JP4891256B2 - ケト酸が存在する状態での酵素反応 - Google Patents
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Description
この発明は、ある特定の反応強化化合物が存在する状態でX−GlyをX−α−ヒドロキシ−GlyまたはX−NH2(Xは、ペプチド、またはグリシン基が共有結合され得るカルボニル基を有する任意の化学的化合物である)に酵素変換することに関する。好ましい実施の形態では、これらの反応強化化合物はケト酸(またはその塩類またはそのエステル)であり、ケト酸は、アミド化反応などのこれらのタイプの先行技術の酵素反応の典型的な成分であるカタラーゼの代わりに有益に使用され得る。
多数の人間のホルモン、成長因子、サイトカイン、神経伝達物質によって誘導体化された脂肪酸、および他の重要な生体化合物は、それらの分子構造の実質的な部分としてアミノ酸またはペプチドを有する。多くの疾病は、患者の中のこれらの生体化合物のレベルを上げることに陽性の反応を示す。治療上有効な量のこのような生物学的に関連がある化合物は様々な方法で患者に投与され得る。したがって、このような化合物のための効率的な、費用対効果の高い製造プロセスが非常に重要である。これは、投与の他のモードと比べて生物学的利用能がより低いにもかかわらず通常は投与の好ましいモードである経口デリバリ用に生体化合物を剤形で調製するときには、特に当てはまる。
が望ましい。
したがって、この発明の目的は、先行技術と比べてカタラーゼまたは他の酵素スカベンジャを実質的に低減でき、好ましくは全く無くすことができる、効率的で、収率が高く、低コストの酵素アミド化反応を提供することである。別の目的は、先の反応方法に従って製造されるアミド化された生体化合物を提供することである。
C4炭化水素部分、ハロゲン化またはヒドロキシル化されたC1−C4炭化水素部分、およびC1−C4カルボン酸からなる群から選択される。
この発明は、アミド基を有することが望ましいいかなる化合物の製造にも適用可能であ
る。本明細書に記載される酵素がグリシン残基を有するペプチドを認識するので、それらが非天然もしくは修飾アミノ酸、または保護基などのアミノ酸誘導体を他の部位に含むより大きな分子の一部であるときでさえ、この発明はこのような構造のアミド化に有用である。本明細書において利用される酵素によって認識できるグリシンがある限り、分子構造の一部として非ペプチド領域を有する化合物でさえもこの発明から利益を得るはずである。
のその役割を事実上演じると考えられている。たとえば、α―ケト酸は以下の態様で過酸化水素と反応し得るであろうと考えられている。
ピルビン酸がα−ケト酸として使用されるとき、ピルビン酸は過酸化水素と反応して、酢酸、水および二酸化炭素を生成すると仮定される。
様々なケト酸(またはその塩類またはそのエステル)の効力を試験するために行なわれた反応の詳細のうちいくつかについて以下で説明する。
ピルビン酸塩を使用するrhPTH(1−34)Gly35−OHのアミド化
rhPTH(1−34)Gly35−OHのアミド化のために使用される成分および最終濃度が表2に示されている。アミド化について簡単に説明する。
PAM酵素は、ミラー(Miller)らのABB 298:380−388(1992)、米国特許第4,708,934号、ヨーロッパ公報第0 308 067号および第0 382 403号、ならびにバイオテクノロジー(Biotechnology)第II巻(1993)64−70頁に記載されるように得られることができ、これらの開示は引用によって本明細書に援用される。PAM酵素は、特許手続き上の微生物の寄託の国際的承認に関するブダペスト条約(Budapest Treaty on the International Recognition of Deposits of Microorganisms for Purposes of Patent Procedure)に準じて、米国20110−22
09バージニア州マナッサス(Manassas)ユニバーシティ・ブルバード10801のアメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection)(ATCC)にATCC受入れ番号PTA−6784として寄託された、PAM発現細胞株内部指定UGL 73−26/M MWCB 00からも得られることができる。この寄託された細胞株は、この条約下で発布された規制を受け、試料はその時点で、この条約によって定められた条件下で、条約調印国の特許法および規制に従って、入手可能になる。たとえば、この出願またはその優先権を主張するもしくはこの出願を参照する他の米国出願に基づいて米国特許を発行する際、寄託された材料の入手可能性に対するすべての制約は、ブダペスト条約によってまたは米国特許法第112条によって定められた範囲で変更不可の形で排除されることになる。
陽イオン交換(cation exchange)(CEX)クロマトグラフィ
残余のrhPTH(1−34)Gly35−OHからrhPTH(1−34)−NH2を精製することは、CEXクロマトグラフィを使用して達成された。CEXクロマトグラフィ方法の簡単な説明が以下に記載される。酸性化されたアミド化産出物を9cm×19cmのトヨパール(Toyopearl) SP650M(東ソーバイオサイエンスLLC)カラムに充填し、25mM MES pH6.5で平衡化した。カラムを180cm/hrで操作し、カラム流出液のUV吸収度を280nmでモニターした。カラム流出液pHのpHが6.5に戻るまで、25mM MES pH6.5でカラムを洗浄した。洗浄ピークが完全に溶出され、安定したUVベースラインが達成されるまで、25mM MES、80mM NaCl pH6.5でカラムを洗浄した。25mM MES、200mM NaCl pH6.5で、生成物、すなわちrPTH(1−34)−NH2をカラムから溶出した。全UVピークを収集し、一部は、プーリングの基準を決定するためにRP−HPLCによって選別された。
RPクロマトグラフィは、ペプチドの塩の形態を塩化物から酢酸塩に交換するために利用された。RPクロマトグラフィは、ペプチドの境界の精製をもたらす。CEXクロマトグラフィ産出物を、3容量の333mM 酢酸ナトリウムで希釈し、完全に混合した。混合物は、充填に先立って、75分という室温に置く時間が与えられた。酢酸塩で希釈された試料を6cm×17cmのアンバークロム(Amberchrom) CG300 M(東ソーバ
イオサイエンスLLC)カラムに充填し、250mM 酢酸ナトリウム pH7.5で平衡化した。カラムを180cm/hrで操作し、カラム流出液のUV吸収度を280nmでモニターした。250mM 酢酸ナトリウム pH7.5でカラムを60分間洗浄した。0.1%の酢酸中でカラムを平衡化した。0.1%の酢酸、40%のエタノールで、生成物、すなわちrhPTH(1−34)−NH2をカラムから溶出した。全UVピークを収集した。
RPクロマトグラフィ産出物は凍結乾燥によって白い綿状の粉末に濃縮され、11.8グラム(アミド化からの全収率95%)のrhPTH(1−34)−NH2をもたらした。rhPTH(1−34)−NH2の分子量は、エレクトロスプレーイオン化質量分析法(electrospray ionization mass spectrometry)(ESI−MS)によって4,116.9Daであることが求められた。これは4,116.8Daの計算された平均分子量と一致していた。
Claims (36)
- アミド化された生成物の生体外での生成のための方法であって、前記方法は、(A)ペプチジルグリシンα−アミド化モノオキシゲナーゼおよび(B)α−ケト酸またはその塩またはそのエステルである反応強化化合物が存在する状態で、遊離酸の形でカルボニル基に結合されるグリシン残基を有する前駆体を反応させることを備え、前記α−ケト酸は分子構造RC(O)C(O)OHを有し、Rは、アリール、C1−C4炭化水素部分、ハロゲン化またはヒドロキシル化されたC1−C4炭化水素部分、およびC1−C4カルボン酸からなる群から選択される、方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸塩である、請求項1に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸エステルである、請求項1に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸である、請求項1に記載の方法。
- Rはアリールである、請求項1に記載の方法。
- Rはフェニルである、請求項5に記載の方法。
- RはC1−C4炭化水素である、請求項1に記載の方法。
- RはC1−C4アルキルである、請求項1に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸エチル、ピルビン酸またはその塩、ピルビン酸メチル、ベンゾイルギ酸またはその塩、2−ケト酪酸またはその塩、3−メチル−2−オキソブタン酸またはその塩、および2−ケトグルタル酸またはその塩からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸およびピルビン酸ナトリウムからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- アミド化された生成物の生体外での生成のための方法であって、前記方法は、
(A)(i)ペプチジルグリシンα−ヒドロキシル化モノオキシゲナーゼおよび(ii)α−ケト酸またはその塩またはそのエステルである反応強化化合物が存在する状態で、遊離酸の形でカルボニル基に結合されるグリシン残基を有する前駆体を反応させることによって、ヒドロキシル化された中間体を形成することを備え、前記α−ケト酸は分子構造RC(O)C(O)OHを有し、Rは、アリール、C1−C4炭化水素部分、ハロゲン化またはヒドロキシル化されたC1−C4炭化水素部分、およびC1−C4カルボン酸からなる群から選択され、前記方法はさらに、
(B)ルイス塩基またはペプチジルα−ヒドロキシグリシンα−アミド化リアーゼのいずれかで前記中間体を同時にまたは続いて反応させることを備える、方法。 - 前記反応強化化合物は、α−ケト酸塩である、請求項11に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸エステルである、請求項11に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸である、請求項11に記載の方法。
- Rはアリールである、請求項11に記載の方法。
- Rはフェニルである、請求項15に記載の方法。
- RはC1−C4炭化水素である、請求項11に記載の方法。
- RはC1−C4アルキルである、請求項11に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸エチル、ピルビン酸またはその塩、ピルビン酸メチル、ベンゾイルギ酸またはその塩、2−ケト酪酸またはその塩、3−メチル−2−オキソブタン酸またはその塩、および2−ケトグルタル酸またはその塩からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸およびピルビン酸ナトリウムからなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 前記生成物は、自然にアミド化されない天然ペプチドのアミド化された類似物である、請求項1に記載の方法。
- 前記生成物は、自然にアミド化されない天然ペプチドのアミド化された類似物である、請求項11に記載の方法。
- 前記生成物は、前記天然ペプチドがアミド化されない部位でさらにアミド化される、自然にアミド化されたペプチドの類似物である、請求項1に記載の方法。
- 前記生成物は、前記天然ペプチドがアミド化されない部位でさらにアミド化される、自然にアミド化されたペプチドの類似物である、請求項11に記載の方法。
- 前記生成物はペプチドである、請求項1に記載の方法。
- 前記生成物はペプチドである、請求項11に記載の方法。
- α−ヒドロキシ−グリシン生成物の生体外での生成のための方法であって、前記方法は、(i)ペプチジルグリシンα−ヒドロキシル化モノオキシゲナーゼおよび(ii)α−ケト酸またはその塩またはそのエステルである反応強化化合物が存在する状態で、遊離酸の形でカルボニル基に結合されるグリシン残基を有する前駆体を反応させることを備え、前記α−ケト酸は分子構造RC(O)C(O)OHを有し、Rは、アリール、C1−C4炭化水素部分、ハロゲン化またはヒドロキシル化されたC1−C4炭化水素部分、およびC1−C4カルボン酸からなる群から選択される、方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸塩である、請求項27に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸エステルである、請求項27に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、α−ケト酸である、請求項27に記載の方法。
- Rはアリールである、請求項27に記載の方法。
- Rはフェニルである、請求項31に記載の方法。
- RはC1−C4炭化水素である、請求項27に記載の方法。
- RはC1−C4アルキルである、請求項27に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸エチル、ピルビン酸またはその塩、ピルビン酸メチル、ベンゾイルギ酸またはその塩、2−ケト酪酸またはその塩、3−メチル−2−オキソブタン酸またはその塩、および2−ケトグルタル酸またはその塩からなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記反応強化化合物は、ピルビン酸およびピルビン酸ナトリウムからなる群から選択される、請求項27に記載の方法。
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