JPH05301891A - インスリン様作用を有するホスホイノシトール−グリカン−ペプチド - Google Patents
インスリン様作用を有するホスホイノシトール−グリカン−ペプチドInfo
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Abstract
スフェート結合性タンパク質の分解により取得できるホ
スホイノシトール−グリカン−ペプチド、その製造およ
びその真性糖尿病および非インスリン依存性糖尿病の治
療のための使用方法に関する。 【構成】 このホスホイノシトール−グリカン−ペプチ
ドは、グルコサミン、ガラクトース、マンノース、イノ
シトール、燐酸、エタノールアミンおよびAsn−Cy
s−Tyrという配列を有するペプチドを含み、アデノ
シン3′,5′−サイクリックモノホスフェート結合性
タンパク質の酵素的分解と引き続く精製によって得られ
る。
Description
イノシトール−グリカン−ペプチド、その製造方法、そ
の特に真性糖尿病または非インスリン依存性糖尿病治療
薬としての使用方法に関する。
て多くの作用を及ぼす。注目すべき一つの作用はインス
リン投与時の哺乳動物におけるグルコースレベルの速か
な低下である。これはグルコースが筋細胞および脂肪細
胞により血液から速やかに取り込まれることによって生
じる。さらにインスリンはグリコーゲンシンセターゼを
活性化しそして脂肪分解を阻害する。インスリンはアミ
ノ酸からのタンパク質合成を促進し、ピルベートデヒド
ロゲナーゼの誘導を促進しそしてある種のグルコース新
生酵素例えばピルベートカルボキシラーゼおよびフラク
トース−1,6−ビスホスホターゼなどの形成を阻害す
る。
病は筋組織または脂肪組織などの末梢組織によるインス
リン抵抗性を伴う。その際低下するグルコース利用は、
グルコース輸送または引き続いての代謝道程(糖原形
成、脂肪生成)に対するインスリン刺激が存在しないこ
とによるものである。この多重的な抵抗性はレセプター
またはポスト−レセプターレベルに、すなわち第二メッ
センジャー産生前に欠陥のあることを示唆している(Ga
rvey, Diabetes/−Metabolism Reviews, 5, (1989), 7
27〜742)。
イパスするが、なおインスリン様作用を示す活性物質は
開示されていない。
ホスフェート(cAMP)−結合性タンパク質から得る
ことのできるホスホイノシトール−グリカン−ペプチド
がイン・ビトロ(試験内)でインスリン様作用を示すほ
かインスリン抵抗性組織に対してもインスリン様作用を
示すことを今般見出した。
サイクリックモノホスフェート結合性タンパク質の分解
によって得られるホスホイノシトール−グリカン−ペプ
チドおよび/またはその生理学的に許容される塩に関す
る。
ば活性なインスリンレセプターをもはや有しないラット
脂肪細胞を意味する。cAMP結合性タンパク質はアデ
ノシン3′,5′−サイクリックモノホスフェートを結
合する性質を有するタンパク質である。
ペプチドに関する今日までの構造データは、ガラクトー
ス、グルコサミンおよびマンノースを含みホスホリルエ
タノールアミン残基を介してアミド連結をもってペプチ
ドのカルボキシル末端に結合したグリカン部を有するホ
スホイノシトールを示している。それはメンブラン・ア
ンカーとして働く共有結合的に結合した糖脂質の中に、
高等真核生物の原形質膜タンパク質における類似の構造
で再出現する(Roberts et al., J. Biol. Chem., 263,
(1983), 18776〜18784)。そのグリカン残基はグルコサ
ミン、ガラクトース、マンノースおよび1モルあたり少
なくとも二つのホスフェート残基を含む。そのペプチド
は−Asn−Cys−Tyr−配列を有しそしてアスパ
ラギン酸のカルボキシル末端にそしてアミド連結を介し
てホスホイノシトールグリカンのアミノ基に結合され
る。その活性にはホスホイノシトールグリカン部が必要
である。そのペプチドはインスリン様作用を高める。さ
らに、インスリン様作用は完全なホスホイノシトール−
グリカン−ペプチドによってのみならず部分構造によっ
ても示されることも分かっており、例えばホスホイノシ
トールグリカンに結合された、切断短縮(truncated)
ペプチド配列も、あるいはペプチドのないホスホイノシ
トールグリカンもインスリン作用を示す。
ペプチドの適当な生理学的に許容される塩としては例え
ばアリカリ金属、アリカリ土類金属またはアンモニウム
塩のほか生理学的に許容される有機アンモニウムまたは
トリエチルアミン塩基の塩などが挙げられる。
ペプチドは、例えば、 a) cAMP結合性タンパク質を含有する生物を用い、 b) そのcAMP結合性タンパク質を単離し、 c) そのcAMP結合性タンパク質からタンパク質部分
を除去しまた得られるグリコシル−ホスファチジルイノ
シトール−ペプチドを適切な場合には精製し、 d) c)工程で得られた生成物からモノ−またはジアシル
グリセロールを除去し、そして e) 工程d)で生成したホスホイノシトール−グリカン−
ペプチドを単離することによって製造される。
例えば微生物、植物、真菌、または動物臓器などから得
ることができる。例えば、酵母サッカロマイセス・セレ
ビシエ(Saccharomyces cerevisiae)特にDSM 66
49も適当である。
MP結合性タンパク質の製造は炭素源および窒素源のほ
か慣用の無機塩を含む栄養溶液中での発酵により行われ
る。cAMP結合性タンパク質は酵母の原形質膜中に優
先的に蓄積される。
サッカロマイセス・セレビシエにおけるcAMP結合性
タンパク質の形成はサッカロマイセス・セレビシエのた
めの慣用の栄養液で良好に行われる。培養は好気的に行
われ、例えば振盪フラスコまたは発酵槽中で振盪または
撹拌しながら適切な場合には空気または酸素を導入して
液内培養される。それは約18〜35℃、好ましくは約
25〜30℃、特に28〜30℃の温度範囲で行うこと
ができる。pH域は2〜8、有利には3〜7、とするのが
よい。酵母はこれらの条件下に一般に栄養液1mlあたり
約107個細胞が存在するようになるまで培養される。
ンパク質を単離するために酵母細胞を栄養培地から分離
しそして緩衝液で洗浄するというものである。単離は例
えばMuellerおよびBandlow(Biochemistry, 28, (198
9), 9957〜9967)に記載の如くに行われる。そのため
に、酵母細胞は酵素的に(ザイモリアーゼ(zymolyas
e))スフェロプラストに変えられ、そして冷所(0〜
4℃)でプロテアーゼ阻害剤の存在下にホモジナイザー
を用いて粉砕される。酵母の分解液を遠心分離し、そし
て細胞沈降物を緩衝液で洗浄し、再び遠心分離する。上
清を合一し、そして RPercoll勾配(28% Percoll)
およびスクロース勾配(15〜28%スクロース)で精
製する。これらの遠心分離段階により細胞質、原形質
膜、ミクロソームおよびミトコンドリアが相互に分離さ
れる。
から、例えばN6−(2−アミノエチル)−cAMP−Sep
haroseカラムにより結合され、そしてそのcAMP結合
性タンパク質をカラムからcAMPで溶出しそして脱塩
する。
ンパク質のタンパク質部分を酵素的に除去するというも
のである。その酵素的分解に用いられるのは、例えばプ
ロテアーゼ、例えばプロナーゼ(Pronase)、エンドプ
ロテアーゼLys−C(ライソバクター・エンザイモゲ
ネス(Lysobacter enzymogenes))またはV8プロテアー
ゼ(スタフィロコッカス・オーレウス(Staphylococcus
aureus))などである。これによってそのタンパク質部
分が分解される。プロテアーゼV8を用いた場合にはペ
プチド配列Asn−Cys−Tyrを有するグリコシル
−ホスファチジルイノシトールが得られ;プロテアーゼ
のプロナーゼと共にインキュベーションすると、そのペ
プチド部分がアミノ酸Asnのみより成るグリコシル−
ホスファチジルイノシトール−ペプチドが生成する。
などの酸により沈殿させる。グリコシル−ホスファチジ
ルイノシトール−ペプチドは遠心分離によりプロテアー
ゼから分離し、フェニル−Sepharoseカラムで濃縮しそ
して薄層クロマトグラフィーにより精製する。
ファチジルイノシトール−ペプチドに結合したモノ−ま
たはジアシルグリセロール残基を酵素的に除去するとい
うものであり、このようにしてホスホイノシトール−グ
リカン−ペプチドが遊離される。この酵素的分解に用い
られるのは例えばホスホリパーゼ例えばホスファチジル
イノシトール−特異的−ホスホリパーゼC(バチルス・
セレウス(Bacillus cereus))である。これにより、ホ
スフェート基を介してミオ−イノシトールに結合したモ
ノ−またはジアシルグリセロールが除去される。そのグ
リセロール含有残基は工程c)のプロテアーゼ処理によっ
ては除去されない。工程c)およびd)は逆の順序で行うこ
ともできる。
酵素反応に好ましい条件下に洗剤(デタージェント)の
存在下に行われる。前記酵素についての既知の反応条件
に基づいて至適反応条件を確立することは当業者にとり
困難なことではない。
トリクロロ酢酸などの酸で沈殿させるというものであ
る。ホスホイノシトール−グリカン−ペプチドは遠心分
離によりホスホリパーゼから分離し、Biogel P−4カ
ラムで精製し、そして薄層電気泳動により濃縮する。
ペプチドおよびそれらの生理学的に許容される塩は主と
して真性糖尿病または非インスリン依存性糖尿病治療用
薬学的組成物の活性物質として用いられる。
ール−グリカン−ペプチドおよび/または少なくとも一
つのその生理学的に許容される塩を溶解、無定形および
/または結晶状態で含有する医薬にも関する。
剤、適当な保存剤および場合によっては適切な緩衝剤、
および場合によってはさらにデポー主剤(depot princi
ple)を(もちろんすべて滅菌水性溶液または懸濁液中
に)含む約3.0〜9.0、好ましくは5.0〜8.5のpH
を有する注射用の溶液または懸濁液である。活性物質は
別として組成物成分全体が組成物ビヒクルを形成する。
コース、マンニトール、NaCl、カルシウムまたはマ
グネシウム化合物例えばCaCl2またはMgCl2であ
る。
ゾール、ベンジルアルコールおよび/またはp−ヒドロ
キシ安息香酸エステルである。
使用できる緩衝物質の例は、酢酸ナトリウム、クエン酸
ナトリウムおよび燐酸ナトリウムである。そのほか、生
理学的に許容し得る希酸(典型的にはHCl)またはア
ルカリ(典型的にはNaOH)もpH調節に適している。
を変える目的で、修飾(EP−B−132 769およ
びEP−B 132 770参照)および/または非修飾
インスリン、好ましくはウシ、ブタまたはヒトインスリ
ン、特にヒトインスリンを混合することもできる。
−ペプチドおよび/または少なくとも一つのその生理学
的に許容される塩を、場合により修飾および/または非
修飾インスリンまたはそれらの誘導体と共に、生理学的
に許容し得るビヒクルと共に、そして場合により適当な
添加剤および補助物質と共に適当な投与剤形に変えるこ
とにより調製される。
的に培養する。培地は水1リットル中に以下の成分を含
有する: 酵母エキス 3g グルコース 1g KH2PO4 1g NH4Cl 1g CaCl2・2H2O 0.5g NaCl 0.5g MgSO4・H2O 0.6g FeCl3 0.3mlの1% 水性溶液 乳酸 22mlの90% 溶液。
酵槽容量1リットルあたり空気1リットルを用いて通気
を行う。培養液1mlあたり1×107個細胞の細胞密度
となるまで細胞を培養する;収量は培養液1リットルあ
たり約3gの湿重量。細胞は遠心分離(3,000×
g、5分)により集め、そしてホスフェート緩衝液、pH
6で洗浄する。
00、Seikagaku Kogyolo、Tokyo)スフェロプラストに
転化し、ガラスホモジナイザー(Arthur H. Thomas and
Co.)を用いて0℃で粉砕する。以下の単離段階はプロ
テアーゼ阻害剤(フェニルメタンスルホニルフルオライ
ド(PMSF)、ロイペプチン(leupeptin)、アプロチニ
ン(aprotinin)、α2−マクログロブリン、トリプシン阻
害剤;Boehringer Mannheim)の存在下に行われる。細
胞分解液を遠心分離し(1,000×g、3分、4℃)、
細胞沈降物をSEM緩衝液(0.25M スクロース、
0.5mM エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、20mM
3−〔N−モルホリノ〕プロパンスルホン酸(MOPS)
/KOH、pH7.4)で洗浄しそして再び遠心分離す
る。上清を合一しそして RPercoll勾配(Pharmacia, Fr
eiburg; 28% Percoll,SEM緩衝液、0.5mgタンパ
ク質/ml)を用いて遠心分離する(18,000×g、
15分、4℃)。この勾配で細胞質、原形質膜、ミクロ
ソームおよびミトコンドリアが相互に分離される。原形
質膜はこの勾配の上三分の一に浮遊する。それらをシリ
ンジで勾配から取り出し、5倍容のSEM緩衝液で希釈
し、そして遠心分離する(48,000×g、30分、
4℃)。沈降物をMOPS緩衝液に懸濁し(5mgタンパ
ク質/ml)、そしてN−〔3H〕アセチル−コンカナバリ
ンA(Amersham Buchler、Brunswick; 500μlのMO
PS緩衝液(Boehringer Mannheim)、20mM、pH7.4、
0.5mM EDTA、50mM KCl、5mM CaCl2、
200μgの牛血清アルブミン中に55μCiを有するタ
ンパク質1mg;Behring werke, Marburg)と共に4℃で
超音波浴中で60分間インキュベートする。コンカナバ
リンAの結合はマーカーとして役立つ。それら懸濁液を
スクロース勾配(MOPS緩衝液中15〜28%スクロ
ース)にピペットで移しそして遠心分離する(25,0
00回転/分、90分、4℃、Beckmann SW 27ロー
ター)。スクロース勾配を分画し、そして放射性画分
(約23%スクロース)を合一し、MOPS緩衝液(5
0mM コンカナバリンA;Sigma Deisenhofen, 250mM
KCl)で3倍に希釈し、そして遠心分離する(20
0,000×g、60分、4℃、Beckmann TL−100
ローター)。沈降物をSEM緩衝液(250mM KC
l)で洗浄し、遠心分離しそしてKClを含まないSE
M緩衝液に再懸濁する(2.5mg タンパク質/ml)。
液(25mM MOPS/KOH、pH7.0、150mM N
aCl、4mM MgCl2、0.4mM EGTA(エチレン
グリコールビス(β−アミノエチルエーテル)四酢
酸)、0.5mM DTT(ジチオトレイトール)、0.5%
デオキシコレート、0.1mM IBMX(イソブチルメチ
ルキサンチン)、0.1mM PMSF、50μM ロイペプ
チン、0.1mM アプロチニン(2mg/ml)に可溶化す
る。その溶液を同じ緩衝液で平衡させた2ml N6−(2
−アミノエチル)−cAMP−Sepharoseカラム(Pharma
cia, Freiburg)に4℃でかける。そのカラムを各2ml
の緩衝液(25mM MOPS/KOH、pH7.2、100
mM クエン酸ナトリウム、5mM DTT、5mM MgC
l2、150mM NaCl、250mM スクロース、7.5
%エチレングリコール(Merck、Darmstadt)、10%グ
リセロール、1mg/ml 牛血清アルブミン、1mM IBM
X)で5回洗浄する。付加的に100μM cAMPを含
有する同じ緩衝液2mlを用いて4℃で溶出を行う。最初
の250μlの溶出液を、緩衝液(25mM MOPS/K
OH、pH7.0、50mM KCl、5mM MgCl2、10
mM DTT、50μM EDTA、50μM PMSF、0.
1%デオキシコレート、5%グリセロール)で平衡させ
た1ml Sephadex G−25カラムの遠心分離により脱塩
する。その脱塩物を等容の緩衝液(10mM MOPS/
KOH、pH7.2、1mM EDTA)中8%ポリエチレン
グリコール4000(Pharmacia, Freiburg)と共に4
℃で30分インキュベートする。15分間遠心分離後、
沈降物を緩衝液(20mM MOPS/KOH、pH7.2、
1mM EDTA、100μM PMSF、0.5%デオキシ
コレート)に溶解する(2mgタンパク質/ml)。
eptomyces griseus);Boehringer Mannheim)による消
化:100μgのcAMP結合性タンパク質を、1mlの
0.1M 4−(2−ヒドロキシエチル)−1−ピペラジン
エタンスルホン酸(HEPES)/KOH(pH8.0)、
15mM CaCl2、1% Triton X−100(Boehring
er Mannheim)中の450μg/ml プロナーゼと共に5
0℃で10時間インキュベートする。1%SDS(ドデ
シル硫酸ナトリウム)の添加後、第二アリコートのプロ
ナーゼを用いて50℃で7時間インキュベーションを続
ける。自動化エドマン分解は、プロナーゼ分解によりア
スバラギンがエタノールアミンのアミノ末端にアミド様
に結合したホスホイノシトールグリカンが得られること
を示している。このホスホイノシトール−グリカン−ペ
プチドを以下PIG−Nと呼ぶ。
C 3.4.21.19(V8プロテアーゼ)(スタフィロ
コッカス・オーレウス;Boehringer Mannheim)による
消化:100μgのcAMP結合性タンパク質を1mlの
20mM(NH4)2CO3(pH7.8)、0.5%オクチルグ
ルコシド(Boehringer Mannheim)中300μgのV8プ
ロテアーゼと共に37℃で18時間インキュベートす
る。
消化によりペプチドAsn−Cys−Tyrを有するホ
スホイノシトールグリカンが得られることを示してい
る。そのアミノ酸アスバラギン酸は、カルボキシル末端
によりホスホイノシトールグリカンに結合している。ト
リペプチドAsn−Cys−Tyrを有するホスホイノ
シトールグリカンの化合物は、以下トリペプチドAsn
−Cys−TyrはPIG−NCYと称する。
ソバクター・エンザイモゲネス;Boehringer Mannhei
m)による消化:100μgのcAMP結合性タンパク質
を、0.5mlの50mM(NH4)2CO3(pH8.2)、0.5
%オクチルグルコシド中の55μgのエンドプロテアー
ゼLys−Cと共に37℃で18時間インキュベートす
る。
Lys−CによりペプチドAsn−Cys−Tyr−G
luを有するホスホイノシトールグリカンが生じること
を示している。そのペプチドはアスバラギンのカルボキ
シル末端を介してホスホイノシトールグリカンに結合し
ている。それを以下PIG−NCYEと呼ぶ。
ロナーゼ消化されたcAMP結合性タンパク質(a参
照)をマニュアル方式のエドマン分解にかける。アミノ
酸を含まない生成ホスホイノシトールグリカンを以下P
IGと呼ぶ。
トリクロロ酢酸(TCA)を用いて沈殿させることによ
り除去する。遠心分離(10,000×g、15分)後、
上清中に含まれるホスホイノシトール−グリカン−ペプ
チド誘導体およびエドマン分解から得られるホスホイノ
シトール−グリカンを濃縮し、そしてフェニル−Sephar
oseカラムに結合させることにより精製する。2%オク
チルフェノールエチレングリコールエーテル(TX−1
00)で溶出後、ホスホイノシトール−グリカン−ペプ
チド誘導体を二つの異なる溶媒系を用いた薄層クロマト
グラフィーにより精製する。酸系(クロロホルム/アセ
トン/メタノール/氷酢酸/水 10:4:2:2:
1)中での第一ラン(run)の後、シリカゲルプレー
ト(タイプ60)上の適用点近傍のホスホイノシトール
−グリカン−ペプチドをメタノールで溶出し、次いで塩
素系(クロロホルム/メタノール/アンモニア/水 4
5:45:3.5:10)の中の第二ランで再クロマト
グラフィーにかける。ホスホイノシトール−グリカン−
ペプチド誘導体を再びプレート(Rf=0.45)から溶
出しそしてクロロホルム/メタノール(2:1)で抽出
する。有機相を洗浄し蒸発させ、そしてその物質を0.
5% TX−100含有ホスフェート緩衝液に懸濁す
る。
グリカンまたはホスホイノシトール−グリカン−ペプチ
ドを0.2mlの0.2M 燐酸カリウム(pH7.2)、2mM
DTT、10mM MgCl2、50mM NaCl、0.05
% TX−100中、10単位のホスファチジルイノシ
トール特異的ホスホリパーゼC、EC 3.1.1.5(バ
チルス・セレウス;Sigma, Deisenhofen)と共に37℃
で2時間インキュベートする。10mM EDTA添加
後、分解生成物を塩素性溶媒系(d参照)での薄層クロ
マトグラフィーにより相互に分離する。適用点にすぐ近
くの物質をプレートから溶出し、そして2%ポリ(エチ
レングリコール)8モノ(オクチルフェニルエーテル)
(TX−114)と混合する。加熱および遠心分離によ
り相分離を開始させる。水性相をSpeedvac濃縮装置で濃
縮する。
チドを標準化するために、工程a)〜d)よりの物質中の遊
離グルコサミンの窒素は、過メチル化により放射性標識
トリメチルアンモニウム陽イオンに転化される。これを
行うために、サンプルを真空乾燥し、そして100μl
のジメチルスルホキシドを添加する。超音波処理(1分
間)の後、10mgのNaOHおよび40μlのメチル〔
125I〕アイオダイド(0.2μCi;NEN−Dupont Dre
ieich)を添加する。25℃で45分間撹拌後、Speedva
cで溶媒を除去しそして400μlのH2Oを添加する。
サンプルをクロロホルムで3回洗浄し、そしてクロロホ
ルム抽出液をH2Oで3回洗浄する。クロロホルムをN2
下に蒸発させる。過メチル化は広い濃度範囲にわたって
直線的であり定量的である。インスリン様作用のテスト
では等価容量(dpm値の等しい)ホスホイノシトール−
グリカン−ペプチドを用いる(1〜100任意単位)。
インキュベートするとホスホイノシトールグリカンが分
解する。
EN−Dupont, Dreieich、により供給されたもの)の存
在下に培養する: ステアリン酸 ミオ−イノシトール エタノールアミン グルコサミンまたは マンノース。
クロマトグラフィーにより精製されたcAMP結合性タ
ンパク質(実施例2参照)をSDSポリアクリルアミド
ゲル電気泳動にかける。クーマシーブルー染色または成
分のオートラジオグラフィーは前述のすべての放射性成
分がホスホイノシトール−グリカン−ペプチドに取り込
まれることを示している。
ノシトール−グリカン−ペプチドを化学的および酵素的
にさらに分解する。分解生成物を薄層クロマトグラフィ
ーおよび放射性分布測定(〔3H〕ステアリン酸および
〔14C〕ミオ−イノシトール)により分析する。残る放
射性標識構造物をプレートから溶出しそして次の分解反
応にかける。プロナーゼ消化後に生成する構造物を亜硝
酸で脱アミノ化するとホスファチジルイノシトール(P
I)が遊離する。後者は、ホスホリパーゼDによりホス
ファチジン酸に、またはホスホリパーゼCによりジアシ
ルグリセロールに転化される。これはミオ−イノシトー
ル標識の損失を伴うがステアリン酸による放射性標識は
保持される。そのホスファチジン酸は次にアセトリシス
によりジグリセライドアセテートに転化される。最後
に、後者の構造物から、およびジアシルグリセロールか
ら、アルカリ性加水分解によりステアリン酸が遊離す
る。
物を乾燥しそしてHF(水中60%、0℃、16時間)
で処理し、そして生成オリゴサッカライドを2M トリ
フルオロ酢酸で加水分解する(100℃、4時間)。次
に反応溶液を乾燥し、そして存在する糖を還元し(0.
1M 水酸化アンモニウム中1%NaBH4、37℃、1
時間)、そして最後にアセチル化する(ピリジンと酢酸
無水物の1:1混合物、60℃、1時間)。Packardガス
クロマトグラフ、モデル428、カラム100/120
Supelcoport(Supelco, Bellefonte, USA)を用いて6
0℃でガスクロマトグラフィーを行う。以下の定性的組
成が明らかとなった:マンノース、ガラクトース、ミオ
−イノシトールおよびグルコサミン。
物をc)にと同様、HF(水中60%)および4M HC
lを用いて100℃で16時間加水分解した。アミノ酸
分析機(Biotronic, LC 6001)で分離したところ
以下の成分が明らかとなった:アスパラギン酸、N
H3、エタノールアミンおよびグルコサミン。
割合および実施例3a)の結果からして、自然ホスホイノ
シトール−グリカン−ペプチドに存在するアミノ酸はア
スパラギンである。
(PGP)の生物学的活性をラットから解剖により取り
出した横隔膜片および脂肪細胞を用いて測定する。
3e)で得られるペプチドを含まないホスホイノシトール
グリカンを意味し;“PIG−N”は実施例3a)および
3e)で得られるアスパラギンを有するホスホイノシトー
ルグリカンを意味し;“PIG−NCY”は実施例3b)
および3e)で得られるペプチドAsn−Cys−Tyr
を有するホスホイノシトールグリカンを意味し;“PI
G−NCYE”は実施例3c)および3e)で得られるペプ
チドAsn−Cys−Tyr−Gluを有するホスホイ
ノシトールグリカンを意味し;“PIG−NCY(n
a)”は、亜硝酸で分解された実施例3b)および3e)で
得られる物質を意味する(実施例3g参照)。“基礎”
という用語は無刺激時の活性を表わし、インスリンはヒ
トインスリンを表わし、そしてdmpは1分間あたりの放射
崩壊(radioactive disintegration)を表わす。
して行った:副睾丸(ウイスターラット、160〜18
0g、食餌制限なし)からの脂肪組織をコラゲナーゼで
消化し、そして得られる単離脂肪細胞を浮遊により数回
洗浄する。
(ウイスターラット、60〜70g、食餌制限なし)か
ら組織小片(直径5mm)を抜き取りそして数回洗浄し
た。
ターを失活させるために、細胞を10〜40μg/mlの
トリプシンで処理する。プロテアーゼ阻害剤を添加後、
細胞を浮遊により2回洗浄し、そしてインキュベーショ
ンを37℃で15分間続ける。次にこれらの細胞をホス
ホイノシトール−グリカン−ペプチドによる脂肪生成刺
激テストに用いる。インスリンを用いた対照インキュベ
ーションは、トリプシン処理細胞がインスリンにより刺
激できる脂肪生成を極くわずかしか示さない、従って極
めて限られた数の機能性インスリンレセプターしか示さ
ないことを示す。
活させるために、組織片をKRH緩衝液(50μg/ml
テトラデカノイルホルボールアセテートが共存する0.
1mMグルコース)中、25℃でO2を連続的に通じなが
ら90分間インキュベートする。それら組織片を次いで
KRH緩衝液で2回洗浄しそして関連のテストに用い
る。
を失活させた組織または細胞を用いて得られた実験結果
は各々について括弧に示されている。以下のテストのい
ずれにおいてもPIG−NCYEは作用を示さない。
得る、そして原形質膜を通してのグルコース輸送、およ
び機能的インスリンシグナル伝導カスケードを含むグル
コースからグリコゲンへの転化を包含する糖原形成を測
定するものである。
よびPGPの存在下または非存在下に37℃で15分間
50μM D−〔U−14C〕グルコースと共にインキュベ
ートする。媒質を吸引により除去し、次いで組織片を十
分洗浄し、−70℃で凍結し、次いでPolytronホモジナ
イザー中、2℃でホモジナイズする。そのホモジネート
を遠心分離(2,000g)し、そして上清をビペット
で濾紙に移す。形成されたグリコゲンを測定するため
に、それらフィルターをTCA(5%)中に移し、エタ
ノールおよびアセトンで洗浄し、乾燥し、そしてそれら
の放射能をシンチレーション測定により測定する(〔14
C〕グリコゲン〔dmp・10-3〕)。ホスホイノシトール
−グリカン−ペプチドの単位は実施例3f)において定義
された任意単位である。
ドを含む、インスリンにより刺激され得る、活性化グル
コース(UDP−グルコース)のグリコゲンへの転化
(グリコゲンシンターゼ活性)を測定する。グルコース
輸送とグルコース活性化はバイパスされる(ことの点が
a)のグリコゲン合成測定と異なる)。
下または非存在下に37℃で30分間D−グルコース
(0.1mM)と共にインキュベートする。ホモジネート
を調製しそして遠心分離(20,000×g)する。そ
の上清を0.1mMまたは10mMグルコース6−ホスフェ
ートの存在下に37℃で60分間U−〔14C〕UDP−
グルコース(0.3mM)と共にインキュベートする。そ
れら混合物を濾紙に移し、そしてそれらフィルターを前
述の如く処理する。グリコゲンシンターゼ活性はI形の
酵素(グルコース6−ホスフェートから独立、脱ホスホ
リル化、ホモジネート中の活性酵素量に相当)とD形の
酵素(グルコース6−ホスフェートに依存、ホスホリル
化、ホモジネート中の活性化可能酵素の総量に相当)の
間の割合として算出される(〔14C〕グリコゲン 〔dmp
・10-3〕)。
ナル伝導カスケードを含むトリグリセライド(グリセロ
ール3−P合成、エテスル化)/燐脂質/脂肪酸合成を
必要とする、グルコースのトルエン可溶生成物(トリグ
リセライド、燐脂質、脂肪酸)へのインスリンにより刺
激され得る転化を測定するものである。
リンおよびPGPの存在下または非存在下に37℃で9
0分間D−〔3−3H〕グルコース(0.2mMまたは1mM
の最終濃度)と共にインキュベートする。それら細胞を
トルエン可溶性シンチレーションカクテルの添加により
破砕し、そして脂質を水溶性生成物およびインキュベー
ション媒質から分離する。相分離後、脂質に取り込まれ
た放射能を水性相を除かずにそのままシンチレーション
測定により測定する(〔3H〕脂質〔dmp・10 -3〕)。
(ヒドロキシメチル)アミノメタン(Tris)/HC
l、pH7.4、1mM EDTA、0.25M スクロース)
中で2回洗浄し次いで20mlの同緩衝液中、4℃でホモ
ジナイズする(テフロン乳棒付きガラス製ホモジナイザ
ー)ことにより単離原形質膜ベジクル(vesicles)をラ
ット脂肪細胞から得る(実施例5参照)。
0×g、15分間)し、そして沈降物を同緩衝液に懸濁
しそして再び遠心分離する。沈降物を5mlのホモジナイ
ゼーション緩衝液に懸濁し、そしてスクロースクッショ
ン(1.12M スクロース、20mM Tris/HC
l、pH7.4、1mM EDTA)に重層し、そして遠心分
離(100,000×g、70分間)後、原形質膜ベジクルを
含む中間相(interphase)をシリングで除去し、45ml
の緩衝液で希釈しそして再び遠心分離する(48,00
0×g、45分間)。沈降物を10mlの緩衝液に懸濁
し、再び遠心分離し、そして再び3mlの緩衝液に懸濁す
る。
Pの存在下または非存在下に25℃で30分間インキュ
ベートする。それらベジクルを次いで同じ比放射能を有
する50μM D−〔3−3H〕−グルコースおよびL−
〔1−14C〕グルコースと共に25℃で90秒間インキ
ュベートする。それら混合物をニトロセルロースフィル
ターを通して速かに吸引濾過する。それらフィルターを
十分洗浄しそして乾燥する。それらの放射能を液体シン
チレーション測定により測定する。特異的輸送(D−〔
3H〕グルコース/L−〔14C〕グルコース〔dmp・10
-3〕)を〔3H〕放射能と〔14C〕放射能の差として計
算する。
リンの長期的作用に属する点で前述の諸測定において測
定されたインスリンの代謝作用と異なる。そのアッセイ
はインスリンシグナルカスケードを含む。
コ修飾必須培地(Dulbecco's modified essential medi
um; DMEM)中の一次培養においてインスリンおよびPG
Pの存在下に37℃で4時間50μM L−〔3H〕−ロ
イシンと共にインキュベートする。細胞をオイル遠心分
離法により周囲培地から分離し、そして水と相容性のあ
るシンチレーションカクテルと混合する。遠心分離後、
タンパク質沈殿をアセトンで洗浄し、1% SDSに懸
濁しそしてシンチレーションカクテルと混合する。シン
チレーション測定による細胞随伴放射能は、タンパク質
合成および原形質膜を通してのアミノ酸輸送の尺度とし
て役立つ(〔3H〕ロイシン〔dmp・10 -4〕)。
Claims (12)
- 【請求項1】 アデノシン3′,5′−サイクリックモ
ノホスフェート結合性タンパク質の分解により取得し得
るホスホイノシトール−グリカン−ペプチドおよび/ま
たはその生理学的に許容される塩。 - 【請求項2】 ホスホイノシトールグリカン、エタノー
ルアミン、トリペプチドおよび/またはホスホイノシト
ール−グリカン−ペプチドの生理学的に許容される塩を
含みそしてインスリン様作用を有する請求項1記載のホ
スホイノシトール−グリカン−ペプチド。 - 【請求項3】 少なくとも一つのグルコサミン、ガラク
トース、マンノース、ミオ−イノシトール、燐酸、エタ
ノールアミン残基およびAsn−Cys−Tyrという
配列を有するペプチド残基を有し、そしてインスリン様
作用を有する請求項1または2記載のホスホイノシトー
ル−グリカン−ペプチド。 - 【請求項4】 少なくともホスホイノシトールグリカン
またはホスホイノシトールグリカンとペプチド残基とし
てのアスパラギンを含み、そしてインスリン様作用を有
する請求項1〜3のいずれかに記載のホスホイノシトー
ル−グリカン−ペプチド。 - 【請求項5】 a) アデノシン3′,5′−サイクリッ
クモノホスフェート結合性タンパク質を含有する生物を
用い、 b) そのアデノシン3′,5′−サイクリックモノホス
フェート結合性タンパク質を単離し、 c) アデノシン3′,5′−サイクリックモノホスフェ
ート結合性タンパク質からタンパク質部分を除去し、そ
して得られるグリコシル−ホスファチジルイノシトール
−ペプチドを場合により精製し、 d) 工程c)で得られた生成物からモノ−またはジアシル
グリセロールを除去し、そして e) 工程d)で生成したホスホイノシトール−グリカン−
ペプチドを単離し、そして場合により相当する生理学的
に許容される塩に変えることより成る請求項1〜4のい
ずれかに記載のホスホイノシトール−グリカン−ペプチ
ドの製造方法。 - 【請求項6】 酵母細胞が用いられそしてタンパク質部
分が酵素的に除去される請求項5記載の方法。 - 【請求項7】 工程c)およびd)の順序が逆である請求項
5または6記載の方法。 - 【請求項8】 サッカロマイセス・セレビシエDSM
6649、エンドプロティナーゼGlu−C、EC 3.
4.21.19および/またはホスホリパーゼC、EC
3.1.1.5が用いられる請求項5〜7のいずれかに記
載の方法。 - 【請求項9】 有効量の請求項1〜4のいずれかに記載
のホスホイノシトール−グリカン−ペプチドを含有する
医薬。 - 【請求項10】 インスリン、好ましくはウシ、ブタま
たはヒトインスリンを含有する請求項9記載の医薬。 - 【請求項11】 少なくとも一つの、請求項1〜4のい
ずれかに記載のホスホイノシトール−グリカン−ペプチ
ドを、生理学的に許容し得るビヒクルおよび場合により
適当な添加剤、活性物質および/または補助物質と共に
適当な投与剤形に転化することにより成る請求項9また
は10に記載の医薬の調製方法。 - 【請求項12】 請求項1〜7のいずれかに記載のホス
ホイノシトール−グリカン−ペプチドの真性糖尿病また
は非インスリン依存性糖尿病治療用医薬の調製のための
使用方法。
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