JP5877712B2 - 官能基化試薬およびその使用 - Google Patents
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Description
ここで、
XおよびYは、独立に、CHまたはNから選択され;
少なくともR1、場合によってR2は、ポリ(アルキレングリコール)分子および/またはグリカン群に共有結合され、
R1、場合によってR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、O、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはOまたはSであり、Rは水素、グリカン、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、それは、水素、または電子吸引性基、例えばハロゲン(F、Cl、またはBr)、-NO2、-CO2H、-CO2R4、COR4、-CHO、-CN、-CF3、-SO2NR4R5、アルキルもしくはフェニルからさらに選択されてもよく、ここで、R4およびR5は、独立に、水素またはC1〜10アルキルから選択され;
あるいは、R2とR3とが一緒に、縮合(ヘテロ)芳香環置換基を形成し、これには、これに限定されないが、インドール、インダゾール、ベンズイミダゾール、キノリン、イソキノリン、アジラジンまたはプリンが含まれてもよく;
あるいは、R3は、水素、または、ハロ; ヒドロキシ; エーテル(例えばC1〜7アルコキシ); ホルミル; アシル(例えばC1〜7アルキルアシル、C5〜20アリールアシル); カルボキシ; エステル; アシルオキシ; アミド; アシルアミド; チオアミド; テトラゾリル; アミノ; ニトロ; ニトロソ; アジド; シアノ; イソシアノ; シアナート; イソシアナート; チオシアノ; イソチオシアノ; チオエーテル(例えばC1〜7アルキルチオ); スルホン酸; スルホネート; スルホン; スルホニルオキシ; スルフィニルオキシ; スルファミノ; スルホンアミノ; スルフィンアミノ; スルファミル; スルホンアミド; C1〜7アルキル(例えば置換されていないC1〜7アルキル、C1〜7ハロアルキルまたはC1〜7ヒドロキシアルキル、C1〜7カルボキシアルキル、C1〜7アミノアルキルを含む)から選択される置換基から選択される。
ここで、
少なくともR1、場合によってR2は、ポリ(アルキレングリコール)分子および/またはグリカン群に共有結合され、
R1、場合によってR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、O、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはOまたはSであり、Rは水素、グリカン、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、それは、水素、または電子吸引性基、例えばハロゲン(F、Cl、またはBr)、-NO2、-CO2H、-CO2R4、COR4、-CHO、-CN、-CF3、-SO2NR4R5、アルキルもしくはフェニルからさらに選択されてもよく、ここで、R4およびR5は、独立に、水素またはC1〜10アルキルから選択される。
R1は、-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは1つ以上のポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である)であり; および/または
R2は、水素、アルキルまたは-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは1つ以上のポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である)である。
本発明の方法は、一般的に、具体的におよび直接的に官能基、特にポリ(アルキレングリコール)分子およびグリカン群をポリペプチド類に導入することができる反応に基づいて、広い範囲の用途に適用可能である。記載された方法は、単独のアミノ酸およびペプチド類から100kDaまでまたは100kDaを超える分子量を有するポリペプチド類およびタンパク質まで、任意のサイズまたは種類のポリペプチドに適用可能である。したがって、便宜上、本明細書におけるこの方法は、一般的に、「ポリペプチド類」と表して記載されるが、これは、時として先行技術においてペプチド類として表される短い配列のアミノ酸(例えば長さが2、3、4、5または10のアミノ酸から長さが30、40または50のアミノ酸まで)を含むとするべきである。この用語は、一般的にタンパク質、同様にマルチドメインタンパク質として表される、第二級、第三級または第四級構造を有するポリペプチド類を含むとするべきである。
本発明は、ポリペプチドに存在する、またはポリペプチド中に前もって導入されたチオール基、例えば1つ以上のシステイン残基を使用して、対象とするタンパク質を修飾するまたは官能基化するための便利な方法を提供する。好ましい実施形態において、本明細書において開示される方法は、タンパク質および他の生物学的物質を修飾するためによく適合した試薬および条件を用いる。特に、本方法において使用される反応条件は、広範囲の様々な特性を有する様々な生成物の混合物を生成しがちな、マレイミドなどの先行技術の試薬を使用する場合に起こりがちな問題を避けることを助ける。上記のとおり、対象とするポリペプチドは、既存のチオール基を使用して、または、この方法の初期工程においてチオール基を導入することによって、例えばポリペプチドの1つ以上の官能基を反応させてチオール基を生成することによって、またはチオール基もしくはその前駆体をポリペプチドに導入することによって修飾されてもよい。例として、これは、ポリペプチドを官能基化することが望まれる部位において、ポリペプチドにシステイン残基を導入する工程を含んでもよい。これは、本発明による反応のために便利なシステイン残基が、出発または野生型ポリペプチドにおいて存在しない状況において、有用である。都合よく、これは、その使用が当分野において十分に確立されている、ポリペプチドの部位特異的変異導入を使用して達成されてもよい。
1H NMR、400MHz(CDCl3): 9.16(d、1H、H-6、J=2.3Hz)、8.24(dd、1H、H-4、J=2.3および8Hz)、7.39(d、1H、H-3、J=8Hz)、6.85(dd、1H、H-A、J=11および17.6Hz)、6.33(dd、1H、H-C、J=1.2および17.6Hz)、5.61(1H、H-B、J=1.2および11Hz)、4.40(m、2H、-CH2)、1.40(m、3H、-OCH3)。
13C NMR、100MHz(CDCl3): 165.23、159.07、150.79、137.56、136.18、124.72、120.91、120.62、61.28、14.25。
ESI-HRMS C10H11NO2の予測値=177.0790。測定値M+H=178.0868。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 9.29(d、1H、H-2、J=1.1Hz)、7.99(d、1H、H-5、J=1.1Hz)、dd、1H、H-A、J=10.4および17.3Hz)、6.61(dd、1H、H-C、J=1.0および17.3Hz)、5.81(dd、1H、H-B、J=1.0および10.4Hz)、4.02(s、3H、-CH3)。
13C NMR、67.5MHz(CDCl3): 164.79(2C)、159.22(2C)、134.71、124.92、117.71、53.52。
ESI-MS 分子イオンC8H8N2O2の予測値=164.0586。測定値M+H=165.0664。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.43(s、1H、H-6)、7.58(dd、1H、H-4、J=2.3および8Hz)、7.29(d、1H、H-3、J=8Hz)、6.78(dd、1H、H-A、J=10.7および17.4Hz)、6.15(dd、1H、H-C、J=1.1および17.4Hz)、6.06(br. s、1H、-NH)、5.46(dd、1H、H-B、J=1.1および10.7Hz)、4.37(d、2H、-CH2、J=5.8Hz)、2.00(s、3H、-CH3)。
13C NMR、67.5MHz(CDCl3): 170.16、155.21、148.96、136.54、136.34、121.12、118.45、41.02、23.29。
ESI-MS 分子イオンC10H12N2Oの予測値=176.0950。測定値M+H=177.1028。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.56(d、1H、H-6、J=2Hz)、7.65(dd、1H、H-4、J=2および8Hz)、7.34(d、1H、H-3、J=8Hz)、6.81(dd、1H、H-A、J=11および17.3Hz)、6.20(dd、1H、H-C、J=1.4および17.3Hz)、5.50(dd、1H、H-B、J=1.4および11Hz)、5.10(s、2H、-CH2)、2.10(s、3H、-OCH3)。
13C NMR、67.5MHz(CDCl3): 167.9、149.62、136.77、136.56、130.30、120.96、118.83、63.70、21.00。
ESI-HR MS C10H11NO2の予測値=177.0790。測定値M+H=178.0859。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.30(d、1H、J=5.5Hz)、7.81(app. d、2H)、7.53(dd、1H、J=0.5および1.9Hz)、7.35〜7.31(m、3H)、5.10(s、2H)、2.43(s、3H)。
13C NMR、67.5MHz(CDCl3): 155.4、150.0、145.4、133.9、130.1、128.2、126.8、125.2、70.9、21.8。
ESI-MS: C13H12Br1N1O3S1の予測値=340.9721および342.9701。測定値M+H=341.9790および343.9770。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.35(d、1H、J=5.2Hz)、7.54(d、1H、J=2.0Hz)、7.34(dd、1H、J=1.9および5.2Hz)、3.90(s、2H)、3.70(s、3H)、3.22(s、2H)。
13C NMR、67.5MHz(CDCl3): 170.6、159.4、150.3、133.5、126.6、125.7、52.6、37.9、32.8。
ESI-MS: C9H10Br1N1O2S1の予測値=274.9616および276.9595。測定値M+H=275.9691および277.9667。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.47(d、1H、J=5.3Hz)、7.31(s、1H)、7.15(dd、1H、J=1.6および5.3Hz)、6.63(dd、1H、J=10.7および17.6Hz)、5.96(d、1H、J=17.6Hz)、5.48(d、1H、J=10.7Hz)、3.92(s、2H)、3.69(s、3H)、3.21(s、2H)。
ESI-MS: C11H13N1O2S1の予測値=223.0667。測定値M+H=224.0720。
1H NMR、270MHz(CDCl3): 8.46(d、1H、J=4.5Hz)、7.19(dd、2H、J=4.5および16.6Hz)、6.65(dd、1H、J=10.7および17.6Hz)、5.96(d、1H、J=17.6Hz)、5.48(d、1H、J=10.7Hz)、4.74(s、2H)。
ESI-MS: C8H9O1N1の予測値=135.0684。測定値M+H=136.0760。
1H NMR、400MHz(D2O): 8.29(dd、1H、H-18、J=0.8および5.1Hz)、7.66(ddd、H-20、J=2.0、7.8および15.7Hz)、7.23(d、1H、H-21、J=7.8Hz)、7.18(ddd、1H、H-19、J=0.8、5.1および7.8Hz)、4.37(dd、1H、H-7、J=4.7および9.0Hz)、3.60(m、3H、H-2およびH-10)、2.87(m、5-H、H-12A、H-14AおよびH-14B、H-15AおよびH-15B)、2.65(dd、1H、H-12B、J=9.0および14.1Hz)、2.34(m、2H、H-4AおよびH-B)、1.92(m、2H、H-3AおよびH-3B)。
13C NMR、100MHz(D2O): 176.29、174.96、174.20、172.01、159.09、148.36、138.23、124.26、122.48、54.21、53.10、43.43、36.57、32.98、31.50、31.48、26.40。
ESI-MS 分子イオンC17H24N4O6Sの予測値=412.1417。測定値M+H=413.1447。
1H NMR、400MHz(D2O): 7.65(dd、2H、H-18およびH-20、J=1.6および5.1Hz)、6.63(d、2H、H-17およびH-21、J=6.3Hz)、3.74(dd、1H、H-7、J=4.7および9.0Hz)、2.94(m、3H、H-2、H-10AおよびH-10B)、2.29〜2.01(m、6H、H-12A、H-12B、H-14AおよびH-14B、H-15AおよびH-15B)、1.69(t、2H、H-4AおよびH-4B)、1.32(q、2H、H-3AおよびH-3B)。
13C NMR、100MHz(D2O): 175.67、174.35、173.44、171.39、152.15、146.75、124.62、53.56、52.47、42.81、33.69、32.35、30.88、25.70。
ESI-MS 分子イオンC17H24N4O6Sの予測値=412.1417。測定値M+H=413.1495。
1H NMR、400MHz(D2O): 9.00(d、1H、H-18、J=2.0Hz)、8.45(dd、1H、H-20、J=2.0および8.2Hz)、7.60(d、1H、H-21、J=8.2Hz)、4.43(dd、1H、H-7、J=5.1および8.6Hz)、4.35(q、2H、H-24A、H-24B、J=7.0Hz)、3.78(s、2H、H-10)、3.67(app. t、1H、H-2、J=6.7Hz)、3.16(m、2H、H-15AおよびH-15B)、2.93(m、3H、H-12A、H-14AおよびH-14B)、2.75(dd、1H、H-12B、J=8.6および13.6Hz)、2.40(app. t、2H、H-4)、2.03(m、2H、H-3)、1.30(t、3H、H-25、J=7.0Hz)。
13C NMR、100MHz(D2O): 174.76、174.41、173.74、172.28、165.94、162.25、147.21、141.02、125.74、125.22、62.88、53.91、52.95、42.13、35.57、32.77、31.24、30.66、26.05、13.28。
ESI-MS 分子イオンC20H28N4O8Sの予測値=484.1628。測定値M+H=483.2047。
ESI-MS: 分子イオンC22H27NO10の予測値=465.1635。測定値M+H=466.1718。
ESI-MS: 分子イオンC14H19NO6の予測値=297.1212。測定値M+H=298.1277。
ESI-MS: 分子イオンC24H36N4O12Sの予測値=604.2050。測定値M-H=603.1955。
ESI-MS: 分子イオンC8H10N2の予測値=134.0844。測定値M+H=135.0922。
200μlの重水素化されたDMSO中のビニルピリジンまたはビニルピリミジン(1.2等量)の溶液を、NMRチューブ中にpH7.0で、D2O(800μl)中の還元されたグルタチオン(6〜10mg)の溶液に加えた。一度混合されると、チューブを素早くNMR分光計に移動した。ロックおよびシムを再調整した(1〜2分)。スペクトルを、Varian Mercury(400MHz) Spectrometerで、データ点ごとに指定された反応時間(16〜32)のスキャンを連続的に取得した。相対反応速度を、経時で、ビニルのプロトン(δ 6.6〜6.9ppm)からの信号の強度の損失を測定することによって決定した。
反応を行って、本発明によるPEG-ピリジン結合体およびPEGと先行技術の架橋剤のマレイミドを使用するポリペプチドインターフェロンベータの標識を比較した。組み換えインターフェロンベータ(C17S、D80N)は、PEG-ピリジンまたはPEGマレイミドと反応した。ヒトインターフェロンベータ-1、繊維芽細胞(Origene Technologies)は、部位特異的変異誘発(Stragene Quickchange)によって、C17Sで変異して内因性遊離システインを除去し、D80Cで変異して内因性グリコシル化部位を置換した。組み換えインターフェロンベータは、0.1mMのTECPで12時間還元され、続けてpH7.5、37℃において図で特定された時点で、PEG/ピリジンまたはPEG/マレイミドと反応した。タンパク質を、SDS-PAGEを使用して分解し、ニトロセルロース膜に移動した。膜を、未反応かつペグ化されたIFNbのための抗インターフェロンb抗体で調べた。第二の抗体反応を、ECL検出システム(Amershan、GE Healthcare)を使用して検出した。
5kDのPEG/ピリジンで官能基化されたウシ血清アルブミン(Sigma)のpH依存性を調べた。BSAを、4℃で12時間1mMのDTTで還元し、続けて室温で所定の時間、5kDのPEG/ピリジンと反応させた。タンパク質をSDS-PAGEで分解し、可視化のためにクマシーブルー(Commassie blue)で染色した。
IFNベータ変異体を、pH7において、所定の温度で5mMの5kDaのPEGビニルピリジン試薬で処理した。一定分量を所定の時間に採取し、DTTを加えることによって反応を停止した。タンパク質を、SDS-PAGEを使用して分解し、ニトロセルロース膜へ移動した。膜を、未反応かつペグ化されたIFN-ベータのための抗インターフェロンベータ抗体で調べた。第二の抗体反応を、ECL検出システム(Amershan、GE Healthcare)を使用して検出した。結果を図4に示す。
反応条件
タンパク質を、脱酸素した反応バッファー(NaC2H3O、20mM、pH5.5)で希釈し(5mg/ml)、窒素下で3時間、トリス-(カルボキシエチル)-ホスフィン塩酸塩(TCEP、5mM)またはβ-メルカプトエチルアミン(BMEA、5mM)のどちらかで還元した。過剰量の還元剤を、3回の限外濾過(Milipore centricons 10kDa cut-off)または2回の透析(酢酸セルロース膜、6〜8kDa cut-off)のどちらかによって、続けて除去した。反応バッファー中のPEGの10倍の溶液を調製し、タンパク質溶液に加えて、所望のPEGの1.5から5モル等量を加えたタンパク質(1mg/ml)を含む反応混合物を得た。混合物を、終夜密閉されたチューブ中で培養した(37℃)。
反応混合物を、10mMのNaC2H3O、pH4.5で5から10倍に希釈した。サンプルを、結合バッファー(10mMのNaC2H3O、pH4.5)の3つのカラム体積であらかじめ平衡化されたSP-セファロースカチオン交換カラムにかけた。洗浄して結合されていない画分(結合バッファーの3つのカラム体積)を除去した後、タンパク質を、直線的な塩の勾配(50〜200mMのNaCl、10mMのNaC2H3O、pH4.5)で希釈し、1.5mLの画分を収集した。タンパク質を含む画分を、ゲル電気泳動で分析した。
タンパク質のPEG化の程度を、ゲル電気泳動で評価した。典型的には、タンパク質のサンプル(1〜10μg)を、1mMのジチオトレイトール(DTT)を含むローディングダイ(loading dye)で希釈し、NUPAGE BisTrisの4〜12%ゲル(Invitrogen)にかける前に3分間沸騰して修飾した。クマシー染色を使用して、タンパク質(青色)を検出し、Dragendorff(ヨードビスムタート)でポリエチレングリコール(オレンジ-茶色)を可視化した。
モデルタンパク質、Bacillus circulans xylanase(S22C)変異体(BcxS22C)を選択して、ポリペプチドを、Permalink官能基化試薬を使用して、本発明によってグリカンまたはPEG分子で官能基化する方法を例示した。実験の詳細を図5に示し、これは以下を示す: (A) PL-LK-07の構造、(B) 脱酸素した酢酸ナトリウムバッファー(20mM、pH5.5)中のBcxS22C(5mg/ml)の溶液を、3時間トリス-(カルボキシエチル)-ホスフィン塩酸塩(TCEP、5mM)で還元した。過剰量の還元剤を、3回の限外濾過(Milipore centricons 10kDa cut-off)によって、続けて除去した。PEG(1.5等量)をタンパク質溶液(1mg/ml)に加え、終夜培養した(37℃)。PEG化されたタンパク質を、セファロースSPカチオン交換カラムを使用して、液体クロマトグラフィーを介して反応混合物から回収した。サンプルを5倍に希釈し、結合バッファー(10mMの酢酸ナトリウム、pH4.5)中であらかじめ平衡化されたカラムにかけた。生成物を、直線的な塩の勾配(結合バインダー中の50〜200mMのNaCl)で溶出し、1.5mlの画分を収集した。(C) 280nmにおけるUV吸収によって表現されたタンパク質を含む画分を、SDS PAGEで分析した。これは、ビニルピリジン化合物が、タンパク質のシステイン残基へのポリエチレングリコール(PEG)の結合のための有効な試薬であることを示し、このような反応の生成物を、高純度で得ることができることを示す。
マレイミドベースのリンカーケミストリー(linker chamistry)の欠点の1つとして、反応特異性の欠如があり、本発明の官能基化試薬を、システイン残基へのその特異性を定めるために試験し、結果を図6に報告する。システイン残基へのリンカーの特異性を評価するために、システインが存在しない野生型Bcxのサンプルを使用した。このタンパク質は、最初に酢酸ナトリウムバッファー(20mM、pH5.5)中のトリス-(カルボキシエチル)-ホスフィン塩酸塩(TCEP、5mM)で3時間還元された。この後、全ての残った還元剤を、3回の限外濾過(Milipore centricons 10kDa cut-off)によって除去した。得られた濃縮されたタンパク質溶液を、関連するバッファー(50mM、シトレートバッファー pH3、アセテートバッファー pH6、トリスバッファー pH9)中で1.2mg/mlに希釈した。PEG(5等量)の溶液をタンパク質に加えて、1mg/mlの最終タンパク質濃度を得た。反応物を終夜培養した(16時間、37℃)。PEG化された生成物の量を、4〜12%のSDS PAGEに反応物サンプルをかけることで計算した。これは、ビニルピリジン試薬が、マレイミド試薬と比較して、他のアミノ酸を超えてシステイン残基のスルフヒドリル基へのより大きな特異性を示すことを示す。
Claims (20)
- 少なくとも1つの反応性チオール基を有するポリペプチドを修飾する方法であって、前記方法は、ポリペプチドの少なくとも1つのチオール基と反応することができるビニル置換基を有する、窒素を含む複素環式芳香環を含む官能基化試薬と、ポリペプチドとを接触させる工程を含み、前記官能基化試薬は、グリカン群と共有結合しており、前記官能基化試薬のビニル置換基がポリペプチドのチオール基と反応し、これによりグリカン群をポリペプチドに共有結合させる方法であって、
前記のビニル基を有する、窒素を含む複素環式芳香環を含む官能基化試薬が、一般式:
少なくともR1、又はR1及びR2は、グリカン群が共有結合されており、
さらに、R1及びR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である);あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、O、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはOまたはSであり、Rは水素、グリカン群、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、R 2 は、水素または電子吸引性基、アルキルまたはフェニルからさらに選択される。)
又は一般式:
少なくともR1、又はR1及びR2は、グリカン群が共有結合されており、
さらに、R1及びR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である);あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはSであり、Rは水素、グリカン群、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、R 2 は、水素または電子吸引性基、アルキルまたはフェニルからさらに選択される。)
で表される、方法。 - (a) ビニル置換基を有する、窒素を含む複素環式芳香環を含む前駆体官能基化試薬を、前記グリカン群と反応させて、前記官能基化試薬を生成する初期工程; および/または
(b) 前記ポリペプチド内の反応性チオール基の位置を決める工程、およびそのうちのいくつかを保護するか又はいずれも保護しないでおく工程; および/または
(c) 化学反応によって、または部位特異的変異導入によって、元のポリペプチドを修飾して、前記ポリペプチドの1つ以上の所望の位置にチオール基を含むバリアントポリペプチドを生成する初期工程
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記チオール基がシステイン残基に存在する、請求項1または2に記載の方法。
- (a) R1またはR2のうちの1つがグリカン群を含む、あるいは、R1またはR2のうちの1つがグリカン群を含み且つR1とR2のうちのもう1つがポリ(アルキレングリコール)分子を含む、あるいは、R1とR2の両方がグリカン群を含む; および/または
(b) 前記窒素を含む複素環式芳香環への前記ポリ(アルキレングリコール)分子および/または前記グリカン群の結合のための前記R1および/またはR2基が、独立に、-(CH2)n-Z-(CH2)o-Rまたは-C(O)-Z-(CH2)o-Rから選択される; または
(c) 前記R1およびR2基において、oが0であり、前記基が-(CH2)n-Z-Rまたは-C(O)-Z-Rとして表される、請求項1に記載の方法。 - 前記電子吸引性基が、ハロゲン(F、Cl、もしくはBr)、-NO2、-CO2H、-CO2R4、COR4、-CHO、-CN、-CF3、及び-SO2NR4R5(R 4 およびR 5 は、独立に、水素またはC 1〜10 アルキルから選択される)からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記グリカン群が、ポリペプチドをグリコシル化するための炭水化物基である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記グリカン群が、ポリペプチドをグリコシル化するための炭水化物基であり、かつ前記炭水化物基が、天然に存在する、または合成の単糖類、オリゴ糖類もしくは多糖類である、請求項6に記載の方法。
- 前記グリカン群が、N-結合したまたはO-結合した糖類である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリ(アルキレングリコール)分子が、1kDaから50kDaの間の分子量を有する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- グリカン群、又はポリ(アルキレングリコール)分子及びグリカン群が前記ポリペプチドに結合して、ポリペプチドの薬理学的特性を改変させる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドの前記薬理学的特性が、前記ポリペプチドの、安定性、生物学的半減期、水溶性および/または免疫学的特徴である、請求項10に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが、エリスロポエチン、インターフェロン、インターロイキン、ケモカイン、リンホカイン、サイトカイン、インスリン、モノクローナル抗体またはそのフラグメント、組み換え抗体またはそのフラグメント、血液凝固因子、コロニー刺激因子、成長ホルモン、プラスミノゲン活性化因子、ウイルス由来ペプチド、生殖ホルモン、治療用酵素または共役ワクチンのための担体タンパク質である、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ポリペプチドが共役ワクチンのための担体タンバク質であり、1つ以上の前記グリカン群が抗原多糖類である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法によって共役ワクチンを製造する方法。
- 以下の一般式:
少なくともR1、又はR1及びR2は、グリカン群が共有結合されており、
さらに、R1及びR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはO、SまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である);あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、O、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはOまたはSであり、Rは水素、グリカン群、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、それは、水素または電子吸引性基、アルキルまたはフェニルからさらに選択される。)
又は一般式:
少なくともR1、又はR1及びR2は、グリカン群が共有結合されており、
さらに、R1及びR2は、独立に、
-(CH2)n-Z-(CH2)o-C(O)-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-C(O)-Z-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、ZはSまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である);あるいは
-Y-(CH2)n-Z-C(O)-(CH2)o-R(ここで、Yはアリール基、SまたはNHであり、ZはOまたはNHであり、nは0から10であり、oは0から10であり、Rは水素、ポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群である); あるいは
-Y-R(ここで、YはSであり、Rは水素、グリカン群、ポリ(アルキレングリコール)分子、アリールまたはC1〜10アルキルである);
から選択され、
ただし、R2がポリ(アルキレングリコール)分子またはグリカン群に結合されていない場合、R 2 は、水素または電子吸引性基、アルキルまたはフェニルからさらに選択される。)
のうちの1つで表される、グリカン群でポリペプチドを官能基化するための化合物。 - 前記電子吸引性基が、ハロゲン(F、Cl、もしくはBr)、-NO2、-CO2H、-CO2R4、COR4、-CHO、-CN、-CF3、及び-SO2NR4R5 (R 4 およびR 5 は、独立に、水素またはC 1〜10 アルキルから選択される)からなる群から選択される、請求項14に記載の化合物。
- 請求項14又は15に記載の化合物と、ポリペプチドの1つ以上のチオール基との反応によって形成された結合体。
- 医療処置の方法における使用のための、請求項14又は15に記載の化合物と、ポリペプチドの1つ以上のチオール基との反応によって形成された結合体。
- 前記処置が治療または診断である、請求項17に記載の処置の方法における使用のための結合体。
- 前記結合体が共役ワクチンである、請求項17に記載の処置の方法における使用のための結合体。
- 医療処置の方法に使用するための、請求項14又は15に記載の化合物と、ポリペプチドの1つ以上のチオール基との反応によって形成された結合体であって、前記化合物のグリカン群が抗原多糖類であり、前記ポリペプチドが担体タンパク質であり、形成された結合体が共役ワクチンである、結合体。
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