JP6795718B2 - グルコース感受性インスリン誘導体 - Google Patents
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Description
したがって、本発明の化合物は、グルコース濃度に依存したインスリン活性を示し、したがってグルコース感受性インスリン誘導体として機能する。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体と、
ii)1つ以上の修飾基Mであって、修飾基Mの各々が2つのアリール部分を含み、ホウ素原子が2つのアリール部分の各々に付着している、1つ以上の修飾基Mと、を含む。1つ以上の修飾基Mの各々は、任意選択でスペーサーを介して、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖もしくはB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、または前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体中のリジンのイプシロンアミノ基に付着している。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体と、
ii)2つ以上の修飾基Mであって、修飾基Mの各々が2つのアリール部分を含み、ホウ素原子が2つのアリール部分の各々に付着している、1つ以上の修飾基Mと、を含む。1つ以上の修飾基Mの各々は、任意選択でスペーサーを介して、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖もしくはB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、または前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体中のリジンのイプシロンアミノ基に付着している。
一態様では、本発明の化合物は、グルコース感受性アルブミン結合を示す。
一実施形態では、本発明のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体は、スペーサーを含んでもよい。
「化合物」という用語は、分子実体を指すために本明細書で使用され、したがって、「化合物」は、各化合物または化合物の群に対して定義される最小要素以外の異なる構造要素を有してもよい。「化合物」という用語はまた、本明細書の薬学的に意義のある形態を含むことを意味し、すなわち、本発明は、本明細書に定義される化合物、またはその薬学的に許容される塩、アミド、もしくはエステルに関する。
本明細書で使用される場合、「ヒトインスリン」という用語は、その構造および特性が周知のヒトインスリンホルモンを意味する。ヒトインスリンは、A鎖およびB鎖と称される2つのポリペプチド鎖を有する。A鎖は、21個のアミノ酸のペプチドであり、B鎖は、30個のアミノ酸のペプチドであり、2つの鎖は、ジスルフィド架橋によって接続され、第1の架橋は、A鎖の7位のシステインとB鎖の7位のシステインとの間であり、第2の架橋は、A鎖の20位のシステインとB鎖の19位のシステインとの間である。第3の架橋は、A鎖の6位のシステインとA鎖の11位のシステインとの間に存在する。
本明細書で使用される場合、「インスリン類似体」という用語は、インスリンの1つ以上のアミノ酸残基が他のアミノ酸残基によって置換されており、かつ/または1つ以上のアミノ酸残基がインスリンから欠失しており、かつ/または1つ以上のアミノ酸残基がインスリンに付加および/もしくは挿入されている、修飾ヒトインスリンを意味する。
desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号11)、
A21Q desB30ヒトインスリン(配列番号3および配列番号11)、
A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号12)、
A14E B1K B2P B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号13)、
A14E A22K B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号14)、
A14E A22K B25H B27P B28G desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号15)、
A14E desB1−B2 B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号16)、
A14E desB1−B2 B3G B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号17)、
A14E B−1G B1K B2P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号18)、
A22K desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号11)、
A22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号19)、
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、ならびに
A−2K A−1P desB30ヒトインスリン(配列番号7および配列番号11)が含まれる。
上述のように、本発明のインスリン類似体は、ヒトインスリンと比較して、10個未満のアミノ酸修飾(置換、欠失、伸長、およびこれらの任意の組み合わせ)、あるいはヒトインスリンと比較して、9、8、7、6、5、4、3、2、または1個未満の修飾を含む。最大9個の修飾に加えて、本発明のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体は、ヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端に、またはヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端に、スペーサーを含んでもよい。
様々なスペーサーペプチドが当該技術分野において既知であり、本発明の化合物で使用され得る。一実施形態では、スペーサーは、ペプチド結合を介して接続された4〜40個のアミノ酸からなるペプチドセグメントである。一実施形態では、スペーサーは、ペプチド結合を介して接続された4〜24個のアミノ酸からなるペプチドセグメントである。
GKPG(配列番号32)、
GKPGGGGS(GKP(G4S))(配列番号33)、
GKPGGGGSGGGGS(GKP(G4S)2)(配列番号34)、
GKPGGGGSGGGGSGGGGS(GKP(G4S)3)(配列番号35)、
KPGGGGSGGGGSGGGGS(KP(G4S)3)(配列番号36)、
GKPRGFFYTPGGGGSGGGGS(GKPRGFFYTP(G4S)2)(配列番号37)、および
TYFFGRKPDGGGGSGGGGSGGGGS(TYFFGRKPD(G)4S)3)(配列番号38)が含まれる。
A21Q(GES)3K desB30ヒトインスリン(配列番号8および配列番号11)、
A21Q(GES)6K desB30ヒトインスリン(配列番号9および配列番号11)、ならびに
A21Q(GES)12K desB30ヒトインスリン(配列番号10および配列番号11)が含まれる。
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号21)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号22)、
B1−GKPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号23)、
B1−GKPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号24)、
B1−GKPGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号25)、
B1−GKPG desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号26)、
B1−GKPRGFFYTPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号27)、ならびに
B1−TYFFGRKPDGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号28)が含まれる。
一態様では、スペーサーは、非ペプチドリンカーLである。様々な非ペプチドリンカーが当該技術分野において既知であり、本発明の化合物で使用され得る。
本明細書で使用される場合、「インスリン誘導体」という用語は、化学修飾インスリンまたはその類似体を意味し、修飾(複数可)は、1つ以上の修飾基Mの付着の形態である。
a)前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のA鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
b)前述のヒトインスリン類似体のA鎖の22位のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、
c)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のリンカーLの*1で印が付けられた末端アミノ基、および
d)前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の22位または29位のリジンのイプシロンアミノ基。
本発明の化合物は、1つ以上の修飾基Mを含む。一実施形態では、本発明の化合物は、1つ、2つ、3つ、または4つの修飾基Mを含む。一実施形態では、本発明の化合物は、2つ以上の修飾基Mを含む。一実施形態では、本発明の化合物は、2つ、3つ、または4つの修飾基Mを含む。一実施形態では、本発明の化合物は、2つの修飾基Mを含む。一実施形態では、本発明の化合物は、正確に2つの修飾基Mを有する。1つ以上の修飾基は、同一であっても異なっていてもよい。2つ以上の修飾基は、同一であっても異なっていてもよい。一実施形態では、修飾基は、同一である。
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−NH−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、または
NH−CH2CH2−C(=O)−NH−(CH2)2−O−(CH2)2−O−CH2−CO−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
W1は、NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のL形態を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、R1は、
式中、Y1およびY2は、Hであり、Y3は、FまたはCF3である。
R2は、
式中、Y7およびY8は、Hであり、Y9は、Cl、CHF2、またはCF3である。
一実施形態では、本発明の化合物は、ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、および1つ以上の修飾基Mを含み、修飾基Mの各々は、2つのアリール部分を含み、ホウ素原子は、2つのアリール部分の各々に付着しており、1つ以上の修飾基Mの各々は、任意選択でスペーサーを介して、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖もしくはB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、または前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のリジンのイプシロンアミノ基に付着している。
一実施形態では、本発明は、実施例181、205、210、211、227、233、234、239、240、241、272、273、280、285、288、291、300、301、327、331、333、および335の化合物の群から独立して選択される化合物に関する。
本発明はさらに、新規のインスリン類似体またはペプチドスペーサーを含むインスリン類似体の形態の中間生成物を提供する。
A14E desB1−B2 B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号16)、
A14E desB1−B2 B3G B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号17)、
A14E B−1G B1K B2P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号18)、
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、
A21Q(GES)3K desB30ヒトインスリン(配列番号8および配列番号11)、
A21Q(GES)6K desB30ヒトインスリン(配列番号9および配列番号11)、
A21Q(GES)12K desB30ヒトインスリン(配列番号10および配列番号11)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号21)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号22)、
B1−GKPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号23)、
B1−GKPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号24)、
B1−GKPGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号25)、
B1−GKPG desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号26)、
B1−GKPRGFFYTPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号27)、ならびに
B1−TYFFGRKPDGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号28)が含まれる。
ヒトインスリン受容体(IR)に対するインスリン類似体の相対結合親和性は、実施例Bに記載されるように、シンチレーション近接アッセイ(SPA)での競合結合によって決定され得る。
本発明はまた、例えば、本発明の類似体、またはその薬学的に許容される塩、アミド、もしくはエステルを含む本発明の化合物、および1つ以上の薬学的に許容される賦形剤(複数可)を含む医薬組成物に関する。かかる組成物は、当該技術分野において既知のとおりに調製され得る。
糖尿病
「糖尿病(diabetes)」または「糖尿病(diabetes mellitus)」という用語には、1型糖尿病、2型糖尿病、妊娠性糖尿病(妊娠中)、および高血糖症を引き起こす他の状態が含まれる。この用語は、膵臓が不十分な量のインスリンを産生するか、または身体の細胞がインスリンに適切に応答できず、したがって細胞がグルコースを吸収するのを妨げる、代謝障害に使用される。結果として、グルコースは、血液中に蓄積する。
一実施形態では、本発明による化合物は、ストレス誘発性高血糖症を含む高血糖症、2型糖尿病、耐糖能障害、または1型糖尿病の治療または予防のための薬剤の調製に使用される。
さらなる実施形態では、本発明は、ストレス誘発性高血糖症を含む高血糖症、2型糖尿病、耐糖能障害、または1型糖尿病の治療または予防のための方法に関し、方法は、かかる治療を必要としている患者に、かかる治療のための有効量の本発明による化合物を投与することを含む。
「治療」という用語は、参照される疾患、障害、または状態の予防および最小化の両方を含むことを意味する(すなわち、「治療」は、文脈によって別段の指示がないか、または明確に矛盾しない限り、本発明の化合物または本発明の化合物を含む組成物の予防的および治療的投与の両方を指す。
本発明は、本発明の以下の非限定的な実施形態によってさらに説明される。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体と、
ii)1つ以上の修飾基Mであって、修飾基Mの各々が2つのアリール部分を含み、ホウ素原子が2つのアリール部分の各々に付着しており、
1つ以上の修飾基Mの各々が、任意選択でスペーサーを介して、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖もしくはB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、または前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体中のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、1つ以上の修飾基Mと、を含む、化合物。
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−NH−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、または
NH−CH2CH2−C(=O)−NH−(CH2)2−O−(CH2)2−O−CH2−CO−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2は存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW2は、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、またはNH−CH2CH2CH2−C(=O)−*を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R2が、
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−NH−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、または
NH−CH2CH2−C(=O)−NH−(CH2)2−O−(CH2)2−O−CH2−CO−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2は存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW2は、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、またはNH−CH2CH2CH2−C(=O)−*を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R2が、
W1が、NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がFまたはCF3である、式M1、
式中、W2が存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、またはW2が、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R2が、
式中、Y7およびY8が、Hであり、Y9が、Cl、CHF2、またはCF3である、式M2、
式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、Y15が、Hであり、Y16が、Fである、式M4、
a)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端におけるペプチドスペーサーであって、前述のペプチドスペーサーが、(GES)pKを含み、式中、pが、3〜12の整数である、ペプチドスペーサー、または
b)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端におけるペプチドスペーサーもしくはリンカーLであって、
前述のペプチドスペーサーが、GKPG、GKP(G4S)q、KP(G4S)r、GKPRGFFYTP(G4S)s、もしくはTYFFGRKPD(G4S)tを含み、式中、q、r、s、およびtの各々が独立して、1〜5の整数から選択される、ペプチドスペーサーもしくはリンカーL、
からなる群から選択されるスペーサーを含み、前述のリンカーLが、
式中、*1が、修飾基Mに対する付着点を示し、*2が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端におけるアミノ酸残基のアミノ基への付着点を示し、vが、2または3である、式L3、から選択される、実施形態1〜5のいずれか1つに記載の化合物。
a)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
b)前述のヒトインスリン類似体のA鎖の22位のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、
c)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のリンカーLの*1で印が付けられた末端アミノ基、および
d)前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の22位または29位のリジンのイプシロンアミノ基、のうちの1つから選択される付着点に付着している、実施形態1〜8のいずれか1つに記載の化合物。
desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号11)、
A21Q desB30ヒトインスリン(配列番号3および配列番号11)、
A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号12)、
A14E B1K B2P B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号13)、
A14E A22K B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号14)、
A14E A22K B25H B27P B28G desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号15)、
A14E desB1−B2 B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号16)、
A14E desB1−B2 B3G B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号17)、
A14E B−1G B1K B2P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号18)、
A22K desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号11)、
A22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号19)、
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、ならびに
A−2K A−1P desB30ヒトインスリン(配列番号7および配列番号11)が含まれる。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体が任意選択で、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーまたはリンカーLから選択されるスペーサーを含み、
前述のペプチドスペーサーが、GKPG、GKP(G4S)q、KP(G4S)r、GKPRGFFYTP(G4S)s、もしくはTYFFGRKPD(G4S)tを含み、式中、q、r、s、およびtの各々が独立して、1〜5の整数から選択される、ペプチドスペーサーもしくはリンカーL、
からなる群から選択されるスペーサーを含み、前述のリンカーLが、
式中、*1が、修飾基Mに対する付着点を示し、*2が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端におけるアミノ酸残基のアミノ基への付着点を示す、式L1、
式中、*1が、修飾基Mに対する付着点を示し、*2が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端におけるアミノ酸残基のアミノ基への付着点を示し、uが、1、2、または3である、式L2、
ii)2つ、3つ、または4つの修飾基Mであって、修飾基Mの各々が独立して、
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2が存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、またはW2が、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R2が、
各修飾基Mが、以下の群、
a)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
b)前述のヒトインスリン類似体のA鎖の22位のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、
c)前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のリンカーLの*1で印が付けられた末端アミノ基、および
d)前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の22位または29位のリジンのイプシロンアミノ基、のうちの1つから選択される付着点に付着しており、
1つの修飾基Mが、付着点c)のうちの1つに付着しており、1つの修飾基Mが、付着点d)に付着している、2つ、3つ、または4つの修飾基M、を含む、実施形態1に記載の化合物。
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端における前述の任意選択のリンカーLの*1で印が付けられた末端アミノ基、に付着している、実施形態17または18に記載の化合物。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体が任意選択で、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーを含み、
前述のペプチドスペーサーが、GKPG、GKP(G4S)q、KP(G4S)r、GKPRGFFYTP(G4S)s、またはTYFFGRKPD(G4S)tを含み、式中、qが、1〜3の整数であり、rが、3であり、sが、2であり、tが、3である、ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、修飾基Mの各々が独立して、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がCF3である、式M1、
1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、または
前記ヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体の前記B鎖の前記N末端における前記任意選択のペプチドスペーサー中のリジンの前記イプシロンアミノ基、に付着している、2つの修飾基Mを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物。
i)ヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリン類似体が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーを含み、前述のペプチドスペーサーが、GKP(G4S)q、またはKP(G4S)rを含み、式中、qが、1〜3の整数であり、rが、3である、ヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、独立して、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がCF3である、式M1、
1つの修飾基Mが、前述のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、2つの修飾基M、を含む、実施形態17〜20のいずれか1つに記載の化合物。
i)ヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリン類似体が任意選択で、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーを含み、
前述のペプチドスペーサーが、GKPG、GKP(G4S)q、KP(G4S)r、GKPRGFFYTP(G4S)s、またはTYFFGRKPD(G4S)tを含み、式中、qが、1〜3の整数であり、rが、3であり、sが、2であり、tが、3である、ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、修飾基Mの各々が独立して、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がCF3である、式M1、
1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、
1つの修飾基Mが、
前述のヒトインスリン類似体のB鎖の1位もしくは4位のリジン残基のイプシロンアミノ基、または
前記ヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体の前記B鎖の前記N末端における前記任意選択のペプチドスペーサー中のリジンの前記イプシロンアミノ基、に付着している、2つの修飾基Mを含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載の化合物。
i)ヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリン類似体が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーを有し、前述のペプチドスペーサーが、GKP(G4S)q、またはKP(G4S)rであり、式中、qが、1〜3の整数であり、rが、3である、ヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、独立して、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、またはNH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態を表し、式中、*が、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がCF3である、式M1、
1つの修飾基Mが、前述のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、2つの修飾基M、を含む、実施形態17〜20のいずれか1つに記載の化合物。
desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号11)、
A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号12)、
A14E B1K B2P B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号13)、
A14E desB1−B2 B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号16)、
A14E desB1−B2 B3G B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号17)、
A14E B−1G B1K B2P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号18)、
A22K desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号11)、
A22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号19)、ならびに
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、からなる群から選択される、ヒトインスリン類似体である、実施形態17〜26のいずれか1つに記載の化合物。
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号21)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号22)、
B1−GKPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号23)、
B1−GKPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号24)、ならびに
B1−GKPGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号25)、からなる群から選択される、実施形態17〜28のいずれか1つに記載の化合物。
実施例280の化合物、実施例284の化合物、実施例285の化合物、実施例288の化合物、実施例291の化合物、実施例300の化合物、実施例301の化合物、実施例324の化合物、実施例327の化合物、実施例331の化合物、実施例333の化合物、および実施例335の化合物、からなる群から選択される、実施形態17〜29のいずれか1つに記載の化合物。
実施例280の化合物、実施例285の化合物、実施例288の化合物、実施例291の化合物、実施例300の化合物、実施例301の化合物、実施例327の化合物、実施例331の化合物、実施例333の化合物、および実施例335の化合物、からなる群から選択される、実施形態17〜30のいずれか1つに記載の化合物。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、独立して、
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2が存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表し、
R2が、
1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のA鎖のN末端アミノ酸残基のアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、2つの修飾基Mを含む、実施形態1に記載の化合物。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体であって、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体が任意選択で、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端においてペプチドスペーサーを含み、前述のペプチドスペーサーが、(GES)pKを含み、式中、pが、3〜12の整数である、ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、
ii)2つの修飾基Mであって、独立して、
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−NH−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、または
NH−CH2CH2−C(=O)−NH−(CH2)2−O−(CH2)2−O−CH2−CO−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2は存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW2は、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、またはNH−CH2CH2CH2−C(=O)−*を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R2が、
1つの修飾基Mが、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体のB鎖の22位または29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、
前述のヒトインスリン類似体のA鎖の22位のリジンのイプシロンアミノ基、または
前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のA鎖のC末端における前述の任意選択のペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基、に付着している、2つの修飾基Mを含む、実施形態1に記載の化合物。
A21Q desB30ヒトインスリン(配列番号3および配列番号11)、
A14E A22K B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号14)、
A14E A22K B25H B27P B28G desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号15)、
A22K desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号11)、ならびに
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、からなる群から選択される、ヒトインスリン類似体である、実施形態17〜26のいずれか1つに記載の化合物。
実施例227の化合物、実施例239の化合物、実施例240の化合物、実施例241の化合物、および実施例272の化合物からなる群から選択される、実施形態48〜52のいずれか1つに記載の化合物。
i)ヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体、
ii)1つの修飾基Mであって、
式中、nは、1〜4の範囲の整数を表し、
W1は存在せず、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW1は、
NH−CH2−C(=O)−*、
NH−CH2CH2−C(=O)−*、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、
NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−NH−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、または
NH−CH2CH2−C(=O)−NH−(CH2)2−O−(CH2)2−O−CH2−CO−*、
を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R1は、
式中、W2は存在せず、前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体への付着点*を表すか、あるいはW2は、NH−CH(COOH)−CH2CH2−C(=O)−*のDもしくはL形態、またはNH−CH2CH2CH2−C(=O)−*を表し、式中、*は、前述のヒトインスリンまたはヒトインスリン類似体への付着点を表し、
R2が、
修飾基Mが、前述のヒトインスリン類似類のA鎖の22位のリジンのイプシロンアミノ基、または前述のヒトインスリンもしくはヒトインスリン類似体のB鎖の22位もしくは29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、1つの修飾基M、を含む、実施形態1に記載の化合物。
略語リスト
AIBN 2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
AKT 別名PKB、タンパク質キナーゼB
ALP achromobactor lyticusプロテアーゼ
Ar アリール
AR アリザリンレッドナトリウム
C18 オクタデカニル(HPLCカラム)
CV カラム体積
DAST 三フッ化ジエチルアミノ硫黄
DBU 1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデカ7−エン
DCM ジクロロメタン
DIC N,N−ジイソプロピルカルボジイミド
DMF N,N−ジメチルホルムアミド
DIPEA N,N−ジイソプロピルエチルアミン
EtOAc 酢酸エチル
FFC 遊離脂肪細胞(r、ラット)
Fmoc−OSu 炭酸9−フルオレニルメチルN−スクシンイミジル
HATU 1−((ジメチルアミノ)(ジメチルイミニオ)メチル)−1H−[1,2,3]トリアゾロ[4,5−b]ピリジン3−オキシドヘキサフルオロホスフェート
HBTU 2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート
HEPES 4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジンエタンスルホン酸
HIR ヒトインスリン受容体(A=Aアイソフォーム、B=Bアイソフォーム)
HOBt 1−ヒドロキシベンゾトリアゾール
HONSU N−ヒドロキシスクシンミド(hydroxysuccinmide)
HRMS 高分解能質量分析
Kd 変位定数
LCMS 液体クロマトグラフィ質量分析
MeCN アセトニトリル
mM ミリモル
NBSS N−ブロモスクシンイミド
N.D. 検出不可能
NMM N−メチル−モルホリン
NMR 核磁気共鳴
NMP N−メチル−ピロリドン
OEG 2−(2−アミノエトキシ)エトキシ−酢酸(オリゴエチレングリコールアミノ酸)
RP−HPLC 逆相高速液体クロマトグラフィ
Ph フェニル
SPA シンチレーション近接アッセイ
TFA トリフルオロ酢酸
THF テトラヒドロフラン
THPTA トリス(3−ヒドロキシプロピルトリアゾリルメチル)アミン
TSTU スクシンイミジル−テトラメチルウロニウムテトラフルオロボレート
UPLC 超高速液体クロマトグラフィ
WGA コムギ胚芽凝集素
[実施例1:酵母におけるインスリン変異体の発現、およびALPなどでの形質転換]
インスリン類似体を、例えば、WO2017/032798に開示されるように、周知の技法を使用して酵母で発現させた。より具体的には、イオン交換捕捉によって単離し、以下に記載されるALPでの処理によって2鎖インスリン類似体に開裂した単鎖前駆体として、インスリン類似体を発現させた。
酵母上清を、SPセファロースBBで充填したカラム上に10〜20CV/時間の流量で装填した。0.1Mクエン酸、pH3.5による洗浄、および40%EtOHによる洗浄を実施した。類似体を0.2M酢酸ナトリウムpH5.5/35%EtOHで溶出した。
単鎖前駆体の溶液をpH9に調整し、ALP酵素を1:100(w/w)添加した。UPLCで反応を追跡した。RP−HPLC精製用に調製するために、ALP開裂プールをpH2.5に調整し、2倍に希釈した。
精製をRP−HPLC C18によって以下のように実施した:
カラム:15um C18 50×250mm 200Å
緩衝液:
A:0.2%ギ酸、5%EtOH、
B:0.2%ギ酸、50%EtOH
勾配:20〜55%B緩衝液。
勾配:20CV
流量20CV/時間
装填g〜5g/L樹脂
分画をUPLCによって分析し、プールし、凍結乾燥させた。
desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号11)、
A14E B1K B2P B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号13)、
A14E A22K B25H desB27 desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号14)、
A14E A22K B25H B27P B28G desB30ヒトインスリン(配列番号5および配列番号15)、
A14E desB1−B2 B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号16)、
A14E desB1−B2 B3G B4K B5P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号17)、
A14E B−1G B1K B2P desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号18)、
A22K desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号11)、
A22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号19)、
A22K B22K B29R desB30ヒトインスリン(配列番号6および配列番号20)、
A−2K A−1P desB30ヒトインスリン(配列番号7および配列番号11)、
A21Q(GES)3K desB30ヒトインスリン(配列番号8および配列番号11)、
A21Q(GES)6K desB30ヒトインスリン(配列番号9および配列番号11)、
A21Q(GES)12K desB30ヒトインスリン(配列番号10および配列番号11)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号21)、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号22)、
B1−GKPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号23)、
B1−GKPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号24)、
B1−GKPGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号25)、
B1−GKPG desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号26)、
B1−GKPRGFFYTPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号27)、ならびに
B1−TYFFGRKPDGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号28)が含まれる。
中間生成物および最終生成物は、読むことをより容易にするために各実施例内で数字が与えられる。同じ数字が実施例にわたって使用されるが、数字は、各実施例内で明白である。
収率:21.0g(88%)。1H NMRスペクトル(300 MHz,DMSO−d6,δH):9.08(s,4 H);7.72(s,2 H);7.44(s,1 H);4.70(s,4 H);3.84(s,3 H).
1H NMRスペクトル(300 MHz,AcOD−d4,δH):4.27−3.99(m,1 H);3.65−3.44(m,2 H);3.17−3.00(m,2 H);2.70−2.56(m,2 H);1.86−1.58(m,2 H);1.57−1.26(m,22 H).LC−MS:417.5(M+H)+。
1H NMRスペクトル(300 MHz,DMSO−d6,δH):8.67−8.43(m,4 H);8.05−7.83(m,4 H);7.82−7.47(m,13 H);4.46−4.27(m,2 H);4.20−4.05(m,1 H);3.42−3.13(m,10 H);3.05−2.90(m,2 H);2.42−2.27(m,4 H);2.27−2.17(m,2 H);1.84−1.66(m,4 H);1.63−1.10(m,62 H).LC−MS:1226.4(M−3×H2O−4×ピナコール+H)+。
LC−MS:942.1(M+H)+。
収率:13.9g(82%)。1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):8.30(s,1 H);8.14(s,1 H);8.04(s,1 H);3.93(s,1 H).
LC−MS:分子油もフラグメントも検出することができなかった。
(8)を無色固体として得た。化合物は、除去することができなかった残渣のピナコールを含有する。
収率:6.82g(99%)。1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):8.77(s,1 H);8.54(t,J=1.8 Hz,1 H);8.44(d,J=1.1 Hz,1 H);7.98(s,1 H);7.80−7.68(m,1 H);7.63−7.50(m,1 H);1.37(s,12 H);1.35(s,12 H).LC−MS:497.5(M+H)+、415.4(M−ピナコール+H)+。
LC−MS:294.3(M+H)+。
収率:5.76g(52%)。1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):7.61(s,1 H);7.56(s,1 H);7.46(s,1 H);3.66(s,1 H).
収率:6.30g(99%)。LC−MS:602.3(M+H)+。
1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):8.53−8.49(m,2 H);8.49−8.46(m,1 H);8.43(t,J=1.9 Hz,1 H);8.39−8.36(m,1 H);8.32(dd,J=2.1および0.6 Hz,1 H);6.76(t,J=5.0 Hz,1 H);4.16(d,J=5.0 Hz,2 H);1.51(s,9 H);1.36(s,24 H).LC−MS:754.9(M+H)+。
1H NMRスペクトル(300 MHz,DMSO−d6,δH):13.47(bs,1 H);9.66(s,1 H);8.62(s,1 H);8.24(s,1 H);5.22(s,2 H).
収率:22.2g(100%)。1H NMRスペクトル(300 MHz,D2O,δH):4.35(t,J=5.8 Hz,1 H);3.63−3.46(m,4 H);2.67(t,J=6.6 Hz,2 H).
1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):8.76−8.72(m,2 H);8.67(s,1 H);8.55(s,1 H);8.32(s,1 H);8.27(s,1 H);2.92(s,4 H);1.37(s,12 H)と重複している1.37(s,12 H).
19F NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δF):62.64(s,3 H).LC−MS:680.6(M+H)+。
収率:22.5g。1H NMRスペクトル(300 MHz,CDCl3,δH):8.22(s,1 H);7.74(s,1 H);5.44(s,2 H);3.94(s,3 H);2.14(s,3 H);1.36(s,12 H).19F NMRスペクトル(282 MHz,CDCl3,δF):−60.07(s).
19F NMRスペクトル(282 Mhz,CDCl3,δF):−62.63(s).LC−MS:864.5(M−ピナコール+H)+、946.7(M+H)+。
C18カラム、ならびに水中の0.1%TFAを緩衝液Aとして、およびアセトニトリル中の0.1%TFAを緩衝液Bとして使用して、LCMS分析を実施した。
ホウ素−インスリン誘導体のLCMSは一般に、主ピークとして脱水種を示す。
イオン化状態に対して[M+nH−2x m M水]n+「n」および「m」はボロン酸の数
イオン化状態に対して[M+nH−1x m M水]n+「n」および「m」はボロキソールの数
例えば、4つのボロン酸を有する誘導体のペンタイオン状態に対して[M+5H−2x(4x18.015)]5+
[M+4H−x(水)]4+および[M+5H−x(水)]5+に対する測定値および計算値は、表2(実施例Bの下に示される)に示される。
アリザリンレッド結合アッセイは、ボロネート/ボロキソール化合物のグルコースに対する阻害親和性を決定するために使用される比色アッセイである。アッセイは、ボロネートへの結合時のアリザリンレッドの色シフトに基づき、このシフトには、330〜340nm領域の吸光度の変化が続く可能性がある。
アリザリンレッドナトリウム(ARS)とボロネート化合物との間の解離定数(Kd)の決定については、200μMのARSを20mMリン酸緩衝液pH7.4中に溶解し、1、0.5、0.25、0.125、62.5、31.25、15.625、7.812、3.906、1.953、0.9767、0.488、および0.244mMのボロン酸で、96ウェルプレートに3連で滴定する。4000rpmで5分間遠心分離した後に、吸収検出のためにプレートをマルチウェル分光計(SpectraMax,Molecular Devices)内に配置する。
ボロネートと炭水化物との間の阻害定数(Ki)の決定のために、400μMボロン酸を、穏やかな撹拌下で20mMリン酸緩衝液pH7.4中に溶解する。化合物が完全溶解すると、200μMアリザリンレッド(ARS)を溶液に添加する。次いで、ARS−ボロネート溶液を、適切な炭水化物と1:1で、96マルチウェルプレート(黒色、平坦、かつ透明な底部)に等分する。具体的に、D−グルコースおよびL−ラクテート溶液をこれらの濃度:1000、500、250、100、50、25、10、5、2.5、1、0.25、0.1mM、および2500、1000、500、100、50、10、5、1、0.5、0.1、0.05、0.01mMのそれぞれにおいて、20mMリン酸緩衝液pH7.4中で調製する。炭水化物と混合したARS−ボロネートを有するプレートを室温で20分間インキュベートする。4000rpmで5分間遠心分離した後に、吸収検出のためにプレートをマルチウェル分光計(SpectraMax,Molecular Devices)内に配置する。
インスリン受容体の調製
ヒトインスリン受容体A(hIR−A)を過剰発現させるBHK細胞を、50mMのHepes pH8.0、150mMのNaCl、1%Triton X−100、2mMのEDTA、および10%グリセロール中に溶離させた。除去された細胞溶解物を、90分間、コムギ胚芽凝集素(WGA)−アガロース(コムギ胚芽由来レクチン−アガロース,L1394,Sigma−Aldrich Steinheim,Germany)とバッチ吸収した。受容体を20体積の50mMのHepes pH8.0、150mMのNaCl、および0.1%Triton X−100で洗浄し、その後、受容体を50mMのHepes pH8.0、150mMのNaCl、0.1%Triton X−100、0.5Mのn−アセチルグルコサミン、および10%グリセロールで溶出した。全ての緩衝液は、Andersen et al. 2017 PLos One 12に記載されるように、Complete(Roche Diagnostic GmbH,Mannheim,Germany)を含有した。
SPA PVT抗マウスビーズ(Perkin Elmer)を、100mMのHepes pH7.4またはpH7.8、100mMのNaCl、10mMのMgSO4、0.025%(v/v)Tween−20からなるSPA結合緩衝液中で希釈した。SPAビーズをIR特異性抗体83−7(Soos et al.1986 Biochem J.235,199−208)および可溶化半精製HIR−Aでインキュベートした。5000cpmの125I−(Tyr31)−インスリン(Novo Nordisk A/S)の10%結合を達成するように受容体濃度を調整した。冷たいリガンドの希釈系列を96ウェルOptiplateに添加し、続いてトレーサー(125I−インスリン、5000cpm/ウェル)および最後に受容体/SPA混合物を添加した。グルコース感受性を試験するために、結合実験を、20mMグルコースの非存在下または存在下で設定した。プレートを22.5時間22℃で穏やかに揺動させ、1000rpmで5分間遠心分離し、TopCounter(Perkin Elmer)で計数した。データポイントを、4パラメータロジスティックモデルに適合させ、それによりヒトインスリン(同一プレート内の)と比較した類似体の相対親和性を決定した。ヒトインスリンと比較した類似体の相対親和性を、倍率変化として決定し、0〜20mMグルコース(HIRグルコース係数)の相対親和性の増加は、類似体のグルコース感受性を反映した。実験を1.5%HSAの存在下で行った。データを表2に示す。
インスリンがインスリン受容体(IR)に結合すると、下流シグナル伝達経路の活性化が誘発される。下流シグナル伝達分子のうちの1つがAKTであり、したがって、AKTリン酸化は、インスリンシグナル伝達経路の活性化を監視するために使用され得る。
HIR−Aを過剰発現させるチャイニーズハムスター卵巣細胞を37℃で培養し、3mMまたは20mMグルコース濃度のいずれかで96ウェルプレートに播種した。濃度応答曲線を生成するための増加する量の本発明のヒトインスリンまたはインスリン誘導体を添加し、10分間インキュベートした。培地を廃棄し、細胞を氷上に配置した。AKT活性化アッセイを、AlphaScreen(登録商標)SureFire(登録商標)を使用して業者によって記載されたとおりに行った。シグナルをEnvision instrument (EnVision,Perkin Elmer)で測定した。20mMと3mMグルコース濃度におけるグルコース感受性類似体(ヒトインスリンに対する)の効力間の倍率変化を決定した。
インスリンがインスリン受容体に結合すると、下流シグナル伝達経路の活性化が誘発される。インスリンシグナル伝達の1つの代謝エンドポイントは脂質代謝であり、インスリンの存在下で、細胞による3H−グルコース取り込みが刺激され、脂質に組み込まれるため、脂質生成アッセイを使用してエンドポイント読み出しを測定した。
Sprague Dawleyラットからの副睾丸脂肪パッドを、激しい振盪下で1〜1.5時間、36.5℃においてHepes Krebs Ringer緩衝液中のコラゲナーゼで分解した。懸濁液を2層のガーゼを通して濾過した。相を室温に5分間置くことによって分離し、脂肪細胞が上相に集まることを可能にした。下相を注射器で除去した。脂肪細胞を20mLのHepes Krebs Ringer緩衝液で2回洗浄した。細胞を、1.5%HSA、0.5mMグルコース、0.1μCi/ウェルのグルコース(D−[3−3H]グルコース(20.0Ci/mmol) Perkin Elmer)、+/−10mMソルビトールを含有するHepes Krebs Ringer緩衝液中、96ウェルプレートに移した。濃度応答曲線を生成するための増加する量の本発明のヒトインスリンまたはインスリン誘導体を添加し、36.5℃で2時間インキュベートした。反応を、100μLのMicroscient E(カタログ番号6013661 Perkin Elmer)を添加することによって停止した。Top counterで計数する前に、プレートを3時間静止させた。グルコース感受性類似体のEC50ソルビトールなし/EC50 10mMソルビトールの間の比率を決定した。
65〜100kgの実験に使われていない雌の家畜ブタで、正常血糖クランプおよび高血糖クランプを実施した。動物に、1つが注入用および1つが血液のサンプル抽出用の2つの静脈カテーテルを搭載した。ソマトスタチン、グルカゴン、およびヒトインスリンの持続注入によって、基礎補充を実施した。注入開始後、gグルコース注入を調整することによって、血漿グルコースレベルを10mMまたは3.5〜4mMに変化させた。血漿グルコース定常状態(90または120分)の後、インスリン類似体の静脈内ボーラスを送達した。薬物動態(PK)分析のために、360〜510分にわたる選択された時点で血漿をサンプル抽出し、特に類似体について分析した。薬力学的(PD)分析のために、定常状態からのグルコース注入速度の変化を使用した。
Claims (19)
- i)ヒトインスリン類似体であって、前記ヒトインスリン類似体のB鎖のN末端においてペプチドスペーサーを含み、前記ペプチドスペーサーが、GKP(G 4 S) q 、またはKP(G 4 S) r を含み、式中、qが、1〜3の整数であり、rが、3である、ヒトインスリン類似体と、
ii)D−またはL−アミノ酸形態を表す以下の式M1からなる群から独立して選択される、2つの修飾基Mであって、
式中、*が、前記ヒトインスリン類似体への付着点を表し、
式中、R1が、
式中、Y1およびY2がHであり、Y3がCF 3 である、
2つの修飾基Mと
を含む化合物であって、
1つの修飾基Mが、前記ペプチドスペーサー中のリジンのイプシロンアミノ基に付着しており、1つの修飾基Mが、前記ヒトインスリン類似体のB鎖の29位のリジンのイプシロンアミノ基に付着している、
化合物。 - キラルアミノ酸が、L形態である、請求項1に記載の化合物。
- 修飾基Mが、同一である、請求項1または2に記載の化合物。
- 前記ヒトインスリン類似体が、desB30を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の化合物。
- 前記ヒトインスリン類似体が、
desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号11);
A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号12)
からなる群から選択されるヒトインスリン類似体である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記スペーサーを含むヒトインスリン類似体が、
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号21);
B1−KPGGGGSGGGGSGGGGS A14E B25H desB30ヒトインスリン(配列番号4および配列番号22);
B1−GKPGGGGSGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号23);
B1−GKPGGGGSGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号24);ならびに
B1−GKPGGGGS desB30ヒトインスリン(配列番号1および配列番号25)
からなる群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の化合物。 - 前記化合物が、
からなる群から選択される、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 前記化合物が、
である、請求項1に記載の化合物。 - 請求項1〜15のいずれか一項に記載の化合物を含む、組成物。
- 薬剤として使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の化合物。
- 糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病、耐糖能障害、高血糖症、およびメタボリックシンドローム(メタボリックシンドロームX、インスリン抵抗性症候群)の予防または治療で使用するための、請求項1〜15のいずれか一項に記載の化合物。
- 糖尿病、1型糖尿病、2型糖尿病、耐糖能障害、高血糖症、およびメタボリックシンドローム(メタボリックシンドロームX、インスリン抵抗性症候群)の治療または予防のための医薬であって、治療有効量の請求項1〜15のいずれか一項に記載の化合物または請求項16に記載の組成物を含む、医薬。
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