JP7068711B2 - 細胞質送達ペプチド - Google Patents
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Description
本発明は、目的物質を細胞質に送達するためのペプチド、細胞質送達剤及び物質導入剤に関するものである。
タンパク質、核酸の生細胞内への導入は細胞機能の計測・解析や細胞機能の調節に非常に有用なアプローチである。例えば、現在、蛍光タンパク質との融合により、種々の細胞内タンパク質の局在や挙動の観察が行われている。しかし、蛍光タンパク質の融合による細胞内局在や挙動への影響やタンパク質活性への影響は捨てきれず、また、融合タンパク質の細胞内発現量の調節も難しい。従って、これらの厳密な評価においては、複数の方法での検証が望ましい。融合する蛍光タンパク質の蛍光特性にも制約があり、適切な蛍光団で化学標識したタンパク質を細胞内に導入できればこの問題の解決に資する。また、近年、天然タンパク質の認識能を活用した種々のバイオセンサーが開発されてきており（非特許文献１）、細胞内計測への応用が期待されている。しかし、このような化学修飾されたタンパク質を細胞外から細胞内へと導入しようとする際に、細胞外から加えたタンパク質の少なからぬ量がエンドソームに保持され、細胞質へと放出・拡散しないために、これらのタンパク質の細胞内可視化や計測の所望の機能を発揮できない場合が多い。
一方、近年、種々のバイオ高分子医薬品の開発が急速に進んでいる。中でも抗体は非常に高い標的特異性を持つため、低分子医薬品に代わる分子標的薬として世界中で開発が進められている。しかし、一般に抗体は細胞質内に移行しないため、その標的は細胞膜上の受容体もしくは細胞外の疾患関連因子に限られているのが現状である。細胞質中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。そのため、高分子の効率的細胞内導入法が確立すれば、抗体医薬の適用範囲は大幅に拡大する。さらにsiRNAなどの核酸(DNA、RNA)、医薬も細胞内導入の目的物質である。
以上により、抗体を始めとする生理活性タンパク質、核酸、医薬を生細胞の細胞質へ効果的に導入する方法の確立が求められている。
エンドソームに内包されたタンパク質や薬物を細胞質に放出する代表的なエンドソーム不安定化ペプチドとして、GALA（非特許文献２）、インフルエンザ・ヘマグルチニンHA2タンパク質由来ペプチド（非特許文献３）などが挙げられる。これらは、pH依存的膜融合ペプチドであり、エンドソーム内のpHが5程度になると膜融合性を発揮し、エンドソーム膜を傷害し、内包物を細胞質に放出するとされる。また、膜透過ペプチドとして知られるHIV-1 TatペプチドとHA2ペプチドの連結体（非特許文献４）なども報告されており、CreとTatの融合タンパク質等の生理活性タンパク質の細胞内導入に用いられた例が報告されている。
また、高い膜傷害性を有するハチ毒メリチンにおいて、塩基性アミノ酸のリジンをpH感受性のマレイン酸誘導体で保護し、エンドソーム内でのpH低下により保護基が脱離することにより、エンドソーム膜を選択的に損傷させ、エンドソーム内包物を細胞質に放出される試みも報告されている（非特許文献５）。
さらに、ポリエチレンイミンなどのポリカチオン性ポリマーのプロトン化の程度がpHの低下に伴い上昇することにより、エンドソームの膨潤を誘起し、内容物（核酸など）を細胞質に放出することが報告されている（プロトンスポンジ効果：非特許文献６）。また種々のpH感受性ポリマーが遺伝子導入に用いられている（特許文献１）。
特許文献２は、抗体をはじめとするタンパク質を生細胞に導入することができるペプチドを開示しているが、その導入効率に改善の余地があった。
Takaokaら、Angew. Chem. Int. Ed. 2013, 52, 4088
Subbaraoら、Biochemistry 1987, 26, 2964
Maedaら、PNAS 1981, 78, 4133
Wadiaら、Nature Med. 2004, 10, 310
Rozemaら、Bioconjug. Chem., 2003, 14, 51
Boussifら、PNAS 1995, 92, 7297
効果的な細胞機能の計測・解析のためには、細胞外から導入する生理活性タンパク質、核酸、医薬、あるいは蛍光標識タンパク質やセンサー分子の大部分が機能・活性発現の場である細胞質に導入できることが望ましい。しかし、従来の方法では、細胞の生理的取込機構であるエンドサイトーシスにより取り込まれたこれらの分子を、満足できる効率でエンドソームから細胞質へ放出することができないことが問題点であった。バイオ医薬品の細胞内への送達という観点からも、エンドサイトーシスで取り込まれた抗体などのタンパク質、核酸、医薬を効果的に細胞質に送達することが期待されるが、抗体などのタンパク質、核酸、医薬を満足できる効率で細胞質に放出できる方法は報告されていない。
本発明は、エンドサイトーシスで取り込まれたタンパク質、核酸、医薬などの目的物質を高効率で細胞質に送達することを目的とする。
本発明者は、塩基性両親媒性ペプチドLycotoxinのアミノ酸の一部を酸性アミノ酸と置換することで、抗体やセンサー分子、核酸、医薬などの目的物質のエンドソームから細胞質への放出を亢進させ得ることを見出した。
本発明は以下のペプチド、タンパク質、核酸、医薬などの目的物質の細胞質送達剤及び物質導入剤を提供するものである。
項１． 下記式（Ｉ）：
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-R２ （Ｉ）
（式中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。）
で表されるペプチド。
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-R２ （Ｉ）
（式中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。）
で表されるペプチド。
項２． 下記の（Ｉａ）～（Ｉｅ）のいずれかで表される項１に記載のペプチド。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｄ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （Ｉｅ）
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｄ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （Ｉｅ）
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。）
項３． 下記の（Ｉａ）～（Ｉｃ）のいずれかで表される項２に記載のペプチド。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。）
項４． 項１～３のいずれか１項に記載のペプチドからなる細胞質送達剤。
項５． 項１～３のいずれか１項に記載のペプチドをベクターに含む、細胞質を標的とする物質導入剤。
項６． 項１～３のいずれか１項に記載のペプチドと目的物質が直接あるいはスペーサーを介して共有結合されてなる、細胞質を標的とする物質導入剤。
項７． 項１～３のいずれか１項に記載のペプチドと目的物質が直接、あるいは目的物質と相互作用する他分子を介して非共有結合的な複合体を形成してなる、細胞質を標的とする物質導入剤。
項８． 目的物質をベクターに内包する、項５に記載の細胞質を標的とする物質導入剤。
項９． 前記ペプチドがベクターの構成成分に直接又はスペーサーを介して結合されている、項５に記載の物質導入剤。
項１０． 前記ペプチドと前記ペプチドの標的細胞へ親和性を高める分子とのコンジュゲートを含む、項４，５，６又は７に記載の物質導入剤。
項１１． 前記ペプチドが目的物質とともにベクターに内包されている、項５、８又は９に記載の物質導入剤。
項１２． 前記ベクターが、リポソーム、リピッドマイクロスフェア、高分子ミセル、高分子中空キャリア、ナノゲル、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、合成ポリマー、自己集合型核酸由来ベクター、ウイルス外殻タンパク質由来ベクター又はナノ粒子である、項５、８又は９に記載の物質導入剤。
項１３． ベクターの構成成分がコレステロールあるいはリン脂質であり、前記ベクターがコレステロールあるいはリン脂質と項１～３のいずれか１項に記載のペプチドを含む複合体を含む、項９に記載の物質導入剤。
項１４． 下記式（IA）
R1-(IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX９L-Y)n-R2 (IA)
（式中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｎは２，３，４，５，６，７，８，９または１０である。）
で表されるペプチド。
R1-(IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX９L-Y)n-R2 (IA)
（式中、Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。
Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｎは２，３，４，５，６，７，８，９または１０である。）
で表されるペプチド。
項１５． 下記式（IB）：
Ｚ－（Ｒａ）ｍ (IB)
（式中、Ｚは分岐型の多価リンカーを示し、Ｒａは、同一または異なって、R1-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-Y-を示すか、Y-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-R2を示す。Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。 Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｍは２～８の整数である。）
Ｚ－（Ｒａ）ｍ (IB)
（式中、Ｚは分岐型の多価リンカーを示し、Ｒａは、同一または異なって、R1-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-Y-を示すか、Y-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-R2を示す。Ｘ１及びＸ２は、同一又は異なってH又はAを示す。Ｘ３はE、L-2-aminoadipic acid (Aad) 、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｘ４はQ、L-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸、2-アミノスベリン酸又はEを示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、Arg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
但しＸ１＝H、Ｘ２＝H、Ｘ３＝E、Ｘ４＝Q、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kの場合を除く、並びに、
Ｘ４＝E、かつ、Ｘ５～Ｘ９＝Kのとき、Ｘ１とＸ２の一方または両方がAである。 Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｍは２～８の整数である。）
本発明のペプチドは、細胞表面と効果的に相互作用することにより、抗体などのタンパク質、核酸、医薬などの目的物質（細胞内導入分子）とともに、エンドソーム内に取り込まれる効果を奏する。
本発明のペプチドは、エンドソーム内におけるpHの減少ならびにエンドソーム成熟化に伴う膜構成成分の変化に伴いエンドソーム膜の不安定化を誘起し、ペプチドとともにエンドソーム内に移行した抗体やセンサー分子、核酸、医薬などの目的物質の細胞質への放出を促進する効果を奏する。
本発明のペプチドは、蛍光標識をはじめとした化学修飾を施したタンパク質やセンサー分子などの目的物質の細胞質内への送達を通して、当該目的物質の細胞内局在や挙動、また、細胞内環境の計測・制御を可能にする効果を奏する。
本発明のペプチドは、抗体、核酸のようなサイズの大きな生理活性物質を細胞質内に送達する効果を奏する。
本発明の第1の好ましい実施形態は、12位と16位のヒスチジン残基のアラニン置換である。
特許文献2のL17Eは二つのヒスチジン(H)を含んでいる。ヒスチジンは細胞外のpHでは荷電せず、エンドソーム内のpHでは正に荷電すると考えられる。L17Eのエンドソーム膜選択的な傷害性は、ヒスチジンの正電荷により向上すると考えられたが、意外にもヒスチジン残基により低下することが分かった。このため、12位と16位のヒスチジン残基をアラニンで置換することでエンドソーム膜選択的な傷害性の向上を図った。
2つのヒスチジン残基をアラニンで置換したHA/E1はL17Eに比べ高いヘリックス性を示し(図1)、高分子薬物モデルとしてのAlexa488-dextranのエンドソームからの放出活性は大きく向上した(図2)。
さらに、21位をGlu(E)で置換したH12A/H16A/L17E/Q21E置換体（=HA/E2）は、酸性脂質膜存在下で高いヘリックス性を示し(図1)、HA/E1と同等のエンドソーム内包物放出活性を有していた(図2)。また、L17Eに比べて有意に高いエンドソーム内包物放出活性を有していた。
12位、16位のヒスチジンをアラニン以外の親水性アミノ酸（グルタミン、セリン）に置換したH12Q/H16Q/L17E/Q21E、H12S/H16S/L17E/Q21Eの活性はL17Eに比べて劣るものであり、ヒスチジンの置換は、アラニンが望ましいと結論された。
本発明の第2の好ましい実施形態は、17位(E)、21位(Q)の2-アミノアジピン酸(Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸への置換である。
さらなるペプチドのヘリックス構造の安定化と膜親和性の向上を期待して、細胞膜に対してのエンドソーム膜の選択的不安定化に重要な役割を担うL17E中の17位のグルタミン酸(E)を、側鎖のメチレン鎖が一つ多い2-アミノアジピン酸(Aad)に置換した誘導体(L17Aad)を合成した。ヒスチジン残基が配列中に存在しているために、L17Aadのヘリックス含量自体はあまり向上しなかったが(図1)、図3に示すようにL17Eに比べて有意に高いエンドソーム内包物放出活性を示すことが明らかとなった。
本発明の第3の好ましい実施形態は、12位と16位のヒスチジン残基をアラニン置換し、さらに17位のグルタミン酸残基の2-アミノアジピン酸(Aad) 2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸への置換である。
第1及び第2の好ましい実施形態で得られた結果を基に、L17Eのヒスチジンをアラニンに置換すると共に17位のグルタミン酸をアミノアジピン酸に置換したペプチドHAadを合成した。HAadは図1に示すように酸性脂質膜存在下に高いヘリックス性を示すことが明らかとなり、図4ならびに実施例に示すようにL17Eに比べてエンドソームに取り込まれた薬物を格段に効果的に細胞質に放出する活性を有することが明らかとなった。
本発明の第４の好ましい実施形態は、５個のLys(K)残基のArg(R)、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidへの置換である。
本発明のペプチドは、特許文献２に記載の以下のL17Eの誘導体である。
L17E: IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QQLSX９L-amide（配列番号1）
(式中、X５～X９はLys(K)である。)
具体的には、本発明のペプチドは、Lycotoxin 1のX１に対応する12位のH(His)、X2に対応する16位のH(His)、X3に対応する１７位のE(Glu)、X4に対応する２１位のQ(Gln)の少なくとも１種を置換したペプチドである。12位と16位のH(His)はA(Ala)に置換されてもよく、17位のE(Glu)と21位のQ(Gln)はX (L-2-aminoadipic acid, Aad、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸)に置換されてもよい。また、５個のLys(K)残基はArg（R）、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acid残基で置換されてもよい。
L17E: IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QQLSX９L-amide（配列番号1）
(式中、X５～X９はLys(K)である。)
具体的には、本発明のペプチドは、Lycotoxin 1のX１に対応する12位のH(His)、X2に対応する16位のH(His)、X3に対応する１７位のE(Glu)、X4に対応する２１位のQ(Gln)の少なくとも１種を置換したペプチドである。12位と16位のH(His)はA(Ala)に置換されてもよく、17位のE(Glu)と21位のQ(Gln)はX (L-2-aminoadipic acid, Aad、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸)に置換されてもよい。また、５個のLys(K)残基はArg（R）、ホモアルギニン、オルニチン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acid残基で置換されてもよい。
本発明の一般式（Ｉ）のペプチドは、以下の17種のペプチド(I-1)～(I-17)を含む。
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-R２ （Ｉ）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HEAX８QQLSX９L-R２ （I-1）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ （I-2）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ （I-3）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QXLSX９L-R２ （I-4）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ （I-5）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ （I-6）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ （I-7）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HEAX８QXLSX９L-R２ （I-8）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AXAX８QQLSX９L-R２ （I-9）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AEAX８QXLSX９L-R２ （I-10）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QQLSX９L-R２ （I-12）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QELSX９L-R２ （I-13）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QXLSX９L-R２ （I-14）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-15）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ （I-16）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ （I-17）
（式中、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｒ１、Ｒ２は前記に定義される通りである。）
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-R２ （Ｉ）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HEAX８QQLSX９L-R２ （I-1）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ （I-2）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ （I-3）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QXLSX９L-R２ （I-4）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ （I-5）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ （I-6）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ （I-7）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HEAX８QXLSX９L-R２ （I-8）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AXAX８QQLSX９L-R２ （I-9）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AEAX８QXLSX９L-R２ （I-10）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QQLSX９L-R２ （I-12）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QELSX９L-R２ （I-13）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QXLSX９L-R２ （I-14）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-15）
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ （I-16）
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ （I-17）
（式中、Ｘ、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９、Ｒ１、Ｒ２は前記に定義される通りである。）
本発明の好ましいペプチドは、以下の5種のペプチドである。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (I-5)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
［式中、Ｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は、前記に定義されるとおりである。］
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (I-5)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
［式中、Ｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は、前記に定義されるとおりである。］
本発明のさらに好ましいペプチドは、以下の3種のペプチドである。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
［式中、Ｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は、前記に定義されるとおりである。］
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
［式中、Ｘ、Ｒ１、Ｒ２、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は、前記に定義されるとおりである。］
本発明の特に好ましいペプチドを以下に示す。
HA/E2: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-amide
L17Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-amide
HAad: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
HA/E1: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-amide
L17Aad /Q21Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝Lys(K)]
HAad-homoR: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝ホモアルギニン]
HA/E2: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-amide
L17Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-amide
HAad: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
HA/E1: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-amide
L17Aad /Q21Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝Lys(K)]
HAad-homoR: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝ホモアルギニン]
本発明の最も好ましいペプチドを以下に示す。
HA/E2: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-amide
L17Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-amide
HAad: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝Lys(K)]
HAad-homoR: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝ホモアルギニン]
１文字記号で表される本発明のペプチドの各アミノ酸はＬ型アミノ酸でもよく、Ｄ型アミノ酸でもよい。本発明のペプチドがＤ型アミノ酸を含む場合、Ｄ型アミノ酸の数は１個でも２個以上でもよいが、好ましくは全てのアミノ酸がＬ型アミノ酸であるか、全てのアミノ酸がＤ型アミノ酸である。なお、G(Gly)は不斉炭素を有しないので、本明細書においてL型アミノ酸として扱う。
HA/E2: IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-amide
L17Aad: IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-amide
HAad: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝Lys(K)]
HAad-homoR: IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-amide
[X=L-2-aminoadipic acid (Aad)、X５～X９＝ホモアルギニン]
１文字記号で表される本発明のペプチドの各アミノ酸はＬ型アミノ酸でもよく、Ｄ型アミノ酸でもよい。本発明のペプチドがＤ型アミノ酸を含む場合、Ｄ型アミノ酸の数は１個でも２個以上でもよいが、好ましくは全てのアミノ酸がＬ型アミノ酸であるか、全てのアミノ酸がＤ型アミノ酸である。なお、G(Gly)は不斉炭素を有しないので、本明細書においてL型アミノ酸として扱う。
本発明のペプチドはエンドソームから細胞質に目的物質を高効率で放出させることができる。
Ｒ１が水素原子のとき、Ｎ末端はアミノ基（ＮＨ２）であり、Ｒ１がアルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基のときＮ末端は、各々モノアルキルアミノ、アシルアミノ、或いはアルコキシカルボニルアミノ、アラルキルオキシカルボニルアミノ、アリールオキシカルボニルアミノなどのウレタンになる。
本発明のペプチドのＮ末端は２個のアルキル基で置換されたジアルキルアミノ基であってもよい。
Ｒ２が水酸基（OH）のときＣ末端はカルボキシル基（COOH）であり、Ｒ２がアミノ基(NH2)のとき、Ｃ末端はアミド基(CONH2)になる。
好ましいＲ１は、水素原子（H）、アルキル基、アルコキシカルボニル基又はアシル基であり、より好ましくは水素原子である。
好ましいＲ２は、水酸基（OH）、アルコキシ基又はアミノ基(NH2)である。
アルキル基としては、メチル、エチル、ｎ-プロピル、イソプロピル、ｎ-ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ペンチル、ヘキシルなどの直鎖又は分岐を有する炭素数１～６のアルキル基が挙げられる。
モノアルキルアミノ基としては、メチルアミノ、エチルアミノ、ｎ-プロピルアミノ、イソプロピルアミノ、ｎ-ブチルアミノ、イソブチルアミノ、ｓｅｃ－ブチルアミノ、ｔｅｒｔ－ブチルアミノ、ペンチルアミノ、へキシルアミノなどの直鎖又は分岐を有する炭素数１～６のアルキル基で置換されたアミノ基が挙げられる。
ジアルキルアミノ基としては、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジｎ-プロピルアミノ、ジイソプロピルアミノ、ジｎ－ブチルアミノ、ジイソブチルアミノ、ジｓｅｃ－ブチルアミノ、ジｔｅｒｔ－ブチルアミノ、ジペンチルアミノ、ジヘキシルアミノなどの直鎖又は分岐を有する炭素数１～６のアルキル基でジ置換されたアミノ基が挙げられる。
アシル基としては、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、ピバロイル、ラウロイル、ミリストイル、パルミトイル、ステアロイル、イソステアロイル、オレオイル、リノロイルなどの炭素数２～２２、好ましくは２～１８の直鎖又は分岐を有するアシル基が挙げられる。また、1-ピレンアセチル、1-ピレンブチリルなどのように芳香族基を含むアシル基であってもよい。
アルコキシカルボニル基としては、コレステリルオキシカルボニル基、tert-ブチルオキシカルボニル基、フィトステリルオキシカルボニル基、ステアリルオキシカルボニル基、パルミチルオキシカルボニル基、２－オクチルドデシルオキシカルボニル基、ベヘニルオキシカルボニル基などが挙げられる。
アラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル基、フェネチルオキシカルボニル基、フルオレニルメチルオキシカルボニル基、アントリルメチルオキシカルボニル基、ビフェニリルメチルオキシカルボニル基、テトラヒドロナフチルメチルオキシカルボニル基、クロマニルメチルオキシカルボニル基、２，３－ジヒドロ－１，４－ジオキサナフタレニルメチルオキシカルボニル基、インダニルメチルオキシカルボニル基及びフェナントリルメチルオキシカルボニル基などが挙げられる。
アリールオキシカルボニル基としては、フルオレニルオキシカルボニル基、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、アントリルオキシカルボニル基、ビフェニリルオキシカルボニル基、テトラヒドロナフチルオキシカルボニル基、クロマニルオキシカルボニル基、２，３－ジヒドロ－１，４－ジオキサナフタレニルオキシカルボニル基、インダニルオキシカルボニル基及びフェナントリルオキシカルボニル基などが挙げられる。
モノアリールアミノ基としては、フェニルアミノ、ナフチルアミノ、アントリルアミノ、ビフェニリルアミノ、テトラヒドロナフチルアミノ、クロマニルアミノ、フルオレニルアミノ、２，３－ジヒドロ－１，４－ジオキサナフタレニルアミノ、インダニルアミノ及びフェナントリルアミノが挙げられる。
モノシクロアルキルアミノとしては、シクロプロピルアミノ、シクロブチルアミノ、シクロペンチルアミノ、シクロヘキシルアミノ、シクロへプチルアミノ、シクロオクチルアミノなどの炭素数３～８のシクロアルキルアミノが挙げられる。
アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基又はアリールオキシカルボニル基は、本発明のペプチドと直接結合してもよいが、PEG(ポリエチレングリコール)、アミド基(-CONH-、-NHCO-)、エステル基（-COO-,-O-CO-）、エーテル基(-O-)、アミノ基(-NH-)、アルキレン（メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンなど）、アミノ酸(例えば天然の２０種のアミノ酸)などの適当なスペーサーを介して本発明のペプチドと結合してもよい。例えば、コレステリル基、あるいはリン脂質（例えば、ホスファチジルエタノールアミン）がスペーサーを介して本発明のペプチドに結合され、その結合体がリポソームなどのベクターの構成成分を構成してもよい。
Ｒ２が水酸基のとき、Ｃ末端はＣＯＯＨであり、Ｒ２がアミノ基のときＣ末端はＣＯＮＨ２になり、Ｒ２がアルコキシ、アラルキルオキシ、アリールオキシのとき、Ｃ末端は対応するエステルになる。Ｒ２がモノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基のとき、Ｃ末端は対応するアミドになる。
アルコキシ基としては、コレステリルオキシ基、フィトステリルオキシ基、ステアリルオキシ基、パルミチルオキシ基、２－オクチルドデシルオキシ基、ベヘニルオキシ基などが挙げられる。
アラルキルオキシ基としては、ベンジルオキシ基、フェネチルオキシ基、フルオレニルメチルオキシ基、アントリルメチルオキシ基、ビフェニリルメチルオキシ基、テトラヒドロナフチルメチルオキシ基、クロマニルメチルオキシ基、２，３－ジヒドロ－１，４－ジオキサナフタレニルメチルオキシ基、インダニルメチルオキシ基及びフェナントリルメチルオキシ基などが挙げられる。
アリールオキシ基としては、フルオレニルオキシ基、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、アントリルオキシ基、ビフェニリルオキシ基、テトラヒドロナフチルオキシ基、クロマニルオキシ基、２，３－ジヒドロ－１，４－ジオキサナフタレニルオキシ基、インダニルオキシ基及びフェナントリルオキシ基などが挙げられる。
細胞質に送達する目的物質としては、生理活性物質、例えば、タンパク質、ペプチド、核酸、医薬、糖あるいはこれらの標識物質、また、合成高分子、リポソーム、有機／無機／半導体微粒子などが挙げられる。タンパク質、ペプチド、核酸、医薬、糖あるいはこれらの標識物質、合成高分子、リポソーム、有機／無機／半導体微粒子などの生理活性物質は、適当なスペーサーを介して、IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９Lで表されるペプチド部分のN末端又はC末端に結合されていてもよい。また、生理活性物質は、IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９Lで表されるペプチド部分のN末端又はC末端にスペーサーを介さずに直接結合されていてもよい。
Ｒ１とＲ２の一方又は両方が目的物質である本発明のペプチドは、以下のものを含み得る：
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(生理活性物質)
(生理活性物質)-(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー)- (生理活性物質)
(生理活性物質)-(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- (生理活性物質)
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー)- (生理活性物質)
(生理活性物質) -(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- R２ (R2≠目的物質)
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー) -(生理活性物質) (R1≠目的物質)
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- R２ (R2≠目的物質)
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(生理活性物質) (R1≠目的物質)
（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は前記に定義される通りである。Ｒ１、Ｒ２は、目的物質以外の前記に定義されるものである。）
タンパク質としては抗体、酵素、細胞情報伝達因子、転写因子、ＤＮＡあるいはＲＮＡ結合タンパク質、核・ミトコンドリア・細胞骨格などの細胞内器官構成タンパク質、ユビキチンや熱ショックタンパク質などのユビキチン-プロテアソーム系関連タンパク質やカスパーゼなどのアポトーシス関連タンパク質、ｐ５３などの細胞周期調節タンパク質、レクチンなどが挙げられる。また、Ｃｒｅリコンビナーゼ、ＴＡＬＥＮ、Ｃａｓ９などの遺伝子切断・組み換え能を有するタンパク質も含まれる。抗体に関しては、免疫グロブリンに加え、その断片タンパク質やラクダ科動物由来の一本鎖抗体も含まれる。これらの抗体の標的としては、キナーゼ類、ＨＩＦ-１などの転写因子類、微小管などの細胞骨格タンパク質類などが挙げられる。ペプチドとしては、細胞内タンパク質相互作用を調節するヘリックスペプチドや環状ペプチド、細胞内タンパク質の断片ペプチド、ＤＮＡ／ＲＮＡ結合ペプチド、各種酵素基質・阻害剤、がんワクチン産生のための抗原ペプチドなどが挙げられる。医薬としては抗腫瘍剤、抗ウイルス剤などが挙げられ、糖としてはデキストラン、シアル酸などが挙げられ、核酸としてはＤＮＡ、ＲＮＡ（好ましくはｓｉＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｒＲＮＡ、リボザイム、アンチセンスＲＮＡなど）、ＤＮＡ／ＲＮＡアプタマーならびにこれらの化学修飾体が挙げられる。また、Ｃａｓ９／ｓｇＲＮＡなどのタンパク質と核酸の複合体も生理活性物質に含まれる。また、細胞内での生理活性や機能の向上のために上記の生理活性物質に必要に応じて化学修飾を施した誘導体を目的物質として細胞内に導入することも可能である。
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(生理活性物質)
(生理活性物質)-(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー)- (生理活性物質)
(生理活性物質)-(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- (生理活性物質)
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー)- (生理活性物質)
(生理活性物質) -(スペーサー)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- R２ (R2≠目的物質)
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(スペーサー) -(生理活性物質) (R1≠目的物質)
(生理活性物質)-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L- R２ (R2≠目的物質)
R１-IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９L-(生理活性物質) (R1≠目的物質)
（式中、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３ 、Ｘ４、Ｘ５、Ｘ６、Ｘ７、Ｘ８、Ｘ９は前記に定義される通りである。Ｒ１、Ｒ２は、目的物質以外の前記に定義されるものである。）
タンパク質としては抗体、酵素、細胞情報伝達因子、転写因子、ＤＮＡあるいはＲＮＡ結合タンパク質、核・ミトコンドリア・細胞骨格などの細胞内器官構成タンパク質、ユビキチンや熱ショックタンパク質などのユビキチン-プロテアソーム系関連タンパク質やカスパーゼなどのアポトーシス関連タンパク質、ｐ５３などの細胞周期調節タンパク質、レクチンなどが挙げられる。また、Ｃｒｅリコンビナーゼ、ＴＡＬＥＮ、Ｃａｓ９などの遺伝子切断・組み換え能を有するタンパク質も含まれる。抗体に関しては、免疫グロブリンに加え、その断片タンパク質やラクダ科動物由来の一本鎖抗体も含まれる。これらの抗体の標的としては、キナーゼ類、ＨＩＦ-１などの転写因子類、微小管などの細胞骨格タンパク質類などが挙げられる。ペプチドとしては、細胞内タンパク質相互作用を調節するヘリックスペプチドや環状ペプチド、細胞内タンパク質の断片ペプチド、ＤＮＡ／ＲＮＡ結合ペプチド、各種酵素基質・阻害剤、がんワクチン産生のための抗原ペプチドなどが挙げられる。医薬としては抗腫瘍剤、抗ウイルス剤などが挙げられ、糖としてはデキストラン、シアル酸などが挙げられ、核酸としてはＤＮＡ、ＲＮＡ（好ましくはｓｉＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｒＲＮＡ、リボザイム、アンチセンスＲＮＡなど）、ＤＮＡ／ＲＮＡアプタマーならびにこれらの化学修飾体が挙げられる。また、Ｃａｓ９／ｓｇＲＮＡなどのタンパク質と核酸の複合体も生理活性物質に含まれる。また、細胞内での生理活性や機能の向上のために上記の生理活性物質に必要に応じて化学修飾を施した誘導体を目的物質として細胞内に導入することも可能である。
細胞内可視化・計測・相互作用解析のために上記のタンパク質や核酸などの生理活性物質を蛍光団、量子ドット、放射性同位元素、蛍光タンパク質、ルシフェラーゼ、光架橋団等で修飾を行ったものや、細胞内ＮＭＲ測定などのための安定同位体標識タンパク質も目的物質として挙げられる。蛍光団としては、必要に応じて細胞内環境に応じて蛍光特性が変化する蛍光団で修飾することも可能である。
細胞内に導入される目的物質は特に以上のものに限定される必要はなく、膜透過性を有するペプチド、各種トランスフェクション試薬など他の細胞導入剤と併用し、これらの細胞質内移行効率の更なる向上のために本発明を用いることも可能である。
Ｒ１とＲ２がともに目的物質ではない本発明のペプチドは、目的物質と組み合わせて組成物、好ましくは医薬組成物として脊椎動物、好ましくはヒトを含む哺乳動物に投与してもよい。目的物質が本発明のペプチドに結合していない場合、目的物質はタンパク質、ペプチド、核酸、医薬、糖あるいはこれらの標識物質、合成高分子、リポソーム、有機／無機／半導体微粒子などから構成され、スペーサーを含まない。
本発明のペプチドと目的物質を含む組成物または医薬組成物において、目的物質１００質量部に対し、本発明のペプチドを１～１００００質量部、好ましくは５～２００質量部、より好ましくは１０～２００質量部含む。
本発明のペプチドは、目的物質に直接あるいは適当なスペーサーを介して共有結合的に結合してもよく、直接あるいは目的物質と相互作用する他分子を介して非共有結合的に結合して複合体を形成してもよい。さらに、エンドソームに内包されるベクター(細胞導入剤)に含ませてもよい。例えば、本発明のペプチドは、ベクターの内部に含まれていてもよく、ベクターの構成成分に直接又はスペーサーを介して結合されていてもよい。あるいは、本発明のペプチドがベクターの構成成分と相互作用する他分子を介して非共有結合的に複合体を形成することで、ベクターの表面に含ませてもよい。さらにベクターの内部に目的物質とともに本発明のペプチドを内包させて、目的物質がエンドソームに取り込まれた後に、エンドソームから細胞質への移行を促進することができる。本発明のペプチドと目的物質が非共有結合的に結合した複合体は、本発明の組成物または医薬組成物に包含される。
本発明のペプチドは、二量体あるいは多量体の形態であってもよい。二量体あるいは多量体は、例えば以下の式（IA）で表わされる。
R1-(IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-Y)n-R2 (IA)
（式中、R1、R2、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9は、前記に定義される通りである。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｎは２，３，４，５，６，７，８，９または１０であり、好ましくは２～６、より好ましくは２～４の整数である。）
本明細書において、スペーサーとしては、エステル結合（-CO-O-、-O-CO-）、エーテル結合（-O-）、アミド結合（NHCO, CONH）、糖鎖リンカー、ポリエチレングリコールリンカー、ペプチドリンカーなどが挙げられる。ペプチドリンカーとしては、タンパク質を構成する天然の２０種のアミノ酸の少なくとも１種を含むリンカーが挙げられ、ペプチドリンカーのアミノ酸の数としては、１～２０個、１～１５個、１～１２個、１～１０個、１～８個、１～６個あるいは１～４個が挙げられるがこれらに限定されない。ペプチドリンカーとして、アルギニンダイマー、アルギニントリマー、アルギニンテトラマー、リジンダイマー、リジントリマー、リジンテトラマー、グリシンダイマー、グリシントリマー、グリシンテトラマー、グリシンペンタマー、グリシンヘキサマー、アラニン-アラニン-チロシン（AAY）、イソロイシン-ロイシン-アラニン（ILA）、アルギニン-バリン-リジン-アルギニン（RVKR）等が例示される。スペーサーは２価であっても多価であってもよい。
R1-(IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-Y)n-R2 (IA)
（式中、R1、R2、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9は、前記に定義される通りである。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｎは２，３，４，５，６，７，８，９または１０であり、好ましくは２～６、より好ましくは２～４の整数である。）
本明細書において、スペーサーとしては、エステル結合（-CO-O-、-O-CO-）、エーテル結合（-O-）、アミド結合（NHCO, CONH）、糖鎖リンカー、ポリエチレングリコールリンカー、ペプチドリンカーなどが挙げられる。ペプチドリンカーとしては、タンパク質を構成する天然の２０種のアミノ酸の少なくとも１種を含むリンカーが挙げられ、ペプチドリンカーのアミノ酸の数としては、１～２０個、１～１５個、１～１２個、１～１０個、１～８個、１～６個あるいは１～４個が挙げられるがこれらに限定されない。ペプチドリンカーとして、アルギニンダイマー、アルギニントリマー、アルギニンテトラマー、リジンダイマー、リジントリマー、リジンテトラマー、グリシンダイマー、グリシントリマー、グリシンテトラマー、グリシンペンタマー、グリシンヘキサマー、アラニン-アラニン-チロシン（AAY）、イソロイシン-ロイシン-アラニン（ILA）、アルギニン-バリン-リジン-アルギニン（RVKR）等が例示される。スペーサーは２価であっても多価であってもよい。
本発明のペプチドが多量体の場合、デンドリマーのような分岐型の多価リンカー、あるいは金属錯体等で連結されたものであってもよい。デンドリマーは、例えば以下の式（IB）で表わされる。
Ｚ－（Ｒａ）ｍ (IB)
（式中、Ｚは分岐型の多価リンカーを示し、Ｒａは、同一または異なって、R1-IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX9L-Y-を示すか、Y-IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX9L-R2を示す。R1、R2、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、Yは、前記に定義される通りである。ｍは３、４又は５である。）
Ｚで表わされる分岐型の多価リンカーとしては、ジエチレントリアミン、スペルミン、スペルミジン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンテトラアセテート（ＥＤＴＡ）、ペンタエリスリトール、アジド-プロピル(アルキル)アミン、リジン、オルニチン、アスパラギン酸、グルタミン酸、多官能性ペプチド（リジン、オルニチン、アスパラギン酸又はグルタミン酸を含むジペプチド、トリペプチド又はテトラペプチド）、有機多価アミノ化合物（例えば、ポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）、トリス（エチレンアミン）アンモニア、ポリ（プロピレンイミン）（Ａｓｔｒａｍｏｌ（商標））など）が挙げられる。ｍは、２～８の整数、好ましくは２～６の整数、さらに好ましくは２～４の整数、例えば３又は４である。例えば、IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９Lで表わされるペプチドのＮ末端（あるいはＣ末端）同士を連結したダイマーは、本発明のデンドリマーに包含される。さらに、前記ペプチドのN末端側同士をつないでダイマーとしたもの」と「Ｃ末端同士をつないでダイマーとしたもの」を更に連結した４量体も本発明のデンドリマーに包含される。
（式中、Ｚは分岐型の多価リンカーを示し、Ｒａは、同一または異なって、R1-IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX9L-Y-を示すか、Y-IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX9L-R2を示す。R1、R2、X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、Yは、前記に定義される通りである。ｍは３、４又は５である。）
Ｚで表わされる分岐型の多価リンカーとしては、ジエチレントリアミン、スペルミン、スペルミジン、トリエタノールアミン、エチレンジアミンテトラアセテート（ＥＤＴＡ）、ペンタエリスリトール、アジド-プロピル(アルキル)アミン、リジン、オルニチン、アスパラギン酸、グルタミン酸、多官能性ペプチド（リジン、オルニチン、アスパラギン酸又はグルタミン酸を含むジペプチド、トリペプチド又はテトラペプチド）、有機多価アミノ化合物（例えば、ポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＭ）、トリス（エチレンアミン）アンモニア、ポリ（プロピレンイミン）（Ａｓｔｒａｍｏｌ（商標））など）が挙げられる。ｍは、２～８の整数、好ましくは２～６の整数、さらに好ましくは２～４の整数、例えば３又は４である。例えば、IWLTALX５FLGX６X１AAX７X２X３AX８QX４LSX９Lで表わされるペプチドのＮ末端（あるいはＣ末端）同士を連結したダイマーは、本発明のデンドリマーに包含される。さらに、前記ペプチドのN末端側同士をつないでダイマーとしたもの」と「Ｃ末端同士をつないでダイマーとしたもの」を更に連結した４量体も本発明のデンドリマーに包含される。
本発明のペプチドを目的物質と共存させると、目的物質のエンドソームから細胞質への移行を促進することができるが、特定の細胞へ導入するための特異性はない。したがって、本発明のペプチドと目的物質をＤＤＳにより標的細胞に供給するか、細胞特異的なベクターと本発明のペプチドを組み合わせることにより、特定細胞の細胞質に目的物質を導入することができる。細胞特異的なベクターとして、細胞特異的な抗体、リガンドなどが表面に導入されたベクターが例示される。ベクターとしてはリポソーム（カチオニックリポソーム、アニオニックリポソーム）、リピッドマイクロスフェア、リポフェクタミン、親水性セグメントと内核形成セグメント（疎水性セグメント、カチオン性セグメント、金属錯体形成セグメント等）を含むブロックコポリマーから構成される高分子ミセル、高分子中空キャリア（特許第5142313号に記載のポリサルコシン誘導体を含む薬物担体、WO2004/105799に記載の非荷電性セグメントと荷電性セグメントとを有するブロック共重合体からなる静電結合型高分子ミセルなど）、ナノゲル、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、合成ポリマーやナノ粒子などが挙げられる。自己集合型核酸由来ベクター、ウイルス外殻タンパク質由来ベクターであってもよい。例えばベクターがリポソームの場合には、Ｒ１として炭素数１０以上のアシル基を使用するか、Ｎ末端にコレステリルオキシカルボニル基やＣ末端にコレステリル基などの脂溶性の大きい基、あるいはホスファチジルエタノールアミンなどのリン脂質を必要に応じて適当なスペーサーを介してエステル結合又はアミド結合で本発明のペプチドと結合させることで、本発明のペプチドを含むリポソームを得ることができる。スペーサーとしては、PEG(ポリエチレングリコール)、アミド基(-CONH-、-NHCO-)、エステル基（-COO-,-O-CO-）、エーテル基(-O-)、アミノ基(-NH-)、アルキレン（メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレンなど）、アミノ酸などが挙げられる。アミノ酸は側鎖のCOOHまたはNH2基を介して結合してもよい。ウイルス（外殻タンパク質）由来ベクターとしては、レトロウイルスベクター、アデノウイルスベクター、センダイウイルスベクター等が挙げられる。自己集合型核酸由来ベクターとしては、例えばWO 2012144560 A1、WO2016/006628に記載のものが挙げられる。「本発明のペプチドの標的細胞へ親和性を高める分子」と本発明のペプチドとのコンジュゲ－ションにより、当該細胞のエンドソーム内に本発明のペプチドをより効率的／効果的に移行・蓄積させることで、エンドソーム膜の不安定化効果と目的物質の細胞質への送達効果を高めることも可能である。「本発明のペプチドの標的細胞への親和性を高める分子」としては、細胞の表面に提示される受容体（葉酸受容体、トランスフェリン受容体、グルコース等の糖類の受容体、上皮細胞増殖因子（EGF）や血管内皮増殖因子（VEGF）などの増殖因子受容体等）に結合するリガンド、あるいは脂肪酸、疎水性ペプチド、ポリアルギニンなどの塩基性ペプチド、糖鎖などがある。
さらに、本発明のペプチドと目的物質は、直接、あるいは目的物質と相互作用する他分子を介して非共有結合的な複合体を形成することができる。このような非共有結合的な複合体としては、
(a)［抗体と親和性を示すペプチド（ファージディスプレイ系などを用いて選択）と本発明のペプチドのコンジュゲート］と抗体との複合体
(b)核酸と本発明のペプチドとの非共有結合的な複合体
(c)［本発明のペプチドと核酸相互作用分子とのコンジュゲート］と核酸との非共有結合的な複合体
等が挙げられる。
(a)［抗体と親和性を示すペプチド（ファージディスプレイ系などを用いて選択）と本発明のペプチドのコンジュゲート］と抗体との複合体
(b)核酸と本発明のペプチドとの非共有結合的な複合体
(c)［本発明のペプチドと核酸相互作用分子とのコンジュゲート］と核酸との非共有結合的な複合体
等が挙げられる。
目的物質を細胞に送達すべき生物種は、脊椎動物、好ましくは哺乳動物である。哺乳動物としては、例えば、ヒト、サル、ウシ、ヒツジ、ヤギ、ウマ、ブタ、ウサギ、イヌ、ネコ、ラット、マウス、モルモット等が挙げられる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
１．ペプチドの構造及び製造
L17E (L17): IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QQLSX９L-amide（配列番号１、R1=H, R2=NH2）
L17E/Q21E (L17Q21): IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QELSX９L-amide（配列番号２、R1=H, R2=NH2）
HA/E2: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
L17Aad: R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
HAad: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
HA/E1: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (I-5)
L17Aad /Q21Aad: R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
(式中、R１はHである。R2はNH2である。XはL-2-aminoadipic acid (Aad)である。X５～X９はLys(K)である。)
特許文献２の実施例に記載のL17Eの配列中の12位、16位、17位、21位のアミノ酸を置換することにより、エンドソーム膜選択的に不安定化するペプチドを得た。ペプチドは、固相合成により得た。得られたペプチドの物性値を以下に示す。
L17E (L17)の物性値(MALDI-TOFMS): 理論値(M+H)+ 2860.6; 実測値 2860.5
L17E/Q21Eの物性値: 理論値(M+H)+ 2861.4; 実測値 2860.4
HA/E2の物性値: 理論値(M+H)+ 2727.6; 実測値 2727.4
L17Aadの物性値: 理論値(M+H)+ 2873.7; 実測値 2873.5
HAadの物性値: 理論値(M+H)+ 2755.7; 実測値 2755.6
HA/E1の物性値: 理論値(M+H)+ 2726.6; 実測値 2726.2
L17Aad /Q21Aadの物性値: 理論値(M+H)+ 2887.7; 実測値 2886.7
実施例１
１．ペプチドの構造及び製造
L17E (L17): IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QQLSX９L-amide（配列番号１、R1=H, R2=NH2）
L17E/Q21E (L17Q21): IWLTALX５FLGX６HAAX７HEAX８QELSX９L-amide（配列番号２、R1=H, R2=NH2）
HA/E2: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (I-6)
L17Aad: R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (I-3)
HAad: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (I-17)
HA/E1: R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (I-5)
L17Aad /Q21Aad: R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （I-11）
(式中、R１はHである。R2はNH2である。XはL-2-aminoadipic acid (Aad)である。X５～X９はLys(K)である。)
特許文献２の実施例に記載のL17Eの配列中の12位、16位、17位、21位のアミノ酸を置換することにより、エンドソーム膜選択的に不安定化するペプチドを得た。ペプチドは、固相合成により得た。得られたペプチドの物性値を以下に示す。
L17E (L17)の物性値(MALDI-TOFMS): 理論値(M+H)+ 2860.6; 実測値 2860.5
L17E/Q21Eの物性値: 理論値(M+H)+ 2861.4; 実測値 2860.4
HA/E2の物性値: 理論値(M+H)+ 2727.6; 実測値 2727.4
L17Aadの物性値: 理論値(M+H)+ 2873.7; 実測値 2873.5
HAadの物性値: 理論値(M+H)+ 2755.7; 実測値 2755.6
HA/E1の物性値: 理論値(M+H)+ 2726.6; 実測値 2726.2
L17Aad /Q21Aadの物性値: 理論値(M+H)+ 2887.7; 実測値 2886.7
実施例２．ヘリックス含量
実施例１で得たペプチド（L17E、L17E/Q21E、L17Aad、HA/E1、HA/E2、HAad）について、Y H Chen et al, 1972の方法により、222 nmのモル楕円率([θ]222)をもとにHelicity (%)= -([θ]222+2340)/30300*100を用いて、POPC/POPG (3:1)リポソーム存在下でのヘリックス含量を計算し、さらにCDスペクトルを測定した。図１にCDスペクトル(左)とヘリックス含量(右)を示す。
実施例１で得たペプチド（L17E、L17E/Q21E、L17Aad、HA/E1、HA/E2、HAad）について、Y H Chen et al, 1972の方法により、222 nmのモル楕円率([θ]222)をもとにHelicity (%)= -([θ]222+2340)/30300*100を用いて、POPC/POPG (3:1)リポソーム存在下でのヘリックス含量を計算し、さらにCDスペクトルを測定した。図１にCDスペクトル(左)とヘリックス含量(右)を示す。
実施例３．高分子薬物モデル(10 kDa dextran)の細胞内導入(1)
実施例１で得られたペプチド（L17E、L17E/Q21E、HA/E1、HA/E2） (40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図２に示す。
実施例１で得られたペプチド（L17E、L17E/Q21E、HA/E1、HA/E2） (40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図２に示す。
本発明のペプチド存在下ではAlexa488-dextran (10 kDa) の有意な細胞質への流出・拡散が見られた。
実施例４．高分子薬物モデル(10 kDa dextran)の細胞内導入(2)
実施例１で得られたペプチド（L17E、L17Aad）(40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図３に示す。
実施例１で得られたペプチド（L17E、L17Aad）(40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図３に示す。
本発明のペプチド（L17Aad）存在下では、公知のL17Eに対しAlexa488-dextran (10 kDa) の有意な細胞質への流出・拡散が見られた。
実施例５．高分子薬物モデル(10 kDa dextran)の細胞内導入(3)
実施例１で得られたペプチド（HAad、HA/E2、L17Aad、L17E）(40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図４に示す。
実施例１で得られたペプチド（HAad、HA/E2、L17Aad、L17E）(40 μM)存在下又は非存在下（コントロール、no peptide）、HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。結果を図４に示す。
本発明のペプチド（HAad、HA/E2、L17Aad）存在下では、公知のL17Eに対しAlexa488-dextran (10 kDa) の有意な細胞質への流出・拡散が見られた。
実施例６．デキストラン(10 kDa)の細胞内放出効率比較 (1)
HAad (40 μM)存在下にHeLa細胞を高分子薬物モデルとしてのAlexa488-dextran (10 kDa)(200 μg/mL)とα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションすることにより、約75％の細胞内（サイトゾル）へのAlexa488-dextranの放出が見られた。一方、L17Eを用いた際には約50%であった。
HAad (40 μM)存在下にHeLa細胞を高分子薬物モデルとしてのAlexa488-dextran (10 kDa)(200 μg/mL)とα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションすることにより、約75％の細胞内（サイトゾル）へのAlexa488-dextranの放出が見られた。一方、L17Eを用いた際には約50%であった。
細胞内に放出されたAlexa488-dextranのシグナルを50%の細胞に対して認めるために必要なペプチド濃度は、HAadが20 μMであるのに対し、L17Eは40 μMであった(EC50が1/2)。
実施例７．デキストラン(10 kDa)の細胞内放出効率比較 (2)
HeLa細胞に較べて細胞内へのデキストランの放出が難しいNIH3T3細胞において、実施例６と同様に、HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下に細胞とデキストラン(10 kDa)をDMEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、全体のそれぞれ約35%、25％、17％の細胞で細胞内へのデキストランの放出が認められた(HAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの2倍)。
HeLa細胞に較べて細胞内へのデキストランの放出が難しいNIH3T3細胞において、実施例６と同様に、HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下に細胞とデキストラン(10 kDa)をDMEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、全体のそれぞれ約35%、25％、17％の細胞で細胞内へのデキストランの放出が認められた(HAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの2倍)。
実施例８．ヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)の細胞内放出効率比較 (1)
実施例６と同様に、HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下に細胞とAlexa488で蛍光標識したヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)(500 μg/mL)をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、全体のそれぞれ約70%、45％、35％の細胞で細胞内へのヒト免疫グロブリンの放出が認められた(図７、HAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの2倍)。
実施例６と同様に、HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下に細胞とAlexa488で蛍光標識したヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)(500 μg/mL)をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、全体のそれぞれ約70%、45％、35％の細胞で細胞内へのヒト免疫グロブリンの放出が認められた(図７、HAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの2倍)。
実施例９．ヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)の細胞内放出効率比較 (2)
実施例８で、HAadが高いエンドソーム内包IgGの細胞内への放出能を有することが確認された。これを基に、投与するIgG量の低減可能かに関して検討した。
実施例８で、HAadが高いエンドソーム内包IgGの細胞内への放出能を有することが確認された。これを基に、投与するIgG量の低減可能かに関して検討した。
HAad、L17E (各40 μM)存在下に細胞とAlexa488で蛍光標識したヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)(50 μg/mL:実施例８の1/10量)をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、HAadで処理した細胞では、全体の約50%の細胞で細胞内へのヒト免疫グロブリンの放出が認められたのに対し、L17Eで処理した場合は約10%の細胞でしかこれが認められなかった(図８，HAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの5倍。また、50%の細胞内でIgGの放出が認められるのに必要なIgG量は1/10)。
実施例１０．ヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)の細胞内放出効率比較 (3)
実施例８及び９で、HAadがより低いIgG投与量でも高いエンドソーム内包IgGの細胞内への放出能を有することが確認された。これを基に、投与するペプチド量が低減可能かに関して検討した。
実施例８及び９で、HAadがより低いIgG投与量でも高いエンドソーム内包IgGの細胞内への放出能を有することが確認された。これを基に、投与するペプチド量が低減可能かに関して検討した。
HAad、L17E (各20 μM:実施例８及び９の1/2量)存在下に細胞とAlexa488で蛍光標識したヒト免疫グロブリン(IgG、～160 kDa)(500 μg/mL:実施例８と同量)をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションしたところ、HAad 20 μMで処理した細胞では、全体の約37%の細胞で細胞内へのヒト免疫グロブリンの放出が認められたのに対し、L17Eで処理した場合は約15%の細胞でしかこれが認められなかった(図９，低濃度におけるHAad処理による細胞内放出はL17Eによるものの2.5倍。また、細胞内に放出されたヒト免疫グロブリンのシグナルを35%の細胞に対して認めるために必要なペプチド濃度は、L17Eが40 μMであるのに対し、HAadはその半分の20 μMである)。
実施例１１．毒素タンパク質saporinの細胞内送達による殺細胞アッセイ
細胞内への送達によりがん細胞を死滅される細胞毒としてsaporinが知られている。HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下にRAW264.7細胞とsaporin (10 μg/mL) をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションし、その後、細胞を洗浄し、培地をDMEM(+)に交換し更に6 hインキュベーションした。WST-8 assayで細胞生存率を検定した(図１０)。この結果、HAadおよびHA/E2存在下でsaporinを処理した細胞の生存率はそれぞれ4、6％とL17E存在下での生存率 (16%)と比較して有意に減少し、またHAad存在下の生存率は、L17E存在下の1/4であった。
細胞内への送達によりがん細胞を死滅される細胞毒としてsaporinが知られている。HAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下にRAW264.7細胞とsaporin (10 μg/mL) をα-MEM(-)培地中で1 hインキュベーションし、その後、細胞を洗浄し、培地をDMEM(+)に交換し更に6 hインキュベーションした。WST-8 assayで細胞生存率を検定した(図１０)。この結果、HAadおよびHA/E2存在下でsaporinを処理した細胞の生存率はそれぞれ4、6％とL17E存在下での生存率 (16%)と比較して有意に減少し、またHAad存在下の生存率は、L17E存在下の1/4であった。
実施例１２． Creタンパク質の細胞内送達による遺伝子組換えアッセイ
特許文献２の実施例と同様にして作製したloxP-DsRed-loxP-EGFPをコードするプラスミドをトランスフェクションしたHeLa細胞に、His-tag融合Cre （Cre-His6） (10 μM)をHAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下、α-MEM(-)中1 hインキュベーションした。この系は、Creタンパク質が細胞内に放出されることで遺伝子組換えが誘起されるとEGFPが発現するように設計してある。細胞を洗浄し、α-MEM(+)で24 h培養後、共焦点顕微鏡観察した(図１１)。ペプチド処理細胞群では、コントロール細胞群 (Cre-His6のみ投与)に比べ有意にEGFP発現細胞の割合が増加した。HAad、HA/E2、L17E処理時のGFP発現細胞の割合はそれぞれ41%、36%、30%であった。放出ペプチド非投与時のEGFP発現効率は9%であったことを考慮すると、ペプチド投与時には遺伝子組換えが、非投与時に較べ32、27、22%上昇したと考えることが可能であり、HAad投与時にはL17E投与時にくらべ有意に遺伝子組換えが促進された。
特許文献２の実施例と同様にして作製したloxP-DsRed-loxP-EGFPをコードするプラスミドをトランスフェクションしたHeLa細胞に、His-tag融合Cre （Cre-His6） (10 μM)をHAad、HA/E2、L17E (各40 μM)存在下、α-MEM(-)中1 hインキュベーションした。この系は、Creタンパク質が細胞内に放出されることで遺伝子組換えが誘起されるとEGFPが発現するように設計してある。細胞を洗浄し、α-MEM(+)で24 h培養後、共焦点顕微鏡観察した(図１１)。ペプチド処理細胞群では、コントロール細胞群 (Cre-His6のみ投与)に比べ有意にEGFP発現細胞の割合が増加した。HAad、HA/E2、L17E処理時のGFP発現細胞の割合はそれぞれ41%、36%、30%であった。放出ペプチド非投与時のEGFP発現効率は9%であったことを考慮すると、ペプチド投与時には遺伝子組換えが、非投与時に較べ32、27、22%上昇したと考えることが可能であり、HAad投与時にはL17E投与時にくらべ有意に遺伝子組換えが促進された。
実施例１３．ペプチド処理におけるミトコンドリアに対する傷害性
ミトコンドリア膜は細胞膜に比べより酸性脂質に富んでいると言われていることから、上記のペプチドのミトコンドリア膜への影響をJC-1アッセイにより調べた。JC-1試薬はミトコンドリア膜が健常に保たれ、膜電位が保たれている場合は赤色(J-aggregate)の、ミトコンドリア膜が傷害され、膜電位が正常に保たれていない場合は緑色(J-monomer)の蛍光を発する。HeLa細胞をα-MEM(-)中、HAad、HA/E2、L17E (40 μM)と1 hインキュベーションした後、JC-1アッセイを行い、フローサイトメトリーにより赤色蛍光を発する細胞の割合を検定した。ATP合成を阻害する脱共役剤(carbonyl cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone, FCCP) [α-MEM(-)中、40μM、1 hインキュベーション]、カチオン性の遺伝子のトランスフェクション試薬であるリポフェクタミン LTXとpCI vector (空ベクター)との複合体（標準プロトコルに従いα-MEM(+)中、一夜インキュベーション）の影響に関しても同様に検討した(図１２)。
ミトコンドリア膜は細胞膜に比べより酸性脂質に富んでいると言われていることから、上記のペプチドのミトコンドリア膜への影響をJC-1アッセイにより調べた。JC-1試薬はミトコンドリア膜が健常に保たれ、膜電位が保たれている場合は赤色(J-aggregate)の、ミトコンドリア膜が傷害され、膜電位が正常に保たれていない場合は緑色(J-monomer)の蛍光を発する。HeLa細胞をα-MEM(-)中、HAad、HA/E2、L17E (40 μM)と1 hインキュベーションした後、JC-1アッセイを行い、フローサイトメトリーにより赤色蛍光を発する細胞の割合を検定した。ATP合成を阻害する脱共役剤(carbonyl cyanide-p-trifluoromethoxyphenylhydrazone, FCCP) [α-MEM(-)中、40μM、1 hインキュベーション]、カチオン性の遺伝子のトランスフェクション試薬であるリポフェクタミン LTXとpCI vector (空ベクター)との複合体（標準プロトコルに従いα-MEM(+)中、一夜インキュベーション）の影響に関しても同様に検討した(図１２)。
結果として、FCCP処理の細胞ではほとんどの細胞が緑色の蛍光を発するように変化した。一方、L17E処理細胞では赤色を示す細胞の割合がペプチド未処理の場合と比べて僅かに低下したのに対して、HA/E2、HAad処理した場合には未処理の場合と有意な差が見られなかった。したがって、これらのペプチドのミトコンドリア膜に対しての影響はほとんど無く、HA/E2、HAadの傷害性はL17Eよりも一層低いことが示唆された。汎用されているリポフェクタミンには若干のミトコンドリア傷害活性を有するが、本発明のペプチドHA/E2、HAadにはミトコンドリア傷害性がみられないことが示された。
実施例１４. 核局在化シグナル融合緑色蛍光タンパク質 (NLS-EGFP) の核集積
実施例６と同様に、HAad, L17E (各40 μM) 存在下に細胞とNLS-EGFP (10 μM) をα-MEM(－)培地中で1 hインキュベーションした。NLS-EGFPが活性を保持したまま細胞内に放出されていれば、NLSにより緑色の蛍光が核に局在する様子が観察される。結果として、全体のそれぞれ約84%、56％の細胞で核へのNLS-EGFPの局在が認められた (図１３)。HAadの高いエンドソーム内包物放出活性をこの系でも確認することができた。
実施例６と同様に、HAad, L17E (各40 μM) 存在下に細胞とNLS-EGFP (10 μM) をα-MEM(－)培地中で1 hインキュベーションした。NLS-EGFPが活性を保持したまま細胞内に放出されていれば、NLSにより緑色の蛍光が核に局在する様子が観察される。結果として、全体のそれぞれ約84%、56％の細胞で核へのNLS-EGFPの局在が認められた (図１３)。HAadの高いエンドソーム内包物放出活性をこの系でも確認することができた。
実施例１５. 血清存在下ペプチド処理24時間後の細胞生存率の評価
HAad, HA/E2, L17E (各10, 20, 40 μM) で細胞をα-MEM(＋)培地中で24 hインキュベーションした後の細胞生存率をWST-8 assayにより評価した (図１４)。どのペプチドのどの濃度においても24時間後の生存率はほぼ100%で、L17Eと同様に、HA/E2およびHAadに顕著な毒性は見られなかった。
HAad, HA/E2, L17E (各10, 20, 40 μM) で細胞をα-MEM(＋)培地中で24 hインキュベーションした後の細胞生存率をWST-8 assayにより評価した (図１４)。どのペプチドのどの濃度においても24時間後の生存率はほぼ100%で、L17Eと同様に、HA/E2およびHAadに顕著な毒性は見られなかった。
実施例１６
１）H-IWLTALZFLGZAAAZAXAZQXLSZL-amide [HAad-homoR] (Z=homoarginine、X= L-2-aminoadipic acid)の調製
Francesco L. Brancia., et al., Anal. Chem., 2004, 76 (10), 2748-2755に従って標記化合物を合成した。ヘミ硫酸O-メチルイソ尿素(1.23 g)の水溶液にアンモニア水を添加しpH 11.0とする。HAad[H-IWLTALKFLGKAAAKAXAKQXLSKL-amide]の水溶液(1.3 mM, 38 μL)をこれに加え、ヘミ硫酸O-メチルイソ尿素、1cの最終濃度がそれぞれ0.5M、5 μM、総液量10 mLとする。室温一夜反応。1% トリフルオロ酢酸水溶液を同体積加えて反応停止後、凍結乾燥、逆相HPLCで精製し、質量分析(MALDI TOFMS)で目的物が得られたことを確認した[実測値2965.8; 理論値 2965.8 (M+H)+]。
２）H-IWLTALZFLGZAAAZAXAZQXLSZL-amideのAlexa488-dextran (10 kDa)の細胞質への放出活性
HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)とHAad、あるいはHAad-homoR (20 μM)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。HAad処理細胞では約40%の細胞で細胞質へのAlexa488-dextranの放出が見られたのに対し、HAad-homoR処理細胞では75%の細胞でこれが観察された。
１）H-IWLTALZFLGZAAAZAXAZQXLSZL-amide [HAad-homoR] (Z=homoarginine、X= L-2-aminoadipic acid)の調製
Francesco L. Brancia., et al., Anal. Chem., 2004, 76 (10), 2748-2755に従って標記化合物を合成した。ヘミ硫酸O-メチルイソ尿素(1.23 g)の水溶液にアンモニア水を添加しpH 11.0とする。HAad[H-IWLTALKFLGKAAAKAXAKQXLSKL-amide]の水溶液(1.3 mM, 38 μL)をこれに加え、ヘミ硫酸O-メチルイソ尿素、1cの最終濃度がそれぞれ0.5M、5 μM、総液量10 mLとする。室温一夜反応。1% トリフルオロ酢酸水溶液を同体積加えて反応停止後、凍結乾燥、逆相HPLCで精製し、質量分析(MALDI TOFMS)で目的物が得られたことを確認した[実測値2965.8; 理論値 2965.8 (M+H)+]。
２）H-IWLTALZFLGZAAAZAXAZQXLSZL-amideのAlexa488-dextran (10 kDa)の細胞質への放出活性
HeLa細胞とAlexa488-dextran (Molecular Probes、10 kDa) (200 μg/mL)とHAad、あるいはHAad-homoR (20 μM)をα-MEM(-)中1 h処理、細胞を洗浄し、共焦点顕微鏡で観察した。HAad処理細胞では約40%の細胞で細胞質へのAlexa488-dextranの放出が見られたのに対し、HAad-homoR処理細胞では75%の細胞でこれが観察された。
５個のLys(K)のアミノ基をグアニジノ基に変換してホモアルギニンにすることにより、細胞内に導入されたタンパク質の細胞質への放出活性が顕著に増大することが明らかになった。
１．生細胞へのタンパク質・生理活性物質導入試薬・導入キット
２．分子細胞生物学・医学分野における基礎研究（細胞内可視化、計測、相互作用解析、細胞活性制御等）
３．創薬分野における抗体医薬品・バイオ医薬品等の細胞内活性評価のための基礎研究（バイオ医薬品設計支援手法）
４．抗体医薬品・核酸医薬品・バイオ医薬品のex vivo・in vivo細胞内送達
２．分子細胞生物学・医学分野における基礎研究（細胞内可視化、計測、相互作用解析、細胞活性制御等）
３．創薬分野における抗体医薬品・バイオ医薬品等の細胞内活性評価のための基礎研究（バイオ医薬品設計支援手法）
４．抗体医薬品・核酸医薬品・バイオ医薬品のex vivo・in vivo細胞内送達
Claims (14)
- 下記の（Ｉａ）～（Ｉｅ）のいずれかで表されるペプチド。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｄ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QXLSX９L-R２ （Ｉｅ）
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、ホモアルギニン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。） - 下記の（Ｉａ）～（Ｉｃ）のいずれかで表される請求項１に記載のペプチド。
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AEAX８QELSX９L-R２ (Ｉａ)
R１-IWLTALX５FLGX６HAAX７HXAX８QQLSX９L-R２ (Ｉｂ)
R１-IWLTALX５FLGX６AAAX７AXAX８QXLSX９L-R２ (Ｉｃ)
（XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示し、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｘ５～Ｘ９は、同一又は異なって、Lys(K)、ホモアルギニン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。） - 請求項１又は２に記載のペプチドからなる細胞質送達剤。
- 請求項１又は２に記載のペプチドをベクターに含む、細胞質を標的とする物質導入剤。
- 請求項１又は２に記載のペプチドと目的物質が直接あるいはスペーサーを介して共有結合されてなる、細胞質を標的とする物質導入剤。
- 請求項１又は２に記載のペプチドと目的物質が直接、あるいは目的物質と相互作用する他分子を介して非共有結合的な複合体を形成してなる、細胞質を標的とする物質導入剤。
- 目的物質をベクターに内包する、請求項４に記載の細胞質を標的とする物質導入剤。
- 前記ペプチドがベクターの構成成分に直接又はスペーサーを介して結合されている、請求項４に記載の物質導入剤。
- 前記ペプチドと前記ペプチドの標的細胞へ親和性を高める分子とのコンジュゲートを含む、請求項４～８のいずれか１項に記載の物質導入剤。
- 前記ペプチドが目的物質とともにベクターに内包されている、請求項４、７、８又は９に記載の物質導入剤。
- 前記ベクターが、リポソーム、リピッドマイクロスフェア、高分子ミセル、高分子中空キャリア、ナノゲル、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、合成ポリマー、自己集合型核酸由来ベクター、ウイルス外殻タンパク質由来ベクター又はナノ粒子である、請求項４、７、８又は９に記載の物質導入剤。
- ベクターの構成成分がコレステロールあるいはリン脂質であり、前記ベクターがコレステロールあるいはリン脂質と請求項１又は２に記載のペプチドを含む複合体を含む、請求項７、８、９、１０又は１１に記載の物質導入剤。
- 下記式（IA）
R1-(IWLTALX５FLGX６X1AAX７X2X3AX８QX4LSX９L-Y)n-R2 (IA)
（式中、Ｘ １ ～Ｘ ４ は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝E、かつ、Ｘ ４ ＝E、又は、
Ｘ １ ＝H、かつ、Ｘ ２ ＝H、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝Q、又は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝X、又は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝E、かつ、Ｘ ４ ＝Q、又は、
Ｘ １ ＝H、かつ、Ｘ ２ ＝H、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝Xである。
Ｘ ５ ～Ｘ ９ は、同一又は異なって、Lys(K)、ホモアルギニン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｎは２，３，４，５，６，７，８，９または１０である。）
で表されるペプチド。 - 下記式（IB）：
Ｚ－（Ｒａ）ｍ (IB)
（式中、Ｚは分岐型の多価リンカーを示し、
Ｒａは、同一または異なって、R1-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-Y-を示すか、Y-IWLTALX5FLGX6X1AAX7X2X3AX8QX4LSX9L-R2を示す。
Ｘ １ ～Ｘ ４ は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝E、かつ、Ｘ ４ ＝E、又は、
Ｘ １ ＝H、かつ、Ｘ ２ ＝H、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝Q、又は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝X、又は、
Ｘ １ ＝A、かつ、Ｘ ２ ＝A、かつ、Ｘ ３ ＝E、かつ、Ｘ ４ ＝Q、又は、
Ｘ １ ＝H、かつ、Ｘ ２ ＝H、かつ、Ｘ ３ ＝X、かつ、Ｘ ４ ＝Xである。
Ｘ ５ ～Ｘ ９ は、同一又は異なって、Lys(K)、ホモアルギニン、ホモリジン又は2-amino-7-guanidinoheptanoic acidを示す。
XはL-2-aminoadipic acid (Aad)、2-アミノピメリン酸又は2-アミノスベリン酸を示す。Ｒ１は水素原子、アルキル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アラルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Ｒ２は水酸基（OH）、アミノ基(NH2)、モノアルキルアミノ基、モノアリールアミノ基、モノシクロアルキルアミノ、ジアルキルアミノ基、アルコキシ基、アラルキルオキシ基、アリールオキシ基又は目的物質を示す。Yは単結合またはスペーサーを示す。ｍは２～８の整数である。）
で表されるペプチド。
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