JPH06107697A - ヒト免疫不全ウイルスの群特異性抗原の選択されたペプチド、その調製および使用 - Google Patents
ヒト免疫不全ウイルスの群特異性抗原の選択されたペプチド、その調製および使用Info
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Abstract
合成を抑制するペプチドを提供する。 【構成】 HIVgagタンパク質の選択されたペプチ
ドおよびその誘導体であって、2種類のペプチド配列N
PGLLETSEGCRQおよびAATLEEMMTA
の少なくとも一つを含み且つ50個のアミノ酸より大き
くない。上記のペプチドは、HIVの感染を抑制するた
めの医薬として適している。
Description
gag(ヒト免疫不全ウィルスの群特異性抗原)配列の
選択されたペプチドに関する。HIV複製を抑制するた
めの41個の一連のペプチドの試験において、p17亜
膜(submembrane)タンパク質からのアミノ酸配列WAS
RELERFAVNPGLLETSEGCRQおよびN
PGLLETSEGCRQILGQLQPSLQTを有
する重複ペプチド4および5、およびp24コアタンパ
ク質からのアミノ酸配列ANPDCKTILKALGP
AATLEEMMTAおよびAATLEEMMTACQ
GVGGPGHKAがHIVの複製を抑制することが見
出だされた(重複領域はそれぞれの場合に下線で示して
いる)。上記のまたは少なくとも重複領域を含む類似の
型のペプチドはHIVの感染を抑制するための医薬とし
て好適である。
AIDSは、治療上活性な物質および新規なワクチンの
開発における科学的研究に対する重大な挑戦である。考
え得る治療学的方法の全範囲に亙って研究は行われてい
るが、新規な好結果をもたらす治療の展望を約束する物
質は極めて僅かである。今日までのところ、市場で認め
られている抗−HIV活性を有する唯一の物質は、ウェ
ルカム社製の活性成分ジドヴディン(zidovudine)を有す
るRレトロヴィル(Retrovir)である。このヌクレオチド
類似体であるアジドチミジン(AZT)は、インビトロ
およびインビボでHIV特異的逆転写酵素を極めて効果
的に阻害するが、不利な特性を持たないものではない。
今日までのところ、AZT治療に代わるものはない。
熟における各種のウイルス構造タンパク質によって果た
される役割の研究によって、ウイルス合成を効果的に阻
害する幾つかの方法を提供することが実現されており、
化学療法剤によるウイルスプロテアーゼの阻害は様々な
研究グループによって現在検討されている一例にすぎな
い。gag配列はHIVゲノムにおける高度に保存され
た領域の一つであるということから、これがウイルス複
製にとって極めて重要なタンパク質であることが示唆さ
れ、この示唆は異なるHIV単離物の間の配列の小さな
差異によって支持される(第1表(表1〜3)参照)。
ウイルス合成の工程はgagタンパク質合成およびga
gタンパク質の必要なミリストイル化(myristoylatio
n)によって開始される。引き続く組み立ては、感染し
た細胞の脂質膜上で起こる。gagタンパク質の並置に
よって細胞膜上に突起部が生じ、「粒子」または未成熟
ウイルスの脱離(発芽)が起こる。この工程は、gag
遺伝子のみが細胞中に挿入されるときにも起こるという
ことは、ワクシニアまたはバキュロベクターにおける組
換えgag配列での検討によって示されている(カラコ
スタス(Karacostas)ら(1989) ワクシニアウイルス発現
ベクターによって産生されるヒト免疫不全ウイルス様粒
子、Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86巻, 8965-8967 ;
ゲイセン(Gheysen) ら、(1989)組換えバキュロウイル
スに感染した昆虫細胞からのHIV−1前駆体prga
g55ウイルス様粒子の集合および放出、Cell, 59, 10
3-112 )。他の出版物には、gag配列内にプロセシン
グに重要な領域があることが示されている。プロセシン
グに関するいくつかの領域はgag配列内に特異的変異
を導入することによって同定されている(ゲットリンガ
ー(Goettlinger) ら(1990)ヒト免疫不全ウイルス1型
の形態形成および感染性におけるキャプシド前駆体プロ
セシングおよびミリストイル化の役割、Proc. Natl. Ac
ad. Sci. USA, 86巻, 5781-5785 )。
域がHIVによるウイルス合成を阻害するペプチドをコ
ードするという証拠はない。
ビトロ試験におけるウイルス合成でのHIV−1gag
配列の41種類の相互に重複している合成ペプチドの阻
害機能について検討した。これらのペプチドは24個の
アミノ酸の長さであり、ラトナー(Ratner)らによって発
表された配列と同様に合成した(AIDSウイルスHT
LV−IIIの完全なヌクレオチド配列、Nature, 313,
277-284 (1985) )。
40μg/ml)で新たに感染したジァーカット(jurka
t)細胞に加えた。感染は100〜1000TCID50で
行った。感染は顕微鏡的評価および感染性HIVの含量
についての上澄液の検討によって分析した。この目的の
ため、細胞上澄液を不感染ジァーカット(jurkat)細胞に
加えた。2週間インキュベーションした後、このディテ
クター細胞培養物を顕微鏡下および逆転写酵素分析によ
ってHIVについて検討した。これから、ウイルス合成
について阻害作用を行う2つのgag領域があることが
判った。これらの2種類の領域は、それぞれ2種類のペ
プチド、すなわちp17内部に配置されている第一のペ
プチド(ペプチド4+5)およびp24内部に配置され
ている第二のペプチド(ペプチド28+29)によって
表わされる。
4はこれらのペプチドで処理した後のHIVに感染した
細胞中に検出されない。これらの細胞培養液の上澄液
は、コントロール培養物に感染することができる感染性
のHIVを含まない。図1および2には、2つのディテ
クター細胞培養物の逆転写酵素(RT)活性が示されて
いる。4種類の選択されたペプチドは200〜40μg
/mlの濃度でHIV合成を極めて効果的に阻害するこ
とができる(HIV阻害の証明の詳細についての例を参
照されたい)。
路に対する効果は比較的低く、主として測定されたRT
活性の水準によって表わされる(実験1、図1;実験
2、図2を参照されたい)。様々な濃度の添加ペプチド
は阻害について重要な効果を持たず、これは、加えられ
たペプチドの濃度を効果に影響を与えることなく更に減
少させることができることを示している。第三の実験の
結果を図3に示す。ここに表わされている逆転写酵素活
性は、濃縮後に細胞培養液の上澄液について測定したと
ころ、ディテクター細胞培養液の2週間のインキュベー
ション後には5倍であった。これもまた、HIV−1合
成についてのペプチド2,4,5,9,28および29
の強力な阻害作用を示している。ペプチド4,5,28
および29によるHIV−2合成の阻害も、極めて明ら
かである。しかしながら、この場合には、加えたペプチ
ドの阻害効果はこれより弱いようである。従って、ペプ
チド2および9では阻害されないが、28では200μ
g/mlの投与量のみでウイルスの合成を完全に阻害す
ることがでる。細胞毒性は、総ての41種類の検討した
ペプチドの中でペプチド9についてのみ見出された。
配列NPGLLETSEGCRQおよびAATLEEM
MTAの少なくとも一つを含み且つ50個のアミノ酸よ
り大きくない、特に40個のアミノ酸より大きくない、
具体的には30個のアミノ酸より大きくない、好ましく
は20個のアミノ酸より大きくないペプチドに関する。
特に好ましいペプチドはペプチド4,5,28または2
9を含む。
NPGLLETSEGCRQおよびAATLEEMMT
Aの少なくとも一つを含むペプチドであって、7個のア
ミノ酸まで、好ましくは4個のアミノ酸までNおよび/
またはC末端で切り詰められているが6個のアミノ酸よ
り短い長さのものがないようにすることができるペプチ
ドに関する。また、ペプチドの互いのまたはキャリヤー
への結合を達成するために本発明によるペプチドを1個
またはそれ以上のアミノ酸、例えばシステインだけ伸ば
すことが有利なこともしばしばある。
GLLETSEGCRQおよびAATLEEMMTAの
誘導体であって、当業者に既知の方法によって下記の置
換すなわちグルタミンによるアスパラギン、またはアス
パラギンによるグルタミン、ヒドロキシプロリンによる
プロリン、イソロイシンまたはノルロイシンによるロイ
シン、アスパラギン酸によるグルタミン酸、セリンによ
るトレオニンまたはトレオニンによるセリン、セリンに
よるシステイン、リジンによるアルギニン、グリシンに
よるアラニンおよび/またはノルロイシンによるメチオ
ニン、の置換の1つまたはそれ以上を行うことができる
ものに関する。天然アミノ酸の変則的な(unnatural)ア
ミノ酸、例えばヒドロキシプロリンまたはノルロイシン
による置換が好ましい。これにより、この誘導体を開裂
する内生的プロテアーゼを防ぐことが可能になり、これ
により通常は半減期を増加させることになる。本発明に
よる2種類のペプチド配列よりも誘導体の溶解度を改良
しおよび/または吸収をより良くすることも可能であ
る。
子操作による製造および本発明によるペプチドの医薬と
しての使用に関する。
ばバラニ、ジー(BARANI,G.) およびメリーフィールド、
アール・ビー(MERRIFIELD, R.B.)著、「ペプチド、分
析、合成および生物学(The Peptides, Analysis, Synth
esis and Biology) 」2巻、アカデミック・プレス(Aca
demic Press) 1980 、エルハード・グロス(Erhard Gros
s),ヨハネス・マイエンホーファー(Johannes Meienhof
er) 監修に記載されているタンパク質化学によって調製
される。
請求の範囲に含まれる。
t)またはH9細胞)をインヒドロ実験に用いた。用いた
培地は、10%FCS、2%NaHCO3(5%強
度)、1%ペニシリン/ストレプトアビジン溶液および
2mg/lポリブレンを含む通常のRPMI1640で
あった。実験は96−ウェルマイクロタイタープレート
(ヌンク(Nunc))または24−ウェルプレート(ヌンク
(Nunc))で行った。
IIIB株およびHIV−2ROD株を用いた。 ペプチド合成およびペプチド精製:ペプチドは、ラトナ
ー(Ratner)ら(1985)によって発表されたHIV−1配列
にしたがって自動合成装置(ミリゲン(Milligen)905
0、ミリゲン有限会社(Milligen GmbH) 、Eschborn、ド
イツ連邦共和国)中で、Fmoc保護アミノ酸(バッヒ
ェム株式会社(Bachem AG) 、ハイデルベルク、ドイツ連
邦共和国)を用いて調製した(アサートン(Atherton)ら
(1978):固相ペプチド合成の温和な方法;フルオレニル
メチルオキシカルボニルアミノ酸の使用:J. Chem. So
c. Chem Commun. 13, 539-540)。それぞれの場合に用
いた支持体材料は、酸に安定なAMリンカーを有するR
テンタゲル(Tentagel)樹脂(ラップ−ポリメーレ(Rapp-
Polymere) 、チュービンゲン、ドイツ連邦共和国)であ
った。アミノ酸はそれぞれDMFに溶解した後、結合さ
せ、ヒドロキシベンゾトリアゾール活性化エステルに変
換した。反応時間が10分間の迅速合成サイクルを結合
のために用いた。次に、Fmoc基を20%ピペリジン
で除去した。この反応は螢光測定法によって完了したこ
とをチェックした。
有する樹脂を50%TFA/DCMに懸濁した。スカベ
ンジャーとして、1%アニソール、1%m−クレゾー
ル、1%フェノールおよび、Trpが特定の配列に存在
するときには、5%メルカプトエタノールを加えた。樹
脂に対する結合およびTrtおよびtBOC保護基は、
室温でアルゴン保護ガス下で4時間インキュベーション
して除去した。ArgからMtr保護基除去するため、
除去したペプチドを樹脂から分離し、溶媒をロータリー
エバポレーターで除去し、残りの固形物質を通常のスカ
ベンジャー(前記を参照されたい)を含む100%で一
晩インキュベーションした。脱保護したペプチドは、溶
媒を除去した後、50%酢酸に溶解し、大容積の氷冷t
−ブチルエチルエーテルで沈澱させ、数回洗浄し、凍結
乾燥した。乾燥した粗製物質を、1.5%重炭酸アンモ
ニウムに吸収させた。不溶性成分を濾過によって除去し
た。濾液を再度乾燥させた。ペプチドを、通常はヘリウ
ムを通した0〜70%アセトニトリル/0.1%TFAの
溶出グラディエントに用いる半調製用プロペプ(Propep)
逆相HPLCカラム(C2/C18コポリマー、ファルマ
シア/エル・ケイ・ビー(Pharmacia/LKB) 、フライブル
ク、ドイツ連邦共和国)上で精製した。精製したペプチ
ドの配列を気相シークエンサー(アプライド・バイオシ
ステムス(Applied Biosystems)、ヴェスターシュタッ
ト、ドイツ連邦共和国)でチェックした。用いたペプチ
ドは、第2表(表4)に示されるアミノ酸配列に対応す
る。前記のペプチドを遺伝子操作によって例えば原核−
または真核細胞系における好適な融合タンパク質として
調製することも勿論可能である。
検出するための微量分析は、グレガーセン(Gregersen)
らの方法によって行った(グレガーセン(Gregersen) ら
(1988)、細胞培養上澄液中のヒト免疫不全ウイルスおよ
び他のレトロウイルスの逆転写酵素微量分析による検
出、J. Virol. Methods 19, 161-168 )。細胞培養上澄
液をPEG沈澱によって5倍に濃縮した。陽性のコント
ロール(VC)は未処理の感染細胞培養液の上澄液であ
り、陰性コントロール(NC)は未感染細胞からの細胞
培養上澄液であった。NCについて測定した値を二倍に
して陰性細胞を除外する値として用いた。透明度を改良
するため、測定したRT値を対数表記で示す(図1、
2、3を参照されたい)。
れの場合に、HIV合成の阻害について2つの実験を総
ての41種類の利用可能なペプチドを用いて行った。第
一の実験では、1×106ジャーカット細胞/ml 5
0μlを96ウェルプレートのそれぞれのウェルにピペ
ットで移し、それぞれを50μl(1000TCI
D50)のHTLV−IIIBで感染させた。gagペプ
チド濃度を200μg/mlまたは40μg/mlに調
整した。1週間後に上澄液100μlを採り、未だ含ま
れている細胞を遠心分離によって除去した。次いで、上
澄液80μlを未感染ジャーカット細胞培養物上に置い
た。ウイルス抗原が、ウェスターンブロット後の免疫標
識によって感染細胞中で検出された。このために、阻害
実験の後に残っている細胞を2×SDS−PAGE試料
緩衝液に吸収させ、14%PAGで分別した。次に、分
別したタンパク質をニトロセルロース膜上にブロット
し、抗−p24HIV−1単クローン性抗体とインキュ
ベーションしてウイルス性タンパク質を検出した。特異
的染色は、結合したアルカリホスファターゼで第二の抗
−マウス抗体によって行った。ペプチド処理細胞の上澄
液での感染性HIVを、逆転写酵素分析によって分析し
た。
(100TCID50)で第一の実験法と同様にして行っ
た。細胞培養上澄液中の感染性ウイルスおよび感染した
細胞培養物中のHIVタンパク質の分析は、第一の実験
と同様にして行った。第三の実験法では、HIV−1合
成で阻害効果を示す選択されたペプチド(2,4,5,
9,28,29)をHIV−2に対する阻害効果につい
てと同じ条件下で試験した。H9細胞を、この実験につ
いて100TCID50HIV−2で感染させた。感染の
分析は、2種類の先行実験と同様にして行った。
の2つの領域であってそのそれぞれが2つの重複するペ
プチドによって表わされ、HIV合成に阻害効果を示す
ものが同定された。ペプチド4および5はp17タンパ
ク質配列内部に配置され、28および29はp24タン
パク質配列内部に配置されている。
している第1表(表1〜3)では、ペプチド4,5およ
び28,29によって表わされる領域は、箱印で表わし
ている。第2表(表4)には、41種類の相互に重複す
る配列のアミノ酸配列が示されている。
の比較。ペプチド4、5および28、29によって表わ
される領域は箱印を付けている。 第2表(表4):41種類の相互に重複する合成gag
ペプチドのアミノ酸配列。ペプチドはラトナー(Ratner)
らによって発表された配列と同様にして合成した。 第3表(表5):gagペプチドによるHIV合成の阻
害を示すために行われ且つ計画された実験の図式的実験
設計。 第4表(表6):gagペプチドでのHIV合成の阻
害。感染から2週間後にペプチド処理した後のHIVに
感染した細胞のp24検出の評価。最初のプレートから
の細胞を2×試料緩衝液と混合し、14%PAGで分別
した。ニトロセルロース上でのブロッティングの後に、
特異的抗−p24MAbs.によりHIVタンパク質を
検出した。−=検出可能な反応なし、(+)=検出可能
な若干の反応、+=検出可能な良好な陽性反応、++=
検出可能な強力な反応。
害(実験1)を示す説明図。1000TCID50HIV
−1を用いて、ジャーカット細胞に感染させた。ディテ
クター細胞培養液からの細胞培養上澄液中のcpmで測
定した逆転写酵素活性。上澄液をPEG沈澱によって5
倍に濃縮した。VC=ウイルスコントロール;NC=陰
性コントロール。2度、NC値を用いて、陰性細胞培養
物を除外した。透明度を改良するため、RT値が図に対
数表記で記録されている。
2)を示す説明図。100TCID50HIV−1を用い
てジャーカット細胞を感染させた。ディテクター細胞培
養液からの細胞培養上澄液中のcpmで測定した逆転写
酵素活性。上澄液をPEG沈澱によって5倍に濃縮し
た。VC=ウイルスコントロール;NC=陰性コントロ
ール。2度、NC値を用いて、陰性細胞培養物を除外し
た。透明度を改良するため、RT値が図に対数表記で記
録されている。
3)を示す説明図。100TCID50HIV−1および
HIV−2を用いてジャーカットおよびH9細胞をそれ
ぞれ感染させた。ディテクター細胞培養液からの細胞培
養上澄液中のcpmで測定した逆転写酵素活性。上澄液
をPEG沈澱によって5倍に濃縮した。VC=ウイルス
コントロール;NC=陰性コントロール。2度、NC値
を用いて、陰性細胞培養物を除外した。透明度を改良す
るため、RT値が図に対数表記で記録されている。
の比較。ペプチド4、5および28、29によって表わ
される領域は箱印を付けている。 第2表(表4):41種類の相互に重複する合成gag
ペプチドのアミノ酸配列。ペプチドはラトナー(Rat
ner)らによって発表された配列と同様にして合成し
た。 第3表(表5):gagペプチドによるHIV合成の阻
害を示すために行われ且つ計画された実験の図式的実験
設計。 第4表(表6):gagペプチドでのHIV合成の阻
害。感染から2週間後にペプチド処理した後のHIVに
感染した細胞のp24検出の評価。最初のプレートから
の細胞を2×試料緩衝液と混合し、14%PAGで分別
した。ニトロセルロース上でのブロッティングの後に、
特異的抗−p24MAbs.によりHIVタンパク質を
検出した。−=検出可能な反応なし、(+)=検出可能
な若干の反応、+=検出可能な良好な陽性反応、++=
検出可能な強力な反応。
Claims (8)
- 【請求項1】2種類のペプチド配列NPGLLETSE
GCRQ及びAATLEEMMTAの少なくとも一つを
含み且つ50アミノ酸より大きくない、HIVの群特異
性抗原タンパク質のペプチド。 - 【請求項2】ペプチドP4、P5、P28またはP29
を含む、請求項1に記載のペプチド。 - 【請求項3】2種類のペプチド配列NPGLLETSE
GCRQ及びAATLEEMMTAがNおよび/または
C末端の7個までのアミノ酸だけ切り詰められているが
それぞれ場合において6個のアミノ酸よりも短くはな
い、請求項1または2に記載のペプチド。 - 【請求項4】下記のアミノ酸交換:グルタミンによるア
スパラギン、またはアスパラギンによるグルタミン、ヒ
ドロキシプロリンによるプロリン、イソロイシンまたは
ノルロイシンによるロイシン、アスパラギン酸によるグ
ルタミン酸、セリンによるトレオニンまたはトレオニン
によるセリン、セリンによるシステイン、リジンによる
アルギニン、グリシンによるアラニンおよび/またはノ
ルロイシンによるメチオニン、の交換の一つもしくはそ
れ以上を有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載の
ペプチド。 - 【請求項5】医薬としての請求項1〜4の少なくとも1
項に記載のペプチド。 - 【請求項6】不活性な賦形剤と共に請求項1〜5の少な
くとも1項に記載の少なくとも1つのペプチドを含む治
療用組成物。 - 【請求項7】方法がタンパク質化学の方法である、請求
項1〜4の少なくとも1項に記載のペプチドの製造法。 - 【請求項8】AIDSを抑制するための医薬の製造のた
めの、請求項1〜5の少なくとも1項に記載のペプチド
の使用。
Applications Claiming Priority (2)
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