをさらに比較してみると、T109−
3菌はS.ノウルセイ(S.noursei)に類似したものであ
る。しかしながら、T109−3菌は、表IIIで示してある
ようないくつかの性質でS.ノウルセイ(S。noursei)
とは異なつている。かくして、T109−3菌は、ストレプ
トミセス属の新しい菌株であるとされた。
トミセス属に属するEs−2産生菌を培養することにより
得られる。特に本発明のアリールスルフアターゼEs−2
は、ストレプトミセス属に属する菌株T109−3またはそ
の変異株を水性栄養培地中で深部好気条件下培養するこ
とにより得られる。その酵素産生菌は、資化性炭素源、
例えば資化性炭水化物を含有する栄養培地中で生育せし
められる。適切な炭素源の例としては、セレロース(ce
relose)、フルクトース、可溶性デン粉及びグリセロー
ルがあげられる。栄養培地はまた魚肉ミール、酵母エキ
スまたはアンモニウム塩のような資化性窒素源を含有す
べきである。塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸マグ
ネシウム、炭酸カルシウム、リン酸塩類等のような無機
の塩及び銅、マンガン、鉄、亜鉛等の微量元素をもし必
要なら培地に加えるかあるいはそれらを他の培地成分の
不純物として存在せしめることもできる。培養温度は、
その産生菌が生育でき、所望の目的物を産生できる温度
であればいかなる温度でもよく、例えば約18℃〜約39℃
でよいが、好ましくは約25℃〜35℃で醗酵させることが
でき、さらに好ましくは約25℃〜30℃で行なうことがで
きる。好ましくは中性のpHの培地が使用され、その酵素
の産生は約4〜8日間行なわれる。通常最適な産生は約
5〜6日目に達成される。比較的少ない量の酵素を製造
するにあたつては、振とう用フラスコあるいは表面で培
養することが利用されるが、沢山の量を得るためには、
無菌タンク内での深部好気培養が好ましい。タンク培養
醗酵がなされた場合、その菌の胞子を培養液に接種して
栄養培地中に休止期にある接種物を作らせ、若い活性を
有する休止期の接種物を得たら、その接種物を無菌的に
その醗酵タンク培地中に移されることが好ましい。さら
に機械式のインペラーでもつて激しく攪拌してもよい。
ラード油またはシリコン油のような消泡剤も必要により
加えることができる。
に属する菌株T109−3あるいは前記したことに答えられ
る微生物の使用に限定されないことは、理解されるべき
である。特に通常の方法、例えばX線照射、紫外線照
射、ナイトロジエンマスタードによる処理、フアージに
さらすこと等により産生させることができ且つ本発明の
アリールスルフアターゼEs−2を産生する能力を保持し
ている上記菌のその他の菌株または変異株もそのうちに
含まれる。
通常のタンパク質分離法、例えば透析、限外濾過法、ゲ
ル濾過法、イオン交換クロマトグラフイー法及びアフイ
ニテイクロマトグラフイー法によつて単離されることが
できる。これらの方法を順次組み合わせて、普通均一な
ものとなるまでタンパク質が精製される。好ましくはタ
ンパク質の精製法は、減圧下、好ましくは約0゜−5℃
でなされる。その単離精製法は、UVまたはHPLC法のよう
な物理的方法または、基質としてp−ニトロフエニルス
ルフアターゼまたはその他の適当なアリールサルフエー
ト類を用いた酵素活性測定法によりモニターされたり、
導びかれて行なわれる。代表的な単離精製方法は、下記
にそれを具体的に説明するためにだけの目的で示される
が、その他の方法を用いた異なつた方法もそのタンパク
質が高い純度で且つ生物学的活性を保持したままなされ
る限り用いることができるということが当業者には認め
られよう。
せしめられ、不溶性物質が除去せしめられ、その濾液の
容量は限外濾過法を用い室温で小さくせしめられる。濃
縮された溶液は、硫酸アンモニウムで処理されて、その
タンパク質が沈殿せしめられる。硫酸アンモニウムは70
%〜90%飽和になるまで、好ましくは80%飽和になるま
で加えられる。その溶液を約4℃で数時間静置し、その
沈殿を約4℃で遠心して集める。沈殿固形物を適当な緩
衝液に溶解し、例えば約7.5のpHのTris−HCl緩衝液に溶
解し、次に1mM CaCl2を含有する同じ緩衝液に対して透
析した。沈殿を遠心して除き、上清液をサルフエート化
セルロースのような吸着剤を用いての陽イオン交換カラ
ムクロマトグラフイーにかけ精製する。そのカラムをpH
7.5の1M Tris HClのような適当な緩衝液で溶出する。ス
ルフアターゼ活性を有する分画を集めて一緒にし、さら
にDEAE−セルロースのような適当な陰イオン交換剤を用
いての陰イオン交換クロマトグラフイーによつて精製し
た。溶出緩衝液としてpH約7.5の適当なTris−HClを用
い、50mM〜500mMの濃度のリニア−グラジエントとす
る。活性のある分画を一緒にしたものを、再度サルフエ
ート化セルロースカラムのクロマトグラフイーにかけ、
約7.5のpHのTris−HCl緩衝液の50mM〜1.5Mの濃度のリニ
ア−グラジエントにかける。活性のある分画を集め、限
外濾過法で濃縮し、本発明のスルフアターゼを得る。
ルサルフエートがp−ニトロフエノールに変換されるの
を分光測定装置を用いて測定することによりモニターす
る。50μのp−ニトロフエニルサルフエート溶液(50
mM Tris−HCl、pH7.5、液中の1mg/ml)、50μの検体
及び100μの50mM Tris−HCl、pH7.5液を混合し、30分
間37℃でインキユベーシヨン処理する。もし活性が弱い
場合は、インキユベーシヨン時間を18時間まで延ばす。
遊離せしめられたp−ニトロフエノールは、415nmで光
学測定装置で測定せしめられる。p−ニトロフエノール
とタンパク質濃度との標準曲線より、酵素mg当たりのユ
ニツト数または比活性を計算する。タンパク質濃度は精
製処理中280nmでの吸収を測定して決められ、均一な状
態のタンパク質の場合には、標準タンパク質として牛血
清アルブミンを用いてのBradford法〔Bradford,M.,et a
l.,Anal,Biochem。,1976,72;248−254〕によつて決めら
れる。1ユニツトのスルフアターゼ活性とはpH7.5、37
℃で1分間に1ナノモルのp−ニトロフエノールサルフ
エートをp−ニトロフエノールに加水分解することので
きる酵素の量として定義される。
準)タンパク質すなわち、キモトリプシノーゲン(MW:2
5,000)、卵白アルブミン(MW:45,000)、牛血清アルブ
ミン(MW:67,000)及びブルーデキストランと共に、TSK
−GEL(TOYOPEARL、HW−55F、TOSOH(東ソー)、φ2.5
×70cm:Vt、展開溶媒:250mM Tris−HCl、pH7.5)のクロ
マトグラフイーにかけた。溶出液を1mlづつの分画にわ
けた。ブルーデキストランはフラクシヨン番号110(V
o)で、キモトリプシノーゲンはフラクシヨン番号118
(Ve)で、卵白アルブミンはフラクシヨン番号173(V
e)で、牛血清アルブミンはフラクシヨン番号168(Ve)
でそしてEs−2はフラクシヨン番号171(Ve)でそれぞ
れ溶出した。Kavは式(1)により計算され、Es−2のM
Wは、KavをMWに対してプロツトしたものからの読みで求
められた。この方法では、Es−2の分子量は、約45KDで
あるとされた。
H7.5)液中の25μg)、10%ドデシル硫酸ナトリウム
(SDS、10μ)、及び50%グリセリン(5μ、0.05
%のブロモフエノールブルーを含有している)の混合物
を98℃で1分間加熱した。反応混合物をSDS−ポリアク
リルアミドゲルのウエル中に付与した。Tris−HCl(0.3
1%、pH8.4)、グリセリン1.44%及びSDS0.1%の溶液中
で電気泳動を行なつた。25℃で2時間40mAの条件下に行
なつた。次にそのゲルをクマツシーブリリアントブルー
(Coomassie Brilliant Blue)R250で染色し、7%の酢
酸で洗つた。そのスルフアターゼの分子量は、既知分子
量を持つマーカータンパク質と比較することにより約45
KDとされた。精製されたスルフアターゼEs−2の2−メ
ルカプトエタノール処理SDS−PAGEは、2−メルカプト
エタノールで処理してないタンパク質調製物と同じ位置
を示すたつた1個のタンパク質バンドのものを与えた。
cusing gel)PBE94(Pharmacia−LKB、Biotechnology)
を用いてのカラムクロマトグラフイーによつて決められ
た。そのタンパク質はゲルカラムの頂部にかけられた。
そのゲルカラムは前もつて25mMイミダゾール−HCl、pH
7.4で平衡化されていた。次にカラムをポリバツフア(p
olybuffer)74−HCl、pH4.0で溶出した。各分画の280nm
でのpH及び吸収を測定した。そのスルフアターゼの等電
点をこの方法を用いることにより約5.6であるとした。
0.6u)を次の緩衝液のそれぞれ100μと混合した:500m
M酢酸ナトリウム(pH4.0−5.5)、500mMトリス−マレエ
ート(pH5.5−7.7)、500mM Tris−HCl(pH7.5−9.0)
及び500mMグリシン−NaOH(pH9.0−10.0)。基質p−ニ
トロフエニルサルフエートを上記緩衝液(1mg/ml)のそ
れぞれに同様に溶解した。該酵素液からの検体(150μ
)を同じ緩衝液中の基質液(50μ)と混合し、混合
物を30分間37℃でインキユベーシヨンした。それぞれの
緩衝液中での酵素活性を415nmでのUVによつて光学的に
測定した。本酵素の至適pHは約9.0(図.1A)であると決
定された。
酵素液をTris−HCl緩衝液(pH7.5)で0.6u/10μにあ
わせた。この溶液(10μ)を上記(a)であげた緩衝
液のそれぞれ40μと混合し、30℃で30分間インキユベ
ーシヨンした。酵素検体(50μ)を500mM Tris−HCl
(pH9.0)の100μ及び基質水溶液(1mg/ml)の50μ
と混合し、その混合物を37℃で30分間インキユベーシヨ
ンし、残つている酵素活性を測定した。本酵素はpH約8.
5で最大の安定性を示した(図1B)。
を同じ緩衝液(pH9.0)中のp−ニトロフエニルサルフ
エート(1mg/ml、50μ)と共に30分間種々の温度下
(それぞれ200μ)にインキユベーシヨンした酵素活
性の至適温度は、約30℃であることが示された(図2
A)。
6u)を15分間種々の温度下にインキユベーシヨン処理
し、次に氷浴で冷却した。p−ニトロフエニルサルフエ
ート(1mg/ml、50μ)を酵素溶液中に加え、混合物を
37℃で30分間インキユベーシヨンした。酵素はpH9.0の
もと30℃以下で安定であつた(図2B)。
及びイオン1mMを200μのTris−HCl(50mM)中に溶解
せしめた。溶液を37℃で30分間インキユベーシヨンし
た。p−ニトロフエノールの遊離を、415nmのUVを測定
して分光的測定をなした。酵素活性に対するイオンの影
響を表IVに示す。酵素を10mMのEDTA液で処理し、次に水
に対して透析した時、そのスルフアターゼ活性がなくな
つた。1mMのCa++をそのEDTA処理酵素に加えると、スル
フアターゼ活性が再び回復された(図3)。
金属イオンに代えて用いること以外用いて行なつた。そ
の結果を下記表Vに示す。
オンの代わりに用いることを除いて行なつた。そのスル
フアターゼ活性はリン酸塩によつて強く阻害されたが、
サルフエートイオンでは単に普通の阻害程度であつた。
その結果を表VIに示す。
トポシド誘導体を用いて試験した。その基質は;エトポ
シド4′−サルフエート(III)、2″,3″−ジ−O−
アセチル−エトポシド−4′−サルフエート(IV)、エ
トポシド 2″−サルフエート(V)、及びエトポシド
3″−サルフエート(VI);である。その基質(50μ
、1mg/ml、MeOH:H2O=1:1、pH9.0)及び酵素(50μ
、0.6u、50mM Tris−HCl、pH7.5)を混合し、37℃で
30分間インキユベーシヨンした。混合物を次にシリカゲ
ルTLCプレート上でクロロホルム−メタノール(10:1V/
V)からなる溶媒系を用いて分析した。その得られた結
果は、試験条件下化合物(I)及び(II)はその酵素の
基質となつたが、化合物(III)及び(IV)は基質とな
らなかつた。その基質、化合物(III)、(V)及び(V
I)は、特開昭63−192,793号及び米国特許出願第264,94
0号(1988年10月31日出願)に記載された公知化合物で
ある。化合物(III)、(V)及び(VI)の製造に関し
て米国特許出願第264,940号の記載の一部は、本明細書
において参考として含められる。化合物(IV)は次の方
法に従つて製造される: 2″,3″−ジ−O−アセチルエトポシド(170mg、0.2
5mmol)のピリジン(5ml)液に、ジメチルアミノピリジ
ン(DMAP、3mg、0.025mmol)及び三酸化硫黄−ピリジン
コンプレツクス(199mg、1.25mmol)を加え、混合物を
室温で3日間攪拌した。この混合物にさらにDMAP(3m
g、0.0025mmol)及び三酸化硫黄−ピリジンコンプレツ
クス(80mg、0.5mmol)を加え、混合物を室温で1日間
攪拌した。さらなる量の三酸化硫黄−ピリジンコンプレ
ツクス(199mg、1.25mmol)を加え、混合物をさらに2
日間攪拌した。反応混合物を減圧下40℃以下で濃縮し、
シリカゲルTLCプレートで二つのスポツト(Rf0.9及び0.
2、メチレンクロライド:メタノール=5:1)を示す粗製
固体を得た。この粗製混合物をシリカゲルカラムクロマ
トグラフイー(メチレンクロライド;メタノール=5:
1)にかけ、出発物質(51mg、Rf0.9)と所望サルフエー
ト体(115mg、60%、Rf0.2)を得た。このサルフエート
体(40mg、0.054mmol)を重炭酸ナトリウム(4.5mg、0.
054mmol)の水溶液(4ml)に溶解し、溶液を凍結乾燥
し、無色粉末としてナトリウム 2″,3″−ジ−O−ア
セチルエトポシド−4′−サルフエート(41mg)を得
た。MP201℃−230℃.IRνmax(KBr)cm-13350(br)、1
750、1600. 上記で用いられた2″,3″−ジ−O−アセチルエトポ
シドは米国特許出願第362,555号(1989年6月7日出
願)に示された方法に従つて製造された。この化合物の
製造を開示した部分を参考として本明細書に含めるもの
である。
おいて臨床応用するに特に適した性状を有し、それは腫
瘍の近傍に運搬され、そしてそこで比較的細胞毒活性の
ない4′−デメチルエピポドフイロトキシングルコシド
4′−サルフエートから、比較的大きな細胞毒活性を
有する母体形態のものに変化させる働きを有する。その
酵素を腫瘍近くに運ぶ一つの方法としてはその酵素を腫
瘍関連抗原に対する抗体に結合させるものがある。この
ものは当該分野で普通に行なわれる方法、例えばヘテロ
原子含有二官性リンカーを用いて行なわれ、そのヘテロ
原子含有二官能性リンカーの例としては、N−マレイミ
ドベンゾイルコハク酸イミドエステル、N−スクシンイ
ミジル−3−(2−ピリジルジチオ)プロピオネート及
びスクシンイミジル・4−(N−マレイミドメチル)シ
クロヘキサン−1−カルボキシレートがあげられるが、
それに限定されるものではない。この方法はSenter et
al 上述に具体的に示されている。
かなる通常の方法でも投与されることができ、例えば静
脈内投与、筋肉内投与、動脈内投与、経口投与、リンパ
系内投与、腹腔内投与及び腫瘍内投与されることができ
る。好適な投与ルートとしては静脈内投与があげられ
る。コンジユゲートとプロドラツグとは、適宜の時間的
タイミングで投与することができるが、好ましくは宿主
中にそのプロドラツグを導入する前にそのコンジユゲー
トを投与しておくことが好ましい。処理される宿主への
最適な投与量及び治療スケジユールは、選ばれたプロド
ラツグ及びコンジユゲートによつて変えられ、そして製
剤化された組成物の特定の形態、投与ルート、治療を受
ける宿主及び病気の特定の状況に従つて変えられる。該
治療薬の作用に影響を与える多くの因子を考慮され、そ
のようなものとしては、年令、体重、性別、食事、投与
時間、投与ルート、排泄速度、患者の状態、薬剤の組み
合わせ、反応に対する感受性、病気の程度などがあげら
れる。
体と結合せしめられ、得られたab−enzコンジユゲート
をプロドラツグと組み合わせて癌の治療に用いることが
あげられるが、本スルフアターゼの他の使用法もそれを
なすことができる。例えば、本発明のスルフアターゼ
は、リグノスルホネートすなわちパルプ及び製紙工業で
生ずる水の汚染源を分解したり、するのに用いられて有
用である。
のであつて、いかなる意味でも本発明の範囲を制限する
ようなことは意図するものではない。
魚肉エキス0.1%、酵母エキス0.1%、NZ−ケース0.2
%、NaCl0.2%、CaCO30.1%及び寒天1.6%、pH7.2から
成る)上で生育させたストレプトミセス属T109−3株
を、グルコース1%及び酵母エキス1%(pH7.0)から
なる液体培地に移し、200rpmにセツトされた回転振とう
器上で27℃で4日間インキユベーシヨンした。1ml量の
培養物を、ソルビトール2%、酵母エキス2%、麦芽エ
キス2%及びCaCO30.1%、pH7.2からなる培地の100mlを
入れた500mlのエルレンマイヤーフラスコ中に接種し
た。そして200rpmにセツトされた回転式振とう器上で27
℃で5日間培養した。
14の濾液(ステージ1)を得、この濾液を主に6000の
分子量でカツトオフする限外濾過モジユール(旭化成工
業(株))を用いて室温で限外濾過して、350ml(ステ
ージ2)に濃縮した。硫酸アンモニウムをこの濃縮タン
パク質溶液に加え、80%(W/V)飽和とした。そしてそ
の溶液を1晩4℃に保持した。15分間4℃で13,000rpm
の遠心を行ないタンパク質を集めた。次に沈殿を集め、
50mM Tris−HCl、pH7.5に溶解し、1mM CaCl2を含有す
る同じ緩衝液に対し数回その液を変えて透析を行ない、
15分間13,000rpmで遠心した。上清液(25ml、ステージ
3)をサルフエート−セルロフアイン(Sulfate−Cellu
lofine)(生化学工業(株)のカラム(1.5×6cm)にか
けた。そのカラムは50mM Tris−HCl緩衝液、pH7.5で平
衡化されていた。そのカラムを1M Tris−HCl緩衝液pH
7.5で溶出し、溶出液を5mlずつ集めた。酵素活性を含む
分画を一緒にし(35ml、ステージ4)、50mM Tris−HC
l緩衝液pH7.5で平衡化したDEAE−セスロースのカラム
(1.5×6cm)(生化学工業(株))にかけた。カラムを
Tris−HCl、pH7.5の50mM〜500mMの濃度のリニア−グラ
ジエントで展開した。酵素活性を含んでいる分画を一緒
にし(100ml、ステージ5)、再度50mM Tris−HCl、pH
7.5で平衡化したサルフエートセルロフアインのカラム
(1.5×4.5cm)にかけた。そのカラムをTris−HCl、pH
7.5の50mM〜1.5Mの濃度のリニア−グラジエントで溶出
した。酵素を含有している分画を一緒にし、限外濾過モ
ジユールUHP−43(Advantec Co.)を用いて10ml(ステ
ージ6)に濃縮した。この調製物はSDS−PAGE分析で単
一のタンパク質バンドを示した。
安定性の様子を示すものである。 図2は、温度の関数としてEs−2スルフアターゼの活性
及び安定性の様子を示すものである。 図3は、Ca2+を添加することによるEDTA処理Es−2スル
フアターゼの酵素活性の回復の様子を示すものである。
Claims (7)
- 【請求項1】4′−デメチルエピポドフィロトキシング
ルコシド 4′−サルフェートを4′−デメチルエピポ
ドフィロトキシングルコシドに変換する反応を触媒する
ことができるスルファターゼであり、該スルファターゼ
はSDS−PAGEで測定したとき約45kDの分子量もち、そし
て約5.6の等電点もち、その至適pHが約9.0であり、そし
てその至適温度が約30℃であることを特徴とする放線菌
から単離された実質的に精製したスルファターゼ。 - 【請求項2】ストレプトミセス属T109−3又はその変異
体又はその突然変異体から単離された請求項1記載のス
ルファターゼ。 - 【請求項3】エトポシド 4′−サルフェートをエトポ
シドに変換する反応を触媒することができるスルファタ
ーゼであり、該スルファターゼはSDS−PAGEで測定した
とき約45kDの分子量もち、そして約5.6の等電点もち、
その至適pHが約9.0であり、そしてその至適温度が約30
℃であることを特徴とするストレプトミセス属T109−3
から単離された実質的に精製したスルファターゼ。 - 【請求項4】2″,3″−ジ−O−アセチルエトポシド
4′−サルフェートを2″,3″−ジ−O−アセチルエト
ポシドに変換する反応を触媒することができるスルファ
ターゼであり、該スルファターゼはSDS−PAGEで測定し
たとき約45kDの分子量もち、そして約5.6の等電点も
ち、その至適pHが約9.0であり、そしてその至適温度が
約30℃であることを特徴とするストレプトミセス属T109
−3から単離された実質的に精製したスルファターゼ。 - 【請求項5】ストレプトミセス属に属するスルファター
ゼ生産菌を培地中で培養し、得られた請求項1に記載す
るスルファターゼを採取することを特徴とする請求項1
に記載するスルファターゼを製造する方法。 - 【請求項6】ストレプトミセス属T109−3又はその変異
体又はその突然変異体を同化性炭素及び窒素源を含有す
る培地中で液内好気条件下で培養し、請求項1に記載の
スルファターゼを採取可能な量まで産生させ、該スルフ
ァターゼを採取することを特徴とする請求項1に記載す
るスルファターゼを製造する方法。 - 【請求項7】請求項1に記載するスルファターゼを産生
することができる、ATCC53948の同定特性をもつストレ
プトミセス属T109−3の生物学的に純粋な培養物。
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