JPH05509098A - 3,6または9位において変性されている副甲状腺ホルモン類似体 - Google Patents
3,6または9位において変性されている副甲状腺ホルモン類似体Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
3.6または9位において変性されている副甲状腺ホルモン類似体
発明の背景
関連出願
本出願は1990年7月13日出願された出願番号第553゜760号の一部継
続出願てあり、これをここに参照として加入する。
本発明の起源
ここに開示されている調査は、米国国立予防衛生研究所(U。
S、 National In5titutes of Health) 、許
可番号GM39900、CA34738およびAM35323並びに復員軍人子
の調査局(Research 5ervice of the Veteran
s Administration)により部分的に支持されている。米国政府
は本発明にある権利本発明は、副甲状腺ホルモン(PTH) 、副甲状腺ホルモ
ン様タンパク質(PLP)または副甲状腺関連タンパク質(PTH’rP)に対
してアゴニスト特性またはアンタゴニスト特性を有するポリペプチド類似体に関
するものである。3位のセリンアミノ酸、6位のグルタミンアミノ酸または9位
のヒスチジンアミノ酸あるいはこれらの組合せは、他の天然または合成のアミノ
酸により置換される。好ましくは、約34個のアミノ酸のヒトPTHフラグメン
トか、有用な薬理学的活性にとって十分である。これらのポリペプチドは、ガン
、骨粗鬆症、高カルシラム血症または副甲状腺機能亢進症の病気状態にあるし1
−の治療処理に有用である。
関連技術の説明
有効なPTHアゴニストおよび/またはアンタゴニストに関する調査か徹底的に
行われてきた。有効な特定のアンタゴニストの入手可能性は、PTHの作用並び
に生理学的および/または病理学的役割の機構に関する研究に有力な調査手段を
提供する。若干の調査努力の結果インビトロPTHアンタゴニストに到達した。
しかし、これらのポリペプチドのインビボ評価中に、これらのポリペプチドは明
確なアンタゴニスト特性を全く示さないことか多かった。
多くのポリペプチドホルモンにおいて、不連続で局部的な構造上の変性か、受容
体アゴニストを競合的受容体アンタゴニストに転化させるのに十分である。この
観察に基いて、ホルモンの受容体結合性と生物学的作用と開始という別個の作用
か、ポリペプチドホルモン配列内の別個の構造領域によって示されるという考え
に達する。副甲状腺ホルモン(PTH)は、このようなポリペプチドホルモンの
十分に研究された例である。PTH(1〜34)は、イヌ腎臓膜におけるアデニ
ル酸シクラーゼの活性化に関する天然の84アミノ酸ホルモンの完全アゴニスト
である(下記の参考文献1参照。用いられている文字はアミノ酸配列を記載する
のに従来用いられている文字である)。アミノ末端切断によって、PTHで刺激
されたアデニル酸シクラーゼの競合的アンタゴニストであるポリペプチドか生成
する。
従って、(Tyr34)bPTH(7〜34)アミドは肝臓PTH受容体に対す
る適度の親和性を保持しているが、アゴニスト活性を全く示さない。特別な弱い
受容体結合活性かPTH(25〜34)程度に小さいフラグメントにおいて保持
される(参考文献2)。他方、PTH(1〜34)のカルボン酸末端切断によっ
て、漸次低下する親和性を有するアゴニストか生成する。
PTH(1〜25)は本質的に不活性であると報告されている(参考文献3〜5
)。PTHの「受容体結合性領域」はアミノ酸残基25〜34を含み、「活性化
領域」はアミノ酸残基1〜6を含むと考えられる。
最近確認された腫瘍誘導タンパク質はPTHとの制限された配列同一性を有しく
参考文献6〜8)、PTHの能力に匹敵する能力を有するPTH応答性アデニル
酸シクラーゼを活性化する(参考文献9〜11)。この139〜141アミノ酸
PTH関連タンパク質(PTHrP) 、およびこれらから誘導された合成アミ
ノ末端フラグメントは、腎臓および骨格のPTH受容体に対して高い親和性を示
す(参考文献12〜1.5)。また、これらはインビボおよびインビトロにおい
てpTHの主要な生物学的作用を再現する(参考文献12.15〜18)。PT
H関連タンパク質は種々のヒトおよび動物の腫瘍中に見出され、証拠文献はこの
タンパク質が難病を伴うことの多い高カルシウム血症において病原性の役割を演
じることを示唆している(参考文献19.20)。哺乳類のPTHとPTHrP
との間におけるアミノ酸配列の類似性は、主として1〜13のアミノ末端残基に
限られ、この中8個か同一である(図1参照)。PTHrPはPTH受容体に対
して高い親和性を示すが、PTHの25〜34の受容体結合性領域における10
個のアミノ酸のうち1個のみかPTHrPと共通である。さらに、PTHrP(
14〜38)のポリペプチド類似体がRO317/2.8ラツト骨肉腫細胞中の
PTH受容体に結合する(低い親和性で)ことか報告されている(参考文献21
)。従って、配列の厳密な保存よりむしろコンホーメーソヨンの類似性か、PT
HおよびPTHrPと共通の受容体との相互作用の基礎になっていることかある
。
T、 Gardella等r(1989年9月12日) 、Bone andM
ineral Re5earch、 T、 5upp1.、アブストラクト(a
bs t rac t ’)642」は、ヒト副甲状腺ホルモン1〜84の突然
変異解析に関して簡潔に報告している。最初の4個のうちの任意のアミノ酸の突
然変異かPTHの活性を低下させたと報告されている。
T、 Gardella等r(1990年6月23日) 、Program o
fthe 72nd Annual Meeting of the Endo
crine 5ociety、アブストラクト(abstract) l 07
1 Jは、新規なPTHI〜84類似体の構想を簡単に報告している。2位およ
び4位のアミノ酸の変性が「アブストラクト」に記載されている。
この技術分野における興味あるいくつかの追加の参考文献としては以下のものか
ある:
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本明細書のどの個所で引用した参考文献、報文、特許、標準等でもすべてこれら
の全体をここに参照として加入する。
明細書における括弧内の参照数字は、該当分野において見出される参考文献の番
号である。
現時点において多くのPTH類似体および研究が、ポリペプチド鎖の主としてl
O〜34領域のアミノ酸の置換に関して報告されている。しかし、アミノ酸力q
〜9位のアミノ酸において置換されているhPTHまたはbPTH等の類似体は
ほとんど報告されていない。本発明は、3位および/または6位および/または
9位のアミノ酸が、天然アミノ酸または合成法で製造した不自然な(普通ではな
い)アミノ酸を用いて置換されている新規なhPTHまたはbPTH等の類似体
を選択する方法および製造する方法を提供する。3.6または9位において置換
されているこれらの類似体は、受容体結合性および活性を変性するのに有用な表
面側鎖を有する。これらの類似体は、多くの病気状態、特に骨粗慰症の治療処置
におけるアゴニストまたはアンタゴニストとして有用である。
発明の要約
一つの面において、本発明は、次式:
%式%
Lys −Lys −Leu −Gin −Asp” −Val −11is
−Asn −Phe” −Z (構造式I)
(上式において
3位のアミノ酸Bは、L−セリン、またはBがグリシンを示さない場合にはセリ
ンと同等であるかセリンより大き0空間容積を存する他の天然または合成のD−
もしくはL−アミノ酸力)ら独立的に選択されたものを示し、
6位のアミノ酸Jは、L−グルタミンまたは他の天然もしくは合成のD−アミノ
酸、L−アミノ酸あるいはD−アミノ酸とL−アミノ酸との混合物から独立的に
選択されたものを示し、9位のアミノ酸Xは、L−ヒスチジンまたは他の天然も
しくは合成のD−あるいはL−アミノ酸から独立的に選択されたものを示し、た
だし原子団BがL−セリンを示しかつ原子団JがL−グルタミンを示す場合には
、原子団XはL−ヒスチジンを示さず、また原子団BがL−セリンを示しかつ原
子団XかL−ヒスチジンを示す場合には、原子団JはL−グルタミンを示さず、
また原子団JがL−グルタミンを示しかつ原子団Xかヒスチジンを示す場合には
、原子団BはL−セリンを示さず、Zは、−COOH、−Coo−十M (式中
のM+は薬理学的に適合性を有する陽イオンから選択されたものを示す)、−(
C=O)NO3またはヒト副甲状腺ホルモンまたはヒト副甲状腺ホルモン関連タ
ンパク質のアミノ酸配列から独立的(こ選択されたものを示す)て表わされる化
合物、またはその医薬として受け入れることのできる塩を含有することを特徴と
する医薬組成物に関するものである。
好適例においては、1位のアミノ酸はセリンであり、7位のアミノ酸はロイシン
であり、16位のアミノ酸はAsnであり、18位のアミノ酸はメチオニン、す
なわちヒトPTHの変性された類似体である。
好適例においては、1位のアミノ酸はアラニンであり、7位のアミノ酸はフェニ
ルアラニンであり、16位のアミノ酸はセリンであり、18位のアミノ酸はメチ
オニン、すなわちウシPTHの変性された類似体である。
他の好適例においては、Z、BまたはJは、以下のように独立的に選択されたも
のを示す:
Zは−COOHまたは−Coo−M+または−(C=O)NO3を示し:
Bは合成アミノ酸を示し:
Bは天然に存在するアミノ酸を示し:
Jは合成アミノ酸を示し:
Jは天然に存在するアミノ酸を示し;
BはL−セリンを示し、JはLeu、Phe、Ala、Glu、SerまたはP
heから選択され:あるいはJはL−グルタミンを示し、BはAla、Phe、
Gin、Glu、Lys、His、LeuまたはTyrから独立的に選択される
。
また、他の面において、本発明はJかL−セリン、Ala、PheSGln、G
luSLys、Hi sまたはTyrから独立的に選択されたものを示す化合物
に関するものである。
さらに他の面において、JはL−グルタミン、Leu、Phe、Ala、Glu
、SerまたはPheから独立的に選択される。
また、他の面において、本発明は構造式Iの化合物またはこれらの医薬として受
け入れることのできる塩を、医薬として受け入れることのできる賦形剤と混合し
た状態で含有する医薬組成物に関するものである。
他の面において、本発明は、hPTH(1〜34)の構造を存し、Zか−COO
Hまたは−Coo−M+または−<C=○)NO3(好ましくはアミド)から選
択されたちのである化合物を、医薬として受け入れることのできる賦形剤と混合
した状態で含有する医薬組成物に関するものである。
また、他の面において、本発明は治療処置を必要とする哺乳類を治療処置する方
法に関するものであり、この方法では治療有効量の構造式Iの化合物のペプチド
類似体またはこの医薬として受け入れることのできる塩を、医薬として受け入れ
ることのできる賦形剤と混合した状態で投与する。
また、他の面において、本発明は治療有効量の構造式Iの化合物を、経口、非経
口、皮下、筋肉内、静脈内、膣、直腸、頬、舌下または鼻内手段によって投与す
ることに関するものである。
また、他の面において、本発明は治療処置方法に関するものであり、この方法で
は構造式Iの化合物を用いてヒトにおけるガン、骨粗奮症、高カルシウム血症ま
たは副甲状腺機能元通症の病気状態を治療処置する。
他の面において、本発明は、医薬組成物において有用なPTHまたはPTH(1
〜34)の3. 6. 9位またはこれらの組合せにおいて変性されているポリ
ペプチド配列を選択する方法に関するものであり、この方法は、
(a) 3. 6. 9位またはこれらの組合せにおけるアミノ酸か異なるD−
もしくはL−天然アミノ酸または非天然アミノ酸により置換されているhPTH
,bPTH,pPTH,hPTHrP、bPTHrP、hPTH(1〜34)
、bPTH(1〜34)またはpPTH(1〜34)のアミノ酸配列を作り:(
b)特定の柔組織、膜または細胞を用いてアッセイを行って受容体結合性および
活性を評価し:
(C)特定の骨細胞を用いてアッセイを行って受容体結合性および活性を評価し
:
(d)(i)特定の柔組織、膜または細胞において高い結合性および高い活性を
有し、かつ高い特定の骨細胞結合性および高い活性を有するペプチドアミノ酸類
似体を、病気状態の柔組織、膜、細胞または骨を医学的治療処理するためのアゴ
ニストとしてさらに評価するために、独立的に選択し;あるいはまた(ii)高
い結合性および高い活性を有するペプチドアミノ酸類似体を、特定の柔組織、膜
または細胞におけるアゴニストとして、また低い特定の骨細胞結合性および低い
活性を有するペプチドアミノ酸類似体を、病気状態の柔組織、膜または細胞に対
するアゴニストとしてさらに評価するために、独立的に選択し:あるいはまた
(ii)特定の組織、膜および細胞において低い結合性を存し、かつ病気状態の
骨に対して高い特定の骨細胞結合性および高い活性を有するペプチドを、アゴニ
ストとして独立的に選択し:あるいはまた
(iv)組織、膜または細胞および骨細胞における高い結合性および低い活性を
、ホルモン異常およびガンを医学的治療処理する際のアンタゴニストとして使用
するために独立的に選択し;
(e)アミノ酸類似体について次の種々のアッセイまたは毒性試験を行って有用
な医薬の確認を行うことを特徴とする特
図面の簡単な説明
図1は、5種の哺乳類およびヒト並びにニワトリのPTHrP(1〜34)から
のPTH(1〜34)の整列させた配列を示す。配列が同一である位置は実線で
強調されている。
図IAは、ヒトPTH、ウシPTHおよびブタPTHの1〜84のアミノ酸を示
す。
図2は、統計学的およびパターンに基いた理論的方法により予想されるbPTH
(1〜34)およびヒトPTHrP(1〜34)の二次構造の特徴を示す。
矢は予想されるα−へリックス構造を示し、波線は可能性のあるβ−ターンを示
す。
図3は、45%のトリフルオロエタノールの存在下および不存在下におけるペプ
チドの円二色性(CD)スペクトルである。
208nmおよび222nmにおける最下点は、α−へリックス構造の特性であ
る。分析したペプチドは:図3AてはbPTH(1〜34);図38ではCTy
r”)bPTH(7〜34)アミド、図30ではhPTHrP (1〜34)ア
ミドである。
図4は、bPTH(1〜34)(0)、 (Tyr24)bPTH(7〜34)
アミド(△)およびhPLP (1〜34)アミド(・)のα−へリックス含量
に対するトリフルオロエタノールの影響を示す。α−へリックス含量は、Tay
lorおよびKaiser(参考文献29)によって記載されているように、円
二色性スペクトルのディコンボルーンヨン(deconvolution)によ
り測定した。
図5は、bPTH(1〜34)およびhPTHrP(1〜34)について一対の
へリックスモデルを図示的に示したものである。維持されている関連する配列の
位置か示されている。
疎水性コア、結合性領域およびトリガー領域か示されている。
図6は、3.6および9位に置換基を有するPTH(1〜34)の類似体のイヌ
腎臓形質膜における生物活性のグラフを示す。
図6Aは、bPTH(1〜34)(○)および[G1u3)bPTH(1〜34
)(■)、 (His3)bPTH(1〜34)()、(Lys’ )bPTH
(1〜34)(マ)および(Gin’ )bPTH(1〜34)(◇)によって
生じたアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示す。
図6Bは、bPTH(1〜34)(○)、(Ala3)bPTH(1〜34)(
・)、(Phe’ )bPTH(1〜34)(△)、(Leu3)bPTH(1
〜34)(ム)および〔Tyr” )bPTH(1〜34)(ロ)によって生じ
たアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示す。
図60は、bPTH(1〜34)(○)、(Ala’)bPTH(1〜34)(
・)、I:Phe@)bPTH(1〜34)(△)、(Leu” )bPTH(
1〜34)(ム)、(Ser’)bPTH(1〜34)(ロ)、(G 1 u’
) bPTH’(1〜34)(■)および(Phe’ )bPTH(1〜34
)()により生じたアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示したものである。
図6Dは、bPTH(1〜34)(0)、(Ala’)bPTH(1〜34)(
・)、(Phe’ )bPTH(1〜34)(△)、(Leu’ )bPTH(
1〜34)(ム)および[Tyr3]bPTH(1〜34)(ロ)によるPTH
受容体への競合的結合性を示す。
図6Eは、bPTH(1〜34)(0)、 (Glu’ )bPTH(1〜34
)(■)、(Hi s’ :l bPTH(1〜34)()、(Lys’ )b
PTH(1〜34)(マ)および〔GIn’ ] bPTH(1〜34)(◇)
によるPTH受容体ヘノ競合的結合性を示す。
図6Fは、bPTH(1〜34)(0)、(Ala’)bPTH(1〜34)(
・)、(Phe” )bPTH(1〜34)(△)、(Leu’ )bPTH(
1〜34)(ム)、(Ser’)bPTH(1〜34)(ロ)およびCG1u’
)bPTH(1〜34)(■)によるPTH受容体への競合的結合性を示す。
図7は、3,6および9位に置換基を有するPTH(1〜34)の類似体のUM
R106−H5細胞における生物活性のグラフを示す。
図7Aは、bPTH(1〜34)(0)、(Ala2)bPTH(1〜34)(
・)、(Phe’ )bPTH(1〜34)(△)、(Leu’ )bPTH(
1〜34)(ム)および〔Tyr’ )bPTH(1〜34)(ロ)によって生
じたアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示す。
図7Bは、bPTH(1〜34)(0)、[His’:1bPTH(1〜34)
()、(Lys’ )bPTH(1〜34)(マ)および(Gin” )bPT
H(1〜34)(◇)によって生じたアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示
す。
図70は、bPTH(1〜34)(○)、 (Ala’)bPTH(1〜34)
(・)、[Phe’ )bPTH(1〜34)(△)、(Leu’ )bPTH
(1〜34)(ム)、(Ser’)bPTH(1〜34)(ロ)および(Glu
’ )bPTH(1〜34)(II)によって生じたアデニル酸シクラーゼ(A
C)の活性を示す。
図7Dは、bPTH(1〜34)(○)、(Aha3)bPTH(1〜34)(
・)、 (Phe2)bPTH(1〜34)(△)、CLeu” )bPTH(
1〜34)(ム)および〔Tyr’ )bPTH(1〜34)(ロ)によるPT
H受容体への競合的結合性を示す。
図7Eは、bPTH(1〜34)(○)、(Glu’)bPTH(1〜34)(
■)、(His’ )bPTH(1〜34)()、(Lys3)bPTH(1〜
34)(マ)および〔GIn” )bPTH(1〜34)(◇)によるPTH受
容体への競合的結合性を示す。
図7Fは、bPTH(1〜34)(○)、 (Ala’)bPTH(1〜34)
(・)、(Phe’ )bPTH(1〜34)(△)、(Leu’ )bPTH
(1〜34)(ム)、(Set@)bPTH(1〜34)(ロ)、(Glu’
)bPTH(1〜34)(■)および(Phe”)ヒトPTH(1〜34)()
によるPTH受容体への競合的結合性を示す。
図8は、半アゴニスト(Phe@)bPTH(1〜34)にヨル、bPTH(1
〜34)で刺激されたアデニル酸シクラーゼの活性の阻害を示す。
図8Aは、bPTH(1〜34)(0)、(Phe’ )bPT’H(1〜34
)(・)および濃度の異なる(Phe@)bPTH(1〜34)(△)の存在下
におけるbPTH(1〜34)(5nM)によって生じたイヌ腎臓形質膜におけ
るアデニル酸シクラーゼ(AC)の活性を示す。
図8Bは、(Phe’ )bPTH(1〜34)(○)および濃度の変動する(
Phe’ )bPTH(1〜34)(・)の存在下における0、2nMbPTH
(1〜34)によって生じたUMR106H5細胞におけるアデニル酸ソクラー
セ(AC)の活性を示す。
本明細書の全体において、アミノ酸の名称には肩付き数字か付いていることかあ
る。この表示(例えば、T y r ”)は、PTHの34位のアミノ酸がチロ
シンであることを示す。
「B3」は、PTHの3位のアミノ酸B等を示す。
r、J@iは、PTHの6位のアミノ酸J等を示す。
「X9」は、PTHの9位のアミノ酸X等を示す。
特定の雑誌を参照することは、普通、文章の最後に示した括弧内(参考文献)に
示されている。
rbPTHJは、特定の1〜84アミノ酸配列を有するウシPTHの配列を示す
。
rbPTH(1〜34)」は、短縮されたウシPTH配列である活性1〜34ア
ミノ酸配列を示す。
rcPTH」は、1〜84ニワトリPTH配列を示す。
rhPTHJは1〜84ヒトPTH配列を示す。
rhPTH(1〜34)」は、ヒトPTHの短縮されたアミノ酸配列を示す。
rhPTHrPJは、天然のヒト副甲状腺ホルモンに関連する139〜+41ア
ミノ酸のタンパク質を示す。b PTHr Pはウソ細胞から得たちのである。
hPTHrPはヒト細胞から得たちのである。pPTHrPはブタ細胞から得た
ものである。
rhPTHrP (1〜34)Jは、天然のヒト副甲状腺ホルモン関連タンパク
質の活性1〜34アミノ酸を示す。
rpPTHJはPTHの1〜84ブタアミノ酸配列を示す。
rpPTH(1〜34)」は、pPTHの活性l〜34正常ブタアミノ酸配列を
示す。
先に説明したように、本発明を説明する際の便宜のために、[UP、AC−1t
lB Comm1ssion or Biochemical Nomencl
ature。
rBioehemistry、 Vol、比1726 (1972)Jによって
推奨され、ペプチドの技術分野において広く受け入れられているような、種々の
一般的なアミノ酸に対する従来の略語を用い、これらの略語によってアキラルな
アミノ酸であるグリシンを除いてL−アミノ酸を示す。ここで述へるすべてのペ
プチド配列は、N末端アミノ酸か左側にありC末端アミノ酸か右側にあるとする
広く受け入れられている慣行に従って記載する。本発明の若干のポリペプチドで
は、末端−COOH基がアミド基−C(=O)NH2に転化されている。ポリペ
プチドは「−アミド」として識別する。例えば、rGly−アミド」は末端基−
CH2C(=0)−NH,を示す。
「天然のアミノ酸」とは、その技術分野においてよく知られているものを示す。
これらのアミノ酸を列挙し、標準的略語はU、S、P、T、Olの刊行物、Tr
ademark 0fficial Gazette。
1990年5月15日発行、第33頁の46に示されている。
これらのアミノ酸および略語をここに参照として特別に加入する。
以下に天然のアミノ酸を示す:
A Ala アラニン
D Asp アスパラギン酸
E Glu グルタミン酸
F Phe フェニルアラニン
GGly グリシン
HHis ヒスチノン
ミノ酸は、上述のTrademark 0fficial Gazetteの第
47頁および第48頁に記載されている。普通でなり)力1あるす)(ま変性さ
れたアミノ酸は、ここに参考として特別(こ記載した(ヒ合物を含有4Abu
4−アミノブチル酸、ビペIJジン酸bAib 3−アミノイソブチル酸
、Apm 2−アミノピメリン酸
Dbu 2. 4−ジアミノブチル酸
EtGlyN−エチルグリシン
EtAsn N−エチルアスパラギン
Hy1 ヒドロキシリシン
aHyl allo−ヒドロキシリシン3HYp3−ヒドロキシプロリン
4Hyp4−ヒドロキシプロリン
alle alio−イソロイシン
MeG1y N−メチルグリシン、サルコシンMelle N−メチルイソロイ
シン
MeLys N−メチルバリン
3.4または5−フルオロヒスチジン
さらに、普通でないかあるいは変性された「アミノ酸」は、分子において別の基
、例えばアルキル基または水酸基てさら(こ置換された置換アミノ酸を含む。代
表的な置換アミノ酸は、例えば、4−ヒドロキシ−し−プロリン、サルコ、シン
(また「5arJはN−メチルグリシンとして知られている)、D−3−(2−
ナフチルアラニン)rD−Na IJ 、N’ −(アミノカルボキシル)−オ
ルニチンrcitJ、ピログルタミン酸、オルニチン;pmp(1−B−メルカ
プト−β、β−ペンタメチレンブロビオン酸:Tyr (Et)、4位の水酸基
においてエチル化されているチロシンを含む。
「随意の」または「随意に」とは、後述の事象または情況が起るかもしれないし
、起らないかもしれないことを意味し、またこの記載は上記事象または情況か起
る場合および起らない場合を含むことを意味する。例えば、「随意に置換された
フェニル」とは、フェニルが置換されていることがあるかもしれないし、置換さ
れていないかもしれないことを意味し、またこの記載は未置換フェニルおよび置
換が行われているフェニルの両方を含むことを意味する: 「次いて遊離塩基を
酸付加塩に随意に転化する」とは、上記転化か本発明の範囲内にあると記載され
ているプロセスにとって適切に実施されているがもしれないし、実施されていな
いかもしれないことを意味し、また本発明が遊離塩基を酸付加塩に転化するプロ
セスおよびこの転化が行われていないプロセスを含むことを意味する。
ここで用いるように、「医薬として受け入れることのできる塩」とは、親化合物
の所望の生物活性を保持し、かつ不所望な毒物作用を全く示さない塩を意味する
。このような塩の例は、(a)無機酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン
酸、硝酸等によって生成する酸付加塩:および有機酸、例えば、酢酸、シュウ酸
、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルコン酸、タンニン酸、バモイ
ック酸(pamoic acid ) 、アルギン酸、ポリグルタミン酸、ナフ
タレンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、ポリガラクツロン酸によって生成
する酸付加塩:(b)金属(M)陽イオン、例えば、ナトリウム、カリウム、亜
鉛、カルシウム、ビスマス、バリウム、マグネシウム、アルミニウム、銅、コバ
ルト、ニッケル、カドミニウム等との塩。
あるいはN、N’ −ジヘンジルエチレンジアミンまたはエチレンジアミンから
生成する有機陽イオンとの塩:あるいは(C)(a)と(b)との組合せ、例え
ば、タンニン酸の亜鉛塩等である。
発明の説明
本発明では、入手できるかあるいは誘導される構造−活性データと、PTHまた
はPTHrPの分子構造に関する予測および/または実験による決定とを組み合
わせて、高親和性受容体の結合性および活性において重要な役割を演することが
予想される1〜34(またはこれより大きい)アミノ酸配列における重要なアミ
ノ酸残基を確認する。3.6あるいは9位またはこれらの組合せにおいて置換さ
れているアミノ酸を有する類似体を合成し、側鎖極性、電荷および大きさまたは
生物活性の影響について評価する。インビトロバイオアッセイを、イヌ腎臓膜お
よびラット骨細胞およびヒト骨細胞におけるPTH受容体の結合性およびアデニ
ル酸シクラーゼの活性について説明する。
これらのインビトロのアッセイの結果は、インビボ生物活性を予知するものであ
る。
2種の半経験的方法を用いて唾乳類PTH(1〜34)およびPTHrP(1〜
34)の二次構造の特徴を予測した一統計的方法(参考文献22.23)および
パターンに基いた方法(参考文献24.25)(図2)。PTH(1〜34)で
は、ペプチドの68%(23/24)〜82%(28/34)を含む2個のらせ
んセグメントが、先に示唆されたように(参考文献26.27)、予測される。
推定されるC0OH領域のへリックスはホルモンの受容体への結合性に直接的な
役割を演すると考えられる残基を存し、他方NH2領域のへリックスは受容体に
とって活性化に必要である1〜6ペプチドセグメントの部分またはすへてを有す
る(Gsて表わされるアデニル酸シクラーゼの刺激性GTP結合性成分への結合
の誘発)。同様に、2個のらせんセグメントかPTHrP(1〜34)について
予測される。これらのセグメントはペプチドの74%(23/34)〜94%(
32/34)を存する。Chou−Fasman (参考文献22)による計算
はPTH(1〜34)の10−13位におけるβ−ターンを示唆し、PTHrP
の対応する領域におけるβ−ターンを強く予測させる。
bPTH(1〜34)、(Tyr”)bPTH(7〜34)アミドおよびhPT
HrP(1〜34)アミドの円二色性(CD)スペクトルが、トリフルオロエタ
ノール(TFE)の存在下および不存在下において、水性緩衝液中で得られた。
TFEの不存在下において、bPTH(1〜34)は208nmに最下点を、2
22nmの領域に広い肩部を有するスペクトルを生じた(図3)。45%のTF
Eの存在下において208nmにおける最下点は一層深くなり、第2の最小点が
222nmに現れた。これらの結果は、bPTH(1〜34)におけるα−へリ
ックス構造の存在を示唆するものであって、上述の構造の存在はTFEの存在に
よって増強される。楕円率は200nm未満の波長において正となり、これは少
量の残留β構造が存在することを示す。驚くへきことには、この特性もまたTF
Eにより強化された。hPTHrP (1〜34)アミドおよび(Tyr24〕
アミド(7〜34)が示すスペクトル特性は定性的に類似していた。
α−へリックス含量(参考文献29記載のTaylorおよびKaiserの方
法によるCDスペクトルのディコンボルージョンにより評価した)およびこれら
のペプチドに対する溶媒の両親媒性を図4に示す。これらのスペクトルは、TF
E濃度の増加に従って漸次に増加するα−ヘリックス構造と一致した。45%の
TFEの存在下において、bPTH(1〜34)およびhPTHrP(1〜34
)のアミドはそれぞれα−へリックス領域内に25±3および24±3個の残基
を育することが計算によって分った。これらの結果は、上述のChon−Fas
manによる分析によって予測される。また、PTH(7〜34)類似体のCD
スペクトルもChon−Fasmanによる分析と一致した。PTH(7〜34
)はbPTH(1〜34)またはhPTHrP (1〜34)アミドのいずれか
より7〜8個少ないα−へリックス残基を有し、このことはPTHのアミノ末端
1〜6ドメインがTFEの存在下にα−へリックス構造をとるかあるいは誘発す
ることを示唆する直接の証拠を提供する。この結果は、(Tyr”)bPTH(
1〜34)アミドおよび(Tyr”)bPTH(7〜34)アミドかそれぞれ3
0%のTFEの存在下にそれぞれ24および18α−へリックス残基を示すこと
が計算された第2実験により確認された。
TFEの不存在下に、bPTH(1〜34) 、hPTHrP(1〜34)アミ
ドおよび(Tyr口)bPTH(7〜34)アミドは7〜10のα−へリックス
残基を有することが計算され、これは厳密に極性の溶媒条件下に残存する第2α
−へリックストメインと一致する。この後者のドメインは、PTHおよびPTH
rPの残基17〜34の間に存在すると予測される。
これらの結果は、両親媒性化合物の不存在下における水性条件下に、bPTH(
1〜34)およびhPTH(1〜34X37=39)については12未満のα−
へリックス残基てあり、bPTH(7〜34)については9のα−へリックス残
基であるとした従来の評価(参考文献37)に類似している。PTH(7〜34
)類似体の二次構造に対するTFEの作用は、増加する溶媒の両親媒性の条件下
において推定のC00H−領域へリックストメインの延長部を反映していること
がある。
これらの結果は、適切な溶媒条件下において、bPTH(1〜34)アミドとh
PTHrP(1〜34)アミドとの両方か主としてα−へリックスである大きな
二次構造を有することを示す。これらの結果に基いて、PTHおよびPTHrP
の1〜34配列の三次元モデルを、アミノ−およびカルボキシル−末端α−へリ
ックスを一緒に詰め込むことによって構成した(図5)。各ヘリックスの面にお
ける疎水性接触面をRichmondおよびRichardsの方法(参考文献
40)を用いて位置決めした。ヘリックス組立体をCohen等の方法(参考文
献41)によって構成した。鎖の連結性を維持するために、ヘリックス内の詰め
込み角(packing angle)は必然的に+20°または一20° (
+160°または一160°)になった。
このモデルの関係において、維持されている4、7および8位並びに20.23
,24.28および31位の置換基は、疎水性コア中に埋められている残基を含
む。これらの残基は、折り重ねた構造の安定化に寄与すると考えられる。対照的
に、維持されかつ溶媒に曝された3、6. 9および12位の残基は、リガンド
−受容体界面において重要な相互作用に関与していると考えられる。3または6
または9位で一置換されたかあるいは3および6位で二置換されたbPTH(1
〜34)の23個の類似体を、一般にペプチドアミノ酸合成法に従って、特に実
験の部に見い出されるようにして合成し、l) T H受容体へのこれらの結合
性における不活性並びにイヌ腎臓の形質膜および0MR106−H5ラット骨肉
腫細胞におけるアデニル酸シクラーゼの活性について試験した(図6および7、
並びに表1およびIA)。これらの置換基か受容体への結合性に及ぼす影響は、
腎臓および骨系において類似していた。3位において、Ala、Leu、Gin
およびHisを含む種々のアミノ酸配列は十分に許容される(結合能力の保持率
30%以上)が、Lys、PheおよびTyrは余り十分には許容されない(結
合能力の保持率2〜15%)。(Glu” )bPTH(1〜34)は、受容体
結合活性の10%未満を保持していた。6位における置換の結果、bPTH(1
〜34)の活性のわずかに1%(腎臓の膜)および4%(骨肉腫細胞)を保持し
ていた(Phe@)bPTH(1〜34)を除いて、適度に減少した結合活性を
有する類似体か生成した。
一般に、結合能の減少は、0MR106−H5細胞中のアデニル酸シクラーゼを
刺激するのに必要なペプチド濃度の匹敵する増加と平行していた。例外は[Ly
s”)および(Phe2)bPTH(1〜34)であり、これらはそれぞれシク
ラーゼ刺激活性において、これらの結合能から予測される値より不均衡に小さい
損失および大きい損失を示した。対照的に、実際−ヒすべての類似体か、腎臓の
膜において不均衡に低いシクラーゼ刺激能力を示した。腎臓の膜の結合能とシク
ラーゼ刺激活性との間の同様な不均衡かPTHrP(1〜34)について記載さ
れている(参考文献14)。従って、大部分の類似体並びにPTHrPは、イヌ
腎臓の形質膜中のPTH受容体をアデニル酸シクラーゼの活性化に結び付ける際
に、bPTH(1〜34)より明らかに効果か小さい。
4個の合成された類似体は、アデニル酸ツクラーゼアッセイにおいて半アゴニス
ト活性を示した。これらの類似体のうちの3種(Phe’ 、Tyr’ 、Ph
e” )は疎水性残基か置換されていたか、第4類似体は6位においてSerを
置換するためにGinを有していた。半アゴニストの挙動を示した類似体は、程
度か若干異なるが、骨および腎臓の両方の系において同様であった。弱い半アゴ
ニストは、完全アゴニストPTHrP(1〜34)およびbPTH(1〜34)
に対するアデニル酸シクラーゼの応答を競合的に阻害することができた(図8)
。
アッセイをUMR160−H5細胞を用いて実施した。これらのアッセイは、C
ohen等r(1991)、 J、 Biological Chem、、26
6(3)、 t997.+および実験の部、例えば、実施例■1に記載されてい
るようにして実施した。
0MR106−H5細胞において、い(つかの3位類似体は、腎臓のアデニル酸
シクラーゼと混合した場合に、アデニル酸シクラーゼ活性についての増大した能
力(Leu2、Hi s’ )またはアデニル酸シクラーゼにおける増加した活
性(Tyr’)を示した。これらの結果は、これらの類似体か比較的骨特異性で
あることを示す。
試験した類似体は受容体結合性アデニル酸シクラーゼのアッセイにおいて広範囲
の能力を示したが、CD分光学により証明されたように、置換は二次構造にほと
んど影響を与えなかった。
α−へリックス含量の計算値はこれらのペプチドについて29〜36%の間での
み変化し、例外は(Glu’ )bPTH(1〜34)であり、これは19%の
α−へリックス含量を示した(表1)。(Glu” )bPTH(1〜34)の
減少したα−ヘリックス含量は、両アッセイ系において生物活性の顕著な損失と
関連していた。残りの類似体については、生物活性における変化は二次構造にお
ける主要な変化に依存しないと考えられた。
下記の表1において、bPTH(1〜34)の能力および活性を100%として
示し、ペプチド類似体をbPTH(1〜34)に対する百分率で記載した。列挙
した腎臓の膜のアッセイ値は、腎臓組織受容体を使用した場合のポリペプチド類
似体の作用を表わす。UMR106−H5アッセイ値はラットの骨組織受容体を
使用した場合の、ペプチド類似体の作用を反映している。5a05−2アツセイ
値は、ヒト骨組織受容体についての、ペプチドの作用を反映している。
活性は、アデニル酸シクラーゼを刺激する固有の能力であると定義し、完全アゴ
ニストは100%の活性を有するとする。
完全アンタゴニストは0%の活性を有する。半アゴニストは〉0およびく100
%活性を有する。いずれのアッセイにおいても、理想のアンタゴニストは100
%の結合性(B)および0%の活性(AC)を育する。いずれのアッセイにおい
ても、超アゴニストは、100%より大きい(例えば200%)の結合性(B)
および100%の活性(AC)を有する。
好適例は骨特異的ペプチド類似体であって、これは腎臓の柔膜において0%に近
い結合性(B)および0%の活性を有し、0MR106−H5アッセイにおいて
100%の結合性および活性に近い値またはこれより大きい結合性および活性を
存する。
例えば、表1において類似体(Tyr” bPTH(1〜34))は、腎臓組織
において低い結合性および活性を示し、かっ0MR106−H5アッセイにおい
て高い結合性および活性を存する好ましいパターンを示す。
表IAでは、hPTH(1〜34)の能力および活性は、100%として記載さ
れ、ペプチド類似体についてはhPTH(1〜34)(ヒト)に対する百分率で
記載されている。
3.6および9位において変性されているbPTH(1〜34)の類似体に関す
るPTH受容体結合性(B)およびアデニル酸ンクラーゼ活性(AC)について
の能力および最大活性。
変性されている類似体はZ−アミドである。
B、ACおよびAC”の定義は表IAを参照されたい。
両方の値をPTH(1〜34)に対する%として示し、PTH(1〜34)に1
00%の値を割り当てた。変性されているペプチドの最大有効用凰によって生じ
たアデニル酸シクラーセの活性を、bPTH(1〜34)によって生じた活性に
対する値で示す。また、実験の部に記載したように、30%のトリフルオロエタ
ノール(TFE)の存在下に得た円二色性(CD)スペクトルから計算したα−
へリックス構造の%を示す。
3.6および9位において変性されているbPTH(1〜34)の類似体に関す
るPTH受容体結合性(B)およびアデニル酸7/クラーセ活性(AC)の能力
および最大活性。変性されている類似体はZ=ニアミドある。
A Cは最大酵素活性の半分を存する変性されているペプチドの濃度である(ず
なオ)ち、曲線の転移部の中間点である一添付した図面から決定することかでき
る)。
AC”は100%とした基準PTHに対する多用量の変性されているペプチドの
酵素活性であると定義する。
両方の値をPTH(1〜34)に対する%として示し、PTH(1〜34)に1
00%の値を割り当てた。変性されているベブチ1−の最大有効Iによって生し
たアデニル酸シクラーセの活性を、bPTH(1〜34)によって生じた活性に
対する値で示す。また、実験の部に記載したように、30%のトリフルオロエタ
ノール(TFE)の存在下に得た円二色性(CD)スペクトルから計算したα−
ヘリックス構造の%を示す。NDは測定していないことを示す。
表に示したCDのデータは、PTH(1〜34)およびPTHrP (1〜34
)か、アミノおよびカルボキシルの両末端ドメインにおいてα−へリックス構造
をとるという理論的根拠に基く本発明者等の予測と一致する。従って、ペプチド
をアミノ末端α−へリックスおよびカルボキシル末端α−へリックスを存する平
衡状態にある構造の集団と考えた場合には、TFE濃度の増加に従って平衡かへ
リックス含量の増加する方向に移動ジルコリン小胞の存在下にhPTH(1〜3
4)のα−へリックス含量か同様に増加することを示していた(参考文献42)
。
また、特定の受容体の非極性環境もP T HおよびPTHrPの高度に構造的
な形態(highly 5tructured form)を安定化することか
できると考えられる。
提案されているモデルは、疎水性コア、各ヘリックスの疎水性表面およびヘリッ
クス間のループを存す°るドメイン構造を与える。bPTHにおいて疎水性表面
の面積を最大限に埋め込むために、およびヘリックス双極子間の好ましい相互作
用を促進するために(参考文献43)、相対的に平行な配置(軸線開角(int
eraxial angle) −160°)か予測される(図5参照)。
この詰め込み角は、一般にらせん形タンパク質に存在する(参考文献44.45
)。類似し対をなすらせん構造か28残基トリ膵臓ポリペプチドについてX線結
晶学によって示されている(参考文献46)。
最近、BardenおよびKemp (参考文献28)は、2D−NMRおよび
CD分光学を用いてPTHrP(1〜34)アミドおよびこのフラグメントの三
次元構造をpH4,5において特徴づけることを報告した。彼等は、ペプチドが
、1個のN末端へリックス(残基3〜9)、2個の逆ターン(reverse
turn) (残基10〜13および16〜19)、およびC−末端コイル(残
基23〜34)からなる構造をとると結論した。最も重要なことは、これらの研
究者か離れている残基間のNOEクロスビーク(cross−peak)を検出
した(参考文献2〜31.8〜28.1〜24)ことで、これによりコンパクト
な構造の存在が確認される。らせん構造は、”J、19ha−C8N□結合定数
およびPTHrP類似体のCDスペクトルの解析に基いて、カルボキシル末端領
域ではなくアミノ末端領域に起因するとされた。BardenおよびKempに
よりヘリックスであると確認された領域(残基3〜9)は5.4 Hzの平均
J alpha−CHNHを有する。C−末端領域における残基24〜30は6
.1Hzという類似の平均 J a+kha−CHN I+を有する。しかし、
PTHrP (1〜34) 、PTHrP(1〜25)およびPTHr P (
7〜34)の水中におけるCDスペクトルはアミノ末端へリックスのみの証拠を
示すものとして解釈された。また、bPTH(13〜34)およびbPTH(1
9〜34)についてのCDスペクトルも、水性条件下においてこれらのペプチド
にα−へリックス構造が存在するにしても、はとんど存在しない程度であること
を示した(参考文献37)。
ヘリックス間相互作用またはへリックス自体のいずれかを不安定化するPTH(
1〜34)の変性は、その結果として生物活性か減少する。これは、試験したP
THの類似体の場合であると考えられる。Met”のSOMe t (bPTH
C1〜84)において)への酸化により、あるいはCG I n”、Lys2s
、Leu”)hPTH(1〜34)におけるLeu”のLys2″への置換のい
ずれかによる疎水性コアの破壊の結果として、生物活性の顕著な(10〜50倍
)損失か生じる(参考文献49゜50)。対照的に、MetをNle””に、M
etをMet−ブチルL18に、MetをMet−ブチル11sに交換または付
加した同族体、またはNPS−/NAPS−Trp”類似体におけるように、疎
水性部分を交換または付加しても、その結果生物活性はほとんどまたは全く損失
されない(参考文献4.51〜53)。C−末端カルボン酸を除去した類似体(
PTH(1〜34〕アミド; [Tyr34)PTH[1〜34)アミド。
(D (Tyr24)PTH−(1〜34アミド)では生物活性が増加した(参
考文献54)。残基23〜34かα−へリックスを形成する場合には、ペプチド
双陽子の相対的配列は、約−I/ 2 eに等しい存効な負電荷をC−末端にお
いて生じさせる(参考文献43)。C−末端COO−は、双極子との好ましくな
い相互作用によってヘリックスを不安定化する。対照的に、C−末端アミドはヘ
リックスを安定化し、おそらく生物学的能力を増加させる。同様に、Lys”(
提案されたループ領域内)はPTHおよびdPTHrPにおける推定N末端の双
極子を安定化する。実際に、PTH(1〜34)からL y s + 2を除去
すると、その結果顕著に低下した生物活性を存するペプチドが生成する(参考文
献55)。対照的に、Met”の酸化はへリックス間の相互作用を不安定化する
と予測されず、また(SOMe t”)bPTH(1〜84)は本来のホルモン
の活性の50%近くを保持する(参考文献49)。
本発明においては、分光学的方法と予測的方法との組合せを用いてPTH(1〜
34)についての構造モデルを展開する(F、E、 Cohen等rJ、 Bi
ol、 Che+n、 266: 2997.1991J ) 、このペプチド
は、ループにより隔離された2個の両親媒性α−へリックスからなると考えられ
る。アミノ領域のα−へリックスはアミノ末端またはこの付近において始まり、
約残基10まで延在する。第2α−へリックスは約残基18において始まり、カ
ルボキシル末端まで延在する。ヘリックスは、逆平行に互いの上に折り返されて
重なっており、この結果受容体結合性の中心に含まれると予測される外側に面し
た極性残基を存する疎水性コアか形成すると示唆される。
このような3個の極性残基:3位のSer;6位のGin;および9位のHis
を変性する。これらの残基は既知のすべてのPTH/PTHrP族(図1)中に
維持され、従って重要な受容体決定基と直接に相互作用することかある。いずれ
の場合においても、類似体を合成して電荷、疎水性および側鎖容積の変化の影響
を評価する。
本発明においては、いくつかのペプチドは最大有効濃度におけるアデニル酸シク
ラーゼ活性化能力の低下を示した。このような類似体の固有活性の低下は、結合
させた後に受容体を完全に機能的なコンホーメーションに転化することができな
いことに反映している。大部分について、この性質を示す類似体は、3.6およ
び9位において、通常の極性のアミノ酸に置換された疎水性残基を有する。3位
において、PheまたはTyrをSerによって置換すると、PTH(1〜34
)の固有活性か顕著に減少した。後述のように、この作用は腎臓アッセイに特異
的なものであって、骨細胞では明らかでない。低下した生物活性は、3位に導入
された疎水性側鎖の容積に直接関係し、これは、この残基か受容体ポケット内に
立体的に抑え込まれていることを示唆する。存意な負の相互関係が、3位におけ
る側鎖容積(Richardsの方法(参考文献57)によって計算した)と、
それぞれのアッセイにおける生物活性との間で得られた。種々のアッセイにおい
て、相関係数は−0,68(確率pは0.05未満)〜−0,92(確率pは0
.01未満)の範囲内であった。PTH(1〜34)の6位におけるGinによ
るPheの置換により、腎臓と骨細胞との両方におけるアデニル酸シクラーゼア
ッセイにおける固有活性か顕著に低下している類似体か生成した。疎水性残基は
9位において極めて僅か許容されるにすぎず、HisをAla、LeuまたはP
heによって置換することにより、腎臓のアデニル酸シクラーゼアッセイにおけ
る固有活性の損失か生じた。一般に、これらの位置における極性アミノ酸での置
換は、固有生物活性を一層小さくする。例外はSer“およびSer” PTH
(1〜34)であり、これらはいずれも活性の低下を示した。
受容体結合性活性を保持しているが、固有活性の低下している類似体は、半PT
Hアンタゴニストとして作用すると予測される。このことは、試験した2種の半
アゴニスト−(Phe”)および(Phe” )PTH(1〜34)の場合であ
ることか分った。単一の置換によりPTH(1〜34)が半アンタゴニストに転
化されることを見い出したのは新規な知見であり、有効なPTH受容体アンタゴ
ニストを開発する新規な方法を示唆するものである。
(ii)二次構造に及ぼす置換の影響
二次構造に及ぼすアミノ酸置換のPTH(1〜34)の影響を評価するために、
本発明の技術分野および本発明においては、円二色性を用いる。水性溶媒条件下
において、実際上すべての一置換類似体は30〜40%のα−へリックス含量を
示す。唯一の例外は(’G1 u)PTH(1〜34)で、これは僅かに19%
のα−へリックス含量を示し、生物活性の顕著な減少を示した。30%トリフル
オロエタノール中、すなわち形質膜雰囲気において予測されるものに類似した溶
媒条件においては、単一の残基置換を有するすべての類似体か85%のα−へリ
ックス含量を示す。従って、固有活性の上述の損失は、類似体の二次構造の全体
的変化に起因するものではない。以下に記載するように、残基3および6におけ
る置換の組み合わせは、受容体活性構造および生物活性に極めて大きい影響を及
ぼす。
(ii)変化した標的細胞選択性を有するペプチド類似体ある変性の結果、腎臓
対骨細胞バイオアッセイにおける種々の損失か生しる。Set’を塩基性残基L
ysまたはHisによって置換することにより、骨細胞において実質的活性を保
持しているか、腎臓の膜においてPTH(1〜34)の活性のく3%を有する類
似体か生成する。同様に、(Glu’)および(Ala’ )PTH(1〜34
)は、ラット骨細胞のバイオアッセイにおいて腎臓の膜のバイオアッセイにおけ
るより有意に大きな活性を保持する。(Ala’ )PTH(1〜34)の標的
細胞選択性は、類似体の効果がヒト骨細胞と腎臓の膜とにおいて等しいので、種
(species)に依存すると考えられる。対照的に、(Lys3)PTH(
1〜34)は両方の骨細胞アツセイにおいて増大した生物活性を示し、従って腎
臓と骨とにおいて両者におけるPTH受容体−アデニル酸シクラーゼ系を識別す
ることかてきる。
(iv) 2ケ所で置換を行ったペプチド類似体それぞれ単独では活性に大きな
影響を及ぼさない3位および6位における置換基を、対をなすように導入して両
位置において置換されている一連の類似体を生成する。Lys’ Ala’b−
PTHおよびHi s’ A 1 a@b−PTHは、骨細胞および腎臓の膜に
おいて低い受容体親和性および低いシクラーゼ刺激活性を示す。6位のグルタミ
ンをアラニンまたはグルタミン酸によって、あるいは3位のセリンをリシンまた
はヒスタミンによって単一の置換を行うと固有活性に及はす影響が最小になるた
め、この結果は、PTH受容体の効果的な活性化かりガントにおける3位と6位
との間の相互作用を含むことを示唆する。
6位においてアラニンかグルタミンによって置換されている類似体のヘリックス
含量はへリックス含量の減少を示すので、この相互作用は明らかにらせん構造を
維持する。対照的に、Lys”A1a’およびHis2A1a”はすべての系に
おいて完全アゴニストである。6位に小さい側鎖を有する場合には、3位の塩基
性残基は、らせん構造を不安定化する他のアミノ酸置換のように、不安定化作用
か顕著であり、また結合性に極めて有害である。
9位のアミノ酸は、天然のヒスチジンであるか、あるいは好ましくは容易に正電
荷を受け入れることができ、従ってらせん構造を変性することかできるもの、例
えばチロシン、トリプトファン、フェニルアラニン、ジアミノ酪酸、D−Nal
、オルニチン、シトルリン、3,4または5−フルオロヒスチジン等本発明の他
の観点では、アッセイおよびその結果を用いて、さらに評価するために活性であ
るこれらの変性ペプチドを選択して有用な医薬を製造することができる。
この結果はペプチド〔例えばPTH(1〜34)〕をここに記載するように3位
、6位または9位で或いはそれらの組合わせて変性させ、特定の柔組織、膜また
は細胞を用いてアッセイを実施し、受容体の結合性および活性を評価し、さらに
、特定の骨細胞を用いるアッセイを行いソリッド(Solid)骨受容体の結合
性および活性を評価することにより達成される。
アッセイの結果に基づき、4種の有用な医薬を決定する。すなわち
(dXi)さらに評価するために特定の組織、膜または細胞において高い結合性
および高い活性を有し、かつ高い特定な骨細胞結合性並びに高い活性を有するよ
うなペプチドのアミノ酸類似体を、病気状態の組織、膜、細胞または骨を医学的
治療をするためのアゴニストとして独立的に選択し;あるいはまた(dXn)低
い結合性および高い活性を有するペプチドアミノ類似体を特定の柔組織、膜、ま
たは細胞において医学的に治療するための特定のアゴニストとしてまた高い骨細
胞結合性および低い活性を有するペプチドアミノ酸類似体を病気状態の組織、膜
、または細胞もしくは細胞に対するアゴニストとしてさらに評価するために独立
的に選択し:あるいはまた(dXii)特定の柔組織、膜および細胞において、
低い結合性および低い活性を存しかつ病気状態の骨に対して高い特定の骨細胞結
合性および高い活性を存するペプチドをアゴニストとしてさらに評価するために
これらのペプチドを個別に選択し:あるいはまた
(dXiv)柔組織、膜または細胞中および骨細胞における高い結合性および低
い活性を、ホルモン異常およびガンの医学的治療する際のアンタゴニストとして
用いるために独立的に選択する。
次の異なる標準アッセイまたは毒性測定を有用な医薬の同定に従ってアミノ酸類
似体につき実施する。
1例においては、(d)(i)工程で特定の組織、膜または細胞における高い結
合性および高い活性ならびに特宵な骨細胞の高い結合性および高い活性はそれぞ
れ対照ペプチドのものより約50%以上高い。
1例においては、(d)(ii)工程で特定な組織、膜または細胞における医学
的処置用アゴニストとしての高い結合性および高い活性は対照ペプチドのものよ
り約50%以上高く特定な骨細胞の低い結合性は約5〜θ%で骨細胞の低い活性
は約10%以下である。
1例においては、(dXii)工程で、特定な組織では低い結合性は10%未満
てあり低い活性は骨の病気の条件に対し約5〜0%であり、さらに特定な骨細胞
の高い結合性および高い活性は約50%以上である。
1例においては、(d)(iv)工程で、ホルモン異常およびガンの医学的治療
に医薬アンタゴニストとして用いるために、柔組織、膜または細胞でもしくは骨
で高い結合性は約50%より高く低い活性は本質的に5〜0%である。
柔組織等はヒトまたはウシ腎臓から誘導するのが好ましい。
このようにして、本発明の選択処理に基づき(glu“またはa 1a2)bP
TH(1〜34)アミドは柔組織用または骨用のアゴニストとして有用である、
(dXi)。
同様に、phe” bPTH(1〜34)アミドは柔組織等における病気の条件
に対する特定のアゴニストとして有用であるとして選択する、(dXii)。
同様に、phe” bPTH(1〜34)アミドは骨における病気の条件に対す
る特定のアゴニストとして有用であるとして選択する、(dXii)。
また、s e t” bPTH(1〜34)アミドは柔組織および骨における病
気の条件に対するアンタゴニストとして選択する、(dXiv)。
要約すると、本発明は受容体において生物学的に活性のあるコンホーメーション
が約12残基のループにより結合したNおよびC末端の両親媒性らせんからなる
PTH(1〜34)およびPTHrP(1〜34)の構造に対するモデルを記載
する。
相互らせん状の相互作用は恐らく受容体の結合性および活性化の決定基を含む外
部に面する疎水性残基を存する疎水性中心を生ずる。2つのかかる外部に面する
位置で置換した類似体の合成はアミノ酸の3位、6位または9位か受容体の結合
および活性化の重要な決定基に寄与することを示すことを可能にする。
さらにこれらの位置での構造上の制約の描写は強いPTHアンタゴニストの合理
的な設計を促進する。
本発明の特定例はセリンか1位にあり3位のアミノ酸が異なる次のものを含む。
原子団A′はhPTH,pPTH,bPTHlもしくはそれらのZ=−COOH
または−Coo−+Mあるいは−(C=O)−NH2の末尾をなす誘導体の1〜
34活性単位の残りのペプチド、もしくはhPTHまたはbPTHあるいはhP
THrPの残りの4〜84配列から個別に選択する。
H2N −5er −Val −Lys −A’ ;H2N −3er −Va
l −Phe −A’ ;H2N −5er −Val −Leu −A’ ;
H2N −5er −Val −Ala −A’ ;82N −5er −Va
l −Thr −A’ ;82N −5er −Val −Cys −A’ ;
H,N −5er −Val −Tyr −A’ ;H2N −3er −va
l −Asp −A’ ;HzN −3er −Val −Glu −A’ ;
82N −5er −Val −Asn −A’ ;H2N −5er −Va
l −Gln −A’ ;H2N −5er −Vat −Lys −A’ ;
HtN −3er −Val −Arg −A’ ;HEN −3er −Va
l −Hls −A’ ;H2N −5er −Val −Val −A’ ;
H2N −3er −Vat −tie −A’ ;H2N −3er −Va
l −Trp −A’ ;H2N −3er −Val −Met −A’ ;
H2N −8er −Val −Pro −A’ ;H2N −3er −Va
l −Nle −A’ ;HEN −3er −Val −D −Nal −A
’ ;またはH2N −3er −Val −0rn−A’。
ここに記載した変性ペプチドのアミノ酸配列のすべてにおいては、Z=ニアミド
好ましい。Z=ニアミド類似体は次の任意の請求の範囲に記載したペプチド配列
か一層好ましい。
次表の類似体では、1位のアミノ酸はアラニンであり、3位のアミノ酸は変化す
る。
HtN −Ala −Vat −Ala −A’ :H,N −Ala −Va
l −Thr −A’ ;HEN −Ala −Vat −Cys −A’ ;
82N −Ala −Val −Tyr −A’ ;H2N −Ala −4a
l −Asp −A’ :HxN −Ala −Val −Glu −A’ ;
H2N −Ala −Val −Asn −A’ ;HJ Ala Val G
in A’ :HxN −Ala −Val −Lys −A’ ;HEN −
Ala −Val −Arh −A’ ;HJ −Ala −Val −Hls
−A’ ;HEN −Ala −Val −Val −A’ ;H2N −A
la −Val −Leu −A’ ;HEN −Ala −Val −11e
−A’ :1(=N −、へla −Vat −Pro −A’ ;H7N−
Ala −Val −Phe −A’ ;H2N −AIa −Vat −Tr
p −A’ ;82N −A+1a −Vat −Met −A’ ;!12N
−Ala −Vat −Nle −A’ ;142N −Ala −Val
−D −Nal −A’ ;または82N −Ala −Val −0rn−A
’。
これらの類似体でより好ましいのはA′がhPTHの4〜34アミノ酸配列、特
にZ=−(C=O)−NH2の末尾をなす誘導体を有するものである。
本発明の付加的な特定例は1位および3位のアミノ酸がセリンで、6位のアミノ
酸か原子団Jで置換される次の類似体を含み、原子団B′はhPTHlまたはb
PTH,またはp PTHもしくはぞれらのZ=−COOHまたは−Coo−+
Mまたはアミ1へ誘導体の7〜34活性単位の残りのペプチドの残留物、あるい
はhPTHまたはbPTHまたはpPTHまたはhPTHr Pの7〜84配列
から個別に選択する。
HJ −3er−Val−3er−Glu −1ie −Ala −B’ ;H
2N −3er−Vat−3er−Glu −1ie −Thr −B’ ;H
2N −3er−Vat−3er−Glu −11e −Cys −B’ ;H
2N −3er−Vat−3er−Glu −1ie −Tyr −B’ ;1
イ2N −5er−Val−8er−Glu −lie −Asp −B’ ;
H2N −3er−Vat−3er−Glu −1ie −Glu −B’ ;
H2N −8er−Vat−3er−Glu −11e −Asn −B’ ;
H2N −3er−Val−3er−Glu −11e −3er −B’ ;
H2N −3er−Val−3er−Glu −11e −Lys −B’ ;
H2N −3er−Val−3er−Glu −1ie −Arg −B’ ;
H2N −3er−Val−Ser−Glu −[!e −Hls −B’ :
H2N −Ser −Val−5er−GIIJ −11e −=Val −B
’ 、H2N −3er−Vai−3er−Glu −1ie −!、eu
−B’ ;H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −Inc
−B’ :H2N −3er−Val−3er−Glu −1ie −Pro
−B’ ;H2N −5er−Vat−3er−Glu −[1e −Phe
−B’ ;H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −Trp
−B’ ;H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −Met
−B’ ;H,N −3er−Val−3er−Glu −1ie −Gly
−B’ ;H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −Nle
−B’ ;H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −D −N
al −B’ ;または
H2N −5er −Val −5er −Glu −[1e −0rn−B’
。
本発明の他の特定例は原子団B′をhPTHまたはpPTHもしくはそれらのZ
=−COOHまたは−Coo−+Mまたはアミド誘導体の7〜34活性単位の残
りのペプチドあるいはhPTH,bPTH,pPTHlまたはhPTHrPの残
りの7〜84配列の残留物から選択する次のものを含む。次の類似体の表では1
位のアミノ酸はアラニンであり3位はセリン、さらに6位は種々のアミノ酸であ
る。
H2N −Ala −Val −3er−Glu−[1e −Ala −B’
;H2N −Ala −41al −3er−Glu−11e −Thr −B
’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu−1ie −Cys −
B’ ;H2N −Ala −Val −5er−Glu−1ie −Tyr
−B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu−[1e −Asp
−B’ :H2N −Ala −Val −5er−Glu−tie −Gf
u −B’ :H2N −Ala −Vat −3er−Glu−1ie −A
sn −B’ ;82N −Ala −Vat −3er−Glu−11e −
3er −B’ :82N −Ala −Vat −3er−Glu−lie
−Lys −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu−11e
−Arg −B’ ;H2N −Ala −Vat −3er−Glu−[1
e −Hls −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu−[
1e −Val −B’ ;82N −Ala −Vat −3er−Glu−
[1e −Leu −B’ ;H2N −Ala−Val−3er−Glu−[
1e −11e −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu−
1ie −Pro −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Glu
−lie −Phe −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−Gl
u−[1e −Trp −B’ ;H2N −Ala −Val −3er−G
lu−1ie −Met −B’ ;f(2N −Ala −Val −3er
−Glu−1ie −Gly −B’ ;H=N −Ala −Vat −3e
r−Glu−11e −Nle −B’ :82N −Ala −Val −3
er−Glu−1ie −D −Nal −B’ :または
H2N −3er−Val−3er−Glu −[1e −0rn−B’。
本発明の他の特定例においては、原子団B′をhPTHまたはbPTHまたはp
PTH,もしくはそれらのZ=−COOHまたは−Coo−+Mまたはアミド誘
導体の7〜34活性単位の残りのペプチドあるいはhPTH,bPTH,pPT
HまたはhPTHrPの残りの7〜84配列の残留物から選択する次のものを含
む。
H2N −3er−Val −Phe −Glu −rle −Phe −B’
;H2N −3er−Vat −Phe −Glu −[[e −5er −
B’ ;H2N −3er−Val −Tyr −Glu −11e −Phe
−B’ ;H2N −3er−Vat −Tyr −Glu −11e −5
er −B’ ;H2N −3er−Val −Phe −Glu −11e
−Ala −B’ ;H2N −3er−Val −Lys −Glu −11
e −Ala −B’ ;H2N −3er−Val −Hls −Glu −
tie −Ala −B’ ;H2N −3er−Val −I、eu −Gl
u −tle −Ala −B’ ;H2N −3er−Val −H4s −
Glu −1ie −Glu −B’ :H2N −5er−Val −Leu
−Glu −1ie −Glu −B’ ;H2N −3er−Val −L
ys −Glu −11e −Glu −B’ ;H2N −3er−Val
−Phe −Glu −[1e −Glu −B’ ;H2N −3et−Va
l −Nle −Gill −1ie −Glu −B’ ;H2N −3er
−Val −D −Nal −Glu −1ie −Glu −B’ ;H2N
−3er−Vat −0rn −Glu −11e −Glu −B’ ;8
2N −Ala −Val −Phe −Glu −11e −Phe −B’
;H2N −Ala −Val −Phe −Glu −1ie −5er
−B’ ;H2N −Ala −Val −Tyr −Glu −11e −P
he −B’ ;H2N −Ala −Vat −Tyr −Glu −1ie
−5er −B’ ;H2N −Ala −Val −Phe −Glu −
[1e −Ala −B’ ;H2N −Ala −Val −Lys −Gl
u −[1e −AIa −B’ ;82N −Ala −Val −Hls
−Glu −1ie −Ala −B’ ;H2N −Ala −Val −L
eu −Glu −11e −Ala −B’ ;H2N −Ala −Val
−Hls −Glu −[1e −Glu −B’ ;H2N −Ala −
Val −Leu −Glu −1ie −Glu −B’ ;または
H2N −Ala −Val −Leu −Glu −[1e −Glu−B’
。
hPTHのそれらの活性1〜34アミノ酸配列は、特にZ=−COOHまたIt
−Coo−十MまたIt−(C=O)−NH2(7)末尾をなすそれらのアミノ
酸配列が好ましい。
次表の類似体では、1位のアミノ酸はセリンであり、3位のアミノ酸は変化する
もので、6位のアミノ酸も変化し、9位のアミノ酸はヒスチジンである。原子団
D′はh P T HlまたはbPTHまたf4pPTH1もしくl;tZ=−
COOHまたバーC00−+Mまたは−(C=O)−NH,誘導体の10〜34
活性単位の残りのアミノ酸あるいはhPTH,bPTH,pPTHlまたはhP
THrPの残りのlO〜84アミノ酸の残留物から選択する。
H2N−3er −Val −Phe −Glu −[1e −Gin −Le
u −Met −Hls −D’ ;
H2N−3er −Val −Phe −Glu −1ie −3er −Le
u −Met −Hls −D’ ;
82N−Ser −Val −3er −Glu −1ie −Phe −Le
u −Met −Hls −D’ ;
82N−3et −11al −3er −Glu −11e −3er −L
eu −Met −)1is −D’ :
H2N−3er −Val −Tyr −Glu −1ie −Gln −Le
u −Met −Hls −D’ ;
H2N−3er −Val −Tyr −Glu −1ie −3er −Le
u −Met −Hls −D’ ;
H2N−5er −Val −円】e −Glu −11e −Phe −Le
u −Met −Hls −D’ ;
H2N−3er −Vat −Tyr −Glu −[1e −Phe −Le
u −Met −Hls −D’ ;または
H2N−5er −Val −Phe −Glu −[1e −Nle −Le
u −Met −Hls −D’ ;
次表の類似体で1位のアミノ酸はセリンて、B3はセリンであり、Jはグルタミ
ンで9位のアミノ酸Xしか異なっていない。
D′は上記のものである。
H2N−3er −Val −5er −Glu −11e −Gin −Le
u −Met −−Ala −D’ ;
H2N−3er −Val −3er −Glu −[1e −Gin −Le
u −Met −−Set −D’ ;
HJ−Ser −Val −5er −Glu −!le −Gin −Leu
−Met −−Leu −D’ ;
HxN−3er −Val −3er −Glu −1ie −Gin −Le
u −Met −−Phe −D’ ;
HJ−3er −Val −3er −Glu −[1e −Gin −Leu
−Met −−Tyr −D’ ;
H2N−3er −Val −5er −Glu −[1e −Gin −Le
u −Met −−Glu −D’ :
H2N−3er −Val −5er −Glu −[1e −Gin −Le
u −Met −−Lys −D’ ;
H2N−3er −Val −5er −Glu −1ie −Gin −Le
u −Met −−Gln −D’ ;または
H2N−3er −Val −3er −Glu −1ie −Gin −Le
u −Met −−Nle−D’。
次表のアミノ酸類似体では、1位のアミノ酸はアラニンで、3位のアミノ酸はセ
リンで、6位のアミノ酸Jはグルタミンであり、9位のアミノ酸Xが異なるにす
ぎない。D′は上記のものである。
82N−Ala −Vat −3er −Glu −1ie −Gln −Ph
e −Met −Ala−D’;
H2N−Ala −Val −5er −Glu −1ie −Gin −Ph
e −Met −3er−D’;
82N−Ala −Val −3er −Glu −[1e −Gin −Ph
e −Met −Leu−D’;
82N−Ala、 −Vat −5er −Glu −1ie −Gln −P
he −Met −Phe −D’ 、
HEN−Ala −Val −3er −Glu −1ie −Gln −Ph
e −Met −Tyr−D’;
H,N−Ala −Vat −3er −Glu −1ie −Gin −Ph
e −Met −Glu −D’ ;
H2N−Ala −Val −5er −Glu −1ie −Gln −Ph
e −Met −Lys −D’ ;
H2N−Ala −Vat −5er −Glu −11e −Gin −Ph
e −Met −Gln −D’ ;
82N−Ala −Val −3er −Glu −1ie −Gin −Ph
e −Met −Nle −D’ ;または
82N−Ala −Val −3er −Glu −4ie −Gin −Ph
e −Met −D −Nal −D’ 。
次表の類似体では、1位のアミノ酸はアラニンであり、Xはフェニルアラミンで
3位および6位のアミノ酸(B、J)が異なるにすぎない。D′は上記のもので
ある。
82N−Ala −Val −Phe −Glu −[1e −Gln −Ph
e −Met −Hls −D’ ;
H2N−Ala −Val −Phe −Glu −1ie −5er −Ph
e −Met −Hls −D’ ;
HzN−Ala −Val −3er −Glu −11e −Phe −Ph
e −Met −Hls −D’ ;
HEN−Ala −Val −3er −Glu −11e −3er −Ph
e −Met −Hls−D’;
142N−Ala −Val −Tyr −Glu −11e −Gln −P
he −Met −Hls −D’ ;
82N−Ala −Val −Tyr −Glu −1ie −3er −Ph
e −Met −Hls −D’ :
HJ−Ala −Val −Phe −Glu −1ie −Phe −Phe
−Met −Hls −D’ ;
82N−Ala −Val −Tyr −Glu −rle −Phe −Ph
e −Met −Hls −D’ ;
HzN−Ala −Val −Nle −Glu −[1e −Phe −Ph
e −Met −)1is −D’ ;または
HEN−Ala −Val −D −Nal −Glu −11e −Phe
−Phe −Met −Phe −D’ 。
ポリペプチド合成の詳細な説明
本発明に係るポリペプチドはこの技術で知られている合成技術により調製される
。米国特許第4.318.905および3,531、258号の技術は、特にこ
こに参考として記載する。本発明の重要な特徴は生物学的に活性な合成ポリペプ
チドの調製であり、少なくとも3のアミノ酸B1または6のアミノ酸、あるいは
9のアミノ酸X1もしくはそれらの組合わせを天然の、変わったまたは天然の合
成のアミノ酸類似体で置換することである。
本発明のポリペプチドは当業者に知られている任意の技術により合成することが
できる。極めて有効な多くの技術の優れた摘要書はJ、M、 Stewartお
よびJ、D、 Young 、rsolid PhasePeptide 5y
nthesis J 、第2版、Pierre Chem、社、米国イリノイ州
、ロツクフす−ド、(1969)ならびに固相ペプチド合成のためのJ、 Me
inenhofer、rHormonal Proteins and Pep
tideSJ、Vol、 2、p、46 、 ACademic Press
に−7−ヨーク) 、1973、さらに通常の溶液合成のためのE、 5ehr
oderおよびに、 Lubke、rThe PeptidesJ 、 Vol
、 1 、 Academic Press にコーヨーク)、1965に見出
すことかできる。
一般に、これらの方法は1種または211以上のアミノ酸あるいは適当に保護し
たアミノ酸を成長するペプチド鎖に連続添加することを含む。通常、第一アミノ
酸のアミノ基またはカルボキシル基を適当な保護基により保護する。次いて保護
したかまたは誘導したアミノ酸はどちらもアミド結合を形成させるために適当な
条件下で不活性固形支持体に結合させるか適当に保護されたコンプリメンタリ−
(complimentary) (アミノまたはカルボキシル)基を有する次
のアミノ酸を連続して添加することにより溶液中で用いることができる。次いで
この新しく添加したアミノ酸残基から保護基を除去し次いて次のアミノ酸(適当
に保護した)を添加したりする。すべての所望のアミノ酸を適当な配列で結合さ
せた後、順次にまたは同時に任意の残りの保護基(および任意の固形支持体)を
除去して、最終的なポリペプチドを生成する。この一般的方法を簡単に改良して
、成長する鎖に一種以上のアミノ酸を同時に添加することかでき、例えば保護し
たトリペプチドを適当に保護したジペプチドと結合させ(キシル中心をラセミ化
しない条件下)保護基を除去した後に、ペンタペプチドを形成することかできる
。
本発明に係る化合物を調製する特に好ましい方法は固相ペプチド合成を含む。
この特に好ましい方法では、アミノ酸のα−アミノ官能基を酸または塩基に反応
し易い基により保護する。かかる保護基はペプチド結合形成の条件に対して安定
であり、一方成長するペプチド鎖の破壊またはそこに含まれる任意のキシル中心
のラセミ化を起こさずに容易に除去することかできるという特徴を有する。適当
な保護基はt−ブチルオキシカルボニル(Boa)、ベンジルオキシカルボニル
(Cbz)、ビフェニルイソプロピルオキシ力ルポニル、t−アミルオキシカル
ボニル、イソボルニルオキシカルボニル、α、α−ジメチルー3.5−ジメトキ
ベンジルオキシ力ルボニル、0−ニトロフェニルスルフェニル、2−シアノ−t
−ブチルオキシカルボニル、9−フルオロエニルメチルオキシカルボニル等であ
り、中でもt−ブチロキシカルボニル(Boc)である。
特に好ましい側鎖保護基はアルギニンに対してはニトロ、p−トルエンスルホニ
ル、4−メトキシベンゼンスルホニル、Cbz、Boaおよびアダマンチルオキ
シカルボニルであり、チロノンに対してはベンジル、0−ブロモベンジルオキシ
カルボニル、2,6−ジクロロベンジル、イソプロピル、シクロヘキシル、シク
ロペンチルおよびアセチルであり、セリンに対してはベンジルおよびテトラヒド
ロピラニルであり、ヒスチジンに対してはベンジル、p−トルエンスルホニルお
よび2,4−ジニ1−ロフェニルである。
C末端アミノ酸は適当な固形支持体に付着させる。上記合成に対して有用である
適当な固形支持体は段階縮合保護基除去反応の試薬および反応条件に対して不活
性であり、用いる媒質中で不溶性であるような材料である。適当な固形支持体は
クロロメチルポリスチレン−ジビニルベンゼン重合体、ヒドロキシメチル−ポリ
スチレン−ジビニルベンゼン重合体等であり、特にクロロメチルポリスチレン−
1%ジビニルベンゼン重合体である。化合物のC末端かグリシンアミドである特
定の場合に、特に有用な支持体はP、 Rivaille等によりrl(elv
、 C旧m、 Acta、。
542772 (197+)Jに記載されているベンズヒトリルアミノポリスチ
レンージビニルヘンゼン重合体である。クロロメチルポリスチレンーンビニルベ
ンゼン型の樹脂への結合は、N a l p h a−保護アミノ酸、特にBo
cアミノ酸(そのセシウム、テトラメチルアンモニウム、トリエチルアンニモウ
ム、4,5−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデカ−5−エン、または同様の
塩をエタノール、アセトニトリル、N、N−ジメチルホルムアミド(DMF)等
の中で、特にDMF中のセシウム塩として)、高い温度例えば40°〜60°C
1好ましくは約50°Cて、約12〜48時間、好ましくは約24時間、クロロ
メチル樹脂と反応させることにより行う。N a l t b ′″−Boc−
Boc−アミノ酸−ジシクロへキシルカルボジイミド(DCC)/1−ヒドロキ
シベンザトリアゾール(HB T)媒介カップリングを約2〜24時間、好まし
くは約12時間、約10’〜50℃の温度、好ましくは25℃で、ジクロロメタ
ンまたはDMFのような溶媒、好ましくはジクロロメタン中で行うことによりベ
ンズヒドリルアミン樹脂に結合する。連続して保護したアミノ酸の結合は業界で
良く知られているような自動ポリペプチド合成装置て行うことかてきる。N 1
119 b・−保護基の除去は、例えばトリフルオロ酢酸を、塩化メチレンに溶
解した溶液、塩化水素をジオキサンに溶解した溶液、塩化水素を酢酸に溶解した
溶液、または他の強酸溶液の存在下で、好ましくは50%トリフルオロ酢酸のジ
クロロメタン溶液の存在下周囲温度で実施することができる。
それぞれの保護したアミノ酸は約2.5モル過剰に導入するのか好ましくカップ
リングはジクロロメタン、ジクロロメタン/DMF混合物、DMF等、特に塩化
メチレン中、周囲温度で実施することかできる。カップリング剤は通常DCCの
ジクロロメタン溶液であるか、N、 N’−ジ−イソ−プロピルカルボジイミド
または他のカルボジイミド単独もしくはHBTSN−ヒドロキシスクシンイミド
、他のN−ヒドロキシイミドあるいはオキツムの存在下でもよい。他の保護した
アミノ酸活性エステル(例えばp−ニトロフLニル、ペンタフルオロフェニル等
)または対称無水物を用いることができる。
固相合成の終わりに、十分に保護したポリペプチドをベンジルエステル霞の樹脂
製支持体から除去し、開裂(cleavage)は106〜50°C1好ましく
は約25°Cの温度で、約12〜24時間、好ましくは約18時間、プロリンC
末端を存するペプチドに対してはアルキルアミンまたはフルオロアルキルアミン
を用いてアミツリシスするか、或いはグリシンC末端を有するペプチドに対して
は例えばアンモニア/メタノールまたはアンモニア/エタノールを用いてアミツ
リシスすることによる。あるいはまた、ペプチドは例えばメタノールを用いたエ
ステル交換、次いでアミツリシスにより樹脂から除去することができる。保護し
たペプチドはこの時点てHPLCまたはシリカゲルクロマトグラフィーにより精
製することができる。
特定のペプチド合成および精製の工程は次の実施例で記載し、表2.3および4
に要約する。
有用性
本発明の変性ペプチド類似体、すなわち3.6または9位で変性したかまたは3
,6または9位の置換を組合わせて変性アミノ酸を有するようなPTH等の類似
体は特にヒトにおいて、副甲状腺ホルモンに関連する医学的疾病または病気の治
療のためのアゴニストまたはアンタゴニストとして有用である。これらの病気等
はここに記載されている。
投与
これらの化合物および組成物を投与するための正確な薬量および規制は治療を受
ける個々の被験者の要求、治療の形式、苦痛の程度または必要度および、もちろ
ん開業医の判断により必然的に決まる。一般に、非経口投与は一層吸収に依存す
る他の投与方法よりも低い投与量か要求される。しかし、特定の薬剤、例えばジ
メチルスルホキシドは皮膚を通してポリペプチド化合物の移動を促進するよって
ある。
組成物
本発明の他の面は活性成分として、本発明に係る化合物を含む医薬組成物に関し
、この医薬組成物は医薬として受け入れることかできる無毒性担体(賦形剤)と
混合して本発明に係る化合物を含む。上述したように、かかる組成物は非経口(
皮下、筋肉内または静脈内)投与用に使用するために特に液体溶液または懸濁液
の形態で調製することがてき、膣または直腸投与での使用には特にクリームおよ
び坐剤のような半固体の形態で:経口または口内投与には特に錠剤またはカプセ
ルの形態で、もしくは鼻腔内には特に散剤、鼻の滴剤またはエーロゾルの形態で
調製することかできる。
組成物は単位投与量の形態で都合よく投与することができ製薬業界でよく知られ
ている任意の方法、例えばRemingtonのrPharmacentica
l 5ciences J米国ペンシルベニア州イーストンのMack Pub
lishing Company、 1970に記載されているような方法によ
り調製することかできる。非経口投与のための組成物は普通の賦形剤として滅菌
水または生理的食塩水、ポリエチレングリコールのようなポリアルキレングリコ
ール、野菜由来の油、水素添加したナフタレン等を含存することができる。膣ま
たは直腸投与のための組成物、例えば座剤は賦形剤として、例えばポリアルキレ
ングリコール、ワセリン、ココア乳脂等を含存することかできる。吸入投与のた
めの組成物は固体で、賦形剤として例えばラクトースを含むがあるいは鼻の滴剤
の形態で投与するために水性または油性溶液である場合がある。口内投与のため
には、賦形剤には糖、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、プ
レゲリナチンド(pregelinat 1ned)澱粉、等か含まれる。
しばしば本発明に係る化合物を長期間、例えば1回投与から1週間〜1年の間被
験者に与えることが望ましい。種々の徐放型投与形態、貯蔵型投与形態または移
植投与形態を用いることかできる。例えば、投与形態は体液中で溶解度の低い、
例えば、(a)リン酸、硫酸、クエン酸、酒石酸、タンニン酸、バモイツク酸(
pamoic acid) 、アルギン酸、ポリグルタミン酸、ナフタレンモノ
−またはジ−スルホン酸、ポリガラクツロン酸等のような多塩基酸との酸付加塩
: (b)亜鉛、カルシウム、ビスマス、バリウム、マグネシウム、アルミニウ
ム、銅、コバルト、ニッケル、カドミウム等、の多価金属カチオンを用いた、あ
るいは例えばN、 N’−ジベンジルエチレンジアミンまたはエチレンジアミン
から形成した有機カチオンを用いた塩:もしくは(C)例えばタンニン酸亜鉛塩
のような(a)および(b)の組合わせのような化合物の医薬として許容し得る
無毒性塩が含まれる。さらに、本発明に係る化合物、好ましくは、前述のような
比較的不溶性の塩を注射液に適当なゲル中、例えばゴマ油とのモノステアリン酸
ゲルに配合することができる。特に好ましい塩は亜鉛塩、タンニン酸亜鉛塩、パ
モエート(pamoate)塩等である。カプセル封入するために、注射するた
めの他の形態の徐放型貯蔵組成物は、ポリ乳酸/ポリグリコール酸重合体のよう
な徐々に分解する無毒性の、抗原性のない重合体で、例えば米国特許第3.77
3.919号に記載されているような重合体中に分散させた化合物または塩を含
む。また化合物または上述したような比較的不溶性の塩は特に動物に使用するた
めにコレステロール基材シラスティック小球中に配合することができることが好
ましい。さらに徐放型組成物、貯蔵型組成物または移植組成物、例えばリポソー
ムは文献でよく知られている。例えば、 rSustained and Co
ntrolled Re1ease Drug Delivery Syste
msJ 、 J、R,Robinson編、 Marcel Dekker、
Inc、、ニューヨーク、1978参照。
次の実施例は説明および例示のために与えるにすぎない。いずれにしてもこれら
例に制限されるものではない。
材料−一合成ウシPTH(1〜34)を米国カリフォルニア化、トランスのBa
chem、 [nc、から得た。合成ヒトPTHrP(1〜34)アミドを米国
ペンシルベニア州、ウェストポイントのMerck 5harp and Do
hmeから得た。合成ウシ(T y r ”)PTH(7〜34)アミドおよび
(Tyr”)PTH(7〜34)アミドを米国カリフォルニア化、ベルモントの
Pen1nsulaLaboratories、 Inc、から得た。これらの
ペプチドの純度はHPLCにより95%を上回っていた。適当なペプチド組成物
はアミノ酸の定量分析により確かめた。
CD分光分析法。遠紫外線円二色性(CD)スペクトルを(+)10−カンファ
ースルホン酸およびエビアンドステロン(epiandosteron)で調整
したInstruments SA Jobin Yvon円二色計で1.0m
mセルで25±1℃のリン酸緩衝液(pH7,0)中で得た。ペプチドを0.1
〜o、3mg/mlの濃度範囲で分析した。222nmの残基当たり平均モル楕
円率((Q)222nm−、deg−cm” /dmof)を用いてTaylo
rおよびKaiserの方法(参考文献29)によりα−らせん性の評価を得た
。
ペプチド合成および精製−一ペプチド合成を米国カリフォルニア化、フォスター
シティのApplied Biosystems Model 430APep
tide 5ynthesizerを用いて実施した。t−Boc−Phe−O
CH2−Pam樹脂を固形支持体として用い、次のt−BOC(タート−ブチロ
キシカルボニル)アミノ酸誘導体:Arg (Tos) 、Asp (OBz
1)、Glu (OBz 1)、His (DNP) 、Hi s (Z) 、
Lys (CI −Z) 、5et(Bz 1) 、Thr (Bz 1) 、
Trp (CHO) 、およびTyr (Br−Z)を用いた。キャッピングサ
イクルを含む標準プログラム(予め形成した対称無水物および予め形成したHO
にここにそのまま参考として記載した米国特許第4.318.905号に見い出
される。
本発明を次の実施例により説明する。本発明は、これ等の実施例により制限され
るものではない。
合成における変更を以下に記載し、表2,3および4に要約する。
標準t−Bocサイクルは活性化、溶媒交換、およびカップリンク処理のために
存在し;それぞれACT、C0NCおよびRVサイクルと称する。標準t−Bo
c静的実験ファイル中の−組のベッセル(vessel)サイクル割り当てを応
用バイオシステムで実施する試験および合成の最適化に基づき各アミノ酸のため
に選定した。
静的実験において割り当てたサイクルの記述は「アクチベーターサイクル(AC
T)J、「コンセントレータ−サイクル(CONC)Jおよび[リアクションベ
ツセルサイクル(RV)Jの下に後に記載する。合成のだめの他のベッセルサイ
クルも含まれる。
Arg、Asn、およびGinを除いてすべてのアミノ酸をDCM中の0.5M
DCCの1ミリモルを用いて対称無水物に活性化した。この反応の副産物、D
CUはほとんど直ちに沈殿しはじめた。各サイクルのために当てたすべての活性
化時間は8分であった。これら8分のうち4分は溶液から過剰のDCMをパージ
ングし、約2mffのDCMを除去するためのものであった。また、パージング
はDCU沈殿を補助する溶液を冷却した。
活性化か完了した際にアミノ酸溶液をACTからC0NCに移し換えた。移動管
の完全な洗浄を先に行い次いでベッセル間の各移動を行った。この方法は移動の
前後で管をきれいにし、サイクル間にアミノ酸を持ち越す可能性を排除した。
aboc4サイクル用に活性化アミノ酸溶液をC0NCに移し変える時間はab
ocl、aboc2またはaboc3のだめのものより長く、この場合もabo
c4ACTサイクル中に取り扱われる一層大きな溶液体積のためである。ACT
の2度のD CM洗浄液をすへての単一カッブリングサイクルにおけるC0NC
に移し換えた。表2に記載する時間は初期の活性化時間およびバーノング時間を
含む。
活性化およびパージングの終りに、アミノ酸溶液をC0NCに移し換える準備を
した。移動ラインの完全な洗浄を先に行い次いてベッセル間の各移動を行った。
この方法により移動の前後で管を浄化してサイクル間の持ち越しの可能性を排除
した。
活性化したアミノ酸溶液をACTの1回のその後のDMF洗浄液と一緒にC0N
Cに移し換えた。
HOBt−エステル活性化サイクルは対称無水物サイクルの2倍量のDCUを生
じ;従って、移動後に一層広範な洗浄処理が要求された。この洗浄は2回の50
:50 DCM:MeOH洗浄次いで3回のDCM洗浄からなる。第1DCM:
MeOH洗浄はほとんどベッセルを満たし、パージング中にベッセルの上端に運
ばれだすへてのDCUをこの洗浄で溶解した。第20CM:MeOH溶液はフリ
ットに付着したDCUの除去を確実にした。残留するMeOHをその後3回のD
CM洗浄で洗い落とした。
鰺1
表4
コンセントレータ−サイクル パージング計画cbocl Ala 13分 4
分 2mL 15℃/第1DMF放出5分 2mL 後につけた
4分
Glu(OBzl)、 lie、 につけたMet、 Met(0)。
Phe、 Pro。
5er(Bzl)。
Thr(Bzl)。
Trp ”、 Vat
cboc3 Leu 14分 10分 1mL 5°C/第1DMF放出Trp
(C)10)1 4分’ amL 後につけたcboc 4 Lys(CI−Z
) 6分 5分”1mL15℃/直ちにつけたTyr(Br−Z) 1分” 3
mL
cboc 5 Gly、 6.5分 6分 1m1 10℃/直ちにつけたHi
s(Tos) 0.5分 −
ダブルカップリング。
cboc ld Arg(Tos) 0分 0分 −−−10°C/ヒーターは
使cboc 2d His(Tos) 6.5分 6分 1mL 10°C/ヒ
ーターは使c recpl すべて単一 0分 0分 −−−−io℃/ヒータ
ーは使カップリング 用せず
したアミノ酸
本 多数の短いパージング
U ヒータ一温度設定は5°Cである
Cリカツブリングサイクルは標準的には存在するが、標準t−Boc実験には割
り当てられなかった。このサイクルは簡単にカップリング溶媒としてDCMを用
いて任意のアミノ酸をリカツブリングするために選定された移動サイクルである
。このサイクルは初期の溶媒DCMか異なるカップリング溶媒DMFと交換され
ないのでパージングまたはヒーターの使用が含まれない。アミノ酸溶液をさらに
C0NCの2回のDCM洗浄と一緒にRVに移し換える。
c recplサイクルは通常の単一カツブリングACTサイクルおよびrec
pl 2またはrecpl 2rのどちらても、DCMRVリカツブリングした
サイクルと共に用いる必要がある。
RVサイクルには2つの形式があり、樹脂試料を用いるものと用いないものであ
る。樹脂サンプリングサイクルは下側RV弁ブロックアップ(block up
)から隔壁フィッティング(fitting)を通りRVに至るサンプリングラ
インを数回洗浄した。この洗浄はライン中の樹脂、TFA、またはカップリング
溶液の蓄積を防止する。
樹脂−サンプリングサイクルは、サイクル塩の末尾にrrJツブリング後に2つ
の樹脂試料を用いている。rrrJサイクルは設置するためにこのディスク上に
含まれる。同一の数字を有するRVサイクル、例えばrboc lおよびrbo
c 1rは、後者のサイクルで樹脂サンプラーを用いることを除き、同一のサイ
クルである。
実施例3
単一カツブリングサイクルー−rboc 1,2.lr、2r、Irr、2rr
すへての単一カツブリングRVサイクルは次の型に適合させる:
1、 33%TFAのDCM溶液で80秒間2、50 ” 18.5分間
3、 3回のDCM洗浄
4、10%DIEAのDMF溶液で1分間5、〃
6、 5回のDMF洗浄
7 カップリング期間
8.5回のDCM洗浄
2種の単一カツブリングRVサイクルがあり、これらはカップリング期間の長さ
、すなわち保護基を取り除いた樹脂結合ペプチドが活性化したアミノ酸と共に溶
液状態である場合の時間が変わるにすぎない。この期間は「受は取る用意をした
」段階c 1サイクルおよびその関連する樹脂サンプリングサイクル、rboc
1r6
5回の広範なりMF洗浄はカップリング前に樹脂RV、および関連するラインか
らDIEAの完全な除去を確実にする。これによりRVは容易にカップリング溶
液をC0NCから受け取る用意ができ、結果としてカップリング期間をあとに続
けることができる。
カップリング期間に次いで直ちにカップリングしてないアミノ酸およびDMFを
洗浄除去するために5回のDCM洗浄を行う。第2の機能として、これらの洗浄
はサンプリング溶液を提供する。1種の樹脂試料を用いた場合、少なくとも洗浄
は試料のための媒質を提供する。ダブル樹脂サンプリングサイクル(すなわち、
rr rJサイクル)は第3および第4洗浄を用いて2種の樹脂試料を集める。
すへてのダブルカップリングRVサイクルは次の型を用いる=1、 33%TF
AのDCM溶液で80秒間2、50 18.5分間
3.3回のDCM洗浄
4、 10%DIEAのDMF溶液で1分間5、 〃
6.5回のDMF洗浄
7、カップリング期間
8.3回のDCM洗浄
9、 1O%DIEAのDMF溶液で45秒間10.1回のDMF洗浄
11.3回のDCM洗浄
一最初の半分の終点−
12、第2カップリング期間
13.1回のDMF洗浄
14 5回のDCM洗浄
最初の半分のダブルカップリングサイクルは単一カップリングサイクルと同様で
ある。上記表の最初の6つの処理は単一カツブリングRVサイクル中の同等の処
理と全く同しである。しかし1、ダブルカップリンクサイクルのためには、一層
長い全カップリング時間か必要である。rboc ldおよびrbOCイIL;
rboc 炎亘およびrboc 2drサイクルはそれぞれ26分(第一)カ
ブプリング期間を有する。
他の違いは洗浄中にカップリング相に次いで直ちに表われる。
3回のDMF洗浄はすへての余分のアミノ酸を除去し次いて樹脂を一以上の塩基
で処理する。
ペプチド樹脂はチオフェノールのジメチルホルムアミド溶液中て処理してヒスチ
ジン残基を脱ブロックする(参考文献30)。
実施例5
ペプチド樹脂からのヒスチジンのDNP基の脱保護リアクシコンベッセル中のペ
プチド樹脂は樹脂をスラリーにするのに必要な最少量の精製したDMFに懸濁さ
せた(Ig樹脂当たり約5mff1)。各1モルDnpヒスチジンの存在に対し
20モルのチオフェノール(0,102mL/mmoIりを添加した。ヘラセル
を周囲温度で1時間振とうした。チオリシスは迅速であり恐ら<15分て完了し
た。DMF、水、EtOHlおよびDCMで樹脂を完全に洗浄しペプチド樹脂を
乾燥させた。
次いてペプチド樹脂を通常の方法で開裂させた。普通少量の著しく黄色いDnp
−チオフェノールは樹脂に吸収され開裂後にこれをペプチドで抽出した。Dnp
−チオフェノールは標準精製処理でペプチドから容易に除去された。
−5〜0°Cで6分間接触させた。
N末端t−Bo c保護基を除去した後、ペプチドのブロックをはずして無水フ
ッ化水素を用いて樹脂から開裂させた。
ペプチド樹脂をHF中−5°〜0°Cで50分間反応させた後、HFを窒素流に
よって10〜15分以内に簡単に蒸発させた。
この処理中副反応を防止するために、リアクションベッセルを一5°C〜0°C
に保つことが重要であった。HFを除去した後、エーテルをリアクションベッセ
ルに添加してペプチド−樹脂−スカベンジャー混合物を約30秒間かき混ぜた。
次いでエーテル溶液をガラス漏斗を介して濾過した。2回以上繰返すことで、こ
のエーテル洗浄はほとんどのスカベンジャーを除去した。
ペプチドは30%酢酸中で混合物をかき混ぜることによりペプチド−樹脂混合物
から抽出した。30%酢酸中で溶けないこれらのペプチドに対しては、一層高い
濃度の酢酸が推奨される。
代表的に、1gのペプチド樹脂に対して約30mLの30%酢酸を用いた。酢酸
抽出物をエーテル抽出で用いた同様のガラス漏斗を介して異なる濾過用フラスコ
中に濾過した。ペプチドの完全な抽出を確実にするために、約30mLの10%
酢酸を用いて抽出処理を繰返し7た(2回)。酢酸溶液を凍結乾燥する前に水で
希釈した。一層薄い酢酸溶液は凍結したままであるか、濃厚な酢酸水溶液は凍結
乾燥中に融解する場合がある。
次いでこの溶液を凍結乾燥して粗ペプチドを得た。
セリンを含んでいるペプチドには、HF開裂中にN−0シフトが発生する場合が
ある。残留しているホルミル基はIMエタ分間処理することにより除去した。
トリプトファンのホルミル(CHO)保護基はHF−トリフルオロメタンスルホ
ン酸安定種である。合成されたペプチドのTRP(CHO)による脱ホルミル化
は強酸開裂後に別々の工程を必要とする。Trp(CHO)の脱ホルミル化は最
も熟練した場合でさえ問題か生じることがあるので以下の処理に厳密に従う必要
かある。
1、 Trp(CHO)含存ペプチドを6MグアニジンHCI中に溶解して濃度
1−10mg/mj’とする。
2、 溶解したペプチドに対しUVスペクトル分析を行う。
Trp (CHO)含存ペプチドに対しては、300nmの吸光度の方が280
nmの吸光度より大きい。
3、 ペプチド−グアニジン溶液を水浴で冷却する。電磁かき混ぜ棒を用いて、
溶液を0℃になるまでかき混ぜる。
4、 最終濃度IMを生ずるのに十分なエタノールアミンをペプチドグアニジン
溶液に添加する(1mLエタノールアミン/16.6mLペプチドグアニジンは
エタノールアミン中で1M溶液を生ずる)。エタノールアミンを添加した後、こ
の溶液のpHは10〜11の間である。
5、 0°Cて5分間かき混ぜ次いて濃HCIをpH7に至るまで添加すること
により冷却する。
6、このペプチドにつきUVスペクトル分析を行ってトリプトファンの完全な脱
ホルミル化を確実にする。保護されていないTrp含有ペプチドに対しては28
0nmの吸光度の方が3001mの吸光度より大きい。
7、このペプチドをゲル濾過カラムて脱塩するかあるいはグアニジノおよびエタ
ノールアミンを除くために透析することかできる。あるいはまた、この溶液を精
製するために調製用高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)システムにがけ
る。
8 予防措置
a、 「試験」脱ホルミル化を1mgのペプチドに対し行う。
b、 ヘ−7’千ドを溶解した後、適当なHPLCシステムのクロマトグラフで
分析する。カラム:C−8、緩衝液A:0.1%TFA 、緩衝液B:0.1%
TFA/60%CH3CN;グラジェント245分間で0〜100%B0
仁脱ホルミル化した後、再びクロマトグラフて分析して生成物の完全性を確実に
する。脱ホルミル化した生成物はわずかに短かい保持時間を存する。
脱ホルミル化した租ペプチド調製物を逆相カラム(DeltaPak C+s、
300人)で0.1%トリフルオロ酢酸中のアセトニトリルのグラジェント(0
〜60%、24mA/分)を用いて脱塩し次いて20mMリン酸ナトリウム緩衝
液、pH6,4中でNaClグラジェント(0−0,5M)を用いて溶出したT
SK535CMカラム(7,5X 150mm)で陽イオン交換クロマトグラフ
ィーを行った。
最終的な精製はVydacカラム(218TP 1022)(0,22x25c
m)で0.1%トリフルオロ酢酸中の25〜35%アセトニトリルグラジェント
、10m11分の流速を用いて逆相高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)
により行った。精製の進行はプラズマ脱着質量分析法および分析用HPLCを用
いて行った。ペプチドの最終的純度は95%より高かった。適当なペプチド組成
物はアミノ酸の定量分析により確かめた。
一般的処理については、M、 Carlquist等のr(1984) J、
ofChromatography、 Vol、 296. pp、 143〜
151 Jを参照。さらに詳細な処理は以下の様である:
イオン交換HPLCのための装置はLKB2150 HPLCポンプ、LKB2
152 HPLCコントローラー、LKB2040グラジェント混合弁、LKB
2154 HPLCインジェクターおよびLKB2210レコーダーに連結した
LKB2151 HPLC可変波長検出器からなる。分離はLKBUltroP
ac TSK535 CM陽イオン交換カラム(150x7.5mm直径)で実
施した。溶出はリン酸ナトリウム緩衝液、pH6,4(1,14g水酸化ナトリ
ウムおよび22.5mlの1Mリン酸および水を加えてl O00m12の最終
体積にした)中の塩化ナトリウムのグラジェント(0〜0.3M)を用いて行い
、Millipore MF−フィルター(o、 22 μm)に通して濾過し
減圧により脱気した。流速は1mf/分に設定し溶出液の吸光度を215nmで
記録した。2mlの各画分をLKB2112 RediRacフラクションコレ
クターを用0て集めて評価した。精製は逆相HPLCカラムで得た。
受容体結合性アッセイは詳細に前述した(参考文献14゜32)ようにイヌ腎臓
形質膜およびUMR106−H5ラット骨肉腫細胞において、放射性リガンドと
して111 J−標識PTH(1〜34)アミドを用いて実施した。結合能力(
ICso)は放射性リガンドの最大置換の半分のために必要な未標識ペプチドの
濃度として定量された。lμM以上の未標識bPTH(l〜34)の存在下で残
留する放射性リガンド結合として定義される非特異的結合はすべての結合価から
差し引いた。121′I−PTHrP (1〜34)アミドの特異的:非特異的
結合の比は腎臓膜およびUMR106−H5アッセイにおいて、平均してそれぞ
れ>10:1および3:lである。アデニル酸シクラーゼ活性はイヌ腎臓膜にお
いて、100μモルGTPを除いて、はぼ前述のように〔α−32p)ATPの
(”P)サイクリックAMPへの転化により評価した(参考文献33.34)。
UMR106−H5細胞中のアデニル酸シクラーゼ活性をほぼ記載した(参考文
献35)ように評価した。簡単には、細胞を〔3H〕アデニンの1μCi/mI
!の血清を含まないMEMを用いて37°Cて2時間装置して内在性ATPプー
ルを標識した。
次いて細胞を0.4mM IBMXに10分間さらし、次いで適当なペプチドに
よりさらに10分間周囲温度にさらした。次いて細胞を20%TCAできれいに
し、〔3H〕サイクリックAMPをSalomon等のカラム処理(参考文献3
6)により単離した。アデニル酸シクラーゼアッセイにおける能力(Ka)は最
大の酵素活性の半分を生成するペプチドの濃度である。
ここには本発明のわずかな例を示して説明しているが、当業者には種々の変更お
よび変化を3および/または6および/または9位のアミノ酸の置換で行い、本
発明の真意および範囲から逸脱することなくアゴニストまたはアンタゴニストの
医薬としての活性を有するポリペプチド類似体を生成すること力)できることは
明らかである。記載した請求の範囲内に入るすべてのかかる変性および変化はこ
れにより実施される。
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FIG、8A
要 約 書
本発明は、副甲状腺ホルモン(PTH) 、副甲状腺ホルモン様タンパク質(P
LP)または副甲状腺関連タンパク質(PTHrP)に対してアゴニストまたは
アンタゴニストまたは組織選択特性を有するポリペプチド類似体に関するもので
ある。3位のセリンアミノ酸、6位のグルタミンアミノ酸、9位のヒスチジンア
ミノ酸またはこれらの組み合わせを、他の天然または合成のアミノ酸によって置
換する。好ましくは、約34アミノ酸のヒトPTHフラグメントか薬理学的活性
にとって十分である。これらのポリペプチドは、ガン、骨粗霧症、高カルシウム
血症、または副甲状腺機能元通症の病気状態にあるヒトの治療処置においてアゴ
ニストまたはアンタゴニストとして有用である。また、本発明は変性されたペプ
チドを用いであるアッセイを実施し、所定の限界内におさまるアッセイ結果に基
いて、病気状態の治療処置に有用である変性されたペプチドを選択する方法に関
するものである。
国際調査報告
一−−^@−−+1” ”’ FT/11311 八〇71^ttaehmen
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ati口ns where unit of 1nventi口n Lm l易
ckinHDetailed reasons for holdin 1ac
k of unit of inventionItemi ed sus楕a
r of claims rou in m
Claims (35)
- 1.次式: 【配列があります】 (上式において 3位のアミノ酸Bは、L−セリン、またはBがグリシンを示さない場合にはセリ ンと同等であるかセリンより大きい空間容積を有する他の天然または合成のD− もしくはL−アミノ酸から独立的に選択されたものを示し、6位のアミノ酸Jは 、L−グルタミンまたは他の天然もしくは合成のD−アミノ酸、L−アミノ酸あ るいはD−アミノ酸とL−アミノ酸との混合物から独立的に選択されたものを示 し、 9位のアミノ酸Xは、L−ヒスチジンまたは他の天然もしくは合成のD−あるい はL−アミノ酸から独立的に選択されたものを示し、ただし原子団BがL−セリ ンを示しかつ原子団JがL−グルタミンを示す場合には、原子団XはL−ヒスチ ジンを示さず、また原子団BがL−セリンを示しかつ原子団XがL−ヒスチジン を示す場合には、原子団JはL−グルタミンを示さず、また原子団JがL−グル タミンを示しかつ原子団Xがヒスチジンを示す場合には、原子団BはL−セリン を示さず、 Zは、−COOH、−COO−+M(式中のM+は医薬として受け入れることの できる陽イオンから選択されたものを示す)、−(C=O)NH2またはヒト、 ウシまたはブタの副甲状腺ホルモン(35〜84)またはヒト、ウシまたはブタ の副甲状腺ホルモン関連タンパク質(PTHrP)(35〜141)のアミノ酸 配列から独立的に選択されたものを示す)で表わされる化合物、またはその医薬 として受け入れることのできる塩を含有することを特徴とする医薬組成物。
- 2.1位のアミノ酸がセリンであり、7位のアミノ酸がロイシンであり、16位 のアミノ酸がAsnであり、18位のアミノ酸がメチオニンであり、ZはヒトP TH(35〜84)のアミノ酸連鎖を示すことを特徴とする請求の範囲第1項記 載の医薬組成物。
- 3.1位のアミノ酸はアラニンであり、7位のアミノ酸はフェニルアラニンであ り、16位のアミノ酸はセリンであり、18位のアミノ酸はメチオニンであり、 ZはウシPTH(35〜84)のアミノ酸連鎖を示すことを特徴とする請求の範 囲第1項記載の医薬組成物。
- 4.構造式Iにおいて、1位のアミノ酸はセリンであり、7位のアミノ酸はロイ シンであり、16位のアミノ酸はセリンであり、18位のアミノ酸はロイシンで あり、Zは、ブタPTH(35〜84)のアミノ酸残基を示すことを特徴とする 請求の範囲第1項記載の医薬組成物。
- 5.Zは−COOHまたは−COO−+M、または−(C=O)NH2を示すこ とを特徴とする請求の範囲第1項記載の医薬組成物。
- 6.1位のアミノ酸はセリンであり、7位のアミノ酸はロイシンであり、16位 のアミノ酸はAsnであり、18位のアミノ酸はメチオニンであり、Zは−CO OHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2を示すことを特徴とする請 求の範囲第5項記載の医薬組成物。
- 7.1位のアミノ酸はアラニンであり、7位のアミノ酸はフェニルアラニンであ り、16位のアミノ酸はセリンであり、18位のアミノ酸はロイシンであり、Z は−COOH−+Mまたは−(C=O)NH2を示すことを特徴とする請求の範 囲第5項記載の医薬組成物。
- 8.構造式Iにおいて、1位のアミノ酸はセリンであり、7位のアミノ酸はロイ シンであり、16位のアミノ酸はセリンであり、18位のアミノ酸はロイシンで あり、Zは−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2を示すこ とを特徴とする請求の範囲第5項記載の医薬組成物。
- 9.BはL−セリンを示すことを特徴とする請求の範囲第5項記載の医薬組成物 。
- 10.JはLeu,Phe,Ala,Glu,Ser、またはPheから独立的 に選択されたものを示すことを特徴とする請求の範囲第9項記載の医薬組成物。
- 11.JはL−グルタミンを示すことを特徴とする請求の範囲第5項記載の医薬 組成物。
- 12.BはAla,Phe,Gln,Glu,Lys,His、またはTyr から独立的に選択されたものを示すことを特徴とする請求の範囲第11項記載の 医薬組成物。
- 13.BはL−セリン、Ala,Phe,Gln,Glu,Lys,Hisまた はTyrから独立的に選択されたものを示すことを特徴とする請求の範囲第5項 記載の医薬組成物。
- 14.BはL−グルタミン、Leu,Phe,Ala,Glu,Ser,または Pheから独立的に選択されたものを示すことを特徴とする請求の範囲第5項記 載の医薬組成物。
- 15. 【配列があります】 (ただし、A′はヒトPTH、またはウシPTHまたはブタPTHもしくはそれ らのZ=−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2誘導体の7 〜34アミノ酸配列あるいはhPTH、bPTH、またはpPTHまたはhPT HrPの7〜84配列から選択されたものを示す)、【配列があります】 【配列があります】 または【配列があります】 ただし、原子団B′はhPTH、またはbPTH、pPTHもしくはこれらのZ =−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2誘導体の7〜34 活性単位の残りのペプチドの残留物あるいはhPTHまたはbPTHまたはhP THrPの7〜84配列から選択されたものを示す)、【配列があります】また は 【配列があります】 【配列があります】または 【配列があります】または 【配列があります】 (ただし、D′はヒトまたはウシまたはブタのPTHもしくはこれらのZ=−C OOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2誘導体の10〜34アミ ノ酸配列、あるいはhPTH、bPTH、pPTHまたはhPTHrPの残りの 10〜84配列から選択されたものを示す)から独立的に選択されたポリペプチ ド、またはその医薬として受け入れることのできる塩と、医薬として受け入れる ことのできる賦形剤とを組み合わせたことを特徴とする医薬組成物。
- 16.A′,B′およびD′が−COOHで終端するhPTH(1〜34)を示 すことを特徴とする請求の範囲第15項記載の医薬組成物。
- 17.A′,B′およびD′は−COO−+M(式中のMはナトリウム、カリウ ム、カルシウムまたはバリウムから選択されたものを示す)で終端するhPTH (1〜34)を示すことを特徴とする請求の範囲第15項記載の医薬組成物。
- 18.1位および3位のアミノ酸はL−セリンであり、A′,B′およびD′は Z=−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2で終端するhP TH(1〜34)を示すことを特徴とする請求の範囲第15項記載の医薬組成物 。
- 19.1位のアミノ酸はL−アラニンであり、Bはセリンを示し、A′,B′お よびD′はZ=−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2で終 端するbPTH(4〜34)を示すことを特徴とする請求の範囲第15項記載の 医薬組成物。
- 20.1位のアミノ酸はL−セリンであり、3位のアミノ酸はL−セリンでなく 、A′,B′およびD′はZ=−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C= O)NH2で終端するhPTH(1〜34)を示すことを特徴とする請求の範囲 第15項記載の医薬組成物。
- 21.1位のアミノ酸はL−アラニンであり、3位のアミノ酸はL−セリンでな く、A′,B′およびD′はZ=−COOHまたは−COO−+Mまたは−(C =O)NH2で終端するbPTH(1〜34)を示すことを特徴とする請求の範 囲第15項記載の医薬組成物。
- 22.1位のアミノ酸はセリンであり、3位のアミノ酸はセリンであり、6位の アミノ酸はL−グルタミンでなく、A′,B′およびD′はZ=−COOHまた は−COO−+Mまたは−(C=O)NH2で終端するhPTH(1〜34)で あることを特徴とする請求の範囲第15項記載の医薬組成物。
- 23.1位および3位のアミノ酸はL−セリンであり、6位のアミノ酸はL−グ ルタミンであり、9位のアミノ酸はL−ヒスチジンでなく、原子団D′はZ=− COOHまたは−COO−+Mまたは−(C=O)NH2で終端するhPTH( 10〜34)を示すことを特徴とする請求の範囲第15項記載の医薬組成物。
- 24.Zが−(C=O)NH2を示すことを特徴とする請求の範囲第1項記載の 医薬組成物。
- 25.Zか−(C=O)NH2を示すことを特徴とする請求の範囲第15項記載 の医薬組成物。
- 26.請求の範囲第1項記載の化合物またはその医薬として受け入れることので きる塩と、薬理学的に受け入れることのできる賦形剤とを組み合わせたことを特 徴とする医薬組成物。
- 27.治療処置を必要とする哺乳類を治療処置するに当り、治療に有効な量の請 求の範囲第1項記載の化合物またはその医薬として受け入れることができる塩を 、医薬として受け入れることのできる賦形剤と組み合わせて投与することを特徴 とする治療処置方法。
- 28.治療に有効な量の構造式Iで表わされる化合物を、経口、非経口、皮下、 筋肉内、静脈内、膣、直腸、頬、舌下または鼻内手段によって投与することを特 徴とする請求の範囲第27項記載の方法。
- 29.前記化合物を使用して、ヒトにおけるガン、骨粗鬆症、高カルシウム血症 または副甲状腺機能亢進症の病気状態を治療処置することを特徴とする請求の範 囲第28項記載の方法。
- 30.医薬組成物において有用なPTHまたはPTH(1〜34)の3,6,9 位またはこれらの組み合わせにおいて変性されているポリペプチド配列を選択す るに当り、(a)3,6,9位またはこれらの組み合わせにおけるアミノ酸が異 なるD−もしくはL−天然アミノ酸または非天然アミノ酸により置換されている hPTH、bPTH、pPTH、hPTHrP、bPTHrP、hPTH(1〜 34)、bPTH(1〜34)またはpPTH(1〜34)のアミノ酸配列を作 り; (b) 特定の柔組織、膜または細胞を用いてアッセイを行って受容体結合性お よび活性を評価し:(c) 特定の骨細胞を用いてアッセイを行って受容体結合 性および活性を評価し; (d)(i)特定の柔組織、膜または細胞において高い結合性(B)および高い 活性(AC)を有し、かつ高い特定の骨細胞結合性(B)および高い活性(AC )を有するペプチドアミノ酸類似体を、病気状態の柔組織、膜、細胞または骨を 医学的治療処置するためのアゴニストとしてさらに評価するために、独立的に選 択し;あるいはまた(ii)高い結合性(B)および高い活性(AC)を有する ペプチドアミノ酸類似体を、特定の柔組織、膜または細胞における医学的治療処 置のためのアゴニストとして、また低い特定の骨細胞結合性(B)および低い活 性(AC)を有するペプチドアミノ酸類似体を、病気状態の柔組織、膜または細 胞に対するアゴニストとしてさらに評価するために、独立的に選択し;あるいは また (iii)特定の組織、膜および細胞において低い結合性(B)を有し、かつ病 気状態の骨に対して高い特定の骨細胞結合性(B)および高い活性(AC)を有 するペプチドを、アゴニストとして独立的に選択し;あるいはまた(iv)組織 、膜または細胞および骨細胞における高い結合性(B)および低い活性(AC* )を、ホルモン異常およびガンを医学的治療処置する際のアンタゴニストとして 使用するために独立的に選択し; (e)アミノ酸類似体について次の種々のアッセイまたは毒性試験を行って有用 な医薬の確認を行うことを特徴とする 変性ポリペプチド配列の選択方法。
- 31.工程(d)(i)において、特定の柔組織、膜または細胞における高い結 合性および高い活性(AC)、および高い特定の骨細胞結合性(B)および高い 活性(AC)は、基準ペプチドの約50%またはそれ以上であることを特徴とす る請求の範囲第30項記載の方法。
- 32.工程(d)(ii)において、特定の柔組織、膜または細胞における医学 的治療処置のためのアゴニストとしての高い結合性(B)および活性(AC)は 基準ペプチドの約50%またはそれ以上であり、低い特定の骨細胞結合性(B) は約5%またはそれ以下であり、骨細胞の低い活性は約10%またはそれ以下で あることを特徴とする請求の範囲第30項記載の方法。
- 33.工程(d)(iii)において、特定の柔組織における低い結合性(B) は基準ペプチドの10%未満であり、低い活性(AC)は約5%またはそれ以下 であり、骨の病気状態に対する高い特定の骨細胞結合性(B)および高い活性( AC)は基準ペプチドの50%またはそれ以上であることを特徴とする請求の範 囲第30項記載の方法。
- 34.工程(d)(iv)において、ホルモン異常およびガンを医学的治療処置 する際のアンタゴニストとして使用するために、組織、膜または細胞および骨細 胞における高い結合性(B)は50%より大きく、低い活性(AC*)は約5% またはそれ以下であることを特徴とする請求の範囲第30項記載の方法。
- 35.柔組織、膜または細胞が腎臓から得られたものであることを特徴とする請 求の範囲第30項記載の方法。
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