JPH09235295A - 新規基質ペプチド - Google Patents

新規基質ペプチド

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JPH09235295A
JPH09235295A JP9003145A JP314597A JPH09235295A JP H09235295 A JPH09235295 A JP H09235295A JP 9003145 A JP9003145 A JP 9003145A JP 314597 A JP314597 A JP 314597A JP H09235295 A JPH09235295 A JP H09235295A
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JP
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ala
ser
peptide
lys
gly
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Application number
JP9003145A
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English (en)
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Steven P Adams
ポール アダムス スチーブン
Luis Glaser
グレイサー ルイス
Dwight Arnold Towler
アーノルド トウラー ドウワイト
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University of Washington
Washington University in St Louis WUSTL
Original Assignee
University of Washington
Washington University in St Louis WUSTL
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K7/00Peptides having 5 to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K7/04Linear peptides containing only normal peptide links
    • C07K7/06Linear peptides containing only normal peptide links having 5 to 11 amino acids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 新規基質ペプチド及びその製造法が提供され
る。 【解決手段】 以下に示すアミノ酸配列からなるペプチ
ドはミリストイル化酵素の基質ペプチドであり、天然基
質の極めて特異的な競争的抑制因子として有用である。 Gly−Asn−Glu−Ala−Ser−Tyr−P
ro−Leu;及び Gly−Ser−Ser−Lys−Ser−Lys−P
ro−Lys.

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規ペプチドに関す
る。更に詳細には、本発明は、5−8個のアミノ酸残基
を有し、ミリストイル化酵素の基質として有用なユニー
クなペプチドに関する。
【0002】
【従来の技術】真核生物の特定の蛋白質での脂肪酸アシ
ル化はよく知られた工程であり、かかる工程は2つに大
別することができる。即ち、1つは、遺伝子の翻訳後に
恐らくゴルジ体においてパルミテート(C16)が、エス
テル又はチオエステル結合を介して膜蛋白質に結合する
工程である。他の1つは、蛋白質生合成の初期の段階に
おいて、ミリステート(C14)がアミド結合を介して溶
解性の膜蛋白質に共有結合する工程である。N−ミリス
トイル化蛋白質においては、アミノ末端グリシン残基が
アシル化部位であることが知られている〔Aitkin
ら、FEBS Lett.150、314−318(1
982);Schultzら、Science 22
7、427−429(1985);Carrら、Pro
c.Natl.Acad.Sci.USA 79、61
28−6131(1982);Ozolsら、J.Bi
ol.Chem.259、13349−13354(1
984);及びHendersonら、Proc.Na
tl.Acad.Sci.USA 80、339−34
3(1983)〕。
【0003】蛋白質のN−ミリストイル化については、
その機能がようやく理解され始めたところである。公知
の4つのN−ミリストイル化蛋白質として、p6
src ,サイクリックAMP依存性プロテインキナーゼ
触媒サブユニット、カルシノイリンB−サブユニット及
びマウス白血病ウイルス発癌遺伝子gag−abl融合
蛋白質があり、これらは、プロテインキナーゼあるいは
細胞の生合成経路を調節するホスホプロテインホスファ
ターゼ(カルシノイリン)の調節因子のいずれかであ
る。p60v-src については、膜に結合してその細胞形
質転換能を発現するためには、ミリストイル化が必要で
あることが示されている〔Crossら、Molec.
Cell.Biol.4,1834−1842(198
4);Kampsら、Proc.Natl.Acad.
Sci.USA 82、4625−4628(198
5)〕。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ペプチド合成法により
慣用的に合成することのできる比較的短い合成ペプチド
の開発は、同定する上で非常に好ましく、また脂肪酸ア
シル化における酵素活性の調節を研究する上でも非常に
望ましい。このようなペプチドは、酵母及び哺乳動物細
胞のミリストイル化酵素の基質として提供される。また
これら合成ペプチドは、天然基質の極めて特異的な競争
的抑制因子として提供されることもできる。ミリストイ
ル化反応は以下の如くに表わすことができる。
【0005】
【化1】
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下に
示すアミノ酸配列からなる群より選ばれたアミノ酸配列
を有する、ミリストイル化酵素の基質ペプチド又はその
生理学的に許容し得るアミド誘導体もしくは塩誘導体が
提供される。
【0007】Gly−R−S−T−W, Gly−R−S−T−W−X, Gly−R−S−T−W−X−Y 又は Gly−R−S−T−W−X−Y−Z, (ここでRはAla,Asn,Gln又はSer;Sは
Ala,Arg,Gln,Glu,Phe又はSer;
TはAla又はLys;WはAla又はSer;XはA
la,Tyr,又はLys;YはArg又はPro;Z
はArg,Leu又はLysを表わし、但しS−T−W
−X−Y−ZがAla−Ala−Ala−Ala−Ar
g−ArgであるときRはAsnでない。)。
【0008】これら基質ペプチドの例としては、例え
ば、Gly−Asn−Ala−Ala−Serなどのペ
ンタペプチド;Gly−Asn−Ala−Ala−Al
a−Alaなどのヘキサペプチド;Gly−Asn−A
la−Ala−Ala−Ala−Argなどのヘプタペ
プチド;Gly−R−Ala−Ala−Ala−Ala
−Arg−Arg(RはGln又はSerを示す),G
ly−R−S−Ala−Ala−Ala−Arg−Ar
g(RはAla又はAsn、SはArg,Gln又はP
heを示す),Gly−Asn−Glu−Ala−Al
a−Ala−Arg−Arg,Gly−Asn−Glu
−Ala−Ser−Thy−Pro−Leu,Gly−
Ser−Ser−Lys−Ser−Lys−Pro−L
ysなどのオクタペプチドが挙げられる。これらペプチ
ドのアミド誘導体としては、カルボキシアミドが挙げら
れ、塩誘導体としてはHCl塩が挙げられる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の新規ペプチドは、慣用的
なペプチド合成法を適当に採用することにより合成する
ことができる。しかして、ペプチド鎖に構成アミノ酸
を、目的とする配列で付加して行く一連の縮合反応によ
って、最終的に目的とするペプチド鎖を調製することが
できる。各種の試薬、即ち、カルボベンジルオキシ基、
t−ブトキシカルボニル(BOC)基などのN−保護
基;ジシクロヘキシルカルボジイミド、カルボニルジイ
ミダゾールなどの縮合剤;N−ヒドロキシフタルイミド
のエステル、N−ヒドロキシスクシンイミドのエステル
などの活性エステル;トリフルオロ酢酸、HClジオキ
サン溶液、ボロントリス(トリフルオロアセテート)、
シアノゲンブロマイドなどの開裂剤等の各種試薬を使用
することはペプチド合成法ではよく知られたことであ
り、また単離体と溶液中で反応させること、あるいは中
間体の精製法もよく知られた事項である。
【0010】本発明のペプチドは、好ましくはよく知ら
れたMerrifieldの固相支持法〔Merrif
ield,J.Amer.Chem.Soc.85、2
149−54(1963);Science 150、
178−85(1965)〕により調製することができ
る。この方法は、同様の化学反応及び典型的なペプチド
合成に用いる保護基を何回も使用する方法ではあるが、
この方法によれば、通常架橋ポリスチレン、スチレンジ
ビニルベンゼンコポリマーなどの固相支持体にそのカル
ボキシ末端が固定されたペプチド鎖が得られる。この方
法では、各工程における過剰な試薬を、単にポリマーを
洗浄するだけで除去しているため、多くの操作が簡略化
されている。
【0011】慣用的なMerrifieldのペプチド
合成法の反応工程を以下に説明する。 I.クロロメチル化工程(ペプチドを結合させるための
活性基を付与する工程)
【0012】
【化2】 (ここで、PSはポリスチレン残基を示す)
【0013】II.エステル化工程(t−BOCで保護
された第1のアミノ酸(R1 )トリエチルアンモニウム
塩との反応
【0014】
【化3】
【0015】III.ペプチド形成工程(ジシクロカル
ボジイミド使用)
【0016】
【化4】
【0017】この工程IIIに続いて、例えば25%ト
リフルオロ酢酸メチレンクロライド溶液などの処理によ
るt−BOCの脱保護が行なわれ、次いで過剰のトリエ
チルアミン処理によりN−末端アミノ基が遊離化され、
これにより、次の保護されたアミノ酸(R2 )の活性化
カルボキシル基との反応が可能となる。最終工程におい
ては、例えば無水HFアニソール溶液による処理によ
り、完成されたペプチドをPS樹脂から脱離せしめる。
確立された固相合成法についての更に詳細な技術事項に
ついては、StewartとYoungの論文“固相ペ
プチド合成法”、W.H.Freeman &Co.,
San Francisco,1969;Merrif
ieldの総説Advances in Enzymo
logy 32,pp.221−296,F.F.No
ld,Ed.,Interscience Publi
shers,New York,1969;及び文献E
ricksonとMerrifield,The pr
oteins,Vol.2,p.255 et se
q.(ed.NeurathとHill),Acade
mic Press,New York,1976など
を参照することができる。
【0018】本発明の好ましい基質ペプチドとしては、
Gly−Asn−Phe−Ala−Ala−Ala−A
rg−Arg,Gly−Gln−Ala−Ala−Al
a−Ala−Arg−Arg,Gly−Ser−Ser
−Lys−Ser−Lys−Pro−Lysなどが挙げ
られる。これらのすべてのオクタペプチドは、0.04
mM−0.07mMのKm値を有している。
【0019】これらペプチドのカルボキシ末端がカルボ
キサミドの形態にあるもの、例えば、Gly−Asn−
Phe−Ala−Ala−Ala−Arg−Ag−NH
2は、カルボキシレートの形態にあるものよりも好まし
い。
【0020】後者のオクタペプチドは、牛心筋のcAM
P依存プロテインキナーゼの6個のアミノ末端残基のう
ち5個(3番目の位置のAlaの代わりにPheがあ
る)を含んでおり、これに続いて2つのアルギニン残基
を有している。かかるアルギニン残基は、Carrらに
よって報告された〔Proc.Natl.Acad.S
ci.USA 79,6128−6131(198
2)〕N−末端ヘプタペプチド配列のリシン残基に代わ
るものに相当する。Carrのヘプタペプチドは、天然
の蛋白質のシアノゲンブロマイド開裂断片を分解して生
じる、ブロックされたトリプシン断片として得られたも
のである。内因性の蛋白質は、すでにミリストイル化さ
れているため、かかるペプチドをin vitroでア
シルアクセプターとして使用することはできない。
【0021】TowlerとGlaserによって報告
された、Gly−Asn−Ala−Ala−Ala−A
la−Arg−Argの合成オクタペプチド〔Pro
c.Natl.Acad.Sci.83,2812−2
816(1986)〕を、本発明では標準コントロール
ペプチドとして使用して、ミリスチン酸を、このあるい
は他のペプチドのアミノ末端グリシンに移動せしめるユ
ニークな酵素活性の同定を行なった。ミリストイル化酵
素に対する新規ペプチドの基質活性は、Sacchar
omyces cerevisiaeのN−ミリストイ
ルグリシルペプチドシンセターゼ(N−ミリストイルト
ランスフェラーゼ)によって証明することができる。〔
3H〕−ミリスチン酸のアクセプターペプチドへの移動
を測定するin vitroアッセイ法により、酵素活
性を測定した。移動反応は、アデノシントリホスフェー
ト(ATP)とコエンザイムA(CoA)に依存してい
る。高速液体クロマトグラフィーで、化学的に合成した
ミリストイルペプチド標準物質と共に溶出せしめること
によって、酵素生成物を同定した。酵素反応生成物と化
学的に合成した標準物質とは同一であり、グリシンに共
有結合したミリステートを含んでいることを証明するた
めに、HPLCで精製した標準物質と酵素生成物とをと
もにプロナーゼで消化し、逆相HPLCで分析した。
【0022】両者とも、M−ミリストイル化グリシンを
含んでいた。本発明のペプチドへのアシルドナーとして
のミリストイルCoAに対して、ミリストイルグリシル
ペプチドシンセターゼ酵素は極めて高い特異性を有して
いる。ペプチドのN−末端アミノ酸の1番目の位置のグ
リシンは、この目的のための基質活性に対して臨界的で
あり、1番目の位置にアラニンを有するペプチドは、こ
の酵素に対する基質として機能しない。また2番目の位
置のL−アスパラギンをアスパラギン酸、チロシン、フ
ェニルアラニンあるいはD−アスパラギンステレオアイ
ソマーに置換した場合には、不活性な基質となることも
判った。同様に、N−末端グリシンを有する短いペプチ
ドあるいは長いペプチドもテストした所、不活性であっ
た。即ち、以下に示す如きペプチドも不活性な基質であ
った。
【0023】Gly−Asn,Gly−Pro−Arg
−Pro,Gly−Ser−Ser−Lys−Ser−
Pro−Lys−Arg−Pro−Ser。この最後の
ペプチドは、基質として使用することができなかった。
またこれらすべては、活性ペプチドGly−Asn−A
la−Ala−Ala−Ala−Arg−Argのミリ
ストイル化を起こすことが出来なかった。
【0024】Saccharomyces cerev
isiaeのプロテアーゼ欠損株JR153〔Hemm
ingsら、Proc.Natl.Acad.Sci.
USA 78,435−439(1981)〕を、N−
ミリストイルグリシルペプチドシンセターゼの原料とし
て用いて、オクタペプチドのアシル化を証明した。この
酵母を〔 3H〕ミリスチン酸でラベル化し、細胞を溶解
し次いでドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲ
ル電気泳動(SDS−PAGE)で細胞蛋白質を分析し
た所、この株は内因性のN−ミリストイル化蛋白質を有
していることが判った。プロナーゼで消化し、分離し次
いで逆相HPLCで分析することにより、N−〔 3H〕
ミリストイル化グリシンを、ラベル化した内因性のアシ
ル化蛋白質から単離することができた。
【0025】BC3 Hl細胞〔Schubertらの報
告したマウス筋肉セルライン(J.Cell.Bio
l.61,398−413(1974)〕を用いて、同
様にして、より高度な真核生物の細胞内に存在するN−
ミリストイル化酵素によるオクタペプチドのアシル化を
証明した。
【0026】
【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて更に詳細に
説明するが、本発明はこれら実施例になんら限定される
ものではない。
【0027】実施例1 本明細書に示す全てのペプチドは、比較基質である標準
コントロールペプチドの以下に記載した製造方法に、本
質的に従って調製した。 A. Gly−Asn−Ala−Ala−Ala−Al
a−Arg−Arg−NH2 の合成 Merrifieldの方法〔R.B.Merrifi
eld,J.Amer.Chem.Soc.,85,2
149−2154(1963)〕に従い、樹脂1g当り
0.35mlのアミノ基を置換基として有するp−メチ
ルベンズヒドリルアミン上にペプチドを合成した。BO
Cで保護したアミノ酸を用い、このアミノ酸とジシクロ
ヘキシルカルボジイミドとを2:1の割合でジクロロメ
タン中で15分間混合して対称性の無水物を形成した。
溶媒を減圧下に留去し、無水物をジメチルホルムアミド
に再溶解して、樹脂と混合し、次いで1時間激しく攪拌
した。アスパラギンとの反応では(グルタミン、アルギ
ニンの場合も同様)、等モル(アミノ酸に基づく)のヒ
ドロキシベンゾトリアゾールを反応混合物中に加えた。
【0028】BOC保護基を、50%トリフルオロ酢酸
(TFA)のジクロロメタン溶液を用いて脱離せしめ、
アミノ酸との縮合反応を行なう前に、10%ジイソプロ
ピルエチルアミンのジメチルホルムアミド溶液で中和し
た。ペプチドを樹脂から脱離せしめ、液体HF/アニソ
ール(9:1,v/v)を用いて0℃で1時間で脱保護
せしめた。粗ペプチドを、50%酢酸水溶液で樹脂から
抽出し、凍結乾燥した。
【0029】B. 精製 粗ペプチドを水に溶解し、Waters μ−Bond
apak C18カラム(19mm×150mm)に付
し、0−15%アセトニトリル(0.05%TFA)の
水溶液(0.05%TFA)の勾配で、流速9ml/m
inで15分間溶出せしめた。生成物を含む画分を集め
て凍結乾燥し、ペプチドの同定及び純度測定を、アミノ
酸分析、HPLCにより行なった。
【0030】実施例2 電気泳動分析用の酵母蛋白質のラベル化及び抽出 酵母(S.cerevisiae株JR153,交配型
alpha,trpl,prdl,prcl,pep
4−3)を、ロータリーシェーカーのYPO培地(1%
酵母抽出物、2%バクトペプトン、2%デキストロース
蒸留水溶液)中で30℃で生育せしめて、光学密度が6
60nmで1−3となるようにした。酵母培養液の15
mlアリコートを、〔 3H〕脂肪酸1mCiのエタノー
ル溶液10μlを加えて同様の条件下で30分間ラベル
化した。ラベル化反応の終りに、培養液を氷で5分間冷
却し、4℃で7600xgで10分間遠心して細胞をペ
レット化した。
【0031】次いで細胞を、10mM NaN3 の14
0mM NaCl/10mMホスフェート溶液(pH
7.2)1mlに再懸濁せしめ、ポリプロピレン製の円
椎状の1.5ml遠心チューブに移し、4℃で上記した
と同様にして遠心して細胞を集めた。上清液を捨て、細
胞を、5mM Tris(pH7.4)、3mMジスレ
イトール、1% SDS及び1mMフェニルメチルスル
ホニルフルオライドを含む溶液100μlに懸濁し、氷
で冷却しながら、30秒間の渦動を6回行ない、細胞1
個と等容量の0.5mmガラスビーズで細胞を崩壊し
た。テーブルトップ(table top)Eppen
dorf遠心機で8000xgで30秒間遠心して細胞
の破片を除いた。次いで、上清液を、8mM Tris
(pH8.0)125μl中で、室温下1時間、20m
Mヨードアセトアミドによりアルキル化した。20μl
アリコートを取り、慣用的SDS−PAGE及びOls
onら,J.Biol.Chem.259,5364−
5367(1984)に記載されたと本質的に同様のフ
ルオログラフィー法により分析した。
【0032】 3H〕脂肪酸の蛋白質への結合分析 還元され且つアルキル化された、〔 3H〕脂肪酸ラベル
化蛋白質20μlを、新たに調製した4Mヒドロキシル
アミン/20mMグリシン(pH10)7μlで処理し
た。23℃で4時間処理後、電気泳動用及び上記したフ
ルオログラフィー用にサンプルを調製した。
【0033】JR153の20,000ダルトンのアシ
ル蛋白質への、〔 3H〕ミリスチン酸のヒドロキシルア
ミン安定化結合を測定するため、脂肪酸を加える前にセ
ルレニン2μg/mlで15分間細胞を処理する以外は
前記したと同様にして培養液をラベル化した。セルレニ
ンは、酵母の脂肪酸合成の抑制因子として知られたもの
であり、JR153の特定のアシル蛋白質のラベル化を
数倍に促進するものである。次いで細胞蛋白質を調製
し、前記したと同様にしてSDS12%ポリアクリルア
ミドゲル電気泳動により分離した。この時、サンプルレ
ーンに隣接して、あらかじめ発色した分子量標準蛋白質
を同時に電気泳動に付した。電気泳動後、20,000
ダルトンの分子量領域における、未乾燥ゲルサンプルレ
ーンから、2mmのゲルスライスを切り出した。
【0034】ゲルスライスを、10%メタノール水溶液
0.5mlで素早くリンスし、次いで、Labquak
eミキサー(Labindustries,Berkl
ey,CA)で混合しながら50mM重炭酸アンモニウ
ム1ml中で、37℃で72時間、プロナーゼE(Si
gma,St.Louis,MO)1mgを用いてそれ
ぞれ消化した。微生物の生育を抑えるために、消化1検
体当り、1μlのトルエンを加えた。24時間後に、新
たなプロナーゼE1mgを加えた。消化後、それぞれの
消化体のアリコートについて放射活性を測定した。放射
活性を有するスライスから消化体を除き、ゲルスライス
を0.1%SDS500μlで1回リンスし、消化体と
リンス液とを合わせ、4N HCl 40μlでpH1
−2とした。酸性化された溶液を、クロロホルム−メタ
ノール(2:1,v/v)1.5mlで2回抽出した。
有機層を集めて、クロロホルム−メタノール−0.01
NHCl(1:10:10,v/v/v)で1回洗浄
し、有機層を窒素気流で乾燥した。
【0035】得られる残渣を、50%メタノール−50
%HPLCバッファーA(後記参照)に再溶解した。抽
出操作後に、もとの蛋白質消化体の放射活性の97%が
回収された。サンプルを、Waters μ−Bond
apak C18カラムを用いた逆相HPLCに付し、バ
ッファーAとして0.1%トリフルオロ酢酸/0.05
%トリエチルアミン水溶液、バッファーBとして0.1
%トリフルオロ酢酸のアセトニトリル溶液を用い1分間
当り1%のアセトニトリル量が上昇する勾配で流速1m
l/minで溶出せしめた。1分間のフラクションを集
め、液体シンチレーションカウンターで放射活性を測定
した。ミリストイル−〔 3H〕グリシン標準物質は、T
owlerとGlaser,Biochemistry
25,878−884(1986)に記載されたと本
質的に同様の方法により合成し前記した如くにしてHP
LCで分析した。
【0036】脂肪酸アシル化ペプチド標準物質の合成 放射活性を有する対称性のミリスチン酸あるいはパルミ
チン酸の無水物と、Gly−Asn−Ala−Ala−
Ala−Ala−Arg−Argとをピリジン中で反応
せしめてアシル化ペプチド標準物質の合成を行った。〔
3H〕脂肪酸100mCiを、それぞれの脂肪酸クロラ
イド4μlで処理し、次いでそれぞれの非放射活性脂肪
酸4.8mgを含むピリジン150μl中に懸濁せしめ
た。23℃で60分間反応を進行せしめた。次いで、こ
の溶液の65μlを、Gly−Asn−Ala−Ala
−Ala−Ala−Arg−Arg 400−500μ
gに加えた。Labquakeミキサーで混合しなが
ら、反応を1晩進行せしめた。次いで、ピリジンを減圧
下に留去し、得られる残渣を石油エーテル0.3mlで
2回抽出し、50%メタノール水溶液400μlに再溶
解した。反応生成物を精製し、前記したと同様にして逆
相HPLCで分析した。化学合成標準物質と酵素生成物
とは、いずれもプロナーゼEで消化された。またこれら
を、前記したと同様にして20,000ダルトンのアシ
ル化蛋白質について逆相HPLCで分析した。但しこの
場合消化を完全に行なうためにはプロナーゼ200μg
で十分であった。
【0037】N−ミリストイルグリシルペプチドシンセ
ターゼ活性分析用の酵母抽出物の調製 酵母培養物を、前記したと同様にして生育せしめて、6
60nmでのO.D.を1−3とした。培養液40ml
を、4℃で7600xgで10分間遠心して細胞を集め
た。上清液をデカンテーションし次いで、冷却した10
m Tris(pH7.4)1mlに細胞ペレットをピ
ペットで移し、次いでポリプロピレン製の円椎状の1.
5ml遠心チューブに移して4℃で7600xgで10
分間遠心して、細胞を再びペレット化した。次いで細胞
を、コールドアッセイ溶解バッファー〔10mM Tr
is(pH7.4),1mMジチオスレイトール、0.
1mMエチレングリコール−ビス(β−アミノエチルエ
ーテル)N,N,N′,N′−テトラ酢酸(EGTA)
及び10μg/mlアプロチニン〕400μlにピペッ
トで移して再懸濁せしめた。0.5mmガラスビーズ約
400μlを、再懸濁した細胞に加え、前記した放射活
性ラベル化細胞の崩壊の時と同様にして渦動せしめて細
胞を溶解した。ビーズが静置後、溶解物を集め、細胞の
破片を、4℃で1000xgで10分間遠心して除い
た。
【0038】次いで上清液を、Beckman 75T
iロイター中で、4℃で45,000rpmで30分間
遠心した。上清液を除き、粗膜ペレットを、コールドア
ッセイ溶解バッファー400μlにピペットで移して再
懸濁した。3つの細胞フラクションのアリコートについ
て、すぐに分析するかあるいは−60°で保存した。粗
膜ペレットの活性は、−60°で少なくとも3ヶ月間安
定であった。蛋白質はPetersonの方法〔Ana
l.Biochem.83,346−356(197
7)〕により測定した。
【0039】N−ミリストイルグリシルペプチドシンセ
ターゼ活性の分析 以下の如くにして、〔 3H〕脂肪酸アシル化CoAを酵
素的に合成し、インキュベーション体に加えた。アシル
CoAシンセターゼ反応は以下のものから構成される
(アッセイチューブ1個当り)。即ち、〔 3H〕ミリス
チン酸0.5μCi;2Xアッセイバッファー〔20m
M Tris(pH7.4),2mMジチオスレイトー
ル,10mM MgCl2 ,0.2mM EGTA〕2
5μl;5mM ATP蒸留水溶液5μl(NaOHで
pH7.0に調整);20mMリチウムCoAの蒸留水
溶液2.5μl;Pseudomonas アシルCo
Aシンセターゼ1mU/μlの50mM N−2−ヒド
ロキシエチルピペラジン−N′−2−エタンスルホン酸
溶液(pH7.3)15μl;及び蒸留水2.5μlか
ら構成される。反応を30℃で20分間進行せしめた。
Hosakaらの方法〔Meth.Enzymol.7
1,325−333(1981)〕の変法により測定し
た所、典型的には〔 3H〕脂肪酸の40%−50%が、
この方法によりそのCoAエステルに変換された。
【0040】この変法は、6N HClでpH2.0に
酸性化し、5倍容量のヘプトンで6回抽出後に、反応液
中に残存する放射活性を測定して分析する方法である。
この反応液50μlを、アッセイ抽出バッファー(前記
参照)40μl及び1mMGly−Asn−Ala−A
la−Ala−Ala−Arg−Arg 10μlを含
むチューブに加えた。チューブ1個当り酵母細胞抽出物
10μl(典型的には蛋白質50μg)を加えて30℃
で10分間インキュベーションしてアッセイを開始し
た。1チューブ当りメタノール110μl及び100%
トリクロロ酢酸(w/v)10μlを加えて氷で10分
間冷却してアッセイを終止した。沈澱した蛋白質を、テ
ーブルトップEpendorf遠心機で8000xgで
3分間遠心して除いた(この条件下では、合成〔 3H〕
ミリストイルペプチドあるいは〔 3H〕パルミトイルペ
プチドの95%は、アッセイ混合物に加えた時溶解した
ままである)。上清液50μlを、メタノール75μl
及びHPLCバッファーA75μlと混合し、30cm
Waters μ−Bondapak C18カラムの
3.9mm及び前記したと同じHPLCバッファーを用
いて逆相HPLCにより分析した。35%アセトニトリ
ルで溶出をスタートし、次いで1分間当り1%のアセト
ニトリル量が上昇する勾配で溶出せしめた。1分間のフ
ラクションを集め、それぞれのフラクションの放射活性
を、液体シンチレーションカウンターで測定した。〔 3
H〕−ミリストイル−Gly−Asn−Ala−Ala
−Ala−Ala−Arg−Argは24分後に溶出
し、〔 3H〕パルミトイル−Gly−Asn−Ala−
Ala−Ala−Ala−Arg−Argは30分後に
溶出した。
【0041】結果 前述した如くにして調整した〔 3H〕−ミリストイルグ
リシルペプチド及び〔 3H〕パルミトイルグリシルペプ
チドの化学合成標準物質は、サンプルの分析と同様の条
件下で、逆相HPLCカラムから、それぞれ59%アセ
トニトリル、65%アセトニトリルの時に溶出した。細
胞溶解調製物は、粗膜フラクションと溶解フラクション
に分別され、N−ミリストイルグリシルペプチドシンセ
ターゼ活性は、粗膜フラクションと溶解フラクションの
両者で検出された。全比活性、溶解フラクションの比活
性及び膜フラクションの比活性は、それぞれ10分間ア
ッセイでの蛋白質1μg当り、1410,1320,2
260dpnであった。最初の反応速度から判断して、
活性の65%は粗膜フラクション中に存在しているもの
と考えられる。酵素反応生成物と化学的に合成した標準
物質〔 3H〕−ミリストイルペプチドは、同じであり、
グリシンに共有結合したミリステートを有していること
が、前記した逆相HPLCで分析した時に証明された。
【0042】ペプチド基質に対するN−ミリストイルグ
リシルペプチドの特異性を証明するために、他のグリシ
ルペプチドがGly−Asn−Ala−Ala−Ala
−Ala−Arg−Argのアシル化を競争的に抑制す
る能力を調べた。下記する表Iのテスト1から明らかな
ように、1mMジペプチド、1mMテトラペプチド、1
mMデカペプチドのいずれも、18μMペプチドのミリ
ストイル化に対して何んらの効果も及ぼさなかった(約
1/8のKm値)。しかして、N−ミリストイルグリシ
ルペプチドシンセターゼは、オクタペプチド基質に対し
て特異性を示すことが判る。
【0043】
【表1】 表−I N−ミリストイルグリシンペプチドシンセターゼの特徴付け ミリストイルペプチドの テ ス ト 合成速度 DPM×103 /10min ────────────────────────────────── 1 コントロール 111 −ATP 9 −CoA 1 2 コントロール 83 加熱した膜フラクション 2 (5min/65°) 3 コントロール 26.7 + 1 mM GN 28.0 + 1 mM GPRP 25.6 + 1 mM GSSKSPKDPS 27.4 ──────────────────────────────────
【0044】酵母からの粗膜フラクションを用いて上記
表Iの如く変化せしめて、前記した如くにしてアッセイ
を行なった。テスト1では、アッセイのATP及びCo
Aに対する依存性を、外因性の脂肪酸CoAリガーゼの
非存在下にテストした。テスト2では、酵母の酵素は熱
に不安定であることが証明されており、テスト3では、
N−末端グリシンを含む他のペプチドでは反応は抑制さ
れないことが証明されている。このテストでは、可能な
抑制効果を最大限に発揮せしめるために、通常用いる9
0μMではなく18μMのペプチド基質を用いて測定し
た。
【0045】実施例3 実施例1と本質的に同様にして、Merrifield
の固相法により、本発明の他のペプチドを合成し次いで
酵母(S.cerevisiae株JR153)のミリ
ストイル化酵素に対する基質としての活性をテストし
た。アッセイチューブ1個当り〔 3H〕−ミリスチン酸
1μ Ciを用いる以外は、実施例2のアッセイ条件と
同様にして、酵素に対するペプチド基質の特異性をテス
トした。本実施例で用いた酵母の酵素は、酵母の培養細
胞の粗ホモジェネートを51−70%(NH4 2 SO
4 で分別し、BEAE−セファロースTM CL−6B
(ファルマシャ)を用いたイオン交換カラムクロマトグ
ラフィー次いでCoA−アガロースアフィニティーマト
リックス(ファルマシア)を用いたアフィニティークロ
マトグラフィーで部分精製して得たものである。ペプチ
ドは表IIに示すように、それぞれの動力学的データK
m ,Vmax により特徴付けを行なった。
【0046】
【表2】
【0047】*:標準コントロールオクタペプチドのV
max は、部分精製した酵母の酵素1mg当りの1分間に
形成されるミリストイル化ペプチドの量2840pmo
lであった。
【0048】実施例4 BC3 Hlマウスの筋肉細胞から得たミリストイル化酵
素に対するオクタペプチド基質特異性を、実施例2と類
似の方法により、いくつかのオクタペプチドについてテ
ストした。このマウス筋肉細胞は、Olsonら、J.
Biol.Chem.258,2644−2652(1
983)に記載されたと本質的に同様の方法により培養
した。酵素のアッセイは、マウス筋肉細胞から得た、核
のない上清液のフラクションを用いて実施した。トリク
ロロ酢酸−メタノールアッセイ上清液の50μlについ
て、実施例2と本質的に同様にしてHPLCで分析し
た。表IIIでは、このテストにおけるオクタペプチド
基質の特異性が示されている。
【0049】
【表3】
【0050】表IIIの標準コントロールペプチド(*
印を付けた)及び最後のオクタペプチドは、他の3つの
オクタペプチドに比べて極めて高い活性を示した。他の
3つのオクタペプチドは、バックグランドDPM(1分
間当りの分解量)に比べて本質的に不活性であった。本
明細書に用いたアミノ酸の略号は以下に示す意味を有す
る。
【0051】
【表4】 ────────────────────────────────── ア ミ ノ 酸 略 号 ────────────────────────────────── L−アラニン Ala 又は A L−アルギニン Arg 又は R L−アスパラギン Asn 又は N L−アスパラギン酸 Asp 又は D L−グルタミン Gln 又は Q L−グリシン Gly 又は G L−ロイシン Leu 又は L L−リシン Lys 又は K L−フェニルアラニン Phe 又は F L−プロリン Pro 又は P L−セリン Ser 又は S L−チロシン Tyr 又は Y L−バリン Val 又は V ──────────────────────────────────
【0052】本明細書の記述から、本発明の精神及び範
囲内での他の例は、当業者にとって明らかであろう。そ
してかかる例も、本明細書の特許請求の範囲内のもので
ある。しかして、本明細書に記載した如き、ミリストイ
ル化酵素に対する基質としての生物学的活性に不利な、
あるいは決定的な影響を及ぼさない限り、個々のアミノ
酸及び/又はペプチドの長さを変えることは任意であ
り、これらの変化したものも、本明細書の特許請求の範
囲内のものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドウワイト アーノルド トウラー アメリカ合衆国ミズーリ州,セント ルイ ス,アパートメント 102,ラクレーデ 4545

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 以下に示すアミノ酸配列からなる群より
    選ばれたアミノ酸配列を有する、ミリストイル化酵素の
    基質ペプチド又はその生理学的に許容し得るアミド誘導
    体もしくは塩誘導体: Gly−Asn−Glu−Ala−Ser−Tyr−P
    ro−Leu;及び Gly−Ser−Ser−Lys−Ser−Lys−P
    ro−Lys.
  2. 【請求項2】 以下に示すアミノ酸配列を有する特許請
    求の範囲第1項記載の基質ペプチド: Gly−Asn−Glu−Ala−Ser−Tyr−P
    ro−Leu.
  3. 【請求項3】 以下に示すアミノ酸配列を有する特許請
    求の範囲第1項記載の基質ペプチド: Gly−Ser−Ser−Lys−Ser−Lys−P
    ro−Lys.
  4. 【請求項4】 以下に示すアミノ酸配列からなる群より
    選ばれたアミノ酸配列を有する、ミリストイル化酵素の
    基質ペプチド又はその生理学的に許容し得るアミド誘導
    体もしくは塩誘導体の製造法であって、固相樹脂上で以
    下に示したアミノ酸配列中のアミノ酸を順次縮合させ
    て、固相樹脂にそのカルボキシ末端が固定された以下に
    示したアミノ酸配列のペプチドを合成し、次いで固相樹
    脂からそのペプチドを開裂させてペプチドを得る、上記
    製造法: Gly−Asn−Glu−Ala−Ser−Tyr−P
    ro−Leu;及び Gly−Ser−Ser−Lys−Ser−Lys−P
    ro−Lys.
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