JPH05310785A - Hiv-related cyclic peptide and adsorption material obtained by immobilizing the same - Google Patents

Hiv-related cyclic peptide and adsorption material obtained by immobilizing the same

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JPH05310785A
JPH05310785A JP4034085A JP3408592A JPH05310785A JP H05310785 A JPH05310785 A JP H05310785A JP 4034085 A JP4034085 A JP 4034085A JP 3408592 A JP3408592 A JP 3408592A JP H05310785 A JPH05310785 A JP H05310785A
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JP
Japan
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peptide
amino acid
hiv
cyclic peptide
iii
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Application number
JP4034085A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Murakami
利夫 村上
Toshio Hattori
俊夫 服部
Kiyoshi Takatsuki
清 高月
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain an HIV-related cyclic peptide useful for diagnosing AIDS, searching a therapeutic agent for AIDS, etc., wherein amino acids at both ends are cystine, a human immune deficiency virus neutralized epitope domain, etc., are contained between the ends and both ends are subjected to intramolecular disulfide bond. CONSTITUTION:By a solid-phase synthetic method for peptide, a phenylacetamidomethyl resin bonded to C end amino acid is used as a solid-phase carrier, an amino acid containing protected alpha-amino group and side chain functional group is successively bonded with a condensation agent from the C end side according to amino acid sequence of peptide to synthesize a protected peptide resin. Deprotection and scission of peptide from a substrate resin are carried out by adding a solution containing trifluoroacetic acid to give a crudely purified peptide. Then the peptide is purified by a reversed phase column chromatography, oxidize with air for four days to give the objective cyclic peptide having an amino acid sequence of the formula wherein amino acids at both ends are cystine, a human immune deficiency virus neutralized epitope domain, etc., are contained between the ends and both ends are subjected to intramolecular disulfide bond.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、後天性免疫不全症候群
(AIDS)の病原ウイルスであるヒト免疫不全ウイル
ス(HIV)に関連する新規な環状ペプチドおよびこれ
を固定化してなる吸着体に関する。本発明のペプチドお
よび吸着体は、HIV及びHIV関連細胞の研究、なら
びにAIDSの予防・治療薬の探索、開発および製造に
おいて有用である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel cyclic peptide related to human immunodeficiency virus (HIV) which is a pathogenic virus of acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), and an adsorbent on which the cyclic peptide is immobilized. INDUSTRIAL APPLICABILITY The peptides and adsorbents of the present invention are useful in the study of HIV and HIV-related cells, and in the search, development and production of AIDS preventive / therapeutic agents.

【0002】[0002]

【従来技術・発明が解決しようとする課題】HIVの感
染を試験管内で抑制する最も有効な中和抗体は、HIV
−1の外被糖蛋白質gp120の可変領域をエピトープ
(抗原決定基)として認識することから、その中和活性
は限られたウイルス株にのみ有効であり、このことがH
IVワクチンの開発を困難にしている。そこで、中和抗
体よりも特異性がゆるやかで、すべてのHIV変異株の
中和エピトープドメインと結合し、ウイルスの感染を抑
制する物質が発見されれば、それ自体、もしくはそれと
中和エピトープドメインとの相互作用を阻害する物質に
よる抗HIV効果が期待される。
BACKGROUND OF THE INVENTION The most effective neutralizing antibody that suppresses HIV infection in vitro is HIV.
Since the variable region of the envelope glycoprotein gp120 of -1 is recognized as an epitope (antigenic determinant), its neutralizing activity is effective only in a limited strain of virus.
It makes the development of IV vaccines difficult. Therefore, if a substance that is more specific than the neutralizing antibody and binds to the neutralizing epitope domain of all HIV mutants and suppresses the infection of the virus is found, the substance itself or the neutralizing epitope domain An anti-HIV effect due to a substance that inhibits the interaction of is expected.

【0003】中和エピトープドメインと相互作用するこ
とが間接的に示された物質としてトリプターゼTL2
公知である(FEBS Lett. 286, 233-236 (1991))。TL2
の単離法は、HIV−1の中和エピトープドメインがト
リプスタチンと相同性を有することに注目し、トリプス
タチンがトリプターゼの阻害剤であることを利用してト
リプターゼ活性を指標として行う間接的な方法であり、
多段階の煩雑な操作を必要とする。また、TL2 の抗H
IV効果は未だ認められていない。
Tryptase TL 2 is known as a substance indirectly shown to interact with the neutralizing epitope domain (FEBS Lett. 286, 233-236 (1991)). TL 2
Of the isolation method of HIV-1 by noting that the neutralizing epitope domain of HIV-1 has homology with trypstatin, and using trypstatin as an inhibitor of tryptase as an indicator of tryptase activity. Is the way
It requires complicated operations in multiple stages. Also, the anti-H of TL 2
The IV effect has not yet been recognized.

【0004】HIVの中和エピトープとして、HIV−
1(Human immunodeficiency virustype 1) のHTLV
−III BH−10株のものでは後記配列表・配列番号1
で示される24個のアミノ酸配列が公知であり(Rusch
e, J.R. et al., Proc. Natl.Acad. Sci., USA, 85, 31
98-3202 (1988)) 、配列番号1のアミノ酸配列を有する
ペプチドフラグメント(以下、ペプチド(I)という)
が既に市販されている(Sigma社製、H789
4)。しかしながら、ペプチド(I)は中和抗体に対す
る結合性が十分でなく、中和エピトープドメイン親和性
物質の探索に使用するには問題があった。
As a neutralizing epitope of HIV, HIV-
1 (Human immunodeficiency virus type 1) HTLV
-III BH-10 strain, Sequence Listing, SEQ ID NO: 1 below
The 24 amino acid sequence shown by is known (Rusch
e, JR et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 85 , 31
98-3202 (1988)), a peptide fragment having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 (hereinafter referred to as peptide (I))
Is already on the market (manufactured by Sigma, H789
4). However, peptide (I) does not have sufficient binding to a neutralizing antibody, and there is a problem in using it for searching a substance having affinity for a neutralizing epitope domain.

【0005】本発明の目的は、HIV中和抗体と高い結
合性を有する、中和エピトープに類似のペプチドを提供
することにある。本発明の他の目的は、上記ペプチドを
利用してHIVの中和エピトープドメイン親和性物質を
簡便に単離、精製するための手段を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a peptide similar to a neutralizing epitope, which has a high binding property with an HIV neutralizing antibody. Another object of the present invention is to provide a means for conveniently isolating and purifying a substance having affinity for a neutralizing epitope domain of HIV using the above peptide.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、HIV−
1の外被糖蛋白質gp120の配列中において、中和エ
ピトープを含む3番目の可変領域(V3ドメイン)の両
端には、これまでに発見されているすべてのHIV−1
株で保存されている2つのシステイン残基が存在してい
ることに注目し、天然の中和ドメインに近い立体構造に
は、これらシステイン残基による分子内ジスルフィド結
合が必須であると考えた。
The present inventors have found that HIV-
In the sequence of the envelope glycoprotein gp120 of No. 1, at all ends of the third variable region (V3 domain) containing the neutralizing epitope, all HIV-1s found so far were
It was noted that there are two cysteine residues conserved in the strain, and it was considered that the intramolecular disulfide bond by these cysteine residues is essential for the three-dimensional structure close to the natural neutralizing domain.

【0007】そこで、V3ドメインのアミノ酸配列を有
し、分子内ジスルフィド架橋した環状ペプチド(V3ル
ープ)を合成し、当該環状ペプチドが従来の直鎖状ペプ
チドと比べて、中和抗体およびHIV感染性細胞(宿主
細胞)に対し顕著に高い結合性を示すことを見出した。
さらに、当該環状ペプチドを固定化した吸着体を使用し
て、宿主細胞の細胞膜成分から中和エピトープドメイン
親和性蛋白質を単離、精製することに成功した。
Therefore, an intramolecular disulfide-bridged cyclic peptide (V3 loop) having the amino acid sequence of the V3 domain was synthesized, and the cyclic peptide was more neutralizing antibody and HIV infectivity than conventional linear peptides. It has been found that it exhibits remarkably high binding properties to cells (host cells).
Furthermore, we succeeded in isolating and purifying neutralizing epitope domain affinity protein from cell membrane components of host cells using an adsorbent having the cyclic peptide immobilized thereon.

【0008】本発明の要旨は次の通りである。 両末端のアミノ酸がシステインであり、当該両末端シ
ステイン間にヒト免疫不全ウイルスの中和エピトープド
メイン、もしくはウイルス学上それに相当する領域を含
むペプチドであって、当該両末端のシステインが分子内
ジスルフィド結合されてなる環状ペプチド。 上記環状ペプチドにリンカーを結合させてなる環状ペ
プチド。 標識物質で標識された上記環状ペプチド。 蛋白質に結合させた上記環状ペプチド。 上記環状ペプチドをリガンドとして支持体に固定化さ
せてなる、ヒト免疫不全ウイルス中和エピトープドメイ
ン親和性物質の吸着体。
The gist of the present invention is as follows. A peptide having amino acids at both ends which are cysteines, and a neutralizing epitope domain of human immunodeficiency virus, or a virologically equivalent region between the both cysteines, wherein the cysteines at both ends are intramolecular disulfide bonds The cyclic peptide thus obtained. A cyclic peptide obtained by binding a linker to the above cyclic peptide. The above cyclic peptide labeled with a labeling substance. The above cyclic peptide bound to a protein. An adsorbent of a human immunodeficiency virus neutralizing epitope domain affinity substance, which is obtained by immobilizing the above cyclic peptide as a ligand on a support.

【0009】本発明においてHIVの中和エピトープド
メインとは、HIVに対し中和活性を有する抗体が認識
する領域であり、当該領域には中和抗体誘導における抗
原決定基が含まれている。現在知られている中和エピト
ープドメインは、HIVの外被糖蛋白質、特にHIV−
1ではgp120に存在する。中和エピトープについて
詳細に検討されているウイルス株はHTLV−III B
であり、そのアミノ酸配列が既に公知である(Rucshe,
J.R. et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA,85, 3198-
3202 (1988)) 。
In the present invention, the neutralizing epitope domain of HIV is a region recognized by an antibody having a neutralizing activity against HIV, and the region contains an antigenic determinant in the induction of neutralizing antibody. Currently known neutralizing epitope domains are HIV envelope glycoproteins, especially HIV-
1 exists in gp120. Virus strains has been studied in detail neutralizing epitopes is HTLV-III B-based, its amino acid sequence is already known (Rucshe,
JR et al., Proc. Natl. Acad. Sci., USA, 85 , 3198-
3202 (1988)).

【0010】ウイルス学上中和エピトープドメインに相
当する領域とは、ウイルス学的に分類される変異株集団
において相同的なアミノ酸が最大になるように並べられ
たアミノ酸配列上で、当該領域に相当する領域を指す。
特にHIV−1においては、HTLV−III BH−10
株の中和エピトープドメインがgp120のV3領域に
含まれており、さらにMN株の中和モノクローナル抗体
もまたV3領域に存在することが公知であることから(S
cott,C.F.,Jr., et al., Proc. Natl. Acad. Sci., US
A, 87, 8597-8601 (1990))、中和抗体が未だ誘導され
ていないHIV−1株についても、その中和エピトープ
ドメインはV3領域に含まれるものと考えられる。
The region corresponding to the virologically neutralizing epitope domain corresponds to the region on the amino acid sequence arranged so that the homologous amino acids are maximized in the virologically classified mutant strain group. Indicates the area to
Especially in HIV-1, HTLV-III BH-10
Since it is known that the neutralizing epitope domain of the strain is contained in the V3 region of gp120, and that the neutralizing monoclonal antibody of the MN strain is also present in the V3 region (S
cott, CF, Jr., et al., Proc. Natl. Acad. Sci., US
A, 87 , 8597-8601 (1990)), the neutralizing epitope domain of the HIV-1 strain in which neutralizing antibody has not been induced is considered to be contained in the V3 region.

【0011】本発明の環状ペプチドにおいて、分子内ジ
スルフィド結合で結合されたシステインは、中和エピト
ープドメインの両末端に最も近い位置にあるシステイン
であることが好ましい。
In the cyclic peptide of the present invention, the cysteine linked by an intramolecular disulfide bond is preferably the cysteine located closest to both ends of the neutralizing epitope domain.

【0012】本発明においては両末端のシステイン間に
中和エピトープが存在する配列である限り、由来するH
IV変異株は特に制限されるものではない。例えば、H
TLV−III BH−10、MN、RF、Z3、LAV
ELI などのHIV−1株に由来するV3ドメインが挙げ
られる。種々のHIV−1株における中和エピトープド
メインのアミノ酸配列を表1に示す。本発明において、
中和エピトープドメインとはこれらを含むものである。
In the present invention, as long as the neutralizing epitope exists between the cysteines at both ends, the derived H
The IV mutant strain is not particularly limited. For example, H
TLV-III BH-10, MN, RF, Z3, LAV
V3 domains derived from HIV-1 strains such as ELI . The amino acid sequences of the neutralizing epitope domain in various HIV-1 strains are shown in Table 1. In the present invention,
The neutralizing epitope domain includes these.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】表中の空白はHTLV−III BH10株と
相当するアミノ酸残基が存在しないことを示し、「−」
はHTLV−III BH10株と同一のアミノ酸残基であ
ることを示す。各記号の表すアミノ酸を表2に示す。
The blank in the table indicates that the amino acid residue corresponding to the HTLV-III BH10 strain does not exist, and "-"
Indicates that it has the same amino acid residue as that of the HTLV-III BH10 strain. The amino acid represented by each symbol is shown in Table 2.

【0015】[0015]

【表2】 [Table 2]

【0016】本発明の環状ペプチドは、化学修飾された
ものでもよく、例えば上記中和エピトープドメインのア
ミノ酸配列に付加的に1種類以上のリンカーを結合させ
たものでもよい。特に、ペプチドの両末端にカルボキシ
ル基を有するもの、すなわち、側鎖にカルボキシル基を
有するアミノ酸(例えば、グルタミン酸、アスパラギン
酸等)をアミノ末端側に結合させたものが、化学修飾の
便宜上好適である。
The cyclic peptide of the present invention may be chemically modified, for example, one having one or more kinds of linkers additionally bound to the amino acid sequence of the neutralizing epitope domain. Particularly, those having a carboxyl group at both ends of the peptide, that is, those having an amino acid having a carboxyl group in the side chain (eg, glutamic acid, aspartic acid, etc.) bound to the amino terminal side are preferable for the convenience of chemical modification. ..

【0017】また、本発明の環状ペプチドは、標識物質
で標識されたものでもよい。標識されたペプチドとし
て、例えば特異的な標識のために、放射性同位元素、蛍
光色素、ビオチン等の標識物質で標識されたものが例示
される。また、分析や精製を目的として、マイクロプレ
ート、ビーズ、クロマトグラフィー担体等の固定化用担
体に固定化してもよい。さらに、抗体作製用抗原とする
ために、キャリア蛋白質に結合したペプチド等が例示さ
れる。
The cyclic peptide of the present invention may be labeled with a labeling substance. Examples of the labeled peptide include those labeled with a labeling substance such as a radioisotope, a fluorescent dye and biotin for specific labeling. Further, for the purpose of analysis and purification, it may be immobilized on an immobilization carrier such as a microplate, beads, or a chromatography carrier. Furthermore, a peptide or the like bound to a carrier protein for use as an antibody-producing antigen is exemplified.

【0018】本発明の環状ペプチドには、遊離のペプチ
ドだけでなくその塩も含まれる。かかるペプチドの塩と
しては、酢酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩などの有機酸
塩、塩酸塩、リン酸塩などの無機酸塩、ナトリウム塩、
カリウム塩などのアルカリ金属塩などが例示される。
The cyclic peptides of the present invention include not only free peptides but also salts thereof. Examples of salts of such peptides include acetates, citrates, organic acid salts such as succinates, hydrochlorides, inorganic acid salts such as phosphates, sodium salts,
Examples thereof include alkali metal salts such as potassium salts.

【0019】本発明の環状ペプチドの好適な例は、図1
(配列表・配列番号2)に示す環状ペプチドである(た
だし、配列番号2において4番目と39番目の2つのシ
ステイン(Cys)間は分子内ジスルフィド結合により
結合している。以下、この環状ペプチドをペプチド(I
I)という)。ペプチド(II)は、ペプチド(I)と由
来を同じにするHTLV−III BH10株のgp120
の中和ドメインのアミノ酸配列(Nature, 313, 277-284
(1985))及びその両端に位置するシステイン残基による
分子内ジスルフィド結合を有し、さらにアミノ末端及び
カルボキシル末端より各々3残基分のリンカーを結合さ
せたものである。
A preferred example of the cyclic peptide of the present invention is shown in FIG.
It is the cyclic peptide shown in (SEQ ID NO: 2) (provided that the two cysteines (Cys) at the 4th and 39th positions in SEQ ID NO: 2 are linked by an intramolecular disulfide bond. The peptide (I
I)). Peptide (II) has the same origin as peptide (I), gp120 of HTLV-III BH10 strain.
Amino acid sequence of the neutralizing domain of E. coli (Nature, 313, 277-284
(1985)) and cysteine residues located at both ends thereof and having an intramolecular disulfide bond, and further, three residues of linkers are respectively bonded from the amino terminal and the carboxyl terminal.

【0020】ペプチド(II)においては、分子内ジスル
フィド結合によって形成される環状構造内部のアミノ酸
配列中(5番目のThrから38番目のHisまで)に
側鎖にカルボキシル基を持つアミノ酸残基が存在しな
い。従って、中和ドメインのアミノ末端側のシステイン
からさらに3残基アミノ末端側に位置するカルボキシル
基を側鎖にもつグルタミン酸までをアミノ末端に結合
し、さらに、生物学的に重要であると考えられる環状構
造内部からある程度離れた部位で化学修飾できるように
カルボキシル末端もまたシステイン残基から3残基延長
することによって、これら2つのカルボキシル基を特異
的な官能基として利用することができる。このようにペ
プチド(II)は、両端の2つのカルボキシル基により標
識や固定化等の化学修飾をすることが可能であるという
特徴を有する。
In peptide (II), an amino acid residue having a carboxyl group in the side chain is present in the amino acid sequence inside the cyclic structure formed by the intramolecular disulfide bond (from Thr at position 5 to His at position 38). do not do. Therefore, it is considered to be biologically important, by linking from the cysteine on the amino terminal side of the neutralization domain to the glutamic acid having a carboxyl group located on the amino terminal side of the three residues on the amino terminal side. These two carboxyl groups can be used as specific functional groups by extending the carboxyl terminal by 3 residues from the cysteine residue so that they can be chemically modified at a position some distance from the inside of the cyclic structure. As described above, the peptide (II) has a feature that it can be chemically modified by labeling or immobilization with the two carboxyl groups at both ends.

【0021】本発明の環状ペプチドの他の好適な例は、
図2(配列表・配列番号3)に示す環状ペプチドである
(ただし、配列番号3において7番目と40番目の2つ
のシステイン(Cys)間は分子内ジスルフィド結合に
より結合している。以下、この環状ペプチドをペプチド
(III)という)。ペプチド(III)は、HIV−1 LA
ELI 株のgp120の中和ドメインのアミノ酸配列
(Cell, 46, 63-74 (1986)) 及びその両端に位置するシ
ステイン残基による分子内ジスルフィド結合を有し、さ
らにアミノ末端及びカルボキシル末端にリンカーを結合
させたものである。
Another preferred example of the cyclic peptide of the present invention is
It is the cyclic peptide shown in FIG. 2 (SEQ ID NO: 3) (however, the two cysteines (Cys) at the 7th and 40th positions in SEQ ID NO: 3 are linked by an intramolecular disulfide bond. The cyclic peptide is referred to as peptide (III)). Peptide (III) is HIV-1 LA
Amino acid sequence of the neutralizing domain of gp120 of V ELI strain
(Cell, 46 , 63-74 (1986)) and cysteine residues located at both ends thereof and having an intramolecular disulfide bond, and further having a linker bonded to the amino terminal and the carboxyl terminal.

【0022】本発明の環状ペプチドは、化学的に一つの
均質なペプチドであっても、これらの混合物であっても
よい。化学的に一つの均質なペプチドが所望の場合は、
化学的手法で合成することにより均質なペプチドが得ら
れる。かかる均質なペプチドは、試薬として使用する場
合特に好適である。
The cyclic peptide of the present invention may be chemically one homogeneous peptide or a mixture thereof. If chemically one homogeneous peptide is desired,
A homogeneous peptide can be obtained by synthesizing by a chemical method. Such homogeneous peptides are particularly suitable for use as reagents.

【0023】本発明の環状ペプチドは、gp120の分
解、通常のペプチド化学において使用されるペプチド合
成法、修飾法等によって製造される。ペプチド合成法と
しては、固相法、液相法のいずれでもよい。固相法は、
たとえば次のようにして行われる。即ち、まずアミノ基
が保護されたカルボキシル末端アミノ酸をカルボキシル
基によって不溶性担体に結合させる。不溶性担体として
は自体既知のものを使用すればよい。次にアミノ保護基
を除去した後、アミノ酸配列に従って順次アミノ基の保
護されたアミノ酸をペプチド結合させて一段ずつ反応さ
せ全アミノ酸配列を合成した後、不溶性担体を除去する
ことによって製造される。この際、反応性の官能基はペ
プチド合成において既知の保護基によって保護しておく
ことが好ましい。
The cyclic peptide of the present invention is produced by the decomposition of gp120, the peptide synthesis method and the modification method used in ordinary peptide chemistry. The peptide synthesis method may be either a solid phase method or a liquid phase method. The solid phase method is
For example, it is performed as follows. That is, first, a carboxyl-terminal amino acid whose amino group is protected is bound to an insoluble carrier by the carboxyl group. As the insoluble carrier, those known per se may be used. Then, after removing the amino-protecting group, amino acids protected with amino groups are sequentially peptide-bonded according to the amino acid sequence and reacted one step at a time to synthesize the entire amino acid sequence, and then the insoluble carrier is removed. At this time, the reactive functional group is preferably protected by a protecting group known in peptide synthesis.

【0024】かくして製造されたペプチドは、たとえば
イオン交換樹脂、分配クロマトグラフィー、ゲル濾過
法、逆相クロマトグラフィー等のペプチド化学において
通常使用される精製方法によって任意の純度のものとし
て精製することができる。精製後のペプチドを希薄溶液
中で酸化反応に付すことにより、分子内ジスルフィド結
合を形成させる。酸化反応は、空気酸化や酵素法などの
緩やかな条件で行うことが好ましい。ジスルフィド結合
の形成は、残存するチオール基を定量することにより確
認できる。上記のようにして製造されたペプチドは、自
体既知の方法によって塩とすることができ、また塩を自
体既知の方法によって加水分解することによって遊離の
ペプチドが製造される。
The peptide thus produced can be purified to an arbitrary purity by a purification method usually used in peptide chemistry such as ion exchange resin, partition chromatography, gel filtration method, reverse phase chromatography and the like. .. An intramolecular disulfide bond is formed by subjecting the purified peptide to an oxidation reaction in a dilute solution. The oxidation reaction is preferably performed under mild conditions such as air oxidation and an enzymatic method. The formation of disulfide bonds can be confirmed by quantifying the remaining thiol groups. The peptide produced as described above can be converted into a salt by a method known per se, and a free peptide is produced by hydrolyzing the salt by a method known per se.

【0025】本発明のHIV中和エピトープドメイン親
和性物質吸着体には、リガンドとして上記説明した環状
ペプチドまたはその化学修飾体を用いる。リガンドを固
定化する支持体としては、アフィニティクロマトグラフ
ィで通常用いられる、セルロース、デキストラン、アガ
ロース、ポリアクリルアミド、多孔性ガラスなどが、あ
るいは限外濾過膜、精密濾過膜などのメンブレンフィル
ターなどが例示される。
The above-mentioned cyclic peptide or a chemically modified form thereof is used as a ligand in the adsorbent for an HIV neutralizing epitope domain affinity substance of the present invention. Examples of the support for immobilizing the ligand include cellulose, dextran, agarose, polyacrylamide, and porous glass that are commonly used in affinity chromatography, or membrane filters such as ultrafiltration membranes and microfiltration membranes. ..

【0026】リガンドと支持体との結合方法は、共有結
合法として、臭化シアン活性化もしくはエポキシド活性
化された支持体を用いる方法、または、ω−カルボキシ
ルアルキル誘導体、ω−アミノアルキル誘導体、ブロモ
アセチル誘導体、ヒドラジド誘導体などのスペーサーを
有する支持体を用いる方法などが例示され、特異的な結
合法として、ビオチンに結合したリガンドを支持体と結
合しているアビジンを介して支持体に結合させる方法な
どが例示される。
As a method for binding the ligand and the support, as a covalent bonding method, a method using a cyanogen bromide-activated or epoxide-activated support, or a ω-carboxylalkyl derivative, ω-aminoalkyl derivative, bromo is used. A method using a support having a spacer such as an acetyl derivative or a hydrazide derivative is exemplified, and a specific binding method is a method of binding a ligand bound to biotin to a support via avidin bound to the support. Are exemplified.

【0027】本発明の吸着体を使用することにより、H
IV中和エピトープドメインと親和性を有する物質を簡
便に単離、精製することができる。単離、精製には、異
なるウイルス変異株由来の中和エピトープドメイン環状
ペプチドをリガンドとする吸着体を2種類以上組み合わ
せて用いてもよく、通常相同性の低いウイルス変異株由
来の中和エピトープドメイン環状ペプチドをリガンドと
する吸着体を順次用いて精製することが望ましい。HI
V中和エピトープドメイン結合物質は、吸着体への吸着
条件および吸着体からの溶出条件を変化させることによ
り、任意の純度のものとして精製することができる。上
記条件を変化させる要素としては、塩化ナトリウムなど
によるイオン強度、緩衝液のpHなどが挙げられる。
By using the adsorbent of the present invention, H
A substance having an affinity for the IV neutralizing epitope domain can be conveniently isolated and purified. Neutralizing epitope domains derived from different virus mutants may be used in combination of two or more adsorbents each having a cyclic peptide as a ligand for isolation and purification. Usually, neutralizing epitope domains derived from virus mutants with low homology It is desirable to purify by sequentially using an adsorbent having a cyclic peptide as a ligand. HI
The V-neutralizing epitope domain-binding substance can be purified to a desired purity by changing the adsorption condition to the adsorbent and the elution condition from the adsorbent. Factors that change the above conditions include ionic strength with sodium chloride and the like, pH of the buffer solution, and the like.

【0028】本発明の吸着体を用いるアフィニティクロ
マトグラフィと当分野で通常採用される他の分離法とを
組み合わせることにより、さらに高い精製度の物質が得
られる。他の分離法としては、塩析、有機溶媒処理、p
H処理、水溶性ポリマー処理などの溶解度の差による分
画法、イオン交換、疎水性、ゲル濾過などのクロマトグ
ラフィによる分画法、密度勾配、ポリアクリルアミドゲ
ル、等電点、二次元などの電気泳動法などが例示され
る。
By combining the affinity chromatography using the adsorbent of the present invention with other separation methods usually used in the art, a substance having a higher degree of purification can be obtained. Other separation methods include salting out, treatment with an organic solvent, p
Fractionation method by solubility difference such as H treatment and water-soluble polymer treatment, fractionation method by chromatography such as ion exchange, hydrophobicity, gel filtration, density gradient, polyacrylamide gel, isoelectric point, two-dimensional electrophoresis, etc. The law is exemplified.

【0029】HIV中和エピトープドメイン親和性物質
の単離、精製に供する粗原料としては、ヒト細胞膜由来
蛋白質、動植物および微生物由来の天然化合物などが挙
げられる。
The crude materials used for the isolation and purification of the HIV neutralizing epitope domain affinity substance include human cell membrane-derived proteins, natural compounds derived from animals and plants, and microorganisms.

【0030】本発明の吸着体を用いた精製法の好適な例
は、粗原料としてHIVの宿主細胞であることが確認さ
れている培養細胞の細胞膜可溶化粗抽出物を用い、ペプ
チド(II)またはペプチド(III)をリガンドとして固定
化した吸着体を充填した2種類のアフィニティカラムを
用いて精製する方法である。詳細には、宿主細胞の細胞
膜粗抽出物を脱塩後、ペプチド(III)固定化カラムに吸
着させ、低塩濃度緩衝液にてカラムを洗浄後、高塩濃度
緩衝液にて結合蛋白質を溶出させる。さらに当該溶出液
を脱塩後、ペプチド(II)固定化カラムに吸着させ、ペ
プチド(III)固定化カラムと同様の方法で洗浄、溶出す
ることにより、中和エピトープドメイン結合蛋白質を得
る。
A preferred example of the purification method using the adsorbent of the present invention is a peptide (II) obtained by using a crude extract of a cell membrane-solubilized cell culture of a cultured cell confirmed to be an HIV host cell as a crude material. Alternatively, it is a method of purification using two kinds of affinity columns packed with an adsorbent on which peptide (III) is immobilized as a ligand. Specifically, the crude cell membrane extract of host cells is desalted, adsorbed on a peptide (III) -immobilized column, washed with a low salt concentration buffer solution, and then the bound protein is eluted with a high salt concentration buffer solution. Let Further, the eluate is desalted, adsorbed on a peptide (II) -immobilized column, washed and eluted in the same manner as the peptide (III) -immobilized column to obtain a neutralizing epitope domain binding protein.

【0031】本明細書において、アミノ酸、ペプチド、
保護基等に関して略号で表示する場合、それらはIUPAC-
IUB Commission on Biological Nomenclature による略
号あるいは当該分野における慣用略号に基づくものであ
る。
In the present specification, amino acids, peptides,
When the abbreviations for protecting groups are indicated, they are IUPAC-
It is based on the abbreviations by the IUB Commission on Biological Nomenclature or the abbreviations commonly used in this field.

【0032】[0032]

【作用・効果】本発明の環状ペプチドは、従来の直鎖状
ペプチドに比べ、中和抗体、もしくは中和エピトープド
メインを認識する物質に対して高い結合能を示す。この
環状ペプチドを使用することにより、中和エピトープド
メイン親和性物質の単離、精製を簡便に行うことができ
る。
The cyclic peptide of the present invention exhibits a higher binding ability to a neutralizing antibody or a substance that recognizes a neutralizing epitope domain than conventional linear peptides. By using this cyclic peptide, a neutralizing epitope domain affinity substance can be easily isolated and purified.

【0033】中和抗体はウイルス株に特異的でありワク
チンとして用いることは困難であるが、中和エピトープ
ドメインに抗体が結合することによって感染性が抑制さ
れることから、この領域がHIVの感染に重要な役割を
果たしており、中和エピトープドメインに親和性のある
物質には抗HIV効果が期待される。発明の環状ペプチ
ド固定化吸着体は抗HIV剤の探索に利用できる。
Neutralizing antibodies are specific to virus strains and are difficult to use as vaccines, but since infectivity is suppressed by binding of antibodies to neutralizing epitope domains, this region is infected with HIV. Anti-HIV effect is expected for a substance that plays an important role in the above and has affinity for the neutralizing epitope domain. The cyclic peptide-immobilized adsorbent of the present invention can be used for searching anti-HIV agents.

【0034】宿主細胞表面にはすべてのHIV株の中和
エピトープドメインと親和性を有する分子が存在すると
予想される。本発明の環状ペプチドを固定化したアフィ
ニティカラムを作製し、宿主細胞の膜可溶化抽出物を当
該カラムで分離することにより、1本の主バンドが確認
されるまで精製された蛋白質が得られた。
It is expected that there will be molecules on the host cell surface that have an affinity for the neutralizing epitope domain of all HIV strains. By preparing an affinity column on which the cyclic peptide of the present invention was immobilized and separating the membrane-solubilized extract of host cells with the column, a purified protein was obtained until one major band was confirmed. ..

【0035】また本発明の環状ペプチドは、これ以外に
もHIVおよびHIV関連細胞の研究、ならびにAID
Sの予防・治療薬の探索、開発および製造において有用
であり、さらには抗体作製用のハプテンとしての用途が
考えられる。
In addition to the above, the cyclic peptide of the present invention is used in studies on HIV and HIV-related cells, and AID.
It is useful in the search, development, and production of a preventive / therapeutic drug for S, and is also expected to be used as a hapten for antibody production.

【0036】[0036]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、これらは本発明を何ら限定するものではない。 実施例1 ペプチド(III)の合成を行った。以下の合成例で使用さ
れるアミノ酸は、いずれもL−体である。ペプチド合成
は、アプライド・バイオシステムズ社製ペプチドシンセ
サイザー430Aを用い、固相法により行なった。0.
5ミリモルのt−ブチルオキシカルボニル(t-Boc)-L-
セリン結合フェニルアセトアミドメチル樹脂に、アミノ
末端をt-Boc で保護した2ミリモルのt-Boc アミノ酸を
N,N-ジメチルホルムアミド中、1ミリモルN,N-ジシクロ
ヘキシルカルボジイミドを用いた対称アミノ酸無水物法
で縮合し、ペプチド結合を1個ずつ延長させる逐次延長
法にて行なった。ただし、Asn, Gln, Arg の縮合につい
ては、N,N-ジメチルホルムアミド中、1ミリモルのヒド
ロキシベンゾトリアゾールを用いた活性エステル法で2
回縮合した。t-Boc アミノ酸の側鎖の保護基としては、
Glu ではベンジルエステル基、Cys では4−メトキシベ
ンジル基、Thr,Ser ではベンジル基、Arg ではメシチレ
ン−2−スルホニル基、Lys では2−クロロベンジルオ
キシカルボニル基、His では2,4−ジニトロフェニル
基を、また、Met ではメチオニンスルホキシド基を用い
た。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but these do not limit the present invention in any way. Example 1 Peptide (III) was synthesized. The amino acids used in the following synthesis examples are all L-forms. Peptide synthesis was performed by the solid phase method using Peptide Synthesizer 430A manufactured by Applied Biosystems. 0.
5 mmol of t-butyloxycarbonyl (t-Boc) -L-
To the serine-bonded phenylacetamidomethyl resin, 2 mmol of t-Boc amino acid whose amino terminal was protected with t-Boc was added.
Condensation was performed in N, N-dimethylformamide by the symmetrical amino acid anhydride method using 1 mmol N, N-dicyclohexylcarbodiimide, and the peptide bond was extended one by one. However, as for the condensation of Asn, Gln, and Arg, the activated ester method using 1 mmol of hydroxybenzotriazole in N, N-dimethylformamide was used to conduct the condensation reaction.
It condensed once. As a side chain protecting group of t-Boc amino acid,
Glu is benzyl ester group, Cys is 4-methoxybenzyl group, Thr and Ser is benzyl group, Arg is mesitylene-2-sulfonyl group, Lys is 2-chlorobenzyloxycarbonyl group, and His is 2,4-dinitrophenyl group. In addition, Met used a methionine sulfoxide group.

【0037】ペプチドの標準合成プログラムは、脱保護
として60%トリフルオロ酢酸/ジクロロメタンで1分
または15分間、洗浄としてジクロロメタンで1分間を
3回、中和として10%N,N-ジイソプロピルエチルアミ
ンで1分間を2回、洗浄としてN,N-ジメチルホルムアミ
ドで1分間を6回、縮合としてN,N-ジメチルホルムアミ
ド中でN,N-ジシクロヘキシルカルボジイミドを用いた対
称アミノ酸無水物法を20分間、洗浄としてN,N-ジメチ
ルホルムアミドで1分間を2回およびジクロロメタンで
4回行う。これらの標準合成プログラムは、各アミノ酸
に対して、反応温度および反応時間が詳細にマイクロコ
ンピュータにより制御されている。
The standard peptide synthesis program is 60% trifluoroacetic acid / dichloromethane for 1 minute or 15 minutes for deprotection, 3 times for 1 minute with dichloromethane for washing, 10% N, N-diisopropylethylamine for neutralization. The symmetric amino acid anhydride method using N, N-dicyclohexylcarbodiimide in N, N-dimethylformamide as a condensation for 20 minutes and as a wash for 2 minutes Perform 1 minute twice with N, N-dimethylformamide and 4 times with dichloromethane. In these standard synthesis programs, the reaction temperature and the reaction time are precisely controlled by a microcomputer for each amino acid.

【0038】ペプチド自動合成装置により得られたペプ
チド樹脂は、アミノ酸側鎖の脱保護及び支持体樹脂から
ペプチドの切断を行った。His 側鎖の脱保護は、1gの
合成ペプチド樹脂に対し、5mlのN,N-ジメチルホルムア
ミド及び20モル等量のチオフェノールを加え室温で4
時間攪拌し行った。ガラスフィルター上でN,N-ジメチル
ホルムアミド、蒸留水、エタノール、ジクロロメタンの
順で洗浄し、乾燥させた。さらに、その他の側鎖の脱保
護と、合成ペプチドの支持体樹脂からの切断のために、
上述の乾燥樹脂を1mlのチオアニソールと0.5mlのエ
タンジチオール中、室温で10分間攪拌し、フラスコを
氷中で冷却しながらトリフルオロ酢酸を10ml加え、1
0分間攪拌後、1mlのトリフルオロメタンスルホン酸を
加え、室温で30分間攪拌した。冷ジエチルエーテルを
ペプチドの沈澱が出なくなるまでフラスコに加え、1分
間攪拌後、テフロンフィルターで結晶を濾過し、これを
さらに少量のトリフルオロ酢酸で溶解、再結晶を行な
い、粗精製ペプチドを得た。
The peptide resin obtained by the peptide automatic synthesizer was deprotected from the amino acid side chain and cleaved from the support resin. Deprotection of the His side chain was carried out by adding 5 ml of N, N-dimethylformamide and 20 molar equivalents of thiophenol to 1 g of synthetic peptide resin at room temperature for 4 hours.
It was stirred for an hour. It was washed with N, N-dimethylformamide, distilled water, ethanol and dichloromethane in this order on a glass filter and dried. Furthermore, for deprotection of other side chains and cleavage of the synthetic peptide from the support resin,
The above dried resin was stirred in 1 ml of thioanisole and 0.5 ml of ethanedithiol at room temperature for 10 minutes, and 10 ml of trifluoroacetic acid was added while cooling the flask in ice.
After stirring for 0 minutes, 1 ml of trifluoromethanesulfonic acid was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. Cold diethyl ether was added to the flask until precipitation of the peptide stopped, and after stirring for 1 minute, the crystals were filtered with a Teflon filter, and the crystals were dissolved with a small amount of trifluoroacetic acid and recrystallized to obtain a crude purified peptide. ..

【0039】粗精製ペプチドを、オクタデシル基を結合
させたシリカゲル充填剤からなる逆相カラム(直径2c
m、長さ25cm;YMC R−ODS−5)により精製
した。溶出は流速5ml/分で移動相として0.1%トリ
フルオロ酢酸を用い90%アセトニトリルを30−80
%直線濃度勾配させることにより行なった。
The crude peptide was used as a reverse phase column (diameter 2c) consisting of a silica gel packing having an octadecyl group bonded thereto.
m, length 25 cm; YMC R-ODS-5). Elution was carried out at a flow rate of 5 ml / min with 90% acetonitrile 30-80 using 0.1% trifluoroacetic acid as a mobile phase.
% Linear gradient.

【0040】精製された直鎖状ペプチドの約1ナノモル
を気相プロテインシーケンサーにより分析し、目的とす
るアミノ酸配列をもつペプチドであることを確認した。
ペプチド中に存在する2つのCys 側鎖による分子内ジス
ルフィド架橋は、逆相カラムで精製した分画をアンモニ
ア水にて中和後、4℃で攪拌しながら空気酸化すること
により行なった。結合反応の進行は、残存するチオール
基の定量により行なった。チオール基は、7−フルオロ
ベンゾ−2−オキサ−1,3−ジアゾール−4−スルホ
ン酸を用いた蛍光分析により、既知量のCys をスタンダ
ードとして定量した。4日間の空気酸化により、酸化前
の約5%までチオール基が減少した。凍結乾燥後、混入
しているアンモニウム塩等を除去するために、前述の方
法で逆相カラムによる再精製を行なった。ピークの保持
時間は酸化前後で変化が見られず、分子間架橋は形成さ
れていないことを確認した。
About 1 nmole of the purified linear peptide was analyzed by a gas phase protein sequencer, and it was confirmed that the peptide had the desired amino acid sequence.
Intramolecular disulfide cross-linking by two Cys side chains present in the peptide was carried out by neutralizing the fraction purified by the reverse phase column with aqueous ammonia and air-oxidizing the mixture at 4 ° C. with stirring. The progress of the binding reaction was performed by quantifying the remaining thiol groups. The thiol group was quantified by a known amount of Cys as a standard by fluorescence analysis using 7-fluorobenzo-2-oxa-1,3-diazole-4-sulfonic acid. Four days of air oxidation reduced the thiol groups to about 5% before oxidation. After freeze-drying, in order to remove contaminating ammonium salts and the like, repurification was carried out by a reverse-phase column by the method described above. It was confirmed that the retention time of the peak did not change before and after the oxidation and that no intermolecular crosslink was formed.

【0041】実施例2 実施例1で得たペプチド(III)をビオチン標識した。ペ
プチド(III)において、分子内ジスルフィド結合によっ
て形成される環状構造内部のアミノ酸配列中(8番目の
Alaから39番目のHisまで)には側鎖にカルボキ
シル基を有するアミノ酸残基が存在しないので、中和ド
メインのアミノ末端のGlu側鎖とカルボキシル末端の
2つのカルボキシル基を用いてペプチド(III)をビオチ
ン化した。即ち、10mgのペプチド(III)および50mg
のビオチン(ロングアーム)ヒドラジド(VECTOR
社製)を3mlのN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、5
mlの150mM塩化ナトリウム溶液に溶解した400mg
の 1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイ
ミド塩酸塩を加え、pH5.5に調整後、室温で18時
間反応させた。反応液を濾過後、ペプチド(III)の精製
法と同様に、逆相カラムを用いて脱塩精製し、ビオチン
化ペプチド(III)を得た。
Example 2 The peptide (III) obtained in Example 1 was labeled with biotin. In peptide (III), since there is no amino acid residue having a carboxyl group in the side chain in the amino acid sequence inside the cyclic structure formed by the intramolecular disulfide bond (from Ala at position 8 to His at position 39), Peptide (III) was biotinylated using the Glu side chain at the amino terminal and the two carboxyl groups at the carboxyl terminal of the neutralization domain. That is, 10 mg of peptide (III) and 50 mg
Biotin (long arm) hydrazide (VECTOR
(Manufactured by the company) is dissolved in 3 ml of N, N-dimethylformamide, and 5
400 mg dissolved in 150 ml of 150 mM sodium chloride solution
1- (3-Dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide hydrochloride was added to adjust the pH to 5.5, and the mixture was reacted at room temperature for 18 hours. The reaction solution was filtered and then desalted and purified using a reverse phase column in the same manner as in the purification method of peptide (III) to obtain biotinylated peptide (III).

【0042】実施例3 ビオチン化ペプチド(III)を支持体に固定化してペプチ
ド(III)固定化カラムを作製した。アビジンを固定化し
たアガロースゲル(PIERCE社製)の約1mlをポリ
プロピレン製のミニカラムに充填し、5mlのリン酸緩衝
生理食塩水(PBS)で洗浄後、5mlのPBSに溶解し
た1mgのビオチン化ペプチド(III)を添加し、カラムを
閉じたまま室温で1時間振盪しながら反応させた。未反
応物などを10mlのPBSで洗浄し、ペプチド(III)固
定化カラムを得た。
Example 3 Biotinylated peptide (III) was immobilized on a support to prepare a peptide (III) -immobilized column. About 1 ml of agarose gel with immobilized avidin (manufactured by PIERCE) was packed in a polypropylene mini column, washed with 5 ml of phosphate buffered saline (PBS), and dissolved in 5 ml of PBS to prepare 1 mg of biotinylated peptide. (III) was added, and the mixture was reacted with shaking at room temperature for 1 hour while the column was closed. Unreacted substances were washed with 10 ml of PBS to obtain a peptide (III) -immobilized column.

【0043】実施例4 実施例1と同様の方法によりペプチド(II)を合成し
た。ただし、ペプチド(II)にはMetが含まれている
ため、側鎖の脱保護操作を加えた。すなわち、His側
鎖の脱保護後、乾燥させたペプチド樹脂に1mlのm−ク
レゾール、3mlの硫化メチル、5mlのトリフルオロ酢
酸、及び1mlのトリフルオロメタンスルホン酸を加え、
−5〜0℃を保ちながら3時間反応させた。ペプチド樹
脂をガラスフィルター上で冷ジエチルエーテルを用いて
洗浄し、乾燥後、その他の側鎖の脱保護と、合成ペプチ
ドの支持体樹脂からの切断を行った。空気酸化中の残存
チオール基の相対的含量の変化を図3に示す。精製され
たペプチド(II)のクロマトグラムを図4に示す。精製
標品の収量は80mgであった。
Example 4 Peptide (II) was synthesized in the same manner as in Example 1. However, since peptide (II) contained Met, deprotection of the side chain was added. That is, after deprotecting the His side chain, 1 ml of m-cresol, 3 ml of methyl sulfide, 5 ml of trifluoroacetic acid, and 1 ml of trifluoromethanesulfonic acid were added to the dried peptide resin,
The reaction was carried out for 3 hours while maintaining -5 to 0 ° C. The peptide resin was washed on a glass filter with cold diethyl ether and after drying, the other side chains were deprotected and the synthetic peptide was cleaved from the support resin. The change in relative content of residual thiol groups during air oxidation is shown in FIG. The chromatogram of the purified peptide (II) is shown in FIG. The yield of the purified sample was 80 mg.

【0044】実施例5 実施例2及び3と同様の方法により、ペプチド(II)固
定化カラムを作製した。ただし、支持体との非特異的吸
着を最少にするために、支持体としてストレプトアビジ
ン固定化アガロースゲル(PIERCE社製)を用い
た。
Example 5 A peptide (II) -immobilized column was prepared in the same manner as in Examples 2 and 3. However, streptavidin-immobilized agarose gel (manufactured by PIERCE) was used as a support in order to minimize non-specific adsorption to the support.

【0045】実施例6 ペプチド(II)を96穴マイクロプレートに固定化し、
ELISA法により分析した。0.31−10μMのペ
プチド(II)をマイクロプレートに吸着させ、HTLV
−III BH−10株に対する中和モノクローナル抗体
0.5β(J. Virol. 62, 2107 - 2114, (1988))と結合
させ、さらにアルカリホスファターゼ標識した抗マウス
IgG抗体と結合後、基質を加えてから1時間後の酵素
反応量を405nmの吸光度によって求めた(図5)。
Example 6 Peptide (II) was immobilized on a 96-well microplate,
It analyzed by the ELISA method. 0.31-10 μM peptide (II) was adsorbed on a microplate, and HTLV
-III BH-10 strain neutralizing monoclonal antibody 0.5β (J. Virol. 62 , 2107-2114, (1988)) was bound, and after binding with alkaline phosphatase-labeled anti-mouse IgG antibody, a substrate was added. The amount of enzyme reaction one hour after was determined by the absorbance at 405 nm (FIG. 5).

【0046】実施例7 抗ペプチド(II)抗体作製用抗原とするために、ペプチ
ド(II)をキャリア蛋白質へ結合した。ペプチド(II)
と卵アルブミン3mgを蒸留水1mlに溶解し、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30mgを加え、室温で1晩反応させる。生理食塩
水に対し十分透析し、抗体作製用抗原とした。
Example 7 Peptide (II) was bound to a carrier protein to serve as an antigen for preparing anti-peptide (II) antibody. Peptide (II)
And 3 mg of egg albumin are dissolved in 1 ml of distilled water, 30 mg of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride is added, and the mixture is reacted overnight at room temperature. It was sufficiently dialyzed against physiological saline and used as an antibody-producing antigen.

【0047】[0047]

【実験例】[Experimental example]

実験例1 実施例2に従い、ペプチド(I)、(II)及び市販のイ
ンスリンB鎖を各々ビオチン標識し、HTLV−III B
H−10株に対する中和モノクローナル抗体0.5βに
対する抗原性をELISA法を用いて比較した。96穴
マイクロプレートに吸着させた5μg/mlの0.5βに
ビオチン標識したペプチドを結合させ、さらにアルカリ
ホスファターゼ標識したアビジンを結合して、基質を加
えてから10分後の酵素反応量を405nmの吸光度に
よって求めた。図6に示すように、ペプチド(II)は、
ペプチド(I)及びインスリンB鎖と比較して、0.5
βに対して著しく高い抗原性を示しており、天然に近い
立体構造を保っていることが確認された。
Experimental Example 1 According to Example 2, peptides (I), (II) and commercially available insulin B chain were each labeled with biotin to give HTLV-III B.
The antigenicity against the neutralizing monoclonal antibody 0.5β against the H-10 strain was compared using the ELISA method. A biotin-labeled peptide was bound to 5 μg / ml of 0.5β adsorbed on a 96-well microplate, and alkaline phosphatase-labeled avidin was further bound, and the enzyme reaction amount after 10 minutes from the addition of the substrate was 405 nm. Determined by absorbance. As shown in FIG. 6, the peptide (II)
0.5 compared to peptide (I) and insulin B chain
It showed extremely high antigenicity to β, and was confirmed to maintain a three-dimensional structure close to that of nature.

【0048】実験例2 実験例1で用いたビオチン標識ペプチド(I)、(II)
及びインスリンB鎖のT細胞表面への結合性を比較し
た。即ち、HIVに対し感染性の高いT細胞株であるM
olt−4 クローン8細胞(J. Virol. 57, 1159-116
2 (1986)) の膜表面への結合性をフローサイトメトリー
により解析した。2×105 個の細胞を0.1%ウシ血
清アルブミン及び0.01%アジ化ナトリウムを含むリ
ン酸緩衝生理食塩水(A液)で2回洗浄後、50μlの
A液に懸濁し、A液で希釈した10μlのビオチン標識
ペプチドを加え、氷中30分間放置後、細胞をA液で2
回洗浄し、50μlのフルオレセインイソチオシアネー
ト標識アビジンを加え、氷中30分間放置後、細胞をA
液で2回洗浄し、フローサイトメトリー解析を行なっ
た。陰性対照細胞は、細胞に蛍光標識アビジンのみを反
応させたものを用いた。図7に示すように、ビオチン標
識ペプチドの濃度を変化させたときの陽性細胞率は、ペ
プチド(II)において低濃度でシグモイド型の上昇カー
ブを示し、高い特異性が確認された。
Experimental Example 2 Biotin-labeled peptides (I) and (II) used in Experimental Example 1
And the binding properties of insulin B chain to the T cell surface were compared. That is, M which is a T cell line highly infectious to HIV
olt-4 clone 8 cells (J. Virol. 57 , 1159-116
2 (1986)) to the membrane surface was analyzed by flow cytometry. 2 × 10 5 cells were washed twice with a phosphate buffered saline containing 0.1% bovine serum albumin and 0.01% sodium azide (Solution A), and then suspended in 50 μl of Solution A. Add 10 μl of biotin-labeled peptide diluted with the solution, leave it on ice for 30 minutes, and then add 2 cells with solution A.
After washing twice, 50 μl of fluorescein isothiocyanate-labeled avidin was added, and the cells were allowed to stand on ice for 30 minutes.
The cells were washed twice with the liquid and subjected to flow cytometry analysis. As the negative control cells, cells obtained by reacting only the fluorescently labeled avidin were used. As shown in FIG. 7, the positive cell rate when the concentration of the biotin-labeled peptide was changed showed a sigmoid-type increase curve at low concentration in peptide (II), confirming high specificity.

【0049】実験例3 ペプチド(III)固定化カラムおよびペプチド(II)固定
化カラムを用いて、ヒトリンパ球系培養細胞の細胞膜可
溶化粗抽出物よりHIV中和エピトープドメイン結合蛋
白質を精製した。
Experimental Example 3 Using a peptide (III) -immobilized column and a peptide (II) -immobilized column, an HIV neutralizing epitope domain binding protein was purified from a cell membrane-solubilized crude extract of human lymphocyte-cultured cells.

【0050】リンパ球の細胞膜画分は、Klempnerらの方
法(J. Cell Biol., 86, 21-28 (1980)) を一部改変して
調製した。すなわち、HIVに対し感染性の高いT細胞
株であるMolt−4クローン8細胞(前記)1×10
10個をハンクス液(pH7.4)で2回洗浄後、15ml
の2.5mM MgCl2を含むが、カルシウムを含まないハ
ンクス液(pH7.4)に懸濁し、ダウンス型ホモジナ
イザーにて30ストロークホモジナイズした。ホモジネ
ートに、終濃度が2.5mMとなるようにEDTAを加
え、1.5×104 ×g−分、4℃で遠心し、沈澱の核
と未破壊細胞を除いた。その上清を4×105 ×g−
分、4℃で遠心し、沈澱のミトコンドリアとリソソーム
を除いた。その上清をさらに6×107 ×g−分、4℃
で遠心し、上清の細胞質を除き、小胞体と細胞膜を含む
画分を得た。この沈澱をデキストラン密度勾配遠心法に
よって分離した。当該沈澱を0.1mM MgCl2を含む1
mMHEPES緩衝液(pH8.2)に再懸濁させ、デ
キストラン密度勾配(比重1.00〜1.09)の上に
重層し、108 ×g−分、4℃で遠心し連続密度勾配の
途中に層を生じた部分を細胞膜画分として回収した。得
られた膜画分に、50mM n−ヘプチル−β−D−チ
オグルコシド、10mM EDTA、10mM EGT
Aを含むトリス塩酸緩衝液(pH7.5)を2.5ml加
えて、4℃で1時間攪拌し膜蛋白質を可溶化した。試料
を4×105×g−分、4℃で遠心した後、上清を低濃
度のNaClを含む20mMリン酸緩衝液(pH7.3;P
B)で平衡化したゲル濾過カラム(PD−10;ファル
マシア社製)により脱塩し、細胞膜可溶化粗抽出物を得
た。
The cell membrane fraction of lymphocytes was prepared by partially modifying the method of Klempner et al. (J. Cell Biol., 86 , 21-28 (1980)). That is, 1 × 10 8 Molt-4 clone 8 cells (described above), which is a T cell line highly infectious to HIV.
15 ml after washing 10 pieces twice with Hank's solution (pH 7.4)
Was suspended in Hank's solution (pH 7.4) containing 2.5 mM MgCl 2 but containing no calcium and homogenized for 30 strokes with a Dounce homogenizer. EDTA was added to the homogenate so that the final concentration was 2.5 mM, and the mixture was centrifuged at 1.5 x 10 4 x g-min at 4 ° C to remove precipitated nuclei and undisrupted cells. The supernatant is 4 x 10 5 x g-
The mixture was centrifuged at 4 ° C. for 4 minutes to remove precipitated mitochondria and lysosomes. The supernatant is further added at 6 × 10 7 × g-min at 4 ° C.
The supernatant was removed from the cytoplasm to obtain a fraction containing endoplasmic reticulum and cell membrane. The precipitate was separated by dextran density gradient centrifugation. The precipitate containing 0.1 mM MgCl 2 1
Resuspend in mMHEPES buffer (pH 8.2), overlay on dextran density gradient (specific gravity 1.00 to 1.09), and centrifuge at 10 8 × g-min at 4 ° C during the continuous density gradient. The portion in which a layer was formed was collected as a cell membrane fraction. The obtained membrane fraction was added with 50 mM n-heptyl-β-D-thioglucoside, 10 mM EDTA, 10 mM EGT.
2.5 ml of a Tris-hydrochloric acid buffer solution (pH 7.5) containing A was added and stirred at 4 ° C. for 1 hour to solubilize the membrane protein. After centrifuging the sample at 4 x 10 5 x g-min at 4 ° C, the supernatant was added to a 20 mM phosphate buffer solution (pH 7.3; P containing low concentration NaCl).
It was desalted with a gel filtration column (PD-10; manufactured by Pharmacia) equilibrated with B) to obtain a cell membrane-solubilized crude extract.

【0051】粗抽出物を、あらかじめ低濃度のNaClを含
むPBで洗浄したペプチド(III)固定化カラムに吸着さ
せ、非吸着物質を10mlの同じPBで洗浄後、2.5ml
の高濃度のNaClを含むPBでペプチド(III)親和性蛋白
質を溶出した。さらに、この溶出液をPBで平衡化した
PD−10カラムにて脱塩後、PBで洗浄したペプチド
(II)固定化カラムに吸着させ、ペプチド(III)固定化
カラムと同様の方法にて洗浄・溶出を行った。
The crude extract was adsorbed to a peptide (III) -immobilized column which had been washed with PB containing a low concentration of NaCl in advance, and the non-adsorbed substance was washed with 10 ml of the same PB, and then 2.5 ml
The peptide (III) affinity protein was eluted with PB containing a high concentration of NaCl. Further, this eluate was desalted on a PD-10 column equilibrated with PB, and then adsorbed on a peptide (II) -immobilized column washed with PB, and washed in the same manner as the peptide (III) -immobilized column. -Elution was performed.

【0052】かくして得られたペプチド(III)固定化カ
ラムおよびペプチド(II)固定化カラムの溶出液をSD
S−PAGE(20%ゲル)にて分離後、銀染色で蛋白
質を検出したところ、図8のように2種類のカラムに共
通して結合する1本のバンドが確認された。 レーン1:細胞膜可溶化粗抽出物 レーン2:ペプチド(III)固定化カラム溶出液 レーン3:ペプチド(III)およびペプチド(II)固定化
カラム溶出液 レーン4:レーン3試料の非還元条件化での泳動
The thus obtained peptide (III) -immobilized column and peptide (II) -immobilized column eluate were subjected to SD.
When the protein was detected by silver staining after separation by S-PAGE (20% gel), one band commonly bound to two types of columns was confirmed as shown in FIG. Lane 1: Cell membrane solubilized crude extract Lane 2: Peptide (III) -immobilized column eluent Lane 3: Peptide (III) and peptide (II) immobilized column eluent Lane 4: Lane 3 Under non-reducing conditions Migration

【0053】[0053]

【配列表】[Sequence list]

配列番号:1 配列の長さ:24 配列の型:アミノ酸 トポロジー:直鎖状 配列の種類:ペプチド 起源 生物名:HIV−1 (Human immunodeficiency virus t
ype 1) 株名:HTLV-III BH10 組織の種類:外被 配列 Asn Asn Thr Arg Lys Ser Ile Arg Ile Gln Arg Gly Pro Gly Arg Ala 1 5 10 15 Phe Val Thr Ile Gly Lys Ile Gly 20 配列番号:2 配列の長さ:42 配列の型:アミノ酸 トポロジー:両形態 配列の種類:ペプチド 起源 生物名:HIV−1 (Human immunodeficiency virus t
ype 1) 株名:HTLV-III BH10 組織の種類:外被 配列の特徴 4番目と39番目のCys はジスルフィド結合を形成す
る。 配列 Glu Ile Asn Cys Thr Arg Pro Asn Asn Asn Thr Arg Lys Ser Ile Arg 1 5 10 15 Ile Gln Arg Gly Pro Gly Arg Ala Phe Val Thr Ile Gly Lys Ile Gly 20 25 30 Asn Met Arg Gln Ala His Cys Asn Ile Ser 35 40 配列番号:3 配列の長さ:43 配列の型:アミノ酸 トポロジー:両形態 配列の種類:ペプチド 起源 生物名:HIV−1 (Human immunodeficiency virus t
ype 1) 株名:LAV ELI 組織の種類:外被 配列の特徴 7番目と40番目のCys はジスルフィド結合を形成す
る。 配列 Glu Ser Val Lys Ile Thr Cys Ala Arg Pro Tyr Gln Asn Thr Arg Gln 1 5 10 15 Arg Thr Pro Ile Gly Leu Gly Gln Ser Leu Tyr Thr Thr Arg Ser Arg 20 25 30 Ser Ile Ile Gly Gln Ala His Cys Asn Ile Ser 35 40
SEQ ID NO: 1 Sequence length: 24 Sequence type: Amino acid Topology: Linear Sequence type: Peptide Origin organism name: HIV-1 (Human immunodeficiency virus t)
ype 1) Strain name: HTLV-III BH10 Tissue type: Envelope sequence Asn Asn Thr Arg Lys Ser Ile Arg Ile Gln Arg Gly Pro Gly Arg Ala 1 5 10 15 Phe Val Thr Ile Gly Lys Ile Gly 20 SEQ ID NO: 2 Sequence length: 42 Sequence type: Amino acid Topology: Both forms Sequence type: Peptide Origin organism name: HIV-1 (Human immunodeficiency virus t
ype 1) Strain name: HTLV-III BH10 Tissue type: Coat sequence characteristics Cys 4th and 39th form a disulfide bond. Sequence Glu Ile Asn Cys Thr Arg Pro Asn Asn Asn Thr Arg Lys Ser Ile Arg 1 5 10 15 Ile Gln Arg Gly Pro Gly Arg Ala Phe Val Thr Ile Gly Lys Ile Gly 20 25 30 Asn Met Arg Gln Ala His Cys Asn Ile Ser 35 40 SEQ ID NO: 3 Sequence length: 43 Sequence type: Amino acid Topology: Both forms Sequence type: Peptide Origin organism name: HIV-1 (Human immunodeficiency virus t
ype 1) Strain name: LAV ELI Tissue type: Coat sequence characteristics The 7th and 40th Cys form a disulfide bond. Sequence Glu Ser Val Lys Ile Thr Cys Ala Arg Pro Tyr Gln Asn Thr Arg Gln 1 5 10 15 Arg Thr Pro Ile Gly Leu Gly Gln Ser Leu Tyr Thr Thr Arg Ser Arg 20 25 30 Ser Ile Ile Gly Gln Ala His Cys Asn Ile Ser 35 40

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ペプチド(II) のアミノ酸配列である。FIG. 1 is the amino acid sequence of peptide (II).

【図2】ペプチド(III)のアミノ酸配列である。FIG. 2 is the amino acid sequence of peptide (III).

【図3】空気酸化中のペプチド(II)前駆体中に残存す
るチオール基の相対的含量の経時変化を示すグラフであ
る。
FIG. 3 is a graph showing the change over time in the relative content of thiol groups remaining in the peptide (II) precursor during air oxidation.

【図4】ペプチド(II)精製標品のクロマトグラムであ
る。
FIG. 4 is a chromatogram of a purified peptide (II) preparation.

【図5】マイクロプレートに固定化したペプチド(II)
の抗原性を示すグラフである。
FIG. 5: Peptide (II) immobilized on a microplate
It is a graph which shows the antigenicity of.

【図6】実験例1においてELISA法により測定した
0.5βへの結合性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the binding property to 0.5β measured by an ELISA method in Experimental Example 1.

【図7】実験例2においてフローサイトメトリーにより
測定したMolt−4 クローン8細胞への結合性を示
すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the binding properties to Molt-4 clone 8 cells measured by flow cytometry in Experimental Example 2.

【図8】実験例3で精製された蛋白質のSDS−PAG
Eによる分離と銀染色による検出を示した図である。
FIG. 8: SDS-PAG of the protein purified in Experimental Example 3
It is the figure which showed the separation by E and the detection by silver staining.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年4月2日[Submission date] April 2, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図8[Correction target item name] Figure 8

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図8】 実施例3で精製された蛋白質の電気
泳動写真である。
FIG. 8 is an electrophoretic photograph of the protein purified in Example 3.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 両末端のアミノ酸がシステインであり、
当該両末端システイン間にヒト免疫不全ウイルスの中和
エピトープドメイン、もしくはウイルス学上それに相当
する領域を含むペプチドであって、当該両末端のシステ
インが分子内ジスルフィド結合されてなる環状ペプチ
ド。
1. An amino acid at both ends is cysteine,
A cyclic peptide comprising a neutralizing epitope domain of human immunodeficiency virus or a virologically equivalent region between the cysteines at both ends, wherein the cysteines at both ends are intramolecularly disulfide-bonded.
【請求項2】 分子内ジスルフィド結合で結合されたシ
ステインが、免疫不全ウイルスの中和エピトープドメイ
ンの両末端に最も近い位置にあるシステインである請求
項1記載の環状ペプチド。
2. The cyclic peptide according to claim 1, wherein the cysteine linked by an intramolecular disulfide bond is a cysteine closest to both ends of the neutralizing epitope domain of immunodeficiency virus.
【請求項3】 請求項1または2記載の環状ペプチドに
リンカーを結合させてなる環状ペプチド。
3. A cyclic peptide obtained by binding a linker to the cyclic peptide according to claim 1 or 2.
【請求項4】 標識物質で標識された請求項1〜3のい
ずれか1項に記載の環状ペプチド。
4. The cyclic peptide according to claim 1, which is labeled with a labeling substance.
【請求項5】 蛋白質に結合させた請求項1〜4のいず
れか1項に記載の環状ペプチド。
5. The cyclic peptide according to any one of claims 1 to 4, which is bound to a protein.
【請求項6】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の環
状ペプチドをリガンドとして支持体に固定化させてな
る、ヒト免疫不全ウイルス中和エピトープドメイン親和
性物質の吸着体。
6. An adsorbent of a human immunodeficiency virus neutralizing epitope domain affinity substance, which comprises the cyclic peptide according to any one of claims 1 to 4 immobilized on a support as a ligand.
JP4034085A 1991-09-30 1992-01-24 Hiv-related cyclic peptide and adsorption material obtained by immobilizing the same Pending JPH05310785A (en)

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JP28059891 1991-09-30

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6485928A (en) * 1986-08-20 1989-03-30 Genetic Systems Corp Monoclonal antibody and peptide useful for therapy and diagnosis for hiv infection
JPH0222296A (en) * 1988-02-12 1990-01-25 United Biomedical Inc Synthetic peptide and use thereof in detection of antigen to human immunodeficient virus bp120 envelope protein, diagnosis of aids and preaids state, and use thereof as vaccine

Patent Citations (2)

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