JPH07509609A - ラスタンパク質活性を阻害するペプチド,その製造及び利用 - Google Patents
ラスタンパク質活性を阻害するペプチド,その製造及び利用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】
ラスタンバク賀活性を阻害するペプチド、その製造及び利用本発明は新規ペプチ
ド及びヌクレオチド配列、ならびにその製薬学的利用に関する。さらに特定する
と、本発明はラスタンパク質(ras pratein)の形質転換活性を少な
くとも部分的に阻害することができる新規ペプチドに関する。
がん遺伝子及びサプレッサー遺伝子と呼ばれる種々の遺伝子が細胞分裂の制御に
関与する。これらの中でラス遺伝子、及び一般にp21タンパク質と呼ばれるそ
の産物は、研究されたすべての真核生物における細胞増殖の制御において重要な
役割を果している。特にこれらのタンパク質のある特定の変性はその正常な制御
を失わせ、それらを発がん性とすることが示された。かくして多数のヒト腫瘍が
変性されたラス遺伝子の存在を伴っていた。さらにこれらのp21タンパク質の
過剰発現は細胞増殖における調節不良を生じ得る。か(して細胞におけるこれら
のp21タンパク質の正確な役割、それらの機能の仕方、及びこれらの特性の理
解は発がんの理解及びそれへの治療的アプローチの主要な部分を成す。
生体内におけるp21タンパク質の活性化及びそれらが担うシグナルの形質導入
に対応する事象の正確な性質はまだ未知である。それらは、GDPに結合した不
活性形態及びGTPに結合した活性形態の2つの状態のコンホーメーンヨンの間
を変動することによりその機能を果すことが知られている。かくしてこれらのタ
ンパク質の活性はこれらの2つの形態の間の平衡、すなわちp21−GDP−4
p21−GTPの遷移及びその逆を支配する因子により制御される。
p21−GDP複合体の活性化に関し、最近の研究により細胞においてGTPに
結合したラスタンパク質の割合が増加する生理学的状況が報告されている。これ
らはEGF及びPDGFなどの成長因子によるTリンパ球の活性化及び3T3繊
維芽細胞の刺激である。このp21−c’rPの割合の増加は、G形質導入タン
パク質のレセプターと類似した役割を果すタンパク質の作用により少なくとも部
分的に説明することができる。これに関し、p21タンパク質上のGDPの交換
を促進することがンパク買が同定された。これらの因子の異なる細胞位置、及び
それらが得られた非常に異なる実験条件はタンパク質が異なることを示唆してい
る。それらは正常なラスタンパク質及び発がん性であるラスタンパク質の両方に
おいて活性である。これらの活性はGEF ニゲアニドヌクレオチド交換因子(
Guanide nucleotide Exchange Factor)と
いう名前で分類された。
p21−GTP複合体の不活性化に関し、p21タンパク質に結合したGTPの
加水分解を非常に加速する力を有する細胞質ゾルタンパク質が見いだされた(T
rahey and McCormick、5cience 238 (198
7)542) 。GAPと呼ばれるこのタンパク質は触媒的方法でp21タンパ
ク質と相互作用し、GTPの加水分解速度を100〜200倍にすることが正常
なp21タンパク質に関して試験管内で測定された。種々の研究により、このタ
ンパク質の約1044アミノ酸の触媒ドメインがカルボキシ−末端領域(残基7
02〜1044)において刺激され、この領域がGAPタンパク質とp21タン
パク質の相互作用に対応することが示された(WO91102749を参照)。
しかしこのGAPタンパク質の役割はまだ明確に説明されてはいない。
特にp21タンパク質の活性化シグナルを細胞に形質導入させる要素及び因子は
未知である。本発明はGAPタンパク質がp21の不活性化を唯一の役割として
有し、GTPの加水分解の結果としてp21をその不活性状態とする単なるレギ
ュレーターではな(、細胞応答の引金を引くp21タンパク質のエフェクターで
もあるという、出願人の発見から生まれている。さらに具体的には、本発明はp
21タンパク質の活性化シグナルの形質導入に伴うGAPタンパク質の特定の領
域(いわゆるエフェクター領域)の同定及び特性化から生まれている。そのよう
な領域の存在の発見及びその特性化により、製薬学的に用いることができる新規
ペプチドの製造が可能になる。
か(して本発明は第1に活性化p21タンパク質の形質転換活性を少なくとも部
分的に阻害することができるペプチドに関する。p21タンパク質という用語は
正常な、又は発がん性ラス遺伝子のいずれの発現産物をも示すと理解される。
さらに特定すると、本発明はp21−GTP−GAP複合体の形質転換活性を少
なくとも部分的に阻害することができるペプチドに関する。
さらにp21タンパク質はsrc、HERI、HER2などの上流で作用するが
ん遺伝子の形質転換力の発現に必要であることが知られている。
その結果、本発明のペプチド及びそれらを含むいずれの製薬学的組成物もこれら
の活性化遺伝子を有する腫瘍の処置に用いることができる。
本発明のペプチドはGAPタンパク質の誘導体であることが好ましい。
本発明の文脈上誘導体という用語は、遺伝的及び/又は化学的性質の変性によっ
て得られ、必要な阻害能力が保存されているいずれの分子をも示す。遺伝的及び
/又は化学的性質の変性は、1つ又はそれ以上の残基のいずれの突然変異、置換
、欠失、付加及び/又は修飾をも意味すると理解することができる。そのような
誘導体は、例えば特にペプチドのその相互作用部位への親和性の向上の目的、そ
の生産量の増加の目的、プロテアーゼへの耐性の向上又は細胞膜の通過の促進の
目的、その治療効率の向上又はその二次効果の減少の目的、あるいは新しい薬物
動態学的及び/又は生物学的性質をそれに与える目的などの種々の目的で生成す
ることができる。
タンパク質GAPから誘導されたペプチドとして特に、適宜GTPと複合化した
p21タンパク質に結合することができるが、非機能性とされたエフェクター領
域を有するいずれのペプチドも挙げることができる。
そのようなペプチドはタンパク質GAP上のこのエフェクター領域の欠失、突然
変異又は分裂により得ることができる。
本発明のペプチドは配列番号:2のペプチド又はその誘導体の全体又は一部を含
むのがさらに好ましい。
誘導体という用語は上記と同一の意味を有する。
かくして本発明のペプチドは配列番号=2のペプチド又はそのフラグメントの構
造、あるいはそれから誘導された構造(例えば配列番号;2のペプチドを挿入し
たペプチド)を有することができる。そのようなペプチドは種々の方法で生成す
ることができる。特にそれらは配列番号:2の配列に基づき、熟練者に既知のペ
プチド合成機を用いて化学的経路により合成することができる。それらは又、必
要なペプチドをコードするヌクレオチド配列の細胞宿主における発現により、お
そらくその後化学的又は酵素的修飾を行って遺伝的経路で合成することもできる
。遺伝的経路による合成の場合、ヌクレオチド配列は、本出願に示すペプチド配
列及び遺伝コードに基づき、オリゴヌクレオチド合成機を用L)て化学的に製造
することができる。ヌクレオチド配列は、本出願で開示するヌクレオチド配列か
ら(配列番号・1)、熟練者に既知の方法に従って酵素的切断、連結、クローニ
ングなどにより製造することもできる。これらのペプチドを、細胞においてそれ
らを正確に位置させるために修飾することもできる。特にペプチドが細胞ファル
ネシル(farnesyl)トランスフェラーゼによる形質導入の後にペプチド
が修飾されて(する力)否かの決定を可能にする、Cがシスティンであり、八が
脂肪族アミノ酸であり、Xがいずれかのアミノ酸であるCAAX型の配列を付加
することができる(Cancer Ce1ls Vol、3 (9) 1991
゜331)。
かくして本発明はタンパク質GAPから、さらに具体的には、配列番号・2の配
列から誘導され、製薬学的利用に関して生物学的に興味のある性質を有するペプ
チドの生成を可能にする。本発明のこれらの種々のペプチドの生物学的活性は、
実施例に記載の種々の試験に従って、特1こ卵母細胞の突然変異に関する試験に
より評価することができる。
本発明の他のペプチドは、上記で定義したペプチドとそれらの細胞標的との相互
作用に関して競争することができるペプチドである。そのようなペプチドは特に
問題のペプチドの配列に基づいて合成すること力(でき、上記で定義したペプチ
ドとその細胞標的との相互作用に関して競争することができるその能力は実施例
に記載の要領で測定することができる。
挙げることができる本発明のペプチドの例は以下のアミノ酸配列を有するペプチ
ドであるニ
ー配列番号:2の配列を有するペプチド、−ペプチFPVEDRRRVRAI
(配列番号;2の配列上の位置5−15)、
一ペプチドEISF(配列番号:2の配列上の位置26−29)、−ペプチドE
DGWM(配列番号:2の配列上の位置42−46)、−非機能性とされたエフ
ェクター領域を有するタンパク質GAP、一実施例2に記載のポリペプチドP4
−P9 (配列番号:3〜8)、−上記のペプチドと競争するペプチド。
本発明は製薬学的に用いることができる非ペプチド化合物、又はペプチド化合物
のみに限定されない化合物も提供する。実際にタンパク質GAPに依存するシグ
ナル経路を阻害し、ペプチド分子のみに限定されず、製薬学的利用に関して同等
である分子を本出願により開示される活性タンパク貫パターンから実現すること
ができる。
本発明は又、本発明のペプチドをコードするいずれのヌクレオチド配列にも関す
る。特にそれは配列番号:1の配列又はそれから誘導された配列の全体又は一部
を含む配列であることができる。本発明の範囲内で、誘導された配列は配列番号
=1の配列又はそのフラグメントとハイブリッド形成し、本発明のペプチドをコ
ードする配列、ならびに遺伝コードの縮重により後者から生じた配列と理解され
る。配列番号:1の配列とハイブリッド形成する本発明の配列の例は配列番号;
3の配列上に示す。
本発明の配列は本発明のペプチドの生産に用いることができる。この場合、該ペ
プチドをコードする部分は一般に、細胞宿主においてそれを発現させるシグナル
の制御下に置かれる。これらのシグナル(プロモーター、ターミネータ−1分泌
のための“リーダー“配列など)の選択は、用いられる細胞宿主に従って変える
ことができる。さらに本発明のヌクレオチド配列はベクターの一部を形成するこ
とができ、ベクターは自律復製性又は組込み複製性であることができる。さらに
具体的には、自律複製性のベクターは選ばれた宿主における自律複製の配列を用
いて製造することができる。組込みベクターに関し、これらは例えば宿主ゲノム
のある領域と相同の配列を用いるこにより製造することができ、相同的組み換え
によるベクターの組込みを可能にする。組み換え経路による本発明のペプチドの
生産に用いることができる細胞宿主は真核宿主又は原核宿主である。適した真核
宿主の中に動物細胞、酵母又は菌を挙げることができる。特に挙げることができ
る酵母はサツカロミセス(S a c charomyces)、タルイベロミ
セス(Kluyveromyces)、ピチア(Pichia)、シュワニオミ
セス(Schwanniomy c e s)又はハンセヌラ(Hansenu
la)属の酵母である。
挙げることができる動物細胞は細胞CO3,CHO1C127などである。菌の
中でさらに特定するとアスペルギルス サブスピーシーズ(Aspergill
us ssp、)又はトリコデルマ サブスピーシーズ(Trichoderm
a ssp、)を挙げることができる。原核宿主として以下のバクテリア−イー
コリ(E、coli)、バシルス(Baci I Ius)又はストレプトミ
セス(S t rep tomyceS)−を用いるのが好ましい。
本発明のヌクレオチド配列は、遺伝子療法又はハイブリッド形成実験による生物
試料中のGAP遺伝子の発現の検出に関する製薬学的分野において、あるいはア
ンチセンスオリゴヌクレオチドの製造のために用いることができる。遺伝子療法
に関し、本発明の配列をレトロウィルスベクター又はアデノウィルスベクターな
どのベクター中に挿入し、それを生体内に投与できるようにすることができる(
M6dicine etSciences 7 (1991)705)。
本発明の種々のヌクレオチド配列は人工起源のものであり得るか、あるいはそう
であり得ない。それらはゲノム配列、cDNA、RNA、ハイブリッド配列ある
いは合成又は半合成配列であることができる。これらの配列はDNAバンク(c
DNAバンク、ゲノムDNAバンク)のスクリーニングにより、又は化学合成に
より、あるいはバンクのスクリーニングによって得た配列の化学的又は酵素的修
飾を含む混合法により得ることができる。
本発明の生成物は治療的分野で用いることができ、特に本発明のペプチドはラス
タンパク質の活性を調節することができるのでがんの発生の過程に介在でき、特
にそれらは形質転換活性が機能性p21−GAP相互作用により進行するがん遺
伝子の活性を阻害することができる。実際に数種のがんが発がん性ラスタンパク
質の存在を伴っていた。突然変異ラス遺伝子を最も多くの場合に含むがんの中に
、その90%が第20コドン上で突然変異したKi−ラスがん遺伝子を有する膵
臓の腺がん(AImoguera et al、、Ce11 53(1988)
549)、大腸の腺がん及び甲状腺のかん(50%)、あるいは肺のかん及び骨
髄性白血病(30%、Bos、J、L、、Cancer Res、49(198
9)4682)を挙げることができる。
かくして本発明は、本発明の少なくとも1種のペプチド及び/又は少なくとも1
種のアンチセンスオリゴヌクレオチド及び/又は少なくとも1種の核酸配列を活
性成分として含む製薬学的組成物に関する。本発明の製薬学的組成物は局所的、
経口的、非経口的、鼻腔内、静脈内、筋肉内、皮下、眼内などの投与のために調
製することができる。製薬学的組成物は、製薬学的に注射用調剤に許容し得るビ
ヒクルを含むのが好ましい。特にそれらは塩類溶液(リン酸−ナトリウム又は二
ナトリウム、塩化ナトリウム、カリウム、カルシウム又はマグネシウムなど、な
らびにそれらの塩の混合物)、無菌又は等張液、あるいは必要な場合に無菌水又
は生理学的血清(physiological serum)を加えることによ
り注射用溶液とすることができる乾燥組成物、特に凍結乾燥物であることができ
る。投与に用いられる活性成分(ペプチド、核酸配列又はベクター)の投薬量は
種々のパラメーターの関数として、特に用いられる投与様式、問題の病理学、発
現されるべき遺伝子、又他の場合は所望の処置の持続時間の関数として適応させ
ることができる。一般に本発明の組み換えウィルスに関し、これらは104〜1
0I4p f u/m1、好ましくは106〜10 ”p f u/m Iの投
薬量の形態で調製され、投与される。pfu (”プラーク形成単位”)という
用語はウィルスの溶液の感染力に対応し、適した培養細胞に感染させ、一般に4
8時間後に感染細胞プラークの数を測定することにより決定される。ウィルス溶
液のpfu量の決定法は文献に十分に示されている。
特に製薬学的組成物はがんの処置において用いることを目的とする。
さらに特定すると製薬学的組成物は少なくとも1種の上記のヌクレオチド配列が
挿入された少なくとも1種のウィルスを含む。本発明の他の利点は下記の実施例
を読んで明らかになるであろう。実施例は例示であり、制限ではないと考えるべ
きである。
図の説明
図1:タンパク質GAPのエフェクター領域の明示。
図2:抗体Ac200を用い、逐次重複によりスクリーニングした配列番号・2
のペプチドの抗原プロファイル。
図3:p21 Ras Lys12、インスリン又はプロゲステロンにより誘導
したキセノブス(Xenopus)卵の成熟への本発明のペプチドの効果。
一般的クローニング法
プラスミドDNAの調製的抽出(preparative extractio
n)、塩化セシウムの勾配におけるプラスミドDNAの遠心、アガロースゲル又
はアクリルアミドゲル上の電気泳動、電気溶出によるDNAフラグメントの精製
、フェノール又はフェノール/クロロホルムを用いたタンパク質の抽出、エタノ
ール又はイソプロパツールを用いた生理食塩媒体中でのDNAの沈澱、エシェリ
キア コリ(Escherichia coli)などにおける形質転換などの
分子生物学において従来用いられてきた方法は熟練者に周知であり、文献に豊富
に記載されている[Maniatis T、et al、、“Mo1ecula
r Cloning、 a Laboratory Manuaじ、Co1d
Spring Harbor Laboratory、Co1d Spring
Harbor、N、Y、、1982:Ausubel F、M、et al、
(editors)、”Corrent Protocols in Mo1e
cular Biology”、John Wiley & 5ons、New
York、1987]。
制限酵素はNew England Biolabs(Biolabs)、Be
thesda Re5earch Laboratories (BRL)又は
Amershamにより供給され、供給者の勧告に従って用いる。
pBR322、pUC,Igtll、pGEX 2Tの型のプラスミド及びM1
3シリーズのファージは市販起源のものである。
連結の場合、DNAフラグメントをアガロースゲル又はアクリルアミドゲル中の
電気泳動によりそのサイズにより分離し、フェノール又はフェノール/クロロホ
ルム混合物を用いて抽出し、エタノールを用いて沈澱させ、ファージT4のDN
Aリガーゼ(13io1abs)の存在下で供給者の勧告に従ってインキュベー
トする。
前置(p roemi nen t)5°末端のフィリングイン(f i I
ling−in)はE、コリのDNAポリメラーゼ■のフレノウフラグメント(
Biolabs)により、供給者の仕様書に従って行う。前置3゜末端の破壊は
ファージT4のDNAポリメラーゼ(Biolabs)の存在下で、それを製造
者の勧告に従って用いて行う。前置5°末端の破壊はヌクレアーゼS1を用いて
制御された処理により行う。
合成オリゴデオキシヌクレオチドにより試験管内で行う突然変異誘発は、Tay
lor et al、により開発された方法に従い[NucIeic Ac1d
s Res、13(1985)8749−87641、Amershamにより
販売されているキットを用いて行う。
いわゆるPCR法(Polymerase−catalysed Chain
Reaction、5aiki R,に、et al、、5cience 23
0(1985)1350−1354;MullisK、B、and Faloo
na F、A、、Meth、Enzym。
1旦5 (1987)335−3501によるDNAフラグメントの酵素的増幅
は、“DNA熱サイクラ−(DNA thermal cycler)” (P
erkin Elmer Cetus)を用い、製造者の仕様書に従って行う。
ヌクレオチド配列の確認はSanger et al、[Proc。
Na t 1.Δcad、Sci、USA、74 (1977)5463−54
67]により開発された方法により、Amershamにより販売されているキ
ットを用いて行う。
ハイブリッド形成実験の場合、通常の緊縮の条件は一般に以下の通りである:ハ
イブリッド形成二65℃で5Xデンハート溶液の存在下における3xSCC;洗
浄:65℃における0、5xSSC。
実施例1:エフェクター領域の明示
抗−GAP抗体はラスの形質転換活性を阻害することができるが(E。
1.1.)、これらの同抗体がGAP−ラスの相互作用を改変しない(E、1.
2. )ことを示すことによりタンパク質GAP内のエフェクター領域の存在
を明示した。
E、1. 1.抗−GAP抗体によるラス機能の阻害タンパク質GAPに対する
ネズミモノクローナル抗体はM、Thang(Inserm U245.HQp
ital SL、Antotne。
Paris)から得た。これらの抗体を用いてGAP−p21相互作用の役割を
示し、さらに正確に言うとラスにより誘導されるキセノブス卵の成熟へのその相
互作用の阻害の影響を示した。
アフリカッメガエル(Xenopus Iaevis frog)はCNR3(
Montpellier、France)から得た。カエルを氷−水中で麻酔し
、卵巣のフラグメントを外科手術により取り出し、修正パース培地(modif
ied Barth medium)に移す(Hirai et al、、 D
ev、 l3io1. l(則(1984)214)。卵母細胞集合体(agg
regates)を2rng/m+のコラ−ゲナーゼ(S i gma)の存在
下において周囲温度で2時間撹拌して第V1期の卵母細胞を回収する。ラスによ
り誘導される成熟の分析の場合、修正パース培地中の40nlのタンパク質を微
量注入(microinject 1on)により卵母細胞の細胞質中に単独で
、又は種々のa度の抗−GへP抗体の存在下で導入する。ホルモンにより誘導さ
れる成熟の分析の場合、卵母細胞をインスリン(1ong/ml)と塩化亜鉛(
1onM)(ウシ膵臓インスリン、S i gma) 、又はプロゲステロン(
1μM)の存在下でインキュベートする。卵母細胞を修正パース培地中で20℃
に保ち、18時間のインキュベーションの後にあらかじめ5%の三塩化酢酸の存
在下で固定した卵母細胞を切開することにより1%卵核胞崩壊(GVBD)を決
定する。結果を卵母細胞の群についての%GVBDにより表す。
得られた結果は、ある種の抗−GAP抗体がラスタンバク買の形質転換活性を阻
害できることを示している。続いて抗体Ac200を研究に用いた。
E、1.2.GAP−p21相互作用へのAc200抗体の効果の不在
GAPと複合体p21−GTPの間の相互作用を、以下の案に従って決定する。
正常なタンパク質Ha−ras p21 (Rey et al、、Mo1.C
e11.Biol、旦(1989)3904)をTris−IC120mM(p
H7,5)、100mM (NH4)霊SO4、lQmM ジチオトレイトール
、1mM MgC1z及び50mg/mlのウシ血清アルブミンの緩衝液中で過
剰の(γ−31P)GTP (3000Ci/ミリモル、Dupont、NEN
Re5earch Products、Boston、Mass、)と30℃
において30分間平衡化する。冷却した溶液をTr 1d−HCl 20mM(
pH7,5)、lQmM ジチオトレイトール、10mM MgC1g及び1m
M フェニルメチルスルホニルフルオリドの緩衝液により平衡化したPDIOカ
ラム(Ph a rma c i a)に適用し、遊離のヌクレオチドを除去す
ることによりインキュベーションを停止する。GTPアーゼ反応はCa5sel
and Selinger(Biochim、Biophys。
Acta 452(1976)538)に記載の反応の変法である。GAPを発
現するE、コリの株の音波処理により得た10μl (15μg)の細胞質ゾル
(GAPの生産に関する下記実施例E、2. 1.を参照)を、Tris−HC
l 20mM(pH7,5)、NaCl 100mM。
ジチオトレイトール 10mM5MgC1s 5mM、GTP 100mM及び
BSA 50μg/mlの緩衝液中の1ピコモルのHa−rasp21− (r
”p)GTPに加えて最終体積を50μmとすることにより反応を開始する。反
応は30℃で3分間行い、氷上で5%(w/V)の活性炭を含む20mMのリン
酸(pH2,3)を950u 1加えることにより停止する。1800gにおけ
る遠心の後、200μlの上澄み液の試料において放射性を測定する。結果を下
記に示す。
Ac200 100
[275−351] GAP 100
ΔcY13−2595
結果は、Ac200抗体がGAP−p21相互作用を改変しないことを示してい
る。GAPのフラグメント273−351 (配列番号:1)を用いて同様に行
った試験もこのポリペプチドがGAP−p21の機能的相互作用を改変しないこ
とを示している。
実施例2:エフェクター領域の特性化
E、2. 1. GAPのフラグメント化による約80aaの領域の決定、GS
T融合体の形態のこれらのGAPフラグメントの生産、及び抗体Ac200の中
和に向かう反応性
タンパク質GAPをコードするDNA配列を酵素的消化によりフラグメント化し
、得られたフラグメントを電気溶出により分離してBamHl−EcoRIフラ
グメントの形態とした。続いてこれらのフラグメントをSmi th and
Johnson (Gene 6’乙(1988)31)により記載された方法
に従い、E、コリ株TGIにおいてグルタチオンS−トランスフェラーゼ(G
S T)との融合タンノぐり質の形態で発現した。このために、得られたDNA
の種々のフラグメントをベクターpGEX 2T(Pharmacia)のBa
mHI−EcoRI部位に3′において、及びCRTをコードするcDNAの相
(phase)で挿入した。かくして得られたベクターを続いてE、コリ株TG
1の形質転換に用いる。かくして形質転換された細胞を37℃で1夜予備培養し
、LB培地中で1/10に希釈し、IPTGを加えて発現を誘導しく2時間、2
5℃)、続いて細胞を約25℃で21時間培養する。続いて細胞を溶解し、生産
された融合タンパク質をアガロース−GSHのカラムへの親和性により精製する
。このためにバクテリアの溶解物をゲル(溶菌緩衝液で調製し、そして平衡化し
た)の存在下において4℃で15分間インキュベートする。Tr i 5−He
l pH7,4の緩衝液を用いて3回洗浄した後、過剰のGSHを含むTri
s−HCI pH7,7の緩衝液の存在下でタンパク質を溶出させる。上澄み液
を集め、遠心する。
かくして得られたフラグメントをAc200抗体によるそれらの認識に関して調
べる。得られた結果を図1に示す。結果は、タンパク質GAPのエフェクター領
域が大体残基275及び350の間に位置することを示している。
E、2. 2. ”エピトープ走査” (epitope scanning)
によるさらに厳密な同定
“エピトープ走査”の方法は、ある与えられた抗体は5〜15アミノ酸のペプチ
ドと反応することができるという原理に基づいている。その結果、考慮下にある
抗原の完全配列に対応する、5〜15アミノ酸の重複するペプチドの完全な1組
を調製することにより、連続したエピトープの同定を達成することができる。こ
の方法を用い、上記実施例E、2゜1、に示されたGAPフラグメントの機能性
エピトープを決定した。このために、各2アミノ酸のためのデカペプチドの合成
による逐次重複によりフラグメント全体を探索した。
a)重複ペプチドの合成
配列番号:1の配列全体にわたる35ペプチドを化学的に合成した。
合成は固相上のFmoc/l−ブチルの方法により(Cambridge Re
5earch Biochemicalsからのキット)、2つの独立した支持
体上で二重に行った。
b)機能性エピトープの明示
Ac200抗体により認識される機能性エピトープを、パーオキシダーゼにカッ
プリングさせた抗−ネズミウサギ抗体によりELISA試験において明らかにし
た。用いた酵素の発色性基質はアミノ−ジー(3−エチルベンゾチアジンンスル
ホネー1−)(ABTS)である。
得られた結果を図2に示す。この抗体により認識されるエピトープは以下の通り
である。
−PVEDRRRVRA I (Pl)−EISF (P2)
−EDGWM (P3)
配列番号:1の配列の他の機能性領域は池の抗−GAP抗体を用いて明示するこ
とができると思われる。
これらの結果に基づき、及び化学合成の同一の方法を用い、以下のペプチドを合
成した。
−APPEPVEDRRRVRAI LPYTKVPDTDEISFLKGD
(P4)
−WMWVTNLRTD (P5)
−I SFLKGDMF IVHNELEDGWMWVTNLRTD(P6)
−VTNLRTDEQGL IVEDLVEE・VGREEDPHEGKl (
P 7)
−PI”Er’VEDRRRVRA I Lr’YTKVr’DTDE I S
FLKGDMF I VHNELEDGWMWVTNLRTD(P8)
一配列番号=3のペプチド (P9)
実施例3:生物学的特性化
E、3. 1.本発明のペプチドの生物学的活性を、p21 raSLys12
により、インスリンにより、又はプロゲステロンにより誘導されたキセノブス卵
の成熟へのその効果を測定することにより研究した。
用いたプロトコールは上記実施例E、1. 1.に記載のプロトコールと同様で
ある。修正パース培地中の4001のラスp21タンパク質を単独で、又は濃度
を変化させた本発明の種々のペプチドの存在下で卵母細胞の細胞質中に微量注入
することにより活性を測定した。結果は卵母細胞の群全体に関するGVBDの%
により表す。結果を図3に示す。
これらの結果は本発明のペプチド、特に配列番号=1のペプチド及びペプチド(
P5)がラスタンパク質の形質転換活性を阻害することができることを明白に示
している。γ型ヒトホスホリパーゼCから同一の方法で調製した同一の長さのフ
ラグメント([768−860] PLCγ)は本発明のペプチドの活性を有し
ていない。
E、32 ペプチドP9を実施例E、2. 1. に記載のプロトコールに従っ
てGSTとの融合タンパク質の形態で精製し、続いてそれをトロンビンを用いた
タンパク質分解による開裂の後にGSTから分離した。
かくして得たペプチドP9を、続いて実施例E、3. 1.の条件下でキセノブ
ス卵の成熟に関して調べた。得られた結果はP9ペプチドが卵細胞(ovocy
tes)の成熟を完全に阻害することを示している。
続いてP9の活性を、形質転換細胞の病巣(foci)の形成に関する試験にお
いて評価した。実際にがん細胞は形質転換病巣、特に発がん性ラスを発現する繊
維芽細胞N I H3T 3を形成する性質を有する。
細胞NIH3T3を、10%のウシ胎児血清を含むDMEM培地(Dulbec
coの修正イーグル培地)において、5%の002を含む加湿環境における37
℃で培養した。GAP及びP9(配列番号:3)をコードするヌクレオチド配列
をベクターSV2中に挿入することによりプラスミドpSV2−GAP及びpS
V2−P9を構築した。細胞N111 373を、発がん性ラスであるHa−r
as Val12、表に示すプラスミド、及びネオマイシンに対する耐性を有す
る10倍過剰の遺伝子と、カチオン性脂質を用いたトランスフェクションの方法
により(Schweighoffer et al、、5cience 256
(1992)825)コトランスフエクトした。容器に関し、同一の量の合計
DNAをトランスフェクトする。トランスフェクションの24時間後、各ベトリ
皿(100mm)を起源とするトランスフェクト細胞を1=10の比率に分け、
同培地中だが培地1ml当たり0.4mgの量のG418 (Gjbco/BR
L)の存在下で培養する。14日間培養した後にトランスフェクトDNA1μg
当たりに得られた形質転換病巣の数を適合化させる(compat ibi I
1zed)。得られた結果を下表に示す。結果は4回の独立した試験の平均を
示す。
これらの結果は、本発明のペプチド(特にペプチドP9)が発がん性ラス遺伝子
の形質転換力を非常に減少させることができることを明白に示している。
E、3. 3.生体内抗腫瘍活性
a)本発明の核酸配列を含む組み換えウィルスの製造欠陥ウィルス、及び中でも
上記で定義した核酸配列を有するプラスミドの間の相同組み換えにより、本発明
の欠陥組み換えウィルスを製造することができる(Levrero et al
、、Gene 101(1991)195:Graham、EMBOJ、3 (
12)(1984)2917)。相同組み換えは、適した細胞系における該ウィ
ルス及びプラスミドのコトランスフエクションの後に起こる。用いられる細胞系
は(i)該要素により形質転換可能であり、(i i)ゲノムの欠陥ウィルスの
部分を補足することができる配列を好ましくは組み換えの危険を避けるために組
込み形態で含むのが好ましい。欠陥組み換えアデノウィルスの製造に用いること
ができる系として上げることができる例はヒト胚腎臓系293 (Graham
et al、、J、Gen、Virol。
36 (1977)59)であり、これは特にアデノウィルスAd5 (12%
)のゲノムの左半分をそのゲノム中に組込んで含む。欠陥組み換えレトロウィル
スの製造に用いることができる系の例として上げることができるのは系CRIP
である(Danos and Mulligan。
PNAS 85 (1988)6460)。
続いて増殖したウィルスを分子生物学の従来の方法に従って回収し、精製する。
ペプチドP9をコードする配列番号:3の配列をSV40の初期プロモーターの
制御下でネオ−プラスミド(neo−plasmid)にクローニングした。続
いてカセットプロモーター5V40−配列番号:3をMofoney型(Pal
mer et al、、PNAS 84 (1987)1055)のレトロウィ
ルスベクターにクローニングした。フラグメントがアンチセンス配向で挿入され
た対照ベクターも構築した。
両種性(ampho t roph i c)細胞Gp+envAm12をリン
酸カルシウムを用いた方法により上記のレトロウィルスベクターを用いてトラン
スフェクトした(MarkowiLz et al、、Virology 16
7(1988)400+Graham et al、。
Virology 52 (1973)456)。トランスフェクションの48
時間後、トランスフェクトされた細胞を、G418 (Gibco。
BRL)を0.4mg/mlの濃度で含む培地において継代培養する。
2週間後、G・118に耐性のコロニーを大量に培養する。多量のウィルスを有
するトランスフェクト細胞をエコトロピックPsi2パッケージング細胞と共培
養し、ウィルスの員を増加させる(Palmer etal、、PNAS 84
(1987)1055)。
かくして生産された組み換えウィルスを分子生物学の従来の方法により単離する
。
b)生体内抗腫瘍活性
マウスにおける肺腫瘍のモデルをMcLemore et al。
(Cancer Res、47 (1987)5132)により記載されている
方法に従って発現させた。このためにマウスに105細胞のH460aを気管内
に与える。4.5及び6日に、腫瘍を与えられたマウスを同様の気管内経路で5
μg/mlのプロタミンを含む0.1mlの上記で得たウィルス懸濁液(約5・
10’cpu/m+)で処置する。腫瘍の接種後30日に、マウスを腫瘍の存在
に関して分析し、腫瘍の体積をMcLemore et al、により記載され
ている上記の方法に従っておおまかに決定した。ウィルスP9で処置した動物は
測定可能な腫瘍を持たないか、あるいは非常に小さい腫瘍を持つのみである。逆
に同ウィルス量のアンチセンスウィルスP9で処置した動物は腫瘍のみを与えら
れた対照動物と区別できない。
これらの結果は本発明の配列を、特にウィルスベクターの形態でがんの処置のた
めに生体内で用いることができることを明白に示している。
熟練者は生体内における本発明のペプチドの転移(t rans f e r)
のために他のウィルスを用いることができると理解される。特にこれらはアデノ
ウィルス、アデノ伴生ウィルス、ヘルペスウィルスなどであることができる。こ
れらのウィルスから誘導されるベクターは先行技術において記載されており、本
発明のウィルスの構築は熟練者が彼の一般的知識に基づいて行うことができる(
特にAkli et al、、Nature Genetics 3 (199
3)224;5tratf。
rd−Perricaudet et al、、Human GeneTher
al)Y 1(1990)241:EP 185 573、Levrero e
t at..Gene 101 (1991)195;WO 91/1808:
EP 243204を参照)。
配列表
配列番号:1
配列の長さ=234
配列の型:核酸
鎖の数:2本鎖
トボロジー二直鎖状
配列の種類:他の核酸 cDNΔ
ハイポセチカル配列=No
アンチセンス二N○
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物名:ホモサピエンス
配列の特徴
特徴を表す記号: CDS
存在位W: 1..234
配列の特徴
他の情報:遺伝子GAPのフラグメント273−351配列
配列番号=2
配列の長さ:78
配列の型:アミノ酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:タンパク質
配列
配列番号=3
配列の長さ:1548
配列の型:核酸
鎖の数:2本鎖
トポロジー:直鎖状
配列の種類:他の核酸 c DNA
ハイポセチカル配列:No
アンチセンス・No
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
生物名:ホモサピエンス
配列の特徴
?徴を表す記号・CDS
存在位置:1..1548
配列の特徴
池の憤報:遺伝子GΔPのフラグメント385−1933配列
丁+TFTTん一一ズシシ一J講^^テT−シi”τ^ロCε^cncQN}コ
一ズシば−azク二T^ロ^^G^▼^ε^^CC寡C1λbCjjCT^T▼
6T^OCTT^ローシ一一講心T^cCλLLKCCKLLYFVAPPCI
!V(’@−111鰐 Vl1’&1Xff ▼ T’ffffffC人11J
eτCA▼C&^^τAACTTTCTTAJjJGCλeayavcttci
tyeTTe^TAλrca^rt^e^^eA■bt&IGCλ丁ctoxt
Tai^^^Tr▼AILljJJIJeATeAJJ:編;ゴaiyeytω
ユ一(心dばi■■■一一蟲蟲一心τcai−uv品コT品一以m一顛藁a一^
▲i人TTe▲コC;人nTン入入^IATC▼CcノJ1フ=ccメー(〜c
Aノ,TCJJ:TTTAt(+ATi:eejac;スR;εTATTIT^
^c^Ce^T丁cccc^C^τCA丁ACAtCjJ:TATCCAλりO
irKICPTP11NOFMljCCll▼▼N$ICOIlロHYRKAA
C^入こACAτTCTTC入AクニATA’rlAIC丁1λ一J.CAノば
=;tciAcz一(へtccノJレ一〜TcA−シー鼈黶|^^cvaCTc
iTCALノば−九cT6《一(tcc;一一一=6aaatcTkrm(OI
YUI+TYLK(PVPljODO((IVLNロ丁vOcK(IYN配列
番号:4
配列の長さ:33
配列の型二アミノ酸
トポロジー:直鎖状
配列の種類:ペプチド
ハイポセチカル配列:NO
フラグメント型 中間部フラグメント
起源
クローン名・P4
配列
λla P:o Pro Glu I’ro Van Glu Asp Ar9
人r9 ^rg Val 人【9 へユa 11s Ls■
S 10 l5
ProTyrThrLY*ValProAspThrA3pGluXleSer
Ph@LeuLysGユy配列番号・5
配列の長さ・10
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
ハイポセチカル配列:NO
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
クローン名・P5
配列
配列番号=6
配列の長さ:28
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
ハイボセチカル配列=NO
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
クローン名:P6
配列
Lie 6er Phg Lau Lys Gly Asp mt Phe 1
1e Van Ius Asn にlu Xau 01%1.510
Asp Gly Trp Mat 丁rp Val Thr Asn lj!u
八xq Thr 八spo25
配列番号=7
配列の長さ、31
配列の型二アミノ酸
トポロジー・直鎖状
配列の種類:ペプチド
ハイポセチカル配列二NO
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
クローン名:P7
配列
Val Thr 入sn L<u kxg 丁h; 人sp Glu Gin
Gly Lcu エユeVaユ GユU Asp L<us to ts
配列番号二8
配列の長さ:53
配列の型二アミノ酸
トボロノー:直鎖状
配列の種類・ペプチド
ハイポセチカル配列・NO
フラグメント型:中間部フラグメント
起源
クローン名 P8
配列
PrOPro Glu pro vaLl (Ju Asp r ArqkrQ
val Ar9 ua工1e vu Pr。
S 10 Is
T!/r7hx Lys Val Pro 碑τhr 轡IJu HeII、e
r Phe Lau Lys Gly Asp1E12 275
〔〕込
Figure 1
405nmにおけるmD。
インスリンI M I M Ha−RamLy虐12プロゲステロン
Figure 3
補正書の写しく翻訳文)提出書 (特許法第184条の8)平成7年1月26日
Claims (18)
- 1.タンパク質GAPから誘導され、活性化p21タンパク質の形質転換活性を 少なくとも部分的に阻害することができるペプチド。
- 2.p21−GTP−GAP複合体の形質転換活性を少なくとも部分的に阻害す ることができる請求の範囲第1項に記載のペプチド。
- 3.適宜GTPと複合化したp21タンパク質に結合することができ、非機能性 とされたエフェクター領域を有することを特徴とする請求の範囲第2項に記載の ペプチド。
- 4.配列番号:2の配列又はその誘導体の全体又は一部を含むことを特徴とする 請求の範囲第2項に記載のペプチド。
- 5.ペプチドP1〜P9から選ばれることを特徴とする請求の範囲第4項に記載 のペプチド。
- 6.Cがシステインであり、Aが脂肪族アミノ酸であり、Xがいずれかのアミノ 酸であるCAAXの型の向膜性(membrane−directing)配列 により修飾されている請求の範囲第1〜5項のいずれか1つに記載のペプチド。
- 7.請求の範囲第2〜6項のいずれか1つに記載のペプチドと、その細胞標的と の相互作用に関して競争することができるペプチド。
- 8.ペプチド化合物でないか、又はペプチド化合物のみに限定されない化合物で あり、そしてp21タンパク質の形質転換活性を変性することができ、ペプチド 構造ではないか、又はペプチド構造のみに限定されない構造により請求の範囲第 1〜7項に記載のペプチドの活性パターンを再現することにより得られる化合物 。
- 9.請求の範囲第1〜7項のいずれか1つに記載のペプチドをコードするヌクレ オチド配列。
- 10.生体内におけるその発現を可能にするウィルスペクター中に導入された請 求の範囲第9項に記載の配列。
- 11.請求の範囲第9項に記載の配列のアンチセンスオリゴヌクレオチド。
- 12.請求の範囲第9項に記載のヌクレオチド配列を宿種細胞中に導入し、この 細胞を咳配列の発現の条件下で培養し、生産されたペプチドを回収することを特 徴とする請求の範囲第1〜7項のいずれか1つに記載のペプチドの製造法。
- 13.少なくとも1種の請求の範囲第1〜7項のいずれか1つに記載のペプチド 、又は請求の範囲第9項に記載のヌクレオチド配列を活性成分として含む製薬学 的組成物。
- 14.請求の範囲第9項に記載のヌクレオチド配列が挿入された組み換えウィル スを含むことを特徴とする請求の範囲第13項に記載の製薬学的組成物。
- 15.ウィルスをレトロウイルス及びアデノウイルスから選ぶことを特徴とする 請求の範囲第14項に記載の製薬学的組成物。
- 16.がんの処置のための請求の範囲第13〜15項のいずれか1つに記載の製 薬学的組成物。
- 17.請求の範囲第1〜7項のいずれか1つに記載のポリペプチドをコードする 異種核酸配列を含む欠陥組み換えウィルス。
- 18.アデノウイルス、レトロウイルス、アデノ伴生ウィルス、又はヘルペスウ ィルスであることを特徴とする請求の範囲第17項に記載のウイルス。
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JP2007527856A (ja) * | 2003-06-30 | 2007-10-04 | ユニベルシテ ド ローザンヌ | 癌細胞を選択的に死滅させるRasGAP由来ペプチド |
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