JPS60501710A - カルシトニン様活性を有する新規なペプチドホルモン - Google Patents
カルシトニン様活性を有する新規なペプチドホルモンInfo
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- JPS60501710A JPS60501710A JP84502847A JP50284784A JPS60501710A JP S60501710 A JPS60501710 A JP S60501710A JP 84502847 A JP84502847 A JP 84502847A JP 50284784 A JP50284784 A JP 50284784A JP S60501710 A JPS60501710 A JP S60501710A
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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】
この発明は、1983年6月29日に出願された係属中の米国出願第509,1
23号の部分継続出願である。
この明細書に記載される発明は、ザ・ナショナル・インスティテユート・オブ・
ヘルスからの許可のもとに行われた。
この発明は、カルシトニン様活性を示す新規なペゾチドホルモン、その医薬とし
て許容される非毒性塩、このホルモンを含有する組成物、及びこのホルモンの投
与により血清カルシウムレベルを低下させる方法に関する。
カルシトニンは、小胞周縁(parafollicular )細胞によって産
生される約3,500ダルトンの分子量を有するペゾチドホルモンであり、これ
らの細胞は哺乳動物においては甲状腺全体に分布している−が、下等動物におい
ては個別の器官である先後部体(ultimobranchial body
)を構成する。このホルモンは、上皮小体(parbthyroid )ホルモ
ンの骨効果及び腎効果に対抗し、そしてカルシウムの骨吸収を阻害することによ
って血清カルシウム濃度を制御し、低カルシウム血症、低燐酸血症、及び尿カル
シウム濃度の低下をもたらす。従って、カルシトニンはベーゼ、ト病、上皮小体
機能弘進症、乳児の自然発生過カルシウム血症、骨溶解性骨転移の治療において
、及びビタミンA及びDの過剰投与の骨溶解効果を中和するた、めに使用される
。
少なくとも7つの異る種からのカルシトニン、及びサケカルシトニンの2種類の
アイソホルモンが配列決定されそして生物学的に特徴付けられ、そして多数の合
成類似体が研究されているが、構造と機能との間の明確な関連付けはほとんど行
われていない。
このホルモンの共通の形は32個のアミノ酸から成り1位と7位のシスティン間
にジスルフィド橋を有し、そしてカルブキシ末端にグロリンアミドを有する。カ
ルシトニンのすべての天然形は15位に親水性アミノ酸、通常はアスパラギン酸
又はグルタミン酸を有する。補乳動物形はすべて12位、16位及び/又は19
位に芳香族アミノ酸を有し、先後部(ゾチドはこれを有しない。群として、哺乳
動物カルシトニンは先後部由来のカルシトニンに比べて10観点(Peelle
+ん9編) (Kxerpta Media *ゾリンセトン、N、J、198
1)〕。種々のカルシトニンの構造は相互に顕著に異シ、ヒトカルシトニンは3
2残基中18個においてブタカルシトニント異る。1位及び7位のシスティンが
2−アミノオクタンジオン酸によって置換されてシスティンのジスルフィド橋が
エチレン橋に変っている類似構造になることかできることが一般に認識されてい
る。一般的概論についてはMacIntreyre e 1. * 1.M、A
、 Evans 、 H,H,G。
Hobitz e G、F、 Joplin +及びJ、C,5tevenso
n +アースリシス・アンド・リューマチスム(Arth、Rheum)23
: 1139−1147 (1980) : Guttman 。
前掲、を参照のこと。
その医療的価値のため、カルシトニンは大きな需要がある。公知のカルシトニン
及びその類似体の内、3種類すなわちサケ、ブタ、及びヒトのカルシトニンが商
業的に入手できる。ブタカルシトニンはブタの器官から単離精製され非常に高価
でちゃ−他方サケ及びヒトカルシトニンは主としてイン−ビトロ合成される。サ
ケカルシトニンは公知のカルシトニンの中で最も活性が強く、そしてブタカルシ
トニン、は商業的に入手できる哺乳動物カルシトニン中量も活性が高い。しかし
ながら、外来性カルシトニンは抗原反応を誘発する傾向があり、そしてヒトカル
シトニンは活性が弱いので、カルシトニン様活性を有する改良された合成代替ペ
ゾチドホルモンが必要である。
Maier+ R,* B、Kamber * B、R1n1ker r及びW
。
Bittel 、クリニアル・エンドクリノロジー(Cl1n。
Endocrin、)5 (5upp1.): 332−332(1976)は
、ヒトカルシトニンの12位、16位及び19位の芳香族アミノ酸をロイシンで
逐次的に置き換えることによシその活性が有意に増加することを示した。しかし
ながら、彼らは能力においてサケカルシトニンと同じ活性を有する類似体を得る
ことができなかった。従って、これらの化合物を変形【7て、有効性を失うこと
なく望ましい医薬としての特性、例えば増加した半減期又は経口活性を導入する
ことができるように、活性のために要求される因子をさらに理解することが必要
である。
今や、次の式(I)ニ
ーRa −Le u −R、o −R1l−R12−Rls −R14−Le
u −Le u −R17−Ly9−−R19−R20−R21−R22−Pr
o−R24−R25”96 ”27−R28−R29”’R1は次の基:
5
から成る群から選ばれた部分であり;
R1〜R2□はアミノ酸部分であって、ここで、R2は任意部分であって、存在
する場合にはSer及びGlyから成る群から選ばれ、
R8はLeu又はMalであシ、
”10はGln e Lys又はG17であシ、”11 ’ R14及びR20
はそれぞれ独立にGin及びL7mから成る群から選ばれ、
R12はLeu又はTrpであり、
R13はGin又はSerであり、
R17はGln又はHisであシ、
R19はLau又はCyaであシ、
R21はGin又は’rhyであり、
B2□は任意部分であって、存在する場合にはLeu又はTyrから成る群から
選ばれ;
R24〜R31は8個の1連のアミノ酸であって、それぞれ独立にGly e
Ser * Thr 、 Cyc ITyr r Ain 。
Gin # Asp t Glu e Lys + Arg %及びHisから
成る群から選ばれ;但し、前記8個のアミノ酸の内1個以下のアミノ酸はAsp
、 Glu 、 LylI、 Arg 。
及びHlgから成る群から選ばれることができ;そして前記8個のアミノ酸の内
4個以上のアミノ酸がヘリックス、β−シート、又はβ−ターン配置を自発的に
形成せず;さらにR19がCyaである場合には”24もCyIであってジスル
フィド橋を介して”19と連結していなければならず;そしてR32はグリシア
ミド及びグリシンアミドから成る群から選ばれたアミノ酸アミドである、)で表
わされる化合物がイン−ビデでカルシトニン様活性を有することが見出された。
さらに、1位及び7位のジスルフィド橋によシ連結されたシスティン残基(又は
これらの2個のシスティン残基に代る2−アミノオクタンジオン酸)を伴うペゾ
チドのアミン末端における7−アミノ酸配列(この配列をこのペゾチドホルモン
のセクション1と称することができる)に加えて、活性のために下記の特徴が必
須であることが見出された。
セクション2: 8〜22位の15−アミノ酸配列であり、この配列は自発的に
両親媒性ヘリ、クスを形成し、このヘリックスは親水性アミノ酸残基がこのヘリ
ックスの縦軸の一方の側にそって分離さ九ておシ他方疎水性アミノ酸残基がこの
ヘリックスの縦軸の他方の側にそって分離されていることを特徴とする。残基は
、Edelstein v c、t F、J、 Kezdy e人、M、 5e
anu e及びB、L、5hen eジャーナ/l/−オプ・リピド・リサーチ
(J、 Lipid Ram、 ) 20 : 148(1979)によシ定義
されたそれらの疎水性パラメーターが0,5以上であれば疎水性でちると考えら
れ、そしてこの/ぐラメ−ターが0.5未満であれば親水性!あると考えられる
。Chou 、 P、Y、及びG、D。
Fasman、 7ニユアル秦レビュー−オフ姉バイオケミストリー(Ann、
Ray、 Biochem、) 47 : 25−76(1978)にょシ記
載された平均α−ヘリックス性パラメーターリ(t’は1.03よシ大でなけれ
ばならす、そして親水性アミノ酸残基の半数以下が−6,0〜7.0において荷
電していることができる。
セクション3: 23位にゾロリン残基を有しそして32位にアミノ酸アミド残
基を有する23−32位の10−アミノ酸配列(ペグチドのカルブキシ末端)。
これらの10アミノ酸残基は親水性であり、そして1個以下がμ6.0〜7.0
において荷電することができる。これらは、「ランダム鎖」を構成して、前記の
10個のアミノ酸の内の4個以上が、chou及びFasman を前掲、によ
り定義される実験的に予想される/ぐラメ−ターに従ってヘリカル、β−シー、
ト、又はβ−ターン配置をとらないように選択される。
前記へリックスのこれらの特徴は、この発明の化合物を次の形で表現する場合、
一層容易に可視化される。
この式において、R1−R52は前に定義した通りである。ヘリックス中の親水
1生アミノ酸には星印(ネ)が付されており、印が付されていない残基は疎水、
性である。この表示から、疎水性残基及び親水性残基がへリックスの対立する側
に分離されていることが容易にわかる。この配置は、ホルモンとそノ特異的すセ
ゾタ一部位との相互作用のために必要であると信じられる。
今まで使用した、そしてこの後使用する、アミン9
してペゾチド分野の当業者により許容されている;ズ社、ニューヨーク、197
5)73−75頁を参照のこと。すべてのアミノ酸及びその誘導体はL−型であ
る。
好ましくは、R8はLeuであシ:R1゜はGin又はLysであり;そしてR
131R17及びR2,はそれぞれGlnである。特に、
次の式(It)の化合物(“MCT−I”と称する)ニーGl n−G1 n”
Tr p−Gl n−Ly 5−Leu −Le u−Gl n−Lys−Le
u −−Lys−Gln−Lei+−Pro−Arg−Thr−Asn−Thr
−Gly−8er−次の式(至)の化合物(MMCT−111と称する)ニーG
ln−Gln−Leu−Gln−Lya−Leu−Leu−Gln−Lys−L
eu−−Lys−Gln−Tyr−Pro−Arg−Thr−Asn−Tbr−
Gly−8er−次の式(財)の化合物(“MCT−11”と称する):1
−Leu−Gln−Gln−Leu−Gln−Lys−Leu−1Jeu−Gl
n−Lys−−Cys−Lys−Gln−Tyr−Pro−Cys−Thr−G
ly−Thr−Gly−が好ましい。
式(I)の化合物の塩基性アミノ酸残基(リジン、アルギニン、及びヒスチジン
)はそれらの酸付加塩の形であってもよい。ヒドロクロリド、アセテート、ホス
フェート、シトレート、フマレート、マレエート、サクシネート、ハモエート、
及びサルフェート酸付加塩が好ましい。アセテート塩及びヒドロクロリド塩が特
に好ましい。この発明の目的のために、式(1)のホルモンの酸付加塩は親の遊
離ペゾチドと、同等であると理解すべきである。
式(1)の化合物は、イプチド合成の分野における当業者によく知られている方
法、例えば液相合成(Finn、F、M、及びに、Hofmann *グロテイ
ンス(Protelns ) VoL 2 + 3版(H,Neurath及び
R,L。
R111編)(アカデミックゾレス、ニー−ヨーク。
1976)105−253頁を参照のこと〕、又は1
固相合法(Barany ) G、及びR,B、 Merrifield *タ
ーり、1979)3−284頁を参照のこと〕により合成することができる。好
ましくは、これらの化合物は1チのノビニルベンゼンで架橋された、ベンズヒド
リルアミン置換ポリスチレン上での固相法により合成される[ Pietta、
P、G、及びG、R,Marahal 1 +ジャーナル・オシ・ケミカル・
ソシェテイ−(J−Chem、 5oe−) D : 650−651 (19
70) ;Hruby * V、J、、 D、A、 Upaon及びN、S、A
garwal *ジャーナル・オシ・オーガニック−ケミストリー(J。
Org、Chem)42 : 3552 (1977)を参照のこと〕。カルブ
キシ末端アミノ酸(AA3.)のα−アミノ基がまず選択的に開裂可能なN−末
端保護基により保護される。好ましくは、この基はt−ブトキシカルボニル(B
OC)である。これに代えて、−−BOC保護基を有するアミノ酸はノ々ケム社
(BachemInc ) +マリナ・デル・レイ、カリホルニア、及びペニン
スラ・ラボラトリーズ(Pen1nsulaLaboratories ) r
サンカルロス、カリホルニアから商業的に入手することができる。次に、プロ、
りされたアミノ酸(Na−BOC−AA3□)を、縮合剤としてのジシクロへキ
シルカルぎジイミド(DCC)と共にN−ヒドロキシペンゾトリアゾール(HO
Bt)を用いて、樹脂に連結する。次に、強蕪水有機酸、好ましくは純トリフル
オロ酢酸、又は塩化メチレン巾約25〜75%、(好ましくは50チ)のトリフ
ルオロ酢酸により、20〜30℃にて約30〜60分間処理することによりN”
−BOC基を除去する。次に反応混合物をヒンダード有機塩基、例えばジイソゾ
ロビルエチルアミン又はN−エチルモルホリン、好ましくは塩化メチレン巾約2
〜10%のジイソゾロビルエチルアミンにより、約20〜30℃にて約2〜6分
間にわたって中和する。次に31位のアミノ92(AA、1)を次のようにして
AA3□ON−末端アミンに付加する。
これを、塩化メチレンの存在下約20〜30℃にて約20〜60分間−−BOC
−AA3.の対称無水物又は活性エステルと反応せしめ、そして次に塩化メチレ
ン中約25〜75チ(好ましくは50チ)のトリフルオロ酢酸で、約20〜30
℃にて約30〜60分間処理することによ!117VA6.のN”−BOC保護
基を除去する。同様にして、他のアミノ酸残基を順々に付加し、セしてC−末端
からベゾチド鎖を形成する。但し、N”−Bo c As nは上記のHOB
t、”bCC法により付加する。ヤマシロ、D、及びC−H−L 1 tジャー
ナル・オシ・アフリ−1JフーケミカA/llンシエテ4− (J、 Am、
Chem、Soc、 )100 : 5174 (1978)を参照のこと。
13
CH2−CH2−CH2−
ミノオクタンジオン酸のC−2アミノ基及びC−8カルボキシル基をまず保護で
おき(それぞれNct −Boc、Oη−4−Bu ) 、成長しつつあるペプ
チド鎖がAA8(R8)が位置する5点に達したとき、保護された2−アミノオ
クタンジオン酸のC−1カルゴキシをAA8のα−アミン部分に結合する。次に
、AA6のα−カル?キシ基を2−アミンオクタンジオン酸のC−2アミンに付
加し、脱保護の後、AA5をAA、6に付加し、そしてAA2に達する。次に、
2−アミノオクタンジオン酸のC−8カルがキシル基を活性化(HOBt/DC
C) してこれがAA2のα−アミノ部分と反応するようにする。こうして、2
−アミンオクタンジオン酸の半分ずつのそれぞれが、エチレン橋により連結され
た1位及び7位の別々のアミノ酸として機能する。2−アミノオクタンジオン酸
を適切な1位置に導入する方法の詳細はモリカワ、To等、エクスペリメンチア
(Experimentia ) 32 : 1104−1106(1976)
を参照のこと。
幾つかのアミノ酸は連結反応中に保護されなければならない反応性側鎖を含有す
ることが当業者により理解される。従って、N”−BocArgのN−グアニジ
ニウム部分をトシル化してN”−BoeArg(Ng−Toe)を得る。N”−
BoeCyaのチオール基を4−メトキシベンジル部分で保護しNCL−Boc
Cys(S−4−MeOBzl)を得る。N”−BocLysを、リジンのα−
アミノが2−クロロベンジルオキシカルボニル部分により保護されている一−B
ocLys(NE−2−czz)に転換する。N”−BocSer及びN”−B
oeThrからそれぞれZ−BoeSer(OBzt)及びN”−BocThr
(OBzl)を形成する。すなわち、セリン及びスレオニンのヒドロキシ基をベ
ンジル部分とのエーテル結合に転換する。同様にして、N”−BoeTyrのヒ
ドロキシ基を2.6=ジクロロベンジル部分とのエーテル結合に転換してN”−
BoeTyr(0−2,6−CA2Bzl)を得る。N”−BocTrpのイン
ドール窒素を保護のためにホルミル化してNct −BoeTrp(N −Fo
r)を得る。これらの保護されたアミノ酸は、Barany及びMerrifi
eld +前掲、169−250頁に記載されている方法に従って調製すること
ができ、又はこれらは例えばバケム社又はペニンスラ・ラデラトリーズから商業
的に得ることができる。
保護されたアミノ酸残基は、DCCのモル当量に対してアミノ酸2モル当量の比
率で約5〜10℃において約15分間、塩化メチレン中でDCCと反応せしめる
ことによシその対称無水物に転換する。得られた生成物はさらに単離及び精製す
ることなく使用するのに適当である。この方法に代えて、保護されたアミノ酸は
、1:1:10モル比でのHOBt及びDCC5
との反応によシその活性エステルに転換される。
完成されたペプチドは、無水液体弗化水素酸:アニソ−”ル(7〜9 : 1
、 v/v )により0℃にて約30〜60分間処理することによp、N”−ホ
ルミル以外のすべての保護基の同時的除去を伴って、樹脂から切断される。ベン
ズヒドリルアミン置換ポリスチレンを使用する利点の1つは、カルブキシ末端ア
ミノ酸残基(AA3□)が、切断後自発的にそのアミノ酸アミド形として得られ
ることである。5〜20チ酢酸で洗浄することによシ粗ペゾチドが樹脂から取り
出される。10%酢酸が好ましい。
次に、粗ペゾチドを、好ましくは凍結乾燥する。
樹脂からの切断中に、幾らかの存在するシスティン残基が酸化されるであろう。
穏和な生理的緩衝液、例えば燐酸ナトリウムもしくは炭酸ナトリウム、Trls
、 MOPS等中で還元剤、例えば過剰のジチオスレイトール又はβ−メルカ
ゾトエタノールで処理することによシ、チオール基をその遊離形に還元する。
燐酸ナトリウム(0,05M、pH7,0)が好ましい。
溶液を上記と同じ緩衝液中に約51の容積に稀釈し、そしてに3Fe (CN)
bの0.02M溶液(酸化剤)を、20〜30℃にて攪拌しながら徐々に加えて
、1位及び7位のシスティン残基間のジスルフィド橋の形成を誘導する。空気酸
化によシ酸化を達成することもできる。(例えば、薄いペプチド溶液に空気又は
酸素を泡立てることによシ行う)。
次に、ペプチドを濃縮し、当業者によシ良く知られている方法により、例えば分
子篩法、イオン交換クロマトグラフィー、HPLC,蒸発、凍結乾燥等により精
製し、そしてNin−ホルミル基を除去する。好ましくは、ペプチドを濃縮し、
そしてイオン交換カラム、例えばCM−セファデックスC−25(商標、ファル
マシア・ファイン・ケミカルス、ビスカタウェイ、 N、J、)上に吸着し、そ
して次に直線塩グラジェント、例えば架橋部分の形成に使用だのと同じ緩衝液中
0.0〜0.3MのNaC1で溶出することによシ精製する。ペプチドは約2.
8MのNaCLにおいて溶出する。
これを、0.2M燐酸ナトリウム緩衝液−2,5巾約20〜50%のア七ト二ト
リルの直線グラジエン、トを用いるHPLCによりさらに精製する。得られた溶
液を脱塩し、そして水性溶液中親核住棟で処理することによシ、例えばピペリジ
ン、水酸化ナトリウム又はヒドラジン、好ましくは0.5M水性ピペラジンによ
り、0℃にて約20分間処理することにより Hln−ホルミル保護基を定量的
に除去する。この脱保護反応は酸、好ましくは酢酸の添加により停止せしめ17
る。この方法に代えて、N”−ホルミル基はBarany及びMerrifie
ld 、前掲、220頁に記載された方法により除去することができる。次に、
ペゾチドをHPLCによシ再度精製し、この場合0.2M燐酸す) IJウム緩
衝液p[(2,5中約35チのアセトニトリルにより溶出する。
塩基性アミノ酸残基の酸付加塩は、当業者によシ良く知られている方法により適
切な有機酸又は無機酸によシペゾチドを処理することによって調製され、あるい
は適切な酸から凍結乾燥により直接得ることができる。
式(1)の化合物は、1日当シ約0.1n、j9−約10ng/IV体重の範囲
の量において投与した場合、上昇した血清カルシウムレベルを有する温血動物に
おいて血清カルシウムレベルを低下せしめるために有用である。
最適結果を得るだめの好ましい投与量は1日当り約0、15 ng〜約8njl
lKF1体重であり、そして体重的70に9の対象物のために合計約0.1 m
9−約0.56■の活性化合物が24時間に投与されるように、上記のような投
与量単位が用いられる。この投与方法は、最適の療法反応が生ずるようにされ得
る。例えば、数回の分割された投与量が1日に投与され、あるいは投与量を、治
療状態の危急性によシ示されるように比例的に減少することができる。化合物は
遊離ペゾチドの形で投与することができ、又はその非毒性の医薬として許容され
る塩として投与することができる。医薬として許容される塩なる語は、薬剤とし
ての性質(例えば毒性、有効性等)に有意に不都合な影響を与えない親化合物の
酸付加塩でアシ、例えば医薬技術において常用されているものである。
活性成分は非経口的に、例えば皮下注射、筋肉内注射、又は静脈内注射によシ投
与することができる。
医薬として許容される塩としてのこれらの活性化合物の溶液又は懸濁液は、ヒド
ロキシゾロビルセルロースのごとき界面活性剤と適切に混合された水中に調製す
ることができる。分散体も、グリセリン、液体ポリエチレングリコール、及びこ
れらの油中混合物中に調製することができる。貯蔵及び使用の通常の条件下で、
これらの製品は微生物の増殖を防止するために防腐剤を含有する。この発明のベ
ゾチドホルモンは、ガラスに付着する自然の傾向を有し、−従ってこれらの製品
は好ましくはさらに、この傾向を競争的に防止するために、ゼラチン又はアルブ
ミンのごとき医薬として許容される蛋白質を含有する。
注射用に適する医薬形には、無菌水溶液又は分散体、及び無菌注射用溶液又は分
散体を即座に調製するための無菌粉末が含まれる。すべての場合に、形態は無菌
的でなければならず、そして注射器処理が9
容易にできる程度に流動性でなければならない。これは製造及び貯蔵の条件下で
安定でなければならず、細菌及び糸状菌のごとき微生物の汚染作用に対して防腐
されななければならない。担体は、例えば水、ポリオール(例えばグリセリン、
ゾロピレングリコール及び液体ポリエチレングリコール)及びこれらの適当な混
合物を含有する溶剤又は分散媒体であってよい。筋肉内注射又は皮下注射のため
に適当な組織物はさらに、浸透圧を調整しそして−4を緩衝化するだめに少量の
塩、酸、及び塩基を含有することができる。適当な医薬として許容される緩衝剤
及び浸透圧調整剤は、当業者によシ容易に決定される。
この発明の化合物の幾つかはまた、例えば不活性稀釈剤又は資化性可食性担体と
共に経口投与するのに適当であり、あるいはこれらはハード又はソストゼラチン
カプセルに収容することができ、あるいはこれらは錠剤中に含有させることがで
き、あるいはこれらは治療食と共に直接導入することができる。
経口投与のためには、これらの活性化合物は助剤と共に導入され、そして摂取可
能な錠剤、口腔錠剤、トローチ、カプセル、エリキシル、懸濁液、シロップ、ウ
ェハース等の形で使用することができる。このような組成物及び製剤は少なくと
も0.1チの活性成分を含有すべきである。組成物及び製剤のA−センテージは
、言うまでもなく弯えることができ、便利には約2チ〜約601である。このよ
うな医薬として有用な組成物中の活性成分の量は、適当な投与量が得られる量で
ある。この発明の好ましい組成物又は製剤は、経口投与単位形が約5〜〜200
■の活性化合物を含有するように調製される。
錠剤、トローチ、丸剤、カプセル等はさらに、次のもの、すなわち結合剤、例え
ばトラガカントノ!ム、アカシアガム、コーンスターチ又はゼラチン;助剤、例
えば燐酸二カルシウム:崩壊剤、例えばコーンスターチ、ポテトスターチ、アル
ギン酸等;滑剤、例えばステアリン酸マグネシウム;を含有することができ、そ
して甘味料、例えばシュークロース、ラクトース又はサッカリンを加えることが
でき、あるいは香料、例えばぺ/′eミント、冬緑油、又はサクラ香料を加える
ことができる。投与単位形がカプセルである場合、このものは上記のタイプの材
料のほかに液体担体を含有することができる。種々の他の材料が被膜として存在
することができ、あるいはこれらが投与単位の物理的形状を変えることができる
。例えば、錠剤、丸剤、又はカプセルをシェラツク、糖、又はこの両者によって
被覆することができる。シロップ及びエリキシルは活性化合物、甘味料としての
21
はグロピルーパラベン、色素及び香味料、例えばサクシ又はオレンジ香料を含有
することができる。言うまでもなく、投与単位形の製造に使用されるすべての材
料は、医薬的に純粋であり、経口使用において実質的に無毒であるべきである。
さらに、これらの活性化合物は、緩慢放出製品及び製剤に導入することができる
。
次の非限定的な例によって、この発明が一層よく理解されよう。今までの及び今
後の使用において明示的にことわらない限シすべての温度及び温度範囲は℃で示
し、そして周囲温度又は室温なる語は約20℃を意味する。ノぐ−セント又は(
1)は重量%であり、そしてモルはグラムモルでちる。
1チのジビニルベンゼンで架橋されり、ベンズヒドリルアミン置換ポリスチレン
を用いて、固相法によりMCT−Iを合成した。C−末端アミノ酸BocPr。
を、HOBt及びDCCを用いて樹脂に連結した。この後、BoeArg(Ng
−Tom)、BocCys(S−4−MeOBzl)、BocGlysBoeL
eu 、 BocLys(N’−2−CtZ)、BoePro、BocSer(
OBzl)、BoeThr(OBzl)、及びBoeTrp(N” −For)
の対称無水物及び脱保護及び連結プログラムでありて、ヤマシロ及びLi、前掲
、により使用されたものを用いた。但しBoeAsnはHOBt/DCC法によ
り連結した。樹脂からの切断、及びN 1n−ホルミル以外のすべての残留保護
基の除去は、無水液体弗化水素酸によりアニソール(7:1.φ)の存在下で0
℃にて45分間処理することにより行った。10%酢酸で洗浄することにより樹
脂から粗ペプチドを取9出した。凍結乾燥後に残った残渣を、0.05M燐酸緩
衝液−7,0中過剰のジチオスレイトールで処理した。ベグチド溶液を同じ緩衝
液中に5!の容量に稀釈し、そして0.02MのKs Fe (CN)bの溶液
を、攪拌しながら徐々に添加することに!リシステイン残基1及び7間に分子内
ジスルフィド結合を形成した。得られた希ペゾチド溶液をCM−セファデックス
C−25カラムに過し、次に同じ緩衝液を用いて0,0〜0.3MのNaCtの
直線グラジェント溶出することにより濃縮した。このカラムからの両分を、これ
らをウォーターズCl8(商標)半−調製用HPLCカラム(ウォーターズ・ア
ン、シエーツ、ミルホオード、MA)に直接負荷し、そして次に0.2M燐酸緩
衝液−2,5中20%〜50チのCH,CNの直線グラジェントにより溶出する
ことによってさらに精製した。得られた溶液を脱塩した後、0.5M水性ピペリ
ジンによシO℃にて20分間処理することによりNin−ホルミル保護基を定量
的に除3
反応混合物をウォーターズC48半−調製用カラムに直接適用しそして同じ緩衝
液中35 % CH3CNにより溶出することにより最終精製を行った。最終脱
塩段階及び凍結乾燥後の精製MCT−1の収率は、BoePr。
のもとの置換レベルに基いて10%であった。このベゾチドをウォーターズC4
8逆相カラムから溶出溶剤として20チ〜50チのCI(3ONのグラジェント
を用いて溶出した場合の230 nmのシングルピークの観察に基いて、及び5
.5MのHClで加水分解した後のアミノ酸分析から、ペゾチドは純粋であると
判定2.09(2) 、 Glu 5.00(5) 、 Gly 3.02(3
) 、 Leu7.14(7)、 Lys 2.94(3)、 Pro 1.6
3(2)、 Ser 1.61(2)。
Thr 3.5 (4)。
Hruby v前掲、によシ、ペックマン990(商標)−2ffド合成機(ペ
ックマンインストルメンツ)中で、1チのジビニルベンゼンで架橋されたベンズ
ヒドリルアミン置換ポリスチレンを用いて固相法により、MCT−IIを合成し
た。C−末端アミノ酸B。ePr。
を、HOBt及びDCCを用いて樹脂に連結した。この後、BocArg(Ng
−Tos)、BoeSyc(S−4−MeOBzl)、B o cG l n
−。
BoeGly 、 BoeLeu 、 BocLys(N’ 2−CtZ)、B
ocPro、BoeSer(OBzl)、BoeThr(OBzl)、及びBo
cTyr(0−2+6−cz2Bzt)の対称無水物を使用した。但し、Boc
AsnはHOBt/DCC法により連結した。使用した脱保護及び連結プログラ
ムはヤマシロ及びLi、前掲、により用いられたものと同様とした。樹脂からの
切断及び残留するすべての保護基の除去は、無水液体弗化水素酸によりアニソー
ル(7: 1 ’+ v/v )の存在下で0℃にて45分間処理することによ
り行った。10チ水性酢酸で洗浄することにより樹脂から粗ペノチドを取り出し
た。凍結乾燥後に残留した残流の200■部分を、5℃ノの0.05M燐酸ナト
リウム緩衝液−7,5中過剰のジチオスレイトールで処理した。ペゾチド溶液を
同じ緩衝液中に41の容量に稀釈し、そして0.02MのKs F e (CN
)6の溶液を、攪拌しながら徐々に、持続する黄色が得られるまで添加すること
により、システィン残基1及び7間の分子内ジス、ルフィド結合を形成した。得
られた希ペゾチド溶液をCM−セファデックスC−25カラムに通し、次に同じ
緩衝液を用いて0.0M〜0.3MのN5CLの直線グラジェントにより溶出す
ることによって、濃縮した。
このカラムからの両分をセファデックスG−15(商m)(ファルマシア・ファ
イン・ケミカルス)カラム上で脱塩し、そしてこれらを20%のCH3CN25
を含有する0、2M燐酸ナトリウム緩衝液−2,5で平衡化したゾルバ、クスC
l8(商標)(LLデュポン・ド・ネ蕪ルス社(E、1. DuPont de
Nemours & Go、)。
ウイルミントン、DE)半一調製用HPLCカラムに負荷することによりさらに
精製した。同じ緩衝液中20チ〜50%のCH3CNの直線グラジェントを用い
てカラムからペプチドを溶出した。)IPLCからの両分をC−15カラムを用
いて脱塩しそして凍結乾燥した。
アルテックス・ウルトラスペアODS (商標)(ライニン・インストルメンツ
、ウーパン2MA)分析用カラムから上記と同じグラジェント及び緩衝液を用い
て溶出したペプチドを230 nmにおいて監視した場合の1個の対称なピーク
の観察に基いて、及びHCtニトリフルオロ酢酸(2:1.φ)により加水分解
した後のアミノ酸分析により、ペプチドは純粋であると判定された。
5、20 (5) 、 Gly 1.75 (2) 、 Leu 7.00 (
7) 、 Lys 3.15MCT−IIIのN一端の1−7断片を、ナカガワ
、 S、M。
及びE−T、 Kaiser 、ジャーナル・オプ・オーガニック・ケミストリ
ー(J、 Org、 Chem、)48 : 678(1983)の方法により
、p−ニトロベンジルフェノンオキシム舎樹脂上で合成した。N”−B o c
−アミノオクタンジオン酸−0η−1−ブチルエステルを、HOBt及びDCC
を用いて樹脂に連結した。次に、DCC/’MOBt法によシ、N”−BoeS
er(OBzl )Thr(OBzl ) 、N”−BocLeu 。
N”−BocAsn 1及び−−BoeSerを順次連結した。N−末端セリン
の脱保護の後、3当量のDCC及びHOBtを樹脂と共に1時間攪拌し、次に3
当量のジインゾロビルメチルアミンを添加することによって環状ペプチドを形成
した。環状ペプチドをロイシン−1−ブチルエステルの酢酸塩3当量及び酢酸3
当量と共に振とうすることによシ該ペグチドをオキシム樹脂から切断した。溶剤
を真空蒸発せしめた後に残留した残渣を酢酸エチルに入れた。環状ペプチドを沈
澱せしめ、そしてr過によυ集めた。トリフルオロ酢酸:アニソール(3:1.
マh)の混合物で処理することによpt−ジチル保護基を除去した。
Hruby *前掲、に記載されているようにして、ぺ、クラン990ペゾチド
合成機中で、1%のジビニルベンゼンで架橋されたベンズヒドリルアミン置換ポ
リスチレンを用いて、固相法によりMCT−1のC一端断片を合成した。C−末
端アミノ酸BocProを、HOBt及びDCCを用いて樹脂に連結した。次に
、BocArg(Na−Tos)、BoeCys(S−4−M@Bzl)、Bo
eGln s7
BoeGly 、BocLeu 、BocLys(N’−2−C2Z)、Boc
Pro %BocThr(OBzl)、及びBoeTyr(0−2+6−C42
Bzl)の対称無水物を°用いた。脱保護及び連結ゾログラムは、ヤマシロ及び
Li、前掲、によシ使用されたものと同様とした。
N一端1−7断片を、DCC/I(OB を及び50%ジメチルホルムアミド/
塩化メチレンを用いて、ベンズヒドリルアミン樹脂上のC一端断片に最終的に連
結した。樹脂からの切断、及び残留するすべての保護基の除去は無水液体弗化水
素酸によりアニソール(7: 1 、 v/v )の存在下で0℃にて45分間
処理することによシ行つた。
例2と同様にして粗硬ゾチドを樹脂から取シ出し、そして精製した。例2におい
てシスティン残基1及び7について記載した方法に従って、この例のシスティン
残基19及び24間の分子内ジスルフィド結合を形成する。
例4゜
MCT−1の特徴付け
MCT−1及びサケカルシトニン(”5CT−1”ト称スる。アーモール・ファ
ーマシェーティカルス、カンカキ−、ILから入手し、さらに精製することなく
使用)の250 nm〜205 nmの円偏光二色性(circular di
chroism w CD )スペクトルは、222nm及び208 nmにα
−へリックス構造に特異的な最小を示す。MCT−1については、222 nm
における平均残基モル楕円率(mean re+5idu@molarelli
ptie口y)〔θ〕22□は−7,800deg−crn’/dmol(10
Mペグチドto、02M燐酸ナトリウム緩衝液、 0.16M KCl 、pH
7,4)であシ、このことから、Morrisett 、 J、D、 、 J、
S−に−Davi@、 H,J−Pownall。
方法に従って、α−へリックス性は30%であると算定される(β−シート構造
によるCDへの寄与がないものとする)。ポリエチレングリコール(履15に〜
20K)によシスペクトロメーターのセルをあらかじめ処理しておくことによっ
てガラスへの結合全防止スレば、〔θ〕2□2ノ値は10−’M 〜10−’M
のMCT−I濃度範囲にわたって変化しない。このことは、用いた濃度範囲にわ
たってMCT−1はモノマーと29
して維持されることを強く示唆してお)、これは、Pa1l@t t R,J、
% B、A、 Haase及びM、J、 5tandaert 。
ジャーナ・ル・オツ・ピロロジカル・ケミストリー(J、 Biol、 Chi
n ) 254 : 30 (1979)の方法ニ従ってペックマン・スピンコ
・エアーヒュージ(i標)(−(ツクマン・インストルメンツ、バークレー、
CA )を用いる超遠心法による1 0−’ MのMCT−1の濃度における約
4.500の分子量の測定によシ支持される結論である。同様に、同じ濃度範囲
にわたる同じ条件下での5CT−1の溶液についての〔θ〕222の値もまた−
4.600 deg−cyr” / dmo lにおいて一定に維持され、この
ペプチドについて20%α−へリックスの算定を導く。Brewer # H,
D、及びH,Edelhoch 、ジャーナル・オプ・ビオロジカル・ケミスト
リー(J、 Biol、 Chem、 )245 : 2402(1970)に
よfi50%2−クロロエタノール中ブタカルシトニン(PCT )について見
出されたように、構造促進溶剤である50チトリフルオロエタノチα−へリック
ス性であると算定された。
表面単層の研究のため、0.1MのNaC1を含有する0、 OI M Tri
s−HCt、 pH7,4の下相をガラス−蒸留水を用いて調製した。溶液中に
10分間にわたって空気を泡立て、そして次に緩衝液の表面を吸引することによ
って界面活性汚染物全除去した。0.1緬HC1中MCT−1の2.8X10−
’M浴溶液ら不治性単層を拡けた。ラウ〆(Lauda ) (商標)フィルム
バランス(プリンタマン・インストルメンツ、ノールウオーク、 CT ) ’
i用いて、MCT−1単分子層の表面圧π(dyn/cm)を、面積A(副2
)の関数として測定した。空気−水界面において、MCT−1及び5CT−1は
、0.01MI(Ct中濃厚溶液から拡けられた場合に不溶性の単層を形成する
。5〜l 2 dyn/crnの間のカー面積(π−A)曲線は、等式:
%式%
として記載され、ここでKは単層の圧縮性を反映する定数であシ、そして島は表
面圧Oに外挿された限界分子面積である。2つのペプチドについて計算されたパ
ラメーターは非常に近似してお、9、MCT−1についてはK = 0.016
cnV/dynで1そして5CT−1については0.02 crry’ dy
nであシ、他方MCT−1についてハAO) = 362 A であシそして5
CT−1についてはAOO= 322 A である。しかしながら、MCT−1
の単層につhて見出された2 4 d’yn/crnの破壊圧(eollaps
e pressure )は、5CT−1について観察された1 4 dyn/
crnの値よシ非常に高かった。
1
MCT−1のイン−ビトロ活性
ため、Hunter 、 W、M*及びF、C,Greenwood 、ネイチ
ェアー(Nature ) 194 : 495 (1962)の方法によn
(12”I、ll5cT−1を調製した。このヨウ素化ホルモン6、sp−セフ
ァデックスC−25(商標)(ファルマシア・ファイン・ケミカルス)上でのイ
オン交換クロマトグラフィーによシ精製した。0.01M Tris−HCt、
0.1 %ウシ血清アルブミン(BSA )。
PH7,4緩衝液により未反応ラベル材料をカラムからまず洗浄し、次に同じ緩
衝液中0.2 M NaCt、 pH8によりモノヨウド化5CT−1を溶出し
た。この緩衝液により溶出された1つの対称ピークからの両分を一緒にし、pH
7,5に調整し、そして小アリコートにして、使用するまで凍結した。放射性ヨ
ウド化ペゾチドの比活性は約160μC1/μmであった。ナカムラH8、S、
フルカワ、M、コイダ、H,ヤジマ、R,C,Orlowski及びR,5eh
lueter 、ジャパンジャーナル・オプ・フ7−マ:I 1:1ジー(Ja
pan J、 Pharmacol、 ) 31 :53(1981)によシ記
載されたようにしてラット脳ホモジネートを用いて比較結合実験を行った。
この方法は、一層一般的に使用される腎結合測定(Marx 、 S、J、、C
,J、 Woo4ward及びG、D、 Auerbach。
2
サイエンス(5cience ) 178 : 999 (1972)を参照の
こと〕に匹敵するカルシトニン類似体についての結合曲線をもたらすことが示さ
れており、そ脳顆粒画分への[125I]−8CT−1結合に対する5CT−1
(0)及びMCT−1(△)の競争的阻害の結果を第1図に示す。各点は3連測
定の3個の平均値を示す。
得られた結合曲線は5CT−1について約2.5nMのIC5o値をもたらし、
これはナカムタ等、前掲、によシすでに報告されて−る値と一致し、そしてMC
T−1について17 nM kもたらし、これはブタカルシトニン(PCT )
について見出された値17 nM (前掲)に匹敵する。
MCT−1のインービボ活性
インービボにおけるMCT−1の生物学的活性を評価するため、3〜4週齢の雄
性Sprague −Dawleyラット(チャールス・リバー・グリーディン
ダ・ラボラトリーズ、ウイルマントン、 MA )に、0.9%塩。
0.1チBSA、pH4,5中5CT−1又はMCT−1、あるいは塩溶液のみ
を皮下注射した( 0.15m!/100 ?体重)。注射の1時間後、血液を
採取し、そして血漿中のカルシウム濃度を原子吸収スペクトルによシ決33
及びMCT−1(△)についての結果を要約している。
各点は、塩浴液のみを与えられたラットの平均血清C−濃度(1点当シ20匹の
ラット)と、MCT−1(1点当シ15匹のラット)又は5CT−1(1点当シ
5匹のラット)の物足の投与量を与えられたラットの平均との差を示す。結合研
究の場合と同様に、MCT−1は8CT−1に比べて約10倍能力が低く、又は
PCTとおよそ同じ活性を示す。
0.02M燐酸ナトリウムpH7,4によシ緩衝化されておシ、そして0.16
M KClを含有するMCT−I[の溶液の円偏光二色性スペクトル’l:、
250 nmから200 nmまで、Carey 60 (商標)分光旋光計(
ハリアン・インストルメンツ、7〜ロアルト、CA)を用いて測定した。使用し
た分光計のセルは濃硝酸で洗浄し、脱イオン水で十分にすすぎ、次に1チポリエ
チレングリフール(Mr 15 K〜20K)水溶液で1時間処理し、そして使
用前に水で最終的にすすいだ。MCT −Hの240 nm 〜204 nmの
円偏光二色性スペクトルから得られたモル楕円率は、Greenfield+N
、及びG、IL Faarnan 、パイオケミヌトリー(Bioehem、
) 8 : 4108 (1969)によりα−へソックス、β−シート及びラ
ンダムコイル構造に34 11表ロU6tl−501710 (11)つ込て記
載されたスペクトルから導かれる3つの異る基本関数の線形組合わせによシ適合
させられた。
とランダムコイル構造の混合として存在することを示した。β−シート構造から
スペクトルへの有意な寄与が存在しないので、α−へソックス構造の変化を推定
するために我々は222 nmにおける平均残基モル楕円率〔θ〕222を使用
した( Morrisett等、前掲)。
この結果を第3図に示す。各データ点は2実験からの平均を示す。〔θ〕222
は、モノマー/トリマー平衡と一致する4、2X10MのMCT−IIより上で
濃度依存降下を示した。七ツマ−についての〔θ〕22□は−5、200deg
−6n”/ dmol (20%α−へソックス)であシ、そしてトリマーにつ
いては−10,475deg−一/dmol (35%α−へソックス)であっ
た。
(0)222対((〔θ)222 [θ〕22□モノマー/(MCT−11:]
2)”’のプロット(第3図中の挿入図)は、5.06X10 M のオリゴマ
ーについての解離定数(Kd ) ’iもたらした。この解離定数は、トリマー
化についての4.5 km/molのモノマー当シ安定化エネルギーに相当する
。同様の条件下で、そして同じ濃度範囲にわたって、MCT−1及び5CT−1
の〔θ〕2□2はそれぞれ−7,800deg−crn”/dmol 、及び−
4,600d e g −cn?/ dmo 1において維持された。
5
MCT−1,MCT−II及び5CT−1(0,02M燐酸ナトリウム緩衝液p
H7,4中lXl0 Mペプチド、 0.16 MKCl及び7■/7!デキス
トランT−40(商標)(ファルiシア・ファイン・ケンカルス)を含有〕の分
子量を、Pe1let等、前掲、の方法に従ってベックマン・スピンコ・エアー
ファージを用いて、沈降平衡によシ測定した。遠心チー−1から取シ出した10
μjずつの逐次アリコート中のペプチド濃度を、フルオレスカミンで誘導体にし
そしてパーキン−エルマー650−40(商標)螢光分光光度計(パーキン−エ
ルマー・インストルメンツ、ウィルトン、 CT)を用いて螢光強度(λf、X
390 nm #λem 480 nm)を測定することによシ決定した。沈降
平衡により測定されたMCT−IIの分子量は10,045±645j%/mo
lすなわち七ツマ−の分子量3563 P/molの2.8倍であシ、そしてモ
ノマー/トリマー平衡のCD証拠と一致する。CD実験における自己会合はI
X 10−’ Mまで検出されなかったが、MCT−1もまたI X 10−5
Mの濃度において分子量(Mr ) 〜10、568±213(3,OXモノマ
ー)を有しトリマーとして存在するようである。このことは、MCT−1は比較
的高濃度においてのみ集合することを示唆する。5CT−1はlXl0 Mにお
いて、算出された分子量がモノマーの理論分子量である3435P/molに比
べて3456±60 i/molでhF)、モノマーとして存在するようである
。
例4と同様にして表面単層研究を行った。MCT−nは、0.01 M HC1
中濃厚溶液から拡けた場合、空気−水界面において安定な単層を形成する。Od
yn/ix〜21 dyn/cmにおけるカー面積(π−A)曲線は、等式:
%式%
によって記載することができ、ここで肱は表面圧0に外挿した限界分子面積でア
シ、そしてKは単層の圧縮性を反映する定数である。全π−A曲線を用いて計算
されたパラメーターけ、MCT−I[が空気−水界面において、コンパクトで比
較的剛性の構造を有することを示している。んは、 MCT−1については43
4±X2であシ、そして5CT−1については559±18X2であるのに対し
て、362±1OX2であった。5CT−1、MCT−1、及びMCT−IIの
単層は、Kが5CT−1については0.03 crn/ dynであシ、MCT
−1については0.02 cm/ dynであシ、そしてMCT−Itについて
は0.01 on/ dynであって、順々に圧縮性が低くなる。単層の破壊は
22 dyn/crnにおいて生じ、この値はMCT−1について観察される2
4 dyn/―よシわずかに低く、そしてl 2 dyn/I:1nで破壊さ
れる5CT−1単層よシ高い。
37
Batzrt 、 S、及びE、De Korm 、ビオチミカ帝ビオフイジカ
・アクタ(Biochim、 Biophys、 Acta )298:101
5(1973)の方法によシ、エタノール性卵黄レシチン(アパンチ・ポーラ−
・リビズ社、バーミンガム、 AL )浴液を0.16 M KC1溶液に急速
に注入することによシ、卵しシチン単二重層小胞(SBV )を調製し、そして
フラクトグルTSK歴−7s (F ) lJ標) (ピース・ケミカル社1口
、り7す一ド、 IL )の2.5anX87crnのカラムに通すことによっ
て精製した。精製の後、Batzri及びKorn> 、前掲、の方法により、
セファロースCL −48(il)(ファルマシア・ファイン・ケミカルス)の
1.5 cm X 406nのカラムでケ゛ル涙過することによ1、小胞を特徴
付けた。ストック溶液中の小胞の濃度を、Amen 、 B、No及びり、T、
Dubin 、ジャーナル・オツ・ビオロジカル・ケミストリー(J、 Bi
ol。
Chsm、 ) 235 : 769 (1960)のホスフェート測定によシ
決定した。典壓的な結合実験において、種々の濃度のペプチドを、0.16 M
KCtf:含有する0、 02 M燐酸ナトリウム緩衝液pH7,4中の小胞
(7X 10−’ Mレジチル)と共に、全量300!において、21℃にて4
5分間インキュベートした。上記の溶離剤と同じ緩衝液を用いる′セファロース
CL −6B(i標)(ファルマシア・ファイン・ケミカルス)の1゜4 an
X 6−3 crytカラムによる迅速濾過により、小胞に結合したペプチド
から遊離ペプチドを分離した。各画分中のペプチドの濃度を、小胞をインゾロパ
ノール(20容量チ)によシまず破壊した後にフルオレスカミンを用いて決定し
た。
第4図(5CT−1は(○)、MCT−1は(Δ)〕に示すように、MCT−1
及びMCT−IIの両者け1〜100μMベゾチドの濃度におりて単二重層卵レ
シチン小胞の表面に吸着する。同等のペプチド経度において及びpH7,4又は
pH3,0において、小胞への5CT−1の検出し得る吸着は存在しなかった。
MCT−1及びMCT−■についてのデーターを、等式:
%式%)
ス、ニューマーク、1976)、388頁:式中、Pf及びpbはそれぞれ遊離
の又は結合した一2fチドの濃度であシ、■は小胞の最初のモル濃度(小胞当J
3200ホスホリピド)であシ、NはPf/Vの上限であシ、そしてKは解離定
数である〕に従って分9
析した。V−Pf/’Pb対Pfのプロットは直線的であシ、そしてMCT−1
についてはN=50±5と共にに=12.9.±4.8μMを、そしてMCT−
ItについてはN=68±2と共にK = 6.7±1.7μMを与えた。積A
oo・N (ここで、脳は例7における単層研究から得られたもの)は、Nの観
察された値の差異を考慮して、はぼ同一である〔紐・N(yct−+) = 2
.2±0.2×104 X2、紐・N(May−1) = ”’ 5±0. I
X 10’ X2)。
Aco ”Nはまた、直径230Xの小胞のホスホリピドヘッド基間の利用可能
表面の推定〔1,8±0.6X10’X2; Kupferberg 、 J、
P、、S、ヨコヤマ、及びF、J。
Kezdy aジャーナル・オプ・ビオロジカル、ケミスト リ −(J、Bi
ol、Chem、) 2 5 6 : 6 2 7 4(1981))と合理的
に一致する。lXl0 Mよシ高濃度のMCT−1又はMCT−IIとのインキ
−ベージフンの後の小胞の分析的セファロースCL −411’ルF、過によシ
、これらの構造が破壊され、一層低分子量の種、おそらくペゾチド/リピドミセ
ル、が形成されたことを示した。
例9゜
MCT−I[のイン−ビトロ活性
Hunter及びGreenwood +前掲、の方法によシ、ニュー・イング
ランド・二−−クレア社、ボストン。
MAから入手したNa(125I)を用いて、[:125I]5CT−10
(比活性150μC1/μ2)を調製した。sp−セファデックスC−25上で
のイオン交換クロマトグラフィーによショウド化ホルモンを精製し、そして約3
0000P八Vμ!の50μ!アリコートとして、必要なときまで一20℃にて
貯蔵した。
ナカムタ等、前掲、によシ記載された方法によシ、250〜300Fの雄性Sp
rague −Dxwleyラット(チャールス・リバー・グリ−ディング・ラ
ボラドリース)を用いて、粗ラット脳膜を調製した。膜はすぐに使用し、又は3
日間を超えない範囲で一80℃にて貯蔵した。 Schwartz 、 K、E
、、R,C,Orlowski及びl’L Mareus eエンドクリノロジ
ー(Endocr inolog)r )108:811(1981)に記載さ
れている方法にわずかな変更を加えて、結合研究のために使用される粗うット腎
膜及びアデニレートシクラーゼ測定を用意した。摘出された腎皮部をまずポIJ
)ロン(商標)(ブリンクマン・インストルメンツ)によシ低速(15”)に
おい短時間ホモジナイズし、次にゆるやかに適合させたライ−トン・ダンス・ホ
モジナイザー(アメリカン・サイエンティフィック・ゾロダクツ、マツクガウパ
ーク、 IL 、乳棒1B“)によシ完全にホモジナイズした。クマッシー・ブ
リリアント・ブルーG −250[Sedmak 、 J、J、 、及びS、E
、 Grogsberg 、アナリティカル・ビオケミスト41
シー(Anal、 Bioehem、 ) 83 : 544(1977))及
び標準としての結晶化BSA (シグマ・ケミカル社。
セントルイス、 MO) ’i用いて蛋白質濃度を決定した。
腎膜のすべての調製は4℃にて行い、そしてそしてこの膜は結合実験又はアデニ
レートシクラーゼ測定のためにすぐに使用した。
脳結合研究及び腎結合研究のいずれにおいても、1セツトの1.5ゴポリエチレ
ンチユーブを、まず特定濃度のMCT−If又は5CT−1,[I]5CT−I
)レーサー、及び緩衝液(35μMバクテリオクンを含有する5 0 yy+
M Trlm・HCL pi(7,4)によシ前処理した。1時間のインキュベ
ーションの後混合物を吸引し、そしてすべての実験のためにこれらのチューブ、
すなわち脳膜結合実験のための1セツト及び腎膜結合実験のだめの1セツトを使
用した。実際の結合測定においては、前処理した各チューブに、膜懸濁液、15
.000〜20.0000PM [125I]5CT−1、及び上記と同じ緩衝
液中O〜1μMのコールドペプチドを、最終容量が1−となるように収容した。
インキュベーションを4℃にて30分間(脳膜)、又は21℃にて40分間(腎
膜)行い、そして次にベックマン・ミクロフェージII(商i)(ベックマン・
インストルメンツ)上で13.00 Orpmにて5分間チューブを遠心分離す
ることに゛よシ停止した。上清を吸引42 特表口H6(1−5017H] (
13)し、そしてベレットを吸引によシガラス綿を充填し7’1c200μ!の
ディスポ−サブルビペットチップに集めた。各チップ中の放射能を、ベックマン
5500(商標)カウンター(ベックマン・インストルメンツ)を用いて定量し
た。
脳膜及び腎膜の両者を用いる予備的結合実験は、プラスチックインキュベーショ
ンチューブへのMCT−Itの非特異的結合によって妨害された。この非特異的
結合は35μMのバシトラシン、又は2チという高濃度のBSTによシ阻害され
なかった。しかしながら、前記のように一!!グチドで前処理したチューブを使
用することによ、9.5CT−1のそれに匹敵する、MCT −IIによる[:
I]5CT−1の排除曲線を得ることができた〔第5及び6図: 5CT−1
= (○)、MCT−1=(Δ);各点は3連測定の3個の平均を示す〕。第5
図に示すように、脳結合実験におけるMCT−1[に関する曲線は異常な形状を
有する。独立した結合部位への単一リガントの競争的結合についての理論曲線は
、
として表わすことができ、ここでCは競争的リガンドの非存在下でのりセプター
結合(125I)SCT−1の全濃度と競争的リガンドの存在下での濃度との比
であ3
シ、そしてPo及びKpはそれぞれ競争的リガンドの初期濃度及び解離定数であ
る(第5図中点線)。この曲線は、O,’3nMより高いMCT−II濃度のデ
ータ一点に適合することができた。そして、この異状はおそら(、MCT−nと
膜小胞との間の強く非特異的な相互作用の人工的結果である。脳すセプターにっ
込て、データーに適合した理論曲線から計算されたIc5゜は、5CT−1につ
いては0.4 nMであシそしてMCT −Ifについては0.6℃Mであった
。粗腎膜を用いる場合、5CT−1及びMCT−Ifは同一の能力を用し、そし
て約L 5 nMのIC5o値を有するようであった。脳膜結合実験における5
CT−1の■C5oは、前処理されていないチーープ中で行われた対照実験にお
いて決定されたそれ(Ic5o= 1 nM )よシわずかに低かったが、両条
件下で腎膜を用いる実験においては変化しなかった。
粗腎皮膜中でのアデニレートシクラーゼ活性のペプチドによる刺激を、Marc
us 、 R・及びG、D・Aurbaeh 、ビオテミカ・ビオフィジカ・ア
クタ(Blochim、 Biophys、 Acts ) 242 : 41
0 (1971)によシ記載されている方法を用いて測定した。反応混合物に、
1mMの〔α−32P)ATP (アマ−ジャム、アーリントンハイツ、 IL
) (比活性70〜1000Pg/pモル)、1rnMの(H)eAMP (
アマ−シー? ム) (約4
40、000 CPM )、1綱のEPTA、1trMのエチレングリコール−
ビス−(β−アミノ゛エテルエーテル)−N、N、NI、N’−四酢酸(EGT
A )、5ynMのMgCl2.25rrNIのTriI−HCt(pH7,5
)、10〜20ttPの膜蛋白質、ホルモン(対照チー−プを除く)、並びに2
0躍クレアチンホスフェ−) 、 0.2 m97ydクレアチンキナーゼ及び
20μi/−ミオキナーゼから成るATP再生系を全容量100μj中に含有せ
しめた。
膜の添加によシ反応を開始した。37℃にて10分間インキエベーシ四ンを継続
し、そして10mMのcAMP 、 40 mMのATP及びlチのドデシル硫
酸ナトリウムを含有する溶液工OOμ!を添加し、そして次に3分間煮洲するこ
とによシ反応を停止した。
Birnbaumer 、 L、 % P+C,Yong % M、 Hunz
ickar −Dann 、 J、 Boekaert 、及びJ、W、 Du
ran 、 x ンドクリノロジー(Endocrinology ) 99
: 185 (1976)によシ記載された方法を用いてcAMPを分離したっ
5CT−1及びMCT−1[の両者が基礎活性を超えてアデニレートシクラーゼ
活性を刺激した(第7図)。この図中Aは、5CT−1(○)及びMCT−II
(△) cDa度の増加がラット腎アデニレートシクラーゼ活性に与、する効
果を示す。アデニレートシクラーゼ活性は、5CT−1又はMCT−Ifによシ
刺激された基礎活性よル上の酵素活性(正味活性)÷基礎活性よシ上の刺激さ4
5
れた最高酵素活性(最高正味活性)X100として表わされる。Bは、生成した
cAMP p mo 1 /mf/蛋白質/分として鋏わされた平均最大アデニ
レートシクラーゼ活性である。誤差パーは標準誤差(S、E )を示す。5CT
−1はわずかに高い最大活性をもたらし、そして同じ8度範囲にわたってわずか
に活性が高かった。しかしながら、膜リセゾター測定にお込て遭遇されるMCT
−IIの高い非特異的結合、並びにこれらの測定及びイン−ビデ測定において
5CT−I及びMCT−TIについて観察される同一能力を考慮すれば、上記の
差は有意に大きくはない。
例10゜
MCT−Itのインーピボ活性
3〜4週齢の雄性Spraugue −Davleyラット(チャールス・リバ
ー・ブリーディング・ラボ2トリーズ)に、0.1チBSAを含有する0、 9
チ塩水中ホルモンを皮下注射することによシMCT−I[及び5CT−19相対
カルシウム低下能力を測定した。各実験において、25匹のラットを5匹ずつ5
群に分け、そして各群に塩水のみ、又はホルモンを含有する塩水を投与した。注
射後1時間のエーテル麻酔したラットから心臓穿刺によシ血液サンプルを採取し
た。200μ!の血漿を5艷の5チドリクロロ酢酸−1000ppmリチウム〔
ケムーチェク・コンサルティング社46 特表昭GO−5017H1(14)(
Ch@m −Ch@k Con5+ult1ng Ine、 ) pサウス・バ
ウンドプルーフ、 NJ :l中に稀釈し、キして遠心した後、プラズマエはツ
シ冒ン分光法〔ベックマン・スペクト2・スパイIV(商i)、ペックマン・イ
ンストルメンツ〕によシカルシウム濃度を測定した。
異るラット群を用いる2つの実験において、0.1〜10100n/1005’
体重の投与量範囲にわたって、MCT−IIのカルシウム低下能力は我々の5C
T−1標品のそれと差異がなかった〔第8図において、5CT−1(0)及びM
CT−1(Δ)につbての対数(tog )投与量応答曲線を示す〕。各点は、
2個の別々の実験における、塩水のみ投与されたラットについての平均血清カル
シウム濃度と特定量の5CT−1又はMCT−11のいずれ〃≧を投与されたラ
ットについての平均価との差を示す。
MCT−1のアミノ酸の配列は、2.8.10〜15.17、及び20〜22位
において5CT−1のそれと異るが、MCT−1はサケカルシトニンの試験され
た化学的及び生物学的性質のすべてを再現した。その」二、MCT−1はイン−
ビトロにおいて特異的に結合したリガンドをカルシトニンリセグターから排除し
、そしてラットを用いるバイオアッセイにおいて強力なカルシウム低下反応を生
じさせた。MCT−1はそのアミノ酸配列中32部位の内21部位(2,8、l
O〜7
15.17〜27.29〜30位)においてPCTと異ル、、):、MCT−1
のイン−ビトロ及びインービデ活性は、最も有効な商業的に入手できるカルシト
ニンであるPCTのそれと同等である。
MCT−Ifは、9部位(8,10〜工1.13〜15.17、及び20〜21
位)において5CT−1と異シ、そして3部位(21,12、及び22位)にお
いてMCT−1と異るが、しかしながらこれらを比較するために使用したすべて
の測定において、MCT−nは5CT−1と同様に活性でhD、そしてMCT−
Iに比べて10倍活性が強い。
これらの例は、これらを−緒に考慮すれば、生物学的活性における因子はカルシ
トニンの線状(−次)配列ではなく、むしろペゾチドの適切な三次元的二次構造
が必須であることを示している。この発明に先立って、カルシトニンのすべての
合成類似体は天然力′ルシトニンの一次配列におりる簡単な置換のみを含み、二
次構造の重要性が理解されて2らず、又はこれについて考慮されていなかった。
この結果、製造された類似体はいずれも最も有効な天然カルシトニンであるSC
Tの活性と同等な活性を有してbなかった。
これに対して、この発明は、カルシトニンの両親媒性α−ヘリックス構造が活性
における主要な因子8
でちること、及び式(1)の化合物の残基8〜22の領域(セクション2)が、
α−へリツクス形とカルシトニンリセゾターの両親媒性環境との相互作用におい
て必須の構造的役割を演することを証明している。さらに、これらの例は、15
位の残水性残基(すべての天然カルシトニン中に見出される)は高い生物学的活
性のために必要ではないこと、しかしリセプター結合はα−へリックスの疎水性
表面上の立体的相互作用に対して感受性であることを示す。
カルシトニンリセグター系はリガンドとリセプターとの間の多くの複雑な相互作
用を含むようであるが、我々は、式(りに示されるような適切な構造的配置の状
態内で増幅されたα−へリツクス構造を有するように設計されたこの発明の化合
物が活性であること、及び幾つかのケースにおいてこの活性は従来知うれている
いずれの合成類似体のそれよシも勝っていることを示した。
この発明の本質及び範囲内の化合物及び適用の前記以外の例は、前記の記載に基
いて当業者にとって明らかでアシ、従って、請求の範囲に表わされる限定のみが
考慮されるべきである。
浄−ニー4V、H客に変更なし)
LOG (カルシトニン投与量) (ng / 100g BW)Fig、 I
LOG Cカルシ トニン〕(M)
Fig、2
0 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80[MCT−I
I]×10 (M)6
Fig、3
0 0 0 0 0 0
LD い く の ゞ −
−10,0−9,0−8,0−7,0
LOG [カルシトニン〕(M)
Fig、5
LOG 〔カルシトニン〕 (M)
Fig、6
生成したcAMP pmoj /mg蛋白質/分1(Olo) 正味活性/最高
正味活性
手続補正書(方式)
%式%
1 事件の表示
PCT/US84101026
2 発明の名称
カルシトニン様活性を有する新規なペプチドホルモン
3 補正をする者
事件との関係 特許出願人
名称 ユニバーシティ パテンツ、インコーポレイティト4代理人
住所 〒105東京都港区虎ノ門−丁目8番10号6 補正の対象
(1)明細書及び請求の範囲の翻訳文
(2)図面の翻訳文
7 補正の内容
(1)明細書及び請求の範囲の浄書(内容に変更々し)
(2)図面の翻訳文の浄−J(内容に変更なし)8 添付書類の目録
(1)明細書及び請求の範囲 各1通
(2)図面の翻訳文 1通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、次の式: %式%(1 : から成る群から選ばれた部分であシ; R1〜R22はアミノ酸部分であって、ここで、R2は任意部分であって、存在 する場合にはSer及びGtyから成る群から選はれ、 R8はLeu又は■alでアリ、 ”10はGln、Lys又はG17であシ、R11、R14及びR20はそれぞ れ独立にGin及びLymから成る群から選ばれ、 ”12はLea又はTrpでsb、 R13はGln又はSerでIll、 R17はGin又はHlgでアシ1 R19はLeu又はCyaで、sb、 R2fはGlti又は’rhyであシ、”22は任意部分であって、存在する場 合にはLeu又はTyrから成る群から選ばれ; R24〜R51は8個の1連のアミノ酸であって、それぞれ独立にGly s Ser % Thr s Cyc s Tyr sAs+n、 Gln、 A1 19% Glu%Lys、 Arg、及びHlmから成る群から選ばれ;但し、 前記8個のアミノ酸の内1個以下のアミノ酸は”P s G111%Lys 、 Arg 、及びHlgから成る群から蓬ばれることができ:そして前記8個の アミノ酸の内4個以上のアミノ酸がヘリックス、−シート、又は−ターン配置を 自発的に形成せず;さらにR19がCymでちる場合にはR24もCysであっ てジスルフィド橋を介してR19と連結していなければならず:そして R32はたlンアミド及びグリシンアミドから成る群から選ばれたアミノ酸アミ ドである、)で表わされる化合物;並びにその医薬として許容される塩。 2、R8がleuでl:R1゜がGly又はLysであ多;そしてR15、R1 7、及びR21がそれぞれGlnである請求の範囲第1項記載の化合物。 3、R1が、 である請求の範囲第1項記載の化合物。 でちる請求の範囲第2項記載の化合物。 である請求の範囲第1項記載の化合物。 6、R4が、 CH2− +H2−CH,2−CH2、 特許請求の範囲第2項記載の化合物。 −Gl n−Trp−Gin−Ly 5−Lea −Le u −G 1n−L ys −Lea−Ly8−Gin −で表わされる請求の範囲第4項記載の化合 物、及びその医薬として許容される塩。 8 次の式: %式% で表わされる請求の範囲第4項記載の化合物、及びその医薬として許容される塩 。 で表わされる請求の範囲第6項に記載の化合物、及びその医薬として許容される 塩。 10、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第1項に記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効 量を投与することを含んで成る方法。 11、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第2項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 L 12、温血動物において血清血漿カルシウムレベ1を低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第3項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 13、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法でちって 、該温血動物に請求の範囲第4項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 14、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第5項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 15、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第6項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 16、温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該瀉血動物に請求の範囲第7項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 17、温血動物において血清血漿カルシウムレベル全低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第8項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 1& 温血動物において血清血漿カルシウムレベルを低下せしめる方法であって 、該温血動物に請求の範囲第9項記載の化合物の血清血漿カルシウム低下有効量 を投与することを含んで成る方法。 19、請求の範囲第1項記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含んで 成る組成物。 2、特許請求の範囲第2項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含 んで成る組成物。 2、特許請求の範囲第3項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含 んで成る組成物。 22、請求の範囲第4項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含ん で成る組成物。 23、請求の範囲第5項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含ん で成る組成物。 冴、 請求の範囲第6項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含ん で成る組成物。 25、請求の範囲第7項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含ん で成る組成物。 が、 請求の範囲第8項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含ん で成る組成物。 n、請求の範囲第9項に記載の化合物を医薬として許容される担体と共に含んで 成る組成物。 浄書(内容に変更なL) 1
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