JP7282399B2 - 断片化されたｇｒｓポリペプチド、その変異体及びこれらの用途 - Google Patents

断片化されたｇｒｓポリペプチド、その変異体及びこれらの用途 Download PDF

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Description

本出願は２０１８年５月２３日に出願された大韓民国特許出願第１０－２０１８－００５８６４７号を優先権主張し、前記明細書全体は本出願の参考文献である。
本発明は断片化したＧＲＳポリペプチド、その変異体及びこれらの用途に関するもので、より詳しくは配列番号１で表示されるアミノ酸配列から５３１乃至５３８番目のアミノ酸を含めて連続する８乃至１７０個のアミノ酸でなされていることを特徴とする単離されたポリペプチド；又は前記ポリペプチドと配列相同性が８０％以上の変異体で成されていることを特徴とするポリペプチド、前記ポリペプチドを含む融合蛋白質及び複合体、前記ポリペプチドを符号化するポリヌクレオチド、及びそれらの新生物疾患の予防及び治療用途、癌細胞検出、映像化及び薬物伝達用途に関するものである。
ｔＲＮＡ分子のアミノアシル化を触媒するアミノアシル－ｔＲＮＡ合成酵素（Ａｍｉｎｏａｃｙｌ－ｔＲＮＡ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＡＲＳ又はＡＡＲＳ）は翻訳プロセスの内、遺伝子情報を解読するために必須的である。真核生物ｔＲＮＡ合成酵素のそれぞれは、コアー酵素（ｔＲＮＡ合成酵素の原核生物での対応物質と密接に関連する）と追加のドメイン（前記のコアー酵素のアミノ末端又はカルボキシ末端に付加されている）で構成される。従って、真核生物と原核生物の間には前記酵素の構成に相当な差を示す。例えば、ヒトのチロシル－ｔＲＮＡ合成酵素（ＴｙｒＲＳ）は原核生物及び下等真核生物のＴｙｒＲＳ分子には無いカルボキシ末端ドメインを有する。
最近数々のアミノアシル－ｔＲＮＡ合成酵素は、翻訳過程でそれらの関与とは別の非正規的な（ｎｏｎ－ｃａｎｏｎｉｃａｌ）機能を有することが立証されている。即ち、ＡＲＳ蛋白質の一部の断片から、蛋白質翻訳を超えて異なる種類の経路を調節する細胞のシグナル伝達活性（シグナリング）を示し、アミノアシル化に関わってない予想外の活性を有することが糾明されている。このような予想外の活性は、時には特定疾病などに対して治療的に利用可能な活性でもあるが、かえってヒトの疾病状態を誘発する機能を発する恐れが大きい活性の場合もある。一例として、ライシルｔ－ＲＮＡ合成酵素（ｌｙｓｙｌ－ｔ－ＲＮＡ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ，ＫＲＳ）が癌転移を促進する活性があると明かされたことがある。（韓国登録特許１０－１４５３１３４１）。また多型核細胞エラスターゼ（ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｏｎｕｃｌｅａｒ ｃｅｌｌ ｅｌａｓｔａｓｅ）及びプラスミンにより切断されるＴＲＳのＮ末端ドメインのミニーチロシルｔＲＮＡ合成酵素（ｍｉｎｉ－ＴＲＳ、アミノ酸残基の１～３６４に該当する）は、全長蛋白質で発見されない非正規的な生物学的活性を示すが、ｉｎ ｖｉｔｒｏでｍｉｎｉ－ＴＲＳは内皮細胞増殖及び移動（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）を刺激することを示し（Ｗａｋａｓｕｇｉ ｅｔ ａｌ．，Ｐｒｏｃ．Ｎａｔｌ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．９９： １７３－１７７ （２００２）），ＣＡＭ（ｃｈｉｃｋ ｃｈｏｒｉｏａｌｌａｎｔｏｉｃ ｍｅｍｂｒａｎｅ）及びマウス・マトリゲル分析（ｍｏｕｓｅ ｍａｔｒｉｇｅｌ ａｓｓａｙ）から血管形成を促進する活性を有する。新生血管形成を促進する機能は、大幅に癌の転移とも密接に関わっている。
このような予想外の活性は天然の全長蛋白質配列では観察されず（又は、天然の全長蛋白質レベルの場合に有意ではない効果を表すが）、一部領域が単離された場合に特定な活性が著しく表示される場合もあり、また、その効果が治療的使用に不適切な特性を有する場合もある。このような予測不可能性による混乱性を克服して、このＡＲＳ系統蛋白質に対する治療的潜在性を活用するためには、他の様々なアミノアシル－ｔＲＮＡ合成酵素たんぱく質の生物学的に関連している形態を糾明する様々な努力が必要な実情である。
一方、製薬産業が過去の天然物医薬品や科学的合成医薬品から蛋白質又はペプチド医薬品の開発に変わりつつの傾向にあって、世界の医薬品市場のうち、蛋白質又はペプチド薬物の市場は２００６年４３７億ドルから２０１１年８８５億ドルに拡大し、国内蛋白質医薬品市場が世界市場で占める比率は２００６年３％から２０２１年７％に拡大する見込みである。蛋白質又はペプチド医薬品は合成医薬品に比べて副作用が少なく、薬効が早いため、医薬品の核心分野として評価されている。
現在主要製薬会社のパイプラインにおいて、バイオ医薬品の重要性が次第に増加しているが、ペプチドのような特定バイオ医薬品が出市されるまで主要技術的問題が存在する。一例に、標的部位までペプチド医薬品の低い伝達率、長い（ｌｏｎｇ－ｃｈａｉｎ）ペプチド合成などが商業化の足手まといとして作用している。一般的にペプチドは約５０個以下のアミノ酸で構成されていることを意味し、ペプチド薬物で成功するためには、短い配列でありながら活性を示すことを発掘すること、つまり全長蛋白質から優れた生理活性を有する最小単位（モチーフ）を選別することがカギであると知られている。ペプチドの長さが長ければ合成費用が高く、製造が容易でなく、人体吸収上の問題があると知られている。
一方、ある蛋白質から前記蛋白質が属する系統で報告されたことのない新規な活性が糾明された場合、このような新規活性を示す生理活性モチープを探し出すことは相当な混乱性を伴う難しい課題である（Ｓａｌｍａ Ａｏｕｌｅｄ Ｅｌ Ｈａｊ Ｍｏｈａｍｅｄ ｅｔ ａｌ．，Ｍｏｔｉｆ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ｉｎ Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，Ｐａｔｔｅｒｎ Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ－Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １４，２０１６，ｐｐ．１－１３４）。
発明の詳細な説明
技術課題
そこで本発明者等はＧＲＳ（Ｇｌｙｃｙｌ－ｔＲＮＡ ｓｙｎｔｈｅｔａｓｅ）蛋白質の癌細胞死滅活性を確認したことがあり、これからＧＲＳ抗癌活性を保有するドメインと核心モチープを最初に糾明して、前記モチープを含めて製作された特定長さのＧＲＳポリペプチド断片とその変異体の全長蛋白質及び前記ドメイン単位での効果より著しく優れたことを確認して本願発明を完成した。
従って、本発明の目的は、配列番号１で表示されるアミノ酸配列から５３１乃至５３８番目のアミノ酸を含めて連続する８乃至１７０個のアミノ酸でなされていることを特徴とする単離されたポリペプチド；又は前記ポリペプチドと配列相同性が８０％以上の変異体；からなることを特徴とするポリペプチドを提供することである。
本発明の他の目的は、ぺギル化（ＰＥＧｙｌａｔｉｏｎ）した前記ポリペプチドを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチド及び異種融合パートナーを含む融合蛋白質を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチドを一つ以上含む二量体又は多量体複合体を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチドを符号化するポリヌクレオチドを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリヌクレオチドを含む発現ベクトルを提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記発現ベクターを含む宿主細胞を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、生理学的に許容可能な担体及び下記（i)乃至（vi)でななされる群から選ばれた一つ以上であることを含む組成物を提供することである。
（i) 前記本発明のポリペプチド、
（ii）前記（i)のポリペプチド及び異種融合パートナを含む融合たんぱく質、
（iii)前記（i)のポリペプチドを一つ以上含む二量又は多量複合体。
（iv）前記（i)乃至（iii)を符号化するポリヌクレオチド、
（v) 前記（iv）を含む発現ベクトル、及び
（vi）前記（v)を含む宿主細胞
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として含む新生物疾患の予防又は治療用薬学的組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として構成される新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として必須的に構成される新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、下記段階を含む抗癌剤を同定するためのスクリーニング方法を提供することである。
（a)下記（i)及び（ii)を含む反応混合物を形成する段階
（i)前記本発明のポリペプチド及びポリヌクレオチドからなる群から選ばれる成分、
（ii）試験化合物；及び
（b)前記試験化合物の存在下で前記成分による抗癌活性の増加を検出する段階であり、試験化合物の不在下での抗癌活性と比較して試験化合物の存在下での抗癌活性の変化を検出してアクティブ（ａｃｔｉｖｅ）である試験化合物を同定する段階。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチドを有効成分として含む癌細胞検出用または映像化用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチドを有効成分として構成される癌細胞検出用又は映像化用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチドを有効成分として必須的に構成される癌細胞検出用または映像化用組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、（ａ）前記ポリペプチドを生物学的試料と混合する段階；（ｂ）未結合されるか又は非特異的に結合された前記ポリペプチドを除去する段階；及び（Ｃ）前記ポリペプチドの結合可否及び位置を確認する段階を含む癌細胞の検出方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチドを有効成分として含む癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチドを有効成分として構成される癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチドを有効成分として必須的に構成される癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチド及びこれと結合された抗癌剤を有効成分として含む癌の予防及び治療用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチド及びこれと結合した抗癌剤を有効成分として構成される癌の予防及び治療用組成物を提供することである。
また、前記ポリペプチド及びこれと結合した抗癌剤を有効成分として必須的に構成される癌の予防及び治療用組成物を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、新生物疾患の予防及び治療用製剤を製造するための前記ポリペプチド又は前記ポリヌクレオチドの用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチド又は前記ポリヌクレオチドを有効成分として含む組成物の有効量をこれを必要とする個体に投与する段階を含む新生物疾患の予防及び治療方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、癌細胞検出用製剤、癌細胞の映像化用製剤又は癌細胞特異的薬物伝達用製剤を製造するための前記ポリペプチドの用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチドを有効成分として含む組成物の有効量をこれを必要とする個体に投与する段階を含む癌細胞の映像化方法又は癌細胞特異的薬物伝達方法を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、癌の予防及び治療用製剤を製造するための前記ポリペプチド及びこれと結合した癌細胞の用途を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、前記ポリペプチド及びこれと結合された抗癌剤を有効成分として含む組成物の有効量をこれを必要とする個体に投与する段階を含む癌の予防及び治療方法を提供することである。
課題解決手段
前記のような目的を達成するために、本発明は配列番号１で表示されるアミノ酸配列から、531乃至538番目のアミノ酸を含めて連続する 8乃至170個のアミノ酸からなることを特徴とする単離されたポリペプチド；又は前記ポリペプチドと配列相同性が80％以上の変異体；からなることを特徴とするポリペプチドを提供する。
本発明の他の目的を達成するために、本発明のペギル化された前記ポリペプチドを提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリペプチド及び異種融合パートナを含む融合蛋白質を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリペプチドを一つ以上含む二量体又は多量体複合体を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリペプチドを符号化するポリヌクレオチドを提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリヌクレオチドを含む発現ベクトルを提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記発現ベクトルを含む宿主細胞を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するたために本発明は、生理学的に許容可能な担体及び下記（i)乃至（vi）からなる群から選択された一つ以上のものを含む組成物を提供する： （i) 前記本発明のポリペプチド、
（ii）前記（i)のポリペプチド及び異種融合パートナーを含む融合タンパク質、
（iii)前記（i)のポリペプチドを一つ以上含む二量または多量複合体、
（iv）前記（i)乃至（iii)を符号化するポリヌクレオチド、
（v) 前記（iv)を含む発現ベクター、及び
（vi）前記（v)を含む宿主細胞。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記のポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として含む新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
また、本発明は、前記のポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として構成される新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
また、本発明は前記のポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として必須的に構成される新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は下記段階を含む抗がん剤を同定するためのスクリーニング方法を提供する：
（a)下記（i)及び（ii）を含む反応混合物を形成する段階
（i) 前記本発明のポリペプチド及びポリヌクレオチドからなる群から選択される成分、
（ii）試験化合物; 及び
（b)前記試験化合物の存在下で前記成分による抗がん活性の増加を検出する段階として、試験化合物の不在下での抗がん活性と比較して試験化合物の存在下での抗がん活性の変化を検出してアクティブな試験化合物を同定する段階。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリペプチドを有効成分として含む癌細胞検出用または映像化用組成物を提供する。
また、本発明は、上記ポリペプチドを有効成分として構成される癌細胞検出用又は映像化用組成物を提供する。
また、本発明は前記ポリペプチドを有効成分として必須的に構成される癌細胞検出用又は映像化用組成物を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は（a)前記ポリペプチドを生物学的試料と混合する段階;（b)未結合されたり、非特異的に結合された前記ポリペプチドを除去する段階; 及び（ｃ）前記ポリペプチドの結合可否及び位置を確認する段階を含む癌細胞の検出方法を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記ポリペプチドを有効成分として含む癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供する。
また、本発明は、上記ポリペプチドを有効成分として構成されている癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供する。
また、本発明は、上記ポリペプチドを有効成分として必須的に構成される癌細胞特異的薬物伝達用組物を提供する。
本発明のさらに他の目的を達成するために、本発明は前記のポリペプチドと及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として含む癌の予防及び治療用組成物を提供する。
また、本発明は前記のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として構成される癌の予防及び治療用組成物を提供する。
また、本発明は前記のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として必須的に構成される癌の予防及び治療用組成物を提供する。
本発明は、新生物疾患の予防及び治療用製剤を製造するための前記ポリペプチド又は前記ポリヌクレオチドの用途を提供する。
本発明は前記ポリペプチド又は前記ポリヌクレオチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む新生物疾患の予防及び治療方法を提供する。
本発明は、癌細胞検出用製剤、癌細胞の映像化用製剤又は癌細胞特異的薬物伝達用製剤を製造するための前記ポリペプチドの用途を提供する。
本発明は、前記ポリペプチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む、癌細胞の映像化方法又は癌細胞特異的薬物伝達方法を提供する。
本発明は、癌の予防及び治療のための製剤を製造するための、前記ポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤の用途を提供する。
本発明は、前記のポリペプチド及びこれと結合された抗癌を剤有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む癌の予防及び治方法を提供する。
以下、本発明のに対してより詳細に説明する。
本発明の実施は、特に反対がない以上、本発明が属する技術分野内の分子生物学及び組換えDNA技術の従来の方法を使用して、説明のための目的として殆どが当業界で知られている。
本明細書に引用される全ての刊行物、特許及び特許出願は、その全体が参考として本明細書に援用される。
本明細書に開示された内容全般にわたって、本発明と関連した様々な映像又は条件らが範囲形式で提案されることもある。本明細書で範囲値の記載は、別な言及がない限り、当該境界値を含むものであって、すなわち、下限値以上乃至上限値以下の値を全て含む意味である。範囲形式の叙述は、単に利便性及び簡略性のためのものであって、本発明の範囲に対する融通性のない制限として解釈されないものと理解されるべきである。従って、範囲の叙述は、前記範囲内の個別的な数値だけでなく、すべて可能な下部範囲を具体的に開示したものと考慮すべきである。例えば、7乃至170と同じ範囲の叙述は、前記範囲内の個別的数値、例えば、9、27、35、101及び155だけでなく、10乃至127、23乃至35、80乃至100、50乃至169などのような下部範囲らを具体的に開示したものと見做すべきである。これは範囲の幅と関無く適用される。
本発明の用語“～を含む”とは、“含有する”または“特徴とする”と同じｈ使用され、組成物又は方法において、記載されていない追加的な成分要素又は方法段階を排除しない。用語“～で構成される”とは、“う「～でなされる”と同じく使用され、別に記載されていない追加的な要素、段階又は成分などを除外することを意味する。用語“必須的に構成される”とは、組成物又は方法の範囲において、記載された成分要素又は段階と共にその基本的な特性に実質的に影響を及ぼさない成分要素又は段階などを含むことを意味する。
本明細書及び特許請求の範囲で使用されたように、単数型“不定冠詞：一つにある（a、an）”、及び“定冠詞：この、その（the)”は、その内容が明確に別に支持しない限り複数の参照を含む。
本明細書で使用された用語“ポリペプチド”及び“タンパク質”とは、通常（従来）の意味によって使用されるもので、すなわちアミノ酸の配列を意味する。ポリペプチドは、特定のの長さに限定されないが、本発明の文脈では一般的に全長（full length)タンパク質の断片を示し、翻訳後の修飾、例えばグリコシル化、アセチル化、リン酸化など及びその分野に公知された他の修飾（自然的発生の修飾及び非自然的発生の修飾）を含むことができる。本発明のポリペプチド及びタンパク質は、任意の様々な公知の組換え及び／又は合成の技術を利用して製造することができ、その例示的な実施例は下記追加で説明する。
本明細書に表記された“（アミノ酸一文字）（アミノ酸位置）（アミノ酸一文字）”は、元のポリペプチド（例えば、本明細書では、全長GRS配列基準）の対応するアミノ酸位置で先行表記されたアミノ酸が後続表記のアミノ酸に置換されることを意味する。例えば、E536Dは天然型ポリペプチド（配列番号１のＧＲＳ）の536番に相当するグルタミン酸がアスパートル酸に置換されることを意味する。
本発明は、グリシル-tRNA合成酵素（ＧＲＳ）及びGRS由来の特定のポリペプチドが治療学的に関連した非正規的な生物学的活性を保持している発見から由来する。
本明細書で“非正規的活性”とは、tRNA分子にグリシンを付加することに加えて、本発明のGRSポリペプチドが保有する活性を一般的に指称する。本明細書に詳細に記述された通り、特定の実施態様では、本発明のGRSポリペプチドにによって表示される非正規的な生物学的活性は、これに限定されないが、細胞増殖の調節、細胞死滅の調節、細胞遊走（移動、migration)の調節、細胞シグナリングの調節及び／又はサイトカインの生成及び／又は分泌の調節などを含む。さらに具体的な実施例で、前記活性はAkt媒介性細胞シグナリングの調節、Erk1 / 2媒介性細胞シグナリングの調節及びGPCR媒介性細胞シグナリングの調節、内皮細胞管形成（endothelial cell tube formation)の調節及び細胞結合の調節などを含む。他の具体的な実施例では、前記活性はCD71及び／又はCD80の調節を含む。また、他の具体的な実施例では前記の活性はサイトカインの生成及び／又は放出の調節を含めて、前記サイトカインはTNF-α、IL1-β、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p40、MIP1-α、MIP- 1β、GRO-α、MCP-1及びIL-1raで構成されている群から選択することができる。
本発明のある態様によれば、本発明は少なくとも一つの非正規的な生物学的活性を有する単離されたGRSポリペプチド、だけでなく前記の非正規的活性を実質的に維持する活性断片及び変異体を提供する。
具体的には、本発明者らはGRSタンパク質異腫瘍細胞からERK信号の脱リン酸化を介して腫瘍細胞死滅の効果を有することが究明している（Park MC 、et al。（2012）Secreted human glycyl-tRNA synthetase implicated in defense against ERK-activated tumorigenesis。Proc Natl Acad Sci USA 109（11）：E640-647）。具体的にGRSは、大食細胞から分泌され、腫瘍細胞に発現されたCadheri n-6（ＣＤＨ６）と結合する。GRSがCDH6に結合するとき、CDH6に結合されていたホスファターゼ2A（PP2A）が放出される。腫瘍細胞の成長には、ERK信号伝達が関与しているが、前記放出されたPP2AはERKを脱リン酸化させてERK信号伝達を抑制することにより、腫瘍細胞死滅を誘導する。
ここで本発明者らは、前記GRSタンパク質（配列番号１）で腫瘍（癌）細胞死滅活性を有するドメインとして511番目乃至685番目のアミノ酸に該当するタンパク質の領域を究明し（本明細書でＧＲＳ－Ｆ４に標記）、特にこのような細胞死滅活性に革新的なモチーフが GRSタンパク質の532番目ないし538番目のアミノ酸に該当する領域であることを最初に究明しており、前記モチーフを含む一定長さの断片ポリペプチドとその変異体が活性面でも従来のタンパク質水準やドメイン水準でより顕著に上昇していることを確認した。これらのGRS抗がん活性の核心モチーフは、本願発明で最初に公開されるものである。
従って、本願発明は、配列番号1で表示されるアミノ酸配列から531乃至538番目のアミノ酸を含む連続した8乃至170個のアミノ酸から成ることを特徴とする単離されたポリペプチド; 又は
前記ポリペプチドと、配列相同性が80％以上の変異体；からなることを特徴とするポリペプチドを提供する。
また、本発明は、配列番号1で表示されるアミノ酸配列から531乃至538番目のアミノ酸を必須的に含めて連続する 8乃至170個のアミノ酸から成ることを特徴とする単離されたポリペプチド; または、
前記ポリペプチドと、配列相同性が80％以上の変異体；でなることを特徴とするポリペプチドを提供する。
好ましい一様態として本願発明は、配列番号一で表示されるアミノ酸配列から532乃至538番目のアミノ酸を含めて連続する 7乃至170個のアミノ酸から成ることを特徴とする単離されたポリペプチド; 又は
前記ポリペプチドと、配列相同性が80％以上の変異体; で行われたことを特徴とするポリペプチドを提供する。
また、本発明は配列番号一で表示されるアミノ酸配列から 532乃至538番目のアミノ酸を必須的に含めて連続する 7乃至170個のアミノ酸から成ることを特徴とする単離されたポリペプチド; 又は
前記ポリペプチドと、配列相同性が80％以上の変異体; から成ることを特徴とするポリペプチドを提供する。
本願発明で“単離されたポリペプチド”とは、GRSタンパク質の切断型を意味するものである。本発明の単離されたGRSポリペプチドは、全長のヒトの GRSタンパク質の連続的断片である。さらに具体的な実施例で前記GRSポリペプチドは、配列番号1で表示されるヒトのGRSタンパク質配列の連続的断片である。
前記断片は、根本的に任意の長さでもあり、また、少なくとも一つの目的とする非正規的な生物学的活性を維持（保有）する断片が提供できる。具体的に、本願発明の単離されたGRSポリペプチドは、配列番号 1で表示されるアミノ酸配列から532乃至538番目のアミノ酸（以下、細胞死滅モチーフ）を含めて連続する 7乃至170個のアミノ酸から成るものであれば、その配列の長さが特に制限されない。さらに好ましくは本願発明の単離されたGRSポリペプチドは、配列番号1で表示されるアミノ酸配列から531乃至538番目のアミノ酸を含めて連続する 8乃至170個のアミノ酸から成るものであれば、その配列の長さが特に制限されない。
本願発明の単離されたポリペプチドは、細胞死滅モチーフとして配列番号 1で表示されるアミノ酸配列から532乃至538番目のアミノ酸の領域を含むことを特徴とする。より好ましくは、本発明の単離されたポリペプチドは、配列番号 1で表示されるアミノ酸配列から531乃至538番目のアミノ酸の領域を含むことを特徴とする。本発明の一実施例では、本願発明で提示する様々なポリペプチドの中で、特徴的に代表性を帯びるGRS-DP-B（配列番号２）、GRS-DP-A 線形（GRS-DP-A linear、配列番号３、ＧＲＳ５３１－５５５aa）、GRS-DP（配列番号４、ＧＲＳ５３１－６００aa）及びGRS-F4-NT-1（配列番号６、ＧＲＳ５２６－６８５aa）などの例示的なポリペプチドに対する抗癌活性及び標的能の評価結果を図示しており、これにより、GRS-DP-Bが重要な活性モチーフを含めており、前記モチーフを含む断片であれば、本明細書の発明で意図する非正規的生物学的活性（特に、細胞死滅活性）を達成できることを確認している。のみならず、前記のGRS-DP-Bポリペプチドは、癌細胞を特異的に標的する効果が優れていることを確認している。従って、前記GRS-DP-B領域を含む断片であれば、本願発明で意図する癌細胞標的率がかなりの水準に達成することができる。
前記実施例に従って、本願発明の単離されたポリペプチドは、配列番号1で表示されるアミノ酸配列から乃至 526乃至685、531乃至685、531乃至555又は531乃至538番目のアミノ酸残基を含むものと理解することができる。つまり、本願発明の単離されたポリペプチドは、配列番号 2乃至配列番号 6からなる群から選択されたアミノ酸配列を含むことを特徴とするものでもある。
好ましくは、本願発明の単離されたポリペプチドは、配列番号 2乃至配列番号 6及び配列番号15乃至配列番号36からなる群から選択されたアミノ酸配列で必須的になされるものでもある。さらに好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、配列番号 2乃至配列番号6及び配列番号15乃至配列番号36からなる群から選択されたアミノ酸配列からなるものもである。
ポリペプチドの長さの面において、好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、上記の細胞死滅モチーフを含めて連続するた7乃至160個のアミノ酸からなるものでもあり、より好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、前記記細胞死滅モチーフを含めて連続する 7乃至100個のアミノ酸からなるものでもあり、さらに好ましく本願発明の単離されたポリペプチドは、前記細胞死滅モチーフを含めて連続する 7乃至50個のアミノ酸からなるものでもある。本願発明の単離されたポリペプチドを構成する（からなる）アミノ酸の数は、例えば、前記の細胞死滅モチーフを含めて7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、 18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、 43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155、160、165、または170個からなるものでもある。
より好ましくは、本願発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフを含めて連続する7乃至20個のアミノ酸からなるものでもある。さらに好ましくは、本願発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフを含めて連続する7乃至10個のアミノ酸からなるものでもある。
さらに好ましい一様態として、本明発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフを含めて連続する8乃至160個のアミノ酸からなるものでもあり、より好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフをを含めて連続する8乃至100個のアミノ酸からなるものでもあり、さらに好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、前記細胞死滅モチーフを含めて連続する8乃至50個のアミノ酸からなるものでもある。
さらに好ましくは、本願発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフを含めて連続する8乃至20個のアミノ酸からなるものでもある。最も好ましくは本願発明の単離されたポリペプチドは、前記の細胞死滅モチーフを含めて連続する8乃至10個のアミノ酸からなるものでもある。
本発明の“単離されたポリペプチド”、すなわち“切断型GRSポリペプチド”とは、当業界に公知された利用可能な技術を利用して製造することができる。一例として、任意の様々なタンパク質分解酵素を利用して製造することができる。例示的なプロテアーゼとしては、例えば、アクロモペプチダーゼ（achromopeptidase）、アミノペプチダーゼ（aminopeptidase）、アンクロッド（ancrod）、アンジオテンシン変換酵素（angiotensin converting enzyme)、ブロメライン（bromelain)、カルパイン（calpain)、カルパインI（calpain I)、カルパナなII（calpain II）、カルボキシペプチダーゼ A（carboxypeptidase A）、カルボキシペプチダーゼB（carboxypeptidase B）、カルボキシペプチダーゼG（carboxypeptidase G）、カルボキシペプチダーゼ P（carboxypeptidase P）、カルボキシペプチダーゼ W（carboxypeptidase W）、カルボキシペプチダーゼ Y（carboxypeptidase Y)、カスパーゼ 1（caspase 1)、カスパーゼ2（caspase 2)、カスパーアゼ 3（caspase 3)、カスパーゼ 4（caspase 4)、カスパーゼ 5（caspase 5)、カスパーゼ 6（caspase 6)、カスパーゼ7（caspase 7)、カスパーゼ 8（caspase 8)、カスパーゼ 9（caspase 9)、カスパーゼ 10caspase 10）、カスパーゼ11（caspase 11）、カスパーゼ12（caspase 12）、カスパーゼ13（caspase 13）、カテプシン B（cathepsin B)、カテプシンC（cathepsin C)、カテプシンD（cathepsin D）、カテプシン E（cathepsin E)、カテプシン G（cathepsin G)、カテプシン H（cathepsin H)、カテプシン L（cathepsin L)、キモパパイン（chymopapain)、キーマアゼ（chymase)、キモトリプシン（chymotrypsin）、クロストリパイン（clostripain)、コラゲナーゼ（collagenase)、補体 C1r（complement C1r）、補体 C1s（complement C1s）、補体D因子（complement Factor D）、補体I因子（complement factor I)、クロミシン（cucumisin)、ジダーディルペプティダ－ゼ（dipeptidyl peptidase IV)、白血球エラスターゼ（elastase、leukocyte)、膵臓エラスターゼ（elastase、pancreatic）、エンドウプロテアゼ Arg-C（endoproteinas e Arg-C)、エンドウプロテアゼ Asp-N（endoproteinase Asp-N）、エンドウプロテアゼ Glu-C（endoproteinase Glu-C）、エンドウプロテアゼ Lys-C（endoproteinase Lys-C）、エンテロコッカスキナーゼ（enterokinase）、Xa因子（factor Xa）、フィシン（ficin)、ヒューリン（furin)、グランザイム A（granzyme A）、グランザイム B（granzyme B)、HIVプロテアーゼ（HIV Protease）、IGase、カリクレーン組織（kallikrein tissue)、一般ロイシンアミノペプチダーゼ（leucine aminopeptidase、general)、細胞基質ロイシンアミノペプチダーゼ（leucine aminopeptidase、cytosol)、ミクロソームロイシンアミノペプチダーゼ（leucine aminopeptidase、microsomal）、マトリックスメタロプロテアーゼ（matrix metalloprotease）、メチオニンアミノペプチダーゼ（methionine aminopeptidase）、ニュートラゼ（neutrase）、パパイン（papain）、ペプシン（pepsin）、プラスミン（plasmin ）、プローリダーゼ（prolidase)、プロナーゼ E（pronase E)、前立腺特異的抗原（prostate specific antigen)、Streptomyces griseus由来の好アルカリ性プロテアーゼ（protease alkalophilic from Streptomyces griseus)、Aspergillus由来のプロテアーゼ（protease from Aspergil lus）、Aspergillus saitoi由来のプロテアーゼ（protease from Aspergillus saitoi）、Aspergillus sojae由来のプロテアーゼ（protease from Aspergillus sojae）、B. licheniformisプロテアーゼ（protease B. licheniformis、alkaline or alcalase）、Bacillus polymyxa由来のプロテアーゼ（protease from Bacillus polymyxa)、Bacillus sp由来のプロテアーゼ（protease from Bacillus sp)、Rhizopus sp。由来のプロテアーゼ（protease from Rhizopus sp)、プロテアーゼ S（protease S）、プロテアゾム類（proteasomes)、Aspergillus oryzae由来のプロテイナーゼ（proteinase from Aspergillus oryzae）、プロテイナーゼ 3（proteinase 3）、プロテイナーゼ A（proteinase A）、プロテイナーゼ K（proteinase K）、プロテイン C（protein C)、フィログルタミン酸アミノペプチダーゼ（pyroglutamate aminopeptidase）、レーニン（rennin）、ストレプトキナーゼ（streptokinase)、サブチリーシン（subtilisin）、ダモリシン（thermolysin)、トロンビン（thrombin)、組織プラスミノーゲン活性因子（tissue plasminogen activator）、トリプシン（trypsin）、トリップターゼ（tryptase）及びウロキナーゼ（urokinase)などを挙げられる。当業者であれば、製作しようとする断片の化学的特異性を考慮して、或る蛋白質分解酵素が適切の可否を容易に決定可能である。
本願で記載されるポリペプチドは、当分野の熟練者に公知された任意の適切な手順、例えば、組換え技法によって製造することができる。組み換え製造方法に加えて、本発明のポリペプチドは、固相技法を利用した直接的なペプチド合成によって製造することができる（Me rrifield、J. Am。Chem。Soc。85：2149-2154（1963））。
固相ペプチド合成方法は、小さな多孔性のビーズにリンカー（linkers)と呼ばれる機能性ユニットを取り付けてペプチド鎖を続けられるように誘導することにより、合成を開始することができる。液相方法とは異なり、ペプチドは、ビーズと共有結合してTFA（trifluoroacetic acid）と同じ特定の反応物にによって切断される前まで濾過過程よって離れていくことを防止する。固体状に付着されたペプチドのN-末端アミンとN-保護アミノ酸ユニットが結合する保護過程、脱保護過程、再び現れたアミングループと新たなアミノ酸が結合するカップリング過程のサイクル（ｃｙｃｌｅ，ｄｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ－ｗａｓｈ－ｃｏｕｐｌｉｎｇ－ｗａｓｈ）が繰り返されながら合成が行われる。前記SPPS方法は、マイクロ波技術を一緒に利用して行うことができて、マイクロ波技術はペプチド合成の過程で熱を加えて与えることにより、各サイクルのカップリングと脱保護に必要とされる時間を短縮させることができる。前記熱エネルギーは、拡張されるペプチド鎖が折れたり（ｆｏｌｄｉｎｇ）集合体を形成すること（ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）を防止して化学的結合を促進させることができる。
また、液相ペプチド合成法により本発明のペプチドを製作することができ、この具体的な方法は、下記の文献を参照する：US特許第5,516,891。また、本発明のペプチドは、前記の固相合成法と液相合成法を混合する方法などの様々な方法で合成可能であり、本明細書に記述された手段にその製造方法が限定されない。
タンパク質合成は、手動技術を利用して、又は自動化によって行うことができる。自動化された合成は、例えばApplied Biosystems 431Aペプチド合成器（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ）を用いて達成することができる。代案的に、様々な断片が別々に化学的に合成され、化学的方法を用いて組み合わせて目的の分子を製造することができる。
本願発明で提供するポリペプチドには、前記GRSから単離されたポリペプチドと、配列相同性が80％以上のGRS変異体を含む。GRS変異体は前記単離されたポリペプチド断片の活性変異体を意味するもので、これらの活性変異体は、少なくとも一つ以上の目的とする非正規的な活性（例えば、特に細胞死滅活性）を、これが由来したポリペプチドから維持することを意味する。前記変異体の一例として、本願発明の変異体は、自然的に又は非-自然的に発生（生成）しても、スプライス変異体もであり、前記スプライス変異体は、例えば本明細書に記載された、少なくとも一つの非正規的な活性を保有する。さらに他の一例として、前記変異体は、自然的にまたは非-自然的に発生（生成）されても、野生型 GRSポリペプチド配列に対するするの一つ以上の点突然変異（point mutation）を含めて、前記変異体ポリペプチドは、例えば本明細書に記載された少なくとも一つの非正規的な活性を保有する。つまり、本願発明で前記変異体（又は、用語‘活性変異体’）は、前記“単離されたポリペプチド”の機能的同等物として理解される。
さらに具体的には、前記変異体（ＧＲＳ変異体）は、前述した任意の“単離された（ＧＲＳ）ポリペプチド”配列についてその長さ方向に沿って、少なくとも、80％以上、81％以上、82％以上、83％以上、 84％以上、85％以上、86％以上、87％以上、88％以上、89％以上、90％以上、91％以上、92％以上、93％以上、94％以上、95％以上、96％以上、97％以上、98％以上又は99％以上の配列相同性を有する機能的同等物であることを特徴とする。
本発明の一実施例では、前述した単離されたポリペプチドから作製した変異体に対して活性を評価したことがあり、代表的にGRS-DP-A 環形（ＧＲＳ－ＤＰ－Ａ ｃｙｃｌｉｃ、配列番号７、GRS-DP-A線形の変異体、環形）変異体などが癌細胞死滅活性が特異的に優れたものを図示したことがあり、これにより、本願発明の単離されたGRSポリペプチド断片から80％以上の配列相同性を満足する場合には、本願発明で意図する非正規的生物学的活性（特に、細胞死滅活性）を達成できることを確認している。また、これらのGRS-DP-A 環形と同じ変異体の癌細胞標的能が顕著であることを確認した。
前記実施例に基づいて本願発明の変異体は、配列番号1で表示されるアミノ酸配列で526乃至685、531乃至685、531乃至600、531乃至555又は531乃至538番目のアミノ酸配列と少なくとも80％以上の相同性を有する配列を含むものでもある。つまり前記変異体は配列番号 2乃至配列番号 6からなる群から選択されたいずれか一つのアミノ酸配列と配列相同性性が80％以上の配列を含むものでもある。
好ましく本願発明の前記変異体は、配列番号 2乃至配列番号 6及び配列番号15乃至配列番号36からなる群から選択されたいずれか一つのアミノ酸配列と配列相同性が80％以上の配列で必須的に構成されるものでもある。さらに好ましくは本願発明の単離されたGRSポリペプチドは、配列番号 2乃至配列番号 6及び配列番号15乃至配列番号36からなる群から選択されたいずれか一つのアミノ酸配列と配列相同性が80％以上の配列からなるものでもある。
最も好ましくは本願発明の前記変異体は、配列番号 7で表示されるアミノ酸配列を含むことを特徴とするポリペプチドでもあり、又は配列番号 7で必須的に構成されるポリペプチドでもあり、さらに好ましくは配列番号 7からなるポリペプチドでもある。
前記変異体は、前記“単離されたポリペプチド”に任意の変更が発生したもので、一つ以上の置換、欠失、付加及び／又は挿入を含むことができる。その変異体は、自然的に発生するものであり、又は本技術分野でよく知られている任意の多数の技術を利用して、例えば本発明の前記ポリペプチド配列の中の一つ以上を修正または変形して、本明細書に記載されたこれらの生物学的活性を評価することによって、合成的に生成することができる。
本発明の一実施様態として前記変異体は、保存的置換を含む。“保存的置換”とは、あるアミノ酸が類似した特性を有する他のアミノ酸に置換されて当業者であれば、そのポリペプチドの二次構造及び灌水性質（hydropathic nature、疎水性または親水性の性質）が実質的に非変化したと予測できる置換である。一般的に下記アミノ酸群が保存性の変化を示す：（1)ala、pro、gly、glu、asp、gln、asn、ser、thr; （2)cys、ser、tyr、thr; （3)val、ile、leu、met、ala、phe; （4)lys、arg、his;及び（5)phe、tyr、trp、his。
変形（modification）は、本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドの構造内に遂行されるものでもあって、望む（好ましい）特徴を有しているポリペプチド変異体、又は派生物（derivatives)を符号化する機能的分子を得ることができる。本発明のGRSポリペプチドと等価の、又は向上された（improved）変異体を製作するために、ポリペプチドのアミノ酸配列を変更したい場合、当業者は当業界に知られているタンパク質コドン情報に基づいて一つ以上のコドンを変化させることができる。
例えば、受容体、抗体の抗原-結合部位又は基質分子上の結合部位と同じ構造を有する相互作用的な結合能力の大幅な損失なしに、特定のアミノ酸はタンパク質又はポリペプチド構造内での他のアミノ酸に置換されることもある。なぜならば、これは一般的に定義されたタンパク質の生物学的機能的活性としてタンパク質の相互作用的な能力及び性質のためであり、特定のアミノ酸配列置換が、タンパク質又はポリペプチド配列の中（内）で為すことができて、また、勿論根本的なDNAコーディング配列の中（内）で行われることがあり、それにもかかわらず、同一又は類似した特性を有するタンパク質を得ることができる。
従って、望む有用性又は活性の相当な損失なしに、前記開示された組成物のポリペプチド配列又は前記ポリペプチドを符号化するDNA配列から、様々な変化がなされることが考慮される。これらの変形には、アミノ酸の灌水（hydropathic、疎水性または親水性の性質）指数も考慮される。タンパク質の相互作用的な生物学的機能を付与する甘受アミノ酸指数（hydropathic amino acid index）の重要性は、本技術分野で一般的に理解される（KyteおよびDoolittle、1982、参照により本明細書に援用される）。例えば、アミノ酸の相対的な灌水（hydropathic)の性質は、得られたタンパク質の二次構造に寄与して、これが結局他の分子、例えば酵素、基質、受容体、DNA、抗体、抗原など前記タンパク質の相互作用を規定することが知られた。各アミノ酸はその疎水性及び電荷特性に基づいて、監修指数（hydropathic index）が指定される（KyteおよびDoolittle、1982）。これらの値は、下記の通りである：イソロイシン（+4.5）; バリン（+4.2）; ロイシン（+3.8）; フェニルアラニン（+2.8）; システイン/シスチン（+2.5）; メチオニン（+1.9）; アラニン（+1.8）; グリシン（-0.4）; トレオニン（-0.7）; セリン（-0.8）; トリプトファン（-0.0 9）; チロシン（-1.3）; プロリン（-1.6）; ヒスチジン（-3.2）; グルタミン酸（-3.5）; グルタミン（-3.5）; アスパラギン酸（-3.5）; アスパラギン（-3.5）; リジン（-3.9）; 及びアルギニン（-4.5）。
特定のアミノ酸は、これと類似した監修指数またはスコアを有する他のアミノ酸によって置換されることがあり、さらに類似した生物学的活性を有するタンパク質を拾得できるようにすることは当業界に公知である。このような変更において、監修指数が± 2以内でのアミノ酸の置換が特に好ましく、監修指数が±0.5以内のアミノ酸の置換が特に好ましい。
同じアミノ酸の置換が親水性（hydrophilicity）に基づいて有効に行われると言うことも又、本技術分野で理解されている。米国特許第4,554,101号に記載された通り、以下の親水性値（hydrophilicity values)がアミノ酸残基に指定されている：アルギニン（+3.0）;リジン（+3.0）;アスパラギン酸（+ 3.0 ± 1）; グルタミン酸（+ 3.0 ± 1）; セリン（+0.3）; アスパラギン（+0.2）; グルタミン（+0.2）; グリシン（0); トレオニン（-0.4）; プロリン（-0.5 ± 1）; アラニン（-0.5）; ヒスチジン（-0.5）; システイン（-1.0）; メチオニン（-1.3）; バリン（-1.5）; ロイシン（-1.8）; イソロイシン（-1.8）; チロシン（-2.3）; フェニルアラニン（-2.5）; トリプトファン（ - 3.4）。アミノ酸が類似した親水性値を有する他のアミノ酸に置換することができて、さらに生物学的に等価のタンパク質を拾得できることが理解される。これらの変更において、その親水性値が± 2以内であるアミノ酸の置換が好ましく、その親水性値が±1以内のアミノ酸の置換が特に好ましく、さらにその親水性値が± 0.5以内のアミノ酸の置換がより多く特に好ましい。
前記の概要を述べた通り、アミノ酸置換はアミノ酸の側鎖（side-chain）の置換基の相対的な類似性に基づくことができて、例えば、これら（側鎖の置換基の相対的な類似性）の疎水性、親水性、電荷、大きさ、などに基づくことができる。前述の様々な特徴を考慮する例示的な置換は、当業者に周知であり、下記を含む：アルギニン及びリジン;グルタミン酸及びアスパラギン酸; セリン及びスレオニン; グルタミン及びアスパラギン;バリン、ロイシン及びイソロイシン。
アミノ酸置換は、また、残基の極性、電荷、溶解性、疎水性、親水性、及び／又は両親媒性特性の類似性に基づいて行われるものでもある。例えば、負で荷電された（negatively charged）アミノ酸としては、アスパラギン酸及びグルタミン酸を含めて; 正で荷電された（positively charged）アミノ酸としてはリジン及びアルギニンを含み、; さらに類似した親水性値を有する非荷電性極性ヘッド基を有するアミノ酸としてはロイシン、イソロイシン及びバリン; グリシン及びアラニン; アスパラギン及びグルタミン; セリン、スレオニン、フェニルアルラニン及びチロシン; を挙げられる。
本発明の一実施様態として、前記変異体は保存的置換を含む。“保存的置換”とは、或るアミノ酸が類似した特性を有する他のアミノ酸に置換されて当業者であれば、そのポリペプチドの二次構造及び監修性質（hydropathic nature、疎水性または親水性の性質）が実質的に非変化したと予測することができる置換である。一般的に下記アミノ酸群が保存性の変化を示す：（1)ala、pro、gl y、glu、asp、gln、asn、ser、thr; （2)cys、ser、tyr、thr; （3)val、ile、leu、met、ala、phe; （4)lys、arg、his; 及び（5)phe、tyr、trp、his。
また、（前記変異体は、非保存的変更を含むことができる。好ましい実施例では、変異体ポリペプチドは、5つのアミノ酸またはそれより少ないアミノ酸の置換、欠失又は付加によって天然配列とは異なることがある。変異体はまた、例えばポリペプチドの二次構造及び監修（hydropathic ）の特性に対して有する影響が最小のアミノ酸の欠失又は付加により変更することができる。
ポリペプチドは、タンパク質のN-末端にシグナル（又は、リーダー）配列を含むことができ、この配列は翻訳と同時に又は翻訳後にそのタンパク質の移送を指示する。前記ポリペプチドは、さらに、ポリペプチドの合成、精製又は同定を容易にするために（例えば、ポリーＨｉｓ）、またはポリペプチドの個体支持体に対する結合（コンジュゲート）を増強するために、リンカー配列又は他の配列と結合することができる。例えば、ポリペプチドは、免疫グロブリンFc領域に結合（コンジュゲート）することができる。
ポリペプチド配列が比較される場合、後述するように両シーケンスが最大の一致（maximum correspondence）に配置されるとき、若し二つの配列でアミノ酸の配列が同じ場合に、前記二つの配列は“同一”であると言う。二つの配列間の比較は、代表的には、比較ウィンドウ（comparison window）上での配列を比較して、配列類似性の局所的領域を同定及び比較することにより行われる。本明細書中で使用される“比較ウインドウ”とは、少なくとも約20個の連続的な位置、通常的に30乃至75、40乃至50個の連続する位置の部分（ｓｅｇｍｅｎｔ）を意味するもので、前記の部分で配列は二つの配列が最適に整列された後で同じ数の連続する位置の参照配列（reference sequence）と比較することができる。
比較のための配列のの最適整列は、例えば、bioinformatics software（ＤＮＡＳＴＡＲ、Ｉｎｃ．、Ｍａｄｉｓｏｎ、Ｗｉｓ．）のLasergene suiteでMegalign programを利用して、基本媒介変数（default parameter)を利用して行うことができる。
或いは、比較のための配列の最適整列は、部分的同一性アルゴリズムによって行われるか、又は同一性整列アルゴリズムによって行われるか、類似性検索方法によって行われるか、これらのアルゴリズムのコンピュータ化された実行（GAP、BESTFIT、BLAST、FASTA 、and TFASTA in the Wisconsin Genetics Software Package、Genetics Computer Group（GCG)、575 Science Dr、Madison、Wis)によって行われるか、又は検査によって行うことができる。
配列同一性及び配列類似性百分率を決定するための適切なアルゴリズムの例は、BLAST及び BLAST2.0アルゴリズムでもある。BLAST及びBLAST2.0は、本発明のポリヌクレオチド及びポリペプチドに対する配列相同性百分率を決定するために使用されることもあり、例えば本明細書に記載されたパラメータと一緒に使用することがでる。BLAST分析を行うためのソフトウェアは、National Center for Biotechnology Infomationを介して公開的に利用可能である。アミノ酸配列について、採点表（ｓｃｏｒｉｎｇ ｍａｔｒｉｘ）が累積点数（ｓｃｏｒｅ）を計算するために利用することができる。
各方向から文字一致（ｗｏｒｄ ｈｉｔ）の伸長は下記の場合に停止する：累積整列スコアがその最大値に到達値からquantity Xによって減少した場合、累積スコアが一つ以上の陰のスコア（negative scoring)残基の整列の累積により０（zero）以下なった場合、又は或る配列の末端に到達した場合。前記 BLASTアルゴリズムパラメータ W、T及び Xは整列の感度及び速度を決定する。
一つの例示的な接近において、“配列相同性百分率”は、少なくとも20個の位置の比較ウィンドウ上で二つの最適整列配列を比較することにより決定されて、ここで比較ウィンドウ中のポリペプチド配列部分は、参照配列（これは、付加又は欠失を含まない）と比較して20パーセント以下、通常的には 5～15パーセント、又は10～2 ％の付加又は欠失（即ち、ギャップ）を含むことができる。前記百分率は両配列から同じアミノ酸残基が存在する位置の数を決定して一致する位置の数を得て、前記一致する位置の数を参照して、配列の位置総数（即ち、ウィンドウサイズ）で分けて、さらにこの結果に100を乗じて配列相同性百分率が計算される。
本願発明で提供されるポリペプチドとして、GRSから前述した単離されたポリペプチド又はこの変異体は、線形（linear form)又は環状（cyclic form)であることもあり、これは本願発明の実施例を参照して理解することができる。
本発明では、前記変異体として環状ペプチドの製作は、当業界に知られている公知のペプチド環化方法によるものであれば、具体的な環化方法及びこれに伴う環化形態が特に制限されない。好ましくは本発明の環状ペプチドの作製は、線形（linear）のペプチドに対して、これらの両末端（Ｎ末端及びＣ末端）にシステインが位置するように切断または置換などを行って準備して、両末端に存在するシステイン残基間にモノスルフィド（monosulfide)結合が起るようにすることによって行われるものでもある。
本願発明で提供されるポリペプチドは、一様態として変更されたポリペプチドの使用を考慮して、これらの変更されたポリペプチドは、本明細書に記載された通り単離されたポリペプチドの望む特性を改善する変更を含む。本発明のポリペプチドの例示的な変更として、これに制限されるのではないが、一つ以上の構成アミノ酸での化学的誘導体化及び／又は酵素的誘導体化を含むことができ、前記誘導体化は、アセチル化、ヒドロキシ化、メチル化、アミド化及び炭水化物又は脂質成分、補因子などの付加を含めて側鎖（side chain）変更、骨格（backbone)変更及び N-末端及びC-末端の変更を含む。例示的な変更として、前記ポリペプチドのペーギル化を含む。
特定の態様では、本発明のポリペプチドを変更するために、化学選択的結紮（chemoselective ligation)技術が利用されることがあり、例えば部位特異的な方式及び制御された方法で重合体を付着によることもできる。これらの技術は代表的に化学的手段又は組換え手段の一つにより、タンパク質骨格内に化学選択的なアンカー（chemoselective anchor)が結合するのと、相補的なリンカーを運搬する重合体に後続的に変更することに依存する。結果的に組立工程及び得られたタンパク質重合体結合体（protein-polymer conjugate)の共有結合構造は制御され、それに応じて有効性及び薬物動態学的特性などのような薬物特性の合理的な最適化が可能になる。例えばPEGの選択的な付着を許容することにより、これらの薬物動態学的特性を改善する。
具体的に本明細書の発明はペギル化（PEGylation）された前記本発明のポリペプチドを提供する。
PEGは、水、様々な有機溶媒中の溶解度、毒性の不在及び免疫原性の不在特性を有する広く公知された重合体である。また、透明で、無色無臭であり、化学的に安定である。これら及び他の理由により、PEGは付着のため好ましくは重合体に選択されたが、制限ではない例示的な目的のみのために採用された。非制限的に下記を含む他の水溶性重合体で類似した産物が拾得できる。ポリビニルアルコール、他のポリ（アルキレンオキサイド）、例えばポリ（プロピレングリコール）など、ポリ（オキシエチル化ポリオール）、例えばポリ（オキシエチル化グリセロール）など、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフーローリードン、ポリ-1,3-ジオキソラン、ポリ-1,3,6-トリオキサン、エチレン／マレイン酸無水物及びポリアミノ酸。当分野の熟練者は、目的投与量、循環時間、タンパク分解に対する耐性及び他の考慮事項に基づいて目的重合体を選択することができる。
特に、様々なPEG誘導体は、PEG-コンジュゲートの製造での用途のため利用可能で適している。例えば、商品名 SUNBRIGＣcT系下で市販されてるNOF Corp.のPEG試薬は、ポリペプチドのN-末端、C-末端又は任意の内部アミノ酸で、さまざまな方法でカップリングするためのメトキシポリエチレングリコール及び活性化されPEG誘導体、例えばメトキシ-PEGアミン、マレイミド、N-ヒドロキシロキシーコハク酸イミドエステル及びカルボン酸を様々なPEG誘導体を提供する。Nektar Therapeuticsの改善された peg化技術は、さらにAARSポリペプチド基盤治療剤の安全性及び有効性を潜在的に改善するための様々なPEG-カップリング技術を提供する。
特許、公開特許出願及び関連公報の検索は、また、本開示の水を読書する当分野の熟練者に有意に利用可能なPEG-カップリング技術及びPEG-誘導体を提供するものである。例えば、その全文が参照として導入されるUS特許番号6,436,386; 5,932,462; 5,900,461; 5,824,784; 及び4,584は、前記技術及び誘導体、及びそれらの製造方法を記載する。
また、本発明は前記ポリペプチド及び異種融合パートナーを含む融合タンパク質を提供する。
融合ポリペプチドとは、一つ以上の異種ポリペプチド配列（融合パートナー）のにつき、直接的に又はアミノ酸リンカーを介して間接的に共有結合されている本発明のポリペプチドを指す。融合タンパク質を形成する前記ポリペプチドは、一般的にはC-末端がN-末端に接続されるが、しかし、これらはさらに、C-末端がC-末端に、N-末端がN-末端に、又はN-末端がC 末端に連結することができる。前記融合タンパク質のポリペプチドは、任意の順序にすることができる。
前記融合パートナーは、本質的（基本、根本的）に任意の望む目的のために設計されて含まれており、ただし、これらは前記ポリペプチドの目的とする活性に有害な影響を与えない。例えば、一実施態様では、融合パートナーは、天然組換えタンパク質より高い収率でタンパク質を発現することを補助する配列（発現増進剤、ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ ｅｎｈａｎｃｅｒ）を含む。他の融合パートナーには、タンパク質の溶解性が増加するように、又は前記タンパク質が目的とする細胞内区画（intracellular compartment)に標的化されることを可能にするように選択できる。さらには、前記融合パートナーは、タンパク質の精製を容易にする親和性タグ（affinigy tag）を含む。
好ましい一例として、前記融合パートナーは、抗体又はその断片でもある。また、前記の断片は、一例としてFc、ディアボディ、Fab、Fab '、F(ab）2、F(ab')2、Fv及びscFvからなる群から選択されるものでもある。
薬動学的特性を改善する融合タンパク質（‘ＰＫ改質剤’）の例には、ヒトのアルブミン、抗体Fcドメイン、ポリGlu又はポリAsp配列、及びトランスフェリンに対する融合物が非限定的に含まれる。付加的にアミノ酸Pro、Ala、及びSerからなる（‘ＰＡＳ化’）立体形状的に不規則なポリペプチド配列又はヒドロキシエチル澱粉（商標名ＨＥＳＹＬＡＴＩＯＮ￠ｃ下に市販される）を有する融合物は、AARSポリペプチドの水力学的体積を増加させるための単純な方法を提供する。これらの付加的延長でバルキーな無作為な構造が採用され、これは生成融合タンパク質のサイズを大きく増加させる。これらの手段により、普通腎臓ろ過を通じたより小さなAARSポリペプチドの迅速な除去が複数の単位水準ほど遅延される。IgG融合タンパク質の付加的な使用はさらに、一部融合タンパク質が、血液脳障壁を透過することができようにすることが明らかになった。
細胞膜を介した透過を改善する融合タンパク質の例は、膜電位配列の融合物を含む。このような文脈では、“膜電位配列”という用語は、細胞膜に亘って膜電位が可能な天然生成及び合成アミノ酸配列を示す。代表的な膜電位配列はTatタンパク質、及びホメオティック転写タンパク質アンテナぺディア（Antennapedia）で誘導される天然生成膜電位配列だけでなく、ポリアルギニン及びリジン残基に全体又は一部に基づく合成膜電位配列を含む。代表的な膜電位配列は、例えば下記特許に開示されたことを含む：US5,652,122; US 5,670,617; US5,674,980; US5,747,641; US5,804,604; US6,316,003; US7,585,834; US7,312,244; US7,279,502; US7,229,961; US7,169,814; US7,453,01 1; US7,235,695; US6,982,351; US6,605,115; US7,306,784; US7,306,783; US6,589,503; US6,348,185; US6,881,825; US7,431,915; WO0074701A2; WO2007111993A2; WO2007106554A2; WO02069930A1; WO03049772A2; WO03106491A2; 及びWO2008063113A1。
融合タンパク質は、一般的に標準的な技術を利用して製造することができる。例えば望む融合物のポリペプチド成分を符号化するDNA配列のは、個別的に組み立てられ、適切な発現ベクターに連結することができる。第1にポリペプチド成分を符号化するDNA配列の3'末端は、ペプチドリンカーを利用するか又は利用せずに、第 2ポリペプチド成分を符号化するDNA配列の5'末端に連結されて、配列の解読枠（reading frame)が同位相（in phase）である。これにより、両方すべての成分ポリペプチドの生物学的活性を維持する単一の融合タンパク質への翻訳が可能になる。結合されたDNA配列は、適切な転写または翻訳調節要素（element)に作動可能に連結される。DNAの発現を担当する調整要素は、第1ポリペプチドを符号化するDNA配列の 5'側に位置する。同様に、翻訳を終結するために必要な停止コドン（stop codon）及び転写終結信号は、第2ポリペプチドを符号化するDNA配列の3 '側に存在する。
ペプチドリンカー配列は、必要な場合に、各ポリペプチドがその二次構造及び 3次構造に関わることを保証するのに十分な距離で、第 1及び第 2のポリペプチド成分を分離するために利用することができる。このようなペプチドリンカー配列は、当業界に公知された標準技法を使用して融合タンパク質内に含まれる。特定ペプチドリンカー配列は、次のような要因に基づいて選択することができる：（1)伸縮性のある腎臓形態（flexible extended conformation）をとる能力;(2)第1及び第2のポリペプチド上の機能的なエピトープと相互作用することができる2次構造がとれなかったこと；及び（3)ポリペプチドの機能的エピトープと反応することができる疎水性の又は荷電された残基欠失、望ましいペプチドリンカー配列はGly、Asn及びSer残基を含む。Thr及びAlaのように中性に近いアミノ酸もまた、リンカー配列に利用することができる。リンカーとして有用に利用することがでるアミノ酸配列は、下記の文献に開示されたことを含む：Maratea et al.,Gene 40:39 46(1985）; Murphy et al.,Proc.Natl.Acad.Sci.USA 83：8258 8262（1986）; US Pat.No. 4,935,233 and US Pat.No. 4,751,180。リンカー配列は、一般的に1乃至50個のアミノ酸の長さでもある。機能的ドメインを分離して立体的干渉を防止するために利用される非-必須N-末端アミノ酸領域を第1及び第2のポリペプチドグが有する場合、リンカー配列は不要である。
一般的に、ポリペプチド及び融合ポリペプチド（のみならず、これらを符号化するポリヌクレオチド）が単離される。“単離された（isolated）”ポリペプチド又はポリヌクレオチドとは、その元来の環境から離れたものである。例えば、天然に存在するタンパク質が、自然界に共存する物質の一部又は全部から分離されたら、自然的に存在（発生）するタンパク質が単離されたものである。好ましくは、このようなポリペプチドは少なくとも約90％純粋であり、より好ましくは少なくとも約95％純粋で、さらに最も好ましくは少なくとも約99％純粋である。ポリヌクレオチドは、例えば、これら天然環境の一部ではなく、ベクトル内にクローニングされる場合に、単離されものとみなされる。
また、本発明は前述したポリペプチドを一つ以上含む二量体（dimeric)又は多量体（multimeric）複合体を提供する。
具体的な一例として、本発明のポリペプチドは、二量体の一部でもある。二量体として、例えば、2つの同一なGRSポリペプチド間の同種二量体（homodimer）、2つの異なるGRSポリペプチド間の異種二量体（heterodimer、例えば、全長GRSポリペプチド及び切断されたGRSポリペプチド、又は2つの他の切断されたGRSポリペプチド）及び／又はGRSポリペプチドと異種ポリペプチド間の異種二量体を含むことができる。単量体(monomer)及び／又は二量体（dimer)は、可溶性でもあり、同質（homogenity）に単離又は精製することができる。特定異種二量体、例えばGRSポリペプチドと異種ポリペプチド間の異種二量体は、2つの機能性（bi-functional）を保有することができる。
また、本発明のポリペプチドは、多重ユニット複合体の一部でもある。本発明の多重ユニット複合体は、例えば少なくとも 3、 4、又は 5以上の単量体を含むことができる。すなわち、前記多重ユニット複合体は、三量体、四量体、五量体及びそれ以上の複合体でもある。前記単量体及び／又は多重ユニット複合体は、可溶性でもあり、同質に単離又は精製することができる。多重ユニット複合体の単量体単位は、互いに異なることもあり、相同することもできる、実質的に相同なものでもあり（substantially homologous）、同一でもある。
前記二量体及び多量体で共有結合される単量体は、直接的に連結することができ、又は間接的に連結することもできる。本明細書のポリペプチドの単量体を直接連結するために、二量体化又は多量体化を増強するために、本明細書のポリペプチドを変更することが有利の場合もある。例えばGRSポリペプチドの一つ以上のアミノ酸残基は、一つ以上のシステイン付加又は置換によって変更することができる。例えば、システイン置換、又は連結を容易にするための他の変更らのようにアミノ酸置換を生成するための方法は、当業者によく知られている。
また、本発明は前記ポリペプチドを符号化する単離されたポリヌクレオチド、及びこれらのポリヌクレオチドを含む組成物を提供する。
本明細書で使用される用語“DNA”、“ポリヌクレオチド”及び“核酸”は、特定の種の総ゲノムDNAから単離されているDNA分子を指す。従って、ポリペプチドを符号化するDNA断片（部分、segment）とは、そのDNA断片が得られる種の総ゲノムDNAから実質的に単離されるか、又は精製されている一つ以上のコーディング配列でなされるDNA断片を指す。用語“DNA断片”及び“ポリヌクレオチド”は、DNA断片及び前記断片のさらに小さな断片を含めて、又は、組換えベクター（例えば、プラスミド、コスミド、ファージミド、殺菌ウイルス、ウイルス等を含む）を含む。
当業者によって理解されるように、本発明のポリヌクレオチド配列は、タンパク質、ポリペプチド、ペプチドなどを発現するか又は発現することができるように改造されたものであって、ゲノム配列、ゲノム外配列、プラスミドに符号化された配列及びより小さい操作された遺伝子断片を含む。このような断片は、自然的に単離することができ、又はヒトの手によって合成的に変形することができる。
当業者によって認識される通り、ポリヌクレオチドは、単一鎖（コード配列又はアンチセンス配列）でもあり、または二重鎖でもあって、さらにDNA分子（ゲノム、ｃＤＮＡ又は合成）又はRNA分子でもある。追加のコーディング又は非コーディング配列が、本発明のポリヌクレオチド内に存在することができる。また、ポリヌクレオチドは、他の分子及び／又は支持材料に連結することができる。
ポリヌクレオチドは、天然配列を含むことができて、又は変異体、又は前記配列の生物学的な機能的同価物を含むことができる。ポリペプチド変異体は、下記追加記載されような、一つ以上の置換、付加、欠失、及び／又は挿入を含むことができ、好ましくはこれらの変形は符号化されたポリペプチドの望む活性が非変形ポリペプチドと比較して、実質的に減少されていない線で遂行されるものである。符号化されたポリペプチドの活性に対する効果は、一般的に本明細書に記載された通りに評価することができる。
追加的な実施例で、本発明はグリシル-tRNA合成酵素に対して、同一又は相補的な配列の様々な長さの隣接ストレッチ（contiguous stretches）を含む単離されたポリヌクレオチドを提供し、前記単離されたポリヌクレオチドは、本明細書に記載されたポリペプチド断片を符号化する。
本発明で提供されるポリヌクレオチドは、前述した本願発明の単離されたポリペプチド又は前記この変異体ポリペプチドを符号化する限り、その具体的な配列が特に制限されず、任意の組み合わせの塩基配列（核酸配列）の構成が許容される。一例として、配列番号2のペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ、ＧＲＳ５３１－５３８）は、配列番号8で表示される塩基配列を含むポリヌクレオチドでによって発現されることがあるが、これに制限はされない。また他の一例として、配列番号3のペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ－Ａ線形、ＧＲＳ５３１－５５５）は、配列番号9で表示される塩基配列を含むポリヌクレオチドによって発現されることがあるが、これに限定されない。さらに他の一例として、配列番号4のペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ、ＧＲＳ５３１－６００）は、配列番号10で表示される塩基配列を含むポリヌクレオチドによって発現されることがあるが、これに制限されない。また、他の一例として、配列番号7のペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）は配列番号11で表示される塩基配列を含むポリヌクレオチドによって発現されることがあるがこれに制限されない。
他の実施例で、本発明は本明細書で提供されるポリヌクレオチド配列、又はその断片、またはその相補配列に適当に厳しい条件下で混成化することができるポリヌクレオチドに関するものである。混成化技術は、分子生物学分野で周知である。例示的に、他のポリヌクレオチドと本発明のポリヌクレオチドの混成化をテストするために適した“適当に厳しい条件（moderately stringent condition）”は、5 × SSC、0.5％SDS、1.0mM EDTA（pH8.0)の溶液中で事前洗浄; 50℃から65℃、5 × SSCで一夜混成化; 引続き0.1％SDSを含有する2 ×、0.5 ×及び0.2 × SSCそれぞれで65℃で20分間の2回洗浄;を含む。
本発明のポリヌクレオチドは、その符号化配列自体の長さに関係なく、例えばプロモーター、ポリアデニル化シグナル、追加的な制限酵素部位、マルチクローニング部位、他のコーディング断片（部分、segment）などのような他のDNA配列と結合することができ、その結果、自分の全体の長さはかなり異なることがある。従って、殆どすべての長さのポリヌクレオチド断片が適用できることが考慮されて、好ましくは意図する組換えDNAプロトコルでの製造及び使用の容易さによってその全長が制限されることもある。
さらに、遺伝的コードの縮重（degeneracy）の結果として、本明細書に記載されているポリペプチドを符号化する多くのヌクレオチド配列が存在することは、本技術分野の通常の技術者に明らかに理解されることである。これらのポリヌクレオチドのうちの幾つかは、任意の天然遺伝子のヌクレオチド配列に対して最少の相同性を有している。それにも拘らず、コドン用法の差異により他のポリヌクレオチド（例えば、ヒト及び/又は霊長類のコドン選択に対して最適化されるポリヌクレオチド）は、本発明によって具体的に考慮される。
また、本明細書で提供されるポリヌクレオチド配列を含む遺伝子の対立遺伝子（alleles)は本発明の範囲内である。対立遺伝子は一つ以上の変異、例えばヌクレオチドの欠失、付加及び／又は置換の欠失として変形される内因性遺伝子である。得られたmRNA及びタンパク質は変化した構造又は機能を有することができる（必ずに必要までは成りかねるが）。対立遺伝子は、標準的な技術（例えば、混成化、増幅及び/又はデータベース配列比較）を利用して同定（identification）することができる。
ポリヌクレオチド及びこの融合物は、当業界に公知されており、利用可能なものとしてよく確立された技術の中で、任意なものを利用して製造、操作及び／又は発現することができる。例えば、本発明のポリペプチド又はその融合タンパク質、又はこれらの機能的同等物を符号化するポリヌクレオチド配列は、適切な宿主細胞内で前記ポリペプチドの発現を指向する組換えDNA分子内に利用することができる。遺伝符号（genetic code）の固有の縮重（degeneracy）により、実質的に（substantially)同一又は機能的に同等なアミノ酸配列を符号化する他のDNA配列が生成されることがあり、これらの配列はクローニング及び与えられたペプチドを発現に利用することができる。
当業者によって理解されるように、いくつかの場合において、天然に存在しないコドンを保有するヌクレオチド配列（ポリペプチドを符号化するヌクレオチド配列）を生産するのが有利な場合がある。例えば、特定の原核生物宿主又は真核生物宿主から好まれるコドンがタンパク質発現の比率増加又は望む特性（例えば、天然に存在する配列から生成される転写物質の半減期より長い半減期）を有する組換えRNA転写物生産するように選択される。
また、本発明のポリヌクレオチド配列は様々な理由（遺伝子産物のクローニング、プロセシング、発現及び/又は活性を変形する変更を含むが、これに限定しない）でポリペプチドの符号化配列を変更するように当該分野で一般的に公知方法を使用して操作することができる。
また、本発明は前記ポリヌべクレオチドを含む発現ベクター及び前記発現ベクターを含む宿主細胞を提供する。
望むポリペプチドを発現させるために、ポリペプチド又は機能的等価物を符号化するヌクレオチド配列を、適切な発現ベクター（つまり、挿入されたコーディング配列の転写及び翻訳のために必要な要素（エレメント）を含むベクター）内に挿入することができる。当業者によく知られている方法で目的とするポリペプチドを符号化する配列、及び適切な転写制御要素及び翻訳制御要素を含む発現ベクターを構築することができる。これらの方法は、in vitro組換えDNA技術、合成技術、及びin vivo遺伝子組換えを含む。
様々な発現ベクター／宿主システムが知られており、ポリヌクレオチド配列を含有させ、さらに発現させるために利用することができる。前記発現ベクター／宿主システムは、これらに制限されるものではないが、例えば組換えバクテリオファージ、プラスミド、又はコスミドDNA発現ベクターに形質転換された細菌; 酵母発現ベクターに形質転換された酵母; ウイルス発現ベクター（例えば、バキュロウイルス）に感染された昆虫細胞系；ウイルス発現ベクター（例えば、カリフラワーモザイクウイルス（ＣａＭＶ）；タバコモザイクウイルス（ＴＭＶ）又は細菌発現ベクター（例えば、Ｔｉ又はｐＢＲ３２２プラスミド）で形質転換された植物細胞系; 又は動物細胞系などの微生物を含む。
発現ベクター内に存在する“制御要素”又は“調節配列”は、、転写及び翻訳を実行するように宿主細胞タンパク質と相互作用する非翻訳領域（エンハンサー、プロモーター、５`及び３`非翻訳領域）である。これらの要素は、その強度及び特異性を異にすることができる。利用されるベクトル系及び宿主によって、いくらでも適切な転写要素及び翻訳要素（恒時的プロモーター（constitutive promoter）及び誘導性プロモーター（inducible promoter）を含む）を利用することができる。
例えば、細菌系にクローニングする場合、PBLUESCRIPTファージミッド（Stratagene, La Jolia, Calif.）又はPSPORT1プラスミド（Gibco BRL, Gaithersburg, MD）のハイブリッドlacZプロモーターなどのような誘導性プロモーターを利用することができる。哺乳動物細胞系において、哺乳動物遺伝子または哺乳動物ウイルスから由来するプロモーターが、一般的に好ましい。ポリペプチドの符号化は、配列の多重複製本（multiple copies)を含む細胞株を生成することが必要な場合、SV40又はEBV基盤のベクターが適切な選択マーカーと共に有用に利用することができる。
細菌系において、多数の発現ベクターがペプチド発現のために意図された用途により選択される。例えば、大量に必要な場合、容易に精製される融合タンパク質の高い水準への発現を指向するベクターが利用することができる。そのようなベクターとして、これに限定されるものではないが、下記のものを含む：多機能性E.coliクローニングベクター及び発現ベクター、例えばBLUESCRIPT（Stratagene）目的するポリペプチドを符号化する配列がβ―ガラクトシダーゼのアミノ末端Ｍｅｔ及びこれに後続する７個の残基に対する配列とイン・フレーム（in frame）でベクター内に連結されて、その結果、ハイブリッド蛋白質が生産できる）；pINベクター（Van Heeke及びSchuster、J.Biol. Chem. 264:5503 5509 (1989)） 等。pGEXベクター（Promega, Madison, Wis.）もまた、グルタチオンSトランスフェラーゼ（ＧＳＴ）との融合タンパク質として外来ポリペプチドを発現させるために利用することができる。一般的に、そのような融合タンパク質は可用性であり、さらにグルタチオン-アガロースビーズに吸着させて、引続きフリーグルタチオン（free glutathione）の存在下で溶出させることにより、溶解された細胞から容易に精製することができる。これらのシステムで製作されたタンパク質は、複製されたポリペプチドがGST moietyから放出れるように、ヘパリン、トロンビン又はFactor Xaプロテアーゼ切断部位を含めて設計することができる。
酵母（saccharomyces cerevisiae）において、恒時的（constitutive）プロモーター又は誘導性プロモーター（例えば、アルファー因子、アルコールオキシダーゼ及びＰＧＨ）を含む多数のベクターが利用できる。
植物発現ベクターを利用する場合、ポリペプチドを符号化する配列の発現は、任意の多数のプロモーターにより駆動することができる。例えば、ウイルスプロモーター（例えば、ＣａＭＶの３５Ｓプロモーター及び１９Ｓプロモーター）は、単独で利用することができ、又はTMVから由来するω（オメガ）リーダー配列と組み合わせて利用することができる（Takamatsu, EMBO J.6:307～311 (1987))。あるいは、植物プロモーター（例えば、ＲＵＢＩＳＣＯの小さいサブユニット又は熱ショックプロモーター（heat shock promoter））を利用することができる。これらの構築物のは、直接的にDNA形質転換または病原体媒介性トランスフェクションにより植物細胞内に導入することができる。これらの技術は当業界に公知されている。
昆虫系もまた、目的とするポリペプチドを発現させるために利用することができる。例えば、一つのシステムで、AcNPV（Autographa californica nuclear polyhedrosis virus)がスポドプテラフルギペルダ（Spodoptera frugiperda）細胞またはトリコプルシア幼虫（Trichoplusia larvae）において、外来遺伝子を発現させるためのベクターとして使用される。ポリペプチドを符号化する配列は、ウイルスの非必須ウ領域内にクローニングができ、例えば、ポリへドリン遺伝子等、ポリへドリンのプロモーターの制御下に位置することができる。ポリペプチドを符号化する配列の成功的な挿入は、ポリへドリン遺伝子が不活性化するように作成し、コート（coat）タンパク質が欠損している組換えウイルスを生産する。その次に、前記組換えウイルスは、例えばS.frugiperda細胞またはトリコプルシア幼虫を感染させるために使用することができ、ここで目的とするポリペプチドが発現することができる。
哺乳動物宿主細胞において、多数のウイルス基盤発現システムが一般的に利用可能である。例えば、アデノウイルスが発現ベクターとして利用される場合、目的とするポリペプチドを符号化する配列は、後期プロモーター（late promoter)及び三者リーダー配列で構成されるアデノウイルス転写／翻訳複合体内に連結することができる。ウイルスゲノムの非必須E1またはE3領域への挿入を利用して、感染した宿主細胞からポリペプチドを発現することができる生存ウイルスを得ることができる（Logan及びShenk, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.81:3655～3659（1984））。また、哺乳動物宿主細胞の発現増大のために転写エンハンサー（例えば、ラウス肉腫ウイルス (ラウス肉腫ウイルス、RSV)）が利用できる。
また、目的とするポリペプチドを符号化する配列のより効率的な翻訳のために、特定の開始シグナルが利用できる。これらの信号には、ATG開始コドン及び隣接配列を挙げられる。ポリペプチドを符号化する配列、その開始コドン及び上流配列（upstream sequence)が適切な発現ベクター内に挿入される場合、追加の転写制御シグナル又は翻訳制御シグナルが必要でない場合もある。しかし、ひたすらコーディング配列のみ、又はその一部のみが挿入される場合、ATG開始コドンを含む外因性翻訳制御シグナルが提供されなければならない。また、開始コドンは、全挿入物の翻訳を保証するために、正しいリーディングフレーム内にいなければならない。外因性翻訳要素及び開始コドンは、様々な起源（天然及び合成の両方全部）から由来することができる。発現の効率は使用される特定の細胞系に適切なエンハンサーを入れることにより増強される。
また、宿主細胞株は、挿入された配列の発現を調節したり、又は望む方法で発現されたタンパク質を処理するその能力によって選択することができる。ポリペプチドのそのような変更としては、これに制限されるものではないが、アセチル化、カルボキシル化、グリコシル化、リン酸化、脂質化及びアシル化を含む。タンパク質の“prepro”形態を切断する翻訳後のプロセッシング（post-translational processing)は、正確な挿入、おりたたみ、及び／又は機能を促進させるために利用することができる。他の宿主細胞（例えば、CHO、HeLa、MDCK、HEK293、及びW138、これらはそのような翻訳後活性に対する特定の細胞機構（machinery)及びメカニズム（mechanisms)を有する）は、外来タンパク質の正確な変更（modification）及び加工(processing)を保証するために選択することができる。
長期的に、組換えタンパク質の高収率の生産のためには、安定的な発現が一般的に好ましい。例えば、目的とするポリヌクレオチドを安定的に発現する細胞株は、発現ベクターを利用して形質転換されることもあり、前記の発現ベクターはウイルスの複製起点及び／又は内因性発現要素及び同じベクター又は別のベクター上で選択マーカー遺伝子を含むことができる。
前記ベクターの導入後、細胞は増殖培地で 1～2日間増殖されて、その後に選択培地に変換される。選択マーカーの目的は、選択に対する耐性を付与するもので、さらにその存在は導入された配列が成功的に発現されている細胞の成長及び回収を許容する。安定的に形質転換された細胞の耐性クローンは、その細胞型に適切な組織培養技術を利用して増殖されることができる。
多数の選択システムを利用して、形質転換された細胞株を回収することができる。これらの選択のシステムとしては、これに制限されないが、それぞれ、tk-細胞又はaprt-細胞に使用できる単純ヘルペスウイルスチミジンキナーゼ（Wigler et al., Cell 11:223～232 (1977)） 、及びアデニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(Lowy et al., Cell 22:817～823(1990))遺伝子を例示することができる。
また、代謝拮抗物質（antimetabolite）耐性、抗生物質耐性、または除草剤耐性が選択のための基礎として使用することができる。例えば、メトトレキサートに対する耐性を付与するdhfr(Wigler et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.77:3567~70 (1980)); アミノグリコシド、ネオマイシン及びG-418に対する耐性を付与するnpt (Colbert-Garapin et al., J.Mol.Biol.150:1~14 (1981)); 及び、それぞれクロロスルホン及びフォースピノツリーシンアセチル転移酵素（phosphinotricin acetyltransferase)に対する耐性を付与するals又はpat。追加的な選択遺伝子が公知されており、例えば細胞がトリプトファンの代わりにこれらを利用することを可能にするtrpB、又は細胞がヒスチジンの代りにヒスチノール(histinol)を利用することを可能にするhisD等がある(Hartman及びMulligan, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.85:8047~51 (1988))。アントシシアニン、β-クルクロニタ剤とその基質のGUS及びルシフェラーゼとその基質のルシフェリンのような基質のマーカーは人気をあびており、形質転換体を同定するためだけでなく、特定ベクターシステムに起因する一時的な蛋白質発現の量を定量するためにも広く利用されている (Rhodes et al., Methods Mol. Biol. 55:121~131 (1995))。
ポリヌクレオチドがコードする産物に特異的な多クローン抗体又は単クローン抗体のいずれかを利用して、前記ポリヌクレオチドがコードする産物の発現を検出及び測定するための様々なプロトコルが当業界に知られている。例えば、ELISA、RIA及びFACSなどを挙げられる。前記アッセイ方法及び追加の他のアッセイ方法は、当業界に公知された方法を参照することができる。様々な標識技術及びコンジュゲーション技術が当業者に公知されており、これは様々な核酸アッセイ及びアミノ酸アッセイに利用することができる。ポリヌクレオチドに関連する配列を検出するために標識された混成化のプローブ又は標識されたPCRプローブを製作するための手段としては、オリゴ標識 (oligolabeling)、ニックトランスレーション（nick translation）、末端標識又は標識されたヌクレオチドを使用するPCR増幅を挙げられる。又は、mRNAプローブの生産をために、前記配列又はその任意の部ベクター内にクローニングされることができる。そのようなベクターは、当業界に公知されて市販されており、適切なRNA重合酵素(例えば、Ｔ７、Ｔ３、又はＳＰ６)及び標識されたヌクレオチドを添加することにより、in vitoでRNAプローブを合成するために使用することができる。これらの手順は、市販されている様々なキットを利用して実行することができる。適切なレポーター分子又は標識としては、放射性核種（radionuclides)、酵素、蛍光剤、化学発光、又は発色剤、基質、補因子、抑制剤、磁気粒子などを挙げられる。
目的とするポリヌクレオチド配列に形質転換された宿主細胞は、タンパク質の発現及び細胞培養物からの回収に適した条件下で培養することができる。組換え細胞によって生産されたタンパク質は、その配列及び／又はベクターにより分泌されるか、又は細胞内に含有されていることができる。
当業者によって理解されるように、本発明のポリヌクレオチドを含む発現ベクターは、原核細胞膜または真核細胞膜を介してポリペプチドの分泌を指向するシグナル配列を含むように設計することができる。目的とするポリペプチドを符号化する配列を、水溶性タンパク質の精製を促進するポリペプチドドメインを符号化する配列と連結するために、他の組換え構築物が利用することができる。
組換え生産方法に加えて、本発明のポリペプチド及びその断片は、固相技術（solid phase technique)を利用した直接的ペプチド合成によって生産することができる。タンパク質合成は、マニュアル技術（manual technique）を利用して実行することができ、または自動化によって行うことができる。自動化合成は、例えば、Applied Biosystems 431 A Peptide Syntthesizer（Perkin Elmer）を用いて達成することができる。または、様々な断片が個別的に化学的に合成され、その後全長の分子を生成するために化学的方法を用いて組み合わせることができる。
本発明の他の様態によると、本発明のポリペプチドを符号化するポリヌクレオチドは、例えば、遺伝子治療技術を利用して、生体内の被検体に伝達することができる。遺伝子治療とは、一般的にこれらの治療が要求される障害又は症状を有する、哺乳動物、特にヒトの特定細胞、標的細胞に対する異種の核酸移入を指す。核酸が選択された標的細胞に導入され、異種のDNAが発現され、それに応じてコードされた治療産物が生産される。
本明細書に開示された通り、遺伝子治療に利用可能な様々なウイルスベクターとして、アデノウイルス、ヘルペスウイルス、ベクシニア（vaccinia）、AAV（adeno-associated virus）、又は好ましくはレトロウイルスのようなRNAウイルスを挙げられる。好ましく、レトロウイルスベクターは、喫歯類（murine）又は鳥類のレトロウイルス誘導体であるか、又はレンチウイルスベクターでもある。好ましいレトロウイルスベクターは、レンチウイルスベクターでもある。単一外因性遺伝子が挿入できるレトロウイルスベクターの例として、これに制限されるものではないが、下記のことを含む：モロニーマウス白血病ウイルス（ＭｏＭｕＬＶ）、ハーベイネズミ肉腫ウイルス（ＨａＭｕＳＶ）、マウス乳腺腫瘍ウイルス（ＭｕＭＴＶ）、SIV、BIV、HIV and ラウス肉腫ウイルス（ＲＳＶ）。多数の追加的なレトロウイルスベクターは、多数の遺伝子を含有することができる。これら全てのベクターは、形質導入された細胞が同定されて生産することができるように、選択マーカー遺伝子を含むことができる。例えば、目的とするジンクフィンガー（zinc finger）由来のDNA結合ポリペプチド配列を、特定の標的細胞上の受容体のためのリガンドを符号化する他の遺伝子と一緒にウイルス性ベクターに挿入することにより、前記ベクターが標的特異的になることができる。
レトロウイルスベクターは、例えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドを挿入することにより、標的特異的にることができる。例示的に標的化はレトロウイルスベクターを標的する抗体を利用することにより達成することができる。当業者はジンクフィンガー(zink finger) ヌクレオチド結合タンパク質ポリヌクレオチドを含むレトロウイルスベクターを標的特異的に転送することができようにするためのに、レトロウイルスゲノム中に挿入できる特異的ポリヌクレオチド配列に対して精通してており、過度の実験をしなくても、容易に確認することができる。
組換えレトロウイルスは、欠損されているので、感染性ベクター粒子を生成するための補助（assistance）が必要である。これらの補助は、例えばLTR内の調節配列の制御下でレトロウイルスのすべての構造遺伝子をコードするプラスミドを含むヘルパー細胞株を利用することにより提供できる。これらのプラスミドは、カプセル化のためのRNA転写物を認識するパッケージングメカニズム（packaging mechanism)を可能にするヌクレオチド配列を喪失している。パッケージングシグナルが欠損しているヘルパー細胞株としては、これに限定されないが、例えばPSI.2、PA317及びPA12などを含む。これらの細胞株は、ゲノムがパッケージングされていないので、空のビリオン（empty virion）を生産する。若しパッケージングシグナルが十分で構造遺伝子が目的とする他の遺伝子に置き換えられた細胞中にレトロウイルスベクターが導入されれば、前記ベクターは、パッケージされてベクタービリオン（vector virion）を生成することができる。その次に、前記の方法によって生産されたベクタービリオンは、組織細胞株（例えば、NIH3T3細胞）の感染に使用することができ、これにより多量のキメラレトロウイルスビリオン（chimeric retroviral virion）が生産される。
また、遺伝子治療のための“非ウイルス性”伝達技術、例えばDNA-リガンド複合体、アデノウイルス-リガンド-DNA複合体、DNAの直接注射、CaPO4沈殿、遺伝子銃技術、電気穿孔法、リポソーム法及びリポフェクション（lipofection)などが利用される。任意のこれらの方法が当業者に広く利用可能であり、本発明に使用するのに適切である。他の適切な方法も亦、当業者に利用可能であり、本発明が任意の利用可能な形質注入方法を利用して達成できることが理解される。リポフェクション（lipofection)はリポソーム粒子内に単離されたDNA分子をカプセル化すること及び前記リポソーム粒子を標的細胞の細胞膜と接触させることにより達成することができる。リポソームは、自己組立（self assembling）てるコロイド性分子であり、ホスファチジルセリン又はホスファチジルコリンのような両親媒性分子で構成された脂質二重層が周囲媒質の一部をカプセル化してその結果、脂質二重層が親水性内部を囲む。単層（unilamellar)又は多層（multilamellar)リポソームを構築することができ、、その結果、内部に望む化学物質、薬物、又は本発明のように単離されたDNA分子が含まれる。
また、本願発明は、生理学的に許容可能な担体及び下記（i)乃至（vi)からなる群から選択された一つ以上のものを含む組成物(以下、ＧＲＳ組成物として通称で呼ぶ)を提供する：
（i) 前記本発明のポリペプチド；
（ii）前記（i)のポリペプチド及び異種融合パートナーを含む融合タンパク質、
（iii)前記（i)のポリペプチドを一つ以上含む二量又は多量複合体、
（iv）前記（i)乃至（iii)を符号化するポリヌクレオチド、
（v) 前記（lv)を含む発現ベクター、及び
（vi) 前記（v)を含む宿主細胞。
本発明の組成物（例えば、ポリペブチド、ポリヌクレオチド等）は、細胞、組織又は動物に投与されるために、単独で、又は一つ以上の他の治療方法と組合わせて、薬学的に許容可能な又は生理学的に許容可能な溶液内で一般的に配合（製剤化）することができる。望む場合（必要によって）、本発明の組成物は他の薬剤（例えば、他の蛋白質、ポリペブチド又は多様な薬学的に活性な薬剤等）と組合わせて投与すれることができる。追加的な薬剤が本明細書の発明のGRSポリペプチドの特性に否定的な影響を及ぼさない限り、事実上本願発明の組成物に含まれる他の成分には制限がない。
本発明の薬学的組成物において、薬学的に許容可能な賦形剤及び担体の配合は、当業者に周知されている。また、本明細書に記載された特定組成物の利用において、適切な投与量及び治療法は、当業者によく知られている方法を使用することができ、例えば、経口、非経口、静脈内、鼻腔内、脳内、及び筋肉内などの投与とそのための製剤（配合物）を含むことができる。
特定の適用例では、本明細書で開示される薬学的組成物は被検体に経口投与によって伝達することができる。そのようなことで、前記組成物は、不活性の希釈剤と共に、又は吸収可能な食用担体と共に製剤化（配合）することができ、又は前記組成物は、硬質シェル（hard-shell）又は軟質シェルゼラチンカプセルに封入することができ、又は前記組成物は、錠剤に圧縮することができて、又は前記組成物は食品内に直接的に含まれることができる。
特定状況において、本明細書で開示される薬学的組成物は、非経口的に静脈内に、筋肉内に又は腹腔内に伝達されることが好ましく、これらの投与経路は、例えば米国特許第5,543,158号; 米国特許第5,641,515号; 米国特許第5,399,363号などに記載されたことを参照することができる。活性化合物（フリー塩基として又は薬学的に許容可能な塩として）の溶液は、水中でヒドロキシプロピルセルロース（Hydroxypropylcellulose）のような界面活性剤と適切に混合されて製造することができる。また、分散液はグリセロール液体ポリエチレングリコール、又はこれらの混合物内で製造することができ、又はオイルの中で製造することができる。貯蔵及び使用の一般的な条件の下で微生物の成長を防止するために、前記製造物は防腐剤を含むことができる。
注射的利用に適した薬剤学的形態には、滅菌水溶液又は分散液と、滅菌注射溶液または分散液の即席製造(extemporaneous preparation)を可能にする滅菌粉末などを含む（米国特許第5,466,468号が参照できる）。すべての場合において、前記薬剤学的形態は、滅菌すべきであり、容易に注射できるほどの流動的でなければならない。それは、生産及び保存の条件下で安定しなければならない、細菌やカビなどのような微生物の汚染作用に対抗して保存的でなければならない。担体は、例えばて水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロル、プロピレングリコル、及び液体ポリエチレングリコル等）、これらの適当な混合物及び／又は植物性油脂などを含む溶媒または分散媒質でもある。例えば、レシチンのようなコーティング剤を使用することによって、分散の場合に必要な粒子サイズを維持することによって、さらに界面活性剤を使用することにより、適切な流動性が維持することができる。微生物の作用を防ぐには、様々な抗菌剤及び抗真菌剤ら（例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサール等）によって可能である。多くの場合において、登張剤（例えば、糖又は塩化ナトリウム）を含むことが望ましい。注射可能な組成物の延長された吸収（prolonged absorption）は、吸収を遅延させる製剤（例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン等）を、前記組成物に利用することにより達成することができる。
水溶液の非経口的投与のため、例えば前記溶液は、必要に応じて適切に緩衝化すべきであり、液体希釈剤は先ず十分な生理食塩水又はグルコースで登張化されるべきである。これらの特定の水溶液は、特に静脈内投与、筋肉内投与、皮下投与及び腹腔内投与に適切である。これと関連して使用できる滅菌水性媒質（medium）は、当業者に公知されている。例えば、1回の投与量を1mlの等張性NaCl溶液に溶解させ、1000mlの皮下注射液にこれを添加するか又は提案された注入部位に注射することができる。薬学的組成物が処理される被検体の症状により投与量において、どの程度の変化が必須的に発生する。当業者であれば、当業界の通常的な知識を介して、個別の被険者に適した容量を決定することができる。また、ヒトに投与するために、前記の製造物は、FDA Office of Biologics standardsによって要求される無菌性、発熱性及び一般的な安全性と純度の標準を畜種なければならない。
滅菌注射溶液は、必要に応じて前記で列挙された様々な異なる成分らと共に、適切な溶媒内に必要な量で活性化合物を含めて引続きろ過滅菌して製することができる。一般的に、分散物は滅菌された様々な活性成分を基礎分散媒質及び前記で列挙された必要な他の構成要素を含む滅菌されたビークル（vehicle)内に包含することで製造することができる。滅菌注射溶液の製造のための滅菌粉末の場合において、好ましい製造方法は、真空乾燥及び凍結乾燥技術でもあって、この技術は、事前に滅菌濾過された前記溶液から活性成分に加えて、任意の追加的な望む構成成分の粉末を生成する。
本明細書で開示される組成物は、中性又は塩の形態で製剤化（配合）することができる。薬学的に許容可能な塩として、酸付加塩（蛋白質のフリーアミノ基と一緒に形成される）を含むことができて、前記酸付加塩は、無機酸（例えば、塩酸又はリン酸）または有機酸（酢酸、シュウ酸、酒石酸、 マンデル酸）と形成される。ガラスカルボキシル基と形成される塩もまた、無機塩基（例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化アンモニウム、水酸化カルシウム、又は水酸化鉄など）及び有機塩基（イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ヒスチジン、プロカインなど）から誘導されることがある。製剤によって溶液は、投与剤形に適切な方法及び治療的に効果的な量で投与される。製剤は、例えば注射溶液、薬物放出カプセルなどのように、様々な剤形（dosage form）で容易に投与することができる。
本明細書に使用された用語“担体”とは、任意のすべての溶媒、分散媒質、ビークル（vehicle)、コーティング剤、希釈剤、抗菌剤及び抗真菌剤、登張剤及び吸収遅延剤、緩衝剤、担体溶液、懸濁液、コロイドなどを含む。薬学的活性物質のため、前記媒質及び薬剤の使用は、当業界でよく知られている。任意の従来媒質又は薬剤が活性成分と不適合な場合を除いて治療的組成物においてこれらが使用される。補助的な活性成分がさらに本願発明の組成物に含まれることがある。
“薬学的に許容可能な”とは、ヒトに投与される場合、アレルギー又はこれと類似した不適切な反応を起こさない分子物質及び組成物を意味する。活性成分としてタンパク質を含む水性組成物の製造方法は、当業界によく知られている。代表的にこれらの組成物は、注射可能な液体溶液または懸濁液として製造されたり; 注射前に液体に溶解又は懸濁させるのに適した固体形態もまた製造することができる。さらに前記製造物は、エマルジョン化（乳化）することができる。
特定の実施態様では、薬学的組成物は鼻腔内スプレー、吸入及び／又は他のエアロゾル伝達ビークルなどによって伝達することができる。遺伝子、ポリヌクレオチド及びペプチド組成物を鼻腔エアロゾルスプレーを通じて肺に直接伝達するための方法は、例えば米国特許第5,756,353号及び米国特許第5,804,212号に記載されたことを参照することができる。同様に、鼻腔内微粒子樹脂（Takenaga et al, 1998）、及びリゾホスファチジルグリセロール化合物（米国特許第5,725,871号）を利用した薬物の伝達はさらに、薬学分野でよく知られている。同様に、ポリテトラフルオロエチレン支持マトリックス（polytetrafluoroetheylene support matrix)の形態で粘膜経由薬物伝達は、米国特許第5,780,045号に記載されたことを参照することができる。
特定の実施態様で、前記伝達は適切な細胞に、本発明の組成物導入のためのリポソーム、ナノカプセル、微粒子、マイクロスフィア（microsphere)、脂質粒子（lipid particle）、小包（vesicle)などの利用によって実行することができる。特に、本発明の組成物は、脂質粒子、リポソーム、小胞、ナノスフィア、又はナノ粒子などにカプセル化されて伝達のために製剤化することができる。製剤及びこれらの伝達ビークルの利用は公知の従来技術を利用して実行することができる。
また、本発明の薬学的組成物は、哺乳動物に投与された後、活性成分の迅速、遅速又は遅延された放出を提供できるように、当業界に公知された方法を使用して製剤化することができる。前記のような方法で剤形化された薬学的組成物は有効量で、前述した通り、経口、経皮、皮下、静脈又は筋肉を含むいくつかの経路を介して投与することができる。前記で“有効量”とは、患者に投与したとき、診断又は治療効果の追跡を可能にする物質量（amount of substance)を意味する。本発明のポリペプチドを含む薬学的組成物は、疾患の程度に応じて有効成分の含量を異にすることができるが、一般的に成人を基準にすると、1回の投与時 0.1μg乃至10,000 mg、好ましくは1mg乃至5,000 mgの有効容量で一日に数回繰り返し投与することができる。しかし、本発明による薬学的組成物の投与量は、投与経路、投与対象、対象疾患及びその重症度、年齢、性別、体重、個人差及び疾病の状態に応じて適切に選択することができ、このような技術は当業者に知られている。
他の態様（側面）で、本発明は目的とする細胞の効果及び／又は治療効果を達成するために、細胞、組織、又は被検体に本願発明の組成物（例えば、ポリヌクレオチド、ポリペプチド等）を利用する方法を提供する。本願発明によって調節することができる細胞又は組織は、好ましく哺乳動物細胞又は組織でもあり、さらに好ましくは、ヒトの細胞又は組織でもある。これらの細胞又は組織は、健康な状態のものでもあり又は疾患状態のものでもある。
具体的には、本明細書で説明された通り、GRS組成物と細胞を接触させることにより、治療的に関連した細胞活性を調節するための方法を提供する。前記記細胞活性は、これに制限されないが、細胞代謝、細胞分化、細胞増殖、細胞死、細胞動員、細胞移動、細胞シグナリング、サイトカインの生産及び／又は分泌の調節、遺伝子転写、mRNAの翻訳、細胞のインピーダンスの調節などを含むことができる。より具体的な実施例では、本発明に基づいて調節される細胞活性は、例えば、Akt-媒介細胞シグナリング、ERK1 / 2媒介細胞パシグナリング、GPCR媒介細胞シグナリング、内皮細胞の管形成及び細胞の結合などを含むことができる。他の具体的な実施例で、前記細胞活性は、例えばて、CD71及び／又はCD80の調節を含む。また、他の具体的な実施例では前記細胞活性は、例えばサイトカイン生産及び／又は分泌を調節することを含むことができて、前記サイトカインはTNF-α、IL1-β、IL-6、IL-8、IL-10IL-12p40、MIP1α、MIP- 1β、GRO-α、MCP-1及びIL-1raからなる群から選択されるものでもある。また他の具体的な実施例では前記の細胞活性は、例えば、細胞のグルコース、グルカゴン、グリセロール及び／又は遊離脂肪酸（free fatty acid)の調節を介して代謝調節を含むことができる。また他の具体的な実施例では、前記の細胞活性は、例えば神経発生（neurogenesis）又は神経保護の調節を含むことができる。従って、GRS組成物は、基本的に一つ以上の前記の活性調節から利益が得られる任意の細胞、組織又は被検体の治療に適用することができる。
GRS組成物はまた、任意の多数の治療的状況で使用することができ、例えば、新生物疾患、免疫系疾患（例えば、自己免疫疾患及び炎症）、感染性疾患、代謝性疾患、ニューラン性／神経学的疾患、筋肉／心血管系の疾患、非正状的な造血（hematopoiesis)と関連した疾患、非正状的な筋肉発生に関連した疾患、非正状的な神経発生に関連した疾患、非正状的な脂肪形成に関連した疾患、非正状的な骨発生に関連した疾患、非正状的な新生血管形成（angiogenesis）に関連する疾患、非正状的な細胞生存に関連する疾患などの治療又は予防に関連する状況を含む。
例えば、特定例示的実施例で、本発明の GRS組成物は新生血管形成を調節するたに使用することができて、これらの新生血管形成の調節は例えば内皮細胞増殖及び／又はシグナリング（信号伝達）の調節を介して実行することができる。内皮細胞の増殖及び／又はシグナリングは、適切な細胞株（例えば、HMVEC-L (human microvascular endothelial lung cells)及びHUVEC (human umbilical vein endothelial cells)）及びHUVECと、適切な分析法（例えば、内皮細胞移動アッセイ（endothelial cell migration assays）、 内皮細胞増殖アッセイ（endothelial cell proliferation assays）、管形成アッセイ (tube-forming assays)、マトリゲルプラグアッセイを利用してモニタリングすることができて、これらの多くは当業界に公知されている。
これにより、本願発明は、前記本願発明のポリペプチド又はポリヌクレオチドを有効成分として含む新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物を提供する。
本発明の実施例を通じて示された通り、本願発明で究明したモチーフを含む特定の長さの断片ポリペプチド(段離されたＧＲＳポリペプチド及びその変異体)は、細胞死滅活性、特に非正常的な細胞成長に対して、これを死滅する効果が優れたことが特徴である。特に、このような効果は全長GRSタンパク質水準での効果又はドメインレ水準での効果より優れたことが特徴である。従って、本願発明は本願発明のポリペプチド又はポリヌクレオチドの新生物疾患に対する治療用途を提供する。
前記新生物疾患は、大腸癌（colon cancer）、心臓腫瘍（cardiac tumors）、膵臓腫瘍（pancreatic cancer)、黒色腫（melanoma）、網膜細胞症（retinoblasto ma)、接着剤細胞症（glioblastoma）、肺がん（lung cancer)、大腸癌（intestinal cancer)、精巣癌（testicular cancer)、胃がん（stomach cancer）、神経幹細胞症（neuroblastoma)、骨肉腫（osteosarcoma）、軟骨肉腫（chondrosarcoma）、腺腫（adenoma)、乳がん（breast cancer)、前立腺癌（prostate cancer)、カポシ肉腫（Kaposi's sarcoma）、卵巣癌（ovarian cancer）、白血病（leukemia）、骨髄異形成症候群（myelodysplastic syndrome）、真性赤血球増加症（polycythemia vera)、リンパ腫（lymphoma）、多発性骨髄腫（multiple myeloma)、腎臓癌（renal cell carcinoma）、固形腫瘍（solid tumor)と血管新生-関連疾患（Angiogenesis-related diseases)からなる群から選択されるものでもある。
従って、関連した実施例では、本発明の組成物は、基本的に新生血管形成の調節から利益を得ることができる任意の細胞、組織、又は被検体を治療するために適用されることができる。例えば、いくつかの実施例では、不適切な新生血管形成を経験しているか、またはこれが発生し易い細胞、組織、又は被検体は、血管形成の症状を抑制するために、本願発明の適切な組成物と接触することができる。他の実施例で不十分な新生血管形成（例えば、血管形成抑制症状（angiostatic condition））を経験しているか、又はこれが発生し易い細胞又は組織又は被検体は、血管形成抑制活性を阻害するか、又は／及び新生血管形成を促進するために、本願発明の適切な組成物と接触することができる。
前記血管新生関連疾患、すなわち不適切な新生血管形成症状の例示として、これに限定されるものではないが、老人性黄斑変性（age-related macular degeneration（AMD)、癌、発達異常、糖尿病性視力喪失、子宮内膜症、眼内血管新生、皮膚の変色、例えば、血管腫、火炎状母班（nevus flam meus)、単純母斑（nevus simplex)、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、新生血管緑内障、紅色症、増殖性網膜症、乾癬、血友病性関節、アテローム性動脈硬化、プラーク内での毛細血管増殖、ケロイド、傷顆粒化、血管接着、関節リウマチ、骨関節炎、自己免疫疾患、クロン氏病、再発狭窄症、アテローム性動脈硬化、キャットスクラッチ疾患、潰瘍、糸球体腎炎、糖尿病性腎症、悪性神経化症、血栓性微小血管症、腎糸球体病症及び炎症などからなる群から選択されるものでもある。
他の態様では、本発明のGRS組成物は、細胞の増殖及び／又は生存を調節するために利用することができ、従って、細胞の増殖及び／又は生存における非正常状態によって特定される疾患、障害又は症状を治療又は予防に利用することができる。例えば、特定の実施態様では、前記のGRS組成物は、細胞死滅を調整するために、及び／又は非正状的な細胞死滅と関連した疾患又は症状を治療するために利用することができる。細胞死滅とは、予想された細胞死（programmed cell death）に知らた細胞シグナリングカスケード（cell signaling cascade）の記述に利用される用語である。様々な適応症が細胞死滅を誘導する分子（例えば、癌に対して）及び細胞死滅を阻害する分子（例えば、脳卒症、心筋梗塞、敗血症などに対して）に対して存在する。当業界に公知された多数の技術者の中で、任意のものによって細胞死滅がモニタリングされることがあり、例えばDNAの断片化、膜の非対称変化（alterations in membrane asymmetry)、細胞死滅性カスパーゼ活性化（activation of apoptotic caspases）及び／又はシトクロムC及びAIFの放出を測定する分析法などを含む。
また、前記新生物疾患は、細胞生存の増大、又は細胞死滅の阻害と関連する疾患として理解され、その例示的な疾患として、これに制限されるものではないが、癌（例えば、濾胞性リンパ腫）、癌腫及びホルモン依存性腫瘍と以下のものを含むことができる：結腸癌、心臓腫瘍、膵臓癌、黒色腫、網膜芽細胞腫、橋細胞腫（glioblastoma）、肺がん、大腸癌、精素癌、胃癌、神経芽細胞腫（neuroblastoma)、粘液腫（myxoma）、筋腫（myoma)、リンパ腫（lymphoma）、内皮種（endothelioma）、骨芽細胞腫（osteoblastoma)、破骨細胞腫（osteoclastoma)、骨肉腫（osteosarcoma）、軟骨肉腫（chondrosarcoma）、腺腫（adenoma)、乳がん、前立腺がん、カポジ肉腫（Kaposi's sarcoma）; 及び卵巣癌等、自己免疫障碍、シヨーグレン症候群（Sjogren's syndrome）、グレブス病（Graves 'disease)、橋本甲状腺炎（Hashimoto's thyroiditis)、自己免疫糖尿病、胆汁性肝硬変、ベーチェット病（Behcet's disease）、クローン病（Crohn's disease)、多発性筋肉炎症（polymyositis）、全身紅斑性ループス及び免疫関連糸球体腎炎、自己免疫性胃炎（autoimmune gastritis）、自己免疫血小板減少性紫斑病（autoimmune thrombocytopenic purpura)及びリウマチ性関節炎など; ウイルス感染（例えば、ヘルペスウイルス、ポックスウイルス及びアデノウイルスなど）、炎症、移植片対宿主病（急性及び/又は慢性）、急性移植片拒絶反応、及び慢性移植片拒絶反応などを含むことができる。
追加的に、増加された細胞の生存に関連した例示的疾患又は症状として、これに制限されるものではないが、悪性腫瘍の進行及び／又は転移とこれと関連した障碍ら、例えば白血病（例えば、急性白血病（具体的な一例として、急性リンパ芽球性白血病；骨髄芽球性、 前骨髄球性、 骨髄単球性、単球性及び赤白血病などを含む急性骨髄性白血病）及び慢性白血病（例えば、慢性骨髄性（顆粒球性）白血病及び慢性リンパ性白血病）、骨髄異形性症候群、真性赤血球増加症、リンパ腫（例えば、ホジキン病及び非ホジキン病）、多発性骨髄腫、バルテンストローム巨大グロブリン血症、重鎖病及び固形腫瘍などを含む。前記固形腫瘍はこれに限定されるものではないが、一例に肉腫（osteosarcoma）、及び癌腫を含むことができ、例えば、繊維肉腫、粘液肉腫、脂肪肉腫、軟骨肉腫、骨原性肉腫、脊索腫、血管肉腫、内皮細胞肉腫、リンパ管肉腫、リンパ管内皮肉腫、滑膜腫、中皮腫、ユウォン腫瘍、平滑筋肉腫、肛門筋肉腫、結腸癌腫、髄臓癌、乳房癌、卵巣癌、前立腺癌、偏平細胞癌腫、基底細胞癌腫、腺癌、汗腺癌腫、皮脂腺癌腫、乳頭状癌腫、乳頭状腺癌、嚢胞腺癌、髄質癌腫、気管支原性癌腫、腎臓細胞癌腫、肝細胞癌、胆管癌腫、絨毛膜癌腫、正常皮腫、胎生性癌腫、ウィルームズ腫瘍、子宮経部癌、精巣腫瘍、肺癌腫、小細胞肺癌腫、膀胱癌腫、上皮癌腫、神経膠症、星状細胞腫、髄芽細胞腫、頭蓋咽頭症、脳室上皮腫、松果体腫、血管芽細胞腫、水膜腫、黒色腫、神経芽細胞腫及び網膜芽細胞腫などを含む。
発明の組成物はさらに、自己免疫及び／又は炎症性疾患、症状、及び障害を直接的に又は間接的に媒介する細胞を調節することにより、抗炎症性（anti-inflammatory)又は伝染症性（pro-inflammatory）の適応症を治療するための免疫調節剤（immunomodulator)として有用である。免疫調節剤として、本発明組成物の有用性は、当業界に公知された多数の技術のうち任意のものを利用してモニタリングすることができて、このような技術としては例えば、細胞移動アッセイ（例えば、白血球又はリンパ球を利用して）又は細胞生存度アッセイ（例えば、Ｂ－細胞、Ｔ－細胞、単核球またはＮＫ細胞を利用して）などを含む。
本発明により治療できる免疫系疾患、障碍又は症状の例として、これに限定されるものではないが原発性免疫欠乏症候群（primary immunodeficiency）、免疫性血小板減少症（immune-mediated thrombocytopenia）、川崎症候群（Kawasaki syndr ome）、骨髄移植（例えば、成人又は小児からの最近の骨髄移植）、慢性B細胞リンパ性白血病（chronic B cell lymphocytic leukemia)、ヒトの免疫欠乏ウイルス（ＨＩＶ）感染（例えば、成人又は小児のＨＩＶ感染 ）、慢性炎症性脱臼水性多発神経障碍（chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy)、輸血後紫色斑（post-transfusion purpura）などを含むことができる。
また、追加的な疾患、障害及び症状として、ギレンバレー症候群（Guillain-Barre syndrome)、貧血(例えば、パルボウイルスB19と関連貧血）、感染に対して高いリスク(例えば、再発性感染症のような)がある安定型多発性骨髄腫（stable multiple myeloma）を有する患者、自己免疫性溶血性貧血（autoimmune hemolytic anemia)（例えば、温暖型自己免疫性溶血性貧血）、血小板減少症（thrombocytopenia、例えば、新生児血小板減少症）、免疫媒介性好中球減少症（immune-mediated neutropenia)、移植（例えば、CMV（cytomegalovirus） -陽性機関のCMV-陰性受容体）、低ガンマグロブリン血症（hypogammaglobulinemia、例えば、感染または罹患（morbidity）の危険因子を有する低ガンマグロブリン血症新生児）、てんかん（epilepsy、例えば、難治性てんかん）、全身性血管炎症候群（systemic vasculitis syndrome）、重症筋無力症（myasthenia gravis、例えば、重症筋無力症での対象不全（decompensation）） 、皮膚筋炎（dermatomyositis）と多発性筋炎（polymyositis）などを含むことができる。
追加的な自己免疫疾患（autoimmune diseases）、障害、および症状として、これに限らないが、自己免疫溶血性貧血（autoimmune hemolytic anemia）、自己免疫新生児血小板減少症（autoimmune neonatal thrombocytopenia）、特発性血小板減少性紫斑病（idiopathic thrombocytopenic purpura）、自己免疫細胞減少症（autoimmunocytopenia）、溶血性貧血（hemolytic anemia）、抗リン脂質症候群（antiphospholipid syndrome ）、皮膚炎（dermatitis）、アレルギー性脳脊髄炎（allergic encephalomyelitis）、心筋炎（myocarditis）、再発性多発軟骨炎（relapsing polychondritis）、リウマチ性心疾患（rheumatic heart disease）、糸球体腎炎（glomerulonephritis、例えば、IgA新病症（IgA nephropathy）など）、多発性硬化症（multiple sclerosis）、神経炎（neuritis）、ブドウ膜炎性眼炎（uveitis ophthalmia）、多発性内分泌症（polyendocrinopathy）、紫斑病（purpura、例えば、ヘルロンク-スコエンライン紫斑病（Henloch-Scoenlein purpura））、ライター病（Reiter's disease）、スティッフ-マン症候群（stiff-man syndrome）、自己免疫肺炎症（autoimmune pulmonary inflammation）、ギラン・バレー症候群（Guillain-Barre Synd rome）、インスリン依存型糖尿病（insulin dependent diabetes mellitus）と自己免疫炎症性眼疾患（autoimmune inflammatory eye disease）などを含むことができる。
追加的な自己免疫疾患、障害または症状として、これに限定されないが、自己免疫甲状腺炎（autoimmune thyroiditis）; 例えば、細胞媒介性および体液性甲状腺細胞毒性によって特徴される、甲状腺炎と橋本甲状腺炎め（Hashimoto's thyroiditis）などを含む甲状腺機能低下症（hypothyroidism）; SLE（例えば、局所的に生成されて循環する免疫複合体のによって、よく特徴される）; グッドパスチャー症候群（Goodpasture's Syndrome、例えば、抗基底膜（anti-basement membrane）抗体によってよく特徴される）; 天疱瘡（pemphigus、例えば、表皮極細胞解離性（epidermal acantholytic）の抗体によってよく特徴される）; 例えば、そのバセドウ病（Graves's disease、例えば、甲状腺刺激ホルモン受容体の対する抗体によってよく特徴される）と重症筋無力症（myasthenia gravis、例えば、アセチルコリン受容体抗体によってよく特徴される）などの同じ受容体の自己免疫; インスリン抵抗性（例えば、インスリン受容体抗体によってよく特徴される）; 自己免疫性溶血性貧血（autoimmune hemolytic anemia、例えば、抗体-感作赤血球（antibody-sensitized red blood cell）の食細胞作用によってよく特徴される）; 及び、自己免疫性血小板減少性紫斑病（autoimmune thrombocytopenic purpura、例えば、抗体-感作血小板（antibody-sensitized platelet）の食細胞作用によってよく特徴される）などを含むことができる。
追加的な自己免疫疾患、障害または症状として、これに限定されないが、関節リウマチ（例えば、関節での免疫複合体によってよく特徴される）; 抗-コラーゲン抗体を伴う皮膚硬化症（例えば、核小体（nucleolar）と他の核（nuclear）に対する抗体によってよく特徴される）; 混合結合組織病（mixed connective tissue disease、例えば、抽出可能な核抗原（例えば、リボ核タンパク質）に対する抗体によってよく特徴される）; 多発性筋炎/皮膚筋炎（例えば、非ヒストン抗-核抗体（nonhiston anti-nuclear antibody）によってよく特徴される）; 悪性貧血（例えば、抗-壁細胞（anti-parietal cell）、抗-マイクロゾーム（anti-microsome）と抗-内因性因子（anti-intrinsic factor）抗体によってよく特徴される）; 特発性アジソン病（idiopathic Addison's disease、例えば、体液性および細胞-媒介性副腎細胞毒性によってよく特徴される）; 不妊（例えば、抗精子（anti-spennatozoal）抗体によってよく特徴される）; 糸球体腎炎（例えば、糸球体基底膜抗体または免疫複合体のによってよく特徴される）; 原発性糸球体腎炎（primary glomerulonephritis）、IgA新症（IgA nephropathy）; 水疱性類似天疱瘡（bullous pemphigoid、例えば、基底膜からのIgGと補体（compleme nt）のによってよく特徴される）; シェーグレン症候群（Sjogren's syndrome、例えば、複数の組織抗体（multiple tissue antibody）と/または特定の非ヒストン抗-核抗体（SS-B）によってよく特徴される）; 糖尿病（例えば、細胞-媒介性および体液性島細胞（islet cell）抗体によってよく特徴される）; 及び、例えば、喘息または嚢胞性線維症（cystic fibrosis、例えば、β -アドレナリン作動性受容体抗体によってよく特徴される）などを伴う、アドレナリン性薬物耐性を含むアドレナリン性薬物耐性（adrenergic drug resistance）などを含むことができる。
さらに、追加的な自己免疫疾患、障害または状態として、これに限定されないが、慢性活動性肝炎（chronic active hepatitis、例えば、平滑筋抗体によってよく特徴される）; 一次性胆汁性肝硬変症（primary biliary cirrhosis、例えば、抗-ミトコンドリア抗体によってよく特徴される）; 他の内分泌不全（例えば、いくつかの場合にあっては、特定の組織抗体によって特徴される）; 白斑症（例えば、抗-メラニン細胞抗体によってよく特徴される）; 血管炎（例えば、血管壁からの免疫グロブリンと補体と/または低血清（low serum）補体にはよく特徴される）; 心筋梗塞後の症状（例えば、抗-心筋抗体によってよく特徴される）; 心臓切開症候群（cardiotomy syndrome、例えば、抗-心筋抗体によってよく特徴される）; じんましん（urticaria、例えば、IgEに対するIgG抗体とIgM抗体によってよく特徴される）; アトピー性皮膚炎（例えば、IgEに対するIgGとIgM抗体によってよく特徴される）; 喘息（例えば、IgEに対するIgGとIgM抗体によってよく特徴される）; 炎症性筋症（inflammatory myopathies）; 及び他の炎症性、肉芽腫性（granulomatous）、変性（degenerative）と萎縮（atrophic）障害などを含むことができる。
また、追加的な実施例では、本発明の組成物は、代謝性疾患の治療に使用ができ、例えば、糖尿病、肥満、コレステロールレベルの調節、副腎白質ジストロフィー（adrenoleukodystrophy）、クラべ病（Krabbe's disease、globoid cell leukodystrophy）、中耳炎性ベクセクジル障害（metachromatic leukodystrophy）、アレキサンダー病（Alexander 」s disease）、カナハーフボトル（Canavan's disease、spongiform leukodystrophy）、フェリゼウス-メルツバッハ病（Pelizaeus-Merzbacher disease）、コケイン症候群（Cockayne's syndrome）、ホロボトル（Hurler's disease）、ロベルタ症候群（Lowe's syndrome）、ライ病（Leigh's disease）、ウィルソン病（Wilson's disease）、ハラーフォルテン-スパッツ病（Hallervorden -Spatz disease）、テイサックス病（Tay -Sachs disease）などを含む。代謝プロセス（process）を調節するのにあっての本発明組成物の有用性は、当業界に公知された様々な技術者の中で、任意のものを利用して、監視、一例として、脂肪細胞の脂質の生合成（adipocyte lipogenesis）または脂肪細胞脂肪分解（adipocyte lipolysis）を測定する分析法などが使用できる。
他の具体的な実施例では、本発明のGRS組成物は、例えば、キナーゼ経路（例ばAkt、Erk1 / 2など）などを介して、細胞シグナリングを調節するのに使用することができる。細胞シグナリングは、多数のよく知られている分析法（assay）の任意のものを使用して監視することができる。例えば、一般的な細胞シグナリングイベント（cell signaling event）の誘導は、様々な標的タンパク質の変更されたリン酸化パターン（altered phosphorylation pattern）を介して監視されることができる。したがって、細胞をGRS断片に処理したものに反応した細胞シグナリング活性の検出は、別個の生物学的効果の指標として機能する。この分析法（assay）に使用される標的タンパク質は、主な細胞シグナリングカスケード（cascade）の重要な要素（key component）を含むように選択されることがあり、これにより、細胞シグナリングの風景（cell signaling landscape）とそれらの治療的関連性の幅広い図式（picture）を提供することができる。一般的に、これらの分析法は、GRSポリペプチドを細胞に処理して続いて標的タンパク質のリン酸化（活性化）型を特異的に検出する抗体で免疫検出することを含む。
治療的に関連する細胞シグナリングイベント（cell signaling event）を監視するために使用される例示的な標的タンパク質として、これに限定されないが、例えば、含まp38 MAPK（ミトゲン-活性化タンパク質キナーゼ;細胞性ストレスと炎症性サイトカインによって活性化される;細胞分化および細胞死滅に関与する）、SAPK / JNK（ストレス-活性化タンパク質キナーゼ/ Jun-アミノ-末端キナーゼ;細胞性ストレス及び炎症性サイトカインによって活性化される）、Erk1 / 2、p44 / 42 MAPK（ミトゲン-活性化タンパク質キナーゼErk1およびErk2;広く様々な細胞外シグナルによって活性化される;細胞の成長および分化の調節に関与しない）、およびAkt（インスリンと様々な成長因子または生存因子によって活性化される;細胞死滅の阻害、グリコーゲン合成の調節、細胞周期調節および細胞成長に関与する）などを含む。チロシン残基の一般リン酸化はまた、リン酸化によって媒介される細胞シグナリングの変化の一般的な指標として監視されることができる。
もちろん、例えば、細胞接着分子（例ば、カドヘリン、インテグリン、クローディン、カテニン、セレクチン等）及び/またはイオンチャネルタンパク質のような他の種類（class）のタンパク質も、本発明の組成物によって調節される細胞イベント（cellular event）または細胞活性を監視するために分析できることが理解される。
また、他の態様では、本発明のポリヌクレオチド、ポリペプチド、および/または他の組成物は、本質的に、本技術分野で公知されたものであって、利用可能なものであれば、すべてのタイプのスクリーニングエッセイに使用することができる。例えば、本発明の組成物（例えば、ポリペプチドおよび/またはポリヌクレオチド）は、作用剤（agonist）、拮抗薬（antagonist）、結合パートナー、競争低阻害剤（competitive inhibitor）、細胞エフェクター（cellular effector）、直接または間接的に、上記組成物の非正規的活性を媒介または調節することなどを糾明するために、公知のスクリーニング方法と組み合わせて使用できる。例えば、特定の実施例では、定期的活性の阻害剤（inhibitor）または増進剤（potentiator）の試験化合物を究明するために、または、本発明の組成物と一つ以上の結合パートナー、細胞エフェクターおよび/または調節する細胞の種類（cell type）の相互作用を解明するために、スクリーニング方法を提供する。
従って、本願発明は下記段階を含む抗がん剤を同定するためのスクリーニング方法を提供する：
（a)下記（i)及び（ii）を含む反応混合物を形成する段階
（i)本願発明の前記ポリペプチド及び前記ポリヌクレオチドからなる群から選択される成分、
（ii）試験化合物; 及び
（b)前記試験化合物の存在下で前記成分による抗がん活性の増加を検出する段階として、試験化合物の不在下での抗がん活性と比較して試験化合物の存在下での抗がん活性の変化を検出して活性の試験化合物を同定する段階。
試験化合物の不在効果と比較して試験化合物の存在下で活性又は調節において統計的に有意な変化（増進又は抑制）は、結合及び／又は活性に対して暫定的な作用剤（ミメティック又は増進剤）又は拮抗剤（阻害剤）を示す。
本願で提供されるスクリーニング方法は、試験化合物として組合せ化学により生成される小分子ライブラリを利用することができる。化学的及び／又は生物学的混合物、例えば真菌、バクテリア、又は藻類抽出物のライブラリーは、当分野に公知されており、本発明の任意分析でスクリーニングすることができる。
化合物のライブラリは、溶液中に又はビーズ上に、チップ上に、バクテリア、胞子に（米国特許番号5,223,409, 1993）、プラスミドに又はファージ上に（米国特許番号5,223,409, 1993）提供することができる。本発明の具現には、一つ以上のGRSポリペプチド断片、これらの細胞の結合パートナー、及び／又はこれらの関連非-定期的な活性の小分子調整剤の同定ための相異したライブラリの使用を含む。本発明の目的に有用なライブラリは、（1)化学的ライブラリ、（2)天然産物ライブラリ、及び（3)ランダムペプチド、オリゴヌクレオチド及び／又は有機分子からなる組合せライブラリを非制限的に含む。
化学的ライブラリーは、公知された化合物又は天然産物スクリーニングを通じた“ヒット”又は“ビーズ”で同定された化合物の構造的類似体で構成される。天然産物ライブラリは下記のスクリーニングのための混合物生成に利用される微生物、動物、植物、または海洋有機体の集合から誘導される：（1)土地、植物または海洋微生物から液体培地の発酵及び抽出又は（2)植物または海洋有機体の抽出。天然産物ライブラリはポリペプチド、非リボソームペプチド、及びその変異体（非―天然生成）を含む。組合わせライブリーは混合物として多数のペプチド、オリゴヌクレオチド又は有機化合物からなされる。これらは伝統的な自動化合成方法、PCR、クローニング又は独自的な合成方法によって製造が比較的容易である。より具体的には、組合せ化学的ライブラリは化学的合成又は生物学的合成によって、複数の化学的“構成ブロック"、例えば試薬の組合わせによって生成される様々な化学的化合物の集合である。例えば、線形の組合せ化学的ライブラリ、例えば、ポリペプチドライブラリーは、与えられた化合物の長さ（つまり、ポリペプチド化合物のアミノ酸の数）について可能な全ての方法で化学的構成ブロック（アミノ酸）のセットを組み合わせて形成される。数百万個の化学的化合物が、このような化学的構成ブロックの組合わせの混合を介して合成することができる。これらの組合わせの化学及びこれらから生成されるライブラリは、当業界によく知られている。
本願発明で提供されるポリペプチド（つまり、前記の段離されたＧＲＳポリペブチド又はＧＲＳ変異体）は、癌細胞を特異的に標的する効果が顕著である。本発明の一実施例では、本発明のポリペプチドが静脈注射などの全身性で投与されても、腫瘍部位に特異的に蓄積されることを確認した。従って、本願発明は前記本願発明のポリペプチドを有効成分として含む癌細胞検出用組成物を提供する。
本発明で前記癌細胞はCadherin-6（ＣＤＨ６）陽性癌細胞でもあり、具体的な癌細胞の種類は前述した通りである。
本発明の前記ポリペプチドの癌細胞が結合するか否かを確認し、検出及び定量を容易にするために、本発明のポリペプチドは、標識された状態で提供することができる。つまり、検出可能な標識にリンク（例：共有結合又は架橋）されて提供することができる。前記検出可能な標識は、発色酵素（例：ペルオキシダーゼ、 アルカリホスファターゼ）、放射性同位元素（例：18Ｆ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ，３２Ｐ、３５Ｓ，67Ｇａ）、クロモフォア（chromophore)、発光物質又は蛍光物質（例：FITC、RITC、蛍光タンパク質（GFP（Green Fluorescent Protein); EGFP（Enhanced Green Fluorescent Protein）、RFP（red Fluorescent Protein); DsRed（Discosoma sp。red fluorescent protein); CFP（Cyan Fluorescent Protein）、CGFP（Cyan Green Fluorescent Protein）、YFP（Yellow Fluorescent Protein）、Cy3、Cy5、及び Cy7.5）、磁気共鳴映像物質（例：Gadolinium（Gd、ガドリニウム）、常磁性粒子（super paramagnetic particles）または超常磁性粒子（ultrasuper paramagnetic particles)）でもある。
標識による検出方法は、当業界に広く知られているが、例えば下記のような方法によって行われることがある。若し検出可能な標識で蛍光物質を利用する場合には、免疫蛍光染色法を利用することができる。例えば、蛍光物質で標識された本発明のペプチドを試料と反応させて、未結合又は非特異的な結合産物を除去した後、蛍光顕微鏡下でペプチドによる蛍光を観察することができる。また、検出可能な標識で酵素を利用する場合には、酵素反応を通じた基質の発色反応により吸光度を測定し、放射線物質の場合には、放射線放出量を測定することにより行うことができる。また、検出された結果は、検出標識によって公知された映像化方法により映像化することもできる。従って、前記本願発明のポリペプチドを有効成分として含む癌細胞の映像化用組成物として利用可能である。
また、本発明は、
（a)前記本願発明のポリペプチドを生物学的試料と混合する段階;
（b)未結合されたり、非特異的に結合された前記ポリペプチドを除去する段階; 及び
（C)前記ポリペプチドの結合可否及び位置を確認する段階を含む癌細胞の検出方法を提供する。
このとき、前記（c)段階で、本発明のポリペプチドの癌細胞との結合の可否及び位置を確認するために行われるポリペプチドの検出方法は、前記の記載又は公知の方法て行うことができる。
本発明で、前記用語“試料”とは、生物学的試料を意味するもので、血液及び生物学的起源のその他の液状試料、生検標本、組織培養のような固形組織試料又はそれより由来した細胞が含まれる。前記試料は、動物、好ましくは哺乳動物から得ることができる。前記試料は、検出に使用する前に前処理することができる。例えば、抽出、濃縮、妨害成分の不活性化、試薬の添加などを含むことができる。
また、本発明のポリペプチドは、癌細胞と特異的に結合する効果が優れているので、薬物を前記癌細胞に選択的に伝達する知能型薬物伝達体として使用することができる。そこで本発明は、前記本願発明のポリペプチドを有効成分として含む癌細胞特異的薬物伝達用組成物を提供する。また、本発明は前記本願発明のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として含む癌の予防及び治療用組成物を提供する。
さらに具体的には前記薬物伝達用組成物に含まれる本発明のペプチドを、従来抗腫瘍性（抗癌性）疾患製剤などの薬剤と連結して治療に利用すれば、本発明のペプチドのにより前記製剤が癌細胞のみに選択的に伝達されるので、薬の効果を増加させることができ、同時に正常組織に及ぼす副作用を大幅に減らすことができる。
本発明のペプチドに接続すれることができる、抗腫瘍性疾患製剤は公知の腫瘍治療物質であれば、その種類は特に制限されず、例えばてパクリタキセル、ドキソルビシン、ビンクリスチン、ダウノールビシン（daunorubicin）、ビンブラスチン（vinblastine)、液ティーノマイシン-D（actinomycin-D)、ドセタキセル（docetaxel)、エトフォーサイド（etoposide)、テニフォーサイド（teniposide）、ビサントレンカ（bisantrene）、ホモハリングトニン（homoharring tonine）、グリベック（Gleevec; STI-571）、シスプラチン（cisplain）、5-フローオウラシル（5-fluouracil）、アドリアマイシン（adriamycin）、メトトレキサート（methotrexate）、ブスルファン（busulfan）、クロラムブシル（chlorambucil）、シクロホスファミド（ cyclophosphamide)、メルファラン（melphalan)、ニトロゲンムスタッド（nitrogen mustard）、ニトロソレア（nitrosourea)、ストレプトキナーゼ（streptokinase)、ユロキナジェ（urokinase)、アルテプラゼ（alteplase)、アンジオテンシン（angiotensin)II阻害剤、アルドステロン（aldosterone)受容体阻害剤、エリスロポエチン（erythropoietin）、NMDA（N-methyl-d-aspartate）受容体阻害剤、ロバスタチン（Lovastatin）、ラパマイシン（Rapamycin)、セレブレクス（Celebrex）、パーティクルにピン（Ticlopin）マリマスタート（Marimastat)及びトロメディケイド（Trocade)からなる群から選択されたいずれか一つ以上のものでもある。
前記製剤と本発明のペプチドの連結は、当業界に公知された方法、例えば、共有結合、架橋などを介して行うことができる。このために、本発明のペプチドは必要であれば、その活性が消失されない範囲で化学的に修飾（modification）することができる。本発明の組成物に含まれる本発明のペプチドの量は、結合される前記治療剤の種類及び量によって異なることがある。本発明のポリペプチドと抗がん剤は共有結合で連結することができて、特に、リンカー（Linker）によって連結することができるが、これに制限されない。
本発明は、新生物疾患（neoplastic disease）の予防及び治療用製剤を製造するための前記ポリペプチド又はポリヌクレオチドの用途を提供する。
本発明は、前記のポリペプチド又は前記ポリヌクレオチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む新生物疾患の予防及び治療方法を提供する。
本発明は、癌細胞検出用製剤、癌細胞の映像化用製剤又は癌細胞特異的薬物伝達用製剤を製造するための前記ポリペプチドの用途を提供する。
本発明は、前記ポリペプチドを有効成分として含む組成物の有効量をこれを必要とする個体に投与する段階を含む癌細胞の映像化方法又は癌細胞特異的薬物伝達方法を提供する。
本発明は、癌の予防及び治療用製剤を製造するための前記ポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤の用途を提供する。
本発明は前記のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む癌の予防及び治療方法を提供する。
本発明の前記“有効量”とは、個体に投与したとき、癌の改善、治療、予防、検出、診断、又は癌の抑制効果を示す量を意味し、前記“個体”とは、動物、好ましくは哺乳動物、特にヒトを含む動物でもあり、動物から由来した細胞、組織、器官等でもある。前記個体は、前記の効果が必要な患者でもある。
本発明の前記“治療”とは、癌又は癌の症状を改善させることを包括的に含めて、これは、これらの疾患を治癒したり、実質的に予防したり又は状態を改善させることを含めて、癌から始まった一つの症状又はほとんどの症状を緩和させたり、治癒するか又は予防することを含むが、これに制限されるものではない。
発明の効果
本願発明で開示されるポリペプチドら（段離されたＧＲＳポリペブチド及びその変異体など）は、本明細書で最初に開示されるGRS細胞死滅モチーフを含む特定の長さで提供されていることを特徴として、全長タンパク質レベルとドメインレベルでの活性よりも著しく優れた活性と標的化機能を示すことが特徴である。
図１ａはGRSタンパク質C-末端から製作されたそれぞれの断片ポリペプチドの中で重要な意味がある代表的な断片（ＧＲＳ－Ｆ４、ＧＲＳ－Ｆ４－ＮＴ－１、 ＧＲＳ－Ｆ４－ＮＴ２、 ＧＲＳ－Ｆ４－ＮＴ３）とGRS全長タンパク質に対する3次元構造を示す図である。 図１ｂはGRSタンパク質C-末端から製作されたそれぞれの断片ポリペプチドと、これより由来された特有の加工形態の変異体の中で、抗がんモチーフと関連して重要な意味がある代表的な断片（）ＧＲＳ－ＤＰ、ＧＲＳ－ＤＰ－Ａ線形、 ＧＲＳ－ＤＰ―Ｂ、 ＧＲＳ－ＤＰ―Ｃ、 ＧＲＳ－ＤＰ―Ａ環形）に対して3次元構造をはじめとする特徴を示している。 図２は、SN12C（ＣＤＨ６腎癌細胞陽性）細胞に各ポリペプチドを濃度別に処理した後、癌細胞死滅活性の程度を比較した結果を示す。 図３ａは、本発明のGRS-DPポリペプチドのTm（melting temperature）をサーマルシフトアッセイを利用して測定した結果を示す(対照群でＧＲＳ全長蛋白質を使用)。 図３ｂはGRS-DP-A 環形、GRS-DP-A線形、GRS-DP-B及びGRS-DP-Cの各ポール・リーペプチドのTmをサーマルシフトアッセイを利用して測定した結果を示す。 図４は、各断片のCD（Circular dichroism）分析結果を示す。 図５ａはCDH6依存性を確認するために、CDH6及びpERK陽性細胞（ＣＤＨ６＋/ｐＥＲＫ+）又はこれらの陰性の細胞株を使用してGRS-DP（２００ｎＭ）処理に伴う細胞生存力を確認した結果を示す（ドキソルビシン１００ｎＭを陽性対照群に使用）。 図５ｂはSN12C（ＣＤＨ６陽性）細胞株に100nM又は200nMのGRS-DPを処理した後、pERKの脱リン酸化の程度を確認した結果を示す（ＧＲＳ１００ｎＭを陽性対照群に使用）。 図５ｃはRENCA（ＣＤＨ６陰性）細胞株に100nM又は200nMのGRS-DPを処理した後、pERKの脱リン酸化の程度を確認した結果を示す（ＧＲＳ１００ｎＭを陽性対照群に使用）。 図５ｄは、本発明のGRS-DPポリペプチドのCDH6との親和性をSPR（Surface Plasmon Resonace）の方法で測定した結果を示す。 図５ｅは、本発明のGRS-DP-A線形ポリペプチドのCDH6との親和性をSPR方法で測定した結果を示す。 図５ｆは、本発明のGRS-DP-A 環形ポリペプチドのCDH6との親和性をSPR方法で測定した結果を示す。 図６ａは、GRS-DP及びそこから由来した代表的な断片ら（ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ又はＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）それぞれを、腫瘍内注射して、in vivo上での腫瘍退行（tumor regression）誘導活性を評価した実験の概要を示す。具体的には、SN12C（ＣＤＨ６陽性）細胞をBALB / cヌードマウスに皮下注射し、平均腫瘍サイズが100 mm 3に至るまで5日間成長させた。5及び7日目にPBS又は試験物質のそれぞれを20μgずつ腫瘍内に注入した（ｎ＝５、動物/グループ）。腫瘍体積は、“最長の直径x最短直径２ x0.52”で計算した。 図６ｂは、腫瘍細胞を異種移植した日から21日目の日に、各実験群の実験動物を犠牲して得られた腫瘍の写真である。 図６ｃは、各実験群で腫瘍の体積を時間に応じてモニタリングした結果を示す。 図６ｄは、腫瘍細胞を異種移植した日から21日目に、各実験群の実験動物を犠牲ｘｐて、最終的に得られた腫瘍の重量を測定した結果を示す。 図６ｅは、各実験群の実験動物の体重を時間別にモニタリングした結果を示す。 図７ａはGRS、GRS-DP及びこれより由来した代表的な断片（ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ又はＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）それぞれを静脈注射して in vivo上での腫瘍退行誘導活性を評価したもので、腫瘍細胞を異種移植した日から21日目に、各実験群の実験動物を犠牲して得られた腫瘍の写真である。前記実験は、具体的には、SN12C細胞（ＣＤＨ６陽性）をBALB / cヌードマウスに皮下注射して平均腫瘍サイズが100 mm 3になるまで5日間成長させた。5及び7日目に、PBS又は試験物質のそれぞれを5 MPKずつ静脈内に注入した（ｎ＝５、動物/グループ）。腫瘍体積は、“最長の直径x最短直径２ x 0.52”に計算した。 図７ｂは、各実験群から腫瘍体積を時間に応じてモニタリングした結果を示す。 図７ｃは、腫瘍細胞を異種移植した日から21日目に、各実験群の実験動物を犠牲させて、最終的に得られた腫瘍の重量を測定した結果を示す。 図７ｄは、各実験群から実験動物の体重を時間別にモニタリングした結果を示す。 図８ａはGRS、GRS-DP及びこれより由来した代表的な断片（ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ又はＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）それぞれを静脈注射したとき、これらの癌細胞を特異的に標的する能力を比較したもので、各実験群から回収した腫瘍の蛍光標識強度を示す写真である。前記の実験は、具体的にはB16F10細胞をC57BL / 6マウスに皮下注射して、14日の間腫瘍を成長させた。14日目にPBS又は蛍光標識された試験物質のそれぞれを1 MPKずつ静脈内注射し、注射24時間後に腫瘍を回収した。 図８ｂは、前記図８ａの各実験群から回収された腫瘍の蛍光ROI値を比較的に示す。
発明の実施のための形態
以下、本発明を詳細に説明する。
ただし、する実施例は、本発明を例示するのみ、本発明の内容が下記実施例に限定されるものではない。
実施例１：GRS C末端由来ポリペプチドの製造及び抗癌活性の評価
１－１．GRS C-末端断片の製作及び癌細胞死滅活性の評価
全長GRSタンパク質（１－６８５、配列番号１）のC-末端領域から、複数の断片ポリペプチドを製作した。下記表1は、様々な断片ポリペプチド（基本的に線形ポリペブチド）の例示として、代表的ないくつかを図示したものである。下記表1の複数のポリペプチドの中で重要な意味がある代表的な断片に対して、3次元構造などの特徴を図1a及び図1bに示した。断片ポリペプチドは、中華人民共和国GL Biochem Shanghai Ltd（no 519 ziyue道路Minhang 200241 SHANGHAI SHANGHAI China）に依頼して、固相合成法（Solid phase synthesis)で製作した。
断片ポリペプチドの癌細胞死滅活性を評価し、具体的な実験方法は下記の通りである：H460、HCT116、MCF7、HeLa、SN12C又はRENCA細胞株を5,000 cell / mLずつ96ウェルプレート（Ｃｏｒｎｉｎｇ、Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，ＵＳＡ）に分株して24時間100nMで断片ポリペプチド及び全長GRSタンパク質を処理した。CCK8溶液（日本熊本、（株）同仁化学研究所）10マイクロリットルを各サンプルに処理して、2時間培養した後、570 nmでの吸光度をマイクロプレートリーダー（ＴＥＣＡＮ、Ｍａｎｎｅｄｏｒｆ、Ｓｗｉｓｓ）で測定した。
Figure 0007282399000001
癌細胞死滅活性の評価結果、全長GRSタンパク質と類似した、癌細胞死滅活性を示す断片ポリペプチドは、代表的にGRS-F4、GRS-F4-NT-1、GRS-DP、GRS-DP-A（線形）、GRS-DP-Bとこれらの領域を含むものであった。ここで本発明者らは、癌細胞死滅活性、すなわち抗がん活性モチーフがGRS-DP-B（配列番号２）に該当する531-538 aa領域に含まれていることが確認され、また、前記領域の確認は、本願発明で抗がん活性モチーフが単に構造だけでは予測されにくいものに該当した。
１－２．GRS C-末端断片変異体製作及び癌細胞死滅活性の評価
前記実施例1-1の断片ポリペプチドからアミノ酸に変異（付加、欠失又は置換）を誘発し、変異体を製作した。その変異体として線形を維持するポリペプチドだけでなく、変異方法によっては、環状の構造を有するペプチドも製造された。
変異体ポリペプチドは、まず線形ポリペプチドを中華人民共和国GL Biochem Shanghai Ltd（no 519 ziyue道路Minhang 200241 SHANGHAI SHANGHAI China）に依頼して、固相変異体は線形ペプチドを水に１０－３～１０－４Ｍの濃度で溶解して希釈されたアンモニアで酸度をpH 8に調整して自発的な環化反応を起こした。環化構造体は、反応前後のペプチドは、質量スペクトルで比較して確認した。
代表的に、本発明者らは前記GRS-DP-A（線形）ペプチドからCYTVFEHTFHVREGDEQRTFFSFPC（２５a.a, 配列番号７）の変異体配列を作製し、これを環化したペプチドを作製し、これを本明細書で“GRS-DP-A 環形”と称する。前記“GRS-DP-A 環形 ”は両末端に存在するシステイン残基間のモノソルファイド（monosulfide)結合によって環（cyclic）の形態を有する。
１－３．本発明のポリペプチドのin vitro抗癌活性比較
前記実施例1-1及び1-2で製作されたポリペプチドの癌細胞死滅活性の強さを比較した。各ポリペプチドは 1μg又は 2μgずつ処理され、具体的な実験方法は前記実施例1-1と同じの方法で行われた。
図 2は、複数のポリペプチドの中で特徴的に代表性を帯びるいくつかのポリペプチドに対する実験結果を代表的に図示する。図 2に示した通りGRS-DP-Cでは、癌細胞死滅効果が表示されず、GRS-DP、GRS-DP-A線形、GRS-DP-A 環形、GRS-DP-Bでは、顕著な癌細胞死滅効果が明らかになった。また、特異的に、GRS-DP-A 環形変異体がその円形ペプチドのGRS-DP-A線形に比べてより高い癌細胞死滅効果を示した。
図 2で確認した通り、著しい抗癌活性を示し、特徴的に代表性を帯びるGRS-DP-A線形、GRS-DP-A 環形、GRS-DP-B及びGRS-DP-Cポリペプチドの特性を図1bに示した。簡略に、“GRS-DP-A線形 ”はGRS-DPのN-末端から1番目乃至25番目のアミノ酸(ＧＲＳ基準では、５３１－５５５aaに該当)領域が単離された25 mer小断片として、配列番号3で表示される 3.079kDa の分子量を有するポリペプチドである。“GRS-DP-A 環形 ”は、前記GRS-DP-A線形の変異体であって、具体的にGRS-DP-A線形のN-末端メチオニン残基とC-末端アラニン残基がそれぞれシステインに置換されたもので、配列番号7に表示される。前記GRS-DP-A 環形は両末端のシステイン残基間にモノスルフィド（monosulfide)結合が生成され環状で存在するようになり、 3.083kDa の分子量を有する。“GRS-DP-B”は、前記GRS-DP-A線形のN-末端から1番目乃至8番目のアミノ酸（ＧＲＳ基準では、５３１－５３８aaに該当)領域が単離された8mer小断片として、前記領域は、アルファ螺旋構造を帯びる領域を抜粋したもので、配列番号 2で表示される。“GRS-DP-C”は、前記GRS-DP-A線形のN-末端から8番目乃至22番目のアミノ酸（ ＧＲＳ基準では、５３８－５５２aaに該当)）領域が単離された15mer小断片として、前記領域は、ループ（loop）構造を帯びる領域を抜粋したもので、配列番号12で表示される。“GRS-DP-B”と“GRS-DP-C”はそれぞれ 1.027kDa、1.855kDaの分子量を有する。
前記実施例1-1で抗がん活性モチーフがGRS-DP-B（配列番号２）に該当する531-538aa 領域に含まれていることが確認されたことと、前記図2の実験結果から、抗がん活性を示したGRS-DP-A 環形がGRS-DP-A線形（５３１－５５５aa ）のN-末端メチオニン残基がシステインに置換された形態であることを総合的に考慮したとき、抗がん活性に対する重要なモチーフは、GRS全長タンパク質（配列番号１）に対して532-538 aa領域であることが最終的に確認された。
１－４．本発明のポリペプチドの溶解温度（melting temperature、Tm）
前記実施例1-3で優れた抗癌活性を確認したいくつかの代表的なポリペプチドについてサーマルシフトアッセイを利用して溶解温度を測定し、前長GRSポリペプチドを対照群として使用した。具体的な実験方法は下記の通りである。
ProteoStat Thermal Shift Stability Assayを使用して、製造業体のマニュアルに基づいて行った。簡単に言えば、2 mg / mL濃度の全長GRSタンパク質又は本発明のポリペプチドを10X PROTEOSTAT TS detection試薬と混合した。サンプルは、25℃から99℃まで0.2℃／ minの線型勾配条件で加熱し、各サンプルの蛍光は480nm 、励起（excitation）及び615nmの放出波長条件でThermal Cycler Dice TM Real Time system（宝、滋賀、日本）を使用して測定した。各サンプルは三回づつ測定した。
図3a及び図3bに示した通り、GRS-DP、GRS-DP-A線形、GRS-DP-A 環形及びGRS-DP-Bは、全長GRSタンパク質と同等の水準のTmを示したり、又は全長GRSタンパク質より高いTmを示した。また、対照群として使用されたGRS-DP-CもGRSと類似した水準のTmを示した。これにより、GRS-DP-A線形、GRS-DP-A 環形、GRS-DP-B又は前記それぞれを含むポリペプチドは、全長GRSタンパク質と比較して同等乃至それ以上の水準に安定したことを確認した。
１－５．本発明のポリペプチドのCD（Circular dichroism）分析
前記実施例1-3で優れた抗癌活性を確認した、いくつかの代表的なポリペプチドについて構造的特徴を再確認するためにCD（Circular dichroism）分析を行い、具体的に下記のような方法で行った。全長GRSタンパク質及び本発明のポリペプチド試料に対して、これらの遠紫外線CDスペクトルは、1.0 nmの単位で、1 nmの帯域幅及び2.0 sの平均値で記録した。1.0mg ／ mLの濃度、600ulの試料を0.1 cm path length quartz SUPRASILcell（Hemlla、ドイツ）を使用して測定した。J-815 Circular Dichroism machine（JASCO, Oklahoma市、米国）を使用して、連続的な3回のスキャンをブランク値を差し引いた後平均を出した。
図4は、優れた抗がん活性を有しながら特徴的に代表性を帯びるGRS-DP-A線形、GRS-DP-A 環形及びGRS-DP-Bに対するCD分析結果を示す。全長GRSタンパク質はアルファ螺旋型（alpha-helix form）の構造を帯びており、GRS-DP-A線形とGRS-DP-Bは、N-末端伸長螺旋型の構造を帯びており、GRS- DP-A cyclicの場合、前記実施例1-1で意図した通り環状（cyclic form)を示していることを確認した（参考文献：Ion mobility-mass spectrometry applied to cyclic peptide analysis：conformational preferences of gramicidin S and linear analogs in the gas phase Journal of the American Soc iety for Mass Spectrometry Volume 15、Issue 6、June 2004、Pages 870-878 / Chemical Synthesis and Folding Pathways of Large Cyclic Polypeptides：Studies of the Cystine Knot Polypeptide Kalata B1Biochemistry、Vol。38 、No. 32、1999 10606）
実施例２：in vitro抗癌活性機転確認
２－１．CDH6-依存性確認
本願発明のポリペプチドがCDH6-依存的に活性を示すかを確認するために、CDH6及びpERK（Protein kinase R-like endoplasmic reticulum kinase）陽性細胞（CDH6 + / pERK + ）、又はこれらの陰性の細胞株に対して、本願発明のポリペプチドの処理に伴う細胞生存力を確認した。ペプチドの中で、代表的にGRS-DP（１００ｎＭ）を実験に使用した。具体的には、H460細胞（CDH6 + / pERK + ），HeLa（CDH6 + / pERK + ）, SN12C（CDH6 + / pERK + ），RENCA（CDH6 - / pERK + ）, MCF7（CDH6 - / pERK + ）などを対象に１時間全長GRS （１００ｎＭ）又はGRS-DP（１００ｎＭ）を処理した。前記処理後、細胞を冷いPBSで2回洗浄してライシス溶液（１５０ｍＭ Ｎａｃｌ、２ｍＭ ＥＤＴＡ、１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００、１％、デオキシコール酸ナトリウム、１０ｍＭ ＮａＦ、１ｍＭ オルトバナジン酸、１０％ グリセロル、プロテアーゼカクテル）で抽出して、30マイクログラムのタンパク質を SDS／PAGEに展開して、通常的なウエスタンブロット方法で分析した。分析に使用されたERK抗体はCell Signaling Tecknology (Danvers, MA, USA)でカドヘリン-６（Ｋ－カドヘリン）抗体は、Abcam（Cambridge, UK）購買して使用した。
図5aに示した通り、GRS-DPポリペプチドは、CDH6陽性の細胞株のみに細胞生存力を減少させる効果を示した。従って、本願発明のポリペプチドはCDH6に依存的に作用することを確認した。
２－２．GRS-DPの抗癌活性機転（mechanism)を確認
本願発明のポリペプチドがCDH6に結合することにより、pERKを脱リン酸化させる機転に作用するかを確かめるために、SN12C（CDH6陽性）細胞株又はRENCA(CDH6陰性)細胞株に、本願発明のポリペプチド（代表的に１００ｎＭ又は２００ｎＭのＧＲＳ－ＤＰ）を処理した後、pERKの脱リン酸化の程度を確認した。この時、全長GRS 100nMを陽性対照群として使用した。具体的には前記細胞に1時間の間全長GRSまたはGRS-DPを処理し、その後前記細胞を冷いPBSで2回洗浄してライシス溶液（（１５０ｍＭ Ｎａｃｌ、２ｍＭ ＥＤＴＡ、１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ－１００、１％、デオキシコール酸ナトリウム、１０ｍＭ ＮａＦ、１ｍＭ オルトバナジン酸、１０％ グリセロル、プロテアーゼカクテル）で抽出して30マイクログラムのタンパク質をSDS / PAGEに展開して、通常的なウエスタンブロット方法で分析した。分析に使用したERK抗体はCell Signaling Technology(Danvers, MA, USA)でカドヘリン-６（Ｋ－カドヘリン）抗体は、Abcam（Cambridge, UK）を購入して使用した。
実験結果図5b及び5cに示した通り、GRS-DPポリペプチドは、CDH6に依存的な方式でpERKの脱リン酸化を誘導する機転を介して癌細胞が死滅することを確認した。
２－３．CDH6との相互作用程度の比較
本発明のペプチドにについて，CDH6との親和性の程度を比較した。GRS及びGRS由来ペプチドのカドヘリン６(ＣＤＨ６)-fc融合タンパク質との結合をSR7500DC、Reichert Analytical Instrument（Ｄｅｐｅｗ ＮＹ）を使用して表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）法で分析した。CDH6は、表面上のガラスカルボキシル基を介して[CMDHチップ]カルボキシメチルデキストランセンサーチップに固定されて、0.1M 1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩と0.05M N-ヒドロキシスクシンイミドを5μL / minの流速で注入して活性化されたスクシンイミドエステル表面に変形した。様々な濃度のGRS及びGRS由来のペプチドをホスフェート基盤食塩水に30uL / minで注入した後、同じ流速で移動相緩衝液を注入して解離度（dissociation rate)を決定した。データは、Software Scrubber 2.0（Biological Software, オーストラリア）を使用して分析した。
図5d乃至図5fは、本願発明のペプチドの親和性評価結果の代表的な例を示す。GRS-DPペプチドの場合 KD =83.9 nMであり、これより由来した、より短い断片のGRS-DP-A線形の場合 KD = 61.2 nMとしてより良い親和力を示した。さらに、特異的に前記GRS-DP-A線形の変異体であるGRS-DP-A 環形の場合CDH6との親和力が KD =51.3nMとしてより良いものに現れた。前記の実験を介して、本発明者らが明らかにした前述した抗がんモチーフを含む断片ポリペプチドは、その長さが短くなるほど、CDH6との親和性が高くなることを確認し、特に構造的にこれらを環状に製作した時、予想外の良い効果が現れることを確認した。
実施例３：本発明のポリペプチドのin vivo抗癌活性及び癌細胞標的能比較評価
３－１. 本発明のポリペプチドのin vivo抗癌活性比較_ IT injection
前記実施例1-3で優れた抗癌活性を確認した幾つかの代表的なポリペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ、ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ及びＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）を選抜して試験物質として使用した。また、その対照群として前長GRSタンパク質を使用した。
in vivo抗癌活性評価のための実験過程の概要を図6aで示す。具体的にはSN12C（ＣＤＨ６陽性）細胞1X10７個を8週齢の雌BALB / cヌードマウス（（株）Dooyeol Biotech, Seocho-gu, ソウル）の右側脇腹皮下注射し、平均腫瘍サイズが100 mm 3に至るまで 5日の間に成長させた。5及び7日目の日に、PBS（対照群）又は試験物質（対照群物質を含む）それぞれを20μgずつ腫瘍内に注入した（ｎ＝５、動物/グループ）。21日の間の経過をモニタリングし、21日目に、実験群のマウスを犠牲させて、腫瘍を回収して観察した。腫瘍体積は、“最長の直径x 最短直径２ x 0.52”で計算した。実験結果を図6b乃至図6eで示す。
図6b乃至図6dに示した通り、最も短い断片的のGRS-DP-B（8mer）処理群で腫瘍の大きさ（体積）及び重さが最も顕著に減少したことが確認され、特にこのような腫瘍退行効果は前長GRSタンパク質、GRS-DPと比較しても極めて優れていた。これは前長GRSタンパク質の中で、本発明者が新規に明らかにした抗癌モチーフ（532-538aa.）を含む短い断片が単離されたとき、むしろ本来のタンパク質より、さらに優れた抗癌活性を示すことを確認した。また、GRS-DP-A 環形もまたin vivoで相で相当な水準で抗癌効果を示すことを確認した（図6b乃至図6dを参照）。
また、図6eに示した通り、各試験物質（対照群含め）投与群で、対照群（control）対比マウスの体重に有意な変化が表示されず、これにより本願発明で製作された断片ポリペプチドは、体内毒性がないことが確認された。
３－２．本発明のポリペプチドのin vivo抗癌活性_ IV injection
前記実施例3-1では、腫瘍に直接的に試験物質を注入したものとは別に、本実施例では、静脈注射を介して効能を評価した。前記実施例 1-3で優れた抗癌活性を確認した幾つかの代表的なポリペプチド（ＧＲＳ－ＤＰ、ＧＲＳ－ＤＰ－Ｂ及びＧＲＳ－ＤＰ－Ａ環形）を選抜して、試験物質として使用した。また、その対照群として前長GRSタンパク質を使用した。
in vivo抗癌活性の評価をための実験過程の概要を図6aに示す。具体的にはSN12C（ＣＤＨ６陽性）細胞1X107個を8週齢の雌BALB／ cヌードマウス（（株）Dooyeol Biotech, Seocho-gu, ソウル）の右側わき腹に皮下注射し、平均腫瘍サイズが100 mm３になるまで5日間に成長させた。5及び7日目にPBS（対照群）又は試験物質（対照群物質を含む）のそれぞれを5 MPKずつ静脈内注入した（ｎ＝５、動物/グループ）。21日間の経過をモニタリングし、21日目に、実験群のマウスを犠牲にして、腫瘍を回収して観察した。腫瘍体積は、“最長の直径 x最短直径２x 0.52”で計算した。実験結果を図7a乃至も7dで示す。
実験結果、静脈注射の際にもGRS-DP-B処理群で腫瘍の大きさ（体積）及び重量が最も顕著に減少されたことを確認し、特にこのような腫瘍退行効果は前長GRSタンパク質、GRS-DPと比較しても、極めて優れていた（図7a乃至図7cを参照）。静脈注射のような全身性投与方法の特性上、特定薬物が全身性に投与されたとき副作用が少なく、有効な抗癌効果を収めるためには、腫瘍の位置に特異的に標的化されることが重要である。また、GRS-DP-A 環形もまたin vivo上でかなりの水準で抗がん効果を示すことを確認した（図7a乃至図7cを参照）。
また、図7d示した通り、各試験物質（対照群含め）投与群で対照群（control）対比マウス体重に有意な変化が表示されず、これにより本明細書の発明で製作された単片ポリペプチドは、全身性で投与しても体内毒性がないことが確認された。
３－３．GRS-DP由来小断片の癌細胞標的能確認_ IV injection
実施例 3-2でGRS-DP-Bが全身性に投与されたときも、最も顕著な抗癌効果を示すことを確認している。ここで全身性に投与されたとき、実際にGRS-DP-Bが腫瘍を標的する能力がどの程度であるかを確認するために行った。ここで代表的にGRS-DP-B、GRS-DP-A 環形、GRS -DP及び前長GRSタンパク質を対象に、in vivo上で腫瘍標的能を測定した。具体的にはB16F10細胞（5X106 cell）を8週齢C57BL ／6マウスの右の脇腹に皮下注射して育てた。14日目にアレキサフルアー488で標識された全長GRSと、本発明のポリペプチドをマウス体重1kg当り1mgの容量で静脈注射し、24時間後に腫瘍を収穫した。腫瘍の蛍光信号はIVIS Lumina Series III（PerkinElmer, Massachusetts, USA）装備で測定して関心領域(region of interest, ROI)を分析した。
図8a及びも8bに示した通り、前長GRSタンパク質及びGRS-DPポリペプチドと比較してGRS-DP-Bが著しく高い腫瘍特異的標的機能を示した。これにより前記GRS-DP-Bはそれ自体で抗癌薬物として使用することができるが、これに加えて、腫瘍位置を特異的に標的することにより治療と同時に腫瘍の検出及び映像化を可能にするう利点があり、また、他の抗がん薬物と接合されて腫瘍を特異的に標的して、優れた抗癌治療のシナジ効果を示すことができるなど、極めて有用な活用価値を有することを確認した。
以上説明した通り、本発明は断片化されたGRSポリペプチド、その変異体及びこれらの用途に関するもので、より詳細には、配列番号1で表示されるアミノ酸配列で531乃至538番目のアミノ酸を含めて連続する8乃至170個の本アミノ酸で構成されることを特徴とする単離されたポリペプチド; 又は前記ポリペプチドと、配列相同性が80％以上の変異体で構成されることを特徴とするポリペプチド、前記ポリペプチドを含む融合タンパク質及び複合体、前記ポリペプチドを符号化するポリヌクレオチド、及びこれらの新生物疾の予防及び治療の用途、癌細胞の検出、映像化及び薬物伝達用途に関するものである。
本願発明で開示されるポリペプチド（ＧＲＳから段離されたポリペブチド及びその変異体）は、本明細書で最初に開始されるGRS細胞死滅モチーフを含めて特定の長さで提供されることを特徴として、全長タンパク質水準及びドメイン水準での活性よりも著しく優れた活性と標的化能を示すので医薬産業などにおいて、産業上の利用可能性が極めて高い。

Claims (33)

  1. 配列番号1で表示されるアミノ酸配列で531乃至538番目のアミノ酸を含む単離されたポリペプチドであって、単離されたポリペプチドは、アポトーシスのために癌細胞を特異的に標的し、単離されたポリペプチドは、配列番号２、３、５及び６からなる群より選択されるアミノ酸配列からなる、単離されたポリペプチド。
  2. 前記単離されたポリペプチドは、線形（linear form)又は環状（cyclic form)である、請求項１記載のポリペプチド。
  3. ペグ化された、請求項１記載のポリペプチド。
  4. 請求項１記載のポリペプチド及び異種融合パートナーを含む、融合タンパク質。
  5. 前記異種融合パートナーは、抗体又はその断片である、請求項４記載の融合タンパク質。
  6. 前記断片は、Fc、ディアボディ、Fab、Fab'、F(ab）2、F(ab')2、Fv及びscFvからなる群から選択される、請求項５記載の融合タンパク質。
  7. 請求項１記載のポリペプチドを一つ以上含む、二量体（dimeric)又は多量体（multimeric）複合体。
  8. 請求項１記載のポリペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  9. 請求項８記載のポリヌクレオチドを含む、発現ベクター。
  10. 請求項９記載の発現ベクターを含む、宿主細胞。
  11. 生理学的に許容可能な担体及び下記（i)乃至（vi)：
    （i)請求項１記載のポリペプチド、
    （ii）前記（i)のポリペプチド及び異種融合パートナーを含む融合タンパク質、
    （iii)前記（i)のポリペプチドを一つ以上含む二量又は多量複合体、
    （iv）前記（i)乃至（iii)をコードするポリヌクレオチド、
    （v)前記（iv）を含む発現ベクター及び
    （vi）前記（v)を含む宿主細胞
    からなる群から選択される一つ以上を含む、組成物。
  12. 請求項１記載のポリペプチド又は請求項８記載のポリヌクレオチドを有効成分として含む、新生物疾患の予防及び治療用薬学的組成物。
  13. 前記新生物疾患は、大腸癌（colon cancer）、心臓腫瘍（cardiac tumors）、膵臓腫瘍（pancreatic cancer)、黒色腫（melanoma）、網膜細胞症（retinoblastoma）、神経膠芽腫（glioblastoma)、肺がん（lung cancer)、大腸癌（intestinal cancer)、精巣癌（testicular cancer）、胃がん（stomach cancer）、神経幹細胞症（neuroblastoma)、骨肉腫（osteosarcoma）、軟骨肉腫（chondrosarcoma）、腺腫（adenoma)、乳がん（breast cancer)、前立腺癌（prostate cancer)、カポジ肉腫（Kaposi's sarcoma）、卵巣癌（ovarian cancer）、白血病（leukemia）、骨髄異形成症候群（myelodysplastic syndrome）、ジーン性的血球増加症（polycythemia vera)、リンパ腫（lymphoma）、子宮頸がん、多発性骨髄腫（multiple myeloma）、腎臓癌（renal cell carcinoma）、固形腫瘍（solid tumor)と血管新生関連疾患（Angiogenesis-related diseases)からなる群から選択される、 請求項１２記載の薬学的組成物。
  14. 前記血管新生関連疾患は、アルツハイマー黄斑変性、糖尿病性失明、子宮内膜症、眼内血管新生、血管腫、火炎状母斑、単一性の母斑、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症、新生血管緑内障、紅色症、増殖性網膜症、乾癬、血友病性関節、アテローム性動脈硬化プラーク内での毛細血管増殖、ケロイド、創傷肉芽形成、血管接着、関節リウマチ、骨関節炎、自己免疫疾患、クローン病、再発狭窄症、アテローム性動脈硬化、キャットスクラッチ疾患、潰瘍、糸球体腎炎、糖尿病性腎症、悪性神経化症、血栓性微小血管症、糸球体症及び炎症からなる群から選択されることを特徴とする、請求項１３記載の薬学的組成物。
  15. 下記段階：
    （a)下記（i)及び（ii）を含む反応混合物を形成する段階
    （i) 請求項１記載のポリペプチド及び請求項８記載のポリヌクレオチドからなる群から選択される成分、
    （ii）試験化合物;及び
    （b)前記試験化合物の存在下で前記成分による抗がん活性の増加を検出する段階として試験化合物の不在下での抗がん活性と比較して試験化合物の存在下での抗がん活性の変化を検出して活性な試験化合物を同定する段階
    を含む、抗がん剤を同定するためのスクリーニング方法。
  16. 請求項１記載のポリペプチドを有効成分として含む、癌細胞検出又は画像化用組成物。
  17. 前記ポリペプチドは、発色酵素、放射性同位元素、クロモフォア（chromophore)、発光物質、蛍光物質（fluorescer)、常磁性粒子（superparamagnetic particles)及び超常磁性粒子（ultrasuper paramagnetic particles)からなる群から選択される一つ以上で表示されることを特徴とする、請求項１６記載の組成物。
  18. （a)請求項１記載のポリペプチドを生物学的試料と混合する段階;
    （b)未結合のままであるか、非特異的な結合のままである前記ポリペプチドを除去する段階; 及び
    （C)前記ポリペプチドの結合の可否及び位置を確認する段階を含む、癌細胞の検出方法。
  19. 請求項１記載のポリペプチドを有効成分として含む、癌細胞の映像化用組成物。
  20. 前記ポリペプチドは、発色酵素、放射性同位元素、クロモフォア（chromophore)、発光物質、蛍光物質（fluorescer）、常磁性粒子（superparamagnetic particles)及び超常磁性粒子（ultrasuper paramagnetic particles)からなる群から選択される一つ以上で表示されることを特徴とする、請求項１９記載の組成物。
  21. 請求項１記載のポリペプチドを有効成分として含む、癌細胞特異的薬物の送達用組成物。
  22. 前記薬物は、パクリタキセル、ドキソルビシン、ビンクリスチン、ダウノールビシン（daunorubicin）、ビンブラスチン（vinblastine)、アクティーノマイシン-D（actinomycin-D)、ドセタキセル（docetaxel)、エトポシド（etoposide)、テニポシド（teniposide)、ビサントレンカ（bisantrene）、ホモハリントニン（homoharringtonine)、グリベック（Gleevec; STI-571）、シスプラチン（cis plain)、5-フルオロウラシル（5-fluouracil）、アドリアマイシン（ adriamycin)、メトトレキサート（methotrexate）、ブスルファン（busulfan）、クロラムブチル（chlorambucil）、シクロホスファミド（cyclophosphamide）、メルファラン（melphalan)、ニトロゲンムスタッド（nitrogen mustard）、ニトロソ尿素（nitrosourea)、ストレプトキナーゼ（streptokinase)、ウロキナーゼ（urokinase)、アルテプラゼ（alteplase)、アンジオテンシン（angiotensin)II抑制剤、アルドステロン（aldosterone)受容体阻害剤、エリスロポエチン（erythropoietin）、NMDA（N-methyl-d -aspartate)受容体阻害剤、ロバスタチン（Lovastatin）、ラパマイシン（Rapamycin)、セルレブレクス（Celebrex）、ティクルにピン（Ticlopin）、マリマスタット（Marimastat）及びトロメディケイド（Trocade)からなる群から選択されたいずれか一つである、請求項２１記載の組成物。
  23. 請求項１記載のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として含む、癌の予防及び治療用組成物。
  24. 請求項８記載のポリヌクレオチドは、配列番号８乃至配列番号９からなる群から選択された核酸配列を含む、ポリヌクレオチド。
  25. 新生物疾患（neoplastic disease）の予防及び治療用製剤を製造するための請求項１記載のポリペプチド又は請求項８記載のポリヌクレオチドの使用。
  26. 請求項１記載のポリペプチド又は請求項８記載のポリヌクレオチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む、ヒトを除く個体における、新生物疾患（neoplastic disease）の予防及び治療方法。
  27. 癌細胞検出用製剤を製造するための請求項１記載のポリペプチドの使用。
  28. 癌細胞の映像化用製剤を製造するための請求項１記載のポリペプチドの使用。
  29. 請求項１記載のポリペプチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む、ヒトを除く個体における、癌細胞の映像化方法。
  30. 癌細胞特異的薬物の送達用製剤を製造するための請求項１記載のポリペプチドの使用。
  31. 請求項１記載のポリペプチドを有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む、ヒトを除く個体における、癌細胞特異的薬物の送達方法。
  32. 癌の予防及び治療用製剤を製造するための請求項１記載のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤の使用。
  33. 請求項１記載のポリペプチド及びこれと結合された抗がん剤を有効成分として含む組成物の有効量を、これを必要とする個体に投与する段階を含む、ヒトを除く個体における、癌の予防又は治療方法。
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