JPH02233699A - インスリン前駆体の製造方法 - Google Patents
インスリン前駆体の製造方法Info
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Classifications
-
- 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
- C07K14/575—Hormones
- C07K14/62—Insulins
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Peptides Or Proteins (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
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- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
インスリンは、互いにジスルフイド橋を介して結合して
いる2個のポリペプチド鎖から構成される分子である。
いる2個のポリペプチド鎖から構成される分子である。
A鎖は21個のアミノ酸、B鎖は30個のアミノ酸から
なる。これらの2つの鎖は前駆体分子、プロインスリン
では、互いにペプチド、C−ベプチドによって結合して
いる。
なる。これらの2つの鎖は前駆体分子、プロインスリン
では、互いにペプチド、C−ベプチドによって結合して
いる。
ヒトプロインスリンのC−ペプチドは35個のアミノ酸
からなる。このホルモンの成熟過程でCーペプチドは特
異的なプロテアーゼによって切断され、プロインスリン
はこのようにしてインスリンに変換される(David
sonら: Nature.影じー:93〜96. 1
988)。天然のC−ペプチドのほかに、A鎖とB鎖の
間の結合については多くの可能性が文献に記載されてい
る(YBnaiharaら:Diabetes, 2
7 : 149〜l60, 1978 H Buss
eら:Biochemistry, 15 : 164
9〜l657, 1971 ;およびGeigerら:
Biocha+m. Biophys. Res
. Commun.,肱:60〜66. 1973)
。
からなる。このホルモンの成熟過程でCーペプチドは特
異的なプロテアーゼによって切断され、プロインスリン
はこのようにしてインスリンに変換される(David
sonら: Nature.影じー:93〜96. 1
988)。天然のC−ペプチドのほかに、A鎖とB鎖の
間の結合については多くの可能性が文献に記載されてい
る(YBnaiharaら:Diabetes, 2
7 : 149〜l60, 1978 H Buss
eら:Biochemistry, 15 : 164
9〜l657, 1971 ;およびGeigerら:
Biocha+m. Biophys. Res
. Commun.,肱:60〜66. 1973)
。
遺伝子工学によれば、現在では遺伝子工学で修飾した微
生物からインスリンを製造することが可能である。大腸
菌を微生物として使用すれば、生成物は多くの場合、融
合タンパク質として発現され、すなわち生成物は細菌の
内因性タンパク質たとえばβ−ガラクトシダーゼと連結
している。この融合タンパク質は細胞内で析出し、した
がってタンパク分解から保護される。
生物からインスリンを製造することが可能である。大腸
菌を微生物として使用すれば、生成物は多くの場合、融
合タンパク質として発現され、すなわち生成物は細菌の
内因性タンパク質たとえばβ−ガラクトシダーゼと連結
している。この融合タンパク質は細胞内で析出し、した
がってタンパク分解から保護される。
細胞を破壊したのち、融合タンパク質の構成要素を化学
的にまたは酵素的に分離し、インスリン前駆体の6個の
システインを酸化的加サルファイト分解によってS−ス
ルホネー} (−S−So,つに変換する。天然のプレ
プロインスリンはこのいわゆるプレプロインスリンS−
スルホネートから、次の工程で3個の正しいジスルフイ
ド橋を形成させて製造しなければならない。この工程は
たとえばEP−B−0.037,255に記載された方
法により、出発のS−スルホネートをSS03一基1個
あたりSH基1〜5個になる量のメルカブタンと、pH
7〜11.5の水性メジウム中、水性メジウムlml+
2あたりS−スルホネート10119までの濃度で、好
ましくは酸化剤の不存在下に反応させることによって行
われる。
的にまたは酵素的に分離し、インスリン前駆体の6個の
システインを酸化的加サルファイト分解によってS−ス
ルホネー} (−S−So,つに変換する。天然のプレ
プロインスリンはこのいわゆるプレプロインスリンS−
スルホネートから、次の工程で3個の正しいジスルフイ
ド橋を形成させて製造しなければならない。この工程は
たとえばEP−B−0.037,255に記載された方
法により、出発のS−スルホネートをSS03一基1個
あたりSH基1〜5個になる量のメルカブタンと、pH
7〜11.5の水性メジウム中、水性メジウムlml+
2あたりS−スルホネート10119までの濃度で、好
ましくは酸化剤の不存在下に反応させることによって行
われる。
しかしながら、高い折りたたみ収率−すなわち、「正し
い」ペプチド配列連鎖(A6からA 11.A7からB
7およびA20からBl9の−S−S一橋)をもつプレ
プロインスリンの高収率一を得るためには、指定された
、せまい範囲内にSR/SSOS比を維持することが必
要で、これはこの方法の実施にあt;り少なからぬ注意
と、とくに、出発のS−スルホネート中のあまり簡単で
はないSSO3−基の定量が要求される。
い」ペプチド配列連鎖(A6からA 11.A7からB
7およびA20からBl9の−S−S一橋)をもつプレ
プロインスリンの高収率一を得るためには、指定された
、せまい範囲内にSR/SSOS比を維持することが必
要で、これはこの方法の実施にあt;り少なからぬ注意
と、とくに、出発のS−スルホネート中のあまり簡単で
はないSSO3−基の定量が要求される。
本発明は、驚くべきことに、この操作をより高いーすな
わち5:lを越えるSH/SSO3−比において、有機
レドツクス系または反応条件下に有機レドツクス系を形
成する化合物の存在下に実施することにより、事実上S
H/SSOs−比に関係なく広い範囲内で高い折りたた
み収率が得られることを発見し完成されたものである。
わち5:lを越えるSH/SSO3−比において、有機
レドツクス系または反応条件下に有機レドツクス系を形
成する化合物の存在下に実施することにより、事実上S
H/SSOs−比に関係なく広い範囲内で高い折りたた
み収率が得られることを発見し完成されたものである。
SSO,一基の代わりに他のS一保護基を相当する出発
物質中に存在させることもできる。さらに、インスリン
AおよびB鎖のペプチド配列は1個もしくは2個以上の
アミノ酸の置換によって修飾することもできる。
物質中に存在させることもできる。さらに、インスリン
AおよびB鎖のペプチド配列は1個もしくは2個以上の
アミノ酸の置換によって修飾することもできる。
より高いSH/S503−(またはS一保護基)比は、
ただある最小量のメルカブタンが過剰にある限りこの操
作は過剰のメルカブタンのレベルには事実上無関係に、
収率に実質的な悪影響を与えることなく実施できること
を意味している。相当するインスリン出発物質中のSS
Os−(またはS−保護基)の正確な定量もこの方法で
は不必要となり、これはこの方法の注目すべき利点であ
る。
ただある最小量のメルカブタンが過剰にある限りこの操
作は過剰のメルカブタンのレベルには事実上無関係に、
収率に実質的な悪影響を与えることなく実施できること
を意味している。相当するインスリン出発物質中のSS
Os−(またはS−保護基)の正確な定量もこの方法で
は不必要となり、これはこの方法の注目すべき利点であ
る。
過剰なメルカブタンのレベルとは事実上無関係なこの方
法の実施は、有機レドツクス系または反応条件下にこの
ような有機レドツクス系を形成する化合物に存在によっ
て可能になる。
法の実施は、有機レドツクス系または反応条件下にこの
ような有機レドツクス系を形成する化合物に存在によっ
て可能になる。
還元塁プロインスリン、すなわちそのS−S橋がたとえ
ばメルカプタンで還元的に切断されSH基になっている
グロインスリンが元のプロインスリンに再び酸化できる
こと、またこの再酸化がデヒドロアスコルビン酸の存在
によって加速されることが公知であり(D.F. S
teiner &J.L. Clark:Proc.
Soc. Nail. Acad. Sci.USA.
60 : 622〜629. 1968)、またデヒ
ドロアスコルビン酸とアスコルビン酸のレドックス系が
そこに記載された反応条件下に形成されたとしても、そ
れはS基が保護されていない還元型プロインスリンの酸
化の場合であり、本発明による本件では、保護されたS
基を有するインスリン前駆体のみが適当な出発物質であ
る。さらに、上述のD.F. SLeinerとJ.L
. Clarkの文献には、その使用の目的およびS−
保護基を含むインスリン前駆体のメルカプタンによる組
換えにおける有機レドツクス系の作用については全く、
指示も示唆もない. 詳細には、本発明は式I (式中、 RlはHまたは化学的もしくは酵素的に切断除去できる
アミノ酸もしくはペプチド残基であり、 R8はOHまたはアミノ酸もしくはペプチド残基、好ま
しくはOHであり、 XはインスリンAおよびB鎖を結合する残基、好ましく
はアミノ酸またはペプチド残基であり、Yは遺伝子でコ
ード可能なアミノ酸好ましくはThr、AlaまたはS
er、とくにThrの残基であり、2は遺伝子でコード
可能なアミノ酸、好ましくはAsn, Glnx As
p, Glu%Cly, Se『、TbrSAlaまた
はMet,とくにAsnの残基であり、AI−A20お
よびBl−B29は突然変異のないまたは1債もしくは
2個以上のアミノ酸残基の置換による突然変異があるイ
ンスリンのベプチド配列であり、好ましくは突然変異の
ないヒト、ブタまたはウシインスリンとくにヒトまたは
ブタインスリンのペプチド配列である)で示されるイン
スリン前駆体を、保護Cys−S基を有する前駆体の水
性メジ9ム中でのメルカブタンとの反応によって製造す
る方法において、式■ (ト7) (B−19) (B−30) (式中、Rl、R,、X,Y,Z,Al 〜A208よ
びBl−B29は式Iの場合と同じ意味であり、R,は
Cys−S保護基、好ましくは−SO,一またはter
t−プチル基である)で示される保護Cys−S基を有
する前駆体を、有機レドツクス系または反応条件下に有
機レドツクス系を形成する少なくとも1種の化合物の存
在下に、(メルカブタン)SH/(インスリン前駆体)
Cys−S−R.の比が5を越える量のメルカブタン
と反応させる方法に関する。
ばメルカプタンで還元的に切断されSH基になっている
グロインスリンが元のプロインスリンに再び酸化できる
こと、またこの再酸化がデヒドロアスコルビン酸の存在
によって加速されることが公知であり(D.F. S
teiner &J.L. Clark:Proc.
Soc. Nail. Acad. Sci.USA.
60 : 622〜629. 1968)、またデヒ
ドロアスコルビン酸とアスコルビン酸のレドックス系が
そこに記載された反応条件下に形成されたとしても、そ
れはS基が保護されていない還元型プロインスリンの酸
化の場合であり、本発明による本件では、保護されたS
基を有するインスリン前駆体のみが適当な出発物質であ
る。さらに、上述のD.F. SLeinerとJ.L
. Clarkの文献には、その使用の目的およびS−
保護基を含むインスリン前駆体のメルカプタンによる組
換えにおける有機レドツクス系の作用については全く、
指示も示唆もない. 詳細には、本発明は式I (式中、 RlはHまたは化学的もしくは酵素的に切断除去できる
アミノ酸もしくはペプチド残基であり、 R8はOHまたはアミノ酸もしくはペプチド残基、好ま
しくはOHであり、 XはインスリンAおよびB鎖を結合する残基、好ましく
はアミノ酸またはペプチド残基であり、Yは遺伝子でコ
ード可能なアミノ酸好ましくはThr、AlaまたはS
er、とくにThrの残基であり、2は遺伝子でコード
可能なアミノ酸、好ましくはAsn, Glnx As
p, Glu%Cly, Se『、TbrSAlaまた
はMet,とくにAsnの残基であり、AI−A20お
よびBl−B29は突然変異のないまたは1債もしくは
2個以上のアミノ酸残基の置換による突然変異があるイ
ンスリンのベプチド配列であり、好ましくは突然変異の
ないヒト、ブタまたはウシインスリンとくにヒトまたは
ブタインスリンのペプチド配列である)で示されるイン
スリン前駆体を、保護Cys−S基を有する前駆体の水
性メジ9ム中でのメルカブタンとの反応によって製造す
る方法において、式■ (ト7) (B−19) (B−30) (式中、Rl、R,、X,Y,Z,Al 〜A208よ
びBl−B29は式Iの場合と同じ意味であり、R,は
Cys−S保護基、好ましくは−SO,一またはter
t−プチル基である)で示される保護Cys−S基を有
する前駆体を、有機レドツクス系または反応条件下に有
機レドツクス系を形成する少なくとも1種の化合物の存
在下に、(メルカブタン)SH/(インスリン前駆体)
Cys−S−R.の比が5を越える量のメルカブタン
と反応させる方法に関する。
式Iおよび■におけるR,がHであれば、この物質はプ
ロインスリンまたはプロインスリンから誘導される生成
物であり、R1が化学的または酵素的に切断除去できる
アミノ酸またはペプチド残基である場合には、この物質
はプレプロインスリンおよびそれから誘導される生成物
である. 化学的に切断除去できるアミノ酸残基は、たとえばBr
CNまたはN−プロモスクシンイミトニよって切断除去
できるアミノ酸残基、たとえばメチオニン(Net)ま
たはトリプトファ冫(Trp)である。
ロインスリンまたはプロインスリンから誘導される生成
物であり、R1が化学的または酵素的に切断除去できる
アミノ酸またはペプチド残基である場合には、この物質
はプレプロインスリンおよびそれから誘導される生成物
である. 化学的に切断除去できるアミノ酸残基は、たとえばBr
CNまたはN−プロモスクシンイミトニよって切断除去
できるアミノ酸残基、たとえばメチオニン(Net)ま
たはトリプトファ冫(Trp)である。
酵素的に切断除去できるアミノ酸残基は、たとえばトリ
プシンによって切断除去できるアミノ酸残基たとえばA
rgまたはLysである。
プシンによって切断除去できるアミノ酸残基たとえばA
rgまたはLysである。
化学的にまたは酵素的に切断除去できるペプチド残基は
少なくとも2fiのアミノ酸残基を有するペプチド残基
である。
少なくとも2fiのアミノ酸残基を有するペプチド残基
である。
R1として可能なすべてのアミノ酸は、好ましくは天然
のアミノ酸、すなわち主としてcty,Ala, Se
r, Thr, Vat, Leu, Its, As
n, Gin,Cys, Met, Tyr, Phe
, Pro, Hyp, Arg, Lys,Hyl,
Orn, Citおよび旧Sから選ばれる。
のアミノ酸、すなわち主としてcty,Ala, Se
r, Thr, Vat, Leu, Its, As
n, Gin,Cys, Met, Tyr, Phe
, Pro, Hyp, Arg, Lys,Hyl,
Orn, Citおよび旧Sから選ばれる。
R,はOHまたは、Rlと類似して、同様のアミノ酸も
しくはペプチド残基であり、OHであることが好ましい
。アミノ酸(少なくとも2個のアミノ酸残基からなるペ
プチド残基を形成したアミノ酸を包含する)は、R,の
場合と同様、天然アミノ酸群に由来することが好ましい
。
しくはペプチド残基であり、OHであることが好ましい
。アミノ酸(少なくとも2個のアミノ酸残基からなるペ
プチド残基を形成したアミノ酸を包含する)は、R,の
場合と同様、天然アミノ酸群に由来することが好ましい
。
XはインスリンAおよびB鎖を結合する残基で、アミノ
酸まI;はペプチド残ボであることが好ましい。
酸まI;はペプチド残ボであることが好ましい。
Xがアミノ酸残基の場合ArgまたはLys残基が好ま
しい。Xがペプチド残基の場合には、天然のC−ペプチ
ドの残基、とくにヒト、ブタまたはウシインスリンC−
ペプチドの残基であることが好ましい。
しい。Xがペプチド残基の場合には、天然のC−ペプチ
ドの残基、とくにヒト、ブタまたはウシインスリンC−
ペプチドの残基であることが好ましい。
Yについての遺伝子でコード可能なアミノ酸は、Gly
, Ala, Ser、Thr, Val, Lau,
IIs, Asp.Asn, Glu, Gln,
Cys, Met, Arg, Lys, His,T
yr, Phe, TrpおよびPro (いずれもL
型)である。
, Ala, Ser、Thr, Val, Lau,
IIs, Asp.Asn, Glu, Gln,
Cys, Met, Arg, Lys, His,T
yr, Phe, TrpおよびPro (いずれもL
型)である。
好ましい遺伝子でコード可能なアミノ酸は、Thr,
AlaおよびSer,とくにThrである。
AlaおよびSer,とくにThrである。
2はYと同じく、遺伝子でコード可能なアミノ酸の残基
を同様に意味するが、この場合は、Asn, Gln,
Asp, Glu, Gly, Ser, Thr,
AlaおよびMat,とくにAsnが好ましい。
を同様に意味するが、この場合は、Asn, Gln,
Asp, Glu, Gly, Ser, Thr,
AlaおよびMat,とくにAsnが好ましい。
A1〜A20およびBl−B29は原則として、すべて
の可能なインスリンの突然変異がないまたは1個もしく
は2個以上のアミノ酸の置換による突然変異のあるペプ
チド配列である。突然変異体は遺伝子工学による公知の
方法で(部位特異的突然変異)製造できる。しかしなが
ら、ヒト、ブタまたはウシインスリン、とくにヒトまた
はブタインスリンの突然変異のないペプチド配列(ヒト
およびブタインスリンのAI−A20およびBl−B2
9配列は同一である)が好ましい。
の可能なインスリンの突然変異がないまたは1個もしく
は2個以上のアミノ酸の置換による突然変異のあるペプ
チド配列である。突然変異体は遺伝子工学による公知の
方法で(部位特異的突然変異)製造できる。しかしなが
ら、ヒト、ブタまたはウシインスリン、とくにヒトまた
はブタインスリンの突然変異のないペプチド配列(ヒト
およびブタインスリンのAI−A20およびBl−B2
9配列は同一である)が好ましい。
式■のみにある基R,は実際には任意の所望のCys−
S保護基を意味するが、好ましくはーSO,一または三
級ブチル基であり、この場合一803一基の方がやや重
要度が大きい。
S保護基を意味するが、好ましくはーSO,一または三
級ブチル基であり、この場合一803一基の方がやや重
要度が大きい。
式■の出発物質は原則として、広い濃度範囲で使用でき
るが、溶液lmIlあたり約lOμ9〜10119が有
利である。タンパク質の濃度が低いと凝集の傾向が低下
するので、すでに知られているように濃度が低いほど高
い再生収率を招く。好ましい濃度は約0.1mg〜0.
5mg/mffの範囲である。
るが、溶液lmIlあたり約lOμ9〜10119が有
利である。タンパク質の濃度が低いと凝集の傾向が低下
するので、すでに知られているように濃度が低いほど高
い再生収率を招く。好ましい濃度は約0.1mg〜0.
5mg/mffの範囲である。
本発明の反応に適当なメルカブタンは原則として、SH
基を有するすべての可能な有機化合物、メルカプトエタ
ノール、チオグリコール酸、グルタチオンおよびシステ
インであり、とくにメルカプトエターノールおよびシス
テインが好ましい.メルカブタンは単独でまたは混合物
として使用できる。
基を有するすべての可能な有機化合物、メルカプトエタ
ノール、チオグリコール酸、グルタチオンおよびシステ
インであり、とくにメルカプトエターノールおよびシス
テインが好ましい.メルカブタンは単独でまたは混合物
として使用できる。
メルカプタンの量は、そのSH基と式■の出発原料のC
ys−SR.基の比が可能な限り5より大きくなるよう
に選択される。
ys−SR.基の比が可能な限り5より大きくなるよう
に選択される。
この比の上限は実際、経済的理由によってのみ設けられ
る。約100を上限とするのが有利である。約lO〜5
0、とくに約lθ〜30の比が好ましい。反応バッチ中
のメルカブタン濃度は、したがって、使用される式■の
出発原料の量および選ばれるSR/ CYs−SRs比
によって決定される.好ましい可能な有機レドツクス系
は一対の化合物であり、その一成分は弐■ 1し (m) の構造要素を有する有機化合物または芳香族0−もしく
はp−ジヒドロキシ化合物であり、他方の成分は式m′ の構造要素、すなわち式■の酸化塁の構造要素を有する
有機化合物または0−もしくはp−キノンである。
る。約100を上限とするのが有利である。約lO〜5
0、とくに約lθ〜30の比が好ましい。反応バッチ中
のメルカブタン濃度は、したがって、使用される式■の
出発原料の量および選ばれるSR/ CYs−SRs比
によって決定される.好ましい可能な有機レドツクス系
は一対の化合物であり、その一成分は弐■ 1し (m) の構造要素を有する有機化合物または芳香族0−もしく
はp−ジヒドロキシ化合物であり、他方の成分は式m′ の構造要素、すなわち式■の酸化塁の構造要素を有する
有機化合物または0−もしくはp−キノンである。
式■および■′の構造要素の自由原子価は、水素または
、たとえば01〜C4−アルキル基のような有機基によ
って満たされる。しかしながら、この構造要素は、好ま
しくは4、5または6C環原子および所望により1個も
しくは2個のたとえばOのようなヘテロ原子を有する環
で、反応条件下に不活性な基たとえばアルキルもしくは
ヒドロキシアルキル基で置換されていてもよい環の部分
であってもよい。
、たとえば01〜C4−アルキル基のような有機基によ
って満たされる。しかしながら、この構造要素は、好ま
しくは4、5または6C環原子および所望により1個も
しくは2個のたとえばOのようなヘテロ原子を有する環
で、反応条件下に不活性な基たとえばアルキルもしくは
ヒドロキシアルキル基で置換されていてもよい環の部分
であってもよい。
式■の構造要素を有する化合物の例としては、
がある。上述の式はいずれも互変異性塁のひとつとして
のみ記載されている。
のみ記載されている。
すべての化合物は還元性である。酸化塁では、式■の構
造要素は弐■′の構造要素となる。
造要素は弐■′の構造要素となる。
適当な芳香族0−およびp−ジヒドロキシ化合物は、原
則として0−またはp一位に2個のOH基を有するすべ
ての可能な芳香族であるが、0−およびp−ジヒドロキ
シ化合物からの。−またはp−キノンの形成が特定の置
換基等によって妨害されないことだけは必要である。〇
一およびp−ジヒドロキシ化合物の例としては、1.2
−ジヒドロキシベンゼンーピロカテコール、 1.4−ジヒドロキシベンゼンーヒドロキノン、メチル
ーヒドロキノン、ナ7トー1.4−ヒドロキノンおよび
アントラヒドロキノンがある。相当するキノンはそれら
から酸化で生成する一本発明の反応では、たとえば、ア
スコルビン酸+テヒドロアスコルビン酸、ピロカテコー
ル+0−キノン、ヒドロキノン+p−キノン、ナフトヒ
ドロキノン+ナフトキノン等のような化合物対からなる
特定の有機レドツクス系を事実上任意の所望の比率(好
ましくはほぼ等モル比)で使用することができる。しか
しながら、これらの化合物対の特定の各成分については
、すなわちたとえばアスコルビン酸のみもしくはデヒド
ロアスコルビン酸のみ、またはヒドロキノンのみ等、を
添加することが可能である。それぞれの場合、レドツク
ス化合物対に属する他の成分(デヒドロアスコルビン酸
もしくはアスコルビン酸またはp−キノン等)が反応メ
ジウム中に生成するからである。
則として0−またはp一位に2個のOH基を有するすべ
ての可能な芳香族であるが、0−およびp−ジヒドロキ
シ化合物からの。−またはp−キノンの形成が特定の置
換基等によって妨害されないことだけは必要である。〇
一およびp−ジヒドロキシ化合物の例としては、1.2
−ジヒドロキシベンゼンーピロカテコール、 1.4−ジヒドロキシベンゼンーヒドロキノン、メチル
ーヒドロキノン、ナ7トー1.4−ヒドロキノンおよび
アントラヒドロキノンがある。相当するキノンはそれら
から酸化で生成する一本発明の反応では、たとえば、ア
スコルビン酸+テヒドロアスコルビン酸、ピロカテコー
ル+0−キノン、ヒドロキノン+p−キノン、ナフトヒ
ドロキノン+ナフトキノン等のような化合物対からなる
特定の有機レドツクス系を事実上任意の所望の比率(好
ましくはほぼ等モル比)で使用することができる。しか
しながら、これらの化合物対の特定の各成分については
、すなわちたとえばアスコルビン酸のみもしくはデヒド
ロアスコルビン酸のみ、またはヒドロキノンのみ等、を
添加することが可能である。それぞれの場合、レドツク
ス化合物対に属する他の成分(デヒドロアスコルビン酸
もしくはアスコルビン酸またはp−キノン等)が反応メ
ジウム中に生成するからである。
好ましい有機レドツクス等は、アスコルビン酸十デヒド
ロアスコルビン酸、ピロカテコール+0−キノンおよび
ヒドロキノン+p−キノンの化合物対からなる配合物で
あり、反応条件下にこのようなレドツクス系を形成する
好ましい債々の化合物はこれらの化合物の個々の成分で
ある。
ロアスコルビン酸、ピロカテコール+0−キノンおよび
ヒドロキノン+p−キノンの化合物対からなる配合物で
あり、反応条件下にこのようなレドツクス系を形成する
好ましい債々の化合物はこれらの化合物の個々の成分で
ある。
アスコルビン酸および/またはデヒドロアスコルビン酸
はとくに好ましい。
はとくに好ましい。
有機レドツクス系を形成する化合物の使用量は広範囲の
限界内で変動させることができる。
限界内で変動させることができる。
有機レドツクス系を形成する化合物のモル数は、メルカ
プタンlg当量(使用するメルカプタンの分子量の9数
/メルカブタン分子中のSH基の数)に対して約1/1
0.000〜10,000、好ましくは約1/10〜l
Oになるように選択できる。
プタンlg当量(使用するメルカプタンの分子量の9数
/メルカブタン分子中のSH基の数)に対して約1/1
0.000〜10,000、好ましくは約1/10〜l
Oになるように選択できる。
本発明の反応は、アルカリ性のpH範囲、好ましくは約
7〜l2、とくに約9.5〜11で実施するのが有利で
ある。所望のpuを維持するには、緩衝物質の添加が有
利である。緩衝剤の性質およびイオン強度は折りたI;
み収率にある影響を与える。イオン強度を低く、約1m
M(mM一ミリモル)からIM(M−モル)の範囲に保
持することが有利であり、とくに約5mM〜50mMの
間が好ましい。使用できる緩衝剤はホウ酸塩緩衝剤、炭
酸塩緩衝剤またはグリシン緩衝剤であり、後者がとくに
好ましい。
7〜l2、とくに約9.5〜11で実施するのが有利で
ある。所望のpuを維持するには、緩衝物質の添加が有
利である。緩衝剤の性質およびイオン強度は折りたI;
み収率にある影響を与える。イオン強度を低く、約1m
M(mM一ミリモル)からIM(M−モル)の範囲に保
持することが有利であり、とくに約5mM〜50mMの
間が好ましい。使用できる緩衝剤はホウ酸塩緩衝剤、炭
酸塩緩衝剤またはグリシン緩衝剤であり、後者がとくに
好ましい。
反応温度については約0〜45℃の範囲を一般的な範囲
ということができるが、約4〜8゜Cの範囲が好ましい
。
ということができるが、約4〜8゜Cの範囲が好ましい
。
.再生溶液をある種の気体、たとえば酸素、窒素または
ヘリウムで被覆することは、再生収率に見るべき影響を
与えない. 反応時間は一般的には約2〜24時間、好ましくは約6
〜l6時間である。
ヘリウムで被覆することは、再生収率に見るべき影響を
与えない. 反応時間は一般的には約2〜24時間、好ましくは約6
〜l6時間である。
反応が終結したならば(これはたとえば高速液体クロマ
トグラフイーで確認でさる)、混合物の公知の方法で、
たとえば上述のEP−B−0.037.255に記載さ
れているように後処理する. 式■の「正しい」折りたたみ生成物をついで、会知技術
により、酵素的または化学的に相当するインスリンに変
換できる。
トグラフイーで確認でさる)、混合物の公知の方法で、
たとえば上述のEP−B−0.037.255に記載さ
れているように後処理する. 式■の「正しい」折りたたみ生成物をついで、会知技術
により、酵素的または化学的に相当するインスリンに変
換できる。
以下の例は、本発明をさらに詳細に説明し、また従来技
術に対する利点を例示することを意図するものである。
術に対する利点を例示することを意図するものである。
遺伝子工学によって得られたプレプロインスリン−S−
SO,一を再生実験の出発原料として使用しI二。
SO,一を再生実験の出発原料として使用しI二。
発現系としては大腸菌を使用した.大腸菌においてはプ
レプロインスリンの遺伝子はβ−ガラクトシダーゼ遺伝
子の部分と連結し、融合タンパク質として合成され、こ
れは細胞内に沈殿して極帽内に沈積する( DE−A−
3.805. 150の方法による)。細胞を破壊した
のち、融合タンパク質の構成要素をシアノーゲンハライ
ドによって切除分離し( DE−A−3,440.98
8の方法による)、ついで6システインをそのS−スノ
レホネート型に変換するために酸化的加サルファイト分
解に付す(R.C. Marshall A A.S.
Ingles:″P?ac−tical Prote
in ChemisLry−A Handbook″1
986,A. Derbre刊, 49〜53頁)。プ
レプロインスリン− S −SO,− (接頭語の「プ
レ」はプロインスリンがそのN末端でアミノ酸5残基分
延長されていることを意味する)はこのようにして製造
されたのち、それ自体公知の方法でイオン交換樹脂を用
いて濃縮し、沈殿させ、凍結乾燥する。
レプロインスリンの遺伝子はβ−ガラクトシダーゼ遺伝
子の部分と連結し、融合タンパク質として合成され、こ
れは細胞内に沈殿して極帽内に沈積する( DE−A−
3.805. 150の方法による)。細胞を破壊した
のち、融合タンパク質の構成要素をシアノーゲンハライ
ドによって切除分離し( DE−A−3,440.98
8の方法による)、ついで6システインをそのS−スノ
レホネート型に変換するために酸化的加サルファイト分
解に付す(R.C. Marshall A A.S.
Ingles:″P?ac−tical Prote
in ChemisLry−A Handbook″1
986,A. Derbre刊, 49〜53頁)。プ
レプロインスリン− S −SO,− (接頭語の「プ
レ」はプロインスリンがそのN末端でアミノ酸5残基分
延長されていることを意味する)はこのようにして製造
されたのち、それ自体公知の方法でイオン交換樹脂を用
いて濃縮し、沈殿させ、凍結乾燥する。
高速液体クロマトグラフイーで定量すると、この方法で
得られた凍結乾燥出発原料は含量60%を示す。
得られた凍結乾燥出発原料は含量60%を示す。
(1)折りたたみ収率に対するメルカプタン/アスコル
ビン酸此の影響 プレプロインスリン−s − SOs− (60%)を
201IIMグリシン緩衝液、pHl0.5に濃度が0
.33mti/ Illlになるように溶解する。これ
はプレプロインスリン−S−SO,一濃度0.2119
/禦αに相当する。各バッチあたり20siを使用し、
これに0.1Mシステイン溶液480μ12(S−S0
3一基に対して約20倍モル過剰)とO.lMのアスフ
ルビン酸溶液θ〜480μaを加える。再生温度は8℃
、反応時間は16時間とする。
ビン酸此の影響 プレプロインスリン−s − SOs− (60%)を
201IIMグリシン緩衝液、pHl0.5に濃度が0
.33mti/ Illlになるように溶解する。これ
はプレプロインスリン−S−SO,一濃度0.2119
/禦αに相当する。各バッチあたり20siを使用し、
これに0.1Mシステイン溶液480μ12(S−S0
3一基に対して約20倍モル過剰)とO.lMのアスフ
ルビン酸溶液θ〜480μaを加える。再生温度は8℃
、反応時間は16時間とする。
Oμg
25(対照)
この例は折りたたみ収率に対するレドツクス化合物の影
響を示す。アスコルピン酸を加えないバッチでは正しく
折りたt;まれないタンパク質の生成のみが優先的に生
じるが、折りたたみ収率はレドツクス化合物の存在下に
上昇すφ。
響を示す。アスコルピン酸を加えないバッチでは正しく
折りたt;まれないタンパク質の生成のみが優先的に生
じるが、折りたたみ収率はレドツクス化合物の存在下に
上昇すφ。
(2)折りたたみ収率に対するメルカプタン/アスコル
ビン酸過剰の影響 秤量した量、容量、緩衝液、反応時間および温度、なら
びにpHは実験(1)と同様である。各場合とも、当モ
ル量のシステインとアスコルビン酸を加え、S−SO.
一基あたりの過剰モルは2.5〜100である。
ビン酸過剰の影響 秤量した量、容量、緩衝液、反応時間および温度、なら
びにpHは実験(1)と同様である。各場合とも、当モ
ル量のシステインとアスコルビン酸を加え、S−SO.
一基あたりの過剰モルは2.5〜100である。
この例は、ある最小量のメルカブタンが過剰となると、
折りたたみ収率はメルカブタンの過剰量には広い範囲で
ほとんど依存しないことを示している。
折りたたみ収率はメルカブタンの過剰量には広い範囲で
ほとんど依存しないことを示している。
(3)折りI;たみ収率に対するpHの影響秤量した量
、容量、緩衝剤濃度ならびに反応時間および温度は実験
(1)と同じである。この実験では0.1Mシステイン
溶液480μaと0.1M7スコルビン酸溶液480μ
Qを加える(S−SOs−基あたり約20倍モル過剰)
。
、容量、緩衝剤濃度ならびに反応時間および温度は実験
(1)と同じである。この実験では0.1Mシステイン
溶液480μaと0.1M7スコルビン酸溶液480μ
Qを加える(S−SOs−基あたり約20倍モル過剰)
。
11.0
10.5
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
(4)折りたたみ収率に対するメルカブタンの種類の影
響 秤量した量、容量、緩衝剤濃度、反応時間および温度、
ならびにpHは実験(1)と同じである.この実験では
、いずれの場合も、相当する0.1Mメルカプタン溶液
480μαBよび0.lMアスコルビン酸溶液480μ
aを加える(S−SOs一基あたり約20倍モル過剰)
。
響 秤量した量、容量、緩衝剤濃度、反応時間および温度、
ならびにpHは実験(1)と同じである.この実験では
、いずれの場合も、相当する0.1Mメルカプタン溶液
480μαBよび0.lMアスコルビン酸溶液480μ
aを加える(S−SOs一基あたり約20倍モル過剰)
。
100mMホウ酸塩
5l
システイン 8l
メルカプトエタノール 86
グルタチオン 75
チオグリコール酸 74
(5)折りたたみ収率に対する緩衝物質および緩衝剤の
イオン強度の影響 秤量しt;量、容量、反応時間および温度、ならびにp
Hは実験(1)と同じである。この実験では、いずれの
場合も、相当する0.1Mメルヵプタン溶液480μQ
および0.1Mアスコルビン酸溶液480μaを加える
(S−SO.−基あたり約20倍モル過剰)。
イオン強度の影響 秤量しt;量、容量、反応時間および温度、ならびにp
Hは実験(1)と同じである。この実験では、いずれの
場合も、相当する0.1Mメルヵプタン溶液480μQ
および0.1Mアスコルビン酸溶液480μaを加える
(S−SO.−基あたり約20倍モル過剰)。
lQmM炭酸塩
100aM炭酸塩
(6)折りたたみ収率に対する反応時間の影響秤量した
量、容量、緩衝剤濃度、pHおよび反応温度は実験(1
)と同じである。いずれの場合も,O.lMメルカプト
エタノール溶液480μαおよび0.1Mアスコルピン
酸溶液480μαを加える(S−SO3−基あたり約2
0倍モル過剰)。
量、容量、緩衝剤濃度、pHおよび反応温度は実験(1
)と同じである。いずれの場合も,O.lMメルカプト
エタノール溶液480μαおよび0.1Mアスコルピン
酸溶液480μαを加える(S−SO3−基あたり約2
0倍モル過剰)。
10mMグリシン
100mMグリシン 8210mMホウ
酸塩 (7)折りだIこみ収率に対するプレプロインスリンー
S−スルホネート濃度の影響 容量、緩衝剤組成、pH,反応時間および温度は実験(
1)で同じである。いずれの場合も、使用したプレプロ
インスリンーS−スルホネートの量に対してS−So1
一基あたり約20倍モル過剰存在するのに十分なメルカ
プトエタノール保存溶液およびアスコルビン酸保存溶液
を加える。
酸塩 (7)折りだIこみ収率に対するプレプロインスリンー
S−スルホネート濃度の影響 容量、緩衝剤組成、pH,反応時間および温度は実験(
1)で同じである。いずれの場合も、使用したプレプロ
インスリンーS−スルホネートの量に対してS−So1
一基あたり約20倍モル過剰存在するのに十分なメルカ
プトエタノール保存溶液およびアスコルビン酸保存溶液
を加える。
インスリンAおよびB鎖がアルギニンのみで連結されて
いる前駆体分子を使用する。この分子の遺伝子工学によ
る製造は、実験の記述の最初に記載したようにして行う
。凍結乾燥物質は含量60%を有し、20mMグリシン
緩衝液、pHlO.5中05mg/+mI2の濃度に溶
解する。これは前駆体濃度0.3ae/mαに相当する
。反応時間および温度は実験(1)と同じであり、アス
コルビン酸/メルカブタン混合物のモル過剰は2.5〜
50倍の間で変動させる。
いる前駆体分子を使用する。この分子の遺伝子工学によ
る製造は、実験の記述の最初に記載したようにして行う
。凍結乾燥物質は含量60%を有し、20mMグリシン
緩衝液、pHlO.5中05mg/+mI2の濃度に溶
解する。これは前駆体濃度0.3ae/mαに相当する
。反応時間および温度は実験(1)と同じであり、アス
コルビン酸/メルカブタン混合物のモル過剰は2.5〜
50倍の間で変動させる。
(8)修飾された出発材料を用いI;場合の折りなたみ
収率に対するアスコルビン酸/メルカ(9)折りたたみ
収゛率に対するレドツクス系の影響 プトエタノール過剰の影響 秤量した量、容量、緩衝剤組成、pHならびに反応時間
および温度は実験(1)と同じである。
収率に対するアスコルビン酸/メルカ(9)折りたたみ
収゛率に対するレドツクス系の影響 プトエタノール過剰の影響 秤量した量、容量、緩衝剤組成、pHならびに反応時間
および温度は実験(1)と同じである。
S−Son基に対して20倍モル過剰のメルカプトエタ
ノールおよび相当するレドツクス構成要素の20倍モル
過剰を加える。
ノールおよび相当するレドツクス構成要素の20倍モル
過剰を加える。
アスコルビン酸
デヒドロアスコルビン酸
ピロカテコール
ヒドロキノン
ベンゾ(p)キノン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)式 I ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、 R_1はH、または化学的もしくは酵素的に切断除去で
きるアミノ酸もしくはペプチド残基であり、 R_2はOH、またはアミノ酸もしくはペプチド残基好
ましくはOHであり、 XはインスリンAおよびB鎖を結合する残 基、好ましくはアミノ酸またはペプチド残基であり、 Yは遺伝子でコード可能なアミノ酸好まし くはThr、AlaまたはSer、とくに好ましくはT
hrの残基であり、 Zは遺伝子でコード可能なアミノ酸好まし くはAsn、Gln、Asp、Clu、Gly、Ser
、Thr、AlaまたはMet、とくに好ましくはAs
nの残基であり、 A1〜A20およびB1〜B29は、突然変異のないま
たは1個もしくは2個以上のアミノ酸残基の置換による
突然変異があるインスリンのペプチド配列であり、好ま
しくは突然変異のないヒト、ブタまたはウシインスリン
とくにヒトまたはブタインスリンのペプチド配列である
)で示されるインスリン前駆体を、保護Cys−S基を
有する前駆体の水性メジウム中でのメルカプタンとの反
応で製造する方法において、式II ▲数式、化学式、表等があります▼(II) (式中、R_1、R_2、X、Y、Z、A1〜A20お
よびB1〜B29は式 I の場合と同じ意味であり、R
_3はCys−S保護基、好ましくは−SO_3^−ま
たはtert−ブチル基である)で示される保護Cys
−S基を有する前駆体を、有機レドックス系または反応
条件下に有機レドックス系を形成する少なくとも1種の
有機化合物の存在下に、(メルカプタン)SH/(イン
スリン前駆体)Cys−S−R_3の比が5を越える量
のメルカプタンと反応させることを特徴とする方法。 2)メルカプタンとしてメルカプトエタノールおよび/
またはシステインを用いる請求項1記載の方法。 3)(メルカプタン)SH/Cys−SR_3(式II中
)の比が5を越え100まで、好ましくは約10〜50
、とくに約10〜30で行われる請求項1および2のい
ずれかに記載の方法。 4)用いられる有機レドックス系は1対の化合物であっ
て、一方の成分は式III ▲数式、化学式、表等があります▼(III) の構造要素を有する有機化合物または芳香族o−もしく
はp−ジヒドロキシ化合物であり、他方の成分は式III
′ ▲数式、化学式、表等があります▼(III′) の構造要素、すなわち式IIIの酸化型の構造要素を有す
る有機化合物またはo−もしくはp−キノンである請求
項1から3までのいずれかに記載の方法。 5)反応条件下に有機レドックス系を形成する用いられ
る有機化合物は請求項4に挙げた各化合物からの1種ま
たは2種以上である請求項1から3までのいずれかに記
載の方法。 6)用いられる有機レドックス系は、アスコルビン酸+
デヒドロアスコルビン酸、ピロカテコール+o−キノン
、またはヒドロキノン+p−キノンの化合物対であり、
反応条件下にレドックス系を形成できる用いられる有機
化合物はそれぞれ上記化合物対の一成分である請求項1
〜5のいずれかに記載の方法。 7)アスコルビン酸および/またはデヒドロアスコルビ
ン酸の存在下に行われる請求項1〜5のいずれかに記載
の方法。 8)メルカプタンと、有機レドックス系を形成する1種
または2種以上の化合物は、メルカプタン1g当量に対
し有機レドックス系を形成する化合物1/10,000
〜10,000モル好ましくは1/10〜10モルの割
合で用いられる請求項1〜7のいずれかに記載の方法。 9)反応は約7〜12好ましくは約9.5〜11のpH
で行われる請求項1〜8のいずれかに記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3901719A DE3901719A1 (de) | 1989-01-21 | 1989-01-21 | Verfahren zur herstellung eines insulinvorlaeufers |
DE3901719.2 | 1989-01-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02233699A true JPH02233699A (ja) | 1990-09-17 |
Family
ID=6372512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008568A Pending JPH02233699A (ja) | 1989-01-21 | 1990-01-19 | インスリン前駆体の製造方法 |
Country Status (17)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0381958B1 (ja) |
JP (1) | JPH02233699A (ja) |
AT (1) | ATE126808T1 (ja) |
AU (1) | AU624894B2 (ja) |
CA (1) | CA2008245A1 (ja) |
DE (2) | DE3901719A1 (ja) |
DK (1) | DK0381958T3 (ja) |
ES (1) | ES2078249T3 (ja) |
FI (1) | FI900296A0 (ja) |
GR (1) | GR3017591T3 (ja) |
HU (1) | HU208704B (ja) |
IE (1) | IE900217L (ja) |
IL (1) | IL93115A (ja) |
NO (1) | NO178861C (ja) |
NZ (1) | NZ232178A (ja) |
PT (1) | PT92907B (ja) |
ZA (1) | ZA90396B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06228191A (ja) * | 1992-12-02 | 1994-08-16 | Hoechst Ag | 正確に連結されたシスチン橋を有するプロインスリンの取得方法 |
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---|---|---|---|---|
DE3901718A1 (de) * | 1989-01-21 | 1990-07-26 | Hoechst Ag | Verfahren zur renaturierung falscher rekombinanten von insulinvorlaeufern |
AU664021B2 (en) * | 1990-09-05 | 1995-11-02 | Natinco Nv | Solubilization of proteins in active forms |
DE69434909T3 (de) * | 1994-12-29 | 2012-02-09 | Ferring International Center S.A. | Herstellung von humaninsulin |
KR100253916B1 (ko) * | 1997-12-29 | 2000-05-01 | 김충환 | 사람 인슐린 전구체의 제조방법 |
AU2151401A (en) * | 1999-12-22 | 2001-07-03 | Novo Nordisk A/S | Method for extractive refolding of scrambled single-chain polypeptides |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1154435A (en) * | 1980-03-27 | 1983-09-27 | Bruce H. Frank | Process for producing an insulin precursor |
DE3501641A1 (de) * | 1985-01-19 | 1986-07-24 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Verfahren zur gewinnung von insulin-vorlaeufern aus reaktionsgemischen, die bei der faltung von insulin-vorlaeufern aus den entsprechenden s-sulfonaten anfallen |
DE3901718A1 (de) * | 1989-01-21 | 1990-07-26 | Hoechst Ag | Verfahren zur renaturierung falscher rekombinanten von insulinvorlaeufern |
-
1989
- 1989-01-21 DE DE3901719A patent/DE3901719A1/de not_active Withdrawn
-
1990
- 1990-01-17 AT AT90100889T patent/ATE126808T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-01-17 DK DK90100889.6T patent/DK0381958T3/da active
- 1990-01-17 ES ES90100889T patent/ES2078249T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-17 DE DE59009540T patent/DE59009540D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-17 EP EP90100889A patent/EP0381958B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-01-18 FI FI900296A patent/FI900296A0/fi not_active Application Discontinuation
- 1990-01-19 AU AU48621/90A patent/AU624894B2/en not_active Ceased
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- 1990-01-19 NZ NZ232178A patent/NZ232178A/xx unknown
- 1990-01-19 IL IL9311590A patent/IL93115A/en not_active IP Right Cessation
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- 1990-01-19 HU HU90197A patent/HU208704B/hu not_active IP Right Cessation
- 1990-01-19 NO NO900278A patent/NO178861C/no unknown
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- 1990-01-22 CA CA002008245A patent/CA2008245A1/en not_active Abandoned
-
1995
- 1995-09-29 GR GR950402704T patent/GR3017591T3/el unknown
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JPH06228191A (ja) * | 1992-12-02 | 1994-08-16 | Hoechst Ag | 正確に連結されたシスチン橋を有するプロインスリンの取得方法 |
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