JPH02145599A - 生物学的に活性なリポタンパク質およびその使用 - Google Patents
生物学的に活性なリポタンパク質およびその使用Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/785—Alveolar surfactant peptides; Pulmonary surfactant peptides
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
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- A61P11/00—Drugs for disorders of the respiratory system
- A61P11/16—Central respiratory analeptics
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- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は肺界面活性作用を有するリポタンパク質、すな
わちヒトを含む咽乳動物において正常な呼吸をもたらす
肺界面活性組成物の成分として有用なリポタンパク質に
関する。また、本発明はヒトを含む哺乳動物における呼
吸を促進する方法に関する。 〔従来の技術〕 リン、遣質−タンパク質複合体から成る肺界面活性物質
1、肺胞の空気−液体界面での表面張力を低下さCるこ
とにより、正常な呼吸にとって不可欠である(す。界面
活性物、1w(特異的なタンパクズタンパク質は水溶性
であり、イヌおよびヒト肺に由来するこの唾のタンパク
質の一次構造が決定されている〔4−6)。カルシタム
イオンの存在下で、明らかにこのタンパク質は分泌され
たラメラ体からの界面活性管状ミニリンの形成に関係し
ており(7)、そして界面活性リン脂質の吸着速度をは
るが、代償療法のために考案された外因性界面活−二性
製剤の生理活性には必要でないように思われるC9−1
1)。 2番目のグループの界面活性物質特異的タンパク質は低
分子fi (り14r■a)のタンパク質から成るC2
.9112−20)。これらのタンパク質は非常に疎水
性であり、エーテル/エタノールに可溶(9)または不
溶r2,16.17)である種々のタンノくり質から成
で1゜ 両方゛)タンパク質とも可溶化および精製に有機溶剤を
必要とし、N末端領域におけるカ改の開始位置により種
々の末端切断形態が存在する。これらのタンパク質のい
ずれかを合成リン脂質と組み合わせると、多くの点で天
然肺界面活性物質と類似した物理的および生物学的性質
を有する界面活性製剤が得られる。 2種類の低分子量タンパク質は構造および大きさの点で
関係がなく、小さい力のタンパク質は大きい力のタンパ
ク質の断片ではない。最近になって、大きい力のタンパ
ク質のc DNAセグメント((21)がイヌから解明
された。本発明は哺乳動物由来の親油性の低分子量アポ
タンパク質に関する。 〔発明の構成〕 多方面にわたる科学的研究および実験に基づいて、しか
し以前の科学的理論とは相違して、今や意外にも肺界面
活性作用かリポタンパク質C肺胞のポリペプチドまたは
タンパク質がそれに共有結合された1個または2個の脂
肪酸残基をもつもの)に関係のあることが見出された。 リポタンパク質が肺界面活性作用を有する組成物の活性
成分であると判明した事実は予期せぬ新しい発見であり
、これまでに発表された科学的理論はすべて関連した肺
胞タンパク質がリン脂質型の物質との組み合わせで存在
するという確信に向けられたものであった。それ故に、
今までだれもこのタンパク質が脂肪酸のような疎水性物
質と共有結合により会合したものであるとは予想しなか
った。 従って、これらの驚くべき発見に基づいて、本発明は肺
胞ポリペプチドまたはタンパク質と、それに共有結合に
より会合した1個または2個の脂肪酸残基と、かう成る
新規なリポタンパク質を提供する。 関係する脂肪酸は炭素原子数14〜22の慣例的な脂肪
酸、例えば16個または18個の炭素原子を有するもの
、から選ばれ、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、リノール酸およびリルン酸から選ぶことができる。 パルミチン酸残基とステアリン酸残基が好適であり、特
にパルミチン酸残基が好適である。本発明のリポタンパ
ク質は好ましくはポリペプチド分子当たり2個のパルミ
チン酸残基を含んでいる。 新しいリポタンパク質のポリペプチド構成部分は次の最
小アミノ酸配列: 11e−Pro−Cys−C)’5−Pro−Valか
ら成る。このアミノ酸配列は異なる哺乳動物種に由来す
る全ての既知ポリペプチドに共通する領域(コンセンサ
ス領域)を構成している。 好適なポリペプチドは次のアミノ酸配列:Phe−X−
11a−Pro−Cys−Cys−Pro−Val−−
H1s−Leu−Lys−Arg 〔ここでXはGlyまたはArgである)から成る、こ
の配列において、XはG17およびArgから選ばれ、
Glyが好適なアミノ酸残基である。 本発明にょろリポタンパク質のポリペプチド部分はヒト
、ブタまたはウシ由来のものであるのが好ましい。この
種のポリペプチドの特性決定に関しては、Feb :
5Lett、 r1988)、Vol、232.Ncl
、 61−64を参照されたい。この報文の技術内容
はすべて参照によりここに引用するものとする。 より祥細には、ポリペプチドは次のアミノ酸配列: Phe −X−ll5−Pro−Cys−Cys−Pr
o −Val −−H1s−Leu−Lys−Arg−
Leu−Leu−11e −Vat −加 −Val −Val −Val −Val −Val
−Leu −11e −Val −−Val −val
−11e −Val −Gly−Ala−Leu−L
eu−あ −Met−G17−Leu から成り、この配列においてもXはGlyまたはArg
であり、好ましくは前者である。 本発明のリポタンパク質には上記ポリペプチドのN末端
切断形態が含まれる。このような末端切断は好ましくは
1個または2個のアミノ酸残基を含む。 上記ポリペプチドの脂肪酸残基の結合位置に関して、そ
れらはポリペプチド分子の5位と6位にあるシスティン
残基の一ヵまたは両方に共有結合され、この結合はチオ
エステルを形成するようなものである。 本発明はまた、上記のタンパク質またはタンパク質組成
物とリン脂質型の物質との組み合わせから成る薬剤組成
物を包含する。このような薬剤組成物においてタンパク
質は少量成分であり、組成物に含まれるタンパク質の好
適な重量範囲は組成物の約0.5〜10″@看チである
。タンパク質は全体として組成物の約1〜5重量%を占
めるのが特に好適である。リン脂質型の物質の倒として
は、パルミチン酸に基づいたリン脂質を挙げることがで
きる。この種のリン脂質マトリックスのほかに、本発明
組成物は他の添加剤、例えば製剤学的に許容しうる担体
または希釈剤、安定剤、およびその他の通常用いられる
製剤学的に許容しうる添加剤をも含有しうる。 本発明にょろリポタンパク質は肺界面活性作用に有意に
寄与することが分かった。従って、本発明のリポタンパ
ク質および組成物は、肺界面活性物質の成分として特に
有用である。さらに、本発明は呼吸障害の治療を必要と
する患者の気道に、有効量の本発明リポタンパク質また
は組成物を投与することから成る、ヒトを含む哺乳動物
における呼吸の促進方法を包含する。この投与により、
患者の肺胞の空気−液体界面での表面張力を有意に低下
させることができる。投与は気管または気管支に直接性
われるが、普通のタイプのエーロゾル噴霧剤を用いて口
腔を通して行うこともできる。 以下の非限定的実施例により、本発明をさらに詳しく説
明することにする。この例示は添付図面を参照しながら
行われる。 本発明にょろリポタンパク質は高度に疎水性であって、
可溶化および精製に有機溶剤を必要とする。 〔実施例〕 例1 far Iavage : BAL )は局所麻酔下に
柔軟性の気管支鏡を用いて行った。気管支鏡を中葉気管
支に押し込み、37℃の滅菌生理食塩液を50mのアリ
コートに分けて注入した。注入した合計容素は200〜
300m1の間で変化した。それぞれの注入後に流動液
を吸引し、氷上に保持したシリコーン処理済みのびんの
中に集めた。洗浄完了後すぐにこのびんを実験室へ移し
た。 回収したBAL流動液はダクロン(Di&cl枕昨)ネ
ットの2重層を通して濾過し、容量を測定した。 それを4℃、400.!i+で5分間遠心し、上清を分
析に使用するまで一加℃で貯蔵した。 羊水 帝王切開および症分娩により月満ちた娘娠から得られた
ヒト羊水はネットを通して濾過し、その容量を測定し、
分析に使用するまで一20℃で貯蔵した。 ヒトにおける気管支肺胞洗浄(Bronchoalve
o−分離 羊水またはBAI、流動液300Mにメタノール400
−を加え、この溶液を振とりおよび超音波処理により混
合した。クロロホルム800m/を加え、この混合物を
振とうした。F逼陵、下相を蒸発乾固させ、そして疎水
性タンパク質をも含むリン脂質画分をリビデツクス(L
ipidex ) −5000による逆相クロマトグラ
フィにかけ、塩化エチレン/メタノール1:4(v/v
)混合酵媒系で溶出することにより単離した。 例2 界面活性リポタンパク質の分析 アミノ酸組成の決定のために、タンパク質はジチオエリ
トリトール(約30 nmol / nmolペプチド
;37℃;2時間)で還元し、8M尿素、0.4 M
)リス/ HCX 1 、2 mM EDTA中の中和
ヨード(14C)酢酸(120nmol / nmoI
ペプチド:37℃:2時間)の添加によりカルボキシメ
チル化した。過剰の試薬類はセファデックス(5ePh
adex ) LH−60(40Xl、1cWI)によ
る排除クロマトグラフィーにかけ、5−〇。IMH(J
を含むクロロホルム/メタノール1 : 1 (v/v
)の混合溶媒で溶出して除いた。アミノ酸組成の分析の
ために、サンプルは排気した管の中で0.5%フェノー
ルを含む6 M HClにより、110℃で冴時間、さ
らにそれぞれ150’Cで72時間および120時間加
水分解した。ヒト界面活性リポタンパク質の全アミノ酸
組成を表1に示す。遊離したアミノ酸はベックマン(B
eckman ) 120 M装置を使って分析した。 見掛は分子層はSDS /ポリアクリルアミドゲル電気
泳動〔8M尿素を含む10%ゲルを使用)により決定し
たー。分子層マーカーはBDHChemicalaLt
d (英国)から購入し、臭化シアンで切断したウマ心
臓ミオグロブリンから成っていた。リンはBartle
tt@に従って分析した。 配列分析用の調製物はクロロホルム/メタノール1:2
の混合溶媒中に加えた。 構造分析 リポタンパク質両分は窒素下に37℃で2時間ジチオト
レイトール(30nmol / nmolポリペプチド
)により処理して還元した。その後、還元サンプルは中
和ヨードr14(+)酢酸(120nmol / nm
olポジペプチド13フ6082時間)で処理して14
C−カルボキシメチル化し、そしてセファデックスLT
(−60での排除クロマトグラフィーにより精製した。 14C−カルボキシメチル化タンパク質の配列分析用サ
ンプルはクロロホルム/メタノールに可溶化した後取り
出した。ペプシン切断用サンプルは100%ギ酸に溶か
し、5チギ酸へ希釈し、その後酵素C酵素対基質比1
:30:37℃:2時間)で処理した。ペプシンで切断
したペプチドはウシトロパック(UltroPac )
C−18カラムでの高性能液体クロマトグラフィーに
かけ、線状勾配のアセトニトリルを含む0.I S )
リフルオロ酢酸で溶出して分離した。CNB r処理用
サンプルは100 *ギ酸に溶かし、70チへ希釈し、
その後CNBr (0,1!! /−)を用いて室温で
U時間処理した。CNB r断片は51%0.IMHC
Jを含むクロロホルム/メタノール1:1(マ/V)
の混合溶媒を用いてセファデックスLH−60により
分離した(24)。 気相シークエンサー分析はアプライド・バイオシステム
ズ(Applled Bios)’stems ) 4
70 A a mでの分解、およびヒユーレット・パラ
カード(Hewlett Packard ) 109
0装置を使用する逆相高性能液体クロマトグラフィーで
のフェニルチオヒダントイン検出により行った(25)
。ベックマン890C装置による久相シークエンサー分
析用のサンプルはグリシン予備循環ポリブレン(Po1
7brene )に加え(26)、そして同じ高性能液
体クロマトグラフィー装置により分析した。全組成物は
減圧下に100℃でU時間6 MHCI / 0.5
% フエ)−ルニより加水分解して得られた。ヒドラジ
ン分解は排気した管の中で無水ヒドラジンを用いて10
0℃で6時間実施した
わちヒトを含む咽乳動物において正常な呼吸をもたらす
肺界面活性組成物の成分として有用なリポタンパク質に
関する。また、本発明はヒトを含む哺乳動物における呼
吸を促進する方法に関する。 〔従来の技術〕 リン、遣質−タンパク質複合体から成る肺界面活性物質
1、肺胞の空気−液体界面での表面張力を低下さCるこ
とにより、正常な呼吸にとって不可欠である(す。界面
活性物、1w(特異的なタンパクズタンパク質は水溶性
であり、イヌおよびヒト肺に由来するこの唾のタンパク
質の一次構造が決定されている〔4−6)。カルシタム
イオンの存在下で、明らかにこのタンパク質は分泌され
たラメラ体からの界面活性管状ミニリンの形成に関係し
ており(7)、そして界面活性リン脂質の吸着速度をは
るが、代償療法のために考案された外因性界面活−二性
製剤の生理活性には必要でないように思われるC9−1
1)。 2番目のグループの界面活性物質特異的タンパク質は低
分子fi (り14r■a)のタンパク質から成るC2
.9112−20)。これらのタンパク質は非常に疎水
性であり、エーテル/エタノールに可溶(9)または不
溶r2,16.17)である種々のタンノくり質から成
で1゜ 両方゛)タンパク質とも可溶化および精製に有機溶剤を
必要とし、N末端領域におけるカ改の開始位置により種
々の末端切断形態が存在する。これらのタンパク質のい
ずれかを合成リン脂質と組み合わせると、多くの点で天
然肺界面活性物質と類似した物理的および生物学的性質
を有する界面活性製剤が得られる。 2種類の低分子量タンパク質は構造および大きさの点で
関係がなく、小さい力のタンパク質は大きい力のタンパ
ク質の断片ではない。最近になって、大きい力のタンパ
ク質のc DNAセグメント((21)がイヌから解明
された。本発明は哺乳動物由来の親油性の低分子量アポ
タンパク質に関する。 〔発明の構成〕 多方面にわたる科学的研究および実験に基づいて、しか
し以前の科学的理論とは相違して、今や意外にも肺界面
活性作用かリポタンパク質C肺胞のポリペプチドまたは
タンパク質がそれに共有結合された1個または2個の脂
肪酸残基をもつもの)に関係のあることが見出された。 リポタンパク質が肺界面活性作用を有する組成物の活性
成分であると判明した事実は予期せぬ新しい発見であり
、これまでに発表された科学的理論はすべて関連した肺
胞タンパク質がリン脂質型の物質との組み合わせで存在
するという確信に向けられたものであった。それ故に、
今までだれもこのタンパク質が脂肪酸のような疎水性物
質と共有結合により会合したものであるとは予想しなか
った。 従って、これらの驚くべき発見に基づいて、本発明は肺
胞ポリペプチドまたはタンパク質と、それに共有結合に
より会合した1個または2個の脂肪酸残基と、かう成る
新規なリポタンパク質を提供する。 関係する脂肪酸は炭素原子数14〜22の慣例的な脂肪
酸、例えば16個または18個の炭素原子を有するもの
、から選ばれ、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸、リノール酸およびリルン酸から選ぶことができる。 パルミチン酸残基とステアリン酸残基が好適であり、特
にパルミチン酸残基が好適である。本発明のリポタンパ
ク質は好ましくはポリペプチド分子当たり2個のパルミ
チン酸残基を含んでいる。 新しいリポタンパク質のポリペプチド構成部分は次の最
小アミノ酸配列: 11e−Pro−Cys−C)’5−Pro−Valか
ら成る。このアミノ酸配列は異なる哺乳動物種に由来す
る全ての既知ポリペプチドに共通する領域(コンセンサ
ス領域)を構成している。 好適なポリペプチドは次のアミノ酸配列:Phe−X−
11a−Pro−Cys−Cys−Pro−Val−−
H1s−Leu−Lys−Arg 〔ここでXはGlyまたはArgである)から成る、こ
の配列において、XはG17およびArgから選ばれ、
Glyが好適なアミノ酸残基である。 本発明にょろリポタンパク質のポリペプチド部分はヒト
、ブタまたはウシ由来のものであるのが好ましい。この
種のポリペプチドの特性決定に関しては、Feb :
5Lett、 r1988)、Vol、232.Ncl
、 61−64を参照されたい。この報文の技術内容
はすべて参照によりここに引用するものとする。 より祥細には、ポリペプチドは次のアミノ酸配列: Phe −X−ll5−Pro−Cys−Cys−Pr
o −Val −−H1s−Leu−Lys−Arg−
Leu−Leu−11e −Vat −加 −Val −Val −Val −Val −Val
−Leu −11e −Val −−Val −val
−11e −Val −Gly−Ala−Leu−L
eu−あ −Met−G17−Leu から成り、この配列においてもXはGlyまたはArg
であり、好ましくは前者である。 本発明のリポタンパク質には上記ポリペプチドのN末端
切断形態が含まれる。このような末端切断は好ましくは
1個または2個のアミノ酸残基を含む。 上記ポリペプチドの脂肪酸残基の結合位置に関して、そ
れらはポリペプチド分子の5位と6位にあるシスティン
残基の一ヵまたは両方に共有結合され、この結合はチオ
エステルを形成するようなものである。 本発明はまた、上記のタンパク質またはタンパク質組成
物とリン脂質型の物質との組み合わせから成る薬剤組成
物を包含する。このような薬剤組成物においてタンパク
質は少量成分であり、組成物に含まれるタンパク質の好
適な重量範囲は組成物の約0.5〜10″@看チである
。タンパク質は全体として組成物の約1〜5重量%を占
めるのが特に好適である。リン脂質型の物質の倒として
は、パルミチン酸に基づいたリン脂質を挙げることがで
きる。この種のリン脂質マトリックスのほかに、本発明
組成物は他の添加剤、例えば製剤学的に許容しうる担体
または希釈剤、安定剤、およびその他の通常用いられる
製剤学的に許容しうる添加剤をも含有しうる。 本発明にょろリポタンパク質は肺界面活性作用に有意に
寄与することが分かった。従って、本発明のリポタンパ
ク質および組成物は、肺界面活性物質の成分として特に
有用である。さらに、本発明は呼吸障害の治療を必要と
する患者の気道に、有効量の本発明リポタンパク質また
は組成物を投与することから成る、ヒトを含む哺乳動物
における呼吸の促進方法を包含する。この投与により、
患者の肺胞の空気−液体界面での表面張力を有意に低下
させることができる。投与は気管または気管支に直接性
われるが、普通のタイプのエーロゾル噴霧剤を用いて口
腔を通して行うこともできる。 以下の非限定的実施例により、本発明をさらに詳しく説
明することにする。この例示は添付図面を参照しながら
行われる。 本発明にょろリポタンパク質は高度に疎水性であって、
可溶化および精製に有機溶剤を必要とする。 〔実施例〕 例1 far Iavage : BAL )は局所麻酔下に
柔軟性の気管支鏡を用いて行った。気管支鏡を中葉気管
支に押し込み、37℃の滅菌生理食塩液を50mのアリ
コートに分けて注入した。注入した合計容素は200〜
300m1の間で変化した。それぞれの注入後に流動液
を吸引し、氷上に保持したシリコーン処理済みのびんの
中に集めた。洗浄完了後すぐにこのびんを実験室へ移し
た。 回収したBAL流動液はダクロン(Di&cl枕昨)ネ
ットの2重層を通して濾過し、容量を測定した。 それを4℃、400.!i+で5分間遠心し、上清を分
析に使用するまで一加℃で貯蔵した。 羊水 帝王切開および症分娩により月満ちた娘娠から得られた
ヒト羊水はネットを通して濾過し、その容量を測定し、
分析に使用するまで一20℃で貯蔵した。 ヒトにおける気管支肺胞洗浄(Bronchoalve
o−分離 羊水またはBAI、流動液300Mにメタノール400
−を加え、この溶液を振とりおよび超音波処理により混
合した。クロロホルム800m/を加え、この混合物を
振とうした。F逼陵、下相を蒸発乾固させ、そして疎水
性タンパク質をも含むリン脂質画分をリビデツクス(L
ipidex ) −5000による逆相クロマトグラ
フィにかけ、塩化エチレン/メタノール1:4(v/v
)混合酵媒系で溶出することにより単離した。 例2 界面活性リポタンパク質の分析 アミノ酸組成の決定のために、タンパク質はジチオエリ
トリトール(約30 nmol / nmolペプチド
;37℃;2時間)で還元し、8M尿素、0.4 M
)リス/ HCX 1 、2 mM EDTA中の中和
ヨード(14C)酢酸(120nmol / nmoI
ペプチド:37℃:2時間)の添加によりカルボキシメ
チル化した。過剰の試薬類はセファデックス(5ePh
adex ) LH−60(40Xl、1cWI)によ
る排除クロマトグラフィーにかけ、5−〇。IMH(J
を含むクロロホルム/メタノール1 : 1 (v/v
)の混合溶媒で溶出して除いた。アミノ酸組成の分析の
ために、サンプルは排気した管の中で0.5%フェノー
ルを含む6 M HClにより、110℃で冴時間、さ
らにそれぞれ150’Cで72時間および120時間加
水分解した。ヒト界面活性リポタンパク質の全アミノ酸
組成を表1に示す。遊離したアミノ酸はベックマン(B
eckman ) 120 M装置を使って分析した。 見掛は分子層はSDS /ポリアクリルアミドゲル電気
泳動〔8M尿素を含む10%ゲルを使用)により決定し
たー。分子層マーカーはBDHChemicalaLt
d (英国)から購入し、臭化シアンで切断したウマ心
臓ミオグロブリンから成っていた。リンはBartle
tt@に従って分析した。 配列分析用の調製物はクロロホルム/メタノール1:2
の混合溶媒中に加えた。 構造分析 リポタンパク質両分は窒素下に37℃で2時間ジチオト
レイトール(30nmol / nmolポリペプチド
)により処理して還元した。その後、還元サンプルは中
和ヨードr14(+)酢酸(120nmol / nm
olポジペプチド13フ6082時間)で処理して14
C−カルボキシメチル化し、そしてセファデックスLT
(−60での排除クロマトグラフィーにより精製した。 14C−カルボキシメチル化タンパク質の配列分析用サ
ンプルはクロロホルム/メタノールに可溶化した後取り
出した。ペプシン切断用サンプルは100%ギ酸に溶か
し、5チギ酸へ希釈し、その後酵素C酵素対基質比1
:30:37℃:2時間)で処理した。ペプシンで切断
したペプチドはウシトロパック(UltroPac )
C−18カラムでの高性能液体クロマトグラフィーに
かけ、線状勾配のアセトニトリルを含む0.I S )
リフルオロ酢酸で溶出して分離した。CNB r処理用
サンプルは100 *ギ酸に溶かし、70チへ希釈し、
その後CNBr (0,1!! /−)を用いて室温で
U時間処理した。CNB r断片は51%0.IMHC
Jを含むクロロホルム/メタノール1:1(マ/V)
の混合溶媒を用いてセファデックスLH−60により
分離した(24)。 気相シークエンサー分析はアプライド・バイオシステム
ズ(Applled Bios)’stems ) 4
70 A a mでの分解、およびヒユーレット・パラ
カード(Hewlett Packard ) 109
0装置を使用する逆相高性能液体クロマトグラフィーで
のフェニルチオヒダントイン検出により行った(25)
。ベックマン890C装置による久相シークエンサー分
析用のサンプルはグリシン予備循環ポリブレン(Po1
7brene )に加え(26)、そして同じ高性能液
体クロマトグラフィー装置により分析した。全組成物は
減圧下に100℃でU時間6 MHCI / 0.5
% フエ)−ルニより加水分解して得られた。ヒドラジ
ン分解は排気した管の中で無水ヒドラジンを用いて10
0℃で6時間実施した
【27)。アミノ酸はニンヒドリ
ンに基づいたペックマン121Mアミノ酸アナライザー
、またはフェニルチオカルバミルに基づいた高性能液体
クロマトグラフィー装置を用いて定量化したC28)。 界面活性タンパク質のN末端切断を表2に示す。 界面活性リポタンパク質の分子量は18000ボルトの
加速電圧を用いて“飛行時間(time offlig
ht)”質量分光分析器(スエーデン国りプサラ、Bi
oion )により測定した。ウシインシュリンを内部
標準として使用した。 リポタンパク質はジチオエリトリトール(約Imol
/ molペプチド;37℃;2時間)で還元し、質量
分析器により分析した。非還元および還元物質は35個
のアミノ酸の重量から予測されるものより約480質量
単位大きい、類似した分子量を示した〔第1図参照)。 天然の界面活性リポタンパク質は、プロテオリビドを形
成すべく、ペプチド配列に共有結合で連結された脂肪酸
から成るという仮説を証明する目的で、非還元リポタン
パク質をクロロホルム/メタノール1 : 2 (v/
v)の混合溶媒に溶かし、2Mトリメチルアミン水溶液
を加えて最終濃度を200 mM とした。 この混合物を37’Cで4時間イン中ユベートした。 脂肪酸を遊離させ、セファデックスLT(−60による
排除クロマトグラフィーにかけ、5%0.IM’HCl
ヲ含ムクロロホルム/メタノールx:1rマ/v)の混
合溶媒で溶出して脂肪酸をポリペプチドから分離した。 脂肪酸(主にパルミチン酸)が回収された。 得られたペプチド画分を“飛行時間“質量分光分析器で
分析するとC第2図参照)、その分子量はトリメチルア
ミン処理の際に約478質量単位だけ減少することが明
らかになった。 この分子量の減少は、恐ら< Cys 5およびCys
6のスルフヒドリル基にエステル化されていた、2個の
パルミチン酸残基の欠損に一致する。 界面活性ペプチドから2個のパルミチン酸残基を遊離さ
せたトリメチルアミン処理が遊離チオール基を生成させ
たことを確かめる目的で、次の実験を行った: 天然界面活性リポタンパク質の別々のサンプルをトリメ
チルアミンで処理し、その後遊離チオール基をジチオエ
リトリトールで処理して再酸化を防ぎ、続いてヨード酢
酸で処理してカルボキシメチル化した◇ 質量分光分析(第3図参照)はトリメチルアミン処理し
たペプチド画分と比べて約120質量単位の増加を示す
。120の分子量の増加はC)’s 5とCys 6の
チオール基のカルボ中ジメチル化とよく一致する。 2個のエステル化されたパルミチン酸残基の存在をさら
に証明するために、天黙リポタンパク質はメタノール/
水98 : 2 (v/ v )の混合溶媒中0.01
M KO)(により+37℃で(9)分間処理した。 ペプチドを非極性相から回収した(29)。 このペプチドの°飛行時間″′R′M、分光分析による
測定(第4図参照)はこの場合も天然界面活性ペプチド
と比較して約480質量単位の分子量の減少を示し、ア
ルカリ加水分解後の2個の共有結合パルミチン酸残基の
欠損を立証した。 第1図では、2つの比較的小さいピークをはっきりと識
別することができる。主ピークに対して−240の位置
にあるものは、恐らく2(vAのシスティン残基のうち
の1個のみがパルミチン酸により゛エステル化された、
小割合のペプチドを表すであろう。 これらのデータを総合すると、少なくとも1個優先的に
は2個のパルミチン酸残基がCys 5およびCys
6のチオール基へのエステル化によりペプチドへ共有結
合されていることが明らかである。 例3 単離したリポタンパク質画分と合成リン脂質との組み合
わせ 1.2−ジパルミトイル−8n−グリセロ−3−ホスホ
コリン(DPPC)、l−バルミトイル−2−オレオイ
ル−8n−グリセロ−3−ホスホコリン(POPC)お
よび1.2−ジパルミトイル−8n−グリセロ−3−ホ
スホグリセロール(DPPG ) +2Sigma C
hemica1社〔ミズーリ州セントルイス)から購入
し、これ以上精製せずに使用した。これらのリン脂質は
クロロホルム/メタノール2:1(v/v) の混合
溶媒に溶解し、DPPC: POPC: DPPG:5
5 : 35 : 10 (W/W/W )の比率で混
合し、界面活性p1M物1リン脂質″として用いた。 この混合物に、クロロホルム/メタノール1:2(V/
V) に溶かした界面活性リポタンノくり質を加え、
リポタンパク質対リン脂質の比を1:50とした。溶媒
を蒸発乾固させ、それぞれの界面活性調製物(リン脂質
、リン脂質+リポタンパク質両分)を食塩水に懸濁して
10またはaom9/mのリン脂質濃度を得た。 ■1 1n vitro表面特性の決定 リポタンパク質をベースとした人工界面活性物質の表面
特性は脈動バブル装置「カナタ国トロン) z Sur
factometer Intarnationl )
を用いて分析した(3o)。界面活性pJ!!!!物は
10 q / /#jのリン脂質濃度で懸濁し、バブル
壁を横切る圧力勾配を40/分の速度での50%周期的
表面圧縮において37℃で記録した。表面張力は5回目
のサイクルと、1分および5分の脈動後において最大お
よび最小バブル寸法で評価した。 これらの実験結果を第5図に示す。ここに示されるトレ
ースはバブル壁を横切る圧力勾配を表し、maxおよび
m1nIは40/分の速度での脈動における最大C半径
0.55m)および最小〔半径0,40 was )バ
ブル寸法を示す。最小バブル寸法でゼロに近い圧力勾配
はほぼゼロの表面張力に相邑する。 例5 天然またはトリメチルアミン処理済みのリポタンパク質
を、タンパク質不含リン脂質(セファデックスLH−6
0でのクロマトグラフィーにより肺界面活性物質から得
られたもの)と混合した。0〜4チのリポタンパク質ま
たは上記処理により得られたタンパク質両分を含むこれ
らの人工界面活性調製物は10 rn9 / tutの
リン脂質濃度で食塩水に懸濁し、脈動バブル装置を使っ
て分析した。バブル壁を横切る圧力勾配は、4o/分の
速度での5C1%周期的表面圧縮において37℃で記録
した。最大および最小バブル寸法での表面張力は5回目
、400回目よび200回目の脈動サイクルにおいて測
定した。 その後、表面吸着速度は最大バブル寸法で脈動を停止さ
せ、静止表面張力が3L) mN/mのレベルに降下す
るまでの時間間隔を記録することにより測定した。 2%の天然リポタンパク質を含む界面活性調表物は速や
かな散層((2秒)およびOmN/mに近い最小表面張
力を有していた。トリメチルアミン処理したリポタンパ
ク質を含む対応混合物は遅い吸着(> 120秒)およ
び高い最小表面張力C約加mN/m )を有していた。 従ってに5ポリペプチドに共有結合されたアシル残基は
界面活性物質の生理活性にとって不可欠である。 形 合成ペプチドの製造 次のペプチド: HxN−Phe−Arg−11e=Pro−Cys−C
ys−Pro−Va1−His−Leu−Lys−Ar
g−COOH#HIN−Phe−Arg−11e−Pr
o−C7s−Cys−Pro−Val−H1s→−y−
Leu −Lys −Arg−Leu−Leu −11
e −−V&、l −Va l −C0OH、およびド
合成機を用いて段階的固相法により合成した。 支持体としてフェニルアセトアミドメチルCPAM )
樹脂を使用し、次のt−ブチルオキシカルボニル(t−
Boa )アミノ酸誘導体を用いた:L−Arg−)シ
ル、L−Cys−4−メチル−ヘンシル、L−L7s−
CI−ベンジルオキシカルボニル、−り−As n #
L−Pro e L−Ala e L−Val e
L−Met @ L−116#L−Leu およびG
ly oこの合成のために、対称酸無水物の予備形成を
含む標準プログラムを使用した。生成したペプチドはフ
ッ化水素rHF)法により樹脂から切り離し、脱保護し
た。その後逆相高性能液体クロマトグラフィー(HPL
C)で精製した。最終産物の同一性および純度はアミノ
酸加水分解により評価したC31)。 Kent yS、B、H,(1980)Ann 、Re
v 、 Biochem、 57 m957−989
。 例7 H霊N−11e −Pro −Cys −Cys、−P
ro″″Val″″C0OH再蒸留した塩化ツクルミト
イAI (Fluka )とヘキはアプライド°°バイ
オ″チー″、(430A型ゝブチ サベプチト” H
xN−11e −Pro −Cys −Cys −Pr
。−Va 1− C0OHとの結合は次のように行った
ニーへ牟す?ペプチド3■C4,8μmol )をク
ロロホルム/メタノール1 : 2 (v/ v )の
混合溶媒500μノに溶解した。 −この溶液に0.5 M DTE 25 fil(12
,5lImol )を加えた。この混合物にN! を流
し、37℃で160分間インキュベートした。 −3,3M塩化バルミトイル加μ1(66μmol)を
加え、この混合物にN! を流して37℃で250分間
インキュベートした。 アシル化ペプチドはTLCで分離し、その分子量を確認
した。 例4に記載の方法に従って試験した場合、このリボペプ
チドは天然リポタンパク質と同様の挙動を示した。 例8 測定 5p−cポリペプチドはアプライド・パイオシステムダ
430A型ペプチド合成機を用いて段階的固相法により
合成した。支持体としてフェニルアセトアミドメチル樹
脂を使用し、ポリペプチドはフッ化水素法により樹脂か
ら切り離し且つ脱保護した。ポリペプチドは5%0.I
MHC4を含むまたは含まないクロロホルム/メタノー
ル1 : 1 (v/v)の混合溶媒で樹脂から抽出し
、約30%のサンプルを得た。この物質を少量の濃ギ酸
に溶かし、クロロホルム/メタノール1 : 1 rv
/v) で希釈し、セファデックスL)I−60クロ
マトグラフィーにかけ、5%ギ酸を含むクロロホルム/
メタノール1 : 1 (v/v) で溶出して精製
した。最終産物の同一性および純度はアミノ酸加水分解
、シークエンサー分解および“飛行時間″質量分析によ
り評価した。 いろいろな量の精製した合成ポリペプチド5p−cは例
3で用いた合成リン脂質混合物と組み合わせた。リン脂
質はクロロホルム/メタノール2 : 1 rv/v)
の混合溶媒に溶かし、DPPC: POPC: D
PPG 55 : 35 : 10 (w/ w/ w
)の比率で混合し、そして界面活性調製物“リン脂質
”として使用した。 ギ酸に溶解した合成5p−cポリペプチドの異なる量は
別々の管に加え、その後酸を蒸発乾固させた。リン脂質
の添加後、有機溶媒を蒸発乾固させた。それぞれの界面
活性調製物は101n9/#L/のリン脂質濃度で食塩
水に懸濁した。0〜加%の合成5p−cポリペプチドを
含むこれらの人工界面活性調製物は脈動バブル装置を用
いて試験した。バブル壁を横切る圧力勾配は40/分の
速度での50%周期的表面圧縮において37℃で記録し
た。最大および最小バブル寸法での表面張力は5回目、
400回目よび200回目の脈動サイクルにおいて測定
した。 その後、表面吸着速度は最大バブル寸法で脈動を止め、
静止表面張力が30 mN/mのレベルに降下するまで
の間隔を記録することにより測定した。これらの調製物
はすべて非常に遅い吸着() 120秒)および高い最
小() 20mN/m )および最大(〉祠mN/m
)表面張力を有していたc表3参照)。これらの結果
は、5P−CポリペプチドCバルミトイル残基を含まな
い)が表面活性に対して何ら影響を及はさなかったこと
を示している。遅い吸着および高い表面張力の値は新生
児を治療する際のこれらの調製物の使用を妨げるであろ
う。 例9 天然およびトリメチルアミン処理5p−cの分子量は1
@行時間#質量分析により測定した。質量スペクトルは
天然5P−Cが主として2個のバルミトイル残基を含み
、1個のバルミトイル残基をもつ分子が少量含まれるこ
とを示した。トリメチルアミン処理5p−cはセファデ
ックスLH−60クロマトグラフィーにかけ、5%0.
IMHCJを含むクロロホルム/メタノ−/l/1 :
1 (v/v)の混合溶媒で溶出して精製し、“飛行
時間1質量分析により測定した。このトリメチルアミン
処理5p−cは完全に脱アシル化されていた。異なる量
の天然または脱アシル化5p−cを例3で用いた合成リ
ン脂質混合物と組み合わせた。リン脂質はクロロホルム
/メタノール2 : 1 (v/v)に溶解し、DPP
C:POPC: DPPG 55 : 35 : 10
(w/ w/ w ) の比率で混合し、そして界面
活性調製物”リン脂質1として使用した。 これらのリン脂質混合物に、クロロホルム/メタノール
1 : 2 rv/v)に溶解した天然または脱アシル
化5p−cをいろいろな量で加えた。有機溶媒を蒸発乾
固させ、それぞれの界面活性調製物は10■/rrLt
のリン脂質濃度で食塩水に懸濁した。0〜4チの天然ま
たは脱アシル化5P−Cを含むこれらの人工界面活性調
製物は脈動バブル装置を用いて試験した。バブル壁を横
切る圧力勾配は、40/分の速度での5096周期的表
面圧縮におAて37℃で記録した。最大および最小バブ
ル寸法での表面張力は5回目、400回目および200
回目の脈動サイクルにおいて測定した。その後、最大バ
ブル寸法で脈動を止め、静止表面張力が30mN/m
のレベルに降下するまでの時間間隔を記録することによ
り表面吸着速度を測定した。これらの結果は、天然5p
−c含有調與物力j in vitro表面活性を増強
したことを示している。こうして、v!4裂物中の2優
の濃度の天然5p−cはやや速やかな吸着(16秒)、
OmN/mに近い最小表面張力および約30mN/mの
最大表面張力を与えたC表4色照)。これらの結果は、
新生児の治療に上首尾で用いられる天然ブタ界面活性製
剤のln vitro表面活性C吸着く1秒、200回
目のサイクルにおける最小および最大表面張力それぞれ
< 3 mN/mおよび30 mN/m )と類似して
いる。吸着時間は天然界面活性物質中のより複雑な不飽
和リン脂質混合物のために、天然界面活性物質から得ら
れた吸着時間よりもやや長い。 リン脂質混合物への脱アシル化5p−cの添加は表面特
性を改善しなかった。これらの調製物はすべて非常に遅
い吸着(> 120秒)と高い最小(〉18mN/m
)および最大(’250 mN/m )表面張力を有し
ていたC表5参照)。これらの結果は、脱アシル化5p
−cを含む界面活性調製物が新生児の治療に効果的でな
いことを示している。 文、献 Goarke # J 、 (1974)Biochi
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sK、PhelPaD、Kr1zpR*、Recl*M
、*SultzmannsL、JonessS、Tae
usch*H,W、#F’rank歩H,A、and
Fr1tach*E、F、(1986) J、Blol、Chem、261.9029−9033
゜7、 Ben5oneB、J、sWilliam
ssM、S、5ueiahisK、eGoerkeeJ
、and Sargeant*T、(1984)Bio
chim。 Bioph7s、Acta 793.18−27゜8、
KingsR,J、andMacBethsM、
CJ1979)Blochim、BioPh)’s、A
cta 557# 86−101゜9、 Whit
setteJ、A、eohning*B、L、*Ros
ssG、MeuthtJ、 *Weavers T、
*HO1m* B、A、 * 5hal) 1rosD
、L、 andNottar、R,H,(1986)P
ediatr、Res、201460−467゜ 10 Metcalfe*1.L、pEnhornl
ngsG、and PossmayereF、 (19
80) J、APPI 、Pb)’5iol 、 49
* 34−41 。 11 Berggren*P、*Cur8tedt+
T、5Gro+5smaneG、5NilssonyR
,and Robertson駿B、 (1985)E
xp。 Lung Res、8s 29−51 。 12 Ph1zackerley*P、J、R,eT
owneM、 −H,andNewmanmG、E、
(l 979 ) Bi ochern、 J、 1B
、L731−736゜ 13 Kat7alnS、L、andsingh*G
、(1979)Lab、Invest40.562−5
67゜ C1a7pool*W、D、eJr、#chander
sA、and FisheryA、B、r1981)F
ed、Proc、40,408゜5ueishieK、
and Ben5+onJ、J、(1981)Bioc
him、Bioph7s、Acta 665a442−
453゜5uzukLY、eNakaisE、*ohk
awasK、r1982)J、Lipid、Res、2
3.53−61゜5uzukieY、Curstadt
*T、 *GrO1iSmannsG、*Koba7a
shiaT、5NilB!1lonsR,*Nohan
sK、andRobertsonsB、(1986)F
ur、J、Re5pir、Dig、69*336−34
5゜ TakahashinA、and Fujiwara*
T、(1980)Biochem、Biophys、R
es、Commun、135,527−532゜Whi
tsetteJ、A、*HulLW、M、sohnin
g−G、#RO8B1G、and Weaver*T、
E、(1986)Pediatr*Rea、20e74
4−749゜ Yu*S、−H,and PossmayereF、
(1986)Biochem、J、236.85−89
゜Hawgood*S、’eBenson*B、J、e
Schilling*J、sDammsD、 ec1e
ments* J、A、 and Whi te*R,
T。 (1987)Proc、Natl、Acad、Sci、
USA84.66−70゜が あ 四 SwanksR,T、&MunkreseK、D、(1
971)Anal。 Biochem、39 * 462−477゜Bart
lett、G、R1(1959)J、Blot、Che
m、234゜466−468゜ Bizzozero*01Jesio −Moreno
*M、jPas(luinisJ、M、*5otosE
、P、and GomezeOoJ、(1982)J。 Chromatogr、227 * 33−44 。 Hallden*G、*GafvelineG、1Mu
tLV、and Jorn−vall*H,(1986
)Arch、Biochem、Biophys、147
#20−27゜ JろrnvallyHland Ph1ltpson*
L、 (1980)Eur。 J、Blochem、104.237−247゜Fra
enkel−ConratsH6and Tsung+
C,M、 (1967)In Methods in
Enzymolog7svol、XI (C,HoW
。 H1rs#6d、)prl、151−155゜Berg
man*T、and JろrnvalLH,(1987
) inMethods in Protein 5
equence Anal)’5is(K、A、Wal
sh+ ed、 ) )lumana Pres+s+
C11fton* InJohansson* 1.
*CurstedtyT、RobertsgonsB。 and JArnvall*H,(1988)Bioc
hemlstry 27e3544−3547゜ 表2 加 EnhorningtG、(1977)J、AI)pl
、Physiol、4L198−203゜ 表1 Cys fm) Pr。 ly la a1 et 1e eu Phe ys is rg 0.7 (2)で1】°;′、′1 2.5 (3’1 3.0 (2) 1.4 (1) 2.4 (IG 2.5C101 1,0(1) 1.2((至)1.3(3) 5.1 (7) 5.1(7) o、s (1) 1.2 (1) 0.8(1) 1.2 (2 2,8(1(n 8.01 8.6001 1.4(3) 2.2(3) 1.4(3)4.
7(η 6,2(7) 7.8(7)ヒトリポタンパ
ク質 Phe−Gl)’/Arg−11e−Pr。 Gly/Arg−11e−Pro− 11e−Pro− 32% 32チ 55チ 19% 26% A:羊水 B:気管支肺胞洗浄 表3 均値) 記録はπ℃、50qIb表面圧縮および速度407分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 p−c 表面張力(mN/m) 天然 Fc表面張力(mN/rn) チド c%) 1.0 2.0 4.0 C秒) 〉120 〉120 〉120 〉120 〉120 〉120 1.0 2.0 4.0 表5 記録は37℃、50ts表面圧縮および速度40/分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 記録は37℃、50%表面圧縮および゛速度40/分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 脱アシル化 表面張力 CmN/m) 物の表面活性に関する図表を示す。
ンに基づいたペックマン121Mアミノ酸アナライザー
、またはフェニルチオカルバミルに基づいた高性能液体
クロマトグラフィー装置を用いて定量化したC28)。 界面活性タンパク質のN末端切断を表2に示す。 界面活性リポタンパク質の分子量は18000ボルトの
加速電圧を用いて“飛行時間(time offlig
ht)”質量分光分析器(スエーデン国りプサラ、Bi
oion )により測定した。ウシインシュリンを内部
標準として使用した。 リポタンパク質はジチオエリトリトール(約Imol
/ molペプチド;37℃;2時間)で還元し、質量
分析器により分析した。非還元および還元物質は35個
のアミノ酸の重量から予測されるものより約480質量
単位大きい、類似した分子量を示した〔第1図参照)。 天然の界面活性リポタンパク質は、プロテオリビドを形
成すべく、ペプチド配列に共有結合で連結された脂肪酸
から成るという仮説を証明する目的で、非還元リポタン
パク質をクロロホルム/メタノール1 : 2 (v/
v)の混合溶媒に溶かし、2Mトリメチルアミン水溶液
を加えて最終濃度を200 mM とした。 この混合物を37’Cで4時間イン中ユベートした。 脂肪酸を遊離させ、セファデックスLT(−60による
排除クロマトグラフィーにかけ、5%0.IM’HCl
ヲ含ムクロロホルム/メタノールx:1rマ/v)の混
合溶媒で溶出して脂肪酸をポリペプチドから分離した。 脂肪酸(主にパルミチン酸)が回収された。 得られたペプチド画分を“飛行時間“質量分光分析器で
分析するとC第2図参照)、その分子量はトリメチルア
ミン処理の際に約478質量単位だけ減少することが明
らかになった。 この分子量の減少は、恐ら< Cys 5およびCys
6のスルフヒドリル基にエステル化されていた、2個の
パルミチン酸残基の欠損に一致する。 界面活性ペプチドから2個のパルミチン酸残基を遊離さ
せたトリメチルアミン処理が遊離チオール基を生成させ
たことを確かめる目的で、次の実験を行った: 天然界面活性リポタンパク質の別々のサンプルをトリメ
チルアミンで処理し、その後遊離チオール基をジチオエ
リトリトールで処理して再酸化を防ぎ、続いてヨード酢
酸で処理してカルボキシメチル化した◇ 質量分光分析(第3図参照)はトリメチルアミン処理し
たペプチド画分と比べて約120質量単位の増加を示す
。120の分子量の増加はC)’s 5とCys 6の
チオール基のカルボ中ジメチル化とよく一致する。 2個のエステル化されたパルミチン酸残基の存在をさら
に証明するために、天黙リポタンパク質はメタノール/
水98 : 2 (v/ v )の混合溶媒中0.01
M KO)(により+37℃で(9)分間処理した。 ペプチドを非極性相から回収した(29)。 このペプチドの°飛行時間″′R′M、分光分析による
測定(第4図参照)はこの場合も天然界面活性ペプチド
と比較して約480質量単位の分子量の減少を示し、ア
ルカリ加水分解後の2個の共有結合パルミチン酸残基の
欠損を立証した。 第1図では、2つの比較的小さいピークをはっきりと識
別することができる。主ピークに対して−240の位置
にあるものは、恐らく2(vAのシスティン残基のうち
の1個のみがパルミチン酸により゛エステル化された、
小割合のペプチドを表すであろう。 これらのデータを総合すると、少なくとも1個優先的に
は2個のパルミチン酸残基がCys 5およびCys
6のチオール基へのエステル化によりペプチドへ共有結
合されていることが明らかである。 例3 単離したリポタンパク質画分と合成リン脂質との組み合
わせ 1.2−ジパルミトイル−8n−グリセロ−3−ホスホ
コリン(DPPC)、l−バルミトイル−2−オレオイ
ル−8n−グリセロ−3−ホスホコリン(POPC)お
よび1.2−ジパルミトイル−8n−グリセロ−3−ホ
スホグリセロール(DPPG ) +2Sigma C
hemica1社〔ミズーリ州セントルイス)から購入
し、これ以上精製せずに使用した。これらのリン脂質は
クロロホルム/メタノール2:1(v/v) の混合
溶媒に溶解し、DPPC: POPC: DPPG:5
5 : 35 : 10 (W/W/W )の比率で混
合し、界面活性p1M物1リン脂質″として用いた。 この混合物に、クロロホルム/メタノール1:2(V/
V) に溶かした界面活性リポタンノくり質を加え、
リポタンパク質対リン脂質の比を1:50とした。溶媒
を蒸発乾固させ、それぞれの界面活性調製物(リン脂質
、リン脂質+リポタンパク質両分)を食塩水に懸濁して
10またはaom9/mのリン脂質濃度を得た。 ■1 1n vitro表面特性の決定 リポタンパク質をベースとした人工界面活性物質の表面
特性は脈動バブル装置「カナタ国トロン) z Sur
factometer Intarnationl )
を用いて分析した(3o)。界面活性pJ!!!!物は
10 q / /#jのリン脂質濃度で懸濁し、バブル
壁を横切る圧力勾配を40/分の速度での50%周期的
表面圧縮において37℃で記録した。表面張力は5回目
のサイクルと、1分および5分の脈動後において最大お
よび最小バブル寸法で評価した。 これらの実験結果を第5図に示す。ここに示されるトレ
ースはバブル壁を横切る圧力勾配を表し、maxおよび
m1nIは40/分の速度での脈動における最大C半径
0.55m)および最小〔半径0,40 was )バ
ブル寸法を示す。最小バブル寸法でゼロに近い圧力勾配
はほぼゼロの表面張力に相邑する。 例5 天然またはトリメチルアミン処理済みのリポタンパク質
を、タンパク質不含リン脂質(セファデックスLH−6
0でのクロマトグラフィーにより肺界面活性物質から得
られたもの)と混合した。0〜4チのリポタンパク質ま
たは上記処理により得られたタンパク質両分を含むこれ
らの人工界面活性調製物は10 rn9 / tutの
リン脂質濃度で食塩水に懸濁し、脈動バブル装置を使っ
て分析した。バブル壁を横切る圧力勾配は、4o/分の
速度での5C1%周期的表面圧縮において37℃で記録
した。最大および最小バブル寸法での表面張力は5回目
、400回目よび200回目の脈動サイクルにおいて測
定した。 その後、表面吸着速度は最大バブル寸法で脈動を停止さ
せ、静止表面張力が3L) mN/mのレベルに降下す
るまでの時間間隔を記録することにより測定した。 2%の天然リポタンパク質を含む界面活性調表物は速や
かな散層((2秒)およびOmN/mに近い最小表面張
力を有していた。トリメチルアミン処理したリポタンパ
ク質を含む対応混合物は遅い吸着(> 120秒)およ
び高い最小表面張力C約加mN/m )を有していた。 従ってに5ポリペプチドに共有結合されたアシル残基は
界面活性物質の生理活性にとって不可欠である。 形 合成ペプチドの製造 次のペプチド: HxN−Phe−Arg−11e=Pro−Cys−C
ys−Pro−Va1−His−Leu−Lys−Ar
g−COOH#HIN−Phe−Arg−11e−Pr
o−C7s−Cys−Pro−Val−H1s→−y−
Leu −Lys −Arg−Leu−Leu −11
e −−V&、l −Va l −C0OH、およびド
合成機を用いて段階的固相法により合成した。 支持体としてフェニルアセトアミドメチルCPAM )
樹脂を使用し、次のt−ブチルオキシカルボニル(t−
Boa )アミノ酸誘導体を用いた:L−Arg−)シ
ル、L−Cys−4−メチル−ヘンシル、L−L7s−
CI−ベンジルオキシカルボニル、−り−As n #
L−Pro e L−Ala e L−Val e
L−Met @ L−116#L−Leu およびG
ly oこの合成のために、対称酸無水物の予備形成を
含む標準プログラムを使用した。生成したペプチドはフ
ッ化水素rHF)法により樹脂から切り離し、脱保護し
た。その後逆相高性能液体クロマトグラフィー(HPL
C)で精製した。最終産物の同一性および純度はアミノ
酸加水分解により評価したC31)。 Kent yS、B、H,(1980)Ann 、Re
v 、 Biochem、 57 m957−989
。 例7 H霊N−11e −Pro −Cys −Cys、−P
ro″″Val″″C0OH再蒸留した塩化ツクルミト
イAI (Fluka )とヘキはアプライド°°バイ
オ″チー″、(430A型ゝブチ サベプチト” H
xN−11e −Pro −Cys −Cys −Pr
。−Va 1− C0OHとの結合は次のように行った
ニーへ牟す?ペプチド3■C4,8μmol )をク
ロロホルム/メタノール1 : 2 (v/ v )の
混合溶媒500μノに溶解した。 −この溶液に0.5 M DTE 25 fil(12
,5lImol )を加えた。この混合物にN! を流
し、37℃で160分間インキュベートした。 −3,3M塩化バルミトイル加μ1(66μmol)を
加え、この混合物にN! を流して37℃で250分間
インキュベートした。 アシル化ペプチドはTLCで分離し、その分子量を確認
した。 例4に記載の方法に従って試験した場合、このリボペプ
チドは天然リポタンパク質と同様の挙動を示した。 例8 測定 5p−cポリペプチドはアプライド・パイオシステムダ
430A型ペプチド合成機を用いて段階的固相法により
合成した。支持体としてフェニルアセトアミドメチル樹
脂を使用し、ポリペプチドはフッ化水素法により樹脂か
ら切り離し且つ脱保護した。ポリペプチドは5%0.I
MHC4を含むまたは含まないクロロホルム/メタノー
ル1 : 1 (v/v)の混合溶媒で樹脂から抽出し
、約30%のサンプルを得た。この物質を少量の濃ギ酸
に溶かし、クロロホルム/メタノール1 : 1 rv
/v) で希釈し、セファデックスL)I−60クロ
マトグラフィーにかけ、5%ギ酸を含むクロロホルム/
メタノール1 : 1 (v/v) で溶出して精製
した。最終産物の同一性および純度はアミノ酸加水分解
、シークエンサー分解および“飛行時間″質量分析によ
り評価した。 いろいろな量の精製した合成ポリペプチド5p−cは例
3で用いた合成リン脂質混合物と組み合わせた。リン脂
質はクロロホルム/メタノール2 : 1 rv/v)
の混合溶媒に溶かし、DPPC: POPC: D
PPG 55 : 35 : 10 (w/ w/ w
)の比率で混合し、そして界面活性調製物“リン脂質
”として使用した。 ギ酸に溶解した合成5p−cポリペプチドの異なる量は
別々の管に加え、その後酸を蒸発乾固させた。リン脂質
の添加後、有機溶媒を蒸発乾固させた。それぞれの界面
活性調製物は101n9/#L/のリン脂質濃度で食塩
水に懸濁した。0〜加%の合成5p−cポリペプチドを
含むこれらの人工界面活性調製物は脈動バブル装置を用
いて試験した。バブル壁を横切る圧力勾配は40/分の
速度での50%周期的表面圧縮において37℃で記録し
た。最大および最小バブル寸法での表面張力は5回目、
400回目よび200回目の脈動サイクルにおいて測定
した。 その後、表面吸着速度は最大バブル寸法で脈動を止め、
静止表面張力が30 mN/mのレベルに降下するまで
の間隔を記録することにより測定した。これらの調製物
はすべて非常に遅い吸着() 120秒)および高い最
小() 20mN/m )および最大(〉祠mN/m
)表面張力を有していたc表3参照)。これらの結果
は、5P−CポリペプチドCバルミトイル残基を含まな
い)が表面活性に対して何ら影響を及はさなかったこと
を示している。遅い吸着および高い表面張力の値は新生
児を治療する際のこれらの調製物の使用を妨げるであろ
う。 例9 天然およびトリメチルアミン処理5p−cの分子量は1
@行時間#質量分析により測定した。質量スペクトルは
天然5P−Cが主として2個のバルミトイル残基を含み
、1個のバルミトイル残基をもつ分子が少量含まれるこ
とを示した。トリメチルアミン処理5p−cはセファデ
ックスLH−60クロマトグラフィーにかけ、5%0.
IMHCJを含むクロロホルム/メタノ−/l/1 :
1 (v/v)の混合溶媒で溶出して精製し、“飛行
時間1質量分析により測定した。このトリメチルアミン
処理5p−cは完全に脱アシル化されていた。異なる量
の天然または脱アシル化5p−cを例3で用いた合成リ
ン脂質混合物と組み合わせた。リン脂質はクロロホルム
/メタノール2 : 1 (v/v)に溶解し、DPP
C:POPC: DPPG 55 : 35 : 10
(w/ w/ w ) の比率で混合し、そして界面
活性調製物”リン脂質1として使用した。 これらのリン脂質混合物に、クロロホルム/メタノール
1 : 2 rv/v)に溶解した天然または脱アシル
化5p−cをいろいろな量で加えた。有機溶媒を蒸発乾
固させ、それぞれの界面活性調製物は10■/rrLt
のリン脂質濃度で食塩水に懸濁した。0〜4チの天然ま
たは脱アシル化5P−Cを含むこれらの人工界面活性調
製物は脈動バブル装置を用いて試験した。バブル壁を横
切る圧力勾配は、40/分の速度での5096周期的表
面圧縮におAて37℃で記録した。最大および最小バブ
ル寸法での表面張力は5回目、400回目および200
回目の脈動サイクルにおいて測定した。その後、最大バ
ブル寸法で脈動を止め、静止表面張力が30mN/m
のレベルに降下するまでの時間間隔を記録することによ
り表面吸着速度を測定した。これらの結果は、天然5p
−c含有調與物力j in vitro表面活性を増強
したことを示している。こうして、v!4裂物中の2優
の濃度の天然5p−cはやや速やかな吸着(16秒)、
OmN/mに近い最小表面張力および約30mN/mの
最大表面張力を与えたC表4色照)。これらの結果は、
新生児の治療に上首尾で用いられる天然ブタ界面活性製
剤のln vitro表面活性C吸着く1秒、200回
目のサイクルにおける最小および最大表面張力それぞれ
< 3 mN/mおよび30 mN/m )と類似して
いる。吸着時間は天然界面活性物質中のより複雑な不飽
和リン脂質混合物のために、天然界面活性物質から得ら
れた吸着時間よりもやや長い。 リン脂質混合物への脱アシル化5p−cの添加は表面特
性を改善しなかった。これらの調製物はすべて非常に遅
い吸着(> 120秒)と高い最小(〉18mN/m
)および最大(’250 mN/m )表面張力を有し
ていたC表5参照)。これらの結果は、脱アシル化5p
−cを含む界面活性調製物が新生児の治療に効果的でな
いことを示している。 文、献 Goarke # J 、 (1974)Biochi
m、 BioPhys 、 Acta374# 241
−261 。 KingsR,J、eKlasseD、J、5Gika
a*E、G、andClementseJ、A、(19
73)Am、J、Physiol、224゜788−7
95 。 van GoldesL、M、G、*Batenbur
gsJ、J、andRobertsoneB、(198
7)Ph7siol、Rev、e 1npress。 Ben5onsB、eHaWgood磨S、# Shi
lling、J、eClementseJ、sDamm
sD、*Cordell+B、andWhiteyR,
T、r1985)Proc、Natl、Acad、Sc
i。 USA82.6379−6383゜ WhitetR,T、*DammsD、Miller*
J、、5prattsK、。 Shi111ng*J、*HawgoodtS、*Be
n5on*B、andCordelleB、(1985
)Nature 317.361−363゜F1oro
a*1.5Steinbrink*R,、Jacobs
sK、PhelPaD、Kr1zpR*、Recl*M
、*SultzmannsL、JonessS、Tae
usch*H,W、#F’rank歩H,A、and
Fr1tach*E、F、(1986) J、Blol、Chem、261.9029−9033
゜7、 Ben5oneB、J、sWilliam
ssM、S、5ueiahisK、eGoerkeeJ
、and Sargeant*T、(1984)Bio
chim。 Bioph7s、Acta 793.18−27゜8、
KingsR,J、andMacBethsM、
CJ1979)Blochim、BioPh)’s、A
cta 557# 86−101゜9、 Whit
setteJ、A、eohning*B、L、*Ros
ssG、MeuthtJ、 *Weavers T、
*HO1m* B、A、 * 5hal) 1rosD
、L、 andNottar、R,H,(1986)P
ediatr、Res、201460−467゜ 10 Metcalfe*1.L、pEnhornl
ngsG、and PossmayereF、 (19
80) J、APPI 、Pb)’5iol 、 49
* 34−41 。 11 Berggren*P、*Cur8tedt+
T、5Gro+5smaneG、5NilssonyR
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xp。 Lung Res、8s 29−51 。 12 Ph1zackerley*P、J、R,eT
owneM、 −H,andNewmanmG、E、
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、L731−736゜ 13 Kat7alnS、L、andsingh*G
、(1979)Lab、Invest40.562−5
67゜ C1a7pool*W、D、eJr、#chander
sA、and FisheryA、B、r1981)F
ed、Proc、40,408゜5ueishieK、
and Ben5+onJ、J、(1981)Bioc
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453゜5uzukLY、eNakaisE、*ohk
awasK、r1982)J、Lipid、Res、2
3.53−61゜5uzukieY、Curstadt
*T、 *GrO1iSmannsG、*Koba7a
shiaT、5NilB!1lonsR,*Nohan
sK、andRobertsonsB、(1986)F
ur、J、Re5pir、Dig、69*336−34
5゜ TakahashinA、and Fujiwara*
T、(1980)Biochem、Biophys、R
es、Commun、135,527−532゜Whi
tsetteJ、A、*HulLW、M、sohnin
g−G、#RO8B1G、and Weaver*T、
E、(1986)Pediatr*Rea、20e74
4−749゜ Yu*S、−H,and PossmayereF、
(1986)Biochem、J、236.85−89
゜Hawgood*S、’eBenson*B、J、e
Schilling*J、sDammsD、 ec1e
ments* J、A、 and Whi te*R,
T。 (1987)Proc、Natl、Acad、Sci、
USA84.66−70゜が あ 四 SwanksR,T、&MunkreseK、D、(1
971)Anal。 Biochem、39 * 462−477゜Bart
lett、G、R1(1959)J、Blot、Che
m、234゜466−468゜ Bizzozero*01Jesio −Moreno
*M、jPas(luinisJ、M、*5otosE
、P、and GomezeOoJ、(1982)J。 Chromatogr、227 * 33−44 。 Hallden*G、*GafvelineG、1Mu
tLV、and Jorn−vall*H,(1986
)Arch、Biochem、Biophys、147
#20−27゜ JろrnvallyHland Ph1ltpson*
L、 (1980)Eur。 J、Blochem、104.237−247゜Fra
enkel−ConratsH6and Tsung+
C,M、 (1967)In Methods in
Enzymolog7svol、XI (C,HoW
。 H1rs#6d、)prl、151−155゜Berg
man*T、and JろrnvalLH,(1987
) inMethods in Protein 5
equence Anal)’5is(K、A、Wal
sh+ ed、 ) )lumana Pres+s+
C11fton* InJohansson* 1.
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hemlstry 27e3544−3547゜ 表2 加 EnhorningtG、(1977)J、AI)pl
、Physiol、4L198−203゜ 表1 Cys fm) Pr。 ly la a1 et 1e eu Phe ys is rg 0.7 (2)で1】°;′、′1 2.5 (3’1 3.0 (2) 1.4 (1) 2.4 (IG 2.5C101 1,0(1) 1.2((至)1.3(3) 5.1 (7) 5.1(7) o、s (1) 1.2 (1) 0.8(1) 1.2 (2 2,8(1(n 8.01 8.6001 1.4(3) 2.2(3) 1.4(3)4.
7(η 6,2(7) 7.8(7)ヒトリポタンパ
ク質 Phe−Gl)’/Arg−11e−Pr。 Gly/Arg−11e−Pro− 11e−Pro− 32% 32チ 55チ 19% 26% A:羊水 B:気管支肺胞洗浄 表3 均値) 記録はπ℃、50qIb表面圧縮および速度407分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 p−c 表面張力(mN/m) 天然 Fc表面張力(mN/rn) チド c%) 1.0 2.0 4.0 C秒) 〉120 〉120 〉120 〉120 〉120 〉120 1.0 2.0 4.0 表5 記録は37℃、50ts表面圧縮および速度40/分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 記録は37℃、50%表面圧縮および゛速度40/分で
の脈動バブルにより得られた。各調製物に対して5回の
実験を行った。 脱アシル化 表面張力 CmN/m) 物の表面活性に関する図表を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、肺胞のポリペプチドまたはタンパク質と、それに共
有結合された1個または2個の脂肪酸残基から成る肺表
面活性作用を有するリポタンパク質。 2、脂肪酸残基は14〜22個の炭素原子を有する脂肪
酸の残基から選ばれる、請求項1記載のリポタンパク質
。 3、脂肪酸はパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸
、リノール酸およびリノレン酸から選ばれる、請求項2
記載のリポタンパク質。 4、脂肪酸は飽和脂肪酸である、請求項3記載のリポタ
ンパク質。 5、脂肪酸はパルミチン酸およびステアリン酸から選ば
れる、請求項4記載のリポタンパク質。 6、脂肪酸残基はパルミチン酸残基である、請求項4記
載のリポタンパク質。 7、2個の脂肪酸残基を含む、請求項1〜6のいずれか
1項記載のリポタンパク質。 8、ポリペプチドは次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列が有ります】 から成る、請求項1〜7のいずれか1項記載のリポタン
パク質。 9、ポリペプチドはヒト、ブタまたはウシ由来のもので
ある、請求項8記載のリポタンパク質。 10、ポリペプチドは次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列が有ります】 (ここでXはGlyまたはArgである)から成る、請
求項9記載のリポタンパク質。 11、ポリペプチドは次のアミノ酸配列: 【アミノ酸配列が有ります】 (ここでXはGlyまたはArgである)から成る、請
求項10記載のリポタンパク質。 12、ポリペプチドはN末端切断形態である、請求項1
0または11記載のリポタンパク質。 13、末端切断は1個または2個のアミノ酸残基を含む
、請求項12記載のリポタンパク質。 14、1個または2個の脂肪酸残基は1つまたは両方の
Cys残基に共有結合され、それとチオエステルを形成
する、請求項8〜13のいずれか1項記載のリポタンパ
ク質。 15、脂肪酸残基の数は2である、請求項14記載のリ
ポタンパク質。 16、脂肪酸残基はパルミチン酸残基である、請求項1
4または15記載のリポタンパク質。 17、請求項1〜16のいずれか1項記載のリポタンパ
ク質とリン脂質型の物質との組合わせを含有する薬剤組
成物。 18、患者の肺胞の空気−液体界面での表面張力を低下
させるために、呼吸障害を有する患者の気道に、請求項
1〜17のいずれか1項記載のリポタンパク質または薬
剤組成物の有効量を投与することから成る、ヒトを含む
哺乳動物における呼吸を促進する方法。 19、投与は気管または気管支へ直接行う、請求項18
記載の方法。
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