JPH01501150A - インシユリンプリカーサー - Google Patents
インシユリンプリカーサーInfo
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- JPH01501150A JPH01501150A JP62505731A JP50573187A JPH01501150A JP H01501150 A JPH01501150 A JP H01501150A JP 62505731 A JP62505731 A JP 62505731A JP 50573187 A JP50573187 A JP 50573187A JP H01501150 A JPH01501150 A JP H01501150A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
インシュリンプリカーサ−
技術分野
本発明は新規なインシュリンプリカーサ−に関する。特に本発明は固有の遅延作
用を示すインシュリンの製造に使用でき、或いはそれ自体糖尿病の治療に使用し
てもよい新規なプロインシュリン様インシュリンプリカーサ−に関する。更に本
発明はかかるプロインシュリン様インシュリンプリカーサ−に対し暗号づけする
DNA配列のみならず本発明のインシュリンプリカーサ−を含有する薬剤に関す
る。
背景技術
重症又は慢性の場合、糖尿病ではインシュリン、例えばブタインシュリン、ウシ
インシュリン又はヒトインシュリンを含有する注射製剤で通常処置される。
可溶性インシュリン製剤は通常速効性であるが、その代りに作用は数時間後にき
かなくなる。従って注射をしばしば、通常1日に数回投与しなければならない。
この欠点を克服するため、作用を数時間又は24時間まで又はそれ以上維持する
よう、遅延作用を有するインシュリン製剤が配合された。かかる遅延製剤を用い
ると成る糖尿病患者は少ない回数の注射、例えば24時間に1回又は2回の注射
を受けなければならないだけである。
かかる遅延作用はインシュリンを僅かに可溶性の塩、例えば亜鉛インシュリン又
はプロタミンインシュリンに変えることによって達成できる。僅かに可溶性のイ
ンシュリン塩は懸濁液の形で使用され、そこからインシュリンは例えば皮下注射
後徐々に放出される。
最近遅延作用を達成するための他の方法も提案された。
その例は重合された血清アルブミン中にインシュリン結晶を内包させることであ
る。他の例は連続的に作用する注入装置、いわゆるインシュリンポンプである。
更にタンマーク特許出願第3582/84号及び第3583/84号には、B鎖
のC−末端をArg −OH又はArg −Arg −OBの如き塩基性の有機
基で延長したインシュリン誘導体のみならず前記インシュリン誘導体を含有し、
遅延作用を示す懸濁液製剤が記載されている。
ブタ、ウシ、ヒツジ又はヒトインシュリンの如き糖尿病の治療に通常使用される
インシュリンは、6個のカルボン酸基即ちA4.A17.A21.B13.B2
1及び830位でカルボン酸基を含有する。この番号はN−末端から出発してイ
ンシュリンのそれぞれ人類及びB鎖における位置を示す。
インシュリンの生物学的活性は通常誘導体化度が増大すると低下する。しかしな
がら生物学的活性は驚いたことに遊離カルボン酸基の高度の誘導体化でさえも殆
んど影響を受けない。しかしながら6個全部の遊離カルボン酸が誘導体化された
ときには生物学的活性は完全になくなる〔B1ocha暇Biophys、Ac
ta第310巻(1973年)第406頁〜第415頁のWide D、Lev
yの論文参照〕。
発明の開示
インシュリン製剤、特に注射製剤において、位置A4゜A17.B13及びB2
1の4個のアミノ酸残基の一つ以上が帯電されていない側鎖を含有するようなイ
ンシュリン誘導体の使用により、インシュリン活性を保持することができ、それ
と同時に驚いたことに遅延作用が達成される。
この遅延効果は特別な誘導体の性質に依存する、例えば置換されたアミノ酸残基
の数及び前記残基の帯電されていない側鎖の化学組成によって決る。従って遅延
を変化させることができる。遅延作用がトリプシン活性の起源とは無関係に、ト
リプシン活性に対して比較的非感性であることは、インシュリン誘導体の著しい
利点であり、新しい事実である。
位置A4.A17.B13及びB21で一つ以上のアミノ酸残基が非帯電側鎖(
uncharged sid@chain )を含有するようなかかるインシュ
リン誘導体の製造は生物工学法を用いて行うことができる。前述した位置でのグ
ルタミン酸残基の幾つか又は全部が非帯電側鎖を担持する天然に産するアミノ酸
例えばグルタミンで置換できる。
位置A4.A17.813及びB21におけるグルタミン酸残基の一つ以上が非
帯電側鎖を担持するアミノ酸残基に変換されたかかるインシュリン誘導体の製造
は、−末鎖ブリカーサーを介して生物工学的に最も容易に実施できる。
本発明は、下記アミノ酸配列を特徴とするかかるプロインシュリン様インシュリ
ンプリカーサ−に関する:上記配列において、基RB13 、 RB21 、
RA4及びRA17の少なくとも一つは中性アミノ酸残基であり、他はそれらが
あるときにはGluであり、A6とAll、A7とB7及びA20とB19の位
置はそれぞれ硫黄架橋で連結されており%Xnは40員子以下のペプチド鎖又は
ペプチド結合であり、G、AIに隣接する兜極員子はLys+又はArgである
。
それ自体知られている方法で、前記プリカーサ−はW#素的に触媒作用させた半
合成によって前述したインシュリン誘導体に変換できる。Xnがヒトプロインシ
ュリンにおけるB29−リジンとAlグリシンを連結するアミノ酸配列を有スる
とき(この場合1位置”a + xs * xF* ”sa又はち。は中性アミ
ノ酸に変換されていてもよい)、かかるインシュリンプリカーサ−はそれ自体が
、糖尿病の治療のための医薬製剤に用いることができるであろう。
最近ヒトプロインシュリンが、ヒトプロインシュリンの比較的低い生物学的強度
にも拘らず、糖尿病の治療におけるその使用によって増大しつつある関心を得て
いる。これはより簡単な生物工学的生産によるばかりでなく、ヒトインシュリン
よりも若干治療的な利点が出現したことにある:皮下注射後に観察された低血糖
症効果の時間は同じ効力の溶解したインシュリン製剤の注射後よりも明確に長い
、しかしインシュリン懸濁液製剤〔インスレイタート(rnslatard )
登録商標、モノタート(Monotard)登録商標〕の効果よりも短い[Di
abetes Re5earch and C11nicalPractice
、5uppl、 l (19f35年) wide第3頁、R8O,C。
Adeniji −Jones等参照〕、シかしながらプロインシュリンは末梢
グルコース変換を刺激するよりもかなり肝グルコース生産を明らかに抑止するの
で、より良好な血糖制釦を達成できることを教示している( Diabezes
第33巻(1984年第762頁〜第770頁、 RoR,Revers等参照
)。
上述した治療上好適な本発明のインシュリンプリカーサ−はヒトインシュリンと
同じ治療活性を有する。更にそれらは、好適な誘導体化度を選択することによっ
て遅延された低血糖活性を延引させうる利点を提供する。勿論不発明のインシュ
リンプリカーサ−を製剤における通常のインシュリンとの混合物の形で使用し、
組合せた効果を達成することができる。
発明廚のインシュリンプリカーサ−の製造の好ましい方法は、生合成による方法
、例えばグルタミン酸に対する暗号づけをするDNA鎖中のコドンにおける単一
塩基のみを変えることによる方法であり、このコドンはグルタミンに対し暗号づ
けすることかげできる。従ってプロインシュリンに対する暗号づけするDNA鎖
中の塩基を変えるか又は除くことによって、化学的に作ることは困難で時間のか
かる方法を改変することができる。
ヒトインシュリンの生合成製造のための多くの難しい方法が知られている。それ
らの全部に共通していることは、プロインシュリン全体、その変性された形に対
して又は別々にA鎖又はB鎖に対して暗号づけするDNA鎖を好適なプロモータ
ーを含有する複製可能なプラスミド中に挿入することにある。一定の宿主微生物
中にこの系を変換することによって、それ自体知られている方法で真正のヒトイ
ンシュリンに変えることができる生成物を作ることができる。
プロインシュリン又は類似インシュリンプリカーサ−の生合成及びそれらのイン
シュリンへの変換のための幾つかの既知の方法を以下に説明する。
ヨーロッパ特許第55945号明細書においては、切断部位によって分離された
別の蛋白との融合蛋白として生成物が作られる。これはプロテアーゼ切断部位で
あってもよく、或いは化学的に例えばメチオニンで切断されうる部位であること
ができる。プロインシュリンのための遺伝子は例えば組換えDNA法により別の
蛋白との遺伝子融合としてクローンされる。キメラ蛋白の分離後前記蛋白は好適
な酵素又はCNBrを用いて切断され、次いで変性されたプロインシュリンを亜
硫酸化した形で分離される。この生成物は米国特許第4430266号に記載さ
れている如< PHl O,5で2−メルカプトエタノールを用いて還元条件下
に復元され、続イテJ、 Blol、Chsa+、第246巻、第6786頁(
1971年)にKemmlsrによって発表されている如くトリプシン/CpB
切断をする。形成されるインシュリンはそれ自体知られている方法で分離する。
プロインシュリンはヨーロッパ特許第116211号に記載されている方法を用
いて生合成的に作ることができる。
この方法において、蛋白はサツカロミセス セルビジアエ(5accharoa
+yces carevisiae )からα−ファクター系を用いて培地中に
分泌される。この系中にプロインシュリンに対し暗ゼけする遺伝子を挿入するこ
とによって、タンマーク特許出願第3091/84号に記載された方法を用いて
培地から分離できる。その後プロインシュリンは前述した既知の方法でインシュ
リンに変換できる。
タイプn1−zc+)−(xn−y)1.1−Ai−t)(Xnはn個の天然に
産生ずるアミノ酸残基を有するペプチド鎖であり、YはLye又はArgを表わ
し、nはO〜33の整数であり、虐は0又はlであり、l1l−29)はBl−
phe−B29−”7”のヒトインシュリンの短縮されたB鎖を表わし、A(1
−21)はペプチド鎖−Xn−Y−が二つの隣接塩基性アミノ酸残基を含有しな
いならばヒトインシュリンのA鎖を表わす)のインシュリンプリカーサ−に対す
る暗号づけをするDNA配列のみならず前記プリカーサ−の製造はデンマーク特
許出882385/85号に記載されている。しかしながら全ての要件において
、インシュリンプリカーサ−の製造方法はヨーロッパ特許第116201号に記
載された方法に非常に類似している。
前述した方法において、生成物はプロインシュリン又はプロインシュリン様イン
シュリンプリカーサ−である。更にこれらの生成物はシグナル配列と共に作られ
るか(この目的は分割される細胞表面に生成物を担持させることにある)又は生
成物を安定化するため蛋白との融合として作られる。
更に生合成的に変性されたプロインシュリンを作ることができる。ヨーロッパ特
許出願第82303071.3号にはC−鎖が組換えDNA法によって変性され
たプロインシュリンが記載されている。
前述したインシュリン変性は、イーストサツカロミセスセルビジアユ中でヒトS
OD (5uparoxid@diimutas+s )を暗号づけする遺伝子
との融合として変性DNA配列を発現することによって作ることができる。SO
Dはイースト中に高収率で発現され(Biochaa+1stry第19巻、第
231O頁〜第2316頁、(”1980年)のJabugcbの論文参照〕更
に微生物で発現されたとき不安定であるプロインシュリン又はプロインシュリン
の変体の発現を安定化することができる。
5OD−インシュリン遺伝子の転写のためのプロモーターとしてサツカロミセス
セルビジアエからのGAPDH−プロモーター(グリセルアルデヒド−3−ホ
スフェートデヒドロゲナーゼ)を使用する。遺伝子工学により、プロモーターは
ADH2−プロモーターから、またサツカロミセス セルビジアエからも調節部
位をGAPDH−プロモーターに融合させることによって調節可能に作られる。
グルコースを含有する培地で生長したとき、プロモーターは不活性である、しか
しそれはグルコースの不存在下には活性である。
DNA配列における変性はインビトロでインシュリン遺伝子に突然変異誘発を用
いて作ることができる。この方法は米国のProc、 Natl、Acad、
Sci、第82巻第448頁〜第492頁(1985年)にT、 A、 Kun
kslによッテ発表すしている。この方法によれば、インシュリン遺伝子を含有
する配列は一重鎖DNAバクテリオファージMla中にクローンされる。このハ
イブリッドファージからのDNA (鋳型)が精製され、突然変異の各側での所
望の突然変異及び相同部域を含有するプライマー代表的には15〜257−が鋳
型にアニーリングされる。次の工程はDNAポリメラーゼIを用いて全ファージ
ゲノムに沿ってプライマーを延長させることである、この方法で二本鎖分子が作
られ、一つの鎖が突然変異を含有し、他の鎖が野生型インシュリン遺伝子である
。ファージの中で、ファージ子孫(offspring )の一本領DNAに突
然変異形成プライマーの雑種形成させることにより、所望の種類に対してスクリ
ーニングすることができる。プライマーは突然変異鎖に対する完全相同を示すが
、野生型とは一つの単−又クレオシドによって異なる。
スクリーニング後、二本鎖DNAはファージが増殖されたE。
coli細胞から分離でき、このDNAから変性されたインシュリン遺伝子が回
収される。そして遺伝子は元の発現系中に再挿入される。
本発明を実施するための形態
本発明を下記実施例で更に説明する。
イースト、サツカロミセス セルビジアユ中に存在スルときSOD −kLst
−PI (スーパーオキシドジスムターゼ−メチオニン−プロインシュリン)
の融合蛋白を生成する発現プラスミドを第1図に示す。このプラスミドはインビ
トロで突然変異誘発が変異を暗号づける発現プラスミドを作るために使用できる
ため、変性インシュリン分子の発現のための塩基性プラスミドである。
第1図において下記略記号を使用している:2μ=2ミクロン。サツカロミセス
セルビジアエから分離されたDNA配列。サツカロミセス セルビジアユ中の
プラスミドの複製に寄与する。
LEU2d:選択しうる標識。ロイシンの生合成における酵素を暗号づけする。
ADH2r:ADIl!2プロモーターの調節部分(アルコールデヒドロゲナー
ゼ) (Mol、 Ce1l、 Biol、第6巻、(1986年)第1894
頁〜第1902頁、 Sugter等の論文)。
GAPDHp ニゲリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼプロ
モーター(J、 Biol、 Ch*si、第258巻(1985年)第438
4頁〜第4389頁、丁ravi!1等の論文〕。
GAPDBt ニゲリセルアルデヒド−3−ホスフェートデヒドロゲナーゼター
ミネータ−(上記論文照)。
psR322:バクテリア配列。Fi、Co11中でプラスミドを増殖したとき
複製に寄与する。
B=制限エンドヌクレアーゼ認識部位。Baa+旧。
R−:制限エンドヌクレア°−ゼ認識部位。NcoI 。
S:制限エンドヌクレアーゼ認識部位。5all 。
SOD ニス−パーオキシドジスムターゼ遺伝子。
PXニブロインシュリン遺伝子
最終発現プラスミドpYASI lへの中間体プラスミドpYSI 1がSOD
−Mat −PI融合を暗号づけする。SOD遺伝子断片をpsODNco
5 カラビッグパーシャルSau 3 A制限断片として分離した( Nucl
eic Ac1ds Ram、第13巻(1985年)第2017頁〜第203
4頁、Hallswsll等の論文)。プラスミドPins 5をHlnd l
lI −5all制限断片の分離のため使用した。これは13のアミノ末端アミ
ノ酸の外は好ましいイーストコドンを有する合成プロインシュリン遺伝子を含有
する。プロインシュリンの13N末端アミノ酸、メチオニン及びSODの3C末
端アミノ散を暗号づけする合成51塩基対Sau 3 A −Hind ll
リンカ−は二つの精製された断片及びNcoI −5ilI−カットpPGAP
ヘクターで連結された(前記Traマlの論文参照)。
プラスミドpYASI lの別の中間体、プラスミドpJs104がADII!
2及び0APDEから連結組合されたプロモーターを暗号づけする。ADH2
の調節配列を含有する断片がプラスミドpADR’lから分離された( Nat
ur@ 第300巻(1982年)第724頁〜第728頁、 Be1er及び
Youngの論文〕、これはADB 2及びその上流i*ia領域を暗号づけす
る9aa+l1lI −9phl断片を含有する。プラスミドPADR2がEc
oRVで切りとられ、これはATG開始コドンから位置+66で切断する。
DNAを更にBal 31ヌクレアーゼで処理し、合成XhoI−リンカ−を末
端に連結した。zhoxで消化し再連結した後、形成されたプラスミドをに、C
o11に形質変換した。ADH2ATG開始コドンからの位置−232でXho
)−リンカ−を含有するプラスミドをxborで消化し、Slヌクレアーゼで処
理し、EeoRIで消化し、pBR322から生ずるEeoRI部及びADH2
調節領域でのXhoI部位でプラント末端を有する線分子を作った。
GAPDHプロモーター領域を含有する断片を、制限酵素Alul及びpPGA
PのIcoRIで消化しくテravi*等の論文参照)、400塩基対断片の分
離によって分離した。ハイブリッドプロモーターはここでADH2配列を含有す
る線状化されたプラスミドでGAPDEプロモーター断片を連結することによっ
て構成された。二つの断片間の融合は配列分析で立証された。
プラスミドpYSAI lの構成:
最終発現プラスミドは、pJs 104から分離されたBamHI / Nco
I断片及びpST lから分離されたNcoI / Ba+nHI断片を連結し
、連結生成物をBaωH1で消化し、子牛腸ホスファターゼで処理したベクター
pc1/1を複製するイーストに断片を連結することによって(Proc、 N
atl、 Acad、 Sci。
第81巻(1984年)第4642頁〜第4646頁、Brake等の論文参照
)。
M13ファージ中でのインシュリン遺伝子のクローニング二発現プラスミドpY
ASI lから分離された3034塩基対BamHI−フラグメントを、Bae
oHIで消化したM1313フアージl 3 cap 18の複製形にクローン
した。E、 colt株JM101の形質転換後、挿入体の存在及び指向性はG
one第19巻(’1982年)第269頁〜第276頁にMassing及び
vl・iraによって発表されている如く分離されたDNAで配列分析によって
証明された。
オリゴデオキシリボヌクレオチド合成:使用した突然変異化プライマーをDNA
第3巻(1982年)第339頁〜第343頁に5anchez−Pescad
er及びACAACATTGTTσAACAATACC)。
7 Q mM Hopes、pH7,Q、l Q mM MgCl、、 5 m
MDD’!’、l mM ATP、5 Q rnpolオリゴヌクレオチド及び
アメルシャムからの36単位丁4ポリヌクレオチドキナーゼを含有する10μe
容量中で5′末端で21マーをキナーゼ化した。培養は、30分ずつ2回行い、
2回の培養の間にlμeのl Q mM ATPを添加した。
7 Q mM Hop@s、pH7,Q、10I!IMMgC/!、5 mMD
DT 、4 Q pmolオリゴヌクレオチド、2.51IM (T −32”
)−1P及び7単位の〒4ポリヌクレオチドキナーゼを含有する50μl容量中
で5′−末端で217−を標識づけした。培養は37℃で30分であった。培養
後、取り込まれなかったヌクレオチドを、TEバッファー(101IM トリス
HCI、PH7,5,111M IEDTA、pH7,5)で3!/セファデッ
クスG−10カラムで標識づけオリゴヌクレオチドから分離した。
ウラシルとり込み鋳型−DNAの分離:多数のチミジン分子をウラシルで置換し
た鋳ff1−DNAを株!!、coli RZ I Q 32から分離できる(
前述したテ、A。
Kunk・1の論文参照)。株は次の方法でインシュリン配列を含有するM13
ファージで感染させた:10 M13ファージを、ミドロガリズミツク相中の0
.25μ9/−のウリジン及びlOdのE、 coli RZI O32細胞で
補った100TILt2XYテ培地(イースト抽出物59//、トリプトン89
/1% Nace 59 / /)と混合する。37℃で16時間振とうしつつ
培養した。この培地から、大容量に規模拡大して−に従って精製した。
ウラシルとり込み株RZI O32から分離し、インシュリン配列を含有する一
本鎖M 13 mp 18 (0,13pIllol )を2Q mM Hip
・*、pH7,3,10IeMMg、Ce*、 5 Q mMN&(:/及びl
aoM DDT中の5′−キナーゼ化突然変異化プライマー(5pw+oりで
感染させた。混合物を85℃に加熱し、次いで室温に冷却した。この混合物に、
2Q mM Hopes。
PH7,3、lo a+M MgC4、l mM DDT 、 Q、 2 WM
dATP。
0.2 +aM dCTP、0,21CM dGTP、 Q、2 mM dTT
P 。
la+M ATP、 3単位T 4 DNAリガーゼ及び2単位DNAポリメラ
ーゼI (Klenow断片)を含有する溶液のlOμlに加えた。最終容量の
20μlを16℃で16時間培養した。
上&ji合物ノ10 atをCa Clx処理E、 coli JM I Q
lを形質変換するために使用した。細胞は、1ゴについて10’細胞を含有する
最少培地寒天中で平板培養した。形質変換法はウラシル含有鋳Wlpmo/につ
いて約10′プラークを生ぜ冷却した(4℃)形質変換プレートを乾燥した1枚
のニトロセルロース紙と重ねた。約4分間湿潤させた後、フィルターを1分間Q
、5 M NaOH,1,5M NaCl中に、1分間0.5M トリスHCl
、 PH8,0,1,5M NaC/中に、そして最後にQ、3 M MgCl
、0.03 Mクエン酸ナトリウム中に5分間(2x ssc )浸漬した。次
いでフィルターを2時間80℃でJ空オーブン中で加熱し、0.9 M NaG
/、o、o 9Mクエン酸ナトリウム、0.2に血清アルブミン、0.2%フィ
コール、0.2にポリビニルピロリドン、0.1%SDS及び50μg/ydの
さけ精子DNAを含有する20ゴ中で2時間65℃でプレハイブリッド化した。
最後にI 0fCP、 32p標識づけ突然変異化プライマーを加え、このハイ
ブリッド化を31℃で16時間生起させた。ハイブリッド化後、フィルターを2
XSSC+0.1%SDSで55℃で15分間3回洗った。
フィルターのオートラジオグラフは正のプラークを明らかに示した。突然変異種
の頻度は25〜40にであった。
正7アージをE、coli株XM I O1に感染するために使用した。37℃
で6時間で5dZXYT中に約10”ファージ及びJM 101の5コロニーが
生長し、二本鎖環状DNAを、Nucleic Ac1d Rss+、第7巻第
1513頁(1979年)にBirnboia+及びDolyによって発表され
た方法により精製した。
DNA製剤(約5μg)を、l QQa+M NaC4,5QmM トリx H
Cl、 pH7,5、l Q tshM MgC1t及びl mM DDTの6
0pl中で37℃で2時間制限酵素BamHIのlO単位で消化した。
D)IA断片をアガロースゲルで分離し、3034塩基対の断片を精製した。
イースト複製ベクターPCI/1への連結:上述した如く単離したBamHI断
片を下記反応混合物中でベクターPCI/1に連結した:
0.6μ9断片% BamEIとホスファターゼで処理した0、1μ9のベクタ
ー、50IoM トリスHC/ %pE 7.4、l Q taMM g Cl
、、lQmMDTT及びl tnM ATP、最終容量20pe。
連結混合物の5μlをR,coli株MC1061中に形質変換した、この中で
変性発現プラスミドが増殖し、同定された。
イースト株P017の形質変換:
Proc、 Natl、^cad、 Sci、 (米国)第75巻(1978年
)l@u2)を形質変換した。
実施例 2
形質変換されたイースト中でのSOD −Met−プリカーサ−の発現:
YPD培地に接種するため形質変換法を使用した( ColdSpring H
arbor Laboratory l 981年発行Methods iny
@ast genvties 5harsan等による)。定常期まで30℃で
生長させて、培地を1%のエタノールを含有するMP培地中に20倍に稀釈し、
再び30℃で飽和まで生長させた。
サツカロミセス セルビジアエベレットからスーパーオキシドジスムターゼ−メ
ト−プリカーサ−のfffJff側1及び2に記載した如く均質化(Manto
n Gaulユnホモジナイザーによる)し、形質変換し、生長させた1009
のペレットを、400m1の水で磨砕し、6000 rpoで遠心分離した。ペ
レットに2679のグアニジニウムハイドロクロライド及び0,6gのグリシン
を加え、容量を水で徐々に400M1に調整した。次にpHを5Mの塩酸で2,
6に調整し、懸濁液を20℃で48時間ゆるやかに撹拌した。
遠心分離し、傾瀉した後ペレットを捨て、上澄液を沖過した。炉液に1.429
のリン酸水素二ナトリウム2水塩を溶解し、5Mの水酸化す) IJウムでpH
を8.0に調整した。
422μlの2−メルカプトエタノールを加え、溶液を20℃で30分間ゆるや
かに撹拌した。
トリスアクリル(Trisacryl、登録商標)CF−05のカラムでゲル濾
過することによって蛋白を、0.05Mの酢酸、0.005Mの2−メルカプト
エタノール、7Mの尿素を含有し、水酸化ナトリウムでpHを5,5に調整した
バッファーに移し、溶液を、前記バッファーで4℃で平衡化したsp−トリスア
クリル(登録商標)Mの5X15cnIカラムに適用した。次いで蛋白を、流速
100id/hrで20時間にわたってQMから0.5Mへ増大する同じバッフ
ァ中の線上塩化ナトリウム勾配で溶離した。
各画分(SDS −PAOI+で検出)を含有するハイブリッド蛋白を3容量の
水で稀釈し、硫酸アンモニウムを3909/lで加えて蛋白を沈澱させた。沈澱
を遠心分離し、水中に再懸濁させた後、水に対して透析し、凍結乾燥した。
1gのスーパーオキシドジスムターゼ−メト−プリカーサ−を真空フラスコ中の
70容量にのギ酸80ゴに溶解し、84.5μlの2−メルカプトエタノールを
加えた。溶液を窒素雰囲気下2時間放置し、次いで1.259の臭化シアンを加
えた。反応混合物を暗所で18時間放置した。ギ酸を高減圧下蒸発させ、80d
の水を加えた後残渣を凍結乾燥した。
亜硫酸化プリカーサ−の製造:
CNBr切断からの凍結乾燥残渣を、0.2Mのリン酸水素二ナトリウム、8M
の尿素を含有し、5Mの酢酸でPH7,4に調整した50d中に37℃で溶解し
%0.5Mの亜硫酸ナトリウム、0.2MのKDiA、8Mの尿素、を含有し、
氷酢酸でPH7,4に調整した12.5+w/の液を加え、溶液を37℃で放置
した。10分後に0.5Mの四チオン酸ナトリウム、8Mの尿素を含有し、氷酢
酸でpH7,4に調整した液6ゴを加えた。30分後に前記亜硫酸塩溶液12.
5m/を、40分後に前記四チオン酸塩溶液7mlを加え、反応混合物を37℃
で更に60分放置した。
トリスアクリル(登録商標)CF−Q5のカラムでゲル沖過し、蛋白を、0.0
5Mの酢酸、0.OIMの塩化ナトリウム、7Mの尿素を含有し、水酸化ナトリ
ウムでpH4,7に調整したバッファーに移し、この溶液を、前記バッファーで
4℃で平衡化した5P−)IJスアクリル(登録商標)Mの5X15amカラム
に適用した。次いで蛋白を100d/hrの流速で同じバッファーで溶離し1画
分を含有するプリカーサ−を集め、0.05Mの重炭酸アンモニウムでトリスア
クリル(登録商標)CF−Q5のカラムで脱塩し、凍結乾燥した。
プリカーサ−の復元及びn製:
50吋の亜硫酸化プリカーサ−を、酸素不含0.05Mグリシンの400dに溶
解し、pHを水酸化ナトリウムで10に調整した。次に同じバッファー中の0.
5に2−メルカプトエタノール2dを加え、反応混合物を窒素雰囲気下4℃で2
4時間放置した。次いで5M塩酸でpHを3に調整することによって反応を停止
させ、809の塩化ナトリウムを加えて蛋白を沈澱させた。遠心分離後、残渣を
10dの水を加えることによって再溶解し、次いで水に対して透析し、凍結乾燥
した。次いで蛋白を、pHを8.25に調整することによって60%エタノール
、0.02M)リスECe中に再溶解し、前記バッファーで平衡化した1、6X
20cIIIQ−スフ7o−ス(登録商標)CL−5Bフアスト・フロー・カラ
ムに適用し%soy/hrの流速で15時間にわたりQMからo、inへ増大す
る同じバッファー中の塩化ナトリウムの線状勾配で溶離した。プリカーサ−を含
有する画分からエタノールを減圧除去し、蛋白を水に対して透析して分離し、凍
結乾燥した。
前述した方法によって下記インシュリンプリカーサ−を製造した:
(A 4− gin )−ヒトプロインシュリン(A 4 、 B 21− B
in ) −ヒ)プロインシュリン(A4−gen)−インシュリンプリカーサ
−、n=o(xo=ペプチド結合)プリカーサ−の同定はアミノ酸分析及び多段
エドマン分解によってm認した。
実施例 4
(A 4− g、en )−ヒトインシュリンの製造:実施例1.2及び3に記
載した方法で作った(A4−gln ) −ヒトプロインシュリン150tng
を、4xl(セットリングした容量)のマトリックス結合トリプシン〔トリプシ
ン−セファロース(登録商標)ファスト・フロー、0.8呵酵素/dゲル)の0
.05M)すy、 T3Ce (pH7,5) 中(IcL!!濁液30濁液3
舶
拌した。樹脂を沖過によって除去し、形成された(A4−gen )−デス−(
B30)−インシュリンの溶液をpH6.3で沈澱させて分離し%凍結乾燥した
。
蛋白粉末を200■のスレオニンメチルエステル、1.01のエタノール及び0
. 4 dの蒸溜水を含有する混合物に溶解した。酢酸でpHを6.3に調整し
、2dのトリプシン−セファロース(登録商標)を加えた。ゆるやかに撹拌しつ
つ20℃で2時間放置した後,トリプシン−マトリックスを沖過によって除去し
、10容量の2−プロパツールを加えて蛋白を沈澱させた。空気乾燥した沈澱を
、pH8.25の60に(容量)エタノール、0.02M)リスHC1!中に溶
解し、前記バッファーで平衡化した1.6X20百のQ−セファロース(登録商
標) CL −5 Bファスト・フロー・カラムに適用し、流速5 0 r.t
/ brで15時間にわたって、同じバッファー中のQMからO.1Mへ増大す
る線状塩化ナトリウム勾配で溶離した。( A 4 − gen )−ヒトイン
シュリン、B50−メチルエステルを含有する画分からエタノールを減圧で除去
し、蛋白をpHを6.8に調整することによって沈澱させた。
遠心分離し、凍結乾燥後、1 0 ni / atの蛋白濃度で冷0. 1M水
酸化ナトリウム中で10分間B50−メチルエステルを加水分解し、続いてpH
を8.5に調整した。
溶液を2容の0.02M)リスECM ( pH 8.5)で稀釈し、次いで前
述した如<1.6X20cfnのQ−セファロース(登録商標)CL−587ア
スト・フロー・カラムに適用し、溶離した。エタノールを除去した後蛋白をpH
6.3で沈澱させた。30■の( A 4 − gen )−ヒトインシュリン
を凍結乾燥後に得た。
生成物の純度は逆相高圧液体クロマトグラフィで確認し、生成物の同定はアミノ
酸分析及び多段エドマン分解によって確認した。
実施例 5
実施例1.2及び3に記載した方法で作った180■の( A 4 − gen
)−インシュリンプリカーサ−(X=ペプチド結合)を、塩酸でPH7.7に
調整した20容量にエタノール、0.05M)リス中のマトリックス結合トリプ
シン〔トリプシン−セファロース(登録商標)ファスト・フロー、0、 8 1
19酵素/dゲル〕7d(セットリング容量)を含有する懸濁液35dに加え、
混合物を20℃で2時間ゆるやかに撹拌した。次いで樹脂を炉別し、主として(
A 4 − gt’n)−デス−830−インシュリンを含有する形成された
溶液をpH6.3に調整した。これによって沈澱した蛋白を遠心分離によって分
離し凍結乾燥した。蛋白質粉末を4 0 0 1n9のスレオニンメチルエステ
ル、2.0mのエタノール及ヒo.80dの蒸溜水の混合物に再溶解した。pH
を酢酸で6.3に調整し、3、2dのトリプシン−セファロース(登録商標)を
加えた。ゆるやかに撹拌しつつ20℃で2時間放置した後、トリプシン−マトリ
ックスを炉別し、10容量の2−プロパツールを加えて蛋白質を沈澱させた。空
気乾燥した沈澱を0.02M)リスFiC1、60%(容量)エタノール、pH
8、25に再溶解し、前記バッファーで平衡化した1.6X20I:ll1q−
セファロース(登録商標) CL − 5 8フアスト・フロー・カラムに適用
し、5 0 v/ hrの流速で15時間、同じバッファー中のQMから0.1
Mへ増大する線状塩化ナトリウム勾配で溶離した。
(A4−gln)−ヒトインシュリン、B50−メチルエステルを含有する画分
から減圧下エタノールを除去し、pEを6.8に調整して蛋白質を沈澱させた。
遠心分離し、凍結乾燥後、B50−メチルエステルを、1oqyltの蛋白濃度
で冷0.1M水酸化ナトリウム中で10分間加水分解し。
続いてpHを8,5に調整した。溶液を2容量の0.02M)!1スHCe%p
H8.5で稀釈し、次いで1.6X20cIRのQ−セファロース(登録商標)
CL−5Bフアスト・フロー・カラムに適用し,前述した如く溶離した。エタノ
ールを除去後、PH6.3で蛋白を沈澱させた。凍結乾燥後34哩の(A4−g
ln )ヒトインシュリンが得られた。
生成物の純度は逆相高圧液体クロマトグラフィで確認し、生成物の同定はアミノ
酸分析及び多段エドマン分解で確認実施例1.2及び3に記載した方法で作った
200巧のC ( A 4 、 B 21 ) − gln 、 X l −
thr %X 2− lye、X 3 − arg )−インシュリンプリカー
サ−を、塩酸でpH10に調整した0.05M)!Jエチルアミン、20に(容
量)エタノール中の8ゴ(セットリング容量)のマトリックス結合トリプシン〔
トリプシン−セフロース(登録商標)ファスト・フロー、4. O lr4酵素
/dゲル〕を含有する懸濁液40m/に加え、混合物を4℃で3時間ゆるやかに
撹拌した。
次いで樹脂を炉別し、主として[(A4,B21)−gen)−デス−830−
インシュリンを含有する形成された溶液をpH6.5に調整した。沈澱した蛋白
を遠心分離によって単離し、凍結乾燥した。
蛋白粉末を、400qのスレオニメチルエステル、2,Odのエタノール及び0
.80dの蒸溜水の混合物に再溶解した。pHを酢酸で6.3に調整し、3.2
dのトリプシン−セファロース(登録商標)を加えた。ゆるやかに撹拌しつつ2
0℃で2時間放置した後、トリプシン−マトリックスを炉別し、蛋白を2−プロ
パツール10容量を加えて沈澱させた。
空気乾燥した沈澱を0.02M)リスHCI%60%(容量)エタノール、PH
8,5に再溶解し、前記バッファーで平衡化した1、6X20fflQ−セファ
ロース(登録商標)CL−5Bフアスト・フロー・力2ムに適用し、50 we
/ hrの流速で、15時間、OMから0.IMへ増大する線塩化ナトリウム勾
配で溶離した。エタノールを〔(A4.B21)−g/n〕ヒトインシュリン、
B50−メチルエステルを含有する画分から減圧除去し、蛋白をpH7に調整す
ることによって沈澱させた。遠心分離し、凍結乾燥した後、B50−メチルエス
テルを10分間、冷0.1M水酸化ナトリウム中で、蛋白濃度lO岬/Mlで加
水分解し、続いてpHを9に調整した。
溶液を2容量の0.02MトリスIC/、pH9で稀釈し、次いで1,6X20
cfnのQ−−1=770−x(登録商標)CL−6Bフアスト・フロー・カラ
ムに適用し、前述した如く溶離した。エタノールを除去した後蛋白をpH6,5
で沈澱させた。凍結乾燥後C(A 4 、 B 21 ) −gen ) ヒト
インシュリンが得られた。
生成物の純度は逆相高圧液体クロマトグラフィで確認した、生成物の同定はアミ
ノ酸分析及び多段エドマン分解によって確認した。
実施例 7
[(A4.B21)−gl!n〕tニドインシュリンのS造:実施例1.2及び
3に記載した方法で作ったC(A4゜B21 ) −gen ) ヒトプロイン
シュリン170F、5を、0.05M炭酸水素アンモニウム中、pH8の8ゴ(
セットリング容量)のマトリックス結合トリプシン〔トリプシン−セファロース
(登録商標)ファスト・フロー、08呵酵素/鹸ゲル〕の二;濁液34a(に加
え、混合物を20℃で30分ゆるやかに撹拌した。次いで樹脂を炉別し、形成さ
れた( (A4゜B 21 ) −gen ]−デス(B30)−インシュリン
の溶液を凍結乾燥した。
蛋白質粉末を250■のスレオニンメチルエステル、1、25 mlのエタノー
ル及び0.51Ltの蒸溜水を含有する混合物に溶解した。酢酸でpHを6.3
に調整し% 2 mlのトリプシン−セファロース(登録商標)を加えた。ゆる
やかに撹拌しつつ20℃で2時間放置後、トリプシン−マトリックスを炉別し、
lO容景の2−プロパツールを加えて蛋白を沈澱させた。空気乾燥した沈澱を、
0.02MトリスHC1,60%(容量)エタノール、pH8,25に再溶解し
、前記バッファーで平衡化した1、5X2(1+++Q−セファロース(登録商
標)CL−5Bフアスト・フロー・カラムに適用し、50d/ hrの流速で1
5時間、QMから0.1Mへ増大する同じバッファー中の線状塩化ナトリウム勾
配で溶離した。
エタノールを、((A 4 、 B 21 ) −gin ) lニドインシュ
リン、B50−メチルエステルを含有する画分から減圧下除去し、pHを7に調
整して蛋白を沈澱芒せた。遠心分離し、凍結乾燥後、B50−メチルエステルを
、tow/mの蛋白濃度で、冷0.1M水酸化ナトリウム中で10分間加水分解
し、続いてpHを9に調整した。溶液を2容量の0.02MトリスHC1!、P
H9で稀釈し、次いで1.6X20+11のQ−セファo−ス(登録商標)CL
−5Bフアスト・フロー・カラムに適用し、前述した如く溶離した。エタノール
を除去した後蛋白をpH6,5で沈澱させた。凍結乾燥後、251ngの((A
4 、 B 21 > −gen )ヒトインシュリンを得た。
生成物の純度は逆相高圧液体クロマトグラフィで確認した、生成物の同定はアミ
ノ酸分析及び多段エドマン分解で確認した。
(A 4− gen )−ヒトプロインシュリンを含有する注射薬の製造=25
岬の(A 4− gin ) −ヒトプロインシュリンを、0.5にのl−クレ
ゾール及び2.6%のグリセロールを含有する0、0225M!jン酸3dに溶
解し、pHを水酸化ナトリウム溶液で7.4に調整した。水で容量を5.0ゴに
調整し、溶液をt過によって滅菌した。
ギアナプタに皮下注射して(0,125fng/Kf)、最大低血糖効果の時間
は、通常のインシュリン製剤〔ベロスリン(Vslosulin )、登録商標
〕及びNPE懸濁液製剤〔インスラタード(In5ulatard )、登録商
標〕に対して比較したとき中間であることが判った。
鬼
8R322
手続補正書(■)
iノ年Q月タ日
Claims (9)
- 1.アミノ酸配列が: 【配列があります】 (式中基RB13,RB21,RA4及びRA17の少なくとも一つは中性アミ ノ酸残基であり、その他は存在するときGeuであり、A6とA11,A7とB 7及びA20とB19の位置はそれぞれ硫黄架橋で連結されており、Xnは40 員子以下のペプチド鎖又はペプチド結合であり、GeyA1に隣接する究極表子 はLys又はArgである)を特徴とするインシユリンプリカーサー。
- 2.基RB13,RB21,RA4及びR17の少なくとも一つがGenである 請求の範囲第1項記載のインシユリンプリカーサー。
- 3.基RB13,RB21及びRA17がGeuであり、RA4がGenである 請求の範囲第1項又は第2項記載のインシユリンプリカーサー。
- 4.基RB13及びRA17カGeuであり、AA4及びRB21がGenであ る請求の範囲第1項又は第2項記載のインシユリンプリカーサー。
- 5.xnがヒトプロインシユリンにおけるLysB29及びGeyA1を連結す るアミノ酸配列を有する請求の範囲第1項〜第4項の何れかに記載のインシユリ ンプリカーサー。
- 6.Xn中の位置X4,X6,X7,X14又はX30での酸性アミノ酸残基の 一つ以上が中性アミノ酸残基に変換された請求の範囲第5項記載のインシユリン プリカーサー。
- 7.請求の範囲第1項〜第6項の何れかに記載のインシユリンプリカーサーに対 し暗号づけしたことを特徴とするDNA配列。
- 8.請求の範囲第7項記載のDNA配列を含有することを特徴とする複製発現剤 。
- 9.医薬的に許容じうるキヤリヤーとの混合物の形で請求の範囲第5項又は第6 項記載のインシユリンプリカーサーを含有し、所望によつて速効性インシユリン も含有することを特徴とする医薬製剤。
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