KR101209111B1 - Glycopegylated factor ix - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인자 IX와 PEG 부위 사이의 컨쥬게이트를 제공한다. 이 컨쥬게이트는 펩타이드와 변형성 그룹 사이에 삽입되고, 이들에 공유적으로 부착된 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 연결된다. 이 컨쥬게이트는 글리코실트랜스퍼라제의 작용에 의해서 글리코실화된 펩타이드로부터 형성된다. 글리코실트랜스퍼라제는 펩타이드 상의 글리코실 잔기 상에 변형된 당 부위를 연결시킨다. 또한, 본 발명은 컨쥬게이트를 제조하는 방법, 컨쥬게이트를 사용하여 다양한 질병 상태를 치료하는 방법, 및 컨쥬게이트를 포함하는 약제학적 제제를 제공한다.The present invention provides a conjugate between Factor IX and a PEG moiety. This conjugate is inserted between the peptide and the modifying group and is linked through an intact glycosyl linking group covalently attached to them. This conjugate is formed from glycosylated peptide by the action of glycosyltransferases. Glycosyltransferases link modified sugar sites on glycosyl residues on peptides. The present invention also provides a method of making the conjugate, a method of treating various disease states using the conjugate, and a pharmaceutical formulation comprising the conjugate.

글리코페질화, 인자 IX, 글리코실트랜스퍼라제, 컨쥬게이트, 혈액 응고, 혈우병 Glycopezylation, Factor IX, Glycosyltransferases, Conjugates, Blood Coagulation, Hemophilia

Description

글리코페질화 인자 나인{GLYCOPEGYLATED FACTOR IX}Glycopezylation Factor Nine {GLYCOPEGYLATED FACTOR IX}

(관련 출원에 대한 교차-참고)(Cross-reference to related applications)

본 출원은 모든 목적으로 본 발명에 그대로 참고로 포함된 2003년 12월 3일자 미국 가특허출원 제 60/527,089 호, 2004년 1월 26일자 미국 가특허출원 제 60/539,387 호; 2004년 1월 29일자 미국 가특허출원 제 60/592,744 호; 2004년 9월 29일자 미국 가특허출원 제 60/614,518 호; 및 2004년 10월 29일자 미국 가특허출원 제 60/623,387 호 (이들은 각각 모든 목적으로 본 발명에 참고로 포함된다)를 우선권으로 주장한다.This application is U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 527,089, filed Dec. 3, 2003, U.S. Provisional Patent Application No. 60 / 539,387, filed Jan. 26, 2004; United States Provisional Patent Application 60 / 592,744, filed Jan. 29, 2004; United States Provisional Patent Application 60 / 614,518, filed September 29, 2004; And US Provisional Patent Application No. 60 / 623,387, filed October 29, 2004, each of which is incorporated herein by reference for all purposes.

본 발명은 인자 IX와 PEG 부위 사이의 컨쥬게이트에 관한 것이다. 이 컨쥬게이트는 펩타이드와 변형성 그룹 사이에 삽입되고, 이들에 공유적으로 부착된 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 연결된다. 이 컨쥬게이트는 글리코실트랜스퍼라제의 작용에 의해서 글리코실화된 펩타이드로부터 형성된다. 글리코실트랜스퍼라제는 펩타이트 상의 글리코실 잔기 상에 변형된 당 부위를 연결시킨다. 또한, 본 발명은 컨쥬게이트를 제조하는 방법, 컨쥬게이트를 사용하여 다양한 질병 상태를 치료하는 방법, 및 컨쥬게이트를 포함하는 약제학적 제제에 관한 것이다.The present invention relates to a conjugate between Factor IX and PEG moieties. This conjugate is inserted between the peptide and the modifying group and is linked through an intact glycosyl linking group covalently attached to them. This conjugate is formed from glycosylated peptide by the action of glycosyltransferases. Glycosyltransferases link modified sugar sites on glycosyl residues on peptites. The invention also relates to methods of making the conjugates, methods of treating various disease states using the conjugates, and pharmaceutical formulations comprising the conjugates.

비타민 K-의존성 단백질 (예를 들어, 인자 IX)은 그들의 아미노 말단 45개의 잔기에 9 내지 13개의 감마-카복시글루탐산 잔기 (Gla)를 함유한다. Gla 잔기는 비타민 K를 이용하여 단백질 전구체 내의 글루탐산 잔기의 측쇄를 카복실화시키는 간 내의 효소에 의해서 생산된다. 비타민 K-의존성 단백질은 다수의 생물학적 과정에 포함되며, 이들 과정 중에서 가장 잘 기술된 것은 혈액 응고이다 (문헌 (Nelsestuen, Vitam. Horm. 58: 355-389 (2000)에서 검토됨). 비타민 K-의존성 단백질에는 단백질 Z, 단백질 S, 프로트롬빈 (인자 II), 인자 X, 인자 IX, 단백질 C, 인자 VII, Gas6, 및 매트릭스 GLA 단백질이 포함된다. 인자 VII, IX, X 및 II는 프로응고 (procoagulation) 과정에서 작용하는 한편, 단백질 C, 단백질 S 및 단백질 Z는 항응고제 역할로 작용한다. Gas6은 성장 정지-특이적 유전자 6 (gas6)에 의해서 코드화된 성장 정지 호르몬이며, 단백질 S와 연관된다 (참조: Manfioletti et al. Mol. Cell. Biol. 13: 4976-4985 (1993)). 매트릭스 GLA 단백질은 통상적으로 뼈에 존재하며, 순환에서 연조직의 석회화를 예방하는데 중요하다 (Luo et al. Nature 386: 78-81 (1997)).Vitamin K-dependent proteins (eg Factor IX) contain 9 to 13 gamma-carboxyglutamic acid residues (Gla) at 45 residues of their amino termini. Gla residues are produced by enzymes in the liver that carboxylate the side chains of glutamic acid residues in the protein precursor with vitamin K. Vitamin K-dependent proteins are involved in many biological processes, the best described of which is blood coagulation (reviewed in Neelsestuen, Vitam. Horm. 58 : 355-389 (2000)). Dependent proteins include protein Z, protein S, prothrombin (factor II), factor X, factor IX, protein C, factor VII, Gas6, and matrix GLA proteins Factor VII, IX, X, and II are procoagulations. Protein C, protein S and protein Z act as anticoagulants, while Gas6 is a growth arrest hormone encoded by growth stop-specific gene 6 (gas6) and is associated with protein S (see : Manfioletti et al. Mol. Cell. Biol. 13 : 4976-4985 (1993)) Matrix GLA proteins are typically present in bone and are important for preventing soft tissue calcification in circulation (Luo et al. Nature 386 : 78-81 (1997).

혈액응고의 조절은 혈병 및 혈전의 형성 실패 및 원치 않는 혈병의 형성 둘 다를 포함하는 다수의 주요한 건강상의 문제를 나타내는 과정이다. 원치 않는 혈병을 방지하는 약제는 다수의 상황에서 사용되며, 다양한 약제를 이용할 수 있다. 불행하게도, 대부분의 현행 치료법들은 바람직하지 않은 부작용을 갖는다. 와르파린과 같은 경구적으로 투여된 항응고제는 간에서 비타민 K의 작용을 억제하여 비타민 K-의존성 단백질 내의 글루탐산 잔기의 완전한 카복실화를 방지하고, 순환계 내의 활성 단백질의 농도를 저하시키고, 혈병을 형성하는 능력을 저하시킴으로써 작 용한다. 와르파린 요법은 약물의 그의 표적과의 경쟁적 성질에 의해서 복잡하게 된다. 식이성 비타민 K의 변동은 와르파린의 과용량 또는 저용량을 유도할 수 있다. 응고활성에서의 변동은 이 치료법의 바람직하지 않은 결과이다.Control of blood coagulation is a process that manifests a number of major health problems, including both the failure of blood clots and clots to form and unwanted blood clots. Agents to prevent unwanted blood clots are used in a number of situations, and a variety of drugs are available. Unfortunately, most current therapies have undesirable side effects. Orally administered anticoagulants, such as warfarin, inhibit the action of vitamin K in the liver to prevent complete carboxylation of glutamic acid residues in vitamin K-dependent proteins, lower the concentration of active proteins in the circulation, and form blood clots It works by lowering your ability to do so. Warfarin therapy is complicated by the competitive nature of the drug with its target. Changes in dietary vitamin K can lead to overdose or low doses of warfarin. Variation in coagulation activity is an undesirable consequence of this therapy.

저분자량 헤파린을 포함하는 헤파린과 같은 주입된 물질도 또한, 통상적으로 사용되는 항응고제이다. 또한, 이들 화합물은 과용량이 되기 쉬우며, 반드시 주의해서 모니터하여야 한다.Infused materials such as heparin, including low molecular weight heparin, are also commonly used anticoagulants. In addition, these compounds are prone to overdose and must be carefully monitored.

항응고제의 더 새로운 카테고리에는 인자 VIIa 및 IXa와 같은 활성-부위 변형된 비타민 K-의존성 응고인자가 포함된다. 활성부위는 아미노산 또는 짧은 펩타이드의 클로로메틸케톤 유도체와 같은 세린 프로테아제 억제제에 의해서 차단된다. 활성부위-변형된 단백질은 그들의 각각의 보조인자 (cofactors)와의 컴플렉스를 형성하는 능력을 유지하지만, 불활성이어서 효소 활성을 생성시키지 않으며 각각의 활성 효소와 보조인자의 컴플렉스 형성을 방지한다. 결국, 이들 단백질은 다른 항응고제의 부작용이 없이 항응고 요법의 이점을 제공하는 것으로 보인다. 활성부위 변형된 인자 Xa는 이 그룹의 또 다른 가능한 항응고제이다. 그의 보조인자 단백질은 인자 Va이다. 활성부위 변형된 활성화 단백질 C (APC)는 또한, 응고의 효과적인 억제제를 형성할 수 있다 (참조: Sorensen et al. J. Biol . Chem . 272: 11863-11868 (1997)). 활성부위 변형된 APC는 인자 Va에 결합하여 인자 Xa가 결합하는 것을 방지한다.Newer categories of anticoagulants include active-site modified vitamin K-dependent coagulation factors such as Factors VIIa and IXa. Active sites are blocked by serine protease inhibitors, such as chloromethylketone derivatives of amino acids or short peptides. Active site-modified proteins retain the ability to form complexes with their respective cofactors, but are inactive, resulting in no enzymatic activity and preventing complex formation of each active enzyme and cofactor. After all, these proteins seem to provide the benefits of anticoagulant therapy without the side effects of other anticoagulants. Active site modified factor Xa is another possible anticoagulant of this group. His cofactor protein is the factor Va. Active site modified activating protein C (APC) can also form effective inhibitors of coagulation (Sorensen et al. J. Biol . Chem . 272 : 11863-11868 (1997)). Active site modified APC binds to factor Va to prevent factor Xa from binding.

비타민 K-의존성 응고인자의 사용에 대한 주된 제한점은 비용이다. 비타민 K-의존성 단백질의 생합성은 소수의 동물세포 타입에 존재하는 온전한 글루탐산 카 복실화 시스템에 따라 좌우된다. 이들 단백질의 과생산은 이 효소 시스템에 의해서 제한된다. 또한, 이들 단백질의 효과적인 용량은 크다. 통상적인 투약량은 체중 ㎏당, 1000 ㎍의 펩타이드이다 (참조: Harker et al. 1977, 상기 참조).The main limitation on the use of vitamin K-dependent coagulation factors is cost. Biosynthesis of vitamin K-dependent proteins depends on the intact glutamic acid carboxylation system present in a few animal cell types. Overproduction of these proteins is limited by this enzyme system. In addition, the effective dose of these proteins is large. A typical dosage is 1000 μg of peptide per kg body weight (Harker et al. 1977, supra).

치료학적 펩타이드의 사용을 저해하는 또 다른 현상은 단백질 글리코실화의 잘 알려진 관점으로 이들 펩타이드에 의해서 나타나는 비교적 짧은 생체내 반감기이다. 전반적으로, 짧은 생체내 반감기의 문제는 치료학적 글리코펩타이드가 고용량으로 자주 투여되어야 하는 것을 의미하며, 궁극적으로는 더 장기간 지속성이며 더 효과적인 당단백질 치료제를 제조하는 더 효율적인 방법을 이용할 수 있는 경우에 필요할 수 있는 것보다 더 큰 건강 보호비용으로 해석된다.Another phenomenon that inhibits the use of therapeutic peptides is the relatively short in vivo half-life exhibited by these peptides in a well-known aspect of protein glycosylation. Overall, the problem of short in vivo half-life means that therapeutic glycopeptides should be frequently administered at high doses and ultimately needed when more efficient methods of preparing longer-lasting and more effective glycoprotein therapeutics are available. This translates into greater health care costs than can be achieved.

예를 들어, 인자 VIIa는 이 문제를 설명한다. 인자 VII 및 VIIa는 인간에게서 약 2-4시간의 순환 반감기를 갖는다. 즉, 2-4시간 이내에 혈청 중의 펩타이드의 농도는 반으로 감소된다. 인자 VIIa가 특정한 형태의 혈우병을 치료하기 위한 응고촉진물질 (procoagulant)로서 사용되는 경우에, 표준 프로토콜은 VIIa를 매 2시간 마다 고용량 (45 내지 90 .mu.g/체중 ㎏)으로 주사하는 것이다 (참조: Hedner et al., Transfus. Med. Rev. 7: 78-83 (1993)). 따라서, 응고촉진물질 또는 항응고제 (인자 VIIa의 경우)로서 이들 단백질을 사용하는 것은 단백질을 빈번한 간격으로 고용량으로 투여하는 것을 필요로 한다.For example, factor VIIa illustrates this problem. Factors VII and VIIa have a circulating half-life of about 2-4 hours in humans. That is, within 2-4 hours the concentration of peptide in serum is halved. When factor VIIa is used as a procoagulant to treat certain types of hemophilia, the standard protocol is to inject VIIa at high doses (45-90 .mu.g / kg body weight) every 2 hours ( See Hedner et al., Transfus.Med. Rev. 7: 78-83 (1993). Thus, using these proteins as coagulants or anticoagulants (for factor VIIa) requires high doses of the protein at frequent intervals.

비용 효율이 높은 글리코펩타이드 치료제를 제공하는 문제에 대한 한가지 해결책은 더 긴 생체내 반감기를 갖는 펩타이드를 제공하는 것이다. 예를 들어, 개선된 약력학적 특성을 갖는 글리코펩타이드 치료제는 펩타이드 골격에 합성 폴리머 를 부착시킴으로써 생산되어 왔다. 펩타이드에 컨쥬게이트된 폴리머의 예는 폴리(에틸렌 글리콜)("PEG")이다. 펩타이드 치료제를 유도체화시키기 위한 PEG의 사용은 펩타이드의 면역원성을 감소시키는 것으로 나타났다. 예를 들어, 미국 특허 제 4,179,337 호 (Davis et al.)에는 폴리에틸렌 글리콜 (PEG) 또는 폴리프로필렌 글리콜에 커플링된 효소 및 펩타이드와 같은 비-면역원성 폴리펩타이드가 기술되어 있다. 감소된 면역원성 이외에도, 순환계에서의 청소시간 (clearance time)은 문제의 폴리펩타이드의 PEG-컨쥬게이트의 증가된 크기로 인하여 연장된다.One solution to the problem of providing cost effective glycopeptide therapeutics is to provide peptides with longer in vivo half-lives. For example, glycopeptide therapeutics with improved pharmacodynamic properties have been produced by attaching synthetic polymers to the peptide backbone. An example of a polymer conjugated to a peptide is poly (ethylene glycol) (“PEG”). The use of PEG to derivatize peptide therapeutics has been shown to reduce the immunogenicity of peptides. For example, US Pat. No. 4,179,337 (Davis et al.) Describes non-immunogenic polypeptides such as enzymes and peptides coupled to polyethylene glycol (PEG) or polypropylene glycol. In addition to reduced immunogenicity, the clearance time in the circulation is extended due to the increased size of the PEG-conjugate of the polypeptide in question.

펩타이드에 대한 PEG 및 그의 유도체의 부착의 주모드는 펩타이드 아미노산 잔기를 통한 비-특이적 결합이다 (참조예: 미국 특허 제 4,088,538 호, 미국 특허 제 4,496,689 호, 미국 특허 제 4,414,147 호, 미국 특허 제 4,055,635 호, 및 PCT WO 87/00056). 펩타이드에 PEG를 부착시키는 또 다른 모드는 글리코펩타이드 상의 글리코실 잔기의 비-특이적 산화반응을 통한 것이다 (참조예: WO 94/05332).The main mode of attachment of PEG and its derivatives to peptides is non-specific binding via peptide amino acid residues (see, eg, US Pat. No. 4,088,538, US Pat. No. 4,496,689, US Pat. No. 4,414,147, US Pat. No. 4,055,635). No., and PCT WO 87/00056). Another mode of attaching PEG to a peptide is through non-specific oxidation of glycosyl residues on glycopeptides (see eg WO 94/05332).

이들 비-특이적 방법에서, 폴리(에틸렌글리콜)은 펩타이드 골격 상의 반응성 잔기에 무작위적이며 비-특이적인 방식으로 첨가된다. 물론, PEG 분자의 무작위적 첨가는 최종생성물의 균일성의 결여, 및 펩타이드의 생물학적 또는 효소적 활성의 감소 가능성을 포함한 그의 결점들을 갖는다. 따라서, 치료학적 펩타이드의 생산을 위해서는 특이적으로 표지되고 쉽게 특정화할 수 있으며, 필수적으로 균일한 생성물의 형성을 유도하는 유도체화 전략이 탁월하다. 이러한 방법이 개발되었다.In these non-specific methods, poly (ethyleneglycol) is added to the reactive moiety on the peptide backbone in a random and non-specific manner. Of course, the random addition of PEG molecules has its drawbacks, including the lack of uniformity of the final product and the possibility of reducing the biological or enzymatic activity of the peptide. Thus, for the production of therapeutic peptides, the derivatization strategies that are specifically labeled and easily specified and which inevitably lead to the formation of uniform products are excellent. This method has been developed.

특이적으로 표지된 균질의 펩타이드 치료제는 효소의 작용에 의해서 시험관내에서 생산될 수 있다. 펩타이드에 합성 폴리머 또는 그 밖의 다른 라벨을 부착 시키는 전형적인 비-특이적 방법과는 달리, 효소-기본 합성은 위치선택성 및 입체선택성의 이점을 갖는다. 표지된 펩타이드의 합성에 사용하기 위한 효소의 두가지 주부류는 글리코실트랜스퍼라제 (예를 들어, 시알릴트랜스퍼라제, 올리고사카릴트랜스퍼라제, N-아세틸글루코사밀트랜스퍼라제), 및 글리코시다제이다. 이들 효소는 추후에 변형되어 치료학적 부위를 포함할 수 있는 당의 특이적 부착을 위해서 사용될 수 있다. 대체방식으로, 글리코실트랜스퍼라제 및 변형된 글리코시다제를 사용하여 펩타이드 골격에 변형된 당을 직접 전이시킬 수도 있다 (참조예: 미국 특허 제 6,399,336 호 및 미국 특허출원공개 제 20030040037, 20040132640, 20040137557, 20040126838 및 20040142856 호, 이들은 각각 본 발명에 참고로 포함된다). 화학적 및 효소적 합성요소 둘 다를 결합시키는 방법도 또한 공지되어 있다 (참조예: Yamamoto et al. Carbohydr. Res. 305: 415-422 (1998) 및 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허출원공개 제 20040137557 호).Specifically labeled homogeneous peptide therapeutics can be produced in vitro by the action of an enzyme. Unlike typical non-specific methods of attaching synthetic polymers or other labels to peptides, enzyme-based synthesis has the advantages of regioselectivity and stereoselectivity. Two major classes of enzymes for use in the synthesis of labeled peptides are glycosyltransferases (eg, sialyltransferases, oligosaccharyltransferases, N-acetylglucosamyltransferases), and glycosidases. These enzymes can be used for specific attachment of sugars which can later be modified to include therapeutic sites. Alternatively, glycosyltransferases and modified glycosidase can also be used to directly transfer modified sugars to the peptide backbone (see, eg, US Pat. No. 6,399,336 and US Patent Application Publication Nos. 20030040037, 20040132640, 20040137557, 20040126838 and 20040142856, each of which are incorporated herein by reference). Methods of binding both chemical and enzymatic syntheses are also known (see, eg, Yamamoto et al. Carbohydr. Res. 305: 415-422 (1998) and US Patent Application Publication No. 20040137557, incorporated herein by reference). number).

인자 IX는 매우 유용한 치료학적 펩타이드이다. 비록 치료학적으로 유용한 형태의 인자 IX가 오늘날 사용되고 있지만, 이들 펩타이드는 생성된 분리된 당단백질 생성물의 약력학을 증진시키는 변형에 의해서 개선될 수 있다. 따라서, 개선된 유효성 및 더 우수한 약력학을 갖는 더 장기간 지속성의 인자 IX 펩타이드에 대한 필요성이 본 기술분야에서 남아 있다. 또한, 최대수의 개체에 대해서 효과적이기 위해서 이것은 반드시, 계속 반복적으로 쉽게 재현될 수 있는, 예견가능하며 필수적으로 균질인 구조를 갖는 개선된 치료학적 약력학을 갖는 인자 IX 펩타이드를 산업적 규모로 생산할 수 있어야 한다.Factor IX is a very useful therapeutic peptide. Although therapeutically useful forms of Factor IX are used today, these peptides can be improved by modifications that enhance the pharmacodynamics of the resulting isolated glycoprotein product. Thus, there remains a need in the art for longer term sustained Factor IX peptides with improved efficacy and better pharmacodynamics. In addition, to be effective for the maximum number of individuals, it must be able to produce, on an industrial scale, factor IX peptides with improved therapeutic pharmacodynamics with predictable and essentially homogeneous structures that can be easily reproduced over and over again. do.

다행히도, 개선된 약력학을 갖는 인자 IX 펩타이드 및 이들을 제조하는 방법이 현재 발견되어 있다. 개선된 약력학을 갖는 인자 IX 펩타이드 이외에도, 본 발명은 또한 이들 인자 IX 펩타이드의 생산을 위한 산업적으로 실용적이며 비용 효율이 큰 방법을 제공한다. 본 발명의 인자 IX 펩타이드는 PEG 부위, 치료학적 부위, 생체분자 (biomolecules) 등과 같은 변형성 그룹을 포함한다. 따라서, 본 발명은 인자 IX가 효과적인 치료법을 제공하는 상태 및 질환의 치료를 위해서 개선된 치료학적 유효성 및 개선된 약력학을 갖는 인자 IX 펩타이드에 대한 필요성을 충족시킨다.Fortunately, Factor IX peptides with improved pharmacodynamics and methods of making them are currently found. In addition to the Factor IX peptides with improved pharmacodynamics, the present invention also provides industrially practical and cost effective methods for the production of these Factor IX peptides. Factor IX peptides of the invention include modifying groups such as PEG moieties, therapeutic moieties, biomolecules and the like. Accordingly, the present invention satisfies the need for Factor IX peptides with improved therapeutic efficacy and improved pharmacodynamics for the treatment of conditions and diseases in which Factor IX provides an effective treatment.

본 발명에 따라, 하나 또는 그 이상의 폴리(에틸렌 글리콜) 부위를 갖는 인자 IX의 조절된 변형이 개선된 약력학적 특성을 갖는 신규한 인자 IX 유도체를 제공하는 것을 발견하게 되었다. 또한, 본 발명의 변형된 인자 IX 펩타이드의 비용 효율이 큰 신뢰할 수 있는 제조방법이 발견되고 개발되었다.In accordance with the present invention, it has been found that controlled modification of Factor IX with one or more poly (ethylene glycol) moieties provides novel Factor IX derivatives with improved pharmacodynamic properties. In addition, a reliable and cost-effective method of preparing the modified Factor IX peptides of the present invention has been discovered and developed.

하나의 관점에서, 본 발명은 하기 화학식의 부위를 포함하는 인자 IX 펩타이드를 제공한다:In one aspect, the invention provides a Factor IX peptide comprising a moiety of the formula:

Figure 112006038365139-pct00001
Figure 112006038365139-pct00001

상기 화학식에서, D는 -OH 또는 R1-L-HN-이다. 심볼 G는 R1-L- 또는 -C(O)(C1-C6)알킬을 나타낸다. R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기를 포함하는 부위이며; L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알킬로부터 선택된 구성원인 링커 (linker)이다. 일반적으로, D가 OH이면 G는 R1-L-이고, G가 -C(O)(C1-C6)알킬이면 D는 R1-L-NH-이다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 인식되는 바와 같이, 본 발명에 기술된 시알산 동족체에서 COOH는 또한 COO- 또는 그의 염을 나타낸다.In the above formula, D is -OH or R 1 -L-HN-. Symbol G represents R 1 -L- or —C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl. R 1 is a site comprising a straight or branched poly (ethylene glycol) residue; L is a linker which is a member selected from bonded, substituted or unsubstituted alkyl and substituted or unsubstituted heteroalkyl. Generally, if D is OH, G is R 1 -L-, and if G is -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl, D is R 1 -L-NH-. As will be appreciated by those skilled in the art, COOH in the sialic acid homologs described herein also represents COO - or a salt thereof.

또 다른 관점에서, 본 발명은 상기의 부위를 포함하는 PEG-일화 인자 IX를 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 방법은 (a) 기질 인자 IX 펩타이드를 전이에 적절한 조건 하에서, PEG-시알산 공여체 (donor), 및 PEG-시알산을 인자 IX 펩타이드의 아미노산 또는 글리코실 잔기 상에 전이시키는 효소와 접촉시키는 단계를 포함한다. PEG-시알산 공여체 부위의 예는 하기 화학식을 갖는다:In another aspect, the present invention provides a method for preparing PEG-ylation factor IX comprising the above site. The method of the present invention comprises (a) contacting a substrate factor IX peptide with an enzyme that transfers the PEG-sialic acid donor, and PEG-sialic acid, onto an amino acid or glycosyl residue of the Factor IX peptide under conditions appropriate for the transfer. It comprises the step of. Examples of PEG-sialic acid donor sites have the formula:

Figure 112006038365139-pct00002
Figure 112006038365139-pct00002

한가지 구체예에서, 숙주는 포유동물 세포이다. 그 밖의 다른 구체예에서, 숙주 세포는 곤충 세포, 식물 세포, 박테리아 또는 진균이다.In one embodiment, the host is a mammalian cell. In other embodiments, the host cell is an insect cell, plant cell, bacterium or fungus.

또 다른 관점에서, 본 발명은 손상된 응고를 특징으로 하는 상태의 치료가 필요한 피검자에게서 그 상태를 치료하는 방법을 제공한다. 이 방법은 피검자에게서 상태를 개선시키는데 효과적인 양의 본 발명의 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트를 피검자에게 투여하는 단계를 포함한다. 이 방법에 의해서 치료할 수 있는 질병의 예는 혈우병이다.In another aspect, the present invention provides a method for treating a condition in a subject in need of treatment of a condition characterized by impaired coagulation. The method comprises administering to the subject an amount of a Factor IX peptide conjugate of the invention effective to ameliorate the condition in the subject. An example of a disease that can be treated by this method is hemophilia.

또 다른 관점에서, 본 발명은 본 발명의 인자 IX 펩타이드 및 약제학적으로 허용되는 캐리어를 포함하는 약제학적 제제를 제공한다.In another aspect, the invention provides a pharmaceutical formulation comprising a Factor IX peptide of the invention and a pharmaceutically acceptable carrier.

본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 상세한 설명으로부터 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.Still other objects and advantages of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following detailed description.

도 1은 Asn 157, Asn 167; Ser 53, Ser 61, Thr 159, Thr 169, 및 Thr 172에서 잠재적인 글리코실화 부위의 존재 및 위치를 나타내는 인자 IX의 구조이다.1 is Asn 157, Asn 167; At Ser 53, Ser 61, Thr 159, Thr 169, and Thr 172 are structures of Factor IX that indicate the presence and location of potential glycosylation sites.

도 2는 인자 IX 펩타이드 상의 카보하이드레이트 잔기가 리모델링 및 글리코페질화된 본 발명의 예시적인 구체예를 나타내는 도식이다: (A) 시알산 부위가 시알리다제에 의해서 제거되고, 생성된 갈락토즈 잔기는 도 5의 시알산 유도체에 의해서 글리코페질화된다; (B) 만노즈 잔기가 시알산 PEG에 의해서 글리코페질화된다; (C) N-글리칸의 시알산 부위가 시알산 PEG에 의해서 글리코페질화된다; (D) O-글리칸의 시알산 부위가 시알산 PEG에 의해서 글리코페질화된다; (E) 2(A)로부터의 인자 IX의 SDS PAGE 젤; (F) 2(C) 및 2(D)를 생성하는 반응으로부터의 인자 IX의 SDS PAGE 젤.FIG. 2 is a diagram showing an exemplary embodiment of the invention wherein carbohydrate residues on Factor IX peptides have been remodeled and glycopezylated: (A) Sialic acid sites are removed by sialidase and resulting galactose residues Glycofezilated by the sialic acid derivative of FIG. 5; (B) the mannose residue is glycopeptylated by sialic acid PEG; (C) the sialic acid moiety of N-glycan is glycopeptylated by sialic acid PEG; (D) the sialic acid moiety of O-glycans is glycopeptylated by sialic acid PEG; (E) SDS PAGE gel of Factor IX from 2 (A); (F) SDS PAGE gel of Factor IX from the reaction producing 2 (C) and 2 (D).

도 3은 비글리코실화 인자 IX 및 효소적으로 글리코페질화된 인자 IX의 생체 내 체류수명을 비교한 플롯이다.FIG. 3 is a plot comparing the in vivo residence life of aglycosylation factor IX and enzymatically glycopeptylated factor IX.

도 4는 도 3에 나타낸 종의 활성을 비교한 표이다.4 is a table comparing the activity of the species shown in FIG.

도 5는 인자 IX의 아미노산 서열이다.5 is the amino acid sequence of factor IX.

도 6은 비-페질화 인자 IX와 비교하여 다양한 글리코페질화 인자 IX 분자의 약력학적 특성을 그래프로 표시한 것이다.FIG. 6 graphically depicts the pharmacodynamic properties of various glycofezylation factor IX molecules as compared to non-pezylation factor IX.

도 7은 본 발명에서 사용하는 대표적인 변형된 당 종류의 표이다.7 is a table of representative modified sugar classes for use in the present invention.

도 8은 본 발명에서 사용하는 대표적인 변형된 당 종류의 표이다.8 is a table of representative modified sugar classes for use in the present invention.

도 9는 본 발명에 기술된 것과 같은 변형된 시알산 부위 및 비변형된 시알산 부위를 수용체 (acceptor) 상에 전이시키기 위해서 사용되는 시알릴 트랜스퍼라제의 표이다.FIG. 9 is a table of sialyl transferases used to transfer modified sialic acid sites and unmodified sialic acid sites, as described herein, onto an acceptor.

약어Abbreviation

PEG, 폴리(에틸렌글리콜); PPG, 폴리(프로필렌글리콜); Ara, 아라비노실; Fru, 프럭토실; Fuc, 푸코실; Gal, 갈락토실; GalNAc, N-아세틸갈락토사미닐; Glc, 글루코실; GlcNAc, N-아세틸글루코사미닐; Man, 만노실; ManAc, 만노사미닐 아세테이트; Xyl, 크실로실; 및 NeuAc, 시알릴 (N-아세틸뉴라미닐); M6P, 만노즈-6-포스페이트; Sia, 시알산, N-아세틸뉴라미닐, 및 그의 유도체 및 동족체.PEG, poly (ethylene glycol); PPG, poly (propylene glycol); Ara, arabinosyl; Fru, fructosyl; Fuc, fucosyl; Gal, galactosyl; GalNAc, N-acetylgalactosaminyl; Glc, glucosyl; GlcNAc, N-acetylglucosaminyl; Man, mannosyl; ManAc, mannosaminyl acetate; Xyl, xyloxyl; And NeuAc, sialyl (N-acetylneuraminil); M6P, mannose-6-phosphate; Sia, sialic acid, N-acetylneuraminil, and derivatives and homologues thereof.

정의Justice

다른 식으로 정의되지 않는 한은, 본 발명에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 일반적으로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 기술을 갖는 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로, 본 발명에서 사용된 명명법, 및 세포배양, 분자유전학, 유기화학 및 핵산 화학 및 하이브리드화의 실험실적 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다. 핵산 및 펩타이드 합성을 위해서는 표준기술이 사용된다. 기술 및 방법은 일반적으로 본 기술분야 및 본 명세서 전체에 걸친 다양한 일반적 문헌 [일반적인 참조: Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed. (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, N.Y., 이것은 본 발명에 참고로 포함된다]에서의 통상적인 방법에 따라서 수행된다. 본 명세서에서 사용된 명명법 및 이하에 기술된 분석화학 및 유기합성의 실험실적 방법은 본 기술분야에서 잘 공지되어 있고 통상적으로 사용되는 것이다. 표준기술 또는 그의 변형법이 화학적 합성 및 화학적 분석을 위해서 사용된다.Unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein generally have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used in the present invention and the laboratory methods of cell culture, molecular genetics, organic chemistry and nucleic acid chemistry and hybridization are well known and commonly used in the art. Standard techniques are used for nucleic acid and peptide synthesis. Techniques and methods are generally described in the various fields of the art and throughout this specification [General Reference: Sambrook et al. Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2d ed. (1989) Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, which is hereby incorporated by reference. The nomenclature used herein and the laboratory methods of analytical chemistry and organic synthesis described below are well known and commonly used in the art. Standard techniques or variants thereof are used for chemical synthesis and chemical analysis.

본 발명에 기술된 모든 올리고사카라이드는 비-환원성 사카라이드에 대한 명칭 또는 약어 (즉, Gal)에 이어서 글리코사이드 결합 (α 또는 β), 환 결합 (1 또는 2), 결합에 포함된 환원성 사카라이드의 환 위치, 및 그후에 환원성 사카라이드의 명칭 또는 약어 (즉, GlcNAc)를 사용하여 기술된다. 각각의 사카라이드는 바람직하게는 피라노즈이다. 표준 당생물학 (glycobiology) 명명법의 검토를 위해서는 문헌 [Essentials of Glycobiology Varki et al. eds. CSHL Press (1999)]을 참고로 한다.All oligosaccharides described herein have names or abbreviations for non-reducing saccharides (ie Gal) followed by glycoside bonds (α or β), ring bonds (1 or 2), reducible saccha contained in the bonds. The ring position of the ride, followed by the name or abbreviation of the reducing saccharide (ie, GlcNAc). Each saccharide is preferably pyranose. For a review of standard glycobiology nomenclature, see Essentials of Glycobiology Varki et al. eds. CSHL Press (1999).

올리고사카라이드는 환원성 말단에서의 사카라이드가 실제로 환원성 당이든지 아니든지 환원성 말단 및 비-환원성 말단을 갖는 것으로 생각된다. 채택된 명명법에 따라, 올리고사카라이드는 여기에서 왼쪽에 비-환원성 말단 및 오른쪽에 환 원성 말단을 갖는 것으로 표현된다.Oligosaccharides are believed to have reducing and non-reducing ends, whether or not the saccharide at the reducing end is actually a reducing sugar. According to the nomenclature adopted, oligosaccharides are here expressed as having non-reducing ends on the left and reducing ends on the right.

용어 "시알산"은 9-탄소 카복실화된 당의 패밀리 (family)의 모든 구성원을 의미한다. 시알산 패밀리의 가장 통상적인 구성원은 N-아세틸-뉴라민산 (2-케토-5-아세트아미도-3,5-디데옥시-D-글리세로-D-갈락토노뉴로피라노즈-1-온산 (종종 Neu5Ac, NeuAc, 또는 NANA로 약칭함))이다. 이 패밀리의 두번째 구성원은 N-글리콜릴-뉴라민산 (Neu5Gc 또는 NeuGc)이며, 여기에서 NeuAc의 N-아세틸 그룹은 하이드록실화 된다. 세번째 시알산 패밀리 구성원은 2-케토-3-데옥시-노뉴로손산 (KDN) (Nadano et al. (1986) J. Biol. Chem. 261: 11550-11557; Kanamori et al., J. Biol. Chem. 265: 21811-21819 (1990))이다. 또한, 9-O-락틸-Neu5Ac 또는 9-O-아세틸-Neu5Ac 등의 9-O-C1-C6 아실-Neu5Ac, 9-데옥시-9-플루오로-Neu5Ac 및 9-아지도-9-데옥시-Neu5Ac와 같은 9-치환된 시알산도 포함된다. 시알산 패밀리에 대한 검토는 예를 들어, 문헌 [Varki, Glycobiology 2: 25-40 (1992); Sialic Acids: Chemistry, Metabolism and Function, R. Schauer, Ed. (Springer-Verlag, New York (1992))]을 참고로 한다. 시알릴화 방법에서 시알산 화합물의 합성 및 사용은 1992년 10월 1일에 공개된 국제출원 WO 92/16640에 기술되어 있다.The term "sialic acid" means all members of the family of 9-carbon carboxylated sugars. The most common members of the sialic acid family are N-acetyl-neuraminic acid (2-keto-5-acetamido-3,5-dideoxy-D-glycero-D-galactononeupyranoz-1- On acid (often abbreviated as Neu5Ac, NeuAc, or NANA). The second member of this family is N-glycolyl-neuraminic acid (Neu5Gc or NeuGc), where the N-acetyl group of NeuAc is hydroxylated. The third sialic acid family member is 2-keto-3-deoxy-nonurosonic acid (KDN) (Nadano et al. (1986) J. Biol. Chem. 261: 11550-11557; Kanamori et al., J. Biol. Chem. 265: 21811-21819 (1990). Furthermore, 9-O-C1-C6 acyl-Neu5Ac, 9-deoxy-9-fluoro-Neu5Ac and 9-azido-9-de, such as 9-O-lactyl-Neu5Ac or 9-O-acetyl-Neu5Ac Also included are 9-substituted sialic acids such as oxy-Neu5Ac. A review of the sialic acid family is described, for example, in Varki, Glycobiology 2: 25-40 (1992); Sialic Acids: Chemistry, Metabolism and Function, R. Schauer, Ed. (Springer-Verlag, New York (1992)). The synthesis and use of sialic acid compounds in the sialylation method is described in international application WO 92/16640, published October 1, 1992.

"펩타이드"는 모노머가 아미노산이고, 아미드 결합을 통해서 결합되며, 다른 식으로는 폴리펩타이드라고 불리는 폴리머를 의미한다. 추가로, 비천연 아미노산, 예를 들어, β-알라닌, 페닐글리신 및 호모아르기닌도 포함된다. 유전자-코드화되지 않은 아미노산도 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 또한, 반응성 그룹, 글리코실화 부위, 폴리머 치료학적 부위, 생체분자 등을 포함하도록 변형된 아미노산도 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용된 모든 아미노산은 d- 또는 l-이성체일 수 있다. l-이성체가 일반적으로 바람직하다. 또한, 그 밖의 다른 펩타이드유사체 (peptidomimetics)도 또한 본 발명에서 유용하다. 본 발명에서 사용되는 것으로서, "펩타이드"는 글리코실화 및 비글리코실화 펩타이드 둘 다를 의미한다. 또한, 펩타이드를 발현하는 시스템에 의해서 불완전하게 글리코실화된 펩타이드도 포함된다. 일반적인 검토는 문헌 [Spatola, A. F., in Chemistry and Biochemistry of Amino Acids, Peptides and Proteins, B. Weinstein, eds., Marcel Dekker, New York, p. 267 (1983)]을 참고로 한다."Peptide" means a polymer in which the monomer is an amino acid, linked via an amide bond, and in other words called a polypeptide. In addition, non-natural amino acids such as β-alanine, phenylglycine and homoarginine are also included. Non-genetically encoded amino acids can also be used in the present invention. In addition, amino acids modified to include reactive groups, glycosylation sites, polymer therapeutic sites, biomolecules and the like can also be used in the present invention. All amino acids used in the present invention may be d- or l-isomers. 1-isomers are generally preferred. In addition, other peptidomimetics are also useful in the present invention. As used herein, "peptide" refers to both glycosylated and aglycosylated peptides. Also included are peptides that are incompletely glycosylated by a system that expresses the peptide. General reviews are described in Patola, A. F., in Chemistry and Biochemistry of Amino Acids, Peptides and Proteins, B. Weinstein, eds., Marcel Dekker, New York, p. 267 (1983).

용어 "펩타이드 컨쥬게이트"는 펩타이드가 본 발명에 기술된 바와 같은 변형된 당과 컨쥬게이트된 본 발명의 종을 의미한다.The term “peptide conjugate” means a species of the invention wherein the peptide is conjugated with a modified sugar as described herein.

용어 "아미노산"은 천연적으로 존재하는 아미노산 및 합성 아미노산 뿐만 아니라 천연적으로 존재하는 아미노산과 유사한 방식으로 작용하는 아미노산 동족체 및 아미노산 유사체를 의미한다. 천연적으로 존재하는 아미노산은 유전자 코드에 의해서 코드화된 것뿐만 아니라, 후에 변형된 아미노산, 예를 들어, 하이드록시프롤린, γ-카복시글루타메이트, 및 O-포스포세린이다. 아미노산 동족체는 천연적으로 존재하는 아미노산과 동일한 기본적 화학구조, 즉 수소에 결합된 α 탄소, 카복실 그룹, 아미노 그룹 및 R 그룹을 갖는 화합물, 예를 들어, 호모세린, 노르로이신, 메티오닌 설폭사이드, 메티오닌 메틸 설포늄을 의미한다. 이러한 동족체는 변형된 R 그룹 (예를 들어, 노르로이신) 또는 변형된 펩타이드 골격구조를 갖지만, 천연적으로 존재하는 아미노산과 동일한 기본적 화학구조는 유지한다. 아미노산 유사체는 아미노산의 일반적 화학구조와는 상이한 구조를 갖지만, 천연적으로 존재하는 아미노산과 유사한 방식으로 작용하는 화학적 화합물을 의미한다. 본 발명에서 사용되는 것으로, "아미노산"은 이것이 링커로 있든지 또는 펩타이드 서열의 성분으로 있든지, 아미노산의 D- 및 L-이성체 둘 다, 및 이들 두가지 이성체의 혼합물을 의미한다.The term "amino acid" refers to naturally occurring amino acids and synthetic amino acids, as well as amino acid analogs and amino acid analogs that function in a similar manner to naturally occurring amino acids. Naturally occurring amino acids are not only those encoded by the genetic code, but also later modified amino acids such as hydroxyproline, γ-carboxyglutamate, and O-phosphoserine. Amino acid homologs are compounds having the same basic chemical structure as the naturally occurring amino acids, i.e., α carbon, carboxyl group, amino group and R group bound to hydrogen, for example homoserine, norleucine, methionine sulfoxide, methionine Mean methyl sulfonium. Such homologues have a modified R group (eg noroicine) or a modified peptide backbone, but retain the same basic chemical structure as the naturally occurring amino acids. An amino acid analogue refers to a chemical compound that has a structure that differs from the general chemical structure of an amino acid, but which acts in a similar manner to naturally occurring amino acids. As used herein, "amino acid" means both the D- and L-isomers of an amino acid, and mixtures of these two isomers, whether they are as linkers or as components of peptide sequences.

본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "변형된 당"은 본 발명의 방법에서 아미노산, 또는 펩타이드의 글리코실 잔기 상에 효소적으로 부가된 천연적으로- 및 비-천연적으로-존재하는 카보하이드레이트를 의미한다. 변형된 당은 당 뉴클레오타이드 (모노-, 디- 및 트리-포스페이트), 활성화 당 (예를 들어, 글리코실 할라이드, 글리코실 메실레이트) 및 활성화되지도 않고 뉴클레오타이드도 아닌 당을 포함하는 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 다수의 효소 기질로부터 선택된다. "변형된 당"은 "변형성 그룹 (modifying group)"에 의해서 공유적으로 작용화된다. 유용한 변형성 그룹에는 PEG 부위, 치료학적 부위, 진단적 부위, 생체분자 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 변형성 그룹은 바람직하게는 천연적으로 존재하지 않거나, 비변형된 카보하이드레이트이다. 변형성 그룹에 의한 작용화의 위치는 이것이 "변형된 당"이 펩타이드에 효소적으로 부가되는 것을 방해하지 않도록 선택된다.As used herein, the term "modified sugar" refers to naturally- and non-naturally-present carbohydrates that are enzymatically added onto glycosyl residues of amino acids, or peptides in the methods of the invention. it means. Modified sugars include sugar nucleotides (mono-, di- and tri-phosphates), activated sugars (e.g., glycosyl halides, glycosyl mesylate) and sugars that are neither activated nor nucleotides, provided they are But not limited to a plurality of enzyme substrates. A "modified sugar" is covalently functionalized by a "modifying group". Useful modifying groups include, but are not limited to, PEG moieties, therapeutic sites, diagnostic sites, biomolecules, and the like. The modifying group is preferably a naturally occurring or unmodified carbohydrate. The site of functionalization by the modifying group is chosen so that it does not interfere with the enzymatic addition of the "modified sugar" to the peptide.

용어 "수용성"은 물 중에서 약간의 검출가능한 정도의 용해도를 갖는 부위를 의미한다. 수용성을 검출하고/하거나 정량화하기 위한 방법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 수용성 폴리머의 예로는 펩타이드, 사카라이드, 폴리(에테르), 폴 리(아민), 폴리(카복실산) 등이 포함된다. 펩타이드는 단일 아미노산으로 조성된 혼합 서열, 예를 들어, 폴리(리신)을 가질 수 있다. 폴리(에틸렌 이민)은 폴리아민의 예이며, 폴리(아크릴)산은 대표적인 폴리(카복실산)이다.The term "water soluble" means a site having some detectable degree of solubility in water. Methods for detecting and / or quantifying water solubility are well known in the art. Examples of water soluble polymers include peptides, saccharides, poly (ethers), poly (amines), poly (carboxylic acids) and the like. The peptide may have a mixed sequence composed of a single amino acid, for example poly (lysine). Poly (ethylene imine) is an example of a polyamine, and poly (acrylic) acid is a representative poly (carboxylic acid).

수용성 폴리머의 폴리머 골격은 폴리(에틸렌 글리콜) (즉, PEG)일 수 있다. 그러나, 그 밖의 다른 관련된 폴리머도 또한 본 발명의 실시에 사용하는데 적합하며, 용어 PEG 또는 폴리(에틸렌 글리콜)을 사용하는 것은 이러한 점에서 포함시키고자 하는 것이며, 배타적인 것을 의도하지 않는 것임을 이해하여야 한다. 용어 PEG는 알콕시 PEG, 이작용성 PEG, 다수의 팔을 갖는 PEG, 두갈래로 분기된 PEG, 분지된 PEG, 펜던트 PEG (즉, 폴리머 골격에 매달린 하나 또는 그 이상의 작용성 그룹을 갖는 PEG 또는 관련된 폴리머), 또는 분해가능한 결합을 갖는 PEG를 포함한 모든 형태의 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함한다.The polymer backbone of the water soluble polymer may be poly (ethylene glycol) (ie PEG). However, other related polymers are also suitable for use in the practice of the present invention, and it should be understood that the use of the term PEG or poly (ethylene glycol) is intended to be included in this respect and is not intended to be exclusive. . The term PEG is alkoxy PEG, bifunctional PEG, PEG with multiple arms, bifurcated PEG, branched PEG, pendant PEG (ie PEG with one or more functional groups suspended from the polymer backbone or related polymers). ), Or all forms of poly (ethylene glycol), including PEG with degradable bonds.

폴리머 골격은 선형이거나 분지될 수 있다. 분지된 폴리머 골격은 일반적으로 본 기술분야에서 공지되어 있다. 일반적으로, 분지된 폴리머는 중앙에 분지 코어 (branch core) 부위, 및 중앙 분지 코어에 연결된 다수의 선형 폴리머 체인 (chain)을 갖는다. PEG는 통상적으로, 글리세롤, 펜타에리트리톨 및 소르비톨과 같은 다양한 폴리올에 에틸렌 옥사이드를 부가함으로써 제조될 수 있는 분지된 형태로 사용된다. 중앙 분지 코어는 또한, 라이신과 같은 몇개의 아미노산으로부터 유도될 수 있다. 분지된 폴리(에틸렌 글리콜)은 일반적인 화학식 R(-PEG-OH)m로 나타낼 수 있으며, 여기에서 R은 글리세롤 또는 펜타에리트리톨과 같은 코어 부위를 나타내며, m은 팔의 수를 나타낸다. 본 발명에 그대로 참고로 포함된 미국 특허 제 5,932,462 호에 기술된 것과 같은 다수의 팔을 갖는 PEG 분자도 또한 폴리머 골격으로 사용될 수 있다.The polymer backbone can be linear or branched. Branched polymer backbones are generally known in the art. In general, a branched polymer has a branch core site in the center, and a plurality of linear polymer chains connected to the central branch core. PEG is commonly used in branched form, which can be prepared by adding ethylene oxide to various polyols such as glycerol, pentaerythritol and sorbitol. The central branch core can also be derived from several amino acids, such as lysine. Branched poly (ethylene glycol) can be represented by the general formula R (-PEG-OH) m , where R represents a core site, such as glycerol or pentaerythritol, and m represents the number of arms. PEG molecules with multiple arms, such as those described in US Pat. No. 5,932,462, incorporated herein by reference in its entirety, may also be used as polymer backbone.

그 밖의 다른 다수의 폴리머도 또한 본 발명에 적합하다. 2 내지 약 300개의 말단을 가지며 비-펩타이드성이고 수용성인 폴리머 골격이 본 발명에서 특히 유용하다. 적합한 폴리머의 예로는 폴리(프로필렌 글리콜) ("PPG"), 에틸렌 글리콜과 프로필렌 글리콜의 코폴리머 등과 같은 다른 폴리(알킬렌 글리콜), 폴리(옥시에틸화 폴리올), 폴리(올레핀성 알콜), 폴리(비닐피롤리돈), 폴리(하이드록시프로필메타크릴아미드), 폴리(α-하이드록시산), 폴리(비닐 알콜), 폴리포스파젠, 폴리옥사졸린, 폴리(N-아크릴로일모르폴린), 예를 들어, 본 발명에 참고로 포함된 미국 특허 제 5,629,384 호에 기술된 것, 및 그의 코폴리머, 터폴리머 및 혼합물이 포함되나, 이들로 제한되지 않는다. 폴리머 골격의 각각의 체인의 분자량은 변화할 수 있지만, 이것은 일반적으로 약 100 Da 내지 약 100,000 Da, 종종 약 6,000 Da 내지 약 80,000 Da의 범위이다.Many other polymers are also suitable for the present invention. Particularly useful in the present invention are polymer backbones having 2 to about 300 termini, which are non-peptidyl and water soluble. Examples of suitable polymers include poly (propylene glycol) (“PPG”), other poly (alkylene glycols) such as copolymers of ethylene glycol and propylene glycol, poly (oxyethylated polyols), poly (olefinic alcohols), poly (Vinylpyrrolidone), poly (hydroxypropylmethacrylamide), poly (α-hydroxy acid), poly (vinyl alcohol), polyphosphazene, polyoxazoline, poly (N-acryloylmorpholine) Such as, but not limited to, those described in US Pat. No. 5,629,384, incorporated herein by reference, and copolymers, terpolymers, and mixtures thereof. The molecular weight of each chain of the polymer backbone can vary, but this generally ranges from about 100 Da to about 100,000 Da, often from about 6,000 Da to about 80,000 Da.

펩타이드 약물을 환자에게 투여하는 것과 관련하여 본 발명에서 사용된 "곡선 이하 면적" 또는 "AUC"는 0부터 무한대까지의 시간의 함수로서 환자에서의 대순환에서 약물의 농도를 나타내는 곡선 이하의 총면적으로 정의된다.As used herein in connection with administering a peptide drug to a patient, "subsurface area" or "AUC" is defined as the total area below the curve representing the concentration of the drug in the large circulation in the patient as a function of time from zero to infinity. do.

환자에게 펩타이드 약물을 투여하는 것과 관련하여 본 발명에서 사용된 용어 "반감기" 또는 "t½"은 환자에게서 약물의 혈장 농도를 절반으로 감소시키는데 필요한 시간으로 정의된다. 여기에서는, 다수의 청소기전, 재분포 및 본 기술분야에 서 잘 알려져 있는 그 밖의 다른 기전에 따라서 펩타이드 약물과 연관된 하나 이상의 반감기가 존재할 수 있다. 통상적으로, 알파 및 베타 반감기는 알파상이 재분포와 연관되고, 베타상은 청소와 연관되도록 정의된다. 그러나, 대부분 혈류로 제한되는 단백질 약물의 경우에는 적어도 두개의 청소 반감기가 있을 수 있다. 몇 가지 글리코실화 펩타이드의 경우에, 빠른 베타상 청소는 대식세포, 또는 말단 갈락토즈, N-아세틸갈락토사민, N-아세틸글루코사민, 만노즈 또는 퓨코즈를 인식하는 내피세포 상의 수용체를 통해서 매개될 수 있다. 더 느린 베타상 청소는 <2 ㎚ (약 68 kD)의 유효 반경 및/또는 조직 내에서 특이적 또는 비-특이적 흡수 및 대사를 갖는 분자의 경우에 신사구체 여과에 의해서 일어날 수 있다. 글리코페질화는 말단 당 (예를 들어, 갈락토즈 또는 N-아세틸갈락토사민)을 캡핑하고, 이렇게 하여 이들 당을 인식하는 수용체를 통한 알파상 청소를 차단할 수 있다. 이것은 또한 더 큰 유효 반경을 제공하며, 이렇게 하여 분포 및 조직 흡수의 용적을 감소시킴으로써 후기 베타상을 연장시킬 수 있다. 따라서, 알파상 및 베타상 반감기에 대한 글리코페질화의 정확한 영향은 본 기술분야에서 잘 알려진 바와 같이 글리코실화의 크기, 상태, 및 그 밖의 다른 파라메터에 따라서 변화할 수 있다. "반감기"에 대한 추가의 설명은 문헌 [Pharmaceutical Biotechnology (1997, DFA Crommelin and RD Sindelar, eds., Harwood Publishers, Amsterdam, pp 101-120]에서 찾을 수 있다.The term "half life" or "t½" as used herein in connection with administering a peptide drug to a patient is defined as the time required to halve the plasma concentration of the drug in the patient. Here, there may be one or more half-lives associated with the peptide drug according to a number of vacuum cleaners, redistributions and other mechanisms well known in the art. Typically, alpha and beta half-lives are defined such that alpha phase is associated with redistribution and beta phase is associated with clearance. However, for protein drugs that are mostly limited to blood flow, there may be at least two clearance half-lives. For some glycosylated peptides, rapid beta phase clearance may be mediated through macrophages or receptors on endothelial cells that recognize terminal galactose, N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, mannose or fucose. Can be. Slower beta phase clearance may occur by renal glomerular filtration in the case of molecules having specific or non-specific uptake and metabolism within an effective radius of <2 nm (about 68 kD) and / or tissue. Glycopezilation can cap terminal sugars (eg, galactose or N-acetylgalactosamine) and thus block alpha phase clearance through receptors that recognize these sugars. It also provides a larger effective radius, which can extend the late beta phase by reducing the volume of distribution and tissue uptake. Thus, the precise effect of glycopelation on alpha phase and beta phase half-life may vary depending on the size, state, and other parameters of glycosylation, as is well known in the art. Further description of "half-life" can be found in Pharmaceutical Biotechnology (1997, DFA Crommelin and RD Sindelar, eds., Harwood Publishers, Amsterdam, pp 101-120).

본 발명에서 사용된 용어 "글리코컨쥬게이션 (glycoconjugation)"은 펩타이드, 예를 들어, 인자 IX 펩타이드 기질의 아미노산 또는 글리코실 잔기에 대한 변 형된 당 종류의 효소적으로 매개된 컨쥬게이션을 의미한다. "글리코컨쥬게이션"의 아속 (subgenus)은 변형된 당의 변형성 그룹이 폴리(에틸렌 글리콜), 및 그의 알킬 유도체 (예를 들어, m-PEG) 또는 반응성 유도체 (예를 들어, H2N-PEG, HOOC-PEG)인 "글리코-페질화"이다.As used herein, the term “glycoconjugation” refers to enzymatically mediated conjugation of a modified sugar type to an amino acid or glycosyl residue of a peptide, eg, a Factor IX peptide substrate. The subgenus of “glycoconjugation” is that the modified group of the modified sugar is poly (ethylene glycol), and alkyl derivatives thereof (eg m-PEG) or reactive derivatives thereof (eg H 2 N-PEG, HOOC-PEG), "glyco-pezylation".

용어 "대규모" 및 "산업적-규모"는 상호교환적으로 사용되며, 단일 반응 사이클의 완료시에 적어도 약 250 ㎎, 바람직하게는 약 500 ㎎, 더욱 바람직하게는 적어도 약 그람의 글리코컨쥬게이트 (glycoconjugate)를 생산하는 반응 사기클을 의미한다.The terms “large scale” and “industrial-scale” are used interchangeably and at least about 250 mg, preferably about 500 mg, more preferably at least about gram of glycoconjugate at the completion of a single reaction cycle. Means a reaction fraud to produce.

본 발명에서 사용되는 용어 "글리코실 연결그룹 (linking group)"은 변형성 그룹 (예를 들어, PEG 부위, 치료학적 부위, 생체분자)이 공유적으로 부착되는 글리코실 잔기를 의미하며, 글리코실 연결그룹은 컨쥬게이트의 나머지 부분에 변형성 그룹을 연결시킨다. 본 발명의 방법에서, "글리코실 연결그룹"은 글리코실화 또는 비글리코실화 펩타이드에 공유적으로 부착됨으로써 약제를 펩타이드 상의 아미노산 및/또는 글리코실 잔기에 연결시키게 된다. "글리코실 연결그룹"은 일반적으로 펩타이드의 아미노산 및/또는 글리코실 잔기에 "변형된 당"을 효소적으로 부착시킴으로써 "변형된 당"으로부터 유도된다. 글리코실 연결그룹은 변형성 그룹-변형된 당 카세트 (cassette)의 형성 (예를 들어, 산화반응 → 쉬프 염기 형성 → 환원반응) 중에 분해되는 사카라이드-유도된 구조일 수 있거나, 글리코실 연결그룹은 온전한 상태 그대로 일 수 있다. "온전한 (intact) 글리코실 연결그룹"은 변형성 그룹을 컨쥬게이트의 나머지 부분에 연결시키는 사카라이드 모노머가 예를 들어, 나트륨 메타퍼요오데이트에 의해서 분해, 예를 들어, 산화되지 않은 글리코실 부위로부터 유도되는 연결 그룹을 의미한다. 본 발명의 "온전한 글리코실 연결그룹"은 글리코실 유니트(들)를 부가하거나, 모 사카라이드 구조로부터 하나 또는 그 이상의 글리코실 유니트를 제거함으로써 천연적으로 존재하는 올리고사카라이드로부터 유도될 수 있다.As used herein, the term “glycosyl linking group” refers to a glycosyl residue to which a modifying group (eg, PEG moiety, therapeutic moiety, biomolecule) is covalently attached, and glycosyl linking The group connects the deformable group to the rest of the conjugate. In the methods of the invention, a "glycosyl linking group" is covalently attached to a glycosylated or aglycosylated peptide to link the agent to amino acids and / or glycosyl residues on the peptide. A "glycosyl linking group" is generally derived from a "modified sugar" by enzymatic attachment of a "modified sugar" to amino acids and / or glycosyl residues of the peptide. The glycosyl linking group may be a saccharide-derived structure that degrades during the formation of a modified group-modified sugar cassette (e.g., oxidation → Schiff base formation → reduction), or the glycosyl linking group is It may be intact. An "intact glycosyl linking group" refers to a saccharide monomer that links the modifying group to the rest of the conjugate, for example, from an unoxidized glycosyl site that is degraded by, for example, sodium metaperiodate. Refers to a group of connections derived. "Intact glycosyl linking groups" of the invention can be derived from naturally occurring oligosaccharides by adding glycosyl unit (s) or by removing one or more glycosyl units from the parent saccharide structure.

본 발명에서 사용되는 용어 "표적화 부위 (targeting moiety)"는 신체의 특정 조직 또는 부분에 선택적으로 국제화하는 종을 의미한다. 국재화 (localization)는 분자 결정인자 (molecular determinants)의 특이적 인식, 표적화제 또는 컨쥬게이트의 분자 크기, 이온성 상호작용, 소수성 상호작용 등에 의해서 매개된다. 약제를 특정의 조직 또는 부분에 표적화시키는 그 밖의 다른 메카니즘은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있다. 표적화 부위의 예로는 항체, 항체 단편, 트랜스페린, HS-당단백질, 응집인자, 혈청 단백질, β-당단백질, G-CSF, GM-CSF, M-CSF, EPO, 혈청 단백질 (예를 들어, 인자 VII, VIIa, VIII, IX, 및 X) 등이 포함된다.As used herein, the term "targeting moiety" refers to a species that selectively internationalizes to a specific tissue or part of the body. Localization is mediated by specific recognition of molecular determinants, molecular size of targeting agents or conjugates, ionic interactions, hydrophobic interactions, and the like. Other mechanisms for targeting medicaments to specific tissues or parts are known to those of skill in the art. Examples of targeting sites include antibodies, antibody fragments, transferrins, HS-glycoproteins, aggregate factors, serum proteins, β-glycoproteins, G-CSF, GM-CSF, M-CSF, EPO, serum proteins (eg, factors VII, VIIa, VIII, IX, and X) and the like.

본 발명에서 사용된 것으로, "치료학적 부위"는 항체, 항염증제, 항종양제, 사이토톡신 및 방사성 약제를 포함하여 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 치료에 유용한 모든 약제를 의미한다. "치료학적 부위"는 생물활성 약제의 프로드럭, 하나 이상의 치료학적 부위가 캐리어에 결합된 작제물, 예를 들어, 다가 약제 (multivalent agents)를 포함한다. 치료학적 부위는 또한 단백질 및 단백질을 포 함하는 작제물을 포함한다. 단백질의 예로는 과립구 콜로니 자극인자 (GCSF), 과립구 대식세포 콜로니 자극인자 (GMCSF), 인터페론 (예를 들어, 인터페론-α, -β, -γ), 인터류킨 (예를 들어, 인터류킨 II), 혈청 단백질 (예를 들어, 인자 VII, VIIa, VIII, IX, 및 X), 인간 융모막 고나도트로핀 (HCG), 여포 자극 호르몬 (FSH) 및 황체형성 호르몬 (LH) 및 항체 융합 단백질 (예를 들어, 종양괴사인자 수용체 ((TNFR)/Fc 영역 융합 단백질))이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.As used herein, "therapeutic site" means all agents useful for treatment, including but not limited to antibodies, anti-inflammatory agents, anti-tumor agents, cytotoxins and radiopharmaceuticals. “Therapeutic site” includes prodrugs of bioactive agents, constructs in which one or more therapeutic sites are bound to a carrier, eg, multivalent agents. Therapeutic sites also include proteins and constructs containing the proteins. Examples of proteins include granulocyte colony stimulator (GCSF), granulocyte macrophage colony stimulator (GMCSF), interferon (eg interferon-α, -β, -γ), interleukin (eg interleukin II), serum Proteins (eg, factors VII, VIIa, VIII, IX, and X), human chorionic gonadotropin (HCG), follicle stimulating hormone (FSH) and luteinizing hormone (LH) and antibody fusion proteins (eg Tumor necrosis factor receptor ((TNFR) / Fc region fusion protein)), but is not limited to these.

본 발명에서 사용되는 것으로 "약제학적으로 허용되는 캐리어"에는 컨쥬게이트와 배합하였을 때, 컨쥬게이트의 활성은 유지하며, 피검자의 면역 시스템과 비-반응성인 모든 물질이 포함된다. 예로는 포스페이트 완충된 식염용액, 물, 오일/물 에멀젼과 같은 에멀젼, 및 다양한 타입의 습윤제와 같은 표준 약제학적 캐리어 중의 어떤 것이라도 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 그 밖의 다른 캐리어로는 또한 멸균 용액, 코팅정을 포함하는 정제, 및 캅셀제가 포함될 수 있다. 일반적으로, 이러한 캐리어는 전분, 밀크 (milk), 당, 특정한 타입의 점토, 젤라틴, 스테아르산 또는 그의 염류, 마그네슘 또는 칼슘 스테아레이트, 탈크, 식물성 지방 또는 오일, 고무, 글리콜 또는 그 밖의 다른 공지된 부형제와 같은 부형제를 포함한다. 이러한 캐리어에는 또한, 향료 및 색소 첨가제, 또는 그 밖의 다른 성분들이 포함될 수 있다. 이러한 캐리어를 포함하는 조성물은 잘 알려진 통상적인 방법에 의해서 제제화된다.As used herein, a "pharmaceutically acceptable carrier" includes any substance that, when combined with a conjugate, maintains the conjugate's activity and is non-reactive with the subject's immune system. Examples include, but are not limited to, any of the standard pharmaceutical carriers such as phosphate buffered saline solutions, water, emulsions such as oil / water emulsions, and various types of wetting agents. Other carriers may also include sterile solutions, tablets including coated tablets, and capsules. Generally, such carriers are starches, milk, sugars, certain types of clays, gelatin, stearic acid or its salts, magnesium or calcium stearate, talc, vegetable fats or oils, rubber, glycols or other known Excipients such as excipients. Such carriers may also include flavoring and coloring additives, or other ingredients. Compositions comprising such carriers are formulated by well known conventional methods.

본 발명에서 사용되는 것으로, "투여"는 피검자에 대한 경구 투여, 좌제로서의 투여, 국소적 접촉, 정맥내, 복강내, 근육내, 병소내, 비내 또는 피하 투여, 또 는 서방성 장치, 예를 들어 미니-삼투성 펌프 (mini-osmotic pump)의 이식을 의미한다. 투여는 비경구 및 경점막 (예를 들어, 구강, 비내, 질내, 직장 또는 경피적으로)을 포함하는 어떠한 경로에 의해서나 된다. 비경구 투여에는 예를 들어, 정맥내, 근육내, 세동맥내 (intra-arteriole), 피내, 피하, 복강내, 심실내 및 두개내가 포함된다. 더구나, 주사가 종양을 치료, 예를 들어, 세포소멸을 유도하기 위한 것인 경우에, 투여는 종양에 및/또는 종양을 둘러싼 조직 내로 직접 이루어질 수 있다. 그 밖의 다른 송달 모드에는 리포좀성 제제, 정맥내 주입, 경피적 패치 등의 사용이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.As used herein, "administration" refers to oral administration to a subject, administration as a suppository, local contact, intravenous, intraperitoneal, intramuscular, intralesional, intranasal or subcutaneous administration, or sustained release device, eg For example, it means the implantation of a mini-osmotic pump. Administration can be by any route including parenteral and transmucosal (eg, orally, intranasally, vaginally, rectally or transdermally). Parenteral administration includes, for example, intravenous, intramuscular, intra-arteriole, intradermal, subcutaneous, intraperitoneal, intraventricular and intracranial. Moreover, where the injection is for treating a tumor, eg, inducing apoptosis, administration may be directly to the tumor and / or into the tissue surrounding the tumor. Other modes of delivery include, but are not limited to, the use of liposome preparations, intravenous infusions, transdermal patches, and the like.

용어 "개선시키는" 또는 "개선시킨다"는 증상의 완화, 소실 또는 감소와 같은 객관적 또는 주관적 파라메터를 포함하여 병리학 또는 상태를 치료하는데 성공한 모든 징후, 또는 환자의 신체적 또는 정신적 웰빙 (well-being)의 개선을 의미한다. 증상의 개선은 신체검사 및/또는 정신의학적 평가의 결과를 포함한 객관적 또는 주관적 파라메터를 기본으로 할 수 있다.The term "improvement" or "improvement" refers to any indication of success in treating a pathology or condition, including objective or subjective parameters such as alleviation, loss or reduction of symptoms, or the physical or mental well-being of a patient. It means improvement. Improvement of symptoms may be based on objective or subjective parameters, including results of physical examinations and / or psychiatric evaluations.

용어 "요법"은 질병 걸릴 소인이 있을 수 있지만, 아직 그 질병의 증상을 경험하거나 나타내지 않는 동물에서 질병 또는 상태가 나타나는 것을 방지하고 (예방적 치료), 질병을 억제하고 (그의 발생을 느리게 하거나 정지시킴), 질병의 증상 또는 부작용의 경감을 제공하고 (완화적 치료), 및 질병을 경감시키는 (질병의 퇴행을 야기함) 것을 포함하는 질병 또는 상태의 "치료하는 것" 또는 "치료"를 의미한다.The term "therapy" may be predisposed to a disease, but prevents the appearance of the disease or condition (prophylactic treatment) in animals that do not yet experience or exhibit symptoms of the disease (prophylactic treatment), inhibits the disease (slows or stops its occurrence). Means "treating" or "treatment" of the disease or condition, including providing relief of symptoms or side effects of the disease (relaxing treatment), and alleviating the disease (causing regression of the disease). do.

용어 "유효량" 또는 "~에 효과적인 양" 또는 "치료학적 유효량" 또는 문법적 으로 동등한 모든 용어는 질병을 치료하기 위해서 동물에게 투여되는 경우에 그 질병에 대한 치료를 달성하기에 충분한 양을 의미한다.The term "effective amount" or "effective amount for" or "therapeutically effective amount" or grammatically equivalent, means any amount sufficient to achieve treatment for a disease when administered to an animal to treat the disease.

용어 "분리된"은 물질을 생산하는데 사용된 성분들을 실질적으로 또는 본질적으로 함유하지 않는 물질을 의미한다. 본 발명의 펩타이드 컨쥬게이트의 경우에, 용어 "분리된"은 통상적으로 펩타이드 컨쥬게이트를 제조하기 위해서 사용된 혼합물 내의 물질을 동반하는 성분들을 실질적으로 또는 본질적으로 함유하지 않는 물질을 의미한다. "분리된" 및 "순수한"은 상호교환적으로 사용된다. 일반적으로, 본 발명의 분리된 펩타이드 컨쥬게이트는 범위로 바람직하게 표현된 순도의 레벨을 갖는다. 펩타이드 컨쥬게이트에 대한 순도의 범위의 하한선은 약 60%, 약 70% 또는 약 80%이고, 순도의 범위의 상한선은 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 90% 이상이다.The term "isolated" means a substance that is substantially or essentially free of components used to produce the substance. In the case of the peptide conjugates of the present invention, the term "isolated" means a substance that is substantially or essentially free of components that accompany the substances in the mixture typically used to prepare the peptide conjugate. "Isolated" and "pure" are used interchangeably. In general, the isolated peptide conjugates of the present invention have a level of purity that is preferably expressed in a range. The lower limit of purity for the peptide conjugate is about 60%, about 70% or about 80% and the upper limit of purity is about 70%, about 80%, about 90% or about 90% or more.

펩타이드 컨쥬게이트가 약 90% 이상 순수한 경우에, 그들의 순도는 또한 바람직하게는 범위로 표현된다. 순도의 범위의 하한선은 약 90%, 약 92%, 약 94%, 약 96% 또는 약 98%이다. 순도의 범위의 상한선은 약 92%, 약 94%, 약 96%, 약 98% 또는 약 100% 순도이다.If the peptide conjugates are at least about 90% pure, their purity is also preferably expressed in ranges. The lower limit of the range of purity is about 90%, about 92%, about 94%, about 96% or about 98%. The upper limit of the range of purity is about 92%, about 94%, about 96%, about 98% or about 100% purity.

순도는 본 기술분야에서 인지된 어떤 분석방법 (예를 들어, 은 염색된 젤 상의 밴드 강도, 폴리아크릴아미드 젤 전기영동, HPLC, 또는 유사한 수단)에 의해서라도 결정된다.Purity is determined by any method of analysis known in the art (eg, band strength on silver stained gels, polyacrylamide gel electrophoresis, HPLC, or similar means).

본 발명에서 사용된 것으로 "필수적으로 집단의 각각의 구성원"은 펩타이드에 부가된 변형된 당의 선택된 백분율이 펩타이드 상의 다수의 동일한 수용체 부위 에 부가되는 본 발명의 펩타이드 컨쥬게이트의 집단의 특징을 설명한 것이다. "필수적으로 집단의 각각의 구성원"은 변형된 당에 컨쥬게이트된 펩타이드 상의 부위의 "균일성"을 말하는 것이며, 이것은 적어도 약 80%, 바람직하게는 적어도 약 90%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 95% 균일한 본 발명의 컨쥬게이트를 의미한다.As used herein, "essentially each member of the population" describes the characteristics of the population of peptide conjugates of the invention in which selected percentages of the modified sugars added to the peptide are added to multiple identical receptor sites on the peptide. “Essentially each member of the population” refers to “uniformity” of the site on the peptide conjugated to the modified sugar, which is at least about 80%, preferably at least about 90%, more preferably at least about 95 By% uniform the conjugate of the invention is meant.

"균일성"은 변형된 당이 컨쥬게이트된 수용체 부위의 집단을 가로지른 구조적 일관성을 의미한다. 따라서, 각각의 변형된 당 부위가 그 밖의 모든 변형된 당이 컨쥬게이트된 수용체 부위와 동일한 구조를 갖는 수용체 부위에 컨쥬게이트된 본 발명의 펩타이드 컨쥬게이트에서 펩타이드 컨쥬게이트는 약 100% 균질인 것으로 언급된다. 균일성은 일반적으로 범위로 표현된다. 펩타이드 컨쥬게이트에 대한 균일성의 범위의 하한선은 약 60%, 약 70% 또는 약 80%이며, 순도의 범위의 상한선은 약 70%, 약 80%, 약 90% 또는 약 90% 이상이다."Homogeneity" means structural consistency across a population of receptor sites at which modified sugars are conjugated. Thus, in the peptide conjugates of the invention where each modified sugar site is conjugated to a receptor site having the same structure as the receptor site to which all other modified sugars are conjugated, the peptide conjugate is said to be about 100% homogeneous. do. Uniformity is generally expressed in ranges. The lower limit of the uniformity range for the peptide conjugate is about 60%, about 70% or about 80% and the upper limit of purity ranges from about 70%, about 80%, about 90% or about 90%.

펩타이드 컨쥬게이트가 약 90% 또는 그 이상 균질인 경우에, 이들의 균일성도 또한 바람직하게는 범위로 표현된다. 균일성의 범위의 하한선은 약 90%, 약 92%, 약 94%, 약 96% 또는 약 98%이다. 순도의 범위의 상한선은 약 92%, 약 94%, 약 96%, 약 98% 또는 약 100% 균일성이다. 펩타이드 컨쥬게이트의 균일성은 일반적으로 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 하나 또는 그 이상의 방법, 예를 들어, 액체 크로마토그라피-질량분석 (LC-MS), 플라이트 스펙트로메트리 (flight spectrometry)의 매트릭스 보조 레이저 탈착 질량시간 (MALDITOF), 모세관 전기영동 등에 의해서 결정된다. 상기의 검토사항은 그 밖의 다른 O-글리코실화 및 N-글리코실화 부위에 대해서도 동등하게 적절하다.If the peptide conjugates are about 90% or more homogeneous, their uniformity is also preferably expressed in a range. The lower limit of the range of uniformity is about 90%, about 92%, about 94%, about 96% or about 98%. The upper limit of the range of purity is about 92%, about 94%, about 96%, about 98% or about 100% uniformity. Uniformity of the peptide conjugate is generally one or more methods known to those skilled in the art, for example, liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS), matrix of flight spectrometry. Assisted laser desorption mass time (MALDITOF), capillary electrophoresis and the like. The above considerations are equally appropriate for other O-glycosylation and N-glycosylation sites.

글리코펩타이드 종을 언급할 때의 "실질적으로 균일한 글리코폼 (glycoform)" 또는 "실질적으로 균일한 글리코실화 패턴"은 중요한 글리코실트랜스퍼라제 (예를 들어, 푸코실트랜스퍼라제)에 의해서 글리코실화되는 수용체 부위의 백분율을 의미하는 것이다. 예를 들어, α1,2 푸코실트랜스퍼라제의 경우에, 실질적으로 모든 (이하에서 정의하는 바와 같음) Galβ1,4-GlcNAc-R 및 그의 시알릴화 동족체가 본 발명의 펩타이드 컨쥬게이트에서 푸코실화된다면 실질적으로 균일한 푸코실화 패턴이 존재한다. 출발물질이 글리코실화된 수용체 부위 (예를 들어, 푸코실화된 Galβ1,4-GlcNAc-R 부위)를 함유할 수 있음은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 계산된 글리코실화 퍼센트는 본 발명의 방법에 의해서 글리코실화된 수용체 부위 및 출발물질에서 이미 글리코실화된 수용체 부위를 포함할 것이다."Substantially uniform glycoform" or "substantially uniform glycosylation pattern" when referring to a glycopeptide species is glycosylated by an important glycosyltransferase (eg, fucosyltransferase). It means the percentage of the receptor site. For example, in the case of α1,2 fucosyltransferase, substantially all (as defined below) Galβ1,4-GlcNAc-R and sialylated homologues thereof are substantially fucosylated in the peptide conjugates of the present invention. There is a uniform fucosylation pattern. It will be appreciated by those skilled in the art that the starting material may contain glycosylated receptor sites (eg, fucosylated Galβ1,4-GlcNAc-R sites). Thus, the calculated percent glycosylation will include glycosylated receptor sites and glycosylated receptor sites already in the starting material by the method of the present invention.

"실질적으로 균일한"의 상기 정의에서 용어 "실질적으로"는 일반적으로 특정한 글리코실트랜스퍼라제에 대한 수용체 부위의 적어도 약 40%, 적어도 약 70%, 적어도 약 80%, 또는 더욱 바람직하게는 적어도 약 90%, 더 더욱 바람직하게는 적어도 약 95%가 글리코실화되는 것을 의미한다. 예를 들어, 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트가 Ser 연결된 글리코실 잔기를 포함한다면, 집단 내의 펩타이드의 적어도 약 70%, 80%, 90%, 95%, 97%, 99%, 99.2%, 99.4%, 99.6%, 또는 더욱 바람직하게는 99.8%가 동일한 Ser 잔기에 공유적으로 결합된 동일한 글리코실 잔기를 가질 것이다.The term "substantially" in the above definition of "substantially uniform" generally refers to at least about 40%, at least about 70%, at least about 80%, or more preferably at least about, about a receptor site for a particular glycosyltransferase. 90%, even more preferably at least about 95% is glycosylated. For example, if the Factor IX peptide conjugate comprises a Ser linked glycosyl residue, then at least about 70%, 80%, 90%, 95%, 97%, 99%, 99.2%, 99.4%, 99.6 of the peptides in the population %, Or more preferably 99.8% will have the same glycosyl residue covalently linked to the same Ser residue.

치환체 그룹이 왼쪽에서부터 오른쪽으로 쓰여진 그들의 통상적인 화학식에 의해서 구체화되는 경우에, 이들은 오른쪽에서부터 왼쪽으로 써서 표시될 수 있는 화학적으로 동일한 치환체도 동등하게 포함하는데, 예를 들어, -CH2O-는 -OCH2-를 또한 설명하고자 하는 것이다.Where substituent groups are embodied by their usual formula written from left to right, they also include chemically identical substituents which may be represented by writing from right to left, for example, -CH 2 O- OCH 2 -is also intended to explain.

그 자체로 또는 또 다른 치환체의 일부분으로서의 용어 "알킬"은 다른 식으로 언급되지 않는 한은 완전히 포화되거나, 단일- 또는 다불포화될 수 있으며 2가 및 다가 래디칼을 포함할 수 있는, 지정된 탄소원자의 수를 갖는 (즉, C1-C10은 1 내지 10개의 탄소를 의미한다) 직쇄 또는 측쇄 또는 사이클릭 하이드로카본 래디칼 또는 이들의 조합을 의미한다. 포화된 하이드로카본 래디칼의 예로는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 이소부틸, 2급-부틸, 사이클로헥실, (사이클로헥실)메틸, 사이클로프로필메틸, 예를 들어, n-펜틸, n-헥실, n-헵틸, n-옥틸 등의 동족체 및 이성체와 같은 그룹들이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 불포화된 알킬 그룹은 하나 또는 그 이상의 이중결합 또는 삼중결합을 갖는 것이다. 불포화된 알킬 그룹의 예로는 비닐, 2-프로페닐, 크로틸, 2-이소펜테닐, 2-(부타디에닐), 2,4-펜타디에닐, 3-(1,4-펜타디에닐), 에티닐, 1- 및 3-프로피닐, 3-부티닐, 및 고급 동족체 및 이성체가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 용어 "알킬"은 달리 지적되지 않는 한은, 또한 "헤테로알킬"과 같은 이하에 더 상세히 정의되는 알킬의 유도체를 포함하는 것을 의미한다. 하이드로카본 그룹으로 제한되는 알킬 그룹은 "호모알킬"이라고 칭한다.The term "alkyl" by itself or as part of another substituent, unless stated otherwise, refers to the number of designated carbon atoms which may be fully saturated, mono- or polyunsaturated and may include divalent and polyvalent radicals. Having (ie, C 1 -C 10 means 1 to 10 carbons) means straight or branched chain or cyclic hydrocarbon radicals or combinations thereof. Examples of saturated hydrocarbon radicals include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, t-butyl, isobutyl, secondary-butyl, cyclohexyl, (cyclohexyl) methyl, cyclopropylmethyl, for example Examples include, but are not limited to, groups such as homologues and isomers such as n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl and the like. An unsaturated alkyl group is one having one or more double bonds or triple bonds. Examples of unsaturated alkyl groups include vinyl, 2-propenyl, crotyl, 2-isopentenyl, 2- (butadienyl), 2,4-pentadienyl, 3- (1,4-pentadienyl) , Ethynyl, 1- and 3-propynyl, 3-butynyl, and higher homologs and isomers are included, but are not limited to these. The term "alkyl", unless otherwise indicated, is also meant to include derivatives of alkyl as defined in more detail below, such as "heteroalkyl". Alkyl groups that are limited to hydrocarbon groups are referred to as "homoalkyl".

그 자체로 또는 또 다른 치환체의 일부분으로서의 용어 "알킬렌"은 -CH2CH2CH2CH2-로 예시되는 (단, 이것으로 제한되지는 않는다) 알칸으로부터 유도된 2가 래디칼을 의미하며, 추가로 "헤테로알킬렌"으로 이하에 기술된 그룹들을 포함한다. 일반적으로, 알킬 (또는 알킬렌) 그룹은 1 내지 24개의 탄소원자를 가질 수 있으며, 10개 또는 그보다 더 작은 수의 탄소원자를 갖는 이들 그룹이 본 발명에서 바람직하다. "저급 알킬" 또는 "저급 알킬렌"은 일반적으로 8개 또는 그보다 더 작은 수의 탄소원자를 갖는 더 짧은 체인의 알킬 또는 알킬렌 그룹이다.The term “alkylene” by itself or as part of another substituent means a divalent radical derived from an alkane, exemplified by, but not limited to, —CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 —, Further include the groups described below as "heteroalkylene". In general, alkyl (or alkylene) groups can have from 1 to 24 carbon atoms, with those groups having 10 or less carbon atoms being preferred in the present invention. "Lower alkyl" or "lower alkylene" is generally a shorter chain alkyl or alkylene group having 8 or less carbon atoms.

용어 "알콕시", "알킬아미노" 및 "알킬티오" (또는 티오알콕시)는 그들의 통상적인 개념으로 사용되며, 각각 산소원자, 아미노 그룹, 또는 황원자를 통해서 분자의 나머지 부분에 부착된 알킬 그룹을 의미한다.The terms "alkoxy", "alkylamino" and "alkylthio" (or thioalkoxy) are used in their usual concepts and refer to alkyl groups attached to the remainder of the molecule, respectively, via an oxygen atom, an amino group, or a sulfur atom. do.

그 자체로 또는 또 다른 용어와 조합한 용어 "헤테로알킬"은 다른 식으로 언급되지 않는 한은 지정된 수의 탄소원자, 및 O, N, Si 및 S로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 헤테로원자로 구성된 안정한 직쇄 또는 측쇄, 또는 사이클릭 하이드로카본 래디칼, 또는 이들의 조합을 의미하며, 여기에서 질소 및 황원자는 임의로 산화될 수 있으며, 질소 헤테로원자는 임의로 4급화될 수 있다. 헤테로원자(들) O, N 및 S 및 Si는 헤테로알킬 그룹의 내부 위치 어디에라도, 또는 알킬 그룹이 분자의 나머지 부분에 부착된 위치에 배치될 수 있다. 그의 예는 -CH2-CH2-O-CH3, -CH2-CH2-NH-CH3, -CH2-CH2-N(CH3)-CH3, -CH2-S-CH2-CH3, -CH2-CH2, -S(O)-CH3, -CH2-CH2-S(O)2-CH3, -CH=CH-O-CH3, -Si(CH3)3, -CH2-CH=N-OCH3, 및 -CH=CH-N(CH3)-CH3 를 포함하나, 이들로 제한되지는 않는다. 예를 들어, -CH2-NH-OCH3 및 -CH2-O-Si(CH3)3와 같이 2개 이하의 헤테로원자가 연속적으로 존재할 수도 있다. 유사하게, 그 자체로 또는 또 다른 치환체의 일부분으로서의 용어 "헤테로알킬렌"은 -CH2-CH2-S-CH2-CH2- 및 -CH2-S-CH2-CH2-NH-CH2-로 예시되는 바와 같이 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 헤테로알킬로부터 유도된 2가 래디칼을 의미한다. 헤테로알킬렌 그룹의 경우에, 헤테로원자는 또한 체인 말단 중의 어느 하나 또는 둘 다를 점유할 수도 있다 (예를 들어, 알킬렌옥시, 알킬렌디옥시, 알킬렌아미노, 알킬렌디아미노 등). 또한, 알킬렌 및 헤테로알킬렌 연결그룹의 경우에, 연결그룹의 배향은 연결그룹의 화학식이 쓰여진 방향에 의해서 암시되지는 않는다. 예를 들어, 화학식 -C(O)2R'-는 -C(O)2R' 및 -R'C(O)2- 둘 다를 나타낸다.The term “heteroalkyl” by itself or in combination with another term, unless otherwise stated, is a stable straight chain composed of a specified number of carbon atoms and at least one heteroatom selected from the group consisting of O, N, Si and S Or branched chain, or cyclic hydrocarbon radical, or a combination thereof, wherein nitrogen and sulfur atoms can be optionally oxidized, and nitrogen heteroatoms can be optionally quaternized. The heteroatom (s) O, N and S and Si may be placed anywhere within the heteroalkyl group or at the position at which the alkyl group is attached to the rest of the molecule. Examples thereof include -CH 2 -CH 2 -O-CH 3 , -CH 2 -CH 2 -NH-CH 3 , -CH 2 -CH 2 -N (CH 3 ) -CH 3 , -CH 2 -S-CH 2 -CH 3 , -CH 2 -CH 2 , -S (O) -CH 3 , -CH 2 -CH 2 -S (O) 2 -CH 3 , -CH = CH-O-CH 3 , -Si ( CH 3) 3 , —CH 2 —CH═N—OCH 3 , and —CH═CH—N (CH 3 ) —CH 3 , including but not limited to. For example, up to two heteroatoms, such as —CH 2 —NH—OCH 3 and —CH 2 —O—Si (CH 3) 3 , may be present in series. Similarly, the term “heteroalkylene”, as such or as part of another substituent, refers to —CH 2 —CH 2 —S—CH 2 —CH 2 — and —CH 2 —S—CH 2 —CH 2 —NH— By exemplified by CH 2- , but not limited to, divalent radicals derived from heteroalkyl. In the case of heteroalkylene groups, heteroatoms may also occupy either or both of the chain termini (eg, alkyleneoxy, alkylenedioxy, alkyleneamino, alkylenediamino and the like). In addition, in the case of alkylene and heteroalkylene linking groups, the orientation of the linking groups is not implied by the direction in which the formula of the linking group is written. For example, the formula -C (O) 2 R'- represents both -C (O) 2 R 'and -R'C (O) 2- .

그들 자체로 또는 다른 용어와 조합한 용어 "사이클로알킬" 및 "헤테로사이클로알킬"은 다른 식으로 언급되지 않는 한은 각각 "알킬" 및 "사이클로알킬"의 사이클릭 변형체를 나타낸다. 추가로, 헤테로사이클로알킬의 경우에 헤테로원자는 헤테로사이클이 분자의 나머지 부분에 부착된 위치를 점유할 수 있다. 사이클로알킬의 예로는 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 1-사이클로헥세닐, 3-사이클로헥세닐, 사이클로헵틸 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 헤테로사이클로알킬의 예로는 1-(1,2,5,6-테트라하이드로피리딜), 1-피페리디닐, 2-피페리디닐, 3-피페리디닐, 4-모르폴리닐, 3-모르폴리닐, 테트라하이드로푸란-2-일, 테트라하이드로푸란 -3-일, 테트라하이드티엔-2-일, 테트라하이드로티엔-3-일, 1-피페라지닐, 2-피페라지닐 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.The terms "cycloalkyl" and "heterocycloalkyl" by themselves or in combination with other terms refer to cyclic variants of "alkyl" and "cycloalkyl", respectively, unless stated otherwise. In addition, in the case of heterocycloalkyl, the heteroatom may occupy the position where the heterocycle is attached to the rest of the molecule. Examples of cycloalkyls include, but are not limited to, cyclopentyl, cyclohexyl, 1-cyclohexenyl, 3-cyclohexenyl, cycloheptyl, and the like. Examples of heterocycloalkyl include 1- (1,2,5,6-tetrahydropyridyl), 1-piperidinyl, 2-piperidinyl, 3-piperidinyl, 4-morpholinyl, 3-morph Polyyl, tetrahydrofuran-2-yl, tetrahydrofuran-3-yl, tetrahydrothien-2-yl, tetrahydrothien-3-yl, 1-piperazinyl, 2-piperazinyl, and the like. However, they are not limited thereto.

그들 자체로 또는 또 다른 치환체의 일부분으로서의 용어 "할로" 또는 "할로겐"은 다른 식으로 언급되지 않는 한은 불소, 염소, 브롬 또는 요오드 원자를 의미한다. 추가로, "할로알킬"과 같은 용어는 모노할로알킬 및 폴리할로알킬을 포함하는 것을 의미한다. 예를 들어, 용어 "할로(C1-C4)알킬"은 트리플루오로메틸, 2,2,2-트리플루오로에틸, 4-클로로부틸, 3-브로모프로필 등을 포함하는 것을 의미하나, 이들로 제한되지는 않는다.The term "halo" or "halogen" by themselves or as part of another substituent means a fluorine, chlorine, bromine or iodine atom unless stated otherwise. In addition, terms such as "haloalkyl" are meant to include monohaloalkyl and polyhaloalkyl. For example, the term "halo (C1-C4) alkyl" is meant to include trifluoromethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 4-chlorobutyl, 3-bromopropyl, and the like, but these It is not limited to.

다른 식으로 언급되지 않는 한은, 용어 "아릴"은 함께 융합되거나, 공유적으로 연결된 단일 환 또는 다중 환 (바람직하게는 1 내지 3개의 환)일 수 있는 다중불포화된 방향족 치환체를 의미한다. 용어 "헤테로아릴"은 N, O 및 S로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유하는 아릴 그룹 (또는 환)을 의미하며, 여기에서 질소 및 황원자는 임의로 산화되며, 질소원자(들)는 임의로 4급화된다. 헤테로아릴 그룹은 헤테로원자를 통해서 분자의 나머지 부분에 부착될 수 있다. 아릴 및 헤테로아릴 그룹의 비-제한적 예로는 페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 4-비페닐, 1-피롤릴, 2-피롤릴, 3-피롤릴, 3-피라졸릴, 2-이미다졸릴, 4-이미다졸릴, 피라지닐, 2-옥사졸릴, 4-옥사졸릴, 2-페닐-4-옥사졸릴, 5-옥사졸릴, 3-이속사졸릴, 4-이속사졸릴, 5-이속사졸릴, 2-티아졸릴, 4-티아졸릴, 5-티아졸릴, 2-푸릴, 3-푸릴, 2-티에닐, 3-티에닐, 2-피리딜, 3-피리딜, 4-피리딜, 2-피리미딜, 4-피리미딜, 5-벤조티아졸릴, 퓨리닐, 2-벤즈이미다졸릴, 5-인돌릴, 1-이소퀴놀리닐, 5-이소퀴놀리닐, 2-퀴녹살리닐, 5-퀴녹살리닐, 3-퀴놀릴, 테트라졸릴, 벤조[b]푸라닐, 벤조[b]티에닐, 2,3-디하이드로벤조[1,4]디옥신6-일, 벤조[1,3]디옥솔-5-일 및 6-퀴놀릴이 포함된다. 상기 제시된 아릴 및 헤테로아릴 환 시스템의 각각에 대한 치환체는 이하에 기술된 허용될 수 있는 치환체의 그룹으로부터 선택된다.Unless stated otherwise, the term "aryl" refers to a polyunsaturated aromatic substituent which may be a single ring or multiple rings (preferably one to three rings) fused together or covalently linked. The term "heteroaryl" means an aryl group (or ring) containing 1 to 4 heteroatoms selected from N, O and S, wherein nitrogen and sulfur atoms are optionally oxidized, and nitrogen atom (s) are optionally 4 It is expedited. Heteroaryl groups may be attached to the rest of the molecule via heteroatoms. Non-limiting examples of aryl and heteroaryl groups include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 4-biphenyl, 1-pyrrolyl, 2-pyrrolyl, 3-pyrrolyl, 3-pyrazolyl, 2- Imidazolyl, 4-imidazolyl, pyrazinyl, 2-oxazolyl, 4-oxazolyl, 2-phenyl-4-oxazolyl, 5-oxazolyl, 3-isoxazolyl, 4-isoxazolyl, 5 Isoxazolyl, 2-thiazolyl, 4-thiazolyl, 5-thiazolyl, 2-furyl, 3-furyl, 2-thienyl, 3-thienyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4- Pyridyl, 2-pyrimidyl, 4-pyrimidyl, 5-benzothiazolyl, purinyl, 2-benzimidazolyl, 5-indolyl, 1-isoquinolinyl, 5-isoquinolinyl, 2- Quinoxalinyl, 5-quinoxalinyl, 3-quinolyl, tetrazolyl, benzo [b] furanyl, benzo [b] thienyl, 2,3-dihydrobenzo [1,4] dioxine6-yl, Benzo [1,3] dioxol-5-yl and 6-quinolyl. Substituents for each of the aryl and heteroaryl ring systems set forth above are selected from the group of acceptable substituents described below.

요약하여, 다른 용어와 조합하여 사용되는 경우의 용어 "아릴" (예를 들어, 아릴옥시, 아릴티옥시, 아릴알킬)은 상기 정의된 바와 같은 아릴 및 헤테로아릴 환 둘 다를 포함한다. 따라서, 용어 "아릴알킬"은 아릴 그룹이 탄소원자 (예를 들어, 메틸렌 그룹)가 예를 들어, 산소원자 (예를 들어, 페녹시메틸, 2-피리딜옥시메틸, 3-(1-나프틸옥시)프로필 등)에 의해서 치환된 알킬 그룹을 포함한 알킬 그룹에 부착된 래디칼 (예를 들어, 벤질, 펜에틸, 피리딜메틸 등)을 포함하는 것을 의미한다.In summary, the term “aryl” (eg, aryloxy, arylthioxy, arylalkyl) when used in combination with other terms includes both aryl and heteroaryl rings as defined above. Thus, the term "arylalkyl" means that the aryl group is a carbon atom (eg methylene group), for example an oxygen atom (eg phenoxymethyl, 2-pyridyloxymethyl, 3- (1-naph) Radicals (eg, benzyl, phenethyl, pyridylmethyl, etc.) attached to an alkyl group including an alkyl group substituted by butyloxy) propyl, etc.).

상기 용어 (예를 들어, "알킬", "헤테로알킬", "아릴" 및 "헤테로아릴")의 각각은 지시된 래디칼의 치환 및 비치환된 형태 둘 다를 포함하는 것을 의미한다. 각각의 래디칼 타입에 대한 바람직한 치환체는 이하에 제시되어 있다.Each of the above terms (eg, "alkyl", "heteroalkyl", "aryl" and "heteroaryl") is meant to include both substituted and unsubstituted forms of the radicals indicated. Preferred substituents for each radical type are given below.

알킬 및 헤테로알킬 래디칼 (종종 알킬렌, 알케닐, 헤테로알킬렌, 헤테로알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 헤테로사이클로알킬, 사이클로알케닐, 및 헤테로사이클로알케닐로 칭하는 그룹을 포함)에 대한 치환체는 일반적으로 "알킬 그룹 치환체"라고 불리며, 이들은 0 내지 (2m'+1) 범위의 수 (여기에서 m'는 이러한 래디칼의 탄소원자의 총수이다)의 -OR', =O, =NR', =N-OR', -NR'R", -SR', -할로겐, -SiR'R"R'", -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R", -OC(O)NR'R", -NR"C(O)R', -NR'C(O)NR"R'", -NR"C(O)2R', -NR-C(NR'R"R'")=NR"", -NR-C(NR'R")=NR'", -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R", -NRSO2R', -CN 및 -NO2로 부터 선택된 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 다양한 그룹 중의 하나 또는 그 이상일 수 있다. R', R", R'" 및 R"" 각각은 바람직하게는 독립적으로 수소, 치환되거나 비치환된 헤테로알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 예를 들어, 1-3개의 할로겐으로 치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 알킬, 알콕시 또는 티오알콕시 그룹, 또는 아릴알킬 그룹을 의미한다. 본 발명의 화합물이 하나 보다 많은 R 그룹을 포함하는 경우에, 예를 들어, 각각의 R 그룹은 R', R", R'" 및 R"" 그룹의 하나 이상이 존재하는 경우의 이들 그룹 각각과 같이 독립적으로 선택된다. R' 및 R"가 동일한 질소원자에 부착되는 경우에, 이들은 질소원자와 결합하여 5-, 6- 또는 7-원 환을 형성할 수 있다. 예를 들어, -NR'R"는 1-피롤리디닐 및 4-모르폴리닐을 포함하는 것을 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 의미한다. 치환체에 대한 상기의 검토사항으로부터 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 용어 "알킬"이 할로알킬 (예를 들어, -CF3 및 -CH2CF3) 및 아실 (예를 들어, -C(O)CH3, -C(O)CF3, -C(O)CH2OCH3 등)과 같이 수소원자 이외의 그룹에 결합된 탄소원자를 포함하는 그룹들을 포함하는 것을 의미한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Substituents for alkyl and heteroalkyl radicals (often including groups called alkylene, alkenyl, heteroalkylene, heteroalkenyl, alkynyl, cycloalkyl, heterocycloalkyl, cycloalkenyl, and heterocycloalkenyl) Generally referred to as "alkyl group substituents", they are -OR ', = O, = NR', = N of a number ranging from 0 to (2m '+ 1), where m' is the total number of carbon atoms of these radicals -OR ', -NR'R ", -SR', -halogen, -SiR'R" R '", -OC (O) R', -C (O) R ', -CO 2 R', -CONR 'R', -OC (O) NR'R ", -NR" C (O) R ', -NR'C (O) NR "R'", -NR "C (O) 2 R ', -NR -C (NR'R "R '") = NR "", -NR-C (NR'R ") = NR'", -S (O) R ', -S (O) 2 R', -S (O) 2 NR'R ", -NRSO 2 R ', -CN and -NO 2 may be one or more of various groups selected from, but not limited to. Each of R ′, R ″, R ′ ″ and R ″ ″ is preferably independently hydrogen, substituted or unsubstituted heteroalkyl, substituted or unsubstituted aryl, eg, aryl substituted with 1-3 halogens , Substituted or unsubstituted alkyl, alkoxy or thioalkoxy group, or arylalkyl group. Where the compounds of the present invention comprise more than one R group, for example, each R group is each of these groups where at least one of the groups R ', R ", R'" and R "" is present Are independently selected. When R 'and R "are attached to the same nitrogen atom, they may combine with the nitrogen atom to form a 5-, 6- or 7-membered ring. For example, -NR'R" is 1-blooded. It includes, but is not limited to, lollidinyl and 4-morpholinyl. From the above review of substituents, a person skilled in the art will appreciate that the term "alkyl" refers to haloalkyl (eg -CF 3 and -CH 2 CF 3 ) and acyl (eg -C (O) It will be understood that it is meant to include groups containing carbon atoms bonded to groups other than hydrogen atoms, such as CH 3 , -C (O) CF 3 , -C (O) CH 2 OCH 3, etc.).

알킬 래디칼에 대해서 기술된 치환체와 유사하게, 아릴 및 헤테로아릴 그룹 에 대한 치환체는 일반적으로 "아릴 그룹 치환체"라 불린다. 치환체는 예를 들어, 0 내지 방향족 환 시스템 상의 개방 원자가 (open valences)의 총수까지의 범위의 수의 할로겐, -OR', =O, =NR', =N-OR', -NR'R", -SR', -할로겐, -SiR'R"R'", -OC(O)R', -C(O)R', -CO2R', -CONR'R", -OC(O)NR'R", -NR"C(O)R', -NR'-C(O)NR"R'", -NR"C(O)2R', -NR-C(NR'R"R'")=NR"", -NR-C(NR'R")=NR'", -S(O)R', -S(O)2R', -S(O)2NR'R", -NRSO2R', -CN 및 NO2, -R' -N3, -CH(Ph)2, 플루오로(C1-C4)알콕시, 및 플루오로(C1-C4)알킬로부터 선택되며, 여기에서 R', R", R'" 및 R""는 바람직하게는 수소, 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 헤테로알킬, 치환되거나 비치환된 아릴 및 치환되거나 비치환된 헤테로아릴로부터 독립적으로 선택된다. 본 발명의 화합물이 하나 보다 많은 R 그룹을 포함하는 경우에, 예를 들어, 각각의 R 그룹은 R', R", R'" 및 R"" 그룹의 하나 이상이 존재하는 경우의 이들 그룹 각각과 같이 독립적으로 선택된다. 이하의 반응식에서, 심볼 X는 상술한 바와 같은 "R"을 나타낸다.Similar to the substituents described for alkyl radicals, substituents for aryl and heteroaryl groups are generally referred to as "aryl group substituents". Substituents may be, for example, halogens in the range from 0 to the total number of open valences on the aromatic ring system, -OR ', = O, = NR', = N-OR ', -NR'R " , -SR ', -halogen, -SiR'R "R'", -OC (O) R ', -C (O) R', -CO 2 R ', -CONR'R ", -OC (O) NR'R ", -NR" C (O) R ', -NR'-C (O) NR "R'", -NR "C (O) 2 R ', -NR-C (NR'R" R '") = NR"", -NR-C (NR'R") = NR'", -S (O) R ', -S (O) 2 R', -S (O) 2 NR'R" From -NRSO 2 R ', -CN and NO 2 , -R' -N 3 , -CH (Ph) 2 , fluoro (C 1 -C 4 ) alkoxy, and fluoro (C 1 -C 4 ) alkyl Wherein R ', R ", R'" and R "" are preferably hydrogen, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted heteroalkyl, substituted or unsubstituted aryl and substituted or unsubstituted Independently selected from heteroaryl. Where the compounds of the present invention comprise more than one R group, for example, each R group is each of these groups where at least one of the groups R ', R ", R'" and R "" is present Are independently selected. In the following schemes, the symbol X represents "R" as described above.

아릴 또는 헤테로아릴 환의 인접한 원자 상의 두개의 치환체는 임의로 화학식 -T-C(O)-(CRR')q-U-의 치환체에 의해서 대체될 수 있으며, 여기에서 T 및 U는 독립적으로 -NR-, -O-, -CRR'- 또는 단일결합이며, q는 0 내지 3의 정수이다. 대신으로, 아릴 또는 헤테로아릴 환의 인접한 원자 상의 두개의 치환체는 임의로 화학식 -A-(CH2)r-B-의 치환체에 의해서 대체될 수 있으며, 여기에서 A 및 B는 독립적 으로 -CRR'-, -O-, -NR-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -S(O)2NR'- 또는 단일결합이며, r은 1 내지 4의 정수이다. 이렇게 형성된 새로운 환의 단일결합 중의 하나는 임의로 이중결합에 의해서 대체될 수 있다. 대신으로, 아릴 또는 헤테로아릴 환의 인접한 원자 상의 두개의 치환체는 임의로 화학식 -(CRR')s-X-(CR"R'")d-의 치환체에 의해서 대체될 수 있으며, 여기에서 s 및 d는 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, X는 -O-, -NR'-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, 또는 -S(O)2NR'-이다. 치환체 R, R', R" 및 R'"는 바람직하게는 수소 또는 치환되거나 비치환된 (C1-C6)알킬로부터 독립적으로 선택된다.Two substituents on adjacent atoms of an aryl or heteroaryl ring may be optionally substituted by substituents of the formula -TC (O)-(CRR ') qU-, wherein T and U are independently -NR-, -O- , -CRR'- or a single bond, q is an integer of 0-3. Alternatively, two substituents on adjacent atoms of an aryl or heteroaryl ring may be optionally substituted by substituents of the formula -A- (CH 2 ) rB-, wherein A and B are independently -CRR'-, -O -, -NR-, -S-, -S (O)-, -S (O) 2- , -S (O) 2 NR'- or a single bond, r is an integer of 1 to 4. One of the single bonds of the new ring thus formed may optionally be replaced by a double bond. Alternatively, two substituents on adjacent atoms of an aryl or heteroaryl ring may be optionally substituted by substituents of the formula-(CRR ') sX- (CR "R'") d-, wherein s and d are independently Is an integer from 0 to 3, and X is -O-, -NR'-, -S-, -S (O)-, -S (O) 2- , or -S (O) 2 NR'-. Substituents R, R ', R "and R'" are preferably independently selected from hydrogen or substituted or unsubstituted (C1-C6) alkyl.

본 발명에서 사용된 것으로, 용어 "헤테로원자"는 산소 (O), 질소 (N), 황 (S) 및 실리콘 (Si)을 포함하는 것을 의미한다.As used herein, the term “heteroatom” means to include oxygen (O), nitrogen (N), sulfur (S) and silicon (Si).

상술한 바와 같이, 인자 IX는 혈액응고 단계에서 중요한 것이다. 인자 IX의 구조 및 서열은 도 1에 제시되어 있다. 신체에서 인자 IX의 결핍은 혈우병의 타입을 특정한다 (타입 B). 이 질병의 치료는 통상적으로 인자 IX의 인간 혈장 단백질 농축물을 정맥내 수혈하는 것으로 제한된다. 그러나, 시간 및 비용의 실제적인 단점 이외에도, 혈액 농축물의 수혈은 수용주 (recipient)에게 바이러스성 간염, 후천성 면역결핍증후군 또는 혈전색전성 질병을 전파하는 위험을 포함한다.As mentioned above, factor IX is important in the blood coagulation stage. The structure and sequence of factor IX are shown in FIG. 1. Deficiency of factor IX in the body specifies the type of hemophilia (type B). Treatment of this disease is typically limited to intravenous transfusion of human plasma protein concentrate of Factor IX. However, in addition to the practical disadvantages of time and cost, transfusions of blood concentrates include the risk of transmitting viral hepatitis, acquired immunodeficiency syndrome, or thromboembolic disease to recipients.

인자 IX는 그 자체가 치료학적 적용을 위해서 중요하고 유용한 화합물로 입증되어 있지만, 재조합 세포로부터 인자 IX를 생산하는 제시된 방법 (미국 특허 제 4,770,999 호)은 오히려 더 짧은 생물학적 반감기, 및 잠재적으로 면역원성, 기능 의 상실, 동일한 효과를 수득하기 위해서 더 큰 용량 및 더 빈번한 투약 둘 다에 대한 증가된 필요성 등을 야기할 수 있는 부정확한 글리코실화 패턴을 갖는 생성물을 제공한다.Although Factor IX itself has proven to be an important and useful compound for therapeutic applications, the proposed method of producing Factor IX from recombinant cells (US Pat. No. 4,770,999) is rather shorter biological half-life, and potentially immunogenic, It provides a product with an incorrect glycosylation pattern that can cause loss of function, increased need for both larger doses and more frequent dosing to achieve the same effect.

치료학적 목적으로 사용된 재조합 인자 IX의 유효성을 개선시키기 위해서, 본 발명은 글리코실화 및 비글리코실화 인자 IX 펩타이드와 폴리머, 예를 들어, PEG (m-PEG), PPG (m-PPG) 등의 컨쥬게이트를 제공한다. 이 컨쥬게이트는 치료학적 부위, 진단적 부위, 표적화 부위 등과 같은 다양한 종과의 추가의 컨쥬게이션에 의해서 추가로 또는 대신으로 변형될 수 있다.In order to improve the effectiveness of recombinant factor IX used for therapeutic purposes, the present invention provides glycosylated and aglycosylated factor IX peptides and polymers such as PEG (m-PEG), PPG (m-PPG) and the like. Provide a conjugate. This conjugate may be further or instead modified by additional conjugation with various species, such as therapeutic sites, diagnostic sites, targeting sites, and the like.

본 발명의 컨쥬게이트는 글리코실화 또는 비글리코실화 펩타이드에 대한 변형된 당의 효소적 부착에 의해서 형성된다. 글리코실화 부위 및 글리코실 잔기는 예를 들어, 글리코컨쥬게이션에 의해서 펩타이드에 변형성 그룹을 컨쥬게이트시키기 위한 위치를 제공한다. 변형성 그룹의 예는 폴리(에틸렌 글리콜), 예를 들어, 메톡시-폴리(에틸렌 글리콜)과 같은 수용성 폴리머이다. 인자 IX 펩타이드의 변형은 환자의 순환계에서 재조합 인자 IX의 안정성 및 체류시간을 개선시킬 수 있고/있거나, 재조합 인자 IX의 항원성을 감소시킬 수 있다.Conjugates of the invention are formed by enzymatic attachment of modified sugars to glycosylated or aglycosylated peptides. Glycosylation sites and glycosyl residues provide a location for conjugating the modifying group to the peptide, eg, by glycoconjugation. Examples of deformable groups are water soluble polymers such as poly (ethylene glycol), for example methoxy-poly (ethylene glycol). Modification of the Factor IX peptide may improve the stability and retention time of recombinant Factor IX in the patient's circulation and / or reduce the antigenicity of recombinant Factor IX.

본 발명의 방법은 실질적으로 균일한 유도체화 패턴을 갖는 펩타이드와 글리코펩타이드를 조립할 수 있도록 만든다. 본 발명에서 사용된 효소는 일반적으로 펩타이드의 특정한 아미노산 잔기, 아미노산 잔기의 조합, 또는 특정한 글리코실 잔기에 대해서 선택적이다. 이 방법은 또한, 변형된 펩타이드 및 글리코펩타이드의 대규모 생산에 실용적이다. 따라서, 본 발명의 방법은 미리 선택된 균일한 유 도체화 패턴을 갖는 글리코펩타이드의 대규모 제조를 위한 실용적인 수단을 제공한다.The method of the present invention makes it possible to assemble a glycopeptide with a peptide having a substantially uniform derivatization pattern. The enzymes used in the present invention are generally selective for specific amino acid residues, combinations of amino acid residues, or for specific glycosyl residues of the peptide. This method is also practical for large scale production of modified peptides and glycopeptides. Thus, the method of the present invention provides a practical means for the large scale preparation of glycopeptides having a preselected uniform derivatization pattern.

본 발명은 또한, 예를 들어, 감소된 청소율 또는 면역계 또는 망상내피계 (RES)에 의한 감소된 흡수율로 인하여 증가된 치료학적 반감기를 갖는 글리코실화 및 비글리코실화 펩타이드의 컨쥬게이트를 제공한다. 더구나, 본 발명의 방법은 펩타이드 상의 항원성 결정인자를 차폐시킴으로써 펩타이드에 대한 숙주 면역반응을 감소 또는 제거하는 수단을 제공한다. 표적화제의 선택적 부착을 또한 사용하여 특정의 표적화제에 대하여 특이적인 특정의 조직 또는 세포표면 수용체에 대해서 펩타이드를 표적화시킬 수도 있다.The present invention also provides conjugates of glycosylated and aglycosylated peptides with increased therapeutic half-life due to, for example, reduced clearance or reduced uptake by the immune system or retinal endothelial system (RES). Moreover, the methods of the present invention provide a means for reducing or eliminating a host immune response to a peptide by masking antigenic determinants on the peptide. Selective attachment of targeting agents may also be used to target peptides to specific tissue or cell surface receptors that are specific for a particular targeting agent.

컨쥬게이트Conjugate

첫번째 관점에서, 본 발명은 선택된 변형성 그룹과 인자 IX 펩타이드 사이의 컨쥬게이트를 제공한다.In a first aspect, the present invention provides a conjugate between a selected modifying group and a Factor IX peptide.

펩타이드와 변형성 그룹 사이의 연결은 펩타이드와 선택된 부위 사이에 삽입된 글리코실 연결그룹을 포함한다. 본 발명에서 거론된 바와 같이, 선택된 부위는 필수적으로, 사카라이드 유니트에 부착되어 펩타이드 상에 변형된 당을 부가시키는 적절한 트랜스퍼라제 효소에 의해서 인식되는 "변형된 당"을 생성시킬 수 있는 모든 종이다. 펩타이드와 선택된 부위 사이에 삽입된 경우의 변형된 당의 사카라이드 성분은 "글리코실 연결그룹", 예를 들어, "온전한 글리코실 연결그룹"이 된다. 글리코실 연결그룹은 변형성 그룹에 의해서 변형시킨 후에, 펩타이드의 아미노산 또는 글리코실 잔기에 변형된 당을 부가시키는 효소를 위한 기질인 모든 모노- 또 는 올리고-사카라이드로부터 형성된다.The linkage between the peptide and the modifying group includes a glycosyl linkage group inserted between the peptide and the selected site. As discussed herein, the selected site is essentially any species capable of producing a "modified sugar" that is recognized by a suitable transferase enzyme that is attached to the saccharide unit to add a modified sugar on the peptide. . The saccharide component of the modified sugar when inserted between the peptide and the selected site is a "glycosyl linking group", eg, an "intact glycosyl linking group". Glycosyl linking groups are formed from all mono- or oligo-saccharides that are substrates for enzymes that, after modification by a modifying group, add a modified sugar to an amino acid or glycosyl residue of the peptide.

글리코실 연결그룹은 변형성 그룹을 첨가하기 전 또는 첨가하는 중에 분해적으로 변형되는 사카라이드 부위일 수 있거나, 이것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 글리코실 연결그룹은 온전한 사카라이드를 예를 들어, 메타퍼요오데이트의 작용에 의해서 상응하는 알데히드로 산화적 분해시킴으로써 생성된 사카라이드 잔기로부터 유도되고, 이어서 적절한 아민에 의해서 쉬프 염기로 전환될 수 있으며, 이것은 다음에 상응하는 아민으로 환원된다.The glycosyl linking group may be or include a saccharide site that is degradatively modified before or during addition of the modifying group. For example, glycosyl linking groups are derived from saccharide residues produced by oxidative degradation of the corresponding aldehyde, for example, by the action of metaperiodate, followed by the appropriate amine to the Schiff base. Can be converted, which is then reduced to the corresponding amine.

본 발명의 컨쥬게이트의 예는 하기 화학식의 구조에 상응한다:Examples of conjugates of the invention correspond to structures of the formula:

Figure 112006038365139-pct00003
Figure 112006038365139-pct00003

상기 식에서 심볼 a, b, c, d 및 s는 0이 아닌 양의 정수를 나타내고; t는 0 또는 양의 정수이다. "약제"는 치료학적 약제, 생물활성 약제, 검출가능한 라벨, 수용성 부위 (예를 들어, PEG, m-PEG, PPG, 및 m-PPG) 등이다. "약제"는 펩타이드, 예를 들어, 효소, 항체, 항원 등일 수 있다. 링커는 이하의 연결그룹의 광범한 어레이 (array) 중의 어떤 것이라도 될 수 있다. 대신으로, 링커는 단일결합 또는 "0차 링커 (zero order linker)"일 수도 있다.In which the symbols a, b, c, d and s represent a nonzero positive integer; t is zero or a positive integer. “Pharmaceuticals” are therapeutic agents, bioactive agents, detectable labels, water soluble sites (eg, PEG, m-PEG, PPG, and m-PPG) and the like. A "pharmaceutical" can be a peptide, eg, an enzyme, an antibody, an antigen, or the like. The linker may be any of the following broad arrays of link groups. Alternatively, the linker may be a single bond or a "zero order linker".

예시적 구체예에서, 선택된 변형성 그룹은 수용성 폴리머, 예를 들어, m-PEG이다. 수용성 폴리머는 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드에 공유적으로 부착된다. 글리코실 연결그룹은 펩타이드의 아미노산 잔기 또는 글리코실 잔기에 공유 적으로 부착된다. 본 발명은 또한, 아미노산 잔기 및 글리코실 잔기가 글리코실 연결그룹에 의해서 변형된 컨쥬게이트를 제공한다.In an exemplary embodiment, the selected modifying group is a water soluble polymer, eg, m-PEG. The water soluble polymer is covalently attached to the peptide via a glycosyl linking group. Glycosyl linking groups are covalently attached to amino acid residues or glycosyl residues of the peptide. The invention also provides conjugates in which the amino acid residues and glycosyl residues are modified by glycosyl linking groups.

수용성 폴리머의 예는 폴리(에틸렌 글리콜), 예를 들어, 메톡시-폴리(에틸렌 글리콜)이다. 본 발명에서 사용된 폴리(에틸렌 글리콜)은 어떤 특정한 형태 또는 분자량 범위로도 제한되지 않는다. 분지되지 않은 폴리(에틸렌 글리콜) 분자의 경우에 분자량은 바람직하게는 500과 100,000 사이이다. 2,000-60,000 달톤의 분자량이 바람직하게 사용되며, 약 5,000 내지 약 30,000 달톤의 분자량이 더욱 바람직하다.Examples of water soluble polymers are poly (ethylene glycol) such as methoxy-poly (ethylene glycol). The poly (ethylene glycol) used in the present invention is not limited to any particular form or molecular weight range. In the case of unbranched poly (ethylene glycol) molecules the molecular weight is preferably between 500 and 100,000. Molecular weights of 2,000-60,000 daltons are preferably used, more preferably about 5,000 to about 30,000 daltons.

또 다른 구체예에서, 폴리(에틸렌 글리콜)은 부착된 하나 이상의 PEG 부위를 갖는 분지된 PEG이다. 분지된 PEGs의 예는 미국 특허 제 5,932,462 호; 미국 특허 제 5,342,940 호; 미국 특허 제 5,643,575 호; 미국 특허 제 5,919,455 호; 미국 특허 제 6,113,906 호; 미국 특허 제 5,183,660 호; WO 02/09766; 문헌 [Kodera Y., Bioconjugate Chemistry 5: 283-288 (1994); 및 Yamasaki et al., Agric. Biol. Chem., 52: 2125-2127, 1998]에 기술되어 있다. 추가의 유용한 분지된 폴리머 종은 본 명세서에 기술된다.In another embodiment, the poly (ethylene glycol) is a branched PEG with one or more PEG moieties attached. Examples of branched PEGs are described in US Pat. No. 5,932,462; US Patent No. 5,342,940; U.S. Patent 5,643,575; US Patent No. 5,919,455; US Patent No. 6,113,906; US Patent No. 5,183,660; WO 02/09766; Kodera Y., Bioconjugate Chemistry 5 : 283-288 (1994); And Yamasaki et al., Agric. Biol. Chem., 52 : 2125-2127, 1998. Additional useful branched polymer species are described herein.

바람직한 구체예에서, 분지된 PEG의 각각의 폴리(에틸렌 글리콜)의 분자량은 약 2,000, 5,000, 10,000, 15,000, 20,000, 40,000, 50,000 및 60,000 달톤 또는 그 이상이다.In a preferred embodiment, the molecular weight of each poly (ethylene glycol) of the branched PEG is about 2,000, 5,000, 10,000, 15,000, 20,000, 40,000, 50,000 and 60,000 daltons or more.

효소적으로 부가된 글리코실 연결그룹을 통해서 형성된 컨쥬게이트를 제공하는 것 이외에, 본 발명은 그들의 치환패턴이 매우 균질한 컨쥬게이트를 제공한다. 본 발명의 방법을 사용하여, 본 발명의 컨쥬게이트의 집단에 걸쳐 필수적으로 모든 변형된 당 부위가 구조적으로 동일한 아미노산 또는 글리코실 잔기의 다수의 카피에 부착된 펩타이드 컨쥬게이트를 형성시킬 수 있다. 따라서, 두번째 관점에서 본 발명은 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드에 공유적으로 결합된 수용성 폴리머 부위의 집단을 갖는 펩타이드 컨쥬게이트를 제공한다. 본 발명의 바람직한 컨쥬게이트에서, 필수적으로 집단의 각각의 구성원은 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드의 글리코실 잔기에 결합되며,글리코실 연결그룹이 부착된 펩타이드의 각각의 글리코실 잔기는 동일한 구조를 갖는다.In addition to providing conjugates formed through enzymatically added glycosyl linking groups, the present invention provides conjugates with very homogeneous substitution patterns thereof. Using the methods of the invention, it is possible to form peptide conjugates wherein essentially all of the modified sugar sites are attached to multiple copies of structurally identical amino acids or glycosyl residues across the population of conjugates of the invention. Accordingly, in a second aspect the present invention provides a peptide conjugate having a population of water soluble polymer moieties covalently bound to the peptide via intact glycosyl linking groups. In a preferred conjugate of the invention, essentially each member of the population is linked to a glycosyl residue of the peptide via a glycosyl linking group, wherein each glycosyl residue of the peptide to which the glycosyl linking group is attached has the same structure .

또한, 글리코실 연결그룹을 통해서 공유적으로 부착되어 있는 수용성 폴리머 부위의 집단을 갖는 펩타이드 컨쥬게이트가 제공된다. 바람직한 구체예에서, 필수적으로 수용성 폴리머 부위의 집단의 모든 구성원은 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드의 아미노산 잔기에 결합되며, 여기에 부착된 글리코실 연결그룹을 갖는 각각의 아미노산 잔기는 동일한 구조를 갖는다.Also provided are peptide conjugates having a population of water soluble polymer moieties covalently attached via a glycosyl linking group. In a preferred embodiment, essentially all members of the population of water soluble polymer moieties are linked to the amino acid residues of the peptide via a glycosyl linking group, wherein each amino acid residue having a glycosyl linking group attached thereto has the same structure.

본 발명은 또한, 펩타이드가 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 치료학적 부위, 진단적 부위, 표적화 부위, 톡신 부위 등에 컨쥬게이트된 상술한 것과 유사한 컨쥬게이트를 제공한다. 상기 언급된 각각의 부위는 소분자, 천연 폴리머 (예를 들어, 폴리펩타이드) 또는 합성 폴리머일 수 있다. 본 발명의 펩타이드는 PEG 부위를 포함하는 글리코실 잔기에 의해서 글리코실화된 적어도 하나의 N- 또는 O-연결된 글리코실화 부위를 포함한다. PEG는 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 인자 IX 펩타이드에 공유적으로 부착된다. 글리코실 연결그룹은 인자 IX 펩타이드 의 아미노산 잔기 또는 글리코실 잔기에 공유적으로 부착된다. 대신으로, 글리코실 연결그룹은 글리코펩타이드의 하나 또는 그 이상의 글리코실 유니트에 부착된다. 본 발명은 또한, 글리코실 연결그룹이 아미노산 잔기 및 글리코실 잔기 둘 다에 부착된 컨쥬게이트를 제공한다.The present invention also provides a conjugate similar to that described above wherein the peptide is conjugated to a therapeutic site, a diagnostic site, a targeting site, a toxin site or the like via an intact glycosyl linking group. Each site mentioned above may be a small molecule, a natural polymer (eg polypeptide) or a synthetic polymer. Peptides of the invention comprise at least one N- or O-linked glycosylation site glycosylated by a glycosyl residue comprising a PEG moiety. PEG is covalently attached to Factor IX peptides via intact glycosyl linking groups. Glycosyl linking groups are covalently attached to amino acid residues or glycosyl residues of the Factor IX peptide. Instead, glycosyl linking groups are attached to one or more glycosyl units of the glycopeptide. The invention also provides conjugates wherein the glycosyl linking group is attached to both amino acid residues and glycosyl residues.

예시적 구체예에서, 인자 IX 펩타이드는 하기 화학식을 갖는 부위를 포함한다:In an exemplary embodiment, the Factor IX peptide comprises a moiety having the formula:

Figure 112006038365139-pct00004
Figure 112006038365139-pct00004

상기 화학식에서, D는 -OH 및 R1-L-HN-로부터 선택된 구성원이며; G는 R1-L- 및 -C(O)(C1-C6)알킬로부터 선택된 구성원이고; R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기를 포함하는 선택된 부위의 구성원을 포함하는 부위이며; L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알킬로부터 선택된 구성원인 링커이며, 따라서 D가 OH인 경우에, G는 R1-L-이며, G가 -C(O)(C1-C6)알킬인 경우에, D는 R1-L-NH-이다.In the above formula, D is a member selected from -OH and R 1 -L-HN-; G is a member selected from R 1 -L- and -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl; R 1 is a moiety comprising a member of a selected moiety comprising a straight or branched poly (ethylene glycol) moiety; L is a linker that is a member selected from a bond, a substituted or unsubstituted alkyl and a substituted or unsubstituted heteroalkyl, so when D is OH, G is R 1 -L- and G is -C (O) ( In the case of C 1 -C 6 ) alkyl, D is R 1 -L-NH-.

한가지 구체예에서, R1-L은 하기 화학식의 구조를 갖는다:In one embodiment, R 1 -L has the structure of:

Figure 112006038365139-pct00005
Figure 112006038365139-pct00005

상기 식에서, a는 0 내지 20의 정수이다.Wherein a is an integer from 0 to 20.

예시적인 구체예에서, R1은 하기 화학식들로부터 선택된 구성원의 구조를 갖는다:In an exemplary embodiment, R 1 has the structure of a member selected from the following formulas:

Figure 112006038365139-pct00006
Figure 112006038365139-pct00006

여기에서, e 및 f는 1 내지 2500으로부터 독립적으로 선택되는 정수이며; q는 1 내지 20의 정수이다. 그 밖의 다른 구체예에서, R1은 이하의 화학식로부터 선택된 구성원인 구조를 갖는다:Wherein e and f are integers independently selected from 1 to 2500; q is an integer of 1-20. In other embodiments, R 1 has a structure that is a member selected from the formula:

Figure 112006038365139-pct00007
Figure 112006038365139-pct00007

여기에서 e, f 및 f'는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택되는 정수이며; q 및 q'는 독립적으로 1 내지 20으로부터 선택되는 정수이다.Wherein e, f and f 'are independently integers selected from 1 to 2500; q and q 'are independently integers selected from 1-20.

또 다른 구체예에서, 본 발명은 R1이 하기 화학식으로부터 선택되는 구성원인 구조를 갖는 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트를 제공한다:In another embodiment, the present invention provides a Factor IX peptide conjugate having a structure wherein R 1 is a member selected from the following formula:

Figure 112006038365139-pct00008
Figure 112006038365139-pct00008

여기에서 e, f 및 f'는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택되는 정수이며; q, q' 및 q"는 독립적으로 1 내지 20으로부터 선택되는 정수이다.Wherein e, f and f 'are independently integers selected from 1 to 2500; q, q 'and q "are independently integers selected from 1-20.

또 다른 구체예에서, R1은 하기 화학식으로부터 선택되는 구성원인 구조를 갖는다:In another embodiment, R 1 has a structure that is a member selected from the formula:

Figure 112006038365139-pct00009
Figure 112006038365139-pct00009

여기에서 e 및 f는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택되는 정수이다.Where e and f are independently integers selected from 1 to 2500.

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명은 하기 화학식을 갖는 부위를 포함하는 펩타이드를 제공한다:In another exemplary embodiment, the invention provides a peptide comprising a moiety having the formula:

Figure 112006038365139-pct00010
Figure 112006038365139-pct00010

Gal은 아미노산에, 또는 아미노산에 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 글리코실 잔기를 통해서) 부착된 글리코실 잔기에 부착될 수 있다.Gal can be attached to an amino acid, or to a glycosyl residue attached directly or indirectly (eg, via a glycosyl residue) to an amino acid.

또 다른 구체예에서, 부위는 하기 화학식의 구조를 갖는다:In another embodiment, the moiety has the structure of:

Figure 112006038365139-pct00011
Figure 112006038365139-pct00011

Gal은 아미노산에, 또는 아미노산에 직접 또는 간접적으로 (예를 들어, 글리코실 잔기를 통해서) 부착된 글리코실 잔기에 부착될 수 있다.Gal can be attached to an amino acid, or to a glycosyl residue attached directly or indirectly (eg, via a glycosyl residue) to an amino acid.

예시적 구체예에서, 이 구조는 인자 IX 상에서 O-글리코실화 부위의 글리코페질화와 연관된다 (도 2B).In an exemplary embodiment, this structure is associated with glycofezilation of the O-glycosylation site on Factor IX (FIG. 2B).

추가의 또 다른 예시적 구체예에서, 펩타이드는 하기 화학식에 따르는 부위를 포함한다:In yet another exemplary embodiment, the peptide comprises a site according to the formula:

Figure 112006038365139-pct00012
Figure 112006038365139-pct00012

여기에서 AA는 상기 펩타이드의 아미노산 잔기이며, 상기 구조의 각각에서 D 및 G는 본 발명에 기술된 바와 같다.Where AA is the amino acid residue of the peptide and in each of the structures D and G are as described in the present invention.

하나 또는 그 이상의 상기 종이 컨쥬게이트될 수 있는 펩타이드의 아미노산 잔기의 예로는 세린 및 트레오닌, 예를 들어, SEQ. ID. NO:1의 세린 53 또는 61 또 는 트레오닌 159, 162 또는 172가 포함된다.Examples of amino acid residues of the peptides that can be conjugated to one or more of these species are serine and threonine, for example SEQ. ID. Serine 53 or 61 or threonine 159, 162 or 172 of NO: 1.

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명은 하기 화학식의 구조를 갖는 글리코실 잔기를 포함하는 인자 IX 컨쥬게이트를 제공한다:In another exemplary embodiment, the present invention provides a Factor IX conjugate comprising a glycosyl residue having the structure of:

Figure 112006038365139-pct00013
Figure 112006038365139-pct00013

여기에서 a, b, c, d, i, r, s, t 및 u는 독립적으로 0 및 1로부터 선택되는 정수이다. 지수 q는 1이다. 지수 e, f, g 및 h는 독립적으로 0 내지 6의 정수로부터 선택된다. 지수 j, k, l 및 m은 독립적으로 0 및 100의 정수로부터 선택된다. 지수 v, w, x 및 y는 독립적으로 0 및 1로부터 선택되며, v, w, x 및 y 중의 적어도 하나는 1이다. 심볼 AA는 인자 IX 펩타이드의 아미노산 잔기를 나타낸다.Wherein a, b, c, d, i, r, s, t and u are integers independently selected from 0 and 1. The index q is one. The indices e, f, g and h are independently selected from integers from 0 to 6. The indices j, k, l and m are independently selected from integers of 0 and 100. The indices v, w, x and y are independently selected from 0 and 1 and at least one of v, w, x and y is 1. Symbol AA represents the amino acid residue of the Factor IX peptide.

심볼 Sia-(R)은 하기 화학식의 구조를 갖는 그룹을 나타낸다:The symbol Sia- (R) represents a group having the structure of:

Figure 112006038365139-pct00014
Figure 112006038365139-pct00014

여기에서 D는 -OH 및 R1-L-HN-으로부터 선택된다. 심볼 G는 R1-L- 또는 -C(O)(C1-C6)알킬을 나타낸다. R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기를 포함하는 부위를 나타낸다. L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알킬로부터 선택되는 구성원인 링커이다. 일반적으로, D가 OH인 경우에 G는 R1-L-이며, G가 -C(O)(C1-C6)알킬인 경우에 D는 R1-L-NH-이다.Wherein D is selected from -OH and R 1 -L-HN-. Symbol G represents R 1 -L- or —C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl. R 1 represents a site comprising straight or branched poly (ethylene glycol) residues. L is a linker which is a member selected from bonded, substituted or unsubstituted alkyl and substituted or unsubstituted heteroalkyl. Generally, G is R 1 -L- when D is OH, and D is R 1 -L-NH- when G is -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl.

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명의 컨쥬게이트 내의 PEG-변형된 시알산 부위는 하기 화학식의 구조를 갖는다:In another exemplary embodiment, the PEG-modified sialic acid moiety in the conjugate of the invention has the structure:

Figure 112006038365139-pct00015
Figure 112006038365139-pct00015

여기에서 지수 "s"는 0 내지 20의 정수를 나타내고, n은 1 내지 2500의 정수이다. 선택된 구체예에서, s는 1이고, PEG는 약 20 kD이다.The index "s" here represents an integer of 0 to 20, and n is an integer of 1 to 2500. In selected embodiments, s is 1 and PEG is about 20 kD.

또 다른 추가의 예시적 구체예에서, PEG-변형된 시알산은 하기 화학식의 구조를 갖는다:In yet further exemplary embodiments, the PEG-modified sialic acid has the structure of:

Figure 112006038365139-pct00016
Figure 112006038365139-pct00016

여기에서 L은 시알산 부위와 PEG 부위를 경합시키는 치환되거나 비치환된 알킬 또는 치환되거나 비치환된 헤테로알킬 링커 부위이다.Wherein L is a substituted or unsubstituted alkyl or substituted or unsubstituted heteroalkyl linker moiety that contends the sialic acid moiety with the PEG moiety.

글리코실 잔기가 상기에 제시된 구조를 갖는 예시적 구체예에서, 이것은 Asn 157 및 167 중의 하나 또는 둘 다에 컨쥬게이트된다.In an exemplary embodiment wherein the glycosyl moiety has the structure set forth above, it is conjugated to one or both of Asn 157 and 167.

인자 IX는 클로닝되고 서열화되었다. 필수적으로, 어떤 서열을 갖는 어떤 인자 IX 펩타이드라도 본 발명의 컨쥬게이트의 인자 IX 펩타이드 성분으로서 사용된다. 예시적 구체예에서, 펩타이드는 본 발명에서 하기 SEQ ID NO:1로 표시된 서열을 갖는다:Factor IX was cloned and sequenced. Essentially any Factor IX peptide having any sequence is used as the Factor IX peptide component of the conjugate of the present invention. In an exemplary embodiment, the peptide has the sequence represented by SEQ ID NO: 1 in the present invention:

Figure 112006038365139-pct00017
Figure 112006038365139-pct00017

본 발명은 어떤 식으로든 본 명세서에 기술된 서열로 제한되지 않는다. 인자 IX 변이체는 예를 들어, 미국 특허 제 4,770,999, 5,521,070 호 (여기에서, 타이로신은 첫번째 위치에서 알라닌에 의해 대체된다), 미국 특허 제 6,037,452 호 (여기에서, 인자 XI은 알킬렌 옥사이드 그룹에 연결된다), 및 미국 특허 제 6,046,380 호 (여기에서, DNA 코드화 인자 IX는 적어도 하나의 스플라이스 (splice) 부위에서 변형된다)에 기술된 바와 같이 본 기술분야에서 잘 알려져 있다. 여기에서 입증된 바와 같이, 인자 IX의 변이체는 본 기술분야에서 잘 알려져 있으며, 본 기술내용에는 공지된 변이체 또는 미래에 개발되거나 발견될 것도 포함된다.The invention is not limited in any way to the sequences described herein. Factor IX variants are described, for example, in US Pat. Nos. 4,770,999, 5,521,070, where tyrosine is replaced by alanine in the first position, US Pat. No. 6,037,452, where Factor XI is linked to an alkylene oxide group. ), And US Pat. No. 6,046,380, wherein DNA encoding factor IX is modified at at least one splice site. As demonstrated herein, variants of Factor IX are well known in the art and include the known variants or those that will be developed or discovered in the future.

돌연변이체 또는 변형된 인자 IX의 활성을 측정하는 방법은 예를 들어, 문헌 [Biggs (1972, Human Blood Coagulation Haemostasis and Thrombosis (Ed. 1), Oxford, Blackwell, Scientific, pg. 614)]에 기술된 바와 같은 일단계 활성화 부분적 트롬보플라스틴 시간 시험 (one stage activated partial thromboplastin time assay)과 같이 본 기술분야에서 공지된 방법을 사용하여 수행될 수 있다. 간략하게, 본 발명의 방법에 따라 개발된 인자 IX 분자의 생물학적 활성을 시험하기 위해서 이 시험은 동등한 용적의 활성화된 부분적 트롬보플라스틴 시약, 본 기술분야에서 잘 알려져 있는 멸균 사혈기술을 사용하여 혈우병 B를 갖는 환자로부터 분리된 인자 IX 결핍성 혈장, 및 표준물로서 정상적으로 수집된 혈장, 또는 샘플을 사용하여 수행될 수 있다. 이 시험에서, 1 유니트의 활성은 1 밀리리터의 정상적으로 수집된 혈장 내에 존재하는 양으로 정의된다. 추가로, 인자 IX-결핍성 환자로부터의 혈장의 응고시간을 정상치로 감소시키는 인자 IX의 능력을 기준으로 한 생물학적 활성에 대한 시험은 예를 들어, 문헌 [Proctor and Rapaport (Amer . J. Clin. Path. 36: 212 (1961)]에 기술된 바와 같이 수행될 수 있다.Methods for measuring the activity of mutants or modified Factor IX are described, for example, in Biggs (1972, Human Blood Coagulation Haemostasis and Thrombosis (Ed. 1), Oxford, Blackwell, Scientific, pg. 614). It can be performed using methods known in the art, such as one stage activated partial thromboplastin time assay as described. Briefly, in order to test the biological activity of Factor IX molecules developed according to the method of the present invention, the test was performed using an equivalent volume of activated partial thromboplastin reagent, sterile blood donation techniques that are well known in the art. Factor IX deficient plasma isolated from a patient with B, and plasma collected normally as a standard, or sample. In this test, one unit of activity is defined as the amount present in one milliliter of normally collected plasma. In addition, tests for biological activity based on the ability of Factor IX to reduce the clotting time of plasma from Factor IX-deficient patients to normal have been described, for example, in Proctor and Rapaport ( Amer . J. Clin. Path . 36 : 212 (1961).

본 발명의 펩타이드는 적어도 하나의 N-연결되거나 O-연결된 글리코실화 부위를 포함하며, 여기에서 이들 중의 적어도 하나는 PEG 부위를 포함하는 글리코실 잔기에 컨쥬케이트된다. PEG는 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드에 공유적으로 부착된다. 글리코실 연결그룹은 펩타이드의 아미노산 잔기 또는 글리코실 잔기에 공유적으로 부착된다. 대신으로, 글리코실 연결그룹은 글리코펩타이드의 하나 또는 그 이상의 글리코실 유니트에 부착된다. 본 발명은 또한, 글리코실 연결그룹이 아미노산 잔기 및 글리코실 잔기 둘 다에 부착된 컨쥬게이트를 제공한다.Peptides of the invention comprise at least one N-linked or O-linked glycosylation site, at least one of which is conjugated to a glycosyl residue comprising a PEG site. PEG is covalently attached to the peptide via an intact glycosyl linking group. Glycosyl linking groups are covalently attached to amino acid residues or glycosyl residues of the peptide. Instead, glycosyl linking groups are attached to one or more glycosyl units of the glycopeptide. The invention also provides conjugates wherein the glycosyl linking group is attached to both amino acid residues and glycosyl residues.

PEG 부위는 직접적으로, 또는 비-글리코실 링커, 예를 들어, 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 헤테로알킬을 통해서 온전한 글리코실 링커에 부착된다.The PEG moiety is attached to the intact glycosyl linker either directly or through a non-glycosyl linker, eg, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted heteroalkyl.

변형된 당A modified party

본 발명은 변형된 당 및 변형된 당 뉴클레오타이드를 사용하여 변형된 당의 컨쥬게이트를 형성시킨다. 본 발명의 변형된 당 화합물에서, 당 부위는 바람직하게는 사카라이드, 데옥시-사카라이드, 아미노-사카라이드, 또는 N-아실 사카라이드이다. 용어 "사카라이드" 및 그의 동등용어 "사카릴", "당" 및 "글리코실"은 모노머, 다이머, 올리고머 및 폴리머를 의미한다. 당 부위는 또한, 변형성 그룹에 의해서 작용화된다. 변형성 그룹은 일반적으로, 당 상에서 아민, 설프하이드릴 또는 하이드록실, 예를 들어, 일급 하이드록실, 부위와의 컨쥬게이션을 통해서 당 부위에 컨쥬게이트된다. 예시적 구체예에서, 변형성 그룹은 당 상의 아민 부위를 통해서, 예를 들어, 변형성 그룹의 반응성 유도체와 아민의 반응을 통해서 형성된 아미드, 우레탄 또는 우레아를 통해서 부착된다.The present invention uses modified sugars and modified sugar nucleotides to form conjugates of modified sugars. In the modified sugar compounds of the present invention, the sugar moiety is preferably a saccharide, deoxy-saccharide, amino-saccharide, or N-acyl saccharide. The terms "saccharide" and its equivalents "saccharyl", "sugar" and "glycosyl" refer to monomers, dimers, oligomers and polymers. Sugar sites are also functionalized by deformable groups. The modifying group is generally conjugated to the sugar moiety via conjugation with an amine, sulfhydryl or hydroxyl, eg, primary hydroxyl, moiety on the sugar. In an exemplary embodiment, the modifying group is attached via an amine moiety on the sugar, eg, through an amide, urethane or urea formed through the reaction of an amine with a reactive derivative of the modifying group.

어떤 당이라도 본 발명의 컨쥬게이트의 당 코어로서 이용될 수 있다. 본 발명의 조성물을 형성하는데 유용한 당 코어의 예로는 글루코즈, 갈락토즈, 만노즈, 퓨코즈 및 시알산이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 그 밖의 유용한 당에는 글루코사민, 갈락토사민, 만노사민, 시알산의 5-아민 동족체 등과 같은 아미노 당이 포함된다. 당 코어는 천연에서 존재하는 구조일 수 있거나, 변형성 그룹을 컨쥬게이트하기 위한 부위를 제공하도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 한가지 구체예 에서 본 발명은 9-하이드록시 부위가 아민에 의해서 대체된 시알산 유도체를 제공한다. 아민은 선택된 변형성 그룹의 활성화된 동족체에 의해서 용이하게 유도체화된다.Any sugar can be used as the sugar core of the conjugate of the present invention. Examples of sugar cores useful for forming the compositions of the present invention include, but are not limited to, glucose, galactose, mannose, fucose and sialic acid. Other useful sugars include amino sugars such as glucosamine, galactosamine, mannosamine, 5-amine homologues of sialic acid, and the like. The sugar core may be a structure that exists in nature or may be modified to provide a site for conjugating the modifying group. For example, in one embodiment the invention provides sialic acid derivatives in which the 9-hydroxy moiety is replaced by an amine. Amines are readily derivatized by activated homologues of the selected modifying groups.

예시적 구체예에서, 본 발명은 하기 화학식의 구조를 갖는 변형된 당 아민을 이용한다:In an exemplary embodiment, the present invention utilizes modified sugar amines having the structure:

Figure 112006038365139-pct00018
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여기에서 G는 글리코실 부위이고, L은 결합 또는 링커이며, R1은 변형성 그룹이다. 결합의 예는 글리코실 부위 상의 NH2와 변형성 그룹 상의 상보적 반응성의 그룹 사이에서 형성된 것이다. 따라서, 결합의 예로는 NHR1, OR1, SR1 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 예를 들어, R1이 카복실산 부위를 포함하는 경우에, 이 부위는 활성화되고 글리코실 잔기 상의 NH2 부위과 커플링되어 화학식 NHC(O)R1의 구조를 갖는 결합을 제공할 수 있다. 유사하게, OH 및 SH 그룹은 각각 상응하는 에테르 또는 티오에테르 유도체로 전환될 수 있다.Wherein G is a glycosyl moiety, L is a bond or a linker, and R 1 is a modifying group. An example of a bond is one formed between NH 2 on the glycosyl moiety and a group of complementary reactivity on the modifying group. Thus, examples of binding include, but are not limited to, NHR 1 , OR 1 , SR 1, and the like. For example, when R 1 comprises a carboxylic acid moiety, this moiety can be activated and coupled with the NH 2 moiety on the glycosyl moiety to provide a bond having the structure of formula NHC (O) R 1 . Similarly, OH and SH groups can be converted to the corresponding ether or thioether derivatives, respectively.

링커의 예로는 알킬 및 헤테로알킬 부위가 포함된다. 링커에는 연결그룹, 예를 들어, 아실-기본 연결그룹, 예를 들어, -C(O)NH-, -OC(O)NH- 등이 포함된다. 연결그룹은 본 발명의 성분 종들 사이에서, 예를 들어, 글리코실 부위와 링커 (L) 사이에서, 또는 링커와 변형성 그룹 (R1) 사이에서 형성된 결합이다. 그 밖의 다른 연결그룹은 에테르, 티오에테르 및 아민이다. 예를 들어, 한가지 구체예에서 링커는 글리신 잔기와 같은 아미노산 잔기이다. 글리신의 카복실산 부위는 글리코실 잔기 상의 아민과의 작용에 의해서 상응하는 아미드로 전환되며, 글리신의 아민은 변형성 그룹의 활성화된 카복실산 또는 카보네이트와의 반응에 의해서 상응하는 아미드 또는 우레탄으로 전환된다.Examples of linkers include alkyl and heteroalkyl moieties. Linkers include linking groups such as acyl-basic linking groups such as -C (O) NH-, -OC (O) NH- and the like. A linking group is a bond formed between component species of the invention, for example, between a glycosyl moiety and a linker (L), or between a linker and a modifying group (R 1 ). Other linking groups are ethers, thioethers and amines. For example, in one embodiment the linker is an amino acid residue, such as a glycine residue. The carboxylic acid moiety of glycine is converted to the corresponding amide by the action of an amine on the glycosyl moiety, and the amine of the glycine is converted to the corresponding amide or urethane by reaction with the activated carboxylic acid or carbonate of the modifying group.

또 다른 링커의 예는 PEG 부위, 또는 아미노산 잔기에 의해서 작용화된 PEG 부위이다. PEG는 하나의 PEG 말단에서 아미노산 잔기를 통해서 글리코실 그룹에 결합되고, 다른 PEG 말단을 통해서 R1에 결합된다. 대신으로, 아미노산 잔기는 R1에 결합되고, 아미노산에 결합되지 않은 PEG 말단은 글리코실 그룹에 결합된다.Another example of a linker is a PEG moiety, or a PEG moiety functionalized by an amino acid residue. PEG is linked to a glycosyl group through amino acid residues at one PEG terminus and to R 1 through another PEG terminus. Instead, amino acid residues are linked to R 1 and PEG ends not linked to amino acids are linked to glycosyl groups.

NH-L-R1에 대한 종의 예는 다음의 화학식을 갖는다:Examples of species for NH-LR 1 have the formula:

-NH{C(O)(CH2)aNH}s{C(O)(CH2)b(OCH2CH2)cO(CH2)dNH}tR1 -NH {C (O) (CH 2 ) a NH} s {C (O) (CH 2 ) b (OCH 2 CH 2 ) c O (CH 2 ) d NH} t R 1

여기에서, 지수 s 및 t는 독립적으로 0 또는 1이다. 지수 a, b 및 d는 독립적으로 0 내지 20의 정수이며, c는 1 내지 2500의 정수이다. 그 밖의 유사한 링커는 -NH 부위가 또 다른 그룹, 예를 들어, -S, -O 또는 -CH2에 의해서 대체된 종을 기본으로 한다.Here, the indices s and t are independently 0 or 1. The indices a, b and d are independently integers from 0 to 20, and c is an integer from 1 to 2500. Other similar linkers are based on species in which the -NH moiety is replaced by another group, for example -S, -O or -CH 2 .

더욱 특히, 본 발명은 NH-L-R1이 다음과 같은 화합물을 이용한다: NHC(O)(CH2)aNHC(O)(CH2)b(OCH2CH2)cO(CH2)dNHR1, NHC(O)(CH2)b(OCH2CH2)cO(CH2)dNH-R1, NHC(O)O(CH2)b(OCH2CH2)cO(CH2)dNHR1, NH(CH2)aNHC(O)(CH2)b(OCH2CH2)cO(CH2)dNH-R1, NHC(O)(CH2)aNHR1, NH(CH2)aNHR1, 및 NHR1. 이들 화학식에서, 지수 a, b 및 d는 독립적으로 0 내지 20, 바람직하게는 1 내지 5의 정수로부터 선택된다. 지수 c는 1 내지 2500의 정수이다.More particularly, the present invention utilizes compounds in which NH-LR 1 is as follows: NHC (O) (CH 2 ) a NHC (O) (CH 2 ) b (OCH 2 CH 2 ) c O (CH 2 ) d NHR 1 , NHC (O) (CH 2 ) b (OCH 2 CH 2 ) c O (CH 2 ) d NH-R 1 , NHC (O) O (CH 2 ) b (OCH 2 CH 2 ) c O (CH 2 ) d NHR 1 , NH (CH 2 ) a NHC (O) (CH 2 ) b (OCH 2 CH 2 ) c O (CH 2 ) d NH-R 1 , NHC (O) (CH 2 ) a NHR 1 , NH (CH 2 ) a NHR 1 , and NHR 1 . In these formulae, the indices a, b and d are independently selected from integers from 0 to 20, preferably from 1 to 5. Index c is an integer from 1 to 2500.

이하의 설명에서, 본 발명은 시알산의 선택된 유도체의 사용에 관하여 기술된다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는, 설명의 초점이 설명을 명확히 하기 위한 것이고, 기술된 구조 및 조성물은 일반적으로 사카라이드 그룹, 변형된 사카라이드 그룹, 활성화된 변형된 사카라이드 그룹 및 변형된 사카라이드 그룹의 컨쥬게이트의 종류 전체에 걸쳐서 일반적으로 적용할 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.In the following description, the invention is described in terms of the use of selected derivatives of sialic acid. Those skilled in the art will appreciate that the focus of the description is to clarify the description, and the described structures and compositions generally refer to saccharide groups, modified saccharide groups, activated modified saccharide groups and modified saccharides. It will be appreciated that it is generally applicable across the kind of conjugates in a group.

실례가 되는 구체예에서 G는 시알산이며, 본 발명에서 사용하기 위하여 선택된 화합물은 다음의 화학식을 갖는다:In an illustrative embodiment G is sialic acid and the compound selected for use in the present invention has the formula:

Figure 112006038365139-pct00019
Figure 112006038365139-pct00019

본 기술분야에서 숙련된 전문가가 인식할 수 있는 바와 같이, 예시적 화합물 내의 시알산 부위는 글루코사민, 갈락토사민, 만노사민, 이들의 N-아세틸 유도체 등을 포함하는 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 그 밖의 다른 어떤 아미노-사카라이드에 의해서도 대체될 수 있다.As will be appreciated by those skilled in the art, sialic acid sites in the exemplary compounds include, but are not limited to, glucosamine, galactosamine, mannosamine, N-acetyl derivatives thereof, and the like. May be replaced by any other amino-saccharide.

또 다른 예증적 구체예에서, 당의 일급 하이드록실 부위는 변형성 그룹에 의해서 작용화된다. 예를 들어, 시알산의 9-하이드록실은 상응하는 아민으로 전환되고, 작용화되어 본 발명에 따르는 화합물을 제공할 수 있다. 이 구체예에 따르는 화학식은 다음을 포함한다:In another illustrative embodiment, the primary hydroxyl site of the sugar is functionalized by a modifying group. For example, the 9-hydroxyl of sialic acid can be converted to the corresponding amine and functionalized to provide the compounds according to the invention. Formulas according to this embodiment include:

Figure 112006038365139-pct00020
Figure 112006038365139-pct00020

추가의 예시적 구체예에서, 본 발명은 6-하이드록실 위치가 상기 제시된 바와 같은 링커-변형성 그룹 카세트를 갖는 상응하는 아미노 부위로 전환된 변형된 당을 이용한다. 이들 변형된 당의 코어로서 사용될 수 있는 사카릴 그룹의 예로는 Gal, GalNAc, Glc, GlcNAc, Fuc, Xyl, Man 등이 포함된다. 본 발명에 따르는 대표적인 변형된 당은 하기 화학식을 갖는다:In further exemplary embodiments, the present invention utilizes modified sugars in which the 6-hydroxyl position is converted to the corresponding amino moiety having a linker-modified group cassette as set forth above. Examples of saccharyl groups that can be used as cores of these modified sugars include Gal, GalNAc, Glc, GlcNAc, Fuc, Xyl, Man and the like. Representative modified sugars according to the invention have the formula:

Figure 112006038365139-pct00021
Figure 112006038365139-pct00021

여기에서 R3-R5 및 R7은 H, OH, C(O)CH3, NH, 및 NH C(O)CH3로부터 독립적으로 선택되는 구성원이다. R6는 상술한 바와 같은 OR1, NHR1 또는 NH-L-R1이다.Wherein R 3 -R 5 and R 7 are members independently selected from H, OH, C (O) CH 3 , NH, and NH C (O) CH 3 . R 6 is OR 1 , NHR 1 or NH-LR 1 as described above.

본 발명에서 유용한 선택된 컨쥬게이트는 만노즈, 갈락토즈 또는 글루코즈, 또는 만노즈, 갈락토즈 또는 글루코즈의 입체화학을 갖는 종류를 기본으로 한다. 이들 컨쥬게이트의 일반적 화학식은 다음과 같다:Selected conjugates useful in the present invention are based on a kind having stereochemistry of mannose, galactose or glucose, or mannose, galactose or glucose. The general formula of these conjugates is as follows:

Figure 112006038365139-pct00022
Figure 112006038365139-pct00022

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명은 상응하는 뉴클레오타이드 당으로 활성화된, 상기 제시된 바와 같은 화합물을 이용한다. 그들의 변형된 형태로 본 발명에서 사용되는 당 뉴클레오타이드의 예로는 뉴클레오타이드 모노-, 디- 또는 트리포스페이트 또는 이들의 동족체가 포함된다. 바람직한 구체예에서, 변형된 당 뉴클레오타이드는 UDP-글리코사이드, CMP-글리코사이드 또는 GDP-글리코사이드로부터 선택된다. 더 더욱 바람직하게는, 변형된 당 뉴클레오타이드의 당 뉴클레오타이드 부분은 UDP-갈락토즈, UDP-갈락토사민, UDP-글루코즈, UDP-글루코사민, GDP-만노즈, GDP-퓨코즈, CMP-시알산 또는 CMP-NeuAc로부터 선택된다. 예시적 구체예에서, 뉴클레오타이드 포스페이트는 C-1에 부착된다.In another exemplary embodiment, the present invention utilizes a compound as set forth above, activated with the corresponding nucleotide sugar. Examples of sugar nucleotides used in the present invention in their modified forms include nucleotide mono-, di- or triphosphates or their analogs. In a preferred embodiment, the modified sugar nucleotide is selected from UDP-glycoside, CMP-glycoside or GDP-glycoside. Even more preferably, the sugar nucleotide portion of the modified sugar nucleotide is UDP-galactose, UDP-galactosamine, UDP-glucose, UDP-glucosamine, GDP-mannose, GDP-fucose, CMP-sialic acid or CMP -NeuAc. In an exemplary embodiment, the nucleotide phosphate is attached to C-1.

따라서, 글리코실 부위가 시알산인 예시적 구체예에서, 본 발명은 하기 화학식을 갖는 화합물을 이용한다:Thus, in an exemplary embodiment wherein the glycosyl moiety is sialic acid, the present invention utilizes a compound having the formula:

Figure 112006038365139-pct00023
Figure 112006038365139-pct00023

여기에서 L-R1은 상기에서 제시된 바와 같으며, L1-R1은 변형성 그룹에 결합된 링커를 나타낸다. L의 경우에서와 같이, L1에 따르는 링커 종류의 예로는 결합, 알킬 또는 헤테로알킬 부위가 포함된다. 이들 구체예에 따르는 변형된 당 뉴클레오타이드 화합물의 예는 도 7 및 도 8에 제시되어 있다.Where LR 1 is as set forth above and L 1 -R 1 represents a linker bound to a deformable group. As in the case of L, examples of linker species according to L 1 include linkage, alkyl or heteroalkyl moieties. Examples of modified sugar nucleotide compounds according to these embodiments are shown in FIGS. 7 and 8.

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명은 본 발명의 변형된 당과 기질 인자 IX 펩타이드 사이에서 형성된 컨쥬게이트를 제공한다. 이러한 구체예에서, 변형된 당의 당 부위는 기질과 변형성 그룹 사이에 삽입된 글리코실 연결그룹이 된다. 글리코실 연결그룹의 예는 연결그룹을 형성하는 글리코실 부위 또는 부위들이 화학적 (예를 들어, 나트륨 퍼요오데이트) 또는 효소적 과정 (예를 들어, 옥시다제)에 의해서 분해되지 않은 온전한 글리코실 연결그룹이다. 본 발명의 선택된 컨쥬게이트는 아미노사카라이드, 예를 들어, 만노사민, 글루코사민, 갈락토사민, 시알산 등의 아민 부위에 부착된 변형성 그룹을 포함한다. 이러한 모티브에 따르는 변형성 그룹-온전한 글리코실 연결그룹 카세트의 예는 하기 화학식을 갖는 것과 같은 시알산 구조를 기본으로 한다:In another exemplary embodiment, the present invention provides a conjugate formed between the modified sugar of the invention and the substrate factor IX peptide. In such embodiments, the sugar moiety of the modified sugar is a glycosyl linking group inserted between the substrate and the modifying group. Examples of glycosyl linking groups include intact glycosyl linkages in which the glycosyl moiety or sites forming the linking group are not degraded by chemical (eg sodium periodate) or enzymatic processes (eg oxidase). Group. Selected conjugates of the invention include modifying groups attached to amine sites such as aminosaccharides such as mannoseamine, glucosamine, galactosamine, sialic acid, and the like. Examples of modifying group-intact glycosyl linking group cassettes according to this motif are based on sialic acid structures such as those having the formula:

Figure 112006038365139-pct00024
Figure 112006038365139-pct00024

상기의 화학식에서 R1 및 L1은 상술한 바와 같다.R 1 and L 1 in the above formula are as described above.

또 다른 추가의 예시적 구체예에서, 컨쥬게이트는 기질 인자 IX와 변형성 그룹이 사카릴 부위의 6-탄소 위치에서 링커를 통해서 부착된 사카릴 부위 사이에서 형성된다. 따라서, 이 구체예에 따르는 예시적 컨쥬게이트는 하기 화학식을 갖는다:In yet further exemplary embodiments, the conjugate is formed between the substrate factor IX and the saccharyl moiety to which the modifying group is attached via a linker at the 6-carbon position of the saccharyl moiety. Thus, exemplary conjugates according to this embodiment have the formula:

Figure 112006038365139-pct00025
Figure 112006038365139-pct00025

여기에서 래디칼들은 상기에 기술된 바와 같다. 숙련된 전문가는 상술한 변형된 사카릴 부위도 또한 2, 3, 4, 또는 5 탄소원자에서 산소 또는 질소원자를 통해서 기질에 컨쥬게이트될 수 있다는 것을 인식할 것이다.The radicals here are as described above. The skilled practitioner will recognize that the modified saccharyl moiety described above may also be conjugated to the substrate via oxygen or nitrogen atoms at 2, 3, 4, or 5 carbon atoms.

이러한 구체예에서 유용한 예시적 화합물에는 하기 화학식을 갖는 화합물이 포함된다:Exemplary compounds useful in this embodiment include compounds having the formula:

Figure 112006038365139-pct00026
Figure 112006038365139-pct00026

여기에서, R 그룹 및 지수들은 상술한 바와 같다.Here, the R groups and indices are as described above.

본 발명은 또한, 6-탄소 위치에서 L-R1으로 변형된 당 뉴클레오타이드의 사용을 제공한다. 이러한 구체예에 따르는 종류의 예는 다음을 포함한다:The invention also provides the use of sugar nucleotides modified with LR 1 at the 6-carbon position. Examples of the kind according to this embodiment include:

Figure 112006038365139-pct00027
Figure 112006038365139-pct00027

여기에서 R 그룹 및 L은 상술한 바와 같은 부위들을 나타낸다. 지수 "y"는 0, 1 또는 2이다.Where R group and L represent the sites as described above. The index "y" is zero, one or two.

본 발명에서 유용한 추가의 예시적 뉴클레오타이드 당은 GDP 만노즈의 입체 화학을 갖는 종류를 기본으로 한다. 이러한 구체예에 따르는 종류의 예는 하기 화학식을 갖는다:Additional exemplary nucleotide sugars useful in the present invention are based on a species having stereochemistry of GDP mannose. Examples of the kind according to this embodiment have the formula:

Figure 112006038365139-pct00028
Figure 112006038365139-pct00028

추가의 또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명은 변형된 당이 UDP 갈락토즈의 입체화학을 기본으로 하는 컨쥬게이트를 제공한다. 본 발명에서 유용한 뉴클레오타이드 당의 예는 하기 화학식의 구조를 갖는다:In yet another exemplary embodiment, the present invention provides a conjugate wherein the modified sugar is based on the stereochemistry of UDP galactose. Examples of nucleotide sugars useful in the present invention have the structure:

Figure 112006038365139-pct00029
Figure 112006038365139-pct00029

또 다른 예시적 구체예에서, 뉴클레오타이드 당은 글루코즈의 입체화학을 기본으로 한다. 이러한 구체예에 따르는 종류의 예는 하기 화학식을 갖는다:In another exemplary embodiment, the nucleotide sugar is based on the stereochemistry of glucose. Examples of the kind according to this embodiment have the formula:

Figure 112006038365139-pct00030
Figure 112006038365139-pct00030

변형성 그룹 R1은 수용성 폴리머, 수-불용성 폴리머, 치료학적 약제, 진단적 약제 등을 포함하는 (단, 이들로 제한되지는 않는다) 다수의 종류 중의 어느 것이라도 된다. 예시된 변형성 그룹의 성질은 이하에서 더 상세히 설명된다.The modifying group R 1 may be any of a number of types, including but not limited to water soluble polymers, water-insoluble polymers, therapeutic agents, diagnostic agents and the like. The nature of the deformable groups illustrated is described in more detail below.

변형성 그룹Deformable group

수용성 receptivity 폴리머Polymer

다수의 수용성 폴리머가 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있으며, 본 발명을 실시하는데 유용하다. 용어 수용성 폴리머는 사카라이드 (예를 들어, 덱스트란, 아밀로즈, 히알우론산, 폴리(시알산), 헤파란, 헤파린 등); 폴리(아미노산), 예를 들어, 폴리(아스파르트산) 및 폴리(글루탐산); 핵산; 합성 폴리머 (예를 들어, 폴리(아크릴산), 폴리(에테르), 예를 들어, 폴리(에틸렌 글리콜); 펩타이드, 단백질 등과 같은 종류를 포함한다. 본 발명은 어떠한 수용성 폴리머를 사용하여도 수행될 수 있으며, 유일한 제한조건은 폴리머가 반드시 컨쥬게이트의 나머지 부분이 부착될 수 있는 포인트 (point)를 포함하여야 한다는 점이다.Many water soluble polymers are known to those skilled in the art and are useful in practicing the present invention. The term water soluble polymers includes saccharides (eg, dextran, amylose, hyaluronic acid, poly (sialic acid), heparan, heparin, etc.); Poly (amino acids) such as poly (aspartic acid) and poly (glutamic acid); Nucleic acids; Synthetic polymers (eg, poly (acrylic acid), poly (ether), eg, poly (ethylene glycol); peptides, proteins, etc. The present invention may be carried out using any water soluble polymer). The only constraint is that the polymer must contain a point to which the rest of the conjugate can be attached.

폴리머를 활성화시키는 방법은 또한, WO 94/17039, 미국 특허 제 5,324,844 호, WO 94/18247, WO 94/04193, 미국 특허 제 5,219,564 호, 미국 특허 제 5,122,614 호, WO 90/13540, 미국 특허 제 5,281,698 호, 및 또한 WO 93/15189, 및 활성화된 폴리머와 펩타이드 사이의 컨쥬게이션에 대해서는 예를 들어, 응집인자 VIII (WO 94/15625), 헤모글로빈 (WO 94/09027), 산소 운반분자 (미국 특허 제 4,412,989 호), 리보뉴클레아제 및 슈퍼옥사이드 디스뮤타제 (Veronese at al., App. Biochem. Biotech. 11: 141-45 (1985))에서 찾아 볼 수 있다.Methods for activating polymers are also described in WO 94/17039, US Pat. No. 5,324,844, WO 94/18247, WO 94/04193, US Pat. No. 5,219,564, US Pat. No. 5,122,614, WO 90/13540, US Pat. No. 5,281,698 No. and also WO 93/15189, and for conjugation between activated polymers and peptides, see, for example, coagulation factor VIII (WO 94/15625), hemoglobin (WO 94/09027), oxygen carrier molecules (US Pat. 4,412,989), ribonucleases and superoxide dismutases (Veronese at al., App. Biochem. Biotech. 11: 141-45 (1985)).

바람직한 수용성 폴리머는 폴리머 샘플 내의 폴리머 분자의 상당한 비율이 대략 동일한 분자 중량의 것이며, 이러한 폴리머는 "호모디스퍼스 (homodisperse)"이다.Preferred water soluble polymers are those whose molecular weight is approximately equal in molecular weight to a substantial proportion of the polymer molecules in the polymer sample, and such polymers are “homodisperse”.

본 발명은 추가로, 폴리(에틸렌 글리콜) 컨쥬게이트에 관하여 더 설명된다. PEG의 작용화 및 컨쥬게이션에 대한 몇 가지 검토사항 및 연구논문을 이용할 수 있다 [참조예: Harris, Macronol. Chem. Phys. C25: 325-373 (1985); Scouten, Methods in Enzymology 135: 30-65 (1987); Wong et al., Enzyme Microb. Technol. 14: 866-874 (1992); Delgado et al., Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 9: 249-304 (1992); Zalipsky, Bioconjugate Chem. 6: 150-165 (1995); 및 Bhadra, et al., Pharmazie, 57:5-29 (2002)]. 반응성 PEG 분자를 제조하고, 이 반응성 분자를 사용하여 컨쥬게이트를 형성시키는 경로는 본 기술분야에서 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제 5,672,662 호는 선형 또는 분지된 폴리(알킬렌 옥사이드), 폴리(옥시에틸화 폴리올), 폴리(올레핀성 알콜) 및 폴리 (아크릴로모르폴린)으로부터 선택된 폴리머 산의 활성 에스테르의 수용성 및 분리가능한 컨쥬게이트를 기술하고 있다.The present invention is further described with reference to poly (ethylene glycol) conjugates. Several reviews and papers on the functionalization and conjugation of PEG are available. See, eg, Harris, Macronol. Chem. Phys. C25: 325-373 (1985); Scouten, Methods in Enzymology 135: 30-65 (1987); Wong et al., Enzyme Microb. Technol. 14: 866-874 (1992); Delgado et al., Critical Reviews in Therapeutic Drug Carrier Systems 9: 249-304 (1992); Zalipsky, Bioconjugate Chem. 6: 150-165 (1995); And Bhadra, et al., Pharmazie, 57: 5-29 (2002). Pathways for preparing reactive PEG molecules and using the reactive molecules to form conjugates are known in the art. For example, US Pat. No. 5,672,662 discloses active esters of polymeric acids selected from linear or branched poly (alkylene oxides), poly (oxyethylated polyols), poly (olefinic alcohols) and poly (acrylomorpholines). Water-soluble and separable conjugates of are described.

미국 특허 제 6,376,604 호에는 폴리머의 말단 하이드록실을 유기용매 중에서 디(1-벤조트리아조일)카보네이트와 반응시킴으로써 수용성 및 비-펩타이드성 폴리머의 수용성 1-벤조트리아졸릴카보네이트 에스테르를 제조하는 방법이 기술되어 있다. 이 활성 에스테르를 사용하여 단백질 또는 펩타이드와 같은 생물학적 활성약제와의 컨쥬게이트를 형성시킨다.US Pat. No. 6,376,604 describes a process for preparing water-soluble 1-benzotriazolylcarbonate esters of water-soluble and non-peptidyl polymers by reacting the terminal hydroxyl of the polymer with di (1-benzotriazolyl) carbonate in an organic solvent. have. This active ester is used to form conjugates with biologically active agents such as proteins or peptides.

WO 99/45964에는 안정한 결합을 통해서 폴리머 골격에 연결된 적어도 하나의 말단을 갖는 폴리머 골격을 포함하는 활성화된 수용성 폴리머와 생물학적 활성약제를 포함하는 컨쥬게이트가 기술되어 있으며, 여기에서 적어도 하나의 말단은 분지성 부위 (branching moiety)에 연결된 근위 반응성 그룹을 갖는 분지성 부위를 포함하며, 여기에서 생물학적 활성약제는 적어도 하나의 근위 반응성 그룹에 연결된다. 그 밖의 다른 분지된 폴리(에틸렌 글리콜)은 WO 96/21469에 기술되어 있으며, 미국 특허 제 5,932,462는 반응성 작용그룹을 포함하는 분지된 말단을 포함하는 분지된 PEG 분자에 의해서 형성된 컨쥬게이트를 기술하였다. 유리 반응성 그룹은 폴리(에틸렌 글리콜)과 생물학적 활성 종류 사이에서 컨쥬게이트를 형성하는, 단백질 또는 펩타이드와 같은 생물학적 활성 종류와 반응할 수 있다. 미국 특허 제 5,446,090 호에는 이작용성 PEG 링커, 및 PEG 링커 말단 각각에 펩타이드를 갖는 컨쥬게이트를 형성시키는데 있어서의 그의 용도가 기술되어 있다.WO 99/45964 describes conjugates comprising an active water-soluble polymer comprising a polymer backbone having at least one end linked to the polymer backbone via a stable bond and a biologically active agent, wherein at least one end is A branching moiety having a proximal reactive group linked to a branching moiety, wherein the biologically active agent is linked to at least one proximal reactive group. Other branched poly (ethylene glycol) is described in WO 96/21469, and US Pat. No. 5,932,462 describes conjugates formed by branched PEG molecules comprising branched ends comprising reactive functional groups. The free reactive group can react with a biologically active species such as a protein or peptide, forming a conjugate between the poly (ethylene glycol) and the biologically active species. US Pat. No. 5,446,090 describes bifunctional PEG linkers and their use in forming conjugates with peptides at each of the PEG linker ends.

분해가능한 PEG 결합을 포함하는 컨쥬게이트는 WO 99/34833; 및 WO 99/14259 뿐만 아니라 미국 특허 제 6,348,558 호에 기술되어 있다. 이러한 분해가능한 결합은 본 발명에서 적용이 가능하다.Conjugates comprising degradable PEG bonds are described in WO 99/34833; And WO 99/14259 as well as US Pat. No. 6,348,558. Such degradable bonds are applicable in the present invention.

상술한 폴리머 활성화의 본 기술분야에서 인지되고 있는 방법은 본 발명에 기술된 분지된 폴리머의 형성 시에, 및 다른 종류, 예를 들어, 당, 당 뉴클레오타이드 등에 대한 이들 분지된 폴리머의 컨쥬게이션을 위한 본 발명과 관련하여 유용하다.The above-mentioned methods of polymer activation known in the art are for the formation of the branched polymers described herein and for the conjugation of these branched polymers to other kinds, for example, sugars, sugar nucleotides and the like. It is useful in connection with the present invention.

본 발명에서 유용한 폴리(에틸렌 글리콜) 분자의 예로는 하기 화학식을 갖는 것이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다:Examples of poly (ethylene glycol) molecules useful in the present invention include, but are not limited to, those having the formula:

Figure 112006038365139-pct00031
Figure 112006038365139-pct00031

여기에서 R8은 H, OH, NH2, 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 헤테로아릴, 치환되거나 비치환된 헤테로사이클로알킬, 치환되거나 비치환된 헤테로알킬, 예를 들어, 아세탈, OHC-, H2N-(CH2)q-, HS-(CH2)q, 또는 -(CH2)qC(Y)Z1이다. 지수 "e"는 1 내지 2500의 정수를 나타낸다. 지수 b, d, 및 q는 독립적으로 0 내지 20의 정수를 나타낸다. 심볼 Z 및 Z1은 독립적으로 OH, NH2, 이탈그룹, 예를 들어, 이미다졸, p-니트로페닐, HOBT, 테트라졸, 할라이드, S-R9, 활성화된 에스테르의 알콜 부분; -(CH2)pC(Y1)V 또는 -(CH2)pU(CH2)sC(Y1)v를 나타낸다. 심볼 Y는 H(2), =O, =S, =N-R10을 나타낸다. 심볼 X, Y, Y1, A1, 및 U는 독립적으로 부위 O, S, N-R11를 나타낸다. 심볼 V는 OH, NH2, 할로겐, S-R12, 활성화된 에스테르의 알콜 성분, 활성화된 아미드의 아민 성분, 당-뉴클레오타이드 및 단백질을 나타낸다. 지수 p, q, s 및 v는 0 내지 20의 정수로부터 독립적으로 선택된 구성원이다. 심볼 R9, R10, R11 및 R12는 독립적으로 H, 치환되거나 비치환된 알킬, 치환되거나 비치환된 헤테로알킬, 치환되거나 비치환된 아릴, 치환되거나 비치환된 헤테로사이클로알킬, 및 치환되거나 비치환된 헤테로아릴을 나타낸다.Wherein R 8 is H, OH, NH 2 , substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heteroaryl, substituted or unsubstituted heterocycloalkyl, substituted or unsubstituted heteroalkyl For example, acetal, OHC-, H 2 N- (CH 2 ) q −, HS- (CH 2 ) q , or — (CH 2 ) q C (Y) Z 1 . Index "e" represents an integer from 1 to 2500. The indices b, d, and q independently represent integers from 0 to 20. Symbols Z and Z 1 independently represent an OH, NH 2 , leaving group such as imidazole, p-nitrophenyl, HOBT, tetrazole, halide, SR 9 , alcohol portion of activated ester; -(CH 2 ) p C (Y 1 ) V or-(CH 2 ) p U (CH 2 ) s C (Y 1 ) v . The symbol Y represents H (2), = O, = S, = NR 10 . The symbols X, Y, Y 1 , A 1 , and U independently represent sites O, S, NR 11 . Symbol V represents OH, NH 2 , halogen, SR 12 , alcohol component of activated ester, amine component of activated amide, sugar-nucleotides and protein. The indices p, q, s and v are members independently selected from integers from 0 to 20. Symbols R 9 , R 10 , R 11 and R 12 are independently H, substituted or unsubstituted alkyl, substituted or unsubstituted heteroalkyl, substituted or unsubstituted aryl, substituted or unsubstituted heterocycloalkyl, and substitution Substituted or unsubstituted heteroaryl.

그 밖의 다른 예시적 구체예에서, 폴리(에틸렌 글리콜) 분자는 하기 화합물들로부터 선택된다:In still other exemplary embodiments, the poly (ethylene glycol) molecule is selected from the following compounds:

Figure 112006038365139-pct00032
Figure 112006038365139-pct00032

본 발명의 컨쥬게이트를 형성하는데 유용한 폴리(에틸렌 글리콜)은 선형이거나 분지된다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 분지된 폴리(에틸렌 글리콜) 분자는 하기 화학식으로 나타낸 화합물을 포함하나, 이들로 제한되지는 않는다:Poly (ethylene glycol) useful for forming the conjugates of the invention are linear or branched. Branched poly (ethylene glycol) molecules suitable for use in the present invention include, but are not limited to, compounds represented by the formula:

Figure 112006038365139-pct00033
Figure 112006038365139-pct00033

여기에서, R8 및 R8'는 상기 R8에 대해서 정의된 그룹으로부터 독립적으로 선택된 구성원이다. A1 및 A2는 상기 A1에 대해서 정의된 그룹으로부터 독립적으로 선택된 구성원이다. 지수 e, f, o, 및 q는 상술한 바와 같다. Z 및 Y는 상술한 바와 같다. X1 및 X1'는 S, SC(O)NH, HNC(O)S, SC(O)O, O, NH, NHC(O), (O)CNH 및 NHC(O)O, OC(O)NH로부터 독립적으로 선택된 구성원이다.Wherein R 8 and R 8 ′ are members independently selected from the group defined for R 8 above. A 1 and A 2 are members independently selected from the group defined for A 1 above. The indices e, f, o, and q are as described above. Z and Y are as described above. X 1 and X 1 ′ are S, SC (O) NH, HNC (O) S, SC (O) O, O, NH, NHC (O), (O) CNH and NHC (O) O, OC (O Is a member independently selected from NH.

또 다른 예시적 구체예에서, 분지된 PEG는 시스테인, 세린 또는 디-라이신 코어를 기본으로 한다. 따라서, 분지된 PEGs의 추가로 예로는 다음 화합물이 포함된다:In another exemplary embodiment, the branched PEG is based on a cysteine, serine or di-lysine core. Thus, further examples of branched PEGs include the following compounds:

Figure 112006038365139-pct00034
Figure 112006038365139-pct00034

또 다른 구체예에서, 분지된 PEG 부위는 트리-라이신 펩타이드를 기본으로 한다. 트리-라이신은 모도-, 디-, 트리- 또는 테트라-페질화될 수 있다. 이러한 구체예에 따르는 종류의 예는 하기 화학식을 갖는다:In another embodiment, the branched PEG moiety is based on a tri-lysine peptide. Tri-lysine may be modo-, di-, tri- or tetra-pezylated. Examples of the kind according to this embodiment have the formula:

Figure 112006038365139-pct00035
Figure 112006038365139-pct00035

여기에서 e, f 및 f'는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택되는 정수이며; q, q' 및 q"는 독립적으로 1 내지 20으로부터 선택된 정수이다.Wherein e, f and f 'are independently integers selected from 1 to 2500; q, q 'and q "are independently integers selected from 1-20.

본 발명의 예시적인 구체예에서, PEG는 m-PEG (5 kD, 10 kD, 15kD, 20kD 또는 30 kD)이다. 분지된 PEG 종류의 예는 세린- 또는 시스테인-(m-PEG)2이며, 여기에서 m-PEG는 20 kD m-PEG이다.In an exemplary embodiment of the invention, the PEG is m-PEG (5 kD, 10 kD, 15 kD, 20 kD or 30 kD). Examples of branched PEG species are serine- or cysteine- (m-PEG) 2 , where m-PEG is 20 kD m-PEG.

숙련된 전문가에게 명백한 것으로서, 본 발명에서 유용한 분지된 폴리머에는 상술한 주제에 대한 변이체를 포함한다. 예를 들어, 상기에 나타낸 디-라이신-PEG 컨쥬게이트는 3개의 폴리머성 서브유니트를 포함할 수 있으며, 세번째는 상기 구조에서 비변형된 것으로 나타낸 α-아민에 결합된다. 유사하게, 3개 또는 4개의 폴리머성 유니트로 작용화된 트리-라이신의 사용은 본 발명의 범주 내에 포함된다.As will be apparent to the skilled artisan, the branched polymers useful in the present invention include variants on the subject matter described above. For example, the di-lysine-PEG conjugate shown above may comprise three polymeric subunits, and the third is bound to the α-amine shown as unmodified in the structure. Similarly, the use of tri-lysine functionalized with three or four polymeric units is within the scope of the present invention.

본 발명에서 유용한 추가의 예시적인 종류에는 다음 화학식의 화합물들이 포함된다:Additional exemplary classes useful in the present invention include compounds of the formula:

Figure 112006038365139-pct00036
Figure 112006038365139-pct00036

Figure 112006038365139-pct00037
Figure 112006038365139-pct00037

및 이들 종류의 카보네이트 및 활성 에스테르, 예를 들어, And carbonates and active esters of these kinds, for example

Figure 112006038365139-pct00038
Figure 112006038365139-pct00038

본 발명에 기술된 화합물을 제조하는데 유용한 선형 PEGs를 활성화시키는데 적절한 그 밖의 다른 활성화 또는 이탈 그룹에는 다음 화학식의 종류들이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다:Other activation or leaving groups suitable for activating linear PEGs useful for preparing the compounds described herein include, but are not limited to, the following types of formulas:

Figure 112006038365139-pct00039
Figure 112006038365139-pct00039

이들 및 그 밖의 다른 종류에 의해서 활성화된 PEG 분자 및 활성화된 PEGs를 제조하는 방법은 WO 04/083259에 기술되어 있다.PEG molecules activated by these and other classes and methods for producing activated PEGs are described in WO 04/083259.

본 기술분야에서 숙련된 전문가는, 분지된 폴리머의 하나 또는 그 이상의 m-PEG 팔이 상이한 말단, 예를 들어, OH, COOH, NH2, C2-C10-알킬 등을 갖는 PEG 부위에 의해서 대체될 수 있음은 인식할 수 있을 것이다. 또한, 상기의 구조는 "아미노산"의 α-탄소원자와 측쇄의 작용그룹 사이에 알킬 링커를 삽입함으로써 (또는 탄소원자를 제거함으로써) 용이하게 변형된다. 따라서, "호모" 유도체 및 더 고급의 동족체 및 저급의 동족체가 본 발명에서 유용한 분지된 PEGs에 대한 유용한 "아미노산" 코어이다.One skilled in the art will appreciate that one or more m-PEG arms of a branched polymer have a PEG moiety having different ends, for example, OH, COOH, NH 2 , C 2 -C 10 -alkyl and the like. It will be appreciated that it can be replaced. In addition, the structure is easily modified by inserting an alkyl linker (or removing carbon atoms) between the α-carbon atom of the “amino acid” and the functional group of the side chain. Thus, "homo" derivatives and higher homologues and lower homologues are useful "amino acid" cores for branched PEGs useful in the present invention.

본 발명에 기술된 분지된 PEG 종류는 이하의 반응식으로 나타낸 것과 같은 방법에 의해서 용이하게 제조된다:The branched PEG species described in the present invention are readily prepared by methods such as those shown in the following schemes:

Figure 112006038365139-pct00040
Figure 112006038365139-pct00040

여기에서 Xa는 O 또는 S이고, r은 1 내지 5의 정수이다. 지수 e 및 f는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택되는 정수이다.Wherein X a is O or S and r is an integer from 1 to 5. The indices e and f are independently integers selected from 1 to 2500.

이렇게 상기 반응식에 따라, 천연 또는 비천연 아미노산을 활성화된 m-PEG 유도체와 접촉시켜, 토실레이트의 경우에는 측쇄 헤테로원자 Xa를 알킬화함으로써 1을 형성시킨다. 모노-작용화된 m-PEG 아미노산을 반응성 m-PEG 유도체와의 N-아실화 조건에 적용시킴으로써 분지된 m-PEG 2를 조립한다. 숙련된 전문가에게 인식되는 바와 같이, 토실레이트 이탈그룹은 어떤 적합한 이탈그룹, 예를 들어, 할로겐, 메실레이트, 트리플레이트 등에 의해서 대체될 수 있다. 유사하게, 아민을 아실레이트화 시키는데 이용된 반응성 카보네이트는 활성 에스테르, 예를 들어, N-하이드록시석신이미드 등으로 대체될 수 있거나, 산은 동일 반응계 내에서 디사이클로헥실카보디이미드, 카보닐디이미다졸 등과 같은 탈수제를 사용하여 활성화시킬 수 있다.Thus according to the above scheme, a natural or unnatural amino acid is contacted with an activated m-PEG derivative to form 1 by alkylating the side chain heteroatoms X a in the case of tosylate. Branched m-PEG 2 is assembled by subjecting the mono-functionalized m-PEG amino acid to N-acylation conditions with a reactive m-PEG derivative. As will be appreciated by the skilled practitioner, the tosylate leaving group can be replaced by any suitable leaving group, for example, halogen, mesylate, triflate and the like. Similarly, the reactive carbonates used to acylate amines may be replaced with active esters such as N-hydroxysuccinimide or the like, or the acid may be dicyclohexylcarbodiimide, carbonyldiimine in situ. It may be activated using a dehydrating agent such as dazol or the like.

예시적 구체예에서, 변형성 그룹은 PEG 부위이지만, 어떤 변형성 그룹이라도, 예를 들어, 수용성 폴리머, 수-불용성 폴리머, 치료학적 부위 등이 적절한 결 합을 통해서 글리코실 부위에 통합될 수 있다. 변형된 당은 효소적 수단, 화학적 수단 또는 그의 조합에 의해서 형성됨으로써 변형된 당을 생성시킨다. 예시적 구체예에서, 당은 변형성 부위의 부착을 허용하는 어떤 위치에서라도 활성 아민에 의해서 치환되지만, 당은 여전히 변형된 당을 펩타이드에 커플링시킬 수 있는 효소에 대한 기질로서 작용하도록 허용된다. 예시적 구체예에서, 갈락토사민이 변형된 당인 경우에 아민 부위는 6-위치에서 탄소원자에 부착된다.In an exemplary embodiment, the deformable group is a PEG moiety, but any deformable group may be incorporated into the glycosyl moiety, for example, through appropriate binding, such as water soluble polymers, water-insoluble polymers, therapeutic moieties, and the like. Modified sugars are formed by enzymatic, chemical, or combinations thereof to produce modified sugars. In an exemplary embodiment, the sugar is substituted by the active amine at any position that allows for attachment of the modifying site, but the sugar is still allowed to act as a substrate for an enzyme capable of coupling the modified sugar to the peptide. In an exemplary embodiment, where the galactosamine is a modified sugar, the amine moiety is attached to the carbon atom at the 6-position.

수용성 receptivity 폴리머Polymer 변형된 종류 Variation

당 부위가 수용성 폴리머에 의해서 변형된 수용성 폴리머 변형된 뉴클레오타이드 당 종류가 본 발명에서 유용하다. 예시적인 변형된 당 뉴클레오타이드는 당 상의 아민 부위를 통해서 변형된 당 그룹을 갖는다. 변형된 당 뉴클레오타이드, 예를 들어, 당 뉴클레오타이드의 사카릴-아민 유도체도 또한 본 발명의 방법에서 유용하다. 예를 들어, 사카릴 아민 (변형성 그룹이 부재함)은 펩타이드 (또는 그 밖의 다른 종류)에 효소적으로 컨쥬게이트 시키고, 이어서 유리 사카릴 아민 부위는 목적하는 변형성 그룹에 컨쥬게이트 시킬 수 있다. 대신으로, 변형된 당 뉴클레오타이드는 변형된 당을 기질, 예를 들어, 펩타이드, 글리코펩타이드, 리피드, 아글리콘, 글리코리피드 등의 사카릴 수용체에 전이시키는 효소에 대한 기질로서 작용할 수 있다.Water soluble polymer modified nucleotide sugar classes in which the sugar moiety is modified by the water soluble polymer are useful in the present invention. Exemplary modified sugar nucleotides have sugar groups modified through the amine moiety on the sugar. Modified sugar nucleotides, such as sacaryl-amine derivatives of sugar nucleotides, are also useful in the methods of the present invention. For example, saccharyl amine (without a modifying group) can be enzymatically conjugated to a peptide (or other kind), followed by conjugation of the free saccharyl amine moiety to the desired modifying group. Alternatively, the modified sugar nucleotides can serve as substrates for enzymes that transfer the modified sugars to substrates, such as sacaryl receptors such as peptides, glycopeptides, lipids, aglycones, glycolipides, and the like.

사카라이드 코어가 갈락토즈 또는 글루코즈인 한가지 구체예에서, R5는 NHC(O)Y이다.In one embodiment where the saccharide core is galactose or glucose, R 5 is NHC (O) Y.

예시적 구체예에서, 변형된 당은 6-amino-N-아세틸-글리코실 부위를 기본으로 한다. N-아세틸갈락토사민에 대하여 이하에 나타낸 바와 같이, 6-아미노-당 부위는 표준방법에 의해서 용이하게 제조된다. In an exemplary embodiment, the modified sugar is based on the 6-amino-N-acetyl-glycosyl moiety. As shown below for N-acetylgalactosamine, the 6-amino-sugar moiety is readily prepared by standard methods.

Figure 112006038365139-pct00041
Figure 112006038365139-pct00041

상기 반응식에서, 지수 n은 1 내지 2500, 바람직하게는 10 내지 1500, 더욱 바람직하게는 10 내지 1200의 정수를 나타낸다. 심볼 "A"는 활성화 그룹, 예를 들어, 할로, 활성화된 에스테르 (예를 들어, N-하이드록시석신이미드 에스테르)의 성분, 카보네이트 (예를 들어, p-니트로페닐 카보네이트)의 성분 등을 나타낸다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 그 밖의 다른 PEG-아미드 뉴클레오타이드 당이 이 방법 및 유사한 방법에 의해서 용이하게 제조된다는 것을 인식할 수 있을 것이다.In the above scheme, the index n represents an integer of 1 to 2500, preferably 10 to 1500, more preferably 10 to 1200. The symbol "A" refers to an activating group such as halo, a component of an activated ester (eg N-hydroxysuccinimide ester), a component of a carbonate (eg p-nitrophenyl carbonate), and the like. Indicates. Those skilled in the art will appreciate that other PEG-amide nucleotide sugars are readily prepared by this and similar methods.

또 다른 예시적 구체예에서, 아미드 부위는 우레탄 또는 우레아와 같은 그룹에 의해서 대체된다.In another exemplary embodiment, the amide moiety is replaced by a group such as urethane or urea.

또 다른 추가의 구체예에서, R1은 분지된 PEG, 예를 들어, 상술한 종류 중의 하나이다. 이러한 구체예에 따르는 화합물의 예로는 다음의 화합물들이 포함된다:In yet further embodiments, R 1 is branched PEG, eg, one of the aforementioned types. Examples of compounds according to this embodiment include the following compounds:

Figure 112006038365139-pct00042
Figure 112006038365139-pct00042

여기에서, X4는 결합 또는 O이다.Wherein X 4 is a bond or O.

또한, 상기에서 거론한 바와 같이, 본 발명은 직쇄 또는 측쇄인 수용성 폴리머에 의해서 변형된 뉴클레오타이드 당을 제공한다. 예를 들어, 이하에 나타낸 화학식을 갖는 화합물들은 본 발명의 범주 내에 포함된다:In addition, as discussed above, the present invention provides nucleotide sugars modified by water-soluble polymers that are linear or branched. For example, compounds having the formula shown below are included within the scope of the present invention:

Figure 112006038365139-pct00043
Figure 112006038365139-pct00043

여기에서 X4는 O 또는 결합이다.Where X 4 is O or a bond.

유사하게, 본 발명은 6-위치의 탄소가 변형된 이들 변형된 당 종류의 뉴클레오타이드 당을 제공한다:Similarly, the present invention provides nucleotide sugars of these modified sugar types wherein the carbon at the 6-position is modified:

Figure 112006038365139-pct00044
Figure 112006038365139-pct00044

여기에서 X4는 결합 또는 O이다.Where X 4 is a bond or O.

또한, 본 발명의 조성물을 포함하는 펩타이드 및 글리코펩타이드, 리피드 및 글리코리피드의 컨쥬게이트가 제공된다. 예를 들어, 본 발명은 하기 화학식을 갖는 컨쥬게이트를 제공한다:Also provided are conjugates of peptides and glycopeptides, lipids and glycolipides comprising the compositions of the present invention. For example, the present invention provides a conjugate having the formula:

Figure 112006038365139-pct00045
Figure 112006038365139-pct00045

수-불용성 Water-insoluble 폴리머Polymer

또 다른 구체예에서, 상기 거론한 바와 유사하게 변형된 당은 수용성 폴리머 보다는 수-불용성 폴리머를 포함한다. 본 발명의 컨쥬게이트는 또한, 하나 또는 그 이상의 수-불용성 폴리머를 포함할 수도 있다. 본 발명의 이러한 구체예는 조절된 방식으로 치료학적 펩타이드를 송달하는 비히클로서의 컨쥬게이트의 사용에 의해서 설명된다. 폴리머성 약물 송달 시스템은 본 기술분야에서 잘 알려져 있다 [참조예: Dunn et al., Eds. Polymeric Drugs And Drug Delivery Systems, ACS Symposium Series Vol. 469, American Chemical Society, Washington, D.C. 1991]. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 실질적으로 공지된 어떤 약물 송달 시스템이라도 본 발명의 컨쥬게이트에 적용할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.In another embodiment, the modified sugars similar to those discussed above include water-insoluble polymers rather than water-soluble polymers. The conjugates of the present invention may also comprise one or more water-insoluble polymers. This embodiment of the invention is illustrated by the use of a conjugate as a vehicle to deliver a therapeutic peptide in a controlled manner. Polymeric drug delivery systems are well known in the art. See, eg, Dunn et al., Eds. Polymeric Drugs And Drug Delivery Systems, ACS Symposium Series Vol. 469, American Chemical Society, Washington, D.C. 1991]. Those skilled in the art will recognize that any drug delivery system known in the art can be applied to the conjugates of the present invention.

대표적인 수-불용성 폴리머에는 폴리포스파진, 폴리(비닐 알콜), 폴리아미 드, 폴리카보네이트, 폴리알킬렌, 폴리아크릴아미드, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리알킬렌 테레프탈레이트, 폴리비닐 에테르, 폴리비닐 에스테르, 폴리비닐 할라이드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리글리콜라이드, 폴리실옥산, 폴리우레탄, 폴리(메틸 메타크릴레이트), 폴리(에틸 메타크릴레이트), 폴리(부틸 메타크릴레이트), 폴리(이소부틸 메타크릴레이트), 폴리(헥실 메타크릴레이트), 폴리(이소데실 메타크릴레이트), 폴리(라우릴 메타크릴레이트), 폴리(페닐 메타크릴레이트), 폴리(메틸 아크릴레이트), 폴리(이소프로필 아크릴레이트), 폴리(이소부틸 아크릴레이트), 폴리(옥타데실 아크릴레이트) 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리 (에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리비닐 피롤리돈, 플루로닉스 및 폴리비닐페놀 및 이들의 코폴리머가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.Representative water-insoluble polymers include polyphosphazine, poly (vinyl alcohol), polyamides, polycarbonates, polyalkylenes, polyacrylamides, polyalkylene glycols, polyalkylene oxides, polyalkylene terephthalates, polyvinyl ethers , Polyvinyl ester, polyvinyl halide, polyvinylpyrrolidone, polyglycolide, polysiloxane, polyurethane, poly (methyl methacrylate), poly (ethyl methacrylate), poly (butyl methacrylate), Poly (isobutyl methacrylate), poly (hexyl methacrylate), poly (isodecyl methacrylate), poly (lauryl methacrylate), poly (phenyl methacrylate), poly (methyl acrylate), Poly (isopropyl acrylate), poly (isobutyl acrylate), poly (octadecyl acrylate) polyethylene, polypropylene, poly (ethylene glycol), poly (ethylene oxa De), poly (ethylene terephthalate), poly (vinyl acetate), polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinylpyrrolidone, fluorenyl Optronics and polyvinyl phenols and include, but these copolymers, are not limited to.

본 발명의 컨쥬게이트에서 유용한 합성적으로 변형된 천연 폴리머에는 알킬 셀룰로즈, 하이드록시알킬 셀룰로즈, 셀룰로즈 에테르, 셀룰로즈 에스테르 및 니트로셀룰로즈가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 합성적으로 변형된 천연 폴리머의 광범한 클래스 중의 특히 바람직한 구성원에는 메틸 셀룰로즈, 에틸 셀룰로즈, 하이드록시프로필 셀룰로즈, 하이드록시프로필 메틸 셀룰로즈, 하이드록시부틸 메틸 셀룰로즈, 셀룰로즈 아세테이트, 셀룰로즈 프로피오네이트, 셀룰로즈 아세테이트 부티레이트, 셀룰로즈 아세테이트 프탈레이트, 카복시메틸 셀룰로즈, 셀룰로즈 트리아세테이트, 셀룰로즈 설페이트 나트륨 염, 및 아크릴산 및 메타크릴산 에스테르와 알진산의 폴리머가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.Synthetically modified natural polymers useful in the conjugates of the present invention include, but are not limited to, alkyl cellulose, hydroxyalkyl cellulose, cellulose ethers, cellulose esters, and nitrocellulose. Particularly preferred members of the broad class of synthetically modified natural polymers include methyl cellulose, ethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, hydroxybutyl methyl cellulose, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose acetate butyrate , Cellulose acetate phthalate, carboxymethyl cellulose, cellulose triacetate, cellulose sulfate sodium salt, and polymers of acrylic acid and methacrylic acid esters and alginic acid.

본 발명에 거론된 이들 및 그 밖의 다른 폴리머는 시그마 케미칼 컴패니 (Sigma Chemical Co., St. Louis, MO.), 폴리사이언시즈 (Polysciences, Warrenton, PA.), 앨드리히 (Aldrich, Milwaukee, WI.), 플루카 (Fluka, Ronkonkoma, NY), 및 바이오래드 (BioRad, Richmond, CA)와 같은 상업적 공급원으로부터 용이하게 수득될 수 있거나, 그 외에도 표준기술을 사용하여 이들 공급자들로부터 수득된 모노머로부터 합성될 수도 있다.These and other polymers discussed in the present invention include Sigma Chemical Co., St. Louis, Mo., Polysciences, Warrenton, PA., Aldrich, Milwaukee, WI. .), Fluka (Fluka, Ronkonkoma, NY), and Biorad (BioRad, Richmond, CA) can be easily obtained from monomers, or else from monomers obtained from these suppliers using standard techniques. It may be synthesized.

본 발명의 컨쥬게이트에서 유용한 대표적인 생물분해성 폴리머에는 폴리락티드, 폴리글리콜라이드 및 이들의 코폴리머, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부티르산), 폴리(발레르산), 폴리(락티드-코-카프로락톤), 폴리(락티드-코-글리콜라이드), 폴리안하이드라이드, 폴리오르토에스테르, 이들의 블렌드 및 코폴리머가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 특히는 콜라젠, 플루로닉스 등을 포함하는 것과 같은 젤을 형성하는 조성물이 특히 유용하다.Representative biodegradable polymers useful in the conjugates of the present invention include polylactide, polyglycolide and copolymers thereof, poly (ethylene terephthalate), poly (butyric acid), poly (valeric acid), poly (lactide-co- Caprolactone), poly (lactide-co-glycolide), polyanhydrides, polyorthoesters, blends and copolymers thereof, but are not limited to these. Particularly useful are compositions that form gels, such as those containing collagen, pluronix and the like.

본 발명에서 유용한 폴리머에는 그들의 구조의 적어도 일부분 내에 생체재흡수성 (bioresorbable) 분자를 갖는 수-불용성 물질을 포함하는 "하이브리드 (hybrid)" 폴리머가 포함된다. 이러한 폴리머의 예는 폴리머 체인당, 생체재흡수성 부분, 친수성 부분 및 다수의 교차결합성 작용그룹을 갖는 수-불용성 코폴리머를 포함하는 것이다.Polymers useful in the present invention include "hybrid" polymers comprising water-insoluble materials having bioresorbable molecules in at least a portion of their structure. An example of such a polymer is one that includes a water-insoluble copolymer having a bioresorbable moiety, a hydrophilic moiety and a plurality of crosslinkable functional groups per polymer chain.

본 발명의 목적에 따라, "수-불용성 물질"은 물 또는 물-함유 환경에서 실질적으로 불용성인 물질을 포함한다. 따라서, 코폴리머의 특정한 부분 또는 절편이 친수성일 수 있거나 수용성일 수 있다고 하더라도 전체로서의 폴리머 분자는 물 중 에서 어떤 상당한 척도까지 용해하지 않는다.For the purposes of the present invention, "water-insoluble material" includes materials that are substantially insoluble in water or in a water-containing environment. Thus, even though certain portions or fragments of the copolymer may be hydrophilic or water soluble, the polymer molecules as a whole do not dissolve to any significant measure in water.

본 발명의 목적에 따라서, 용어 "생체재흡수성 분자"는 신체에 의해서 정상적인 분비경로를 통해서 대사되거나 분해되고 재흡수되고/되거나 제거될 수 있는 부분을 포함한다. 이러한 대사산물 또는 분해산물은 바람직하게는 신체에 대하여 실질적으로 비독성이다.For the purposes of the present invention, the term "bioresorbable molecule" includes moieties that can be metabolized, degraded, reabsorbed and / or removed by the body through normal secretion pathways. Such metabolites or degradation products are preferably substantially nontoxic to the body.

생체재흡수성 부분은 코폴리머 조성물이 전체로서 수용성이 되지 않는 한은 소수성이거나 친수성일 수 있다. 따라서, 생체재흡수성 부분은 전체로서의 폴리머가 수-불용성을 유지한다는 조건을 기준으로 하여 선택된다. 따라서, 상대적 특성, 즉 생체재흡수성 분 및 친수성 부분에 의해서 함유된 작용그룹의 종류, 및 이들의 상대적 비율은 유용한 생체재흡수성 조성물이 수-불용성을 유지하는 것이 보장되도록 선택된다.The bioresorbable moiety can be hydrophobic or hydrophilic so long as the copolymer composition is not water soluble as a whole. Thus, the bioresorbable moiety is selected based on the condition that the polymer as a whole maintains water insolubility. Thus, the relative properties, ie the type of functional groups contained by the bioresorbable moiety and the hydrophilic moiety, and their relative proportions, are selected to ensure that the useful bioresorbable composition maintains water insolubility.

재흡수성 폴리머의 예로는 예를 들어, 폴리(α-하이드록시-카복실산)/폴리(옥시알킬렌)의 합성적으로 생성된 재흡수성 블럭 코폴리머가 포함된다 (참조: Cohn et al., U.S. Patent No. 4,826,945). 이들 코폴리머는 교차결합되지 않으며, 수용성이어서 신체가 분해된 블럭 코폴리머 조성물을 배설할 수 있다 [참조: Younes et al., J Biomed. Mater. Res. 21: 1301-1316 (1987); and Cohn et al., J Biomed. Mater. Res. 22: 993-1009 (1988)].Examples of resorbable polymers include, for example, synthetically produced resorbable block copolymers of poly (α-hydroxy-carboxylic acid) / poly (oxyalkylene) (Cohn et al., US Patent No. 4,826,945). These copolymers are non-crosslinked and are water soluble so that the body can excrete the degraded block copolymer composition. Younes et al., J Biomed. Mater. Res. 21: 1301-1316 (1987); and Cohn et al., J Biomed. Mater. Res. 22: 993-1009 (1988).

현재 바람직한 생체재흡수성 폴리머에는 폴리(에스테르), 폴리(하이드록시 산), 폴리(락톤), 폴리(아미드), 폴리(에스테르-아미드), 폴리(아미노산), 폴리(안하이드라이드), 폴리(오르토에스테르), 폴리(카보네이트), 폴리(포스파진), 폴리 (포스포에스테르), 폴리(티오에스테르), 폴리사카라이드 및 이들의 혼합물로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 성분을 포함한다. 더욱 더 바람직하게는, 생체재흡수성 폴리머에는 폴리(하이드록시) 산 성분이 포함된다. 폴리(하이드록시) 산 중에서는 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리카프로산, 폴리부티르산, 폴리발레르산 및 이들의 코폴리머 및 혼합물이 바람직하다.Currently preferred bioresorbable polymers include poly (ester), poly (hydroxy acid), poly (lactone), poly (amide), poly (ester-amide), poly (amino acid), poly (anhydride), poly ( Orthoesters), poly (carbonates), poly (phosphazines), poly (phosphoesters), poly (thioesters), polysaccharides and mixtures thereof. Even more preferably, the bioresorbable polymer includes a poly (hydroxy) acid component. Among the poly (hydroxy) acids, polylactic acid, polyglycolic acid, polycaproic acid, polybutyric acid, polyvaleric acid and copolymers and mixtures thereof are preferred.

생체내에서 흡수되는 ("생체재흡수되는") 단편을 형성하는 것 이외에도, 본 발명의 방법에서 유용한 바람직한 폴리머 코팅은 또한, 배설가능하고/하거나 대사가능한 단편을 형성할 수도 있다.In addition to forming fragments that are absorbed ("bioresorbed") in vivo, preferred polymer coatings useful in the methods of the present invention may also form excretable and / or metabolizable fragments.

더 고급 코폴리머도 또한 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 1984년 3월 20일에 허여된 미국 특허 제 4,438,253 호 (Casey et al.)에는 폴리(글리콜산)과 하이드록실-종결된 폴리(알킬렌 글리콜)의 트랜스에스테르화로부터 생성된 트리-블럭 (tri-block) 코폴리머가 기술되어 있다. 이러한 조성물은 재흡수가능한 모노필라멘트 봉합재로서의 용도에 대해 기술되어 있다. 이러한 조성물의 유연성은 코폴리머 구조 내로 테트라-p-톨릴 오르토카보네이트와 같은 방향족 오르토카보네이트를 통합시킴으로써 조절된다.Higher copolymers may also be used in the present invention. For example, US Pat. No. 4,438,253 (Casey et al.), Issued March 20, 1984, describes a tree resulting from the transesterification of poly (glycolic acid) and hydroxyl-terminated poly (alkylene glycols). Tri-block copolymers are described. Such compositions are described for use as resorbable monofilament sutures. The flexibility of such compositions is controlled by incorporating aromatic orthocarbonates such as tetra-p-tolyl orthocarbonate into the copolymer structure.

락트산 및/또는 글리콜산을 기본으로 하는 그 밖의 다른 폴리머가 이용될 수도 있다. 예를 들어, 1993년 4월 13일에 허여된 미국 특허 제 5,202,413 호 (Spinu)에는 올리고머성 디올 또는 디아민 잔기 상에서의 락티드 및/또는 글리콜라이드의 개환 중합반응에 이어서 디이소시아네이트, 디아실클로라이드 또는 디클로로실란과 같은 이작용성 화합물에 의해 체인 연장시킴으로써 생성된 폴리락티드 및 /또는 폴리글리콜라이드의 연속적으로 질서화된 블럭을 갖는 생물분해성 멀티-블럭 코폴리머가 기술되어 있다.Other polymers based on lactic acid and / or glycolic acid may be used. For example, US Pat. No. 5,202,413 to Spinu, issued April 13, 1993, discloses ring-opening polymerization of lactide and / or glycolide on oligomeric diol or diamine residues, followed by diisocyanate, diacylchloride or Biodegradable multi-block copolymers with successively ordered blocks of polylactide and / or polyglycolide produced by chain extension by bifunctional compounds such as dichlorosilanes are described.

본 발명에서 유용한 코팅의 생체재흡수성 부분은 가수분해적으로 및/또는 효소적으로 분해가 가능하도록 디자인될 수 있다. 본 발명의 목적에 따라, "가수분해적으로 분해가 가능한"은 물 또는 물-함유 환경 중에서의 가수분해에 대한 코폴리머, 특히 생체재흡수가능한 부분의 감수성을 나타내는 것이다. 유사하게, 본 발명에서 사용된 "효소적으로 분해가 가능한"은 내인성 또는 외인성 효소에 의한 분해에 대한 코폴리머, 특히 생체재흡수성 부분의 감수성을 나타낸다.The bioresorbable portion of the coating useful in the present invention may be designed to be hydrolytically and / or enzymatically degradable. For the purposes of the present invention, "hydrolytically degradable" refers to the susceptibility of copolymers, especially bioresorbable moieties, to hydrolysis in water or water-containing environments. Similarly, "enzymatically degradable" as used herein refers to the susceptibility of copolymers, particularly bioresorbable moieties, to degradation by endogenous or exogenous enzymes.

체내에 배치되었을 때, 친수성 부분은 배설가능하고/하거나 대사가능한 단편으로 처리될 수 있다. 따라서, 친수성 부분에는 예를 들어, 폴리에테르, 폴리알킬렌 옥사이드, 폴리올, 폴리(비닐 피롤리돈), 폴리(비닐 알콜), 폴리(알킬 옥사졸린), 폴리사카라이드, 카보하이드레이트, 펩타이드, 단백질 및 이들의 코폴리머 및 혼합물이 포함될 수 있다. 또한, 친수성 부분은 또한 예를 들어, 폴리(알킬렌) 옥사이드일 수도 있다. 이러한 폴리(알킬렌) 옥사이드는 예를 들어, 폴리(에틸렌) 옥사이드, 폴리(프로필렌) 옥사이드 및 이들의 혼합물 및 코폴리머를 포함할 수 있다.When placed in the body, the hydrophilic portion can be treated with excretable and / or metabolizable fragments. Thus, hydrophilic moieties include, for example, polyethers, polyalkylene oxides, polyols, poly (vinyl pyrrolidone), poly (vinyl alcohol), poly (alkyl oxazolines), polysaccharides, carbohydrates, peptides, proteins And copolymers and mixtures thereof. In addition, the hydrophilic portion may also be a poly (alkylene) oxide, for example. Such poly (alkylene) oxides may include, for example, poly (ethylene) oxide, poly (propylene) oxide and mixtures and copolymers thereof.

하이드로젤의 성분인 폴리머도 또한 본 발명에서 유용하다. 하이드로젤은 비교적 대량의 물을 흡수할 수 있는 폴리머성 물질이다. 하이드로젤 형성 화합물의 예로는 폴리아크릴산, 나트륨 카복시메틸셀룰로즈, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 피롤리돈, 젤라틴, 카라게난 및 그 밖의 다른 폴리사카라이드, 하이드록시에틸렌메타 크릴산 (HEMA), 및 이들의 유도체 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 안정하며, 생물분해성이고 생체재흡수성인 하이드로젤이 생성될 수 있다. 더구나, 하이드로젤 조성물은 하나 또는 그 이상의 이들 특성을 나타내는 서브유니트를 포함할 수 있다.Polymers that are components of hydrogels are also useful in the present invention. Hydrogels are polymeric materials that can absorb relatively large amounts of water. Examples of hydrogel forming compounds include polyacrylic acid, sodium carboxymethylcellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, gelatin, carrageenan and other polysaccharides, hydroxyethylenemethacrylic acid (HEMA), and their Derivatives and the like are included, but are not limited to these. Stable, biodegradable and bioresorbable hydrogels can be produced. Moreover, the hydrogel composition may include subunits that exhibit one or more of these properties.

그의 인테그리티 (integrity)가 교차결합을 통해서 조절될 수 있는 생체-적합성 하이드로젤 조성물은 공지되어 있으며, 현재 본 발명의 방법에서 사용하기에 바람직하다. 예를 들어, 후벨 (Hubbell) 등의 미국 특허 제 5,410,016 호 (1995년 4월 25일에 특허됨) 및 5,529,914 호 (1996년 6월 25일에 특허됨)에는 두개의 가수분해적으로 불안정한 연장부 (extensions) 사이에 샌드위치된 수용성 중앙 블럭 절편을 갖는 교차결합된 블럭 코폴리머인 수용성 시스템이 기술되어 있다. 이러한 코폴리머는 또한, 광중합 가능한 아크릴레이트 작용기로 말단-캡핑된다. 교차결합된 경우에, 이들 시스템은 하이드로젤이 된다. 이러한 코폴리머의 수용성 중앙 블럭은 폴리(에틸렌 글리콜)을 포함할 수 있으며; 그 반면에 가수분해적으로 불안정한 연장부는 폴리글리콜산 또는 폴리락트산과 같은 폴리(α-하이드록시산)일 수 있다 [참조: Sawhney et al., Macromolecules 26: 581-587 (1993)].Bio-compatible hydrogel compositions whose integrity can be controlled through crosslinking are known and are currently preferred for use in the methods of the present invention. For example, Hubbell et al., US Pat. Nos. 5,410,016 (patented April 25, 1995) and 5,529,914 (patented June 25, 1996), show two hydrolytically labile extensions. A water soluble system is described that is a crosslinked block copolymer having a water soluble central block segment sandwiched between extensions. Such copolymers are also end-capped with photopolymerizable acrylate functionalities. When crosslinked, these systems become hydrogels. The water soluble central block of such copolymers may comprise poly (ethylene glycol); On the other hand, the hydrolytically labile extension may be a poly (α-hydroxy acid) such as polyglycolic acid or polylactic acid (Sawhney et al., Macromolecules 26 : 581-587 (1993)).

또 다른 바람직한 구체예에서, 젤은 열가역적 (thermoreversible) 젤이다. 현재 플루로닉스, 콜라젠, 젤라틴, 히알로유론산, 폴리사카라이드, 폴리우레탄 하이드로젤, 폴리우레탄-우레아 하이드로젤 및 이들의 배합물이 바람직하다.In another preferred embodiment, the gel is a thermally reversible gel. Pluronix, collagen, gelatin, hyalurouronic acid, polysaccharides, polyurethane hydrogels, polyurethane-urea hydrogels and combinations thereof are presently preferred.

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명의 컨쥬게이트는 리포좀의 성분을 포함한다. 리포좀은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 방법에 따라, 예를 들 어, 엡스타인 (Eppstein) 등의 미국 특허 제 4,522,811 호 (1985년 6월 11일에 허여됨)에 기술된 바와 같이 제조될 수 있다. 예를 들어, 리포좀 제제는 적절한 리피드(들) (예를 들어, 스테아로일 포스파티딜 에탄올아민, 스테아로일 포스파티딜 콜린, 아라카도일 포스파티딜 콜린, 및 콜레스테롤)을 무기용매에 용해시킨 다음에, 이것을 증발시켜 용기의 표면상에 건조된 리피드의 얇은 필름을 남게 함으로써 제조될 수 있다. 활성화합물 또는 그의 약제학적으로 허용되는 염의 수용액은 그 후에 용기 내에 도입시킨다. 그 후, 용기를 손으로 소용돌이를 일으켜 용기의 측면으로부터 리피드 물질을 떨어지게 하고, 리피드 응집체를 분산시킴으로써 리포좀성 현탁액을 형성시킨다.In another exemplary embodiment, the conjugates of the present invention comprise a component of a liposome. Liposomes can be prepared according to methods known to those skilled in the art, for example, as described in US Pat. No. 4,522,811 to Eppstein et al. (June 11, 1985). Can be. For example, a liposome preparation may dissolve an appropriate lipid (s) (eg, stearoyl phosphatidyl ethanolamine, stearoyl phosphatidyl choline, arachadoyl phosphatidyl choline, and cholesterol) in an inorganic solvent and then evaporate it. By leaving a thin film of dried lipid on the surface of the container. An aqueous solution of the active compound or a pharmaceutically acceptable salt thereof is then introduced into the container. The vessel is then swirled by hand to separate the lipid material from the sides of the vessel and disperse the lipid aggregates to form a liposome suspension.

상술한 미립자 및 그 미립자를 제조하는 방법은 예로서 제시된 것이며, 이들은 본 발명에서 유용한 미립자의 범위를 정의하고자 하는 것은 아니다. 다양한 방법들에 의해서 제작된 미립자의 어레이가 본 발명에서 유용하다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 자명할 것이다.The microparticles described above and methods of making the microparticles are presented by way of example and they are not intended to define the scope of microparticles useful in the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that an array of particulates produced by various methods is useful in the present invention.

직쇄 및 분지된 수용성 폴리머 둘 다와 관련하여 상기에서 거론된 구조적 형식은 일반적으로 수-불용성 폴리머에 대해서도 마찬가지로 적용될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 시스테인, 세린, 디라이신 및 트리라이신 분지성 코어는 두개의 수-불용성 폴리머 부위에 의해서 작용화될 수 있다. 이들 종류를 생산하기 위해서 사용된 방법은 일반적으로 수용성 폴리머를 생산하기 위해서 사용된 것과 매우 유사하다.The structural forms discussed above in connection with both straight and branched water soluble polymers are generally applicable to water-insoluble polymers as well. Thus, for example, cysteine, serine, dilysine and trilysine branched cores can be functionalized by two water-insoluble polymer sites. The method used to produce these species is generally very similar to that used to produce water soluble polymers.

컨쥬게이트의 PEG 치환도는 입체화학, 이용가능한 글리코실화 부위의 수, 특 정 부위에 대해서 선택적인 효소의 선택 등을 선택함으로써 조절될 수 있다 (도 2F). 글리코페질화 인자 IX 종류는 비표지된 인자 IX에 비해서 증가된 순환성 반감기를 나타낸다 (도 3, 도 6).The PEG substitution degree of the conjugate can be controlled by selecting stereochemistry, the number of available glycosylation sites, selection of enzymes selective for a particular site, and the like (FIG. 2F). Glycopezylation Factor IX type shows increased circulatory half-life compared to unlabeled Factor IX (FIG. 3, FIG. 6).

방법Way

상기 거론된 컨쥬게이트 이외에도, 본 발명은 이들 및 그 밖의 다른 컨쥬게이트를 제조하는 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 컨쥬게이트를 질병을 발현할 위험이 있는 피검자 또는 질병에 걸린 피검자에게 투여함으로써 질병 상태를 예방, 치료 또는 개선하는 방법을 제공한다.In addition to the conjugates discussed above, the present invention provides methods for making these and other conjugates. The present invention also provides a method of preventing, treating or ameliorating a disease state by administering the conjugate of the present invention to a subject at risk of developing the disease or to a subject having a disease.

따라서, 본 발명은 선택된 부위와 인자 IX 펩타이드 사이에서 공유적 컨쥬게이트를 형성시키는 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a method of forming a covalent conjugate between a selected site and a Factor IX peptide.

예시적 구체예에서, 컨쥬게이트는 수용성 폴리머, 치료학적 부위, 표적화 부위 또는 생체분자와 글리코실화 또는 비-글리코실화 인자 IX 펩타이드 사이에서 형성된다. 폴리머, 치료학적 부위 또는 생체분자는 펩타이드와 변형성 그룹 (예를 들어, 수용성 폴리머) 두개 사이에 삽입되고, 이들 둘에 공유적으로 연결된 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드에 컨쥬게이트된다. 이 방법은 펩타이드를 변형된 당 및 변형된 당을 기질 (예를 들어, 펩타이드, 아글리콘, 글리코리피드)에 컨쥬게이트시키는 효소, 예를 들어, 글리코실트랜스퍼라제를 함유하는 혼합물과 접촉시키는 단계를 포함한다. 이 반응은 변형된 당과 인자 IX 펩타이드 사이에서 공유결합을 형성시키기에 적절한 조건 하에서 수행된다.In an exemplary embodiment, the conjugate is formed between a water soluble polymer, therapeutic site, targeting site or biomolecule and glycosylated or non-glycosylated factor IX peptide. Polymers, therapeutic sites, or biomolecules are inserted between the peptide and two modifying groups (eg, water soluble polymers) and conjugated to the peptide via glycosyl linkage groups covalently linked to them. The method comprises contacting a peptide with a mixture containing a modified sugar and an enzyme that conjugates the modified sugar to a substrate (eg, peptide, aglycone, glycolipid), eg, glycosyltransferase. Include. This reaction is carried out under conditions appropriate to form a covalent bond between the modified sugar and the Factor IX peptide.

수용체 인자 IX 펩타이드는 일반적으로 새로이 합성되거나, 원핵세포 (예를 들어, 이. 콜라이 (E. coli)와 같은 박테리아 세포) 또는 포유동물, 효모, 곤충, 진균 또는 식물 세포와 같은 진핵세포에서 재조합적으로 발현된다. 펩타이드는 전체-길이 단백질 또는 단편일 수 있다. 또한, 펩타이드는 야생형 또는 돌연변이된 펩타이드일 수 있다. 예시적 구체예에서, 펩타이드는 펩타이드 서열에 하나 또는 그 이상의 N- 또는 O-연결된 글리코실화 부위를 부가하거나 제거한 돌연변이를 포함한다.Receptor factor IX peptides are generally newly synthesized or recombinant in prokaryotic cells (e.g., bacterial cells such as E. coli ) or eukaryotic cells such as mammalian, yeast, insect, fungal or plant cells. It is expressed as. Peptides may be full-length proteins or fragments. The peptide can also be a wild type or mutated peptide. In an exemplary embodiment, the peptide comprises a mutation that adds or removes one or more N- or O-linked glycosylation sites in the peptide sequence.

예시적 구체예에서, 인자 IX는 다음의 방식으로 수용성 폴리머에 의해서 O-글리코실화되고 작용화된다. 펩타이드는 이용가능한 아미노산 글리코실화 부위를 갖도록 생산되거나, 글리코실화된 경우에는 글리코실 부위를 제거하여 아미노산을 노출시킨다. 예를 들어, 세린 또는 트레오닌을 α-1 N-아세틸 아미노 갈락토실화시키고 (GalNAc), NAc-갈락토실화된 펩타이드를 ST6GalNAcT1을 사용하여 시알산-변형성 그룹 카세트로 시알릴화시킨다. 대신으로, NAc-갈락토실화된 펩타이드는 코어-1-GalT-1을 사용하여 갈락토실화되며, 생성물은 ST3GalT1을 사용하여 시알산-변형성 그룹 카세트로 시알릴화시킨다. 이 방법에 따른 컨쥬게이트의 예는 다음의 결합을 갖는다: Thr-α-1-GalNAc-β-1,3-Gal-α2,3-Sia* (여기에서, Sia*는 시알산-변형성 그룹 카세트이다).In an exemplary embodiment, Factor IX is O-glycosylated and functionalized by a water soluble polymer in the following manner. Peptides are produced with available amino acid glycosylation sites or, if glycosylated, the glycosyl sites are removed to expose the amino acids. For example, serine or threonine is α-1 N-acetyl amino galactosylated (GalNAc) and NAc-galactosylated peptide is sialylated with a sialic acid-modifying group cassette using ST6GalNAcT1. Instead, the NAc-galactosylated peptide is galactosylated using Core-1-GalT-1 and the product is sialylated with a sialic acid-modifying group cassette using ST3GalT1. An example of a conjugate according to this method has the following linkage: Thr-α-1-GalNAc-β-1,3-Gal-α2,3-Sia *, where Sia * is a sialic acid-modified group cassette to be).

상술한 것과 같은 본 발명의 방법에서는, 다수의 효소 및 사카릴 공여체를 사용하여 개별적인 글리코실화 단계를 별도로 수행할 수 있거나, "단일 포트 (single pot)" 반응으로 배합할 수도 있다. 예를 들어, 상술한 3개의 효소반응에서는 GalNAc 트랜스퍼라제, GalT 및 SiaT 및 이들의 공여체를 단일 용기 내에서 배 합시킬 수 있다. 대신으로, GalNAc 반응을 단독으로 수행할 수 있으며, GalT 및 SiaT 둘 다와 적절한 사카릴 공여체를 단일 단계로 첨가할 수 있다. 반응을 수행하는 또 다른 모드는 각각의 효소 및 적절한 공여체를 순차적으로 첨가하고 반응을 "단일 포트" 모티브로 수행하는 것을 포함한다. 상술한 방법 각각의 조합이 본 발명의 방법을 제조하는데 유용할 수 있다.In the methods of the invention as described above, individual glycosylation steps can be performed separately using multiple enzymes and saccharyl donors, or can be combined in a "single pot" reaction. For example, in the three enzymatic reactions described above, GalNAc transferases, GalT and SiaT and their donors can be combined in a single vessel. Alternatively, the GalNAc reaction can be performed alone, and both GalT and SiaT and the appropriate saccharyl donor can be added in a single step. Another mode of conducting the reaction involves sequentially adding each enzyme and the appropriate donor and carrying out the reaction in a "single port" motif. Combinations of each of the above described methods may be useful for making the methods of the present invention.

본 발명의 컨쥬게이트, 특히 글리코페질화된 N-연결 글리칸에서, Sia-변형성 그룹 카세트는 α-2,6 또는 α-2,3 결합으로 Gal에 연결될 수 있다.In the conjugates of the invention, in particular glycofezilated N-linked glycans, the Sia-modified group cassette can be linked to Gal by α-2,6 or α-2,3 bonds.

본 발명의 방법은 또한, 재조합적으로 생산된 불완전하게 글리코실화된 인자 IX 펩타이드의 변형을 제공한다. 본 발명의 방법에서 변형된 당을 사용하여, 펩타이드는 동시에 추가로 글리코실화되고, 예를 들어, 수용성 폴리머, 치료학적 약제 등에 의해서 유도체화될 수 있다. 변형된 당의 당 부위는 완전히 글리코실화된 펩타이드 내의 수용체에 적절하게 컨쥬게이트될 수 있는 잔기, 또는 바람직한 특성을 갖는 또 다른 당 부위일 수 있다.The methods of the present invention also provide modifications of recombinantly produced incompletely glycosylated factor IX peptides. Using modified sugars in the methods of the present invention, the peptides may be further glycosylated simultaneously and derivatized with, for example, water soluble polymers, therapeutic agents and the like. The sugar moiety of the modified sugar may be a moiety that can be appropriately conjugated to a receptor in a fully glycosylated peptide, or another sugar moiety with desirable properties.

본 발명에서 유용한 펩타이드를 변형시키는 방법의 예는 WO04/099231, WO 03/031464, 및 여기에서 언급된 문헌에 기술되어 있다.Examples of methods for modifying peptides useful in the present invention are described in WO04 / 099231, WO 03/031464, and the references cited therein.

예시적인 방법에서, 본 발명은 하기 화학식의 부위를 포함하는 PEG-일화된 인자 IX를 제조하는 방법을 제공한다:In an exemplary method, the present invention provides a method of preparing PEG-ylated factor IX comprising a moiety of the formula:

Figure 112006038365139-pct00046
Figure 112006038365139-pct00046

상기 식에서 D는 -OH 또는 R1-L-HN-이다. 심볼 G는 R1-L- 또는 -C(O)(C1-C6)알킬을 나타낸다. R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기를 포함하는 부위이다. 심볼 L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알킬로부터 선택된 링커를 나타낸다. 일반적으로, D가 OH이면 G는 R1-L-이고, G가 -C(O)(C1-C6)알킬이면 D는 R1-L-NH-이다. 본 발명의 방법은 (a) 기질 인자 IX 펩타이드를 PEG-시알산 공여체, 및 PEG-시알산 부위를 공여체로부터 기질 인자 IX 펩타이드에 전이시킬 수 있는 효소와 접촉시키는 단계를 포함한다.Wherein D is -OH or R 1 -L-HN-. Symbol G represents R 1 -L- or —C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl. R 1 is a site comprising a straight or branched poly (ethylene glycol) residue. The symbol L represents a linker selected from a bond, a substituted or unsubstituted alkyl and a substituted or unsubstituted heteroalkyl. Generally, if D is OH, G is R 1 -L-, and if G is -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl, D is R 1 -L-NH-. The method of the present invention comprises the steps of (a) contacting the substrate factor IX peptide with a PEG-sialic acid donor and an enzyme capable of transferring the PEG-sialic acid site from the donor to the substrate factor IX peptide.

예시적 PEG-시알산 공여체는 하기 화학식을 갖는 것과 같은 뉴클레오타이드 당이며, 효소는 전이에 적절한 조건 하에서 PEG-시알산을 인자 IX 펩타이드의 아미노산 또는 글리코실 잔기 상에 전이시킨다:Exemplary PEG-sialic acid donors are nucleotide sugars, such as those having the formula: and the enzyme transfers PEG-sialic acid onto amino acids or glycosyl residues of the Factor IX peptide under conditions suitable for transfer:

Figure 112006038365139-pct00047
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한가지 구체예에서, 기질 인자 IX 펩타이드는 본 발명의 컨쥬게이트의 형성 전에 숙주세포 내에서 발현된다. 숙주세포의 예로는 포유동물 세포가 있다. 또 다른 구체예에서, 숙주세포는 곤충세포, 식물세포, 박테리아 또는 진균이다.In one embodiment, the substrate factor IX peptide is expressed in a host cell prior to the formation of the conjugates of the invention. Examples of host cells are mammalian cells. In another embodiment, the host cell is an insect cell, plant cell, bacterium or fungus.

본 발명에 제시된 방법은 상기 항목에서 기술된 인자 IX 컨쥬게이트 각각에 대해 적용할 수 있다.The method presented in the present invention is applicable for each of the Factor IX conjugates described in the above section.

본 발명의 방법에 의해서 변형된 인자 IX 펩타이드는 합성 또는 야생형 펩타이드일 수 있거나, 이들은 부위-지시된 돌연변이유발 (site-directed mutagenesis)과 같은 본 기술분야에서 공지된 방법에 의해서 생성된 돌연변이된 펩타이드일 수 있다. 펩타이드의 글리코실화는 일반적으로 N-연결되거나 O-연결된다. N-결합의 예는 아스파라진 잔기의 측쇄에 대한 변형된 당의 부착이다. 트리펩타이드 서열 아스파라진-X-세린 및 아스파라진-X-트레오닌 (여기에서, X는 프롤린을 제외한 어떤 아미노산이라도 된다)은 아스파라진 측쇄에 대한 카보하이드레이트 부위의 효소적 부착을 위한 인식서열이다. 따라서, 폴리펩타이드 내에 이들 트리펩타이드 서열 중의 어느 하나가 존재하는 것은 잠재적인 글리코실화 부위를 발생시킨다. O-연결된 글리코실화는 하이드록시아미노산, 바람직하게는 세린 또는 트레오닌의 하이드록시 측쇄에 대한 한가지 당 (예를 들어, N-아세틸갈락토사민, 갈락토즈, 만노즈, GlcNAc, 글루코즈, 퓨코즈 또는 자일로즈)의 부착을 의미하지만, 독특하거나 비-천연적인 아미노산, 예를 들어, 5-하이드록시프롤린 또는 5-하이드록시라이신이 사용될 수도 있다.Factor IX peptides modified by the methods of the invention may be synthetic or wild type peptides, or they may be mutated peptides produced by methods known in the art, such as site-directed mutagenesis. Can be. Glycosylation of peptides is generally either N-linked or O-linked. An example of an N-linkage is the attachment of a modified sugar to the side chain of an asparagine residue. The tripeptide sequences asparagine-X-serine and asparagine-X-threonine, where X can be any amino acid except proline, are recognition sequences for enzymatic attachment of carbohydrate sites to the asparagine side chain. Thus, the presence of either of these tripeptide sequences in a polypeptide results in a potential glycosylation site. O-linked glycosylation is one sugar for the hydroxy side chain of hydroxyamino acids, preferably serine or threonine (e.g., N-acetylgalactosamine, galactose, mannose, GlcNAc, glucose, fucose or xyl). Rose), but unique or non-natural amino acids such as 5-hydroxyproline or 5-hydroxylysine may be used.

펩타이드 또는 그 밖의 다른 구조에 대한 글리코실화 부위의 부가는 아미노 산 서열이 하나 또는 그 이상의 글리코실화 부위를 함유하도록 변형시킴으로써 편리하게 수행된다. 부가는 또한, (O-연결된 글리코실화 부위를 위해서) 펩타이드의 서열 내에 -OH 그룹을 나타내는 하나 또는 그 이상의 종류, 바람직하게는 세린 또는 트레오닌 잔기를 통합시킴으로써 이루어질 수 있다. 부가는 돌연변이에 의해서, 또는 펩타이드의 완전한 화학적 합성에 의해서 이루어질 수 있다. 펩타이드 아미노산 서열은 바람직하게는, DNA 레벨에서의 변화를 통해, 특히 바람직한 아미노산으로 해독되는 코돈이 생성되도록 전선택된 염기에서 DNA 코드화 펩타이드를 돌연변이시킴으로써 변화된다. DNA 돌연변이(들)는 바람직하게는 본 기술분야에서 공지된 방법을 사용하여 이루어진다.The addition of glycosylation sites to the peptide or other structure is conveniently performed by modifying the amino acid sequence to contain one or more glycosylation sites. The addition may also be made by incorporating one or more species, preferably serine or threonine residues, representing a -OH group in the sequence of the peptide (for O-linked glycosylation sites). The addition can be by mutation or by complete chemical synthesis of the peptide. Peptide amino acid sequences are preferably changed by mutating the DNA encoding peptides at preselected bases so as to produce codons that are translated into particularly preferred amino acids through changes in the DNA level. DNA mutation (s) is preferably made using methods known in the art.

예시적 구체예에서, 글리코실화 부위는 폴리뉴클레오타이드를 셔플링 (shuffling)함으로써 부가된다. 후보 펩타이드를 코드화한 폴리뉴클레오타이드는 DNA 셔플링 프로토콜에 의해서 변조될 수 있다. DNA 셔플링은 관련된 유전자의 풀 (pool)을 무작위 단편화시키고, 이어서 폴리머라제 체인반응-유사 과정에 의한 단편의 재조립에 의해서 수행된 반복적인 재조합 및 돌연변이의 과정이다 [참조예: Stemmer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91:10747-10751 (1994); Stemmer, Nature 370:389-391 (1994); 및 미국 특허 제 5,605,793, 5,837,458, 5,830,721 및 5,811,238 호].In an exemplary embodiment, the glycosylation site is added by shuffling polynucleotides. Polynucleotides encoding candidate peptides can be modulated by DNA shuffling protocols. DNA shuffling is a process of repetitive recombination and mutation performed by random fragmentation of a pool of related genes, followed by reassembly of fragments by polymerase chain reaction-like processes. See, eg, Stemmer, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 10747-10751 (1994); Stemmer, Nature 370: 389-391 (1994); And US Pat. Nos. 5,605,793, 5,837,458, 5,830,721 and 5,811,238.

글리코실화 부위를 부가하거나 제거하고, 글리코실 구조 또는 서브구조를 부가하거나 제거하는 방법의 예는 WO 04/099231, WO03/031464 및 관련된 미국 및 PCT 출원에 상세히 기술되어 있다.Examples of how to add or remove glycosylation sites and add or remove glycosyl structures or substructures are described in detail in WO 04/099231, WO03 / 031464 and related US and PCT applications.

본 발명은 또한, 인자 IX 펩타이드에 하나 또는 그 이상의 선택된 글리코실 잔기를 부가 (또는 제거)하는 수단을 이용하며, 그 후에 변형된 당은 펩타이드의 선택된 글리코실 잔기들 중의 적어도 하나에 컨쥬게이트된다. 이러한 기술은 예를 들어, 변형된 당을 인자 IX 펩타이드 상에 존재하지 않거나, 원하는 양으로 존재하지 않는 선택된 글리코실 잔기에 컨쥬게이트시키는 것이 바람직한 경우에 유용하다. 따라서, 변형된 당을 펩타이드에 커플링시키기 전에, 선택된 글리코실 잔기를 효소적 또는 화학적 커플링에 의해서 펩타이드에 컨쥬게이트시킨다. 또 다른 구체예에서, 글리코펩타이드의 글리코실화 패턴은 글리코펩타이드로부터 카보하이드레이트 잔기를 제거함으로써 변형된 당을 컨쥬게이션하기 전에 변경된다 [참조예: WO 98/31826]. 예를 들어, 시알산 그룹을 인자 IX로부터 제거하여 PEG 변형된 시알산을 사용해서 글리코페질화시키기 전에 아시알로-인자 IX를 형성시킬 수 있다 (도 2F).The invention also utilizes means for adding (or removing) one or more selected glycosyl residues to the Factor IX peptide, wherein the modified sugar is conjugated to at least one of the selected glycosyl residues of the peptide. This technique is useful, for example, when it is desirable to conjugate the modified sugar to selected glycosyl residues that are not present on the Factor IX peptide or are not present in the desired amount. Thus, prior to coupling the modified sugar to the peptide, the selected glycosyl moiety is conjugated to the peptide by enzymatic or chemical coupling. In another embodiment, the glycosylation pattern of the glycopeptide is altered prior to conjugation of the modified sugar by removing the carbohydrate moiety from the glycopeptide, eg WO 98/31826. For example, sialic acid groups can be removed from factor IX to form asialo-factor IX prior to glycopezilation with PEG modified sialic acid (FIG. 2F).

선택된 글리코실 잔기를 위한 부착점의 예로는 (a) N-연결된 글리코실화를 위한 컨센서스 (consensus) 부위, 및 O-연결된 글리코실화를 위한 부위; (b) 글리코실트랜스퍼라제를 위한 수용체인 말단 글리코실 부위; (c) 아르기닌, 아스파라진 및 히스티딘; (d) 유리 카복실 그룹; (e) 시스테인에 존재하는 것과 같은 유리 설프하이드릴 그룹; (f) 세린, 트레오닌 또는 하이드로시프롤린에 존재하는 것과 같은 유리 하이드록실 그룹; (g) 페닐알라닌, 타이로신 또는 트리프토판에 존재하는 것과 같은 방향족 잔기; 또는 (h) 글루타민의 아미드 그룹이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 본 발명에서 유용한 방법의 예는 WO 87/05330 (1987년 9월 11일 에 공개됨) 및 문헌 [Aplin and Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem., pp. 259-306 (1981)]에 기술되어 있다.Examples of attachment points for selected glycosyl residues include (a) a consensus site for N-linked glycosylation, and a site for O-linked glycosylation; (b) a terminal glycosyl moiety that is a receptor for glycosyltransferases; (c) arginine, asparagine and histidine; (d) free carboxyl groups; (e) free sulfhydryl groups such as those present in cysteine; (f) free hydroxyl groups such as those present in serine, threonine or hydrociproline; (g) aromatic moieties such as those present in phenylalanine, tyrosine or tryptophan; Or (h) amide groups of glutamine, but are not limited to these. Examples of methods useful in the present invention are described in WO 87/05330 (published Sep. 11, 1987) and in Aplin and Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem., Pp. 259-306 (1981).

PEG 변형된 당은 컨쥬게이션을 매개하는 적절한 효소를 사용하여 글리코실화되거나 비-글리코실화된 펩타이드에 컨쥬게이트된다. 바람직하게는, 변형된 공여체 당(들), 효소(들) 및 수용체 펩타이드(들)의 농도는 수용체가 소비될 때까지 글리코실화가 진행하도록 선택된다. 이하에 거론된 고려사항은 시알릴트랜스퍼라제와 관련하여 기술되어 있지만 그 밖의 다른 글리코실트랜스퍼라제 반응에 대해 일반적으로 적용이 가능하다.PEG modified sugars are conjugated to glycosylated or non-glycosylated peptides using appropriate enzymes that mediate conjugation. Preferably, the concentrations of the modified donor sugar (s), enzyme (s) and receptor peptide (s) are chosen such that glycosylation proceeds until the receptor is consumed. The considerations discussed below are described in relation to sialyltransferases but are generally applicable to other glycosyltransferase reactions.

바람직한 올리고사카라이드 구조를 합성하기 위해서 글리코실트랜스퍼라제를 사용하는 다수의 방법이 공지되어 있으며, 본 발명에 대해 일반적으로 적용이 가능하다. 방법의 예는 예를 들어, WO 96/32491, 문헌 [Ito et al., Pure Appl. Chem. 65: 753 (1993)], 미국 특허 제 5,352,670, 5,374,541, 5,545,553 호 및 통상적으로 소유된 미국 특허 제 6,399,336 및 6,440,703 호 (이들은 본 발명에 참고로 포함된다)에 기술되어 있다.Many methods of using glycosyltransferases to synthesize preferred oligosaccharide structures are known and generally applicable to the present invention. Examples of methods are described, for example, in WO 96/32491, Ito et al., Pure Appl. Chem. 65 : 753 (1993), US Pat. Nos. 5,352,670, 5,374,541, 5,545,553 and commonly owned US Pat. Nos. 6,399,336 and 6,440,703, which are incorporated herein by reference.

본 발명은 단일 글리코실트랜스퍼라제 또는 글리코실트랜스퍼라제의 배합물을 사용하여 수행된다. 예를 들어, 시알릴트랜스퍼라제와 갈락토실트랜스퍼라제의 배합물을 사용할 수 있다. 하나 이상의 효소를 사용하는 이들 구체예에서는, 효소와 기질을 바람직하게는 초기 반응혼합물로 배합시키거나, 일단 일차 효소적 반응이 완료되거나 거의 완료된 후에 이차 효소적 반응을 위한 효소와 시약을 반응매질에 첨가한다. 두개의 효소적 반응을 단일 용기 내에서 순차적으로 수행함으로써 전반적인 수율이 중간체를 분리하는 방법에 비해서 개선된다. 더구나, 여분의 용매 및 부산물의 클린업 (cleanup) 및 폐기 (disposal)가 감소된다.The present invention is carried out using a single glycosyltransferase or a combination of glycosyltransferases. For example, a combination of sialyltransferase and galactosyltransferase can be used. In these embodiments using one or more enzymes, the enzyme and the substrate are preferably combined into an initial reaction mixture, or once the first enzymatic reaction is completed or nearly complete, the enzymes and reagents for the second enzymatic reaction are added to the reaction medium. Add. By performing two enzymatic reactions sequentially in a single vessel, the overall yield is improved over the method of separating intermediates. Moreover, cleanup and disposal of excess solvent and by-products is reduced.

바람직한 구체예에서, 첫번째 및 두번째 효소 각각은 글리코실트랜스퍼라제이다. 또 다른 바람직한 구체예에서는 하나의 효소가 엔도글리코시다제이다. 추가의 바람직한 구체예에서는 두개 또는 그 이상의 효소를 사용하여 본 발명의 변형된 당단백질을 조힙한다. 펩타이드에 대해 변형된 당을 첨가하기 전 또는 후의 어떤 시점에서라도 펩타이드 상의 사카라이드 구조를 변경하기 위하여 효소가 사용된다.In a preferred embodiment, each of the first and second enzymes is glycosyltransferase. In another preferred embodiment one enzyme is endoglycosidase. In a further preferred embodiment two or more enzymes are used to cope with the modified glycoprotein of the invention. Enzymes are used to alter the saccharide structure on the peptide at any point before or after adding the modified sugar to the peptide.

또 다른 구체예에서, 이 방법은 하나 또는 그 이상의 엑소- 또는 엔도글리코시다제를 사용한다. 글리코시다제는 일반적으로 글리코실 결합을 파괴하기 보다는 형성시키도록 조작된 돌연변이체이다. 돌연변이체 글리카나제는 일반적으로 활성부위 산성 아미노산 잔기를 위한 아미노산 잔기의 치환을 포함한다. 예를 들어, 엔도글리카나제가 엔도-H인 경우에, 치환된 활성부위 잔기는 전형적으로 130 위치의 Asp, 132 위치의 Glu 또는 이들의 조합이 될 수 있다. 아미노산은 일반적으로 세린, 알라닌, 아스파라진 또는 글루타민으로 대체된다.In another embodiment, the method uses one or more exo- or endoglycosidases. Glycosidase is generally a mutant engineered to form rather than break glycosyl bonds. Mutant glycanases generally include substitution of amino acid residues for active site acidic amino acid residues. For example, when the endoglycanase is endo-H, the substituted active site residue may typically be Asp at position 130, Glu at position 132, or a combination thereof. Amino acids are generally replaced with serine, alanine, asparagine or glutamine.

돌연변이체 효소는 통상적으로, 엔도글리카나제 가수분해 단계의 역반응과 유사한 합성단계에 의해서 반응을 촉진시킨다. 이들 구체예에서, 글리코실 공여체 분자 (예를 들어, 목적하는 올리고- 또는 모노-사카라이드 구조)는 이탈그룹을 함유하며, 반응은 단백질 상의 GlcNAc 잔기에 공여체 분자를 부가하여 수행된다. 예를 들어, 이탈그룹은 플루오라이드와 같은 할로겐일 수 있다. 또 다른 구체예에 서, 이탈그룹은 Asn, 또는 Asn-펩타이드 부위이다. 추가의 또 다른 구체예에서는, 글리코실 공여체 분자 상의 GlcNAc 잔기가 변형된다. 예를 들어, GlcNAc 잔기는 1,2 옥사졸린 부위를 포함할 수 있다.Mutant enzymes typically promote the reaction by a synthetic step similar to the reverse reaction of the endoglycanase hydrolysis step. In these embodiments, the glycosyl donor molecule (eg, the desired oligo- or mono-saccharide structure) contains a leaving group and the reaction is performed by adding the donor molecule to the GlcNAc residue on the protein. For example, the leaving group may be a halogen such as fluoride. In another embodiment, the leaving group is an Asn, or Asn-peptide site. In yet another embodiment, the GlcNAc residue on the glycosyl donor molecule is modified. For example, the GlcNAc residue may comprise a 1,2 oxazoline moiety.

바람직한 구체예에서, 본 발명의 컨쥬게이트를 생성시키는데 사용된 각각의 효소는 촉매량으로 존재한다. 특정 효소의 촉매량은 효소의 기질의 농도, 및 온도, 시간 및 pH 값과 같은 반응조건에 따라서 변화한다. 전선택된 기질 농도 및 반응조건 하에서 소정의 효소에 대한 촉매량을 결정하는 방법은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 잘 알려져 있다.In a preferred embodiment, each enzyme used to produce the conjugates of the invention is present in catalytic amounts. The catalytic amount of a particular enzyme varies depending on the concentration of the substrate of the enzyme and reaction conditions such as temperature, time and pH values. Methods of determining the catalytic amount for a given enzyme under preselected substrate concentrations and reaction conditions are well known to those skilled in the art.

상기의 방법이 수행되는 온도는 동결하기 직전의 온도로부터 대부분의 민감성 효소가 변성하는 온도까지의 범위일 수 있다. 바람직한 온도 범위는 약 0℃ 내지 약 55℃, 더욱 바람직하게는 약 20℃ 내지 약 37℃이다. 또 다른 예시적 구체예에서, 본 방법의 하나 또는 그 이상의 성분은 내열성 효소를 사용하여 상응된 온도에서 수행된다.The temperature at which the method is performed may range from the temperature just before freezing to the temperature at which most sensitive enzymes denature. Preferred temperature ranges are from about 0 ° C to about 55 ° C, more preferably from about 20 ° C to about 37 ° C. In another exemplary embodiment, one or more components of the method are performed at a corresponding temperature using a heat resistant enzyme.

반응혼합물은 수용체에 대해서 글리코실화되기에 충분한 시간 동안 유지시킴으로써 목적하는 컨쥬게이트를 형성시킨다. 컨쥬게이트의 일부는 종종 몇시간 후에 검출될 수 있으며, 회수가능한 양은 통상적으로 24시간 또는 그 미만 이내에 수득된다. 반응속도가 선택된 시스템에 대해서 최적화된 다수의 가변적 인자 (예를 들어, 효소 농도, 공여체 농도, 수용체 농도, 온도, 용매 용적)에 따라서 좌우된다는 것은 본 기술분야에서 숙련된 전문가가 이해할 수 있다.The reaction mixture forms the desired conjugate by holding it for a time sufficient to be glycosylated with respect to the receptor. Some of the conjugates can often be detected after several hours, and recoverable amounts are typically obtained within 24 hours or less. It will be appreciated by those skilled in the art that the rate of reaction depends on a number of variable factors optimized for the selected system (eg, enzyme concentration, donor concentration, receptor concentration, temperature, solvent volume).

본 발명은 또한, 변형된 펩타이드의 산업적-규모 생산을 제공한다. 본 발명 에서 사용된 것으로, 산업적 규모는 일반적으로 적어도 250 ㎎, 바람직하게는 적어도 500 ㎎, 더욱 바람직하게는 적어도 1 그람의 가공 정제된 컨쥬게이트를 생산한다.The invention also provides for industrial-scale production of modified peptides. As used herein, the industrial scale generally produces at least 250 mg, preferably at least 500 mg, more preferably at least 1 gram of processed purified conjugate.

이하의 설명에서, 본 발명은 글리코실화된 펩타이드에 대한 변형된 시알산 부위의 컨쥬게이션으로 예시되었다. 변형된 시알산의 예는 PEG로 표지된다. PEG-변형된 시알산과 글리코실화된 펩타이드에 대한 이하의 설명의 초점은 명확한 설명을 가기 위한 것이며, 본 발명을 이들 두가지 파트너의 컨쥬게이션으로 제한하는 것을 의미하고자 하는 것은 아니다. 이 설명이 일반적으로 시알산 이외의 변형된 글리코실 부위의 부가에도 적용할 수 있다는 것은 숙련된 전문가에게 이해되는 것이다. 더구나, 이 설명은 다른 PEG 부위, 치료학적 부위 및 생체분자를 포함한 PEG 이외의 다른 약제에 의한 글리코실 유니트의 변형에도 동등하게 적용될 수 있다.In the following description, the invention is illustrated by the conjugation of modified sialic acid sites to glycosylated peptides. Examples of modified sialic acid are labeled with PEG. The focus of the following description on PEG-modified sialic acid and glycosylated peptides is for clarity and is not meant to limit the invention to the conjugation of these two partners. It is understood by the skilled artisan that this description is generally applicable to the addition of modified glycosyl moieties other than sialic acid. Moreover, this description is equally applicable to modification of glycosyl units by agents other than PEG, including other PEG moieties, therapeutic moieties and biomolecules.

펩타이드 또는 글리코펩타이드 상에 PEG일화되거나 PPG일화된 카보하이드레이트를 선택적으로 도입시키기 위하여 효소적 방법이 사용될 수 있다. 이 방법은 PEG, PPG, 또는 차폐된 반응성 작용그룹을 함유하는 변형된 당을 이용하며, 적절한 글리코실트랜스퍼라제 또는 글리코신타제와 조합된다. 목적하는 카보하이드레이트 결합을 만들 수 있는 글리코실트랜스퍼라제를 선택하고, 공여체 기질로서 변형된 당을 이용함으로써 PEG 또는 PPG를 펩타이드 골격 상에, 글리코펩타이드의 기존의 당 잔기 상에, 또는 펩타이드에 부가된 당 잔기 상에 직접 도일시킬 수 있다.Enzymatic methods can be used to selectively introduce PEGylated or PPGylated carbohydrates on peptides or glycopeptides. This method utilizes modified sugars containing PEG, PPG, or masked reactive functional groups and is combined with appropriate glycosyltransferases or glycosinase. By selecting a glycosyltransferase capable of making the desired carbohydrate bond and using a modified sugar as the donor substrate, PEG or PPG can be added to the peptide backbone, onto existing sugar residues of the glycopeptide, or to the peptide. It can be doled directly onto sugar residues.

시알릴트랜스퍼라제를 위한 수용체는 천연적으로 존재하는 구조로서, 또는 재조합적으로, 효소적으로 또는 화학적으로 배치된 것으로서 본 발명의 방법에 의해서 변형될 펩타이드 상에 존재한다. 적합한 수용체에는 예를 들어, Galβ1,4GlcNAc, Galβ1,4GalNAc, Galβ1,3GalNAc, 락토-N-테트라오즈, Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3Ara, Galβ1,6GlcNAc, Galβ1,4Glc (락토즈), 및 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있는 그 밖의 다른 수용체와 같은 갈락토실 수용체기 포함된다 [참조예: Paulson et al., J. Biol. Chem. 253: 5617-5624 (1978)].Receptors for sialyltransferase are present on the peptide to be modified by the methods of the invention as naturally occurring structures or recombinantly, enzymatically or chemically arranged. Suitable receptors include, for example, Galβ1,4GlcNAc, Galβ1,4GalNAc, Galβ1,3GalNAc, Lacto-N-tetraoz, Galβ1,3GlcNAc, Galβ1,3Ara, Galβ1,6GlcNAc, Galβ1,4Glc (lactose), and the art Galactosyl receptor groups such as other receptors known to those skilled in the art. See, eg, Paulson et al., J. Biol. Chem. 253 : 5617-5624 (1978).

한가지 구체예에서, 시알릴트랜스퍼라제에 대한 수용체는 글리코펩타이드의 생체내 합성시에 변형될 글리코펩타이드 상에 존재한다. 이러한 글리코펩타이드는 글리코펩타이드의 글리코실화 패턴을 미리 변형시키지 않고 특허청구된 방법을 사용하여 시알릴화될 수 있다. 대신으로, 본 발명의 방법을 사용하여 적합한 수용체를 포함하지 않는 펩타이드를 시알릴화시킬 수 있으며; 펩타이드는 우선 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 방법에 의해서 수용체를 포함하도록 변형시킨다. 예시적 구체예에서, GalNAc 잔기는 GalNAc 트랜스퍼라제의 작용에 의해서 부가된다.In one embodiment, the receptor for sialyltransferase is on the glycopeptide to be modified upon in vivo synthesis of the glycopeptide. Such glycopeptides can be sialylated using the claimed method without modifying the glycosylation pattern of the glycopeptide in advance. Alternatively, the methods of the present invention can be used to sialylate a peptide that does not contain a suitable receptor; The peptide is first modified to include a receptor by methods known to those skilled in the art. In an exemplary embodiment, GalNAc residues are added by the action of GalNAc transferase.

예시적 구체예에서, 갈락토실 수용체는 갈락토즈 잔기를 펩타이드에 연결된 적절한 수용체, 예를 들어, GlcNAc에 부착시킴으로써 조립된다. 이 방법은 변형시키고자 하는 펩타이드를 적합한 양의 갈락토실트랜스퍼라제 (예를 들어, galβ1,3 또는 galβ1,4), 및 적합한 갈락토실 공여체 (예를 들어, UDP-갈락토즈)를 함유하는 반응혼합물과 함께 배양하는 단계를 포함한다. 반응은 실질적으로 완료할 할 때까지 진행하도록 허용되거나, 대신에 반응은 미리선택된 양의 갈락토즈 잔기가 부가되면 종료된다. 선택된 사카라이드 수용체를 조립하는 그 밖의 다른 방법은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.In an exemplary embodiment, the galactosyl receptor is assembled by attaching a galactose moiety to a suitable receptor linked to the peptide, eg, GlcNAc. This method comprises a suitable amount of galactosyltransferase (eg galβ1,3 or galβ1,4), and a suitable galactosyl donor (eg UDP-galactose) for the peptide to be modified. Culturing with the reaction mixture. The reaction is allowed to proceed until substantially complete, or instead the reaction ends when a preselected amount of galactose residue is added. Other methods of assembling the selected saccharide receptor will be apparent to those skilled in the art.

또 다른 구체예에서, 글리코펩타이드-연결된 올리고사카라이드는 우선 전체로 또는 부분적으로 "정돈되어 (trimmed)" 시알릴트랜스퍼라제를 위한 수용체, 또는 하나 또는 그 이상의 적절한 잔기를 첨가하여 적합한 수용체를 수득할 수 있는 부위를 노출시킨다. 글리코실트랜스퍼라제 및 엔도글리코시다제와 같은 효소 (참조예: 미국 특허 제 5,716,812 호)가 부착 및 정돈반응에 유용하다.In another embodiment, the glycopeptide-linked oligosaccharides are first or totally “trimmed” to add a receptor for sialyltransferase, or one or more suitable residues to obtain a suitable receptor. Expose areas where possible. Enzymes such as glycosyltransferases and endoglycosidases (see, eg, US Pat. No. 5,716,812) are useful for attachment and ordering reactions.

이하의 설명에서 본 발명의 방법은 PEG 부위가 부착되어 있는 변형된 당을 사용하는 것으로 예시되어 있다. 설명의 초점은 명확한 설명을 가기 위한 것이다. 이 설명이 변형된 부위가 치료학적 부위, 생체분자 등을 포함하는 이들 구체예에 동등하게 적용되는 것은 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.In the following description the method of the invention is illustrated by using a modified sugar to which a PEG moiety is attached. The focus of the explanation is to go for a clear explanation. It will be apparent to those skilled in the art that this modified description applies equally to these embodiments, including therapeutic sites, biomolecules, and the like.

변형된 당을 부가하기 전에 카보하이드레이트 잔기가 "정돈되는" 본 발명의 예시적 구체예에서, 고급 만노즈는 일차 생성 바이안테나리 구조 (biantennary structure)로 역정돈된다. PEG 부위를 함유하는 변형된 당은 "역정돈 (trimming back)"에 의해서 노출된 하나 또는 그 이상의 당 잔기에 컨쥬게이트된다. 한가지 예로, PEG 부위는 PEG 부위에 컨쥬게이트된 GlcNAc 부위를 통해서 부가된다. 변형된 GlcNAc는 바이안테나리 구조의 말단 만노즈 잔기 하나 또는 둘 다에 부착된다. 대신으로, 비변형된 GlcNAc를 분지된 종류의 말단 하나 또는 둘 다에 부가될 수 있다.In an exemplary embodiment of the invention where the carbohydrate moiety is "arranged" before adding the modified sugar, the higher mannose is reversed into a primary producing biantennary structure. Modified sugars containing a PEG moiety are conjugated to one or more sugar residues exposed by "trimming back". In one example, the PEG moiety is added via a GlcNAc site conjugated to the PEG moiety. The modified GlcNAc is attached to one or both terminal mannose residues of the biantennary structure. Alternatively, unmodified GlcNAc can be added to one or both ends of the branched species.

또 다른 예시적 구체예에서, PEG 부위는 말단 만노즈 잔기 상에 부가된 GlcNAc 잔기에 컨쥬게이트된 갈락토즈 잔기를 갖는 변형된 당을 통해서 바이안테난리 구조의 말단 만노즈 잔기 중의 하나 또는 둘 다에 부가된다. 대신으로, 비변형된 Gal은 말단 GlcNAc 잔기 하나 또는 둘 다에 부가될 수 있다.In another exemplary embodiment, the PEG moiety is attached to one or both of the terminal mannose residues of the biantennary structure via a modified sugar having a galactose residue conjugated to a GlcNAc residue added on the terminal mannose residue. Is added. Alternatively, unmodified Gal can be added to one or both terminal GlcNAc residues.

또 다른 추가의 예에서, PEG 부위는 변형된 시알산을 사용하여 Gal 잔기 상에 부가된다.In yet further examples, the PEG moiety is added onto the Gal residue using a modified sialic acid.

또 다른 예시적 구체예에서, 고급 만노즈 구조는 바이안테나리 구조가 분지되는 만노즈로 역정돈된다. 한가지 예로, PEG 부위는 폴리머에 의해서 변형된 GlcNAc를 통해서 부가된다. 대신으로, 비변형된 GlcNAc를 만노즈에 부가하고, 이어서 부착된 PEG 부위를 갖는 Gal이 부가된다. 또 다른 추가의 구체예에서는, 비변형된 GlcNAc 및 Gal 잔기를 만노즈에 순차적으로 부가하고, 이어서 PEG 부위로 변형된 시알산 부위를 부가한다.In another exemplary embodiment, the higher mannose structure is reversed to the mannose from which the biantennary structure is branched. In one example, PEG moieties are added via GlcNAc modified by a polymer. Instead, unmodified GlcNAc is added to mannose followed by Gal with an attached PEG moiety. In yet further embodiments, the unmodified GlcNAc and Gal residues are added sequentially to mannose followed by the addition of a sialic acid site modified with a PEG site.

추가의 예시적 구체예에서, 고급 만노즈는 GlcNAc로 역정돈되고, 여기에 첫번째 만노즈가 부착된다. GlcNAc는 PEG 부위를 함유하는 Gal 잔기에 컨쥬게이트된다. 대신으로, 비변형된 Gal을 GlcNAc에 부가하고, 이어서 수용성 당으로 변형된 시알산을 부가한다. 또 다른 추가의 구체예에서는, 말단 GlcNAc를 Gal과 컨쥬게이트시키고, GlcNAc는 이어서 PEG 부위를 함유하는 변형된 퓨코즈로 푸코실화시킨다.In further exemplary embodiments, the higher mannose is reversed to GlcNAc, to which the first mannose is attached. GlcNAc is conjugated to a Gal residue containing a PEG moiety. Instead, unmodified Gal is added to GlcNAc followed by sialic acid modified with water soluble sugars. In yet further embodiments, the terminal GlcNAc is conjugated with Gal, and the GlcNAc is then fucosylated with a modified fucose containing a PEG moiety.

고급 만노즈는 또한 펩타이드의 Asn에 부착된 첫번째 GlcNAc로 역정동될 수도 있다. 한가지 예로서, GlcNAc-(Fuc)a 잔기의 GlcNAc는 수용성 폴리머를 함유하는 Gal에 의해서 변형된다. 추가의 또 다른 구체예에서, GlcNAc는 Gal에 의해서 변형된 다음에, 이어서 PEG 부위로 변형된 시알산의 Gal에 컨쥬게이트시킨다.Higher mannose may also be reversely identified as the first GlcNAc attached to the Asn of the peptide. As one example, GlcNAc of the GlcNAc- (Fuc) a residue is modified by Gal containing a water soluble polymer. In yet another embodiment, GlcNAc is modified by Gal and then conjugated to Gal of sialic acid modified with PEG sites.

그 밖의 다른 예시적 구체예는 통상적으로 소유된 미국 공개특허출원 제 20040132640; 20040063911; 20040137557 호; 미국 특허출원 제 10/369,979; 10/410,913; 10/360,770; 10/410,945 호 및 PCT/US02/32263 (이들 각각은 본 발명에 참고로 포함되어 있다)에 기술되어 있다.Other exemplary embodiments include those commonly owned US published patent application 20040132640; 20040063911; 20040137557; US Patent Application No. 10 / 369,979; 10 / 410,913; 10 / 360,770; 10 / 410,945 and PCT / US02 / 32263, each of which is incorporated herein by reference.

상술한 예는 본 발명에 기술된 방법의 파워 (power)에 대한 설명을 제공한 것이다. 본 발명에 기술된 방법을 사용하여, 실질적으로 목적하는 구조의 카보하이드레이트 잔기를 "역정돈" 및 형성시킬 수 있다. 변형된 당은 상술한 바와 같이 카보하이드레이트 부위의 말단에 부가될 수 있거나, 이것이 펩타이드 코어와 카보하이드레이트의 말단 사이의 중간체일 수 있다.The above example provides a description of the power of the method described in the present invention. Using the methods described herein, carbohydrate moieties of substantially the desired structure can be "reversed" and formed. The modified sugar can be added at the end of the carbohydrate moiety as described above, or it can be an intermediate between the peptide core and the end of the carbohydrate.

예시적 구체예에서, 기전의 시알산은 시알리다제를 사용하여 인자 IX 글리코펩타이드로부터 제거됨으로써 기본적인 갈락토실 잔기 모두 또는 대부분을 노출시킨다. 대신으로, 펩타이드 또는 글리코펩타이드는 갈락토즈 잔기, 또는 갈락토즈 유니트로 종결하는 올리고사카라이드 잔기로 표지된다. 갈락토즈 잔기를 노출시키거나 부가한 후에, 적절한 시알릴트랜스퍼라제를 사용하여 변형된 시알산을 부가한다. 이 방법은 반응식 1로 요약된다.In an exemplary embodiment, the mechanism sialic acid is removed from the Factor IX glycopeptide using sialidase to expose all or most of the basic galactosyl residues. Instead, the peptide or glycopeptide is labeled with a galactose residue, or an oligosaccharide residue ending with a galactose unit. After exposing or adding the galactose moiety, modified sialic acid is added using an appropriate sialyltransferase. This method is summarized in Scheme 1.

Figure 112006038365139-pct00048
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반응식 2에 요약된 또 다른 추가의 방법에서, 차폐된 반응성 작용기는 시알산 상에 존재한다. 차폐된 반응성 그룹은 바람직하게는 변형된 시알산을 인자 IX에 부착시키기 위해서 사용된 조건에 의해서 영향을 받지 않는다. 변형된 시알산을 펩타이드에 공유적으로 부착시킨 후에, 차폐를 제거하고 펩타이드는 PEG와 같은 약제와 컨쥬게이트 된다. 약제는 약제와 변형된 당 잔기 상의 노출된 반응성 그룹과의 반응에 의해서 특이적 방식으로 펩타이드에 컨쥬게이트 된다.In yet further methods summarized in Scheme 2, the masked reactive functional groups are present on sialic acid. The masked reactive group is preferably unaffected by the conditions used to attach the modified sialic acid to the factor IX. After covalently attaching the modified sialic acid to the peptide, the mask is removed and the peptide is conjugated with an agent such as PEG. The agent is conjugated to the peptide in a specific manner by reaction of the agent with an exposed reactive group on the modified sugar moiety.

Figure 112006038365139-pct00049
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본 명세서에 기술된 모든 변형된 당은 글리코펩타이드의 올리고사카라이드 측쇄의 말단 당에 따라서 그의 적절한 글리코실트랜스퍼라제와 함께 사용될 수 있다 (표 1). 상기에서 설명한 바와 같이, 페질화된 구조의 도입에 필요한 글리코펩타이드의 말단 당은 발현 중에 자연적으로 도입될 수 있거나, 이것은 적절한 글리코시다제(들), 글리코실트랜스퍼라제(들) 또는 글리코시다제(들)와 글리코실트랜스 퍼라제(들)의 혼합물을 사용하여 발현후 생성될 수 있다.All modified sugars described herein can be used with their appropriate glycosyltransferases depending on the terminal sugars of the oligosaccharide side chains of the glycopeptides (Table 1). As described above, the terminal sugars of the glycopeptides required for the introduction of the phylated structure can be introduced naturally during expression, or they can be incorporated into the appropriate glycosidase (s), glycosyltransferase (s) or glycosidase ( (S) and glycosyltransferase (s) can be used to produce post-expression.

Figure 112006038365139-pct00050
Figure 112006038365139-pct00050

추가의 예시적 구체예에서, UDP-갈락토즈-PEG는 우유 β1,4-갈락토실트랜스퍼라제와 반응시킴으로써 변형된 갈락토즈를 적절한 말단 N-아세틸글루코사민 구조에 전이시킨다. 글리코펩타이드 상의 말단 GlcNAc 잔기는 포유동물, 곤충, 식물 또는 진균과 같은 발현 시스템에 존재할 수 있기 때문에, 발현 중에 생성될 수 있을 뿐만 아니라, 글리코펩타이드를 필요에 따라서 시알리다제 및/또는 글리코시다 제 및/또는 글리코실트랜스퍼라제로 처리함으로써 생성될 수도 있다.In a further exemplary embodiment, UDP-galactose-PEG transfers the modified galactose to the appropriate terminal N-acetylglucosamine structure by reacting with milk β1,4-galactosyltransferase. Because terminal GlcNAc residues on glycopeptides may be present in expression systems such as mammals, insects, plants or fungi, they may not only be generated during expression, but also glycopeptides may be sialidase and / or glycosidase and And / or by treatment with glycosyltransferase.

또 다른 예시적 구체예에서는, GNT1-5와 같은 GlcNAc 트랜스퍼라제를 이용하여 PEG일화된-GlcN을 글리코펩타이드 상의 말단 만노즈 잔기에 전이시킨다. 또 다른 추가의 예시적 구체예에서는, N- 및/또는 O-연결된 글리칸 구조를 글리코펩타이드로부터 효소적으로 제거하여 아미노산 또는 말단 글리코실 잔기를 노출시키고, 이어서 이것을 변형된 당과 컨쥬게이트시킨다. 예를 들어, 엔도글리카나제를 사용하여 글리코펩타이드의 N-연결된 구조를 제거하여 글리코펩타이드 상의 GlcNAc-연결된-Asn으로서 말단 GlcNAc를 노출시킨다. UDP-Gal-PEG 및 적절한 갈락토실트랜스퍼라제를 사용하여 노출된 GlcNAc 상에 PEG-갈락토즈 작용기를 도입시킨다.In another exemplary embodiment, PEGylated-GlcN is transferred to a terminal mannose residue on the glycopeptide using a GlcNAc transferase such as GNT1-5. In yet further exemplary embodiments, N- and / or O-linked glycan structures are enzymatically removed from glycopeptides to expose amino acid or terminal glycosyl residues, which are then conjugated with modified sugars. For example, endoglycanase is used to remove the N-linked structure of the glycopeptide to expose the terminal GlcNAc as GlcNAc-linked-Asn on the glycopeptide. UDP-Gal-PEG and appropriate galactosyltransferase are used to introduce PEG-galactose functional groups on the exposed GlcNAc.

대체용 구체예에서, 변형된 당은 펩타이드 골격에 당 잔기를 전이시키는 것으로 공지된 글리코실트랜스퍼라제를 사용하여 펩타이드 골격에 직접적으로 부가된다. 이러한 예시적 구체예는 반응식 3에 기술되어 있다. 본 발명을 실시하는데 유용한 글리코실트랜스퍼라제의 예로는 GalNAc 트랜스퍼라제 (GalNAc T1-14), GlcNAc 트랜스퍼라제, 퓨코실트랜스퍼라제, 글루코실트랜스퍼라제, 자일로실트랜스퍼라제, 만노실트랜스퍼라제 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 이러한 방법은 사용은 카보하이드레이트가 전혀 결핍되어 있는 펩타이드 상에, 또는 대신으로 기존의 글리코펩타이드 상에 변형된 당의 직접적인 부가를 가능하게 한다. 두 경우 모두에서, 변형된 당의 부가는 화학적 방법을 사용한 단백질의 펩타이드 골격의 변형 중에 일어나는 것과 같은 무작위적 방식이 아니라, 글리코실트랜스퍼라제의 기질 특이성에 의해서 정의되는 바와 같이 펩타이드 골격 상의 특정 위치에 서 일어난다. 약제의 어레이는 적절한 아미노산 서열을 폴리펩타이드 체인으로 조작함으로써, 글리코실트랜스퍼라제 기질 펩타이드 서열이 결여된 단백질 또는 글리코펩타이드에 도입될 수 있다.In an alternative embodiment, the modified sugar is added directly to the peptide backbone using glycosyltransferases known to transfer sugar residues to the peptide backbone. This exemplary embodiment is described in Scheme 3. Examples of glycosyltransferases useful in practicing the present invention include GalNAc transferases (GalNAc T1-14), GlcNAc transferases, fucosyltransferases, glucosyltransferases, xyloyltransferases, mannosyltransferases, and the like. However, it is not limited to these. This method allows for the direct addition of modified sugars on peptides that are completely devoid of carbohydrates, or on existing glycopeptides instead. In both cases, the addition of modified sugars is not at random as occurs during modification of the peptide backbone of the protein using chemical methods, but at a specific location on the peptide backbone as defined by the substrate specificity of glycosyltransferase. Happens. An array of medicaments can be introduced into a protein or glycopeptide lacking a glycosyltransferase substrate peptide sequence by manipulating the appropriate amino acid sequence into a polypeptide chain.

Figure 112006038365139-pct00051
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상술한 예시적 구체예의 각각에서는, 펩타이드에 대한 변형된 당의 컨쥬게이션 이후에 하나 또는 그 이상의 추가의 화학적 또는 효소적 변형단계가 이용될 수 있다. 예시적 구체예에서, 효소 (예를 들어, 퓨코실트랜스퍼라제)를 사용하여 펩타이드에 부착된 말단 변형된 당 위에 글리코실 유니트 (예를 들어, 퓨코즈)를 붙인다. 또 다른 예에서는 효소적 반응을 이용하여 변형된 당이 컨쥬게이트하는데 실패한 부위를 "캡핑"한다. 대신으로, 화학적 반응을 이용하여 컨쥬게이트된 변형된 당의 구조를 변경시킨다. 예를 들어, 컨쥬게이트된 변형된 당을, 변형된 당이 부착된 펩타이드 성분가의 그의 결합을 안정화 또는 불안정화시키는 약제와 반응시킨다. 또 다른 예에서는, 펩타이드에 대한 그의 컨쥬게이션 후에 변형된 당의 성분을 탈보호시킨다. 숙련된 전문가는, 변형된 당이 펩타이드에 컨쥬게이트된 후의 단계에서 본 발명의 방법에서 유용한 효소적 및 화학적 절차의 어레이가 있음을 인식할 것이다. 변형된 당-펩타이드 컨쥬게이트의 추가의 조작은 본 발명의 범위 내 에 포함된다.In each of the exemplary embodiments described above, one or more additional chemical or enzymatic modification steps may be used after conjugation of the modified sugar to the peptide. In an exemplary embodiment, an enzyme (eg, fucosyltransferase) is used to attach a glycosyl unit (eg, fucose) onto the terminal modified sugar attached to the peptide. In another example, an enzymatic reaction is used to "cap" the site at which the modified sugar failed to conjugate. Instead, chemical reactions are used to alter the structure of the conjugated modified sugar. For example, the conjugated modified sugar is reacted with an agent that stabilizes or destabilizes its binding to the peptide component to which the modified sugar is attached. In another example, the components of the modified sugar are deprotected after its conjugation to the peptide. The skilled practitioner will recognize that there is an array of enzymatic and chemical procedures useful in the methods of the present invention at the stage after the modified sugar is conjugated to the peptide. Further manipulations of modified sugar-peptide conjugates are included within the scope of the present invention.

효소enzyme

아실-연결된 컨쥬게이트를 형성하는 것과 관련하여 상기에 거론된 효소 이외에도, 컨쥬게이트 및 출발기질 (예를 들어, 펩타이드, 리피드)의 글리코실화 패턴을 다른 효소를 이용하는 방법에 의해서 조작되거나, 역정돈되거나, 다른 식으로 변형될 수 있다. 당 공여체를 수용체에 전이시키는 효소를 사용하여 펩타이드 및 리피드를 리모델링하는 방법은 WO 03/031464 A2 (DeFrees, 2003년 4월 17일 공개됨)에 더 상세히 거론되어 있다. 본 발명의 방법에서 유용한 선택된 효소의 간단한 요약은 이하에 언급하였다.In addition to the enzymes discussed above in connection with forming acyl-linked conjugates, the glycosylation patterns of conjugates and starting substrates (eg, peptides, lipids) can be manipulated, reversed, or otherwise employed by other enzymes. Can be modified in other ways. Methods for remodeling peptides and lipids using enzymes that transfer sugar donors to receptors are discussed in more detail in WO 03/031464 A2 (DeFrees, published 17 April 2003). A brief summary of selected enzymes useful in the methods of the present invention is mentioned below.

글리코실트랜스퍼라제Glycosyltransferase

글리코실트랜스퍼라제는 단계적 방식으로 단백질, 글리코펩타이드, 리피드 또는 글리코리피드에 대한 또는 성장형 올리고사카라이드의 비-환원성 말단에 대한 활성화된 당 (공여체 NDP- 또는 NMP-당)의 부가를 촉진시킨다. N-연결된 글리코페타이드는 엔 블럭 전이 (en block transfer)에 이어서 코어의 정돈 시에 트랜스퍼라제 및 리피드-연결된 올리고사카라이드 공여체 Dol-PP-NAG2Glc3Man9를 통해서 합성된다. 이 경우에, "코어" 사카라이드의 성질은 후속 부착물과는 약간 상이하다. 매우 다수의 글리코실트랜스퍼라제가 본 기술분야에서 공지되어 있다.Glycosyltransferases promote the addition of activated sugars (donor NDP- or NMP-sugars) to proteins, glycopeptides, lipids or glycolipids or to non-reducing ends of growth oligosaccharides in a stepwise manner. N-linked glycopeptide is synthesized via transferase and lipid-linked oligosaccharide donor Dol-PP-NAG 2 Glc 3 Man 9 upon en block transfer followed by trimming of the core. In this case, the nature of the "core" saccharide is slightly different from the subsequent attachment. Very many glycosyltransferases are known in the art.

본 발명에서 사용되는 글리코실트랜스퍼라제는 이것이 당 공여체로서 변형된 당을 이용할 수 있는 한은 어떤 것이라도 될 수 있다. 이러한 효소의 예로는 갈락토실트랜스퍼라제, N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라제, N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제, 퓨코실트랜스퍼라제, 시알릴트랜스퍼라제, 만노실트랜스퍼라제, 자일로실트랜스퍼라제, 글루쿠로노닐트랜스퍼라제 등과 같은 르로이어 경로 (Leloir pathway) 글리코실트랜스퍼라제가 포함된다.The glycosyltransferase used in the present invention may be any as long as it can utilize a modified sugar as a sugar donor. Examples of such enzymes include galactosyltransferases, N-acetylglucosaminyltransferases, N-acetylgalactosaminyltransferases, fucosyltransferases, sialyltransferases, mannosyltransferases, xyloyltransferases. Leloir pathway glycosyltransferases such as glucurononyltransferase and the like.

글리코실트랜스퍼라제 반응을 포함하는 효소적 사카라이드 합성의 경우에는, 글리코실트랜스퍼라제가 어떤 공급원으로부터도 클로닝되거나 분리될 수 있다. 다수의 클로닝된 글리코실트랜스퍼라제가 그들의 폴리뉴클레오타이드 서열과 마찬가지로 공지되어 있다 [참조예: "The WWW Guide To Cloned Glycosyltransferases" (http://www.vei.co.uk/TGN/gt_guide.htm)]. 글리코실트랜스퍼라제 아미노산 서열, 및 아미노산 서열이 추론될 수 있는 글리코실트랜스퍼라제를 코드화한 뉴클레오타이드 서열은 또한 진뱅크 (GenBank), 스위스-프로트 (Swiss-Prot), EMBL 등을 포함하는 공공연하게 이용가능한 다양한 데이타베이스에서 발견된다.In the case of enzymatic saccharide synthesis involving a glycosyltransferase reaction, glycosyltransferase can be cloned or isolated from any source. Many cloned glycosyltransferases are known as well as their polynucleotide sequences (see, eg, "The WWW Guide To Cloned Glycosyltransferases" (http://www.vei.co.uk/TGN/gt_guide.htm)). . Glycosyltransferase amino acid sequences, and nucleotide sequences encoding glycosyltransferases from which the amino acid sequences can be deduced, are also publicly available, including GenBank, Swiss-Prot, EMBL, and the like. It is found in various databases.

본 발명의 방법에서 사용될 수 있는 글리코실트랜스퍼라제에는 갈락토실트랜스퍼라제, 퓨코실트랜스퍼라제, 글루코실트랜스퍼라제, N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제, N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라제, 글루쿠로닐트랜스퍼라제, 시알릴트랜스퍼라제, 만노실트랜스퍼라제, 글루쿠론산 트랜스퍼라제, 갈락투론산 트랜스퍼라제, 및 올리고사카릴트랜스퍼라제가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 적합한 글리코실트랜스퍼라제에는 진핵세포로부터 뿐만 아니라 원핵세포로부터 수득된 것이 포함된다.Glycosyltransferases that may be used in the methods of the present invention include galactosyltransferases, fucosyltransferases, glucosyltransferases, N-acetylgalactosminyltransferases, N-acetylglucosaminyltransferases, glucousyltransferases. Ronyltransferases, sialyltransferases, mannosyltransferases, glucuronic acid transferases, galacturonic acid transferases, and oligosaccharyltransferases. Suitable glycosyltransferases include those obtained from prokaryotic cells as well as from eukaryotic cells.

DNA 코드화 글리코실트랜스퍼라제는 화학적 합성에 의해서, 적절한 세포 또는 세포라인 배양물로부터 mRNA의 역전사물을 스크리닝함으로써, 적절한 세포로부터의 지놈 라이브러리를 스크리닝함으로써, 또는 이들 절차를 조합함으로써 수득될 수 있다. mRNA 또는 지놈 DNA의 스크리닝은 글리코실트랜스퍼라제 유전자 서열로부터 생성된 올리고뉴클레오타이드 프로브를 사용하여 수행될 수 있다. 프로브는 공지된 절차에 따라서 통상적인 하이브리드화 시험방법에서 사용되는 형광성 그룹, 방사성 원자 또는 화학발광성 그룹과 같은 검출가능한 그룹으로 표지될 수 있다. 대용으로, 글리코실트랜스퍼라제 유전자 서열은 폴리머라제 체인 반응 (PCR) 절차를 사용하여 수득될 수 있으며, 여기에서 PCR 올리고뉴클레오타이드 프라이머는 글리코실트랜스퍼라제 유전자 서열로부터 생성된다 [참조: 미국 특허 제 4,683,195 호 (Mullis et al.) 및 미국 특허 제 4,683,202 호 (Mullis)].DNA encoded glycosyltransferases can be obtained by chemical synthesis, by screening reverse transcripts of mRNA from appropriate cell or cell line cultures, by screening genome libraries from appropriate cells, or by combining these procedures. Screening of mRNA or genome DNA can be performed using oligonucleotide probes generated from glycosyltransferase gene sequences. Probes can be labeled with detectable groups such as fluorescent groups, radioactive atoms or chemiluminescent groups used in conventional hybridization test methods according to known procedures. Alternatively, the glycosyltransferase gene sequence can be obtained using a polymerase chain reaction (PCR) procedure, wherein the PCR oligonucleotide primers are generated from the glycosyltransferase gene sequence. See US Pat. No. 4,683,195. (Mullis et al. ) And US Pat. No. 4,683,202 (Mullis).

글리코실트랜스퍼라제는 글리코실트랜스퍼라제 효소를 코드화한 DNA를 함유하는 벡터에 의해서 형질전환된 숙주세포에서 합성될 수 있다. 벡터를 사용하여 글리코실트랜스퍼라제 효소를 코드화한 DNA를 증폭시키고/시키거나, 글리코실트랜스퍼라제 효소를 코드화한 DNA를 발현시킨다. 발현벡터는 글리코실트랜스퍼라제 효소를 코드화한 DNA 서열이 적합한 숙주 내에서 글리코실트랜스퍼라제 효소의 발현을 일으킬 수 있는 적합한 조절서열에 작동적으로 연결된 복제가능한 DNA 작제물이다. 이러한 조절서열의 필요성은 선택된 숙주 및 선택된 형질전환방법에 따라서 달라질 것이다. 일반적으로, 조절서열은 전사 프로모터, 전사를 조절하는 임의의 오퍼레이터 서열, 적합한 mRNA 리보좀 결합부위를 코드화한 서열, 및 전사 및 해독의 종결을 조절하는 서열을 포함한다. 증폭벡터는 발현조절 영역을 필요로 하지 않는다. 필요한 것은 단지 통상적으로 복제의 기원에 의해서 부여되는 것으로 숙주 내에서 복제하는 능력, 및 형질전환체의 인식을 촉진시키는 선택 유전자이다.Glycosyltransferases can be synthesized in a transformed host cell by a vector containing DNA encoding the glycosyltransferase enzyme. The vector is used to amplify the DNA encoding the glycosyltransferase enzyme and / or to express the DNA encoding the glycosyltransferase enzyme. Expression vectors are replicable DNA constructs in which a DNA sequence encoding a glycosyltransferase enzyme is operably linked to a suitable regulatory sequence capable of causing expression of the glycosyltransferase enzyme in a suitable host. The need for such regulatory sequences will vary depending upon the host selected and the transformation method chosen. In general, regulatory sequences include transcriptional promoters, any operator sequence that regulates transcription, sequences encoding suitable mRNA ribosomal binding sites, and sequences that control termination of transcription and translation. Amplification vectors do not require expression control regions. All that is needed is a selection gene that normally is endowed by the origin of replication, the ability to replicate in the host, and the recognition of the transformant.

예시적 구체예에서, 본 발명은 원핵성 효소를 이용한다. 이러한 글리코실트랜스퍼라제에는 다수의 그람 음성 박테리아에 의해서 생산된 리포폴리사카라이드 (LOS)의 합성에 연루되는 효소가 포함된다 [Preston et al., Critical Reviews in Microbiology 23(3): 139-180 (1996)]. 이러한 효소에는 β1,6 갈락토실트랜스퍼라제 및 β1,3 갈락토실트랜스퍼라제 [참조예: EMBL 기탁번호 제 M80599 및 M86935 호 (E. coli); EMBL 기탁번호 제 S56361 호 (S. typhimurium)], 글루코실트랜스퍼라제 (Swiss-Prot 기탁번호 제 P25740 호 (E. coli)), β1,2-글루코실트랜스퍼라제 (rfaJ)(Swiss-Prot 기탁번호 제 P27129 호 (E. coli) 및 Swiss-Prot 기탁번호 제 P19817 호 (S. typhimurium)), 및 β1,2-N-아세틸글루코사미닐트랜스퍼라제 (rfaK)(EMBL 기탁번호 제 U00039 호 (E. coli))를 포함하는, 이. 콜라이 (E. coli) 및 살로넬라 티피뮤리움 (Salmonella typhimurium)과 같은 종의 rfa 오페론의 단백질이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 그에 대한 아미노산 서열이 공지되어 있는 그 밖의 다른 글리코실트랜스퍼라제에는 클렙시엘라 뉴모니에 (Klebsiella pneumoniae), 이. 콜라이 (E. coli), 살모넬라 티피뮤리움 (Salmonella typhimurium), 살모넬라 엔테리카 (Salmonella enterica), 예르시니아 엔테로콜리티가 (Yersinia enterocolitica), 마이코박테리움 레프로섬 (Mycobacterium leprosum)과 같은 유기체에서 특정화된 rfaB, 및 슈모도나스 에루기노자 (Pseudomonas aeruginosa)의 rh1 오페론과 같은 오페론에 의해서 코드화된 것이 포함된다.In an exemplary embodiment, the present invention utilizes prokaryotic enzymes. Such glycosyltransferases include enzymes involved in the synthesis of lipopolysaccharides (LOS) produced by a large number of Gram-negative bacteria [Preston et al., Critical Reviews in Microbiology 23 (3) : 139-180 ( 1996). Such enzymes include β1,6 galactosyltransferase and β1,3 galactosyltransferase [see, eg, EMBL Accession Nos. M80599 and M86935 (E. coli); EMBL Accession No. S56361 (S. typhimurium), Glucosyltransferase (Swiss-Prot Accession No. P25740 (E. coli)), β1,2-glucosyltransferase (rfaJ) (Swiss-Prot accession no. P27129 (E. coli) and Swiss-Prot Accession No. P19817 (S. typhimurium), and β1,2-N-acetylglucosaminyltransferase (rfaK) (EMBL Accession No. U00039). coli)), including. Proteins of the species rfa operon, such as, but not limited to, E. coli and Salmonella typhimurium. Other glycosyltransferases with known amino acid sequences therefor include Klebsiella pneumoniae, E. coli. In organisms such as E. coli, Salmonella typhimurium, Salmonella enterica, Yersinia enterocolitica, Mycobacterium leprosum Characterized rfaB, and those encoded by operons such as the rh1 operon of Pseudomonas aeruginosa.

본 발명에서 사용하기에 적합한 것은 또한, 점막성 병원체 나이세리아 고노레아 (Neisseria gonnorhoeae) 및 나이세리아 메닌지티디스 (N. meningitidis)의 LOS에서 확인되는 락토-N-네오테트라오즈, D-갈락토실-β-1,4-N-아세틸-D-글루코사미닐-β-1,3-D-갈락토실-β-1,4-D-글루코즈 및 Pk 혈액 그룹 트리사카라이드 서열, D-갈락토실-α-1,4-D-갈락토실-β-1,4-D-글루코즈를 함유하는 구조를 생성시키는데 연루되는 글리코실트랜스퍼라제이다 (Scholten et al., J. Med. Microbiol. 41: 236-243 (1994)). 이들 구조물의 생합성에 연루된 글리코실트랜스퍼라제를 코드화한, 나이세리아 메닌지티디스 및 나이세리아 고노레아로부터의 유전자는 나이세리아 메닌지티디스 이뮤노타입 (immunotypes) L3 및 L1 (Jennings et al., Mol. Microbiol. 18: 729-740 (1995)) 및 나이세리아 고노레아 돌연변이체 F62 (Gotshlich, J. Exp. Med. 180: 2181-2190 (1994))로부터 확인되었다. 나이세리아 메닌지티디스에서, 3개의 유전자 lgtA, lgtB 및 lg E로 구성된 유전자좌는 락토-N-네오테트라오즈 체인에서 마지막 3개의 당의 부가에 필요한 글리코실트랜스퍼라제 효소를 코드화한다 (Wakarchuk et al., J. Biol. Chem. 271: 19166-73 (1996)). 최근에는, 그들의 제안된 글리코실트랜스퍼라제 기능에 대한 직접적인 첫번째 증거를 제공하는 lgtB 및 lgtA 유전자 생성물의 효소적 활성이 입증되었다 (Wakarchuk et al., J. Biol. Chem. 271(45): 28271-276 (1996)). 나이세리아 고노레아에서는, 두개의 추가의 유전자, 즉 락토-N-네오테트라오즈 구조의 말단 갈락토즈의 3 위치에 β-D-GalNAc를 부가하는 lgtD, 및 절단된 LOS의 락토즈 요소에 말단 α-D-Gal을 부가하는 lgtC가 존재하여 Pk 혈액 그룹 항원구조를 발생시킨다 (Gotshlich (1994), 상기 참조). 나이세리아 메닌지티디스에서, 별도의 이뮤노타입 L1은 또한 Pk 혈액 그룹 항원을 발현하며, lgtC 유전자를 운반하는 것으로 나타났다 (Jennings et al., (1995), 상기 참조). 나이세리아 글리코실트랜스퍼라제 및 관련된 유전자도 또한 USPN 5,545,553 (Gotschlich)에 기술되어 있다. 헬리코박터 파일로리 (Helicobacter pylori)로부터 α1,2-퓨코실트랜스퍼라제 및 α1,3-퓨코실트랜스퍼라제에 대한 유전자가 특정화되었다 (Martin et al., J. Biol. Chem. 272: 21349-21356 (1997)). 또한, 본 발명에서 유용한 것은 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni)의 글리코실트랜스퍼라제이다 (참조예: http://afmb.cnrs-mrs.fr/~pedro/CAZY/gtf_42.html).Suitable for use in the present invention are also the lacto-N-neotetraose, D-galactosyl, identified in the LOS of mucosal pathogens Neisseria gonnorhoeae and N. meningitidis. -β-1,4-N-acetyl-D-glucosaminyl-β-1,3-D-galactosyl-β-1,4-D-glucose and P k blood group trisaccharide sequences, D- Is a glycosyltransferase implicated in generating a structure containing galactosyl-α-1,4-D-galactosyl-β-1,4-D-glucose (Scholten et al., J. Med. Microbiol 41 : 236-243 (1994)). Genes from Neisseria meningitidis and Neisseria gonorrea, which encodes glycosyltransferases involved in the biosynthesis of these constructs, have been identified as Neisseria meningitidis immunotypes L3 and L1 (Jennings et al., Mol. Microbiol. 18 : 729-740 (1995)) and Neisseria gonorrea mutant F62 (Gotshlich, J. Exp. Med. 180 : 2181-2190 (1994)). In Neisseria meningitidis, the locus consisting of three genes lgtA, lgtB and lg E encodes the glycosyltransferase enzyme required for addition of the last three sugars in the lacto-N-neotetraose chain (Wakarchuk et al., J. Biol. Chem. 271 : 19166-73 (1996)). Recently, the enzymatic activity of the lgtB and lgtA gene products has been demonstrated, providing direct first evidence of their proposed glycosyltransferase function (Wakarchuk et al., J. Biol. Chem. 271 (45) : 28271- ) . 276 (1996)). In Neisseria gonorrea, lgtD adds β-D-GalNAc to position 3 of the terminal galactose of the lacto-N-neotetraose structure, and the terminal α to the lactose element of the truncated LOS. LgtC to which -D-Gal is added is present to generate P k blood group antigenic structures (Gotshlich (1994), supra). In Neisseria meningitidis, separate immunotype L1 also expresses the P k blood group antigen and has been shown to carry the lgtC gene (Jennings et al., (1995), supra). Neisseria glycosyltransferases and related genes are also described in USPN 5,545,553 (Gotschlich). Genes for α1,2-fucosyltransferase and α1,3-fucosyltransferase from Helicobacter pylori were specified (Martin et al., J. Biol. Chem. 272 : 21349-21356 (1997) ). Also useful in the present invention are glycosyltransferases of Campylobacter jejuni (see, eg, http://afmb.cnrs-mrs.fr/~pedro/CAZY/gtf_42.html).

퓨코실트랜스퍼라제Fucosyltransferase

몇가지 구체예에서, 본 발명의 방법에서 사용된 글리코실트랜스퍼라제는 퓨코실트랜스퍼라제이다. 퓨코실트랜스퍼라제는 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지되어 있다. 퓨코실트랜스퍼라제의 예로는 L-퓨코즈를 GDP-퓨코즈로부터 수용체 당의 하이드록시 부위에 전이시키는 효소가 포함된다. 비-뉴클레오타이드 당을 수용체에 전이시키는 퓨코실트랜스퍼라제도 또한 본 발명에서 유용하다.In some embodiments, the glycosyltransferases used in the methods of the invention are fucosyltransferases. Fucosyltransferases are known to those skilled in the art. Examples of fucosyltransferases include enzymes that transfer L-fucose from GDP-fucose to the hydroxy site of the receptor sugar. Fucosyltransferases that transfer non-nucleotide sugars to the receptor are also useful in the present invention.

몇가지 구체예에서, 수용체 당은 예를 들어, 올리고사카라이드 글리코사이드 내의 Galβ(1→3,4)GlcNAcb- 그룹 중의 GlcNAc이다. 이러한 반응에 적합한 퓨코실트랜스퍼라제에는 인체 밀크로부터 최초로 특정화된 Galβ(1→3,4)GlcNAcβ1-α(1→3,4)퓨코실트랜스퍼라제 (FTIII E.C. No. 2.4.1.65) [참조: Palcic, et al., Carbohydrate Res. 190: 1-11 (1989); Prieels, et al., J. Biol. Chem. 256: 10456-10463 (1981); 및 Nunez, et al., Can. J. Chem. 59: 2086-2095 (1981)], 및 인체 혈청 중에 존재하는 Galβ(1→4)GlcNAcβ-α퓨코실트랜스퍼라제 (FTIV, FTV, FTVI)를 포함한다. FTVII (E.C. No. 2.4.1.65), 시알릴 α(2→3)Galβ((1→3)GlcNAcβ 퓨코실트랜스퍼라제도 또한 특정화되었다. Galβ(1→3,4)GlcNAcβ-α(1→3,4)퓨코실트랜스퍼라제도 또한 특정화되었다 [참조: Dumas, et al., Bioorg. Med. Letters 1: 425-428 (1991) 및 Kukowska-Latallo, et al., Genes and Development 4: 1288-1303 (1990)]. 그 밖의 다른 예시적 퓨코실트랜스퍼라제에는 예를 들어, α1,2 퓨코실트랜스퍼라제 (E.C. No. 2.4.1.69)가 포함된다. 효소적 퓨코실화는 문헌 [Mollicone, et al., Eur. J. Biochem. 191: 169-176 (1990) 또는 미국 특허 제 5,374,655 호]에 기술된 방법에 의해서 수행될 수 있다. 퓨코실트랜스퍼라제를 생산하기 위해서 사용되는 세포는 또한, GDP-퓨코즈를 합성하기 위한 효소적 시스템을 포함할 수 있다.In some embodiments, the receptor sugar is, for example, GlcNAc in the Galβ (1 → 3,4) GlcNAcb- group in oligosaccharide glycosides. Fucosyltransferases suitable for this reaction include Galβ (1 → 3,4) GlcNAcβ1-α (1 → 3,4) fucosyltransferase (FTIII EC No. 2.4.1.65), first specified from human milk. , et al., Carbohydrate Res. 190: 1-11 (1989); Prieels, et al., J. Biol. Chem. 256: 10456-10463 (1981); And Nunez, et al., Can. J. Chem. 59: 2086-2095 (1981), and Galβ (1 → 4) GlcNAcβ-α fucosyltransferases (FTIV, FTV, FTVI) present in human serum. FTVII (EC No. 2.4.1.65), sialyl α (2 → 3) Galβ ((1 → 3) GlcNAcβ fucosyltransferases were also specified.Galβ (1 → 3,4) GlcNAcβ-α (1 → 3) 4) Fucosyltransferases have also been characterized [Dumas, et al., Bioorg.Med. Letters 1: 425-428 (1991) and Kukowska-Latallo, et al., Genes and Development 4: 1288-1303 (1990)] Other exemplary fucosyltransferases include, for example, α, 2 fucosyltransferases (EC No. 2.4.1.69) Enzymatic fucosylation is described in mollicone, et al. , Eur. J. Biochem. 191: 169-176 (1990) or US Pat. No. 5,374,655. The cells used to produce the fucosyltransferases are also GDP-fue. Enzymatic systems for synthesizing the cose.

칼락토실트랜스퍼라제Galactosyltransferase

구체예의 또 다른 그룹에서, 글리코실트랜스퍼라제는 갈락토실트랜스퍼라제 이다. 갈락토실트랜스퍼라제의 예로는 α(1,3) 갈락토실트랜스퍼라제 [E.C. No. 2.4.1.151, 참조예: Dabkowski et al., Transplant Proc. 25:2921 (1993) 및 Yamamoto et al. Nature 345: 229-233 (1990), 소 (GenBank j04989, Joziasse et al., J. Biol. Chem. 264: 14290-14297 (1989)), 쥐 (GenBank m26925; Larsen et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. USA 86: 8227-8231 (1989)), 돼지 (GenBank L36152; Strahan et al., Immunogenetics 41: 101-105 (1995))]가 포함된다. 또 다른 적합한 α1,3 갈락토실트랜스퍼라제는 혈액 그룹 B 항원의 합성에 연루되는 것이다 [EC 2.4.1.37, Yamamoto et al., J. Biol. Chem. 265: 1146-1151 (1990) (인간)]. 추가의 또 다른 갈락토실트랜스퍼라제의 예는 코어 Gal-T1이다.In another group of embodiments, the glycosyltransferase is galactosyltransferase. Examples of galactosyltransferases include α (1,3) galactosyltransferases [E.C. No. 2.4.1.151, see, eg, Dabkowski et al., Transplant Proc. 25: 2921 (1993) and Yamamoto et al. Nature 345: 229-233 (1990), Bovine (GenBank j04989, Joziasse et al., J. Biol. Chem. 264: 14290-14297 (1989)), Rat (GenBank m26925; Larsen et al., Proc. Nat ' Acad. Sci. USA 86: 8227-8231 (1989)), pigs (GenBank L36152; Strahan et al., Immunogenetics 41: 101-105 (1995)). Another suitable α1,3 galactosyltransferase is involved in the synthesis of blood group B antigens [EC 2.4.1.37, Yamamoto et al., J. Biol. Chem. 265: 1146-1151 (1990) (human)]. Another example of a galactosyltransferase is the core Gal-T1.

본 발명의 방법에서 사용하기에 적합한 것은 또한, 예를 들어, EC 2.4.1.90 (LacNAc 신테타제) 및 EC 2.4.1.22 (락토즈 신테타제) [소 (D'Agostaro et al., Eur. J. Biochem. 183: 211-217 (1989)), 인간 (Masri et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 157: 657-663 (1988)), 쥐 (Nakazawa et al., J. Biochem. 104: 165-168 (1988))] 및 E.C. 2.4.1.38 및 세라마이드 갈락토실트랜스퍼라제 (EC 2.4.1.45, Stahl et al., J. Neurosci. Res. 38: 234-242 (1994))를 포함하는 β(1,4) 갈락토실트랜스퍼라제이다. 그 밖의 적합한 갈락토실트랜스퍼라제에는 예를 들어, α1,2 갈락토실트랜스퍼라제 (예를 들어, 문헌 Schizosaccharomyces pombe, Chapell et al., Mol. Biol. Cell 5: 519-528 (1994)으로부터 유래함)가 포함된다.Suitable for use in the methods of the invention are also described, for example, in EC 2.4.1.90 (LacNAc synthetase) and EC 2.4.1.22 (lactose synthetase) [bovine (D'Agostaro et al., Eur. 183: 211-217 (1989)), humans (Masri et al., Biochem. Biophys. Res. Commun. 157: 657-663 (1988)), mice (Nakazawa et al., J. Biochem. 104: 165-168 (1988)) and EC Β (1,4) galactosyltransferase, including 2.4.1.38 and ceramide galactosyltransferase (EC 2.4.1.45, Stahl et al., J. Neurosci. Res. 38: 234-242 (1994)) to be. Other suitable galactosyltransferases include, for example, α1,2 galactosyltransferases (eg, from Schizosaccharomyces pombe, Chapell et al., Mol. Biol. Cell 5: 519-528 (1994)). Is included).

시알릴트랜스퍼라제Sialyltransferase

시알릴트랜스퍼라제는 본 발명의 재조합 세포 및 반응혼합물에서 유용한 또 다른 타입의 글리코실트랜스퍼라제이다. 재조합 시알릴트랜스퍼라제를 생산하는 세포는 또한, 시알릴트랜스퍼라제를 위한 시알산 공여체잉 CMP-시알산을 생산할 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 시알릴트랜스퍼라제의 예로는 ST3Gal III (예를 들어, 랫트 또는 인간 ST3Gal III), ST3Gal IV, ST3Gal I, ST3GalII, ST6Gal I, ST3Gal V, ST6Gal II, ST6GalNAc I, ST6GalNAc II, 및 ST6GalNAc III (본 발명에서 사용된 시알릴트랜스퍼라제 명명법은 문헌 [Tsuji et al., Glycobiology 6: v-xiv (1996)]에 기술되어 있다)가 포함된다. α(2,3)시알릴트랜스퍼라제 (EC 2.4.99.6)라고 불리는 예시적 α(2,3)시알릴트랜스퍼라제는 시알산을 Galβ1→3Glc 디사카라이드 또는 글리코사이드의 비-환원성 말단 Gal에 전이시킨다 [참조: Van den Eijnden et al., J. Biol. Chem. 256: 3159 (1981), Weinstein et al., J. Biol. Chem. 257: 13845 (1982) 및 Wen et al., J. Biol. Chem. 267: 21011 (1992)]. 또 다른 예의 α2,3-시알릴트랜스퍼라제 (EC 2.4.99.4)는 시알산을 디사카라이드 또는 글리코사이드의 비-환원성 말단 Gal에 전이시킨다 [참조: Rearick et al., J. Biol. Chem. 254: 4444 (1979) 및 Gillespie et al., J. Biol. Chem. 267: 21004 (1992)]. 추가의 효소의 예로는 Gal-β-1,4-GlcNAc α-2,6 시알릴트랜스퍼라제가 포함된다 [참조: Kurosawa et al. Eur. J. Biochem. 219: 375-381 (1994)].Sialyltransferases are another type of glycosyltransferase useful in the recombinant cells and reaction mixtures of the present invention. Cells producing recombinant sialyltransferase may also produce sialic acid donor CMP-sialic acid for sialyltransferase. Examples of sialyltransferases suitable for use in the present invention include ST3Gal III (eg, rat or human ST3Gal III), ST3Gal IV, ST3Gal I, ST3GalII, ST6Gal I, ST3Gal V, ST6Gal II, ST6GalNAc I, ST6GalNAc II , And ST6GalNAc III (sialyltransferase nomenclature used in the present invention is described in Tsuji et al., Glycobiology 6: v-xiv (1996)). An exemplary α (2,3) sialyltransferase, called α (2,3) sialyltransferase (EC 2.4.99.6), may be used to pass sialic acid to the Galβ1 → 3Glc disaccharide or non-reducing terminal Gal of glycoside. Metastasis. See Van den Eijnden et al., J. Biol. Chem. 256: 3159 (1981), Weinstein et al., J. Biol. Chem. 257: 13845 (1982) and Wen et al., J. Biol. Chem. 267: 21011 (1992). Another example α2,3-sialyltransferase (EC 2.4.99.4) transfers sialic acid to the non-reducing terminal Gal of disaccharides or glycosides. See Rearick et al., J. Biol. Chem. 254: 4444 (1979) and Gillespie et al., J. Biol. Chem. 267: 21004 (1992). Examples of further enzymes include Gal-β-1,4-GlcNAc α-2,6 sialyltransferases. See Kurosawa et al. Eur. J. Biochem. 219: 375-381 (1994).

바람직하게는, 글리코펩타이드의 카보하이드레이트의 글리코실화를 위해서 시알릴트랜스퍼라제는 시알산을 완전히 시알릴화된 카보하이드레이트 구조 상의 말단 시알산을 기본으로 하여 끝에서 두번째 있는 가장 공통적인 서열인 서열 Galβ1,4GlcNAc-에 전이시킬 수 있다 (참조: 표 2).Preferably, for glycosylation of carbohydrates of glycopeptides, sialyltransferases sequence Galβ1,4GlcNAc, which is the second most common sequence at the end based on terminal sialic acid on the sialic acid carbohydrate structure completely sialic Can be transferred to-(see Table 2).

수용체 기질로서 Galβ1,4GlcNAc 서열을 사용하는 시알릴트랜스퍼라제Sialyltransferase using Galβ1,4GlcNAc sequence as receptor substrate 시알릴트랜스퍼라제Sialyltransferase 공급원Source 형성된 서열(들)Formed sequence (s) 참고문헌references ST6Gal I ST6Gal I 포유동물Mammal NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- 1One ST3Gal III ST3Gal III 포유동물Mammal NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-
1One
ST3Gal IV ST3Gal IV 포유동물Mammal NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc-
NeuAcα2,3Galβ1,3GlcNAc-
1One
ST6Gal II ST6Gal II 포유동물Mammal NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- ST6Gal II ST6Gal II 발광세균Luminous bacteria NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- NeuAcα2,6Galβ1,4GlcNAc- 22 ST3Gal V ST3Gal V 나이세리아 메닌지티디스
나이세리아 고노레아
Neisseria Meningitidis
Neisseria Gonorrea
NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc- NeuAcα2,3Galβ1,4GlcNAc- 33
1) Goochee ey al., Bio/Technology 9: 1347-1355 (1991)
2) Yamamoto et al., J. Biochem. 120: 104-110 (1996)
3) Gilbert et al., J. Biol . Chem. 271: 28271-28276 (1996)
Goochee ey al., Bio / Technology 9 : 1347-1355 (1991)
2) Yamamoto et al., J. Biochem . 120 : 104-110 (1996)
3) Gilbert et al., J. Biol . Chem . 271 : 28271-28276 (1996)

본 발명에서 유용한 그 밖의 다른 시알릴트랜스퍼라제에는 도 4의 표에 기술된 것이 포함된다. 시알릴트랜스퍼라제는 페질화된 시알산 공여체 종류로부터 펩타이드의 N-연결된 글리코실 잔기 (도 2C) 또는 인자 IX의 O-연결된 글리코실 잔기 (도 2D) 상에 페질화된 시알산 부위를 전이시키기 위해서 사용될 수 있다.Other sialyltransferases useful in the present invention include those described in the table of FIG. 4. Sialyltransferase transfers a phylated sialic acid site from a phenylated sialic acid donor species onto an N-linked glycosyl residue of the peptide (FIG. 2C) or an O-linked glycosyl residue of Factor IX (FIG. 2D). Can be used to

특허청구된 방법에서 유용한 시알릴트랜스퍼라제의 예는 또한 α(2,3)시알릴트랜스퍼라제 (EC 2.4.99.6)로도 불리는 ST3Gal III이다. 이 효소는 Galβ1,3GlcNAc 또는 Galβ1,4GlcNAc 글리코사이드의 Gal에 대한 시알산의 전이를 촉진시키며 [참조예: Wen et al., J. Biol. Chem. 267: 21011 (1992); Van den Eijnden et al., J. Biol. Chem. 256: 3159 (1991)], 글리코펩타이드에서 아스파라진-연결된 올리고사카라이드의 실릴화를 책임질 수 있다. 시알산은 두개의 사카라이드 사이의 α-결합의 형성에 의해서 Gal에 연결된다. 사카라이드 사이의 결합 (linkage)은 NeuAc의 2-위치와 Gal의 3-위치 사이이다. 이러한 특정의 효소는 랫트 간 (Weinstein et al., J. Biol. Chem. 257: 13845 (1982)); 인간 cDNA (Sasaki et al. (1993) J. Biol. Chem. 268: 22782-22787; Kitagawa & Paulson (1994) J. Biol. Chem. 269: 1394-1401)로부터 분리될 수 있으며, 지놈성 (Kitagawa et al. (1996) J. Biol. Chem. 271: 931-938) DNA 서열은 공지되어 있어서 재조합 발현에 의해서 이 효소의 생성을 촉진시킨다. 바람직한 구체예에서, 특허청구된 시알릴화 방법은 랫트 ST3Gal III을 사용한다.An example of a sialyltransferase useful in the claimed method is ST3Gal III, also called α (2,3) sialyltransferase (EC 2.4.99.6). This enzyme promotes the transfer of sialic acid to Gal of Galβ1,3GlcNAc or Galβ1,4GlcNAc glycosides. See, eg, Wen et al., J. Biol. Chem. 267 : 21011 (1992); Van den Eijnden et al., J. Biol. Chem. 256: 3159 (1991)], may be responsible for the silylation of asparagine-linked oligosaccharides in glycopeptides. Sialic acid is linked to Gal by the formation of an α-bond between two saccharides. The linkage between saccharides is between the 2-position of NeuAc and the 3-position of Gal. Such specific enzymes include rat liver (Weinstein et al., J. Biol. Chem. 257 : 13845 (1982)); Human cDNA (Sasaki et al. (1993) J. Biol. Chem. 268 : 22782-22787; Kitagawa & Paulson (1994) J. Biol. Chem. 269 : 1394-1401) et al. (1996) J. Biol. Chem. 271 : 931-938) DNA sequences are known and promote the production of this enzyme by recombinant expression. In a preferred embodiment, the claimed sialylation method uses rat ST3Gal III.

본 발명에서 유용한 그 밖의 다른 시알릴트랜스퍼라제의 예로는 α(2,3)을 포함하여 캄필로박터 제주니 (Campylobacter jejuni)로부터 분리된 것이 포함된다 [참조예: WO99/49051].Other examples of sialyltransferases useful in the present invention include those isolated from Campylobacter jejuni, including α (2,3) (see, eg, WO99 / 49051).

표 2에 열거된 것이 아닌 시알릴트랜스퍼라제도 또한, 상업적으로 중요한 글리코펩타이드의 시알릴화를 위한 경제적이고 효율적인 대규모 방법에 유용하다. 이들 그 밖의 효소의 유용성을 확인하기 위한 간단한 시험으로서, 다양한 양의 각각의 효소 (1-100 mU/㎎ 단백질)를 아시알로-α1 AGP (1-10 ㎎/㎖)와 반응시켜 소의 ST6Gal I, ST3Gal III 또는 시알릴트랜스퍼라제 둘 다에 비해서 글리코펩타이드를 시알릴화시키는 해당 시알릴트랜스퍼라제의 능력을 비교한다. 대신으로, 그 밖의 다른 글리코펩타이드 또는 펩타이드 골격으로부터 효소적으로 유리된 글리코펩타이드 또는 N-연결된 올리고사카라이드가 이러한 평가를 위한 아시알로-α1 AGP 대신에 사용될 수 있다. ST6Gal I보다 더 효율적으로 글리코펩타이드의 N-연결된 올리고사카라이드를 시알릴화시키는 능력을 갖는 시알릴트랜스퍼라제가 펩타이드 시알릴화를 위한 실용적인 대규모 방법에서 유용하다.Sialyltransferases, not listed in Table 2, are also useful for economical and efficient large scale methods for sialylation of commercially important glycopeptides. As a simple test to confirm the utility of these other enzymes, various amounts of each enzyme (1-100 mU / mg protein) were reacted with asialo-α 1 AGP (1-10 mg / ml) to ensure that cattle ST6Gal I The ability of the corresponding sialyltransferases to sialylate glycopeptides is compared to both ST3Gal III or sialyltransferases. Alternatively, glycopeptides or N-linked oligosaccharides that are enzymatically released from other glycopeptides or peptide backbones can be used in place of asialo-α 1 AGP for this assessment. Sialyltransferases, which have the ability to sialylate N-linked oligosaccharides of glycopeptides more efficiently than ST6Gal I, are useful in practical large-scale methods for peptide sialylation.

GalNAcGalNAc 트랜스퍼라제Transferase

N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제는 본 발명을 실시하는데, 특히 펩타이드의 O-연결된 글리코실화 부위의 아미노산에 GalNAc 부위를 결합시키는데 유용하다. 적합한 N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제에는 α(1,3) N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제, β(1,4) N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제 (Nagata et al., J. Biol. Chem. 267: 12082-12089 (1992) 및 Smith et al., J. Biol Chem. 269: 15162 (1994)) 및 폴리펩타이드 N-아세틸갈락토사미닐트랜스퍼라제 (Homa et al., J. Biol. Chem. 268: 12609 (1993))가 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다.N-acetylgalactosaminyltransferases are useful in practicing the present invention, particularly for binding GalNAc sites to amino acids of O-linked glycosylation sites of peptides. Suitable N-acetylgalactosaminyltransferases include α (1,3) N-acetylgalactosaminyltransferase, β (1,4) N-acetylgalactosaminyltransferase (Nagata et al., J. Biol. Chem. 267 : 12082-12089 (1992) and Smith et al., J. Biol Chem. 269 : 15162 (1994)) and polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase (Homa et al., J. Biol. Chem. 268 : 12609 (1993)), but is not limited to these.

유전자 조작에 의해서 클로닝된 유전자로부터 효소 GalNAc TI - XX와 같은 단백질의 생산은 잘 공지되어 있다 [참조예: 미국 특허 제 4,761,371 호]. 한가지 방법은 충분한 샘플을 수집한 다음에, 효소의 아미노산 서열을 N-말단 서열분석에 의해서 결정한다. 그 후, 이러한 정보를 사용하여 곤충 세로라인 Sf9에서 발현시키면 완전히 활성인 효소의 합성을 제공하는 전장 (막 결합된) 트랜스퍼라제를 코드화한 cDNA 클론을 분리시킨다. 그 후, 효소의 수용체 특이성은 16개의 상이한 단백질에서 공지된 글리코실화 부위를 둘러싼 아미노산의 반정량적 분석에 이은 합성 펩타이드의 시험관내 글리코실화 시험을 사용하여 결정된다. 이 연구는 특정의 아미노산 잔기가 글리코실화된 펩타이드 절편에서 과도하게 나타나고, 글리코실화된 세린 및 트레오닌 잔기를 둘러싼 특정의 위치에서의 잔기는 다른 아미노산 잔기보다 수용체 효율에 더 현저한 영향을 미칠 수 있음을 입증하였다.Enzyme GalNAc T I from the gene cloned by genetic manipulation - of protein production, such as XX are well known [see, for example, U.S. Patent No. 4,761,371]. One method is to collect sufficient samples and then determine the amino acid sequence of the enzyme by N-terminal sequencing. This information is then used to isolate cDNA clones encoding full-length (membrane bound) transferases that, when expressed in insect seroline Sf9, provide synthesis of a fully active enzyme. Receptor specificity of the enzyme is then determined using semi-quantitative analysis of amino acids surrounding known glycosylation sites in 16 different proteins followed by in vitro glycosylation testing of the synthetic peptides. This study demonstrates that certain amino acid residues are excessive in glycosylated peptide fragments, and that residues at specific positions surrounding glycosylated serine and threonine residues may have a more significant effect on receptor efficiency than other amino acid residues. It was.

세포-cell- 결합된Combined 글리코실트랜스퍼라제Glycosyltransferase

또 다른 구체예에서, 본 발명의 방법에서 이용된 효소는 세포-결합된 글리코실트랜스퍼라제이다. 다수의 가용성 글리코실트랜스퍼라제가 공지되어 있지만 (참조: 예를 들어, 미국 특허 제 5,032,519 호), 글리코실트랜스퍼라제는 일반적으로 세포와 결합하였을 때에 막-결합된 형태로 존재한다. 여태까지 시험된 다수의 막-결합된 효소는 내인성 단백질인 것으로 간주되며, 즉 이들은 초음파처리에 의해서 막으로부터 유리되지 않으며, 가용화를 위해서 세제를 필요로 한다. 표면 글리코실트랜스퍼라제는 척추동물 및 무척추동물 세포의 표면 상에서 확인되었으며, 또한 이들 표면 트랜스퍼라제는 생리학적 조건 하에서 촉매적 활성을 유지하는 것으로 인식되어 있다. 그러나, 세포 표면 글리코실트랜스퍼라제의 더 잘 인식된 기능은 세포간의 인식을 위한 것이다 (Roth, Molecular Approaches to Supracellular Phenomena, 1990).In another embodiment, the enzyme used in the methods of the invention is cell-bound glycosyltransferase. Although many soluble glycosyltransferases are known (see, eg, US Pat. No. 5,032,519), glycosyltransferases generally exist in membrane-bound form when bound to cells. Many membrane-bound enzymes tested thus far are considered to be endogenous proteins, ie they are not liberated from the membrane by sonication and require detergent for solubilization. Surface glycosyltransferases have been identified on the surface of vertebrate and invertebrate cells, and these surface transferases are also recognized to maintain catalytic activity under physiological conditions. However, a better recognized function of cell surface glycosyltransferases is for intercellular recognition (Roth, Molecular Approaches to Supracellular Phenomena, 1990).

세포에 의해서 발현된 글리코실트랜스퍼라제를 변경시키는 방법이 개발되었다. 예를 들어, 문헌 [Larsen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 8227-8231 (1989)]에는 세포 표면 올리고사카라이드 구조 및 그들의 동족성 글리코실트랜스퍼라제의 발현을 결정하는 클로닝된 cDNA 서열을 분리하는 유전적 방법이 보고되었다. UDP-갈락토즈:.β.-D-갈락토실-1,4-N-아세틸-D-글루코사미니드 α-1,3-갈락토실트랜스퍼라제를 발현하는 것으로 알려진 쥐의 세포라인으로부터 분리된 mRNA로부터 생성된 cDNA 라이브러리를 COS-1 세포 내로 형질감염시켰다. 그 후, 형질감염된 세포를 배양하고, α1-3 갈락토실트랜스퍼라제 활성에 대해서 시험하였다.A method for altering glycosyltransferases expressed by cells has been developed. See, eg, Larsen et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86: 8227-8231 (1989) reported a genetic method to isolate cloned cDNA sequences that determine cell surface oligosaccharide structures and the expression of their homologous glycosyltransferases. UDP-galactose: Isolation from mouse cell lines known to express β.-D-galactosyl-1,4-N-acetyl-D-glucosaminide α-1,3-galactosyltransferase CDNA libraries generated from the generated mRNAs were transfected into COS-1 cells. The transfected cells were then cultured and tested for α1-3 galactosyltransferase activity.

문헌 [Francisco et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 2713-2717 (1992)]에는 β-락타마제를 에스케리키아 콜라이의 외부 표면에 고정시키는 방법이 기술되어 있다. (i) 외부 막단백질의 시그날 서열, (ii) 외부 막단백질의 막-스패닝 (spanning) 절편, 및 (iii) 완전 성숙 β-락타마제 서열로 구성된 삼부분 융합물이 생성되어 활성표면 결합된 β-락타마제 분자를 제공한다. 그러나, 프란시스코(Francisco) 방법은 단지 원핵세포 시스템으로만 제한되며, 저자에 의해서 인지되는 바와 같이, 적절한 기능화를 위한 완전한 삼부분 융합물을 필요로 한다.Francisco et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 89: 2713-2717 (1992) describe a method of immobilizing β-lactamase on the outer surface of Escherichia coli. A three-part fusion consisting of (i) the signal sequence of the outer membrane protein, (ii) the membrane-spanning fragment of the outer membrane protein, and (iii) the fully mature β-lactamase sequence is generated to produce an active surface-bound β -Provides a lactase molecule. However, the Francisco method is limited only to prokaryotic systems and, as recognized by the authors, requires a complete three-part fusion for proper functioning.

설포트랜스퍼라제Sulfurtransferase

본 발명은 또한, 예를 들어, 헤파린, 헤파린 설페이트, 카라게넨 및 관련된 화합물과 같은 설페이트화된 폴리사카라이드를 포함한 설페이트화 분자를 포함하는 펩타이들 생성하는 방법을 제공한다. 적합한 설포트랜스퍼라제에는 예를 들어, 콘드로이틴-6-설포트랜스퍼라제 [문헌 (Fukuta et al., J. Biol. Chem. 270: 18575-18580 (1995))에 기술된 닭의 cDNA; 진뱅크 기탁번호 제 D49915 호], 글리코사미노글리칸 N-아세틸글루코사민 N-데아세틸라제/N-설포트랜스퍼라제 1 (Dixon et al., Genomics 26: 239-241 (1995); UL18918), 및 글리코사미노글리칸 N-아세틸글루코사민 N-데아세틸라제/N-설포트랜스퍼라제 2 [문헌 (Orellana et al., J. Biol. Chem. 269: 2270-2276 (1994) 및 Eriksson et al., J. Biol. Chem. 269: 10438-10443 (1994))에 기술된 쥐의 cDNA; 진뱅크 기탁번호 제 U2304로 기술된 인간의 cDNA]가 포함된다.The invention also provides a method of producing peptides comprising sulfated molecules including sulfated polysaccharides such as, for example, heparin, heparin sulfate, carrageenene and related compounds. Suitable sulfotransferases include, for example, the cDNA of chickens described in chondroitin-6-sulfotransferase (Fukuta et al., J. Biol. Chem. 270 : 18575-18580 (1995)); Genbank Accession No. D49915], glycosaminoglycan N-acetylglucosamine N-deacetylase / N-sulfurtransferase 1 (Dixon et al., Genomics 26 : 239-241 (1995); UL18918), and Glycosaminoglycan N-acetylglucosamine N-deacetylase / N-sulfurtransferase 2 [Orellana et al., J. Biol. Chem. 269 : 2270-2276 (1994) and Eriksson et al., J Rat cDNA as described in Biol.Chem. 269 : 10438-10443 (1994)); Human cDNA described by GenBank Accession No. U2304.

글리코시다제Glycosidase

본 발명은 또한, 야생형 및 돌연변이체 글리코시다제의 용도를 포함한다. 돌연변이체 β-갈락토시다제 효소는 갈락토실 수용체 분자에 대한 α-글리코실 플루오라이드의 커플링을 통해서 디사카라이드의 형성을 촉진시키는 것으로 입증되었다 (Withers, 미국 특허 제 6,284,494 호; 2001년 9월 4일에 허여됨). 본 발명에서 유용한 그 밖의 다른 글리코시다제에는 예를 들어, β-글루코시다제, β-갈락토시다제, β-만노시다제, β-아세틸 글루코사미니다제, β-N-아세틸 갈락토사미니다제, β-자일로시다제, β-퓨코시다제, 셀룰라제, 자일라나제, 갈락타나제, 만나제, 헤미셀룰라제, 아밀라제, 글루코사밀라제, α-글루코시다제, α-갈락토시다제, α-만노시다제, α-N-아세틸 글루코사미니다제, α-N-아세틸 갈락토사미니다제, α-자일로시다제, α-퓨코시다제 및 뉴라미니다제/시알리다제가 포함된다. 예시적 구체예에서는, 글리코페질화하기 전에 시알리다제를 사용하여 인자 IX의 N-글리칸으로부터 시알산을 제거한다 (도 2A). 본 발명은 또한, 시알산의 미리 제거할 필요가 없는 방법을 제공한다. 따라서, 변형된 시알산 부위 및 ST3Gal3을 사용하는 시알산 교환반응을 통합시킨 방법이 본 발명에서 유용하다.The invention also encompasses the use of wild type and mutant glycosidase. Mutant β-galactosidase enzymes have been demonstrated to promote the formation of disaccharides via coupling of α-glycosyl fluoride to galactosyl receptor molecules (Withers, US Pat. No. 6,284,494; 2001 Granted on September 4). Other glycosidases useful in the present invention include, for example, β-glucosidase, β-galactosidase, β-mannosidase, β-acetyl glucosaminidase, β-N-acetyl galactosami Nidase, β-xylosidase, β-fucosidase, cellulase, xylanase, galactanase, mannase, hemicellulase, amylase, glucosamylase, α-glucosidase, α-gal Lactosidase, α-mannosidase, α-N-acetyl glucosaminidase, α-N-acetyl galactosaminidase, α-xylosidase, α-fucosidase and neuraminidase / sial Lidases are included. In an exemplary embodiment, sialic acid is used to remove sialic acid from the N-glycans of factor IX prior to glycofezilation (FIG. 2A). The present invention also provides a method in which there is no need to remove sialic acid in advance. Thus, methods incorporating a sialic acid exchange reaction using a modified sialic acid moiety and ST3Gal3 are useful in the present invention.

고정된 효소Immobilized enzyme

본 발명은 또한, 고체 및/또는 가용성 지지체 상에 고정된 효소의 용도를 제공한다. 예시적 구체예에서는 본 발명의 방법에 따라 온전한 글리코실 링커를 통해서 PEG에 컨쥬게이트된 글리코실트랜스퍼라제가 제공된다. PEG-링커-효소 컨쥬게이트는 임의로 고체 지지체에 부착된다. 본 발명의 방법에서 고체 지지된 효소의 사용은 반응혼합물의 후처리 및 반응생성물의 정제를 간단하게 하며, 또한 효소의 용이한 회수를 가능하게 한다. 글리코실트랜스퍼라제 컨쥬게이트가 본 발명의 방법에서 이용된다. 효소와 지지체의 또 다른 배합물은 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 명백할 것이다.The invention also provides for the use of enzymes immobilized on solid and / or soluble supports. In an exemplary embodiment there is provided a glycosyltransferase conjugated to PEG via an intact glycosyl linker according to the methods of the invention. The PEG-linker-enzyme conjugate is optionally attached to a solid support. The use of a solid supported enzyme in the process of the present invention simplifies the workup of the reaction mixture and purification of the reaction product, and also allows for easy recovery of the enzyme. Glycosyltransferase conjugates are used in the methods of the invention. Still other combinations of enzymes and supports will be apparent to those skilled in the art.

융합 단백질Fusion protein

또 다른 예시적 구체예에서, 본 발명의 방법은 목적하는 글리코펩타이드 컨쥬게이트의 합성에 연관된 하나 이상의 효소적 활성을 갖는 융합 단백질을 이용한다. 융합 폴리펩타이드는 예를 들어, 악세사리 효소의 촉매적 활성영역에 결합된 글리코실트랜스퍼라제의 촉매적 활성영역으로 구성될 수 있다. 악세사리 효소 촉매적 영역은 예를 들어, 글리코실트랜스퍼라제를 위한 공여체인 뉴클레오타이드 당의 형성 시의 단계를 촉진시킬 수 있거나, 글리코실트랜스퍼라제 사이클에 연루된 반응을 촉진시킬 수 있다. 예를 들어, 클리코실트랜스퍼라제를 코드화한 폴리뉴클레오타이드는 프레임 내에서 (in-frame) 뉴클레오타이드 당 시스템에 포함된 효소를 코드화한 폴리뉴클레오타이드에 결합될 수 있다. 그 후, 생성된 융합 단백질은 뉴클레오타이드 당의 합성뿐만 아니라 수용체 분자에 대한 당 부위의 전이를 촉진시킬 수 있다. 융합 단백질은 하나의 발현가능한 뉴클레오타이드 서열로 연결된 두개 또는 그 이상의 사이클 효소일 수 있다. 또 다른 구체예에서, 융합 단백질은 두개 또는 그 이상의 글리코실트랜스퍼라제의 촉매적 활성영역을 포함한다 (참조예: 5,641,668). 본 발명의 변형된 글리코펩타이드는 다양한 적합한 융합 단백질을 이용하여 용이하게 디자인되고 제조될 수 있다 (참조예: 1999년 6월 24일에 WO 99/31224로 공개된 PCT 특허출원 PCT/CA98/01180).In another exemplary embodiment, the methods of the present invention utilize fusion proteins having one or more enzymatic activity associated with the synthesis of the desired glycopeptide conjugate. The fusion polypeptide may, for example, consist of a catalytically active region of glycosyltransferase bound to the catalytically active region of the accessory enzyme. The accessory enzyme catalytic region can, for example, facilitate the step in the formation of a nucleotide sugar that is a donor for glycosyltransferase or can promote a reaction involved in the glycosyltransferase cycle. For example, a polynucleotide encoding a glycosyltransferase may be bound to a polynucleotide encoding an enzyme included in an in-frame nucleotide sugar system. The resulting fusion protein can then promote the synthesis of nucleotide sugars as well as the transfer of sugar sites to receptor molecules. The fusion protein may be two or more cycle enzymes linked by one expressable nucleotide sequence. In another embodiment, the fusion protein comprises a catalytically active region of two or more glycosyltransferases (see, eg, 5,641,668). Modified glycopeptides of the present invention can be readily designed and prepared using a variety of suitable fusion proteins (see, eg, PCT Patent Application PCT / CA98 / 01180, published as WO 99/31224 on June 24, 1999). .

변형된 당의 제조Preparation of Modified Sugars

일반적으로, 당 부위 또는 당 부위-링커 카세트 및 PEG 또는 PEG-링커 카세트 그룹은 일반적으로 연결방법에 의해서 새로운 유기 작용그룹 또는 비반응 종으로 형질전환된 반응성 그룹을 사용함으로써 함께 연결된다. 당 반응성 작용그룹(들)은 당 부위 상의 어떤 위치에라도 배치된다. 본 발명을 실시하는데 유용한 반응성 그룹 및 반응의 클래스는 일반적으로 바이오컨쥬게이트 화학의 기술분야에서 잘 알려져 있는 것이다. 반응성 당 부위에 의해서 이용가능한 반응의 현재 바람직한 클래스는 비교적 온화한 조건 하에서 진행하는 것이다. 이들에는 친핵성 치환반응 (예를 들어, 아민 및 알콜과 아실 할라이드, 활성 에스테르와의 반응), 친전자성 치환반응 (예를 들어, 엔아민 반응) 및 탄소-탄소 및 탄소-헤테로원자 다중결합에 대한 부가반응 (예를 들어, 마이클 (Michael) 반응, 디엘스-알더 (Diels-Alder) 부가반응)이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 이들 및 그 밖의 유용한 반응은 예를 들어, 문헌 (March, Advanced Organic Chemistry, 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York, 1985; Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, 1996; 및 Feeney et al., Modification of Proteins; Advances in Chemistry Series, Vol. 198, American Chemical Society, Washington, D.C., 1982)에 기술되어 있다.In general, sugar sites or sugar site-linker cassettes and PEG or PEG-linker cassette groups are generally linked together by using reactive groups transformed into new organic functional groups or unreacted species by linkage methods. The sugar reactive functional group (s) are placed at any position on the sugar site. Reactive groups and classes of reactions useful in practicing the present invention are generally well known in the art of bioconjugate chemistry. A presently preferred class of reactions available by reactive sugar moieties is to proceed under relatively mild conditions. These include nucleophilic substitution reactions (eg, amines and alcohols with acyl halides, active esters), electrophilic substitution reactions (eg, enamine reactions) and carbon-carbon and carbon-heteroatomic multiple bonds. Addition reactions to (eg, Michael reaction, Diels-Alder addition reaction) are included, but are not limited to these. These and other useful reactions are described, for example, in March, Advanced Organic Chemistry, 3rd Ed., John Wiley & Sons, New York, 1985; Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, 1996; and Feeney et al. , Modification of Proteins; Advances in Chemistry Series, Vol. 198, American Chemical Society, Washington, DC, 1982).

당 핵 또는 변형성 그룹으로부터 펜던트된 유용한 반응성 작용그룹에는 다음 (a) 내지 (j)의 그룹이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다:Useful reactive functional groups pendant from sugar nuclei or modifying groups include, but are not limited to, the following groups (a) to (j):

(a) N-하이드록시석신이미드 에스테르, N-하이드록시벤즈트리아졸 에스테르, 산 할라이드, 아실 이미다졸, 티오에스테르,p-니트로페닐 에스테르, 알킬, 알케닐, 알키닐 및 방향족 에스테르를 포함한 (이들로 제한되지는 않는다) 카복실 그룹 및 이들의 다양한 유도체;(a) including N-hydroxysuccinimide esters, N-hydroxybenztriazole esters, acid halides, acyl imidazoles, thioesters, p-nitrophenyl esters, alkyl, alkenyl, alkynyl and aromatic esters ( Carboxyl groups and various derivatives thereof;

(b) 예를 들어, 에스테르, 에테르, 알데히드 등으로 전환될 수 있는 하이드록실 그룹;(b) hydroxyl groups which can be converted, for example, to esters, ethers, aldehydes and the like;

(c) 할로알킬 그룹 (여기에서, 할라이드는 후에 예를 들어, 아민, 카복실레이트 음이온, 티올 음이온, 카보 음이온 (carbanion) 또는 알콕사이드 이온과 같은 친핵성 그룹에 의해서 대체됨으로써 할로겐 원자의 작용그룹에서 새로운 그룹의 공유적 부착을 제공한다);(c) haloalkyl groups, wherein the halides are later replaced by nucleophilic groups such as, for example, amines, carboxylate anions, thiol anions, carbanions or alkoxide ions, thereby creating new Provide shared attachment of groups);

(d) 예를 들어, 말레이미도 그룹과 같이, 디엘스-알더 반응에 참여할 수 있는 친디엔성 그룹;(d) a dienophilic group capable of participating in the Diels-Alder reaction, eg, a maleimido group;

(e) 후속 유도체화 반응이 예를 들어, 이민, 하이드라존, 세미카바존 또는 옥심과 같은 카보닐 유도체의 형성을 통해서, 또는 그리나드 부가반응 또는 알킬리튬 부가반응과 같은 기전을 통해서 이루어질 수 있도록 하는 알데히드 또는 케톤 그룹;(e) Subsequent derivatization reactions can be made, for example, through the formation of carbonyl derivatives such as imines, hydrazones, semicarbazones or oximes, or through mechanisms such as Grignard addition reactions or alkyllithium addition reactions. Aldehyde or ketone groups;

(f) 예를 들어, 설폰아미드를 형성시키는, 아민과의 후속 반응을 위한 설포닐 할라이드 그룹;(f) sulfonyl halide groups for subsequent reaction with amines, for example to form sulfonamides;

(g) 예를 들어, 디설파이드로 전환될 수 있거나, 아실 할라이드와 반응할 수 있는 티올 그룹;(g) thiol groups that can be converted, for example, to disulfides or reacted with acyl halides;

(h) 예를 들어, 아실화, 알킬화 또는 산화될 수 있는 아민 또는 설프히드릴 그룹;(h) amine or sulfhydryl groups, which may be, for example, acylated, alkylated or oxidized;

(i) 예를 들어, 사이클로부가반응 (cycloaddition), 아실화반응, 마이클 부가반응 등을 수행할 수 있는 알켄; 및(i) alkenes, for example, capable of carrying out cycloaddition, acylation, Michael addition, etc .; And

(j) 예를 들어, 아민 및 하이드록실 화합물과 반응할 수 있는 에폭사이드.(j) epoxides that can react with, for example, amines and hydroxyl compounds.

반응성 작용그룹은 이들이 반응성 당 핵 또는 변형성 그룹을 조립하는데 필요한 반응에 참여하지 않거나 이 반응을 저해하지 않도록 선택될 수 있다. 대신으로, 반응성 작용그룹은 보호그룹이 존재함으로써 반응에 참여하는 것으로부터 보호될 수 있다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 반응조건의 선택된 세트를 저해하지 않도록 특정한 작용그룹을 어떻게 보호하는지 이해할 것이다. 유용한 보호그룹의 예에 대해서는 예를 들어, 문헌 (Greene et al., Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 1991)을 참고로 한다.Reactive functional groups can be chosen so that they do not participate in or inhibit the reactions required to assemble reactive sugar nuclei or modifying groups. Alternatively, reactive functional groups can be protected from participating in the reaction by the presence of a protecting group. Those skilled in the art will understand how to protect a particular functional group so as not to inhibit a selected set of reaction conditions. For examples of useful protecting groups, see, for example, Greene et al., Protective Groups in Organic Synthesis, John Wiley & Sons, New York, 1991.

이하의 설명에는, 본 발명을 실시하는데 유용한 변형된 당의 다수의 구체적인 예가 기술되어 있다. 예시적 구체예에서는 시알산 유도체가 변형성 그룹이 부착된 당 핵으로 이용된다. 시알산 유도체에 대한 설명의 초점은 단지 설명을 명확히 하기 위한 것이며, 본 발명의 범주를 제한하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는, 그 밖의 다양한 당 부위가 예로서 시알산을 사용하여 기술된 방식과 유사한 방식으로 활성화되고 유도체화될 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 본 기술분야에서 인지된 방법에 의해서 용이하게 변형되는 몇 개의 당 기질을 지칭하기 위해서 갈락토즈, 글루코즈, N-아세틸갈락토사민 및 퓨코즈를 변형시키는데 다수의 방법을 이용할 수 있다 [참조예: Elhalabi et al., Curr. Med. Chem. 6: 93 (1999); 및 Schafer et al., J. Org. Chem. 65: 24 (2000)].In the following description, numerous specific examples of modified sugars useful in practicing the present invention are described. In an exemplary embodiment, a sialic acid derivative is used as the sugar nucleus to which the modifying group is attached. The focus of the description for sialic acid derivatives is merely to clarify the description and should not be understood as limiting the scope of the invention. Those skilled in the art will appreciate that various other sugar moieties can be activated and derivatized in a manner similar to that described using sialic acid as an example. For example, a number of methods can be used to modify galactose, glucose, N-acetylgalactosamine and fucose to refer to several sugar substrates that are readily modified by methods recognized in the art [ See, eg, Elhalabi et al., Curr. Med. Chem. 6: 93 (1999); And Schafer et al., J. Org. Chem. 65: 24 (2000).

예시적 구체예에서, 본 발명의 방법에 의해서 변형된 펩타이드는 포유동물 세포 (예를 들어, CHO 세포)에서, 또는 유전자도입 동물에서 생산된 글리코펩타이드이며, 따라서 불완전하게 시알릴화된 N- 및/또는 O-연결된 올리고사카라이드 체인을 함유한다. 시알산이 결여되고 말단 갈락토즈 잔기를 함유하는 글리코펩타이드의 올리고사카라이드 체인은 PEG일화되거나, PPG일화되거나, 또는 변형된 시알산에 의해서 다른 식으로 변형될 수 있다.In an exemplary embodiment, the peptides modified by the methods of the invention are glycopeptides produced in mammalian cells (eg, CHO cells), or in transgenic animals, and thus incompletely sialylated N- and / Or O-linked oligosaccharide chains. Oligosaccharide chains of glycopeptides that lack sialic acid and contain terminal galactose residues may be modified PEGylated, PPGylated, or otherwise modified by modified sialic acid.

반응식 4에서는, 아미노 글리코사이드 1을 보호된 아미노산 (예를 들어, 글리신) 유도체의 활성 에스테르로 처리하여 당 아민 잔기를 상응하는 보호된 아미노산 아미드 부가물로 전환시킨다. 부가물을 알돌라제로 처리하여 α-하이드록시 카복실레이트 2를 형성시킨다. 화합물 2를 CMP-SA 신테타제의 작용에 의해서 상응하는 CMP 유도체로 전환시키고, 이어서 CMP 유도체의 촉매적 수소화반응으로 화합물 3을 생성시킨다. 글리신 부가물의 형성을 통해서 도입된 아민은 화합물 3을 활성화된 PEG 또는 PPG 유도체 (예를 들어, PEG-C(O)NHS, PEG-OC(O)O-p-니트로페닐)와 반응시켜 각각 4 또는 5와 같은 종류를 생성시킴으로써 PEG 부착의 위치로서 이용된다.In Scheme 4, amino glycoside 1 is treated with an active ester of a protected amino acid (eg glycine) derivative to convert the sugar amine residues into the corresponding protected amino acid amide adducts. The adduct is treated with aldolase to form α-hydroxy carboxylate 2. Compound 2 is converted to the corresponding CMP derivative by the action of CMP-SA synthetase, followed by the catalytic hydrogenation of the CMP derivative to give compound 3. The amines introduced through the formation of glycine adducts reacted with compound 3 with activated PEG or PPG derivatives (eg PEG-C (O) NHS, PEG-OC (O) Op-nitrophenyl), respectively 4 or 5 It is used as the site of PEG attachment by creating a kind such as

Figure 112006038365139-pct00052
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표 3은 PEG 부위에 의해서 유도체화된 당 모노포스페이트의 대표적인 예를 기술한 것이다. 표 3의 화합물 중의 특정한 것은 반응식 4의 방법에 의해서 제조된다. 그 밖의 다른 유도체는 본 기술분야에서 인지된 방법에 의해서 제조된다 [참조예: Keppler et al., Glycobiology 11: 11R (2001); 및 Charter et al., Glycobiology 10: 1049 (2000)]. 그 밖의 다른 아민 반응성 PEG 및 PPG 동족체는 시판품으로 이용할 수 있거나, 이들은 본 기술분야에서 숙련된 전문가가 쉽게 이용할 수 있는 방법에 의해서 제조될 수 있다.Table 3 describes representative examples of sugar monophosphates derivatized by PEG moieties. Certain of the compounds in Table 3 are prepared by the method of Scheme 4. Other derivatives are prepared by methods recognized in the art. See, eg, Keppler et al., Glycobiology 11 : 11R (2001); And Charter et al., Glycobiology 10 : 1049 (2000)]. Other amine reactive PEG and PPG homologues are available commercially, or they can be prepared by methods readily available to those skilled in the art.

Figure 112006038365139-pct00053
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example 발명을 실시하는데To practice the invention 유용한 변형된 당  Useful modified sugar 포스페이트는Phosphate is 상술한 위치뿐만 아니라 다른 위치에서도 치환될 수 있다. 현재 바람직한 시알산의 치환은 이하의 화학식으로 기술된다: In addition to the positions described above, they may be substituted in other positions. Currently preferred substitutions of sialic acid are described by the formula:

Figure 112006038365139-pct00054
Figure 112006038365139-pct00054

상기 식에서, X는 바람직하게는 -O-, -N(H)-, -S-, -CH2-, 및 -N(R)2 (여기에서, 각각의 R은 R1-R5로부터 독립적으로 선택된 구성원이다)로부터 선택된 연결그룹이다. 심볼 Y, Z, A 및 B는 각각 X의 본체에 대해서 상술한 그룹으로부터 선택되는 그룹을 나타낸다. X, Y, Z, A 및 B는 각각 독립적으로 선택되며, 따라서 이들은 동일하거나 상이할 수 있다. 심볼 R1, R2, R3, R4 및 R5는 H, PEG 부위, 치료학적 부위, 생체분자 또는 그 밖의 부위를 나타낸다. 대신으로, 이들 심볼은 PEG 부위, 치료학적 부위, 생체분자 또는 그 밖의 부위에 결합된 링커를 나타낸다.Wherein X is preferably -O-, -N (H)-, -S-, -CH 2- , and -N (R) 2 , wherein each R is independent from R 1 -R 5 Is the selected member). The symbols Y, Z, A and B each represent a group selected from the group described above for the main body of X. X, Y, Z, A and B are each independently selected, so they may be the same or different. The symbols R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 represent H, PEG moieties, therapeutic moieties, biomolecules or other moieties. Instead, these symbols represent linkers bound to PEG sites, therapeutic sites, biomolecules or other sites.

본 발명에 기술된 컨쥬게이트에 부착된 부위의 예로는 PEG 유도체 (예를 들어, 아실-PEG, 아실-알킬-PEG, 알킬-아실-PEG 카바모일-PEG, 아릴-PEG), PPG 유도체 (예를 들어, 아실-PPG, 아실-알킬-PPG, 알킬-아실-PPG 카바모일-PPG, 아릴-PPG), 치료학적 부위, 진단적 부위, 만노즈-6-포스페이트, 헤파린, SLex, 만노즈, 만노즈-6-포스페이트, 시알릴 루이스 X, FGF, VFGF, 단백질, 콘드로이틴, 케라탄, 더마탄, 알부민, 인테그린, 안테나리 (antennary) 올리고사카라이드, 펩타이드 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 다양한 변형성 그룹을 사카라이드 부위에 컨쥬게이트시키는 방법은 본 기술분야에서 숙련된 전문가가 쉽게 이용할 수 있다 [Poly (Ethylene Glycol Chemistry : Biotechnical and Biomedical Applications, J. Milton Harris, Ed., Plenum Pub. Corp., 1992; Poly (Ethylene Glycol) Chemical and Biological Applications, J. Milton Harris, Ed., ACS Symposium Series No. 680, American Chemical Society, 1997; Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, 1996; 및 Dunn et al., Eds. Polymeric Drugs And Drug Delivery Systems, ACS Symposium Series Vol. 469, American Chemical Society, Washington, D.C. 1991].Examples of sites attached to the conjugates described herein include PEG derivatives (eg, acyl-PEG, acyl-alkyl-PEG, alkyl-acyl-PEG carbamoyl-PEG, aryl-PEG), PPG derivatives (eg For example, acyl-PPG, acyl-alkyl-PPG, alkyl-acyl-PPG carbamoyl-PPG, aryl-PPG), therapeutic sites, diagnostic sites, mannose-6-phosphate, heparin, SLe x , mannose , Mannose-6-phosphate, sialyl lewis X, FGF, VFGF, protein, chondroitin, keratan, dermatan, albumin, integrin, antennae oligosaccharides, peptides and the like. Does not. Methods of conjugating various modifying groups to saccharide sites are readily available to those skilled in the art. [Poly (Ethylene Glycol Chemistry: Biotechnical and Biomedical Applications, J. Milton Harris, Ed., Plenum Pub. Corp., 1992; Poly (Ethylene Glycol) Chemical and Biological Applications, J. Milton Harris, Ed., ACS Symposium Series No. 680, American Chemical Society, 1997; Hermanson, Bioconjugate Techniques, Academic Press, San Diego, 1996; And Dunn et al. , Eds. Polymeric Drugs And Drug Delivery Systems, ACS Symposium Series Vol. 469, American Chemical Society, Washington, DC 1991].

링커 그룹 (교차결합성 그룹)Linker Group (Crosslinkable Group)

본 발명의 방법에서 사용하기 위한 변형된 당의 제조방법에는 당 잔기에 대한 PEG 부위의 부착, 및 바람직하게는 글리코실트랜스퍼라제에 대한 기질인 안정한 부가물의 형성이 포함된다. 따라서, 종종 링커, 예를 들어, PEG 및 당 부위를 교차결합제와 반응시켜 PEG와 당을 컨쥬게이트시킴으로써 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 변형성 그룹을 카보하이드레이트 부위에 부착시키기 위해서 사용될 수 있는 이작용성 화합물의 예로는 이작용성 폴리(에틸렌 글리콜), 폴리아미드, 폴리에테르, 폴리에스테르 등이 포함되나, 이들로 제한되지는 않는다. 카보하이드레이트를 다른 분자에 연결시키는 일반적인 방법은 문헌에 공지되어 있다 [참조예: Lee et al., Biochemistry 28: 1856 (1989); Bhatia et al., Anal. Biochem. 178: 408 (1989); Janda et al., J. Am. Chem. Soc. 112: 8886 (1990) 및 Bednarski et al., WO 92/18135]. 이하의 설명에서, 반응성 그룹은 발생 초기의 변형된 당의 당 부위 상에서 양성으로 처리된다. 설명의 초점은 설명을 명확하게 하기 위한 것이다. 본 기술분야에서 숙련된 전문가는 이 설명이 변형성 그룹 상의 반응성 그룹에도 마찬가지로 해당한다는 것을 이해할 것이다.Methods of preparing modified sugars for use in the methods of the present invention include the attachment of PEG moieties to sugar moieties and the formation of stable adducts, preferably substrates for glycosyltransferases. Thus, it is often desirable to use linkers, for example, those formed by reacting PEG and sugar moieties with crosslinkers to conjugate PEG and sugars. Examples of bifunctional compounds that can be used to attach the modifying group to the carbohydrate moiety include, but are not limited to, bifunctional poly (ethylene glycol), polyamides, polyethers, polyesters, and the like. General methods of linking carbohydrates to other molecules are known in the literature. See, eg, Lee et al., Biochemistry 28: 1856 (1989); Bhatia et al., Anal. Biochem. 178: 408 (1989); Janda et al., J. Am. Chem. Soc. 112: 8886 (1990) and Bednarski et al., WO 92/18135. In the description below, reactive groups are treated positive on the sugar moiety of the modified sugar early in development. The focus of the explanation is to clarify the explanation. Those skilled in the art will understand that this description applies equally to reactive groups on deformable groups.

다양한 시약을 사용하여 분자내 화학적 교차결합을 갖는 변형된 당의 성분을 변형시킨다 (교차결합성 시약 및 교차결합 방법의 검토를 위해서는 다음을 참조한다: Wold, F., Meth. Enzymol. 25: 623-651, 1972; Weetall, H. H., and Cooney, D. A., In: Enzymes as Drugs. (Holcenberg, and Roberts, eds.) pp. 395-442, Wiley, New York, 1981; Ji, T. H., Meth. Enzymol. 91: 580-609, 1983; Mattson et al., Mol. Biol. Rep. 17: 167-183, 1993, 이들은 모두 본 발명에 참고로 포함된다). 바람직한 교차결합성 시약은 다양한 제로-길이 (zero-length), 호모-이작용성, 및 헤테로-이작용성 교차결합성 시약으로부터 유도된다. 제로-길이 교차결합성 시약에는 외인성 물질의 도입이 없이 두개의 내인성 화학적 그룹의 직접적인 컨쥬게이션이 포함된다. 디설파이드 결합의 형성을 촉진시키는 시약이 이 카테고리에 속한다. 또 다른 예는 카보디이미드와 같은 아미드 결합을 형성시키기 위한 카복실과 일급 아미노 그룹의 축합반응을 유도하는 시약, 에틸클로로포르메이트, 우드워드 시약 (Woodward's reagent) K (2-에틸-5-페닐이속사졸륨-3'-설포네이트) 및 카보닐디이미다졸이다. 이들 화학적 시약 이외에도, 효소 트랜스글루타미나제 (글루타밀-펩타이드-γ-글루타밀트랜스퍼라제; EC 2.3.2.13)가 제로-길이 교차결합성 시약으로 사용될 수 있다. 이 효소는 통상적으로 기질로서 일급 아미노 그룹을 갖는 단백질-결합된 글루타미닐 잔기의 카복스아미드 그룹에서 아실 전이반응을 촉진시킨다. 바람직한 호모- 및 헤테로-이작용성 시약은 두개의 동일하거나, 두개의 상이한 부위를 각각 함유하며, 이들은 아미노, 설프하이드릴, 구아니디노, 인돌 또는 비특이성 그룹에 대해서 반응성일 수 있다.A variety of reagents are used to modify the components of the modified sugars with intramolecular chemical crosslinking (for review of crosslinking reagents and crosslinking methods see: Wold, F., Meth. Enzymol. 25: 623- 651, 1972; Weetall, HH, and Cooney, DA, In: Enzymes as Drugs. (Holcenberg, and Roberts, eds.) Pp. 395-442, Wiley, New York, 1981; Ji, TH, Meth.Enzymol. 91 : 580-609, 1983; Mattson et al., Mol. Biol. Rep. 17: 167-183, 1993, all of which are incorporated herein by reference). Preferred crosslinking reagents are derived from various zero-length, homo-bifunctional, and hetero-bifunctional crosslinking reagents. Zero-length crosslinking reagents include direct conjugation of two endogenous chemical groups without the introduction of exogenous materials. Reagents that promote the formation of disulfide bonds fall into this category. Another example is a reagent which induces a condensation reaction between a carboxyl and a primary amino group to form an amide bond such as carbodiimide, ethylchloroformate, Woodward's reagent K (2-ethyl-5-phenylisox Sazolium-3'-sulfonate) and carbonyldiimidazole. In addition to these chemical reagents, enzyme transglutaminase (glutamyl-peptide-γ-glutamyltransferase; EC 2.3.2.13) can be used as the zero-length crosslinking reagent. This enzyme typically promotes an acyl transfer reaction in the carboxamide group of a protein-linked glutaminyl residue having a primary amino group as a substrate. Preferred homo- and hetero-bifunctional reagents contain two identical or two different sites each, which can be reactive to amino, sulfhydryl, guanidino, indole or non-specific groups.

인자 IX Argument IX 컨쥬게이트의Conjugate 정제 refine

상기 방법에 의해서 생성된 생성물은 정제없이 사용될 수 있다. 그러나, 생성물을 회수하는 것이 일반적으로 바람직하다. 박층 또는 후층 크로마토그라피, 칼럼 크로마토그라피, 이온교환 크로마토그라피, 또는 막여과와 같이 글리코실화된 사카라이드의 회수를 위한 잘-공지된 표준방법이 사용될 수 있다. 이하에 기술되고 본 명세서에 인용된 문헌에 기술된 바와 같이 회수를 위해서 더욱 바람직하게는 역삼투성 막을 이용한 막여과, 또는 하나 또는 그 이상의 칼럼 크로마토그라피 기술을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 막여과 (여기에서 막은 약 3000 내지 약 10,000의 분자량 컷오프 (cutoff)를 갖는다)를 사용하여 글리코실 트랜스퍼라제와 같은 단백질을 제거할 수 있다. 그 후에, 나노여과 (nanofiltration) 또는 역삼투작용을 사용하여 염을 제거하고/하거나 생성물 사카라이드를 정제할 수 있다 (참조예: WO 98/15581). 나노여과막은 사용된 막에 따라서 일가 염을 통과시키지만 다가 염 및 약 100 내지 약 2,000 달톤보다 큰 비하전된 용질은 잔류시키는 역삼투작용 막의 일종이다. 따라서, 전형적인 적용시에 본 발명의 방법에 의해서 재조된 사카라이드는 막 내에 잔류하고 오염성 염은 이것을 통과하게 될 것이다.The product produced by this method can be used without purification. However, it is generally desirable to recover the product. Well-known standard methods for the recovery of glycosylated saccharides can be used, such as thin or thick layer chromatography, column chromatography, ion exchange chromatography, or membrane filtration. Preference is given to using membrane filtration, or one or more column chromatography techniques, more preferably with reverse osmosis membranes, for recovery as described below and in the literature cited herein. For example, membrane filtration (where the membrane has a molecular weight cutoff of about 3000 to about 10,000) can be used to remove proteins such as glycosyl transferase. Subsequently, nanofiltration or reverse osmosis can be used to remove salts and / or to purify product saccharides (see for example WO 98/15581). Nanofiltration membranes are a type of reverse osmosis membrane that allows monovalent salts to pass, depending on the membrane used, but retains polyvalent salts and uncharged solutes greater than about 100 to about 2,000 Daltons. Thus, in typical applications saccharides prepared by the process of the present invention will remain in the membrane and contaminating salts will pass through it.

변형된 당단백질이 세포내적으로 생산된다면, 일단계로서 숙주세포이거나 용해된 단편인 미립상 파편은 원심분리 또는 한외여과에 의해서 제거되며; 임의로 단백질은 시판품으로 이용가능한 단백질 농축필터를 사용하여 농축시키고, 이어서 면역친화성 크로마토그라피, 이온교환 칼럼 분획화 (예를 들어, 디에틸아미노에틸 (DEAE), 또는 카복시메틸 또는 설포프로필 그룹을 함유하는 매트릭스 상에서), 블루-세파로즈 (Blue-Sepharose), CM 블루-세파로즈, 모노-Q, 모노-S, 렌틸 렉틴-세파로즈, WGA-세파로즈, Con A-세파로즈, 에테르 토요펄 (Toyopearl), 부틸 토요펄, 페닐 토요펄, 또는 단백질 A 세파로즈 상에서의 크로마토그라피, SDS-PAGE 크로마토그라피, 실리카 크로마토그라피, 크로마토포커싱 (chromatofocusing), 역상 HPLC (예를 들어, 매달린 지방족 그룹을 갖는 실리카겔), 예를 들어 세파덱스 분자체를 사용한 겔여과 또는 크기-배제 크로마토그라피, 폴리펩타이드를 특이적으로 결합시키는 칼럼 상에서의 크로마토그라피, 및 에탄올 또는 암모늄 설페이트 침전으로부터 선택된 하나 또는 그 이상의 단계에 의해서 다른 불순물로부터 폴리펩타이드 변이체를 분리시킬 수 있다.If modified glycoproteins are produced intracellularly, particulate fragments, either host cells or lysed fragments, are removed by centrifugation or ultrafiltration as a step; The protein is optionally concentrated using a commercially available protein enrichment filter, followed by immunoaffinity chromatography, ion exchange column fractionation (eg, diethylaminoethyl (DEAE), or containing carboxymethyl or sulfopropyl groups) On the matrix), Blue-Sepharose, CM Blue-Sepharose, Mono-Q, Mono-S, Lentil Lectin-Sepharose, WGA-Sepharose, Con A-Sepharose, Ether Toyopearl ( Toyopearl), Butyl Toyopearl, Phenyl Toyopearl, or Chromatography on Protein A Sepharose, SDS-PAGE Chromatography, Silica Chromatography, Chromatofocusing, Reversed Phase HPLC (e.g., silica gel with suspended aliphatic groups) ), Eg gel filtration or size-exclusion chromatography with Sephadex molecular sieves, chromatography on columns that specifically bind polypeptides. By one or more of the steps selected from the blood, and ethanol or ammonium sulfate precipitation can be separated the polypeptide variant from other impurities.

배양물에서 생성된 변형된 글리코펩타이드는 통상적으로, 세포, 효소 등으로부터의 초기 추출에 이어서 하나 또는 그 이상의 농축, 염석, 수성 이온-교환, 또는 크기-배제 크로마토그라피 단계에 의해서 분리된다. 추가로, 변형된 당단백질은 친화성 크로마토그라피에 의해서 정제될 수 있다. 마지막으로, HPLC가 최종 정제단계를 위해서 사용될 수 있다.Modified glycopeptides produced in culture are typically separated by initial extraction from cells, enzymes and the like, followed by one or more concentration, salting out, aqueous ion-exchange, or size-exclusion chromatography steps. In addition, the modified glycoprotein can be purified by affinity chromatography. Finally, HPLC can be used for the final purification step.

프로테아제 억제제, 예를 들어, 메틸설포닐플루오라이드 (PMSF)가 단백질분해를 억제하기 위하여 전술한 단계들 중의 어떤 것에라도 포함될 수 있으며, 항생제는 우연한 오염물의 성장을 방지하기 위해서 포함될 수 있다.Protease inhibitors such as methylsulfonylfluoride (PMSF) can be included in any of the above steps to inhibit proteolysis, and antibiotics can be included to prevent the growth of accidental contaminants.

또 다른 구체예의 범위에서, 본 발명의 변형된 글리코펩타이드를 생산하는 시스템으로부터의 상등액은 우선 시판품으로 이용가능한 단백질 농축필터, 예를 들어, 아미콘 (Amicon) 또는 밀리포어 펠리콘 (Millipore Pellicon) 한외여과 유니트를 사용하여 농축된다. 농축단계에 이어서, 농축물은 적합한 정제 매트릭스에 적용될 수 있다. 예를 들어, 적합한 친화성 매트릭스는 펩타이드에 대한 리간드, 적합한 지지체에 결합된 렉틴 또는 항체 분자를 포함할 수 있다. 대신으로, 음이온-교환수지, 예를 들어, 펜던트 DEAE 그룹을 갖는 매트릭스 또는 기질이 사용될 수 있다. 적합한 매트릭스에는 아크릴아미드, 아가로즈, 덱스트란, 셀룰로즈, 또는 단백질 정제에 통상적으로 사용되는 그 밖의 타입이 포함된다. 대신으로, 양이온-교환 단계가 사용될 수도 있다. 적합한 양이온 교환기에는 설포프로필 또는 카복시메틸 그룹을 포함하는 다양한 불용성 매트릭스가 포함된다. 설포프로필 그룹이 특히 바람직하다.In a further scope of embodiments, the supernatant from the system for producing modified glycopeptides of the present invention may be prepared using a commercially available protein enrichment filter such as Amicon or Millipore Pellicon ultrafiltration. Concentrate using a filtration unit. Following the concentration step, the concentrate can be applied to a suitable purification matrix. For example, suitable affinity matrices can include ligands for peptides, lectins or antibody molecules bound to a suitable support. Instead, an anion-exchange resin, for example a matrix or substrate with pendant DEAE groups can be used. Suitable matrices include acrylamide, agarose, dextran, cellulose, or other types commonly used in protein purification. Alternatively, a cation-exchange step may be used. Suitable cation exchangers include various insoluble matrices comprising sulfopropyl or carboxymethyl groups. Sulfopropyl groups are particularly preferred.

마지막으로, 소수성 RP-HPLC 매체, 예를 들어, 펜던트 메틸 또는 그 밖의 다른 지방족 그룹을 갖는 실리카겔을 사용한 하나 또는 그 이상의 RP-HPLC 단계를 이용하여 폴리펩타이드 변이체 조성물을 더 정제할 수 있다. 또한, 전술한 정제단계의 일부 또는 전부는 다양한 조합으로 이용하여 균질한 변형된 당단백질을 제공할 수도 있다.Finally, one or more RP-HPLC steps using hydrophobic RP-HPLC media, such as silica gel with pendant methyl or other aliphatic groups, can be used to further purify the polypeptide variant composition. In addition, some or all of the aforementioned purification steps may be used in various combinations to provide homogeneously modified glycoproteins.

대규모 발효로부터 제공된 본 발명의 변형된 글리코펩타이드는 문헌 (Urdal et al., J. Chromatog. 296: 171 (1984))에 기술된 방법과 유사한 방법에 의해서 정제될 수 있다. 이 문헌은 정제용 HPLC 칼럼 상에서 재조합체 인간 IL-2의 정제를 위한 2개의 순차적인 RP-HPLC 단계를 기술하고 있다. 대신으로, 친화성 크로마토그라피와 같은 기술을 이용하여 변형된 당단백질을 정제할 수도 있다.Modified glycopeptides of the invention provided from large scale fermentation can be purified by methods similar to those described in Urdal et al., J. Chromatog . 296: 171 (1984). This document describes two sequential RP-HPLC steps for purification of recombinant human IL-2 on a preparative HPLC column. Alternatively, modified glycoproteins may be purified using techniques such as affinity chromatography.

약제학적 조성물Pharmaceutical composition

또 다른 관점에서, 본 발명은 약제학적 조성물을 제공한다. 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 희석제 및 천연적으로 존재하지 않는 PEG 부위, 치료학적 부위 또는 생체분자와 글리코실화 또는 비-글리코실화된 인자 IX 펩타이드 사이의 공유적 컨쥬게이트를 포함한다. 폴리머, 치료학적 부위 또는 생체분자는 펩타이드 및 폴리머, 치료학적 부위 또는 생체분자 둘 다의 사이에 배치되어 이들에 공유적으로 연결된 온전한 글리코실 연결그룹을 통해서 펩타이드에 컨쥬게이트된다.In another aspect, the present invention provides a pharmaceutical composition. Pharmaceutical compositions include pharmaceutically acceptable diluents and covalent conjugates between naturally occurring PEG sites, therapeutic sites or biomolecules and glycosylated or non-glycosylated factor IX peptides. The polymer, therapeutic moiety or biomolecule is conjugated to the peptide via an intact glycosyl linking group disposed between and covalently linked to the peptide and the polymer, therapeutic moiety or biomolecule.

본 발명의 약제학적 조성물은 다양한 약물 송달 시스템에서 사용하기에 적합하다. 본 발명에서 사용하기에 적합한 제제는 문헌 (Remington's Pharmaceutical Sciences, Mace Publishing Company, Philadelphia, PA, 17th ed. (1985))에 기술되어 있다. 약물 송달을 위한 방법의 간단한 검토를 위해서는 문헌 (Langer, Science 249:1527-1533 (1990))을 참고로 한다.The pharmaceutical compositions of the present invention are suitable for use in various drug delivery systems. Suitable formulations for use in the present invention are described in Remington's Pharmaceutical Sciences , Mace Publishing Company, Philadelphia, PA, 17th ed. (1985). For a brief review of methods for drug delivery, see Langer, Science 249: 1527-1533 (1990).

약제학적 조성물은 예를 들어, 국소, 경구, 비내, 정맥내, 두개내, 복강내, 피하 또는 근육내 투여를 포함한 어떤 적절한 투여방식으로도 제제화될 수 있다. 피하 주사와 같은 비경구 투여를 위해서, 캐리어는 물, 식염, 알콜, 지방, 왁스 또는 완충제를 포함한다. 경구 투여를 위해서는, 상기의 캐리어 또는 만니톨, 락토즈, 전분, 마그네슘 스테아레이트, 나트륨 사카린, 탈크, 셀룰로즈, 글루코즈, 슈크로즈, 및 마그네슘 카보네이트와 같은 고체 캐리어 중의 어떤 것이라도 사용될 수 있다. 생물분해성 미립구 (예를 들어, 폴리락테이트 폴리글리콜레이트)가 또한, 본 발명의 약제학적 조성물을 위한 캐리어로서 사용될 수도 있다. 적합한 생물분해성 미립구는 예를 들어, 미국 특허 제 4,897,268 및 5,075,109 호에 기술되어 있다.The pharmaceutical composition may be formulated in any suitable mode of administration, including, for example, topical, oral, intranasal, intravenous, intracranial, intraperitoneal, subcutaneous or intramuscular administration. For parenteral administration such as subcutaneous injection, the carrier comprises water, saline, alcohol, fat, wax or buffer. For oral administration, any of the above carriers or solid carriers such as mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, sodium saccharin, talc, cellulose, glucose, sucrose, and magnesium carbonate can be used. Biodegradable microspheres (eg polylactate polyglycolate) may also be used as carriers for the pharmaceutical compositions of the present invention. Suitable biodegradable microspheres are described, for example, in US Pat. Nos. 4,897,268 and 5,075,109.

통상적으로, 약제학적 조성물은 비경구적으로, 예를 들어, 정맥내로 투여된다. 따라서, 본 발명은 허용되는 캐리어, 바람직하게는 수성 캐리어, 예를 들어, 물, 완충된 물, 식염수, PBS 등에 용해되거나 현탁된 화합물을 포함하는 비경구 투여용 조성물을 제공한다. 조성물은 생리적 조건에 근접하도록 하는데 필요한 것으로서 약제학적으로 허용되는 보조성분, 예를 들어, pH 조정 및 완충제, 장성 조정제, 습윤제, 세제 등을 함유할 수 있다.Typically, the pharmaceutical composition is administered parenterally, for example intravenously. Accordingly, the present invention provides compositions for parenteral administration comprising a compound dissolved or suspended in an acceptable carrier, preferably an aqueous carrier, such as water, buffered water, saline, PBS, and the like. The composition may contain pharmaceutically acceptable auxiliary ingredients such as pH adjusting and buffering agents, tonicity adjusting agents, wetting agents, detergents, etc., as necessary to bring them closer to physiological conditions.

이들 조성물은 통상적인 멸균기술에 의해서 멸균될 수 있거나, 멸균 여과될 수 있다. 생성된 수용액은 그대로, 또는 동결건조하여 포장될 수 있으며, 동결건조된 제제는 투여하기 전에 멸균 수성 캐리어와 배합된다. 제제의 pH는 일반적으로 3 내지 11, 더욱 바람직하게는 5 내지 9, 가장 바람직하게는 7 및 8일 수 있다.These compositions may be sterilized by conventional sterilization techniques or may be sterile filtered. The resulting aqueous solution may be packaged as such or lyophilized, and the lyophilized formulation is combined with a sterile aqueous carrier prior to administration. The pH of the formulations may generally be 3 to 11, more preferably 5 to 9, most preferably 7 and 8.

몇가지 구체예에서, 본 발명의 글리코펩타이드는 표준 소포 (vesicle)-형성 리피드로부터 형성된 리포좀 내에 혼입될 수 있다. 예를 들어, 문헌 (Szoka et al., Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9: 467 (1980), 미국 특허 제 4,235,871, 4,501,728 및 4,837,028 호)에 기술된 바와 같은 다양한 방법이 리포좀을 제조하기 위해서 이용될 수 있다. 다양한 표적화제 (예를 들어, 본 발명의 시알릴 갈락토사이드)를 사용한 리포좀의 표적화는 본 기술분야에서 잘 알려져 있다 (참조예: 미국 특허 제 4,957,773 및 4,603,044 호).In some embodiments, glycopeptides of the invention may be incorporated into liposomes formed from standard vesicle-forming lipids. Various methods, such as described, for example, in Szoka et al., Ann. Rev. Biophys. Bioeng. 9: 467 (1980), US Pat. Nos. 4,235,871, 4,501,728 and 4,837,028, are used to prepare liposomes. Can be. Targeting liposomes with various targeting agents (eg, sialyl galactoside of the present invention) is well known in the art (see, eg, US Pat. Nos. 4,957,773 and 4,603,044).

표적화제를 리포좀에 커플링시키는 표준방법이 사용될 수 있다. 이들 방법은 일반적으로, 표적화제의 부착을 위해서 활성화될 수 있는 포스파티딜에탄올아민과 같은 리피드 성분, 또는 본 발명의 리피드-유도된 글리코펩타이드와 같은 유도체화된 친유성 화합물의 리포좀 내로의 혼입을 포함한다.Standard methods of coupling targeting agents to liposomes can be used. These methods generally involve incorporation of lipid components, such as phosphatidylethanolamine, or derivatized lipophilic compounds, such as lipid-derived glycopeptides of the invention, into liposomes, which may be activated for attachment of targeting agents. .

표적화 기전은 일반적으로, 표적부위를 표적, 예를 들어, 세포표면 수용체와의 상호작용에 이용할 수 있도록 하는 방식으로 리포좀의 표면 상에 표적화제를 배치시키는 것을 필요로 한다. 본 발명의 카보하이드레이트는 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 공지된 방법 (예를 들어, 리포좀 상에 존재하는 하이드록실 그룹과 장쇄 알킬 할라이드 또는 지방산 각각과의 알킬화 또는 아실화 반응)을 사용하여 리포좀이 형성되기 전에 리피드 분자에 부착될 수 있다. 대신으로, 리포좀은 연결기 부분을 막을 형성하는 시기에 막에 우선 혼입시키는 방식으로 만들어질 수 있다. 연결기 부분은 막 내에 단단하게 포매되고 고정된 친유성 부분을 가져야 한다. 이것은 또한, 리포좀의 수성 표면 상에서 화학적으로 이용할 수 있는 반응성 부분을 반드시 가져야 한다. 반응성 부분은 이것이 추후에 첨가되는 표적화제 또는 카보하이드레이트와 안정한 화학적 결합을 형성하는데 화학적으로 적합할 수 있도록 선택된다. 몇몇 경우에, 표적화제는 연결기 분자에 직접 부착시킬 수도 있지만, 대부분의 경우에는 화학적 브릿지로 작용하여 막 내에 있는 연결기 분자를 소포 표면 밖으로 삼차원적으로 연장된 표적화제 또는 카보하이드레이트와 연결시키는 제 3의 분자를 사용하는 것이 더 적합하다.Targeting mechanisms generally require the placement of a targeting agent on the surface of the liposome in a manner that makes the target site available for interaction with a target, eg, a cell surface receptor. Carbohydrates of the invention can be prepared by liposomes using methods known to those skilled in the art (e.g., alkylation or acylation reactions of hydroxyl groups present on liposomes with long-chain alkyl halides or fatty acids, respectively). It may be attached to the lipid molecule before it is formed. Alternatively, liposomes can be made by first incorporating the linker moiety into the membrane at the time of forming the membrane. The linker moiety should have a lipophilic moiety that is tightly embedded and immobilized in the membrane. It must also have a reactive moiety that is chemically available on the aqueous surface of the liposome. The reactive moiety is chosen such that it is chemically suitable to form a stable chemical bond with the targeting agent or carbohydrate added later. In some cases, the targeting agent may attach directly to the linker molecule, but in most cases it is a third agent that acts as a chemical bridge to link the linker molecule in the membrane with the targeting agent or carbohydrate that extends three-dimensionally out of the vesicle surface. It is more suitable to use molecules.

본 발명의 방법에 의해서 제조된 화합물은 또한, 진단적 시약으로서의 용도를 가질 수 있다. 예를 들어, 표지된 화합물을 사용하여 염증을 갖는 것으로 의심되는 환자에게서 염증 또는 종양 전이 영역의 위치를 정할 수 있다. 이러한 용도를 위해서, 화합물은 125I, 14C, 또는 삼중수소로 표지될 수 있다.Compounds prepared by the methods of the invention may also have use as diagnostic reagents. For example, labeled compounds can be used to locate inflammation or tumor metastasis regions in patients suspected of having inflammation. For this use, the compound may be labeled with 125 I, 14 C, or tritium.

본 발명의 약제학적 조성물에서 사용된 활성성분은 혈액응고 단계들에 참여하는 생물학적 특성을 갖는 글리코페질화된 인자 IX 및 그의 유도체이다. 본 발명의 리포좀 분산액은 다양한 형태의 혈우병과 같은 낮거나 결핍성 응고를 특징으로 하는 응고 장애를 치료하는데 비경구적 제제로서 유용하다. 바람직하게, 본 발명의 인자 IX 조성물은 비경구적으로 투여된다 (예를 들어, IV, IM, SC 또는 IP). 효과적인 투약량은 치료할 상태 및 투여의 경로에 따라서 상당히 변화하는 것으로 예상되지만, 체중 ㎏당, 활성물질 약 0.1 내지 000 ㎍의 범위일 것으로 예상된다. 응고 장애의 치료에 바람직한 용량은 1주일에 3회, 약 50 내지 약 3000 ㎍/㎏, 더욱 바람직하게는, 1주일에 3회, 약 500 내지 약 2000 ㎍/㎏, 더욱 바람직하게는, 1주일에 3회, 약 750 내지 약 1500 ㎍/㎏, 더욱 바람직하게는, 1주일에 3회, 약 1000 ㎍/㎏이다. 본 발명은 증진된 생체내 체류시간을 갖는 인자 IX를 제공하기 때문에, 본 발명의 조성물이 투여되는 경우에 언급된 투약량은 임의로 저하된다.The active ingredient used in the pharmaceutical compositions of the present invention is glycofezilated factor IX and derivatives thereof which have biological properties that participate in blood coagulation steps. Liposomal dispersions of the present invention are useful as parenteral preparations in the treatment of coagulation disorders characterized by low or deficient coagulation, such as various forms of hemophilia. Preferably, the Factor IX composition of the present invention is administered parenterally (eg IV, IM, SC or IP). Effective dosages are expected to vary significantly depending on the condition to be treated and the route of administration, but is expected to range from about 0.1 to 000 μg of active substance per kg of body weight. Preferred doses for the treatment of coagulation disorders are from about 50 to about 3000 μg / kg three times a week, more preferably from three times a week, from about 500 to about 2000 μg / kg, more preferably one week At about 750 to about 1500 μg / kg, more preferably at about 1000 μg / kg three times a week. Since the present invention provides Factor IX with enhanced in vivo residence time, the dosages mentioned when the compositions of the present invention are administered are optionally lowered.

이하의 실시예는 본 발명의 컨쥬게이트 및 방법을 설명하기 위하여 제시된 것이지만, 특허청구된 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.The following examples are presented to illustrate the conjugates and methods of the present invention, but are not intended to limit the claimed invention.

실시예 1Example 1

UDP-GalNAc-6'-CHO의 제조Preparation of UDP-GalNAc-6'-CHO

UDP-GalNAc (200 ㎎, 0.30 mmoles)를 1 mM CuSO4 용액 (20 ㎖) 및 25 mM NaH2PO4 용 액 (pH 6.0; 20 ㎖)에 용해시켰다. 그 후, 갈락토즈 옥시다제 (240 U; 240 ㎕) 및 카탈라제 (13000 U; 130 ㎕)를 첨가하고, 반응 시스템에 산소가 충진된 풍선을 장치하고 실온에서 7일 동안 교반하였다. 그 후, 반응혼합물을 여과하고 (스핀 카트리지; MWCO 5K), 여액 (~40 ㎖)은 필요할 때까지 4℃에서 저장하였다. TLC (실리카; EtOH/물 (7/2); Rf = 0.77; 아니스알데히드 염색에 의해서 가시화됨).UDP-GalNAc (200 mg, 0.30 mmoles) was dissolved in 1 mM CuSO 4 solution (20 mL) and 25 mM NaH 2 PO 4 solution (pH 6.0; 20 mL). Then, galactose oxidase (240 U; 240 μl) and catalase (13000 U; 130 μl) were added, and the reaction system was equipped with an oxygen-filled balloon and stirred at room temperature for 7 days. The reaction mixture was then filtered (spin cartridge; MWCO 5K) and the filtrate (˜40 mL) was stored at 4 ° C. until needed. TLC (silica; EtOH / water (7/2); R f = 0.77; visualized by anisealdehyde staining).

실시예 2Example 2

UDP-GalNAc-6'-NH2의 제조Preparation of UDP-GalNAc-6'-NH 2

암모늄 아세테이트 (15 ㎎, 0.194 mmoles) 및 NaBH3CN (1M THF 용액; 0.17 ㎖, 0.17 mmoles)을 0℃에서 상기로부터 수득한 UDP-GalNAc-6'-CHO 용액 (2 ㎖ 또는 ~ 20 ㎎)에 첨가하고, 실온으로 밤새 가온하였다. 반응액을 물을 사용하여 G-10 칼럼을 통해서 여과하고, 생성물을 수거하였다. 적절한 분획을 동결-건조시키고, 동결상태로 저장하였다. TLC (실리카; 에탄올/물 (7/2); Rf = 0.72; 닌히드린 시약으로 가시화됨).Ammonium acetate (15 mg, 0.194 mmoles) and NaBH 3 CN (1M THF solution; 0.17 mL, 0.17 mmoles) were added to the UDP-GalNAc-6'-CHO solution (2 mL or ˜20 mg) obtained above at 0 ° C. Add and warm to rt overnight. The reaction solution was filtered through a G-10 column with water and the product was collected. Appropriate fractions were freeze-dried and stored frozen. TLC (silica; ethanol / water (7/2); R f = 0.72; visualized with ninhydrin reagent).

실시예 3Example 3

UDP-GalNAc-6-NHCO(CH2)2-O-PEG-OMe (1 KDa)의 제조Preparation of UDP-GalNAc-6-NHCO (CH 2 ) 2 -O-PEG-OMe (1 KDa)

갈락토사미닐-1-포스페이트-2-NHCO(CH2)2-O-PEG-OMe (1 KDa) (58 ㎎, 0.045 mmoles)를 DMF (6 ㎖) 및 피리딘 (1.2 ㎖)에 용해시켰다. 그 후, UMP-모르폴리데이트 (60 ㎎, 0.15 mmoles)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 70℃에서 48시간 동안 교 반하였다. 용매는 반응혼합물을 통해서 질소를 버블링시킴으로써 제거하고, 잔류물을 역상 크로마토그라피 (C-18 실리카, 10 내지 80% 사이의 단계적 구배, 메탄올/물)에 의해서 정제하였다. 목적하는 분획을 수거하고, 감압에서 건조시켜 50 ㎎ (70%)의 백색 고체를 수득하였다. TLC (실리카, 프로판올/H2O/NH4OH, (30/20/2), Rf = 0.54). MS (MALDI): 관찰됨, 1485, 1529, 1618, 1706.Galactosaminyl-1-phosphate-2-NHCO (CH 2 ) 2 -O-PEG-OMe (1 KDa) (58 mg, 0.045 mmoles) was dissolved in DMF (6 mL) and pyridine (1.2 mL). Then UMP-morpholidate (60 mg, 0.15 mmoles) was added and the resulting mixture was stirred at 70 ° C. for 48 hours. The solvent was removed by bubbling nitrogen through the reaction mixture and the residue was purified by reverse phase chromatography (C-18 silica, gradient between 10 and 80%, methanol / water). The desired fractions were collected and dried at reduced pressure to yield 50 mg (70%) of a white solid. TLC (silica, propanol / H 2 O / NH 4 OH, (30/20/2), Rf = 0.54). MS (MALDI): observed, 1485, 1529, 1618, 1706.

실시예 4Example 4

시스테인-PEG2 (2)의 제조Preparation of Cysteine-PEG 2 (2)

Figure 112006038365139-pct00055
Figure 112006038365139-pct00055

4.1 (1)의 합성4.1 Synthesis of (1)

칼륨 하이드록사이드 (84.2 ㎎, 1.5 mmol, 분말로서)를 아르곤 하에서 무수 메탄올 (20 ㎖) 중의 L-시스테인 (93.7 ㎎, 0.75 mmol)의 용액에 첨가하였다. 이 혼합물을 실온에서 30분 동안 교반한 다음에, 분자 질량 20 킬로달톤의 mPEG-O-토실레이트 (Ts; 1.0 g, 0.05 mmol)를 2시간에 걸쳐서 몇개의 부분으로 나누어 첨가하였다. 혼합물을 실온에서 5일 동안 교반하고, 회전증발에 의해서 농축시켰다. 잔류물을 물 (30 ㎖)로 희석하고, 실온에서 2시간 동안 교반하여 과량의 20 킬로달톤 mPEG-O-토실레이트를 분해시켰다. 그 후, 용액을 아세트산으로 중화시키고, pH 를 pH 5.0으로 조정하고, 역상 크로마토그라피 (C-18 실리카) 칼럼 상에 부하시켰다. 칼럼을 메타올/물의 구배로 용출시키고 (생성물은 약 70% 메탄올에서 용출한다), 생성물 용출은 증발 광산란에 의해서 모니터하고, 적절한 분획을 수집하여 물 (500 ㎖)로 희석하였다. 이 용액을 크로마토그라피하고 (이온 교환, XK 50 Q, BIG Beads, 300 ㎖, 하이드록사이드 형태; 물 내지 물/아세트산-0.75N의 구배), 적절한 분획의 pH를 아세트산을 사용하여 6.0으로 저하시켰다. 그 후, 이 용액을 역상 칼럼 (C-18 실리카) 상에서 포획하고, 상술한 바와 같은 메탄올/물의 구배로 용출시켰다. 생성물 분획을 모아서, 농축시키고, 물에 재용해시키고, 동결-건조시켜 453 ㎎ (44%)의 백색 고체 (1)를 수득하였다. 이 화합물에 대한 구조적 데이타는 다음과 같았다: 1H-NMR (500 MHz; D2O) δ 2.83 (t, 2H, O-C-CH 2-S), 3.05 (q, 1H, S-CHH-CHN), 3.18 (q, 1H, (q, 1H, S-CHH-CHN), 3.38 (s, 3H, CH 3O), 3.7 (t, OCH 2CH 2O), 3.95 (q, 1H, CHN). 생성물의 순도는 SDS PAGE에 의해서 확인되었다.Potassium hydroxide (84.2 mg, 1.5 mmol, as powder) was added to a solution of L-cysteine (93.7 mg, 0.75 mmol) in anhydrous methanol (20 mL) under argon. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then 20 kilodaltons of mPEG-O-tosylate (Ts; 1.0 g, 0.05 mmol) was added in several portions over 2 hours. The mixture was stirred at rt for 5 days and concentrated by rotary evaporation. The residue was diluted with water (30 mL) and stirred at room temperature for 2 hours to decompose excess 20 kilodalton mPEG-O-tosylate. The solution was then neutralized with acetic acid, the pH was adjusted to pH 5.0 and loaded on a reverse phase chromatography (C-18 silica) column. The column was eluted with a gradient of metaol / water (product eluted in about 70% methanol) and product elution was monitored by evaporative light scattering and the appropriate fractions collected and diluted with water (500 mL). This solution was chromatographed (ion exchange, XK 50 Q, BIG Beads, 300 mL, hydroxide form; gradient from water to water / acetic acid-0.75 N) and the pH of the appropriate fractions was lowered to 6.0 using acetic acid. . This solution was then captured on a reversed phase column (C-18 silica) and eluted with a methanol / water gradient as described above. The product fractions were combined, concentrated, redissolved in water and freeze-dried to give 453 mg (44%) of a white solid (1). Structural data for this compound were as follows: 1 H-NMR (500 MHz; D 2 O) δ 2.83 (t, 2H, OCC H 2 -S), 3.05 (q, 1H, SC H H-CHN), 3.18 (q, 1H, (q, 1H, SC H H-CHN), 3.38 (s, 3H, C H 3 O), 3.7 (t, OC H 2 C H 2 O), 3.95 (q, 1H, C H N) The purity of the product was confirmed by SDS PAGE.

4.2. (2)의 합성4.2. Synthesis of (2)

트리에틸아민 (~ 0.5 ㎖)을 용액이 염기성이 될 때까지 무수 CH2Cl2 (30 ㎖)에 용해된 1 (440 ㎎, 22 μmol)의 용액에 적가하였다. CH2Cl2 (20 ㎖) 중의 20 킬로달톤 mPEG-O-p-니트로페닐 카보네이트 (660 ㎎, 33 μmol) 및 N-하이드록시석신이미드 (3.6 ㎎, 30.8 μmol)의 용액을 실온에서 1시간에 걸쳐서 몇 부분으로 나누어 첨가하였다. 반응혼합물을 실온에서 24시간 동안 교반하였다. 그 후, 용매를 회전 증발에 의해서 제거하고, 잔류물을 물 (100 ㎖)에 용해시키고, pH를 1.0 N NaOH에 의해서 9.5로 조정하였다. 염기성 용액을 실온에서 2시간 동안 교반한 다음에, 아세트산을 사용하여 pH 7.0으로 중화시켰다. 그 후, 용액을 역상 크로마토그라피 (C-18 실리카) 칼럼 상에 부하시켰다. 칼럼을 메탄올/물의 구배 (생성물은 약 70% 메탄올에서 용출한다)로 용출시키고, 생성물 용출은 증발 광산란에 의해서 모니터하며, 적절한 분획을 수집하여 물 (500 ㎖)로 희석하였다. 이 용액을 크로마토그라피 (이온 교환, XK 50 Q, BIG Beads, 300 ㎖, 하이드록사이드 형태; 물 대 물/아세트산-0.75N의 구배)하고, 적절한 분획의 pH를 아세트산에 의해서 6.0으로 저하시켰다. 그 후, 이 용액을 역상 칼럼 (C-18 실리카) 상에서 포획하고, 상술한 바와 같이 메탄올/물의 구배로 용출시켰다. 생성물 분획을 모아서 농축시키고, 물에 재용해시키고, 동결-건조시켜 575 ㎎ (70%)의 백색 고체 (2)를 수득하였다. 화합물에 대한 구조적 데이타는 다음과 같다: 1H-NMR (500 MHz; D2O) δ 2.83 (t, 2H, O-C-CH 2-S), 2.95 (t, 2H, O-C-CH 2-S), 3.12 (q, 1H, S-CHH-CHN), 3.39 (s, 3H CH 3O), 3.71 (t, OCH 2CH 2O). 생성물의 순도는 SDS PAGE에 의해서 확인되었다.Triethylamine (˜0.5 mL) was added dropwise to a solution of 1 (440 mg, 22 μmol) dissolved in anhydrous CH 2 Cl 2 (30 mL) until the solution became basic. A solution of 20 kilodalton mPEG-Op-nitrophenyl carbonate (660 mg, 33 μmol) and N-hydroxysuccinimide (3.6 mg, 30.8 μmol) in CH 2 Cl 2 (20 mL) over 1 hour at room temperature Add in several portions. The reaction mixture was stirred at rt for 24 h. After this time the solvent was removed by rotary evaporation, the residue was dissolved in water (100 mL) and the pH was adjusted to 9.5 with 1.0 N NaOH. The basic solution was stirred at room temperature for 2 hours and then neutralized to pH 7.0 with acetic acid. The solution was then loaded onto a reverse phase chromatography (C-18 silica) column. The column was eluted with a methanol / water gradient (product elutes in about 70% methanol) and product elution was monitored by evaporative light scattering and the appropriate fractions collected and diluted with water (500 mL). This solution was chromatographed (ion exchange, XK 50 Q, BIG Beads, 300 mL, hydroxide form; gradient of water to water / acetic acid-0.75 N) and the pH of the appropriate fraction was lowered to 6.0 with acetic acid. This solution was then captured on a reversed phase column (C-18 silica) and eluted with a methanol / water gradient as described above. The product fractions were combined, concentrated, redissolved in water and freeze-dried to give 575 mg (70%) of a white solid (2). Structural data for the compound are as follows: 1 H-NMR (500 MHz; D 2 O) δ 2.83 (t, 2H, OCC H 2 -S), 2.95 (t, 2H, OCC H 2 -S), 3.12 (q, 1H, SC H H-CHN), 3.39 (s, 3H C H 3 O), 3.71 (t, OC H 2 C H 2 O). The purity of the product was confirmed by SDS PAGE.

실시예 5Example 5

UDP-GalNAc-6-NHCO(CH2)2-O-PEG-OMe (1 KDa)의 제조Preparation of UDP-GalNAc-6-NHCO (CH 2 ) 2 -O-PEG-OMe (1 KDa)

갈락토사미닐-1-포스페이트-2-NHCO(CH2)2-O-PEG-OMe (1 킬로달톤) (58 ㎎, 0.045 mmoles)를 DMF (6 ㎖) 및 피리딘 (1.2 ㎖)에 용해시켰다. 그 후, UMP-모르 폴리데이트 (60 ㎎, 0.15 mmoles)를 첨가하고, 생성된 혼합물을 70℃에서 48시간 동안 교반하였다. 용매는 반응혼합물을 통해서 질소를 버블링시킴으로써 제거하고, 잔류물은 역상 크로마토그라피 (C-18 실리카. 10 내지 80% 사이에서의 단계적 구배, 메탄올/물)에 의해서 정제하였다. 목적하는 분획을 수집하여 감압에서 건조시켜 50 ㎎ (70%)의 백색 고체를 수득하였다. TLC (실리카, 프로판올/H2O/NH4OH, (30/20/2), Rf = 0.54). MS (MALDI): 관찰됨, 1485, 1529, 1618, 1706.Galactosaminyl-1-phosphate-2-NHCO (CH 2 ) 2 -O-PEG-OMe (1 kilodalton) (58 mg, 0.045 mmoles) was dissolved in DMF (6 mL) and pyridine (1.2 mL). . Then UMP-Mor polydate (60 mg, 0.15 mmoles) was added and the resulting mixture was stirred at 70 ° C. for 48 hours. The solvent was removed by bubbling nitrogen through the reaction mixture and the residue was purified by reverse phase chromatography (C-18 silica. Gradient gradient between 10 and 80%, methanol / water). The desired fractions were collected and dried at reduced pressure to yield 50 mg (70%) of a white solid. TLC (silica, propanol / H 2 O / NH 4 OH, (30/20/2), R f = 0.54). MS (MALDI): observed, 1485, 1529, 1618, 1706.

실시예 6Example 6

CHO 세포에서 생성된 인자 IX의 글리코페질화Glycopezylation of Factor IX Produced in CHO Cells

본 실시예는 아시알로 인자 IX의 제조 및 CMP-시알산-PEG에 의한 그의 시알릴화를 기술한 것이다.This example describes the preparation of asialo factor IX and its sialylation by CMP-sialic acid-PEG.

6.1. r인자 IX의 탈시알릴화6.1. Desialylation of r Factor IX

응집인자 IX의 재조합체 형태 (rFactor IX )는 CHO 세포에서 제조하였다. 6000 IU의 r인자 IX를 총 12 ㎖의 USP H2O에 용해시켰다. 이 용액을 또 다른 6 ㎖의 USP H2O에 의해서 센트리콘 플러스 (Centricon Plus) 20, PL-10 원심분리 필터에 옮겼다. 용액을 2 ㎖로 농축시킨 다음에, 15 ㎖ 50 mM 트리스-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 5 mM CaCl2, 0.05% NaN3로 희석한 후, 재농축시켰다. 희석/농축을 4회 반복하여 완충액을 3.0 ㎖의 최종 용적으로 효과적으로 변화시켰다. 이 용액 중의 2.9 ㎖ (약 20 ㎎의 r인자 IX)를 작은 플라스틱 튜브에 옮기고, 여기에 530 mU α2- 3,6,8-뉴라미니다제-아가로즈 컨쥬게이트 (비브리오 콜레라에 (Vibrio cholerae), Calbiochem, 450 ㎕)를 첨가하였다. 반응혼합물을 32℃에서 6.5시간 동안 온화하게 회전시켰다. 혼합물을 2분 동안 10,000 rpm으로 원심분리시키고, 상등액을 수집하였다. 아가로즈 비드 (뉴라미니다제를 함유)를 0.5 ㎖의 50 mM 트리스-HCl pH 7.12, 1 M NaCl, 0.05% NaN3로 6회 세척하였다. 세척액과 상등액을 모아서 2분 동안 10,000 rpm에서 다시 원심분리하여 잔류하는 아가로즈 수지를 모두 제거하였다. 탈시알릴화된 단백질 용액을 모아서 동일한 완충액으로 19 ㎖로 희석하고, 센트리콘 플러스 20 PL-10 원심분리 필터에서 ~ 2 ㎖까지 농축시켰다. 용액을 15 ㎖의 50 mM 트리스-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN3로 2회 희석하고, 2 ㎖로 재농축시켰다. 최종 탈시알릴화된 r인자 IX 용액을 트리스 완충액에 의해서 3 ㎖ 최종 용적 (~10 ㎎/㎖)으로 희석하였다. 천연 및 탈시알릴화된 r인자 IX 샘플을 IEF-전기영동에 의해서 분석하였다. 등전 집중성 젤 (isoelectric focusing gels (pH 3-7)을, 우선 10 ㎕의 트리스 완충액으로 희석하고 12 ㎕의 샘플 부하 완충액과 혼합시킨 1.5 ㎕ (15 ㎍)의 샘플을 사용하여 주행시켰다. 젤은 포준방법을 사용하여 부하시키고, 주행시키고 고정시켰다. 젤을 탈시알릴화된 인자 IX에 대한 밴드를 나타내는 콜로이드성 청색 염료 (Colloidal Blue Stain) (Figure 154)로 염색하였다.Recombinant form of aggregate factor IX (rFactor IX) was prepared in CHO cells. 6000 IU of rfactor IX was dissolved in a total of 12 ml USP H 2 O. This solution was transferred to another Centricon Plus 20, PL-10 centrifugal filter by another 6 ml USP H 2 O. The solution was concentrated to 2 mL, then diluted with 15 mL 50 mM Tris-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 5 mM CaCl 2 , 0.05% NaN 3 and then reconcentrated. Dilution / concentration was repeated four times to effectively change the buffer to a final volume of 3.0 ml. Transfer 2.9 mL (about 20 mg rfactor IX) in this solution to a small plastic tube and add 530 mU α2- 3,6,8-neuramidase-agarose conjugate (Vibrio cholerae). , Calbiochem, 450 μl) was added. The reaction mixture was gently rotated at 32 ° C. for 6.5 h. The mixture was centrifuged at 10,000 rpm for 2 minutes and the supernatant collected. Agarose beads (containing neuraminidase) were washed six times with 0.5 ml of 50 mM Tris-HCl pH 7.12, 1 M NaCl, 0.05% NaN 3 . The wash and supernatant were collected and centrifuged again at 10,000 rpm for 2 minutes to remove any residual agarose resin. The desialylated protein solution was collected and diluted to 19 ml with the same buffer and concentrated to ˜2 ml in a Centricon plus 20 PL-10 centrifugal filter. The solution was diluted twice with 15 mL of 50 mM Tris-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN 3 and reconcentrated to 2 mL. The final desialylated rFactor IX solution was diluted with Tris buffer to 3 ml final volume (˜10 mg / ml). Natural and desialylated rfactor IX samples were analyzed by IEF-electrophoresis. Isoelectric focusing gels (pH 3-7) were run using 1.5 μl (15 μg) of sample diluted first with 10 μl of Tris buffer and mixed with 12 μl of sample load buffer. Loaded, run and fixed using the canon method The gel was stained with Colloidal Blue Stain (Figure 154) showing a band for desialylated factor IX.

실시예 7Example 7

PEG (1 kDa 및 10 kDa)-SA-Factor IX의 제조Preparation of PEG (1 kDa and 10 kDa) -SA-Factor IX

탈시알릴화된 r인자-IX (29 ㎎, 3 ㎖)를 두개의 15 ㎖ 원심분리 튜브에서 두개의 1.5 ㎖ (14.5 ㎎) 샘플로 나누었다. 각각의 용액을 12.67 ㎖의 50 mM 트리스-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN3로 희석하고, CMP-SA-PEG-1k 또는 10k (7.25 μmol)를 첨가하였다. 튜브를 온화하게 거꾸로 하여 혼합시키고, 2.9 U ST3Gal3 (326 ㎕)을 첨가하였다 (총용적 14.5 ㎖). 튜브를 다시 거꾸로 하고, 65시간 동안 32℃에서 온화하게 회전시켰다. 반응은 -20℃에서 동결시킴으로써 중지시켰다. 반응액의 10 ㎍ 샘플을 SDS-PAGE에 의해서 분석하였다. 페질화된 단백질을 둘베코 (Dulbecco)의 포스페이트 완충된 식염수, pH 7.1 (Gibco)을 6 ㎖/분으로 사용하여 토소 하스 바이오셉 (Toso Haas Biosep) G3000SW (21.5 × 30 ㎝, 13 ㎛) HPLC 칼럼 상에서 정제하였다. 반응 및 정제는 SDS PAGE and IEF 젤을 사용하여 모니터하였다. 노벡스 (Novex) 트리스-글리신 4-20% 1 ㎜ 젤에 2 ㎕의 50 mM 트리스-HCl, pH 7.4, 150 mM NaCl, 0.05% NaN3 완충액으로 희석하고, 12 ㎕의 샘플 부하 완충액 및 1 ㎕ 0.5 M DTT와 혼합한 후의 10 ㎕ (10 ㎍)의 샘플을 부하하고, 85℃에서 6분 동안 가열하였다. 젤을 PEG (1 kDa 및 10 kDa)-SA-인자 IX에 대한 밴드를 나타내는 콜로이드성 청색 염료 (Figure 155)로 염색하였다.Desialylated rfactor-IX (29 mg, 3 ml) was divided into two 1.5 ml (14.5 mg) samples in two 15 ml centrifuge tubes. Each solution was diluted with 12.67 mL of 50 mM Tris-HCl pH 7.4, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN 3 and CMP-SA-PEG-1k or 10k (7.25 μmol) was added. The tubes were gently inverted and mixed and 2.9 U ST3Gal3 (326 μl) was added (total volume 14.5 mL). The tube was inverted again and gently rotated at 32 ° C. for 65 hours. The reaction was stopped by freezing at -20 ° C. 10 μg sample of the reaction solution was analyzed by SDS-PAGE. Toxo Haas Biosep G3000SW (21.5 × 30 cm, 13 μm) HPLC column using phenylated protein with Dulbecco's phosphate buffered saline, pH 7.1 (Gibco) at 6 ml / min Purification on phase. Reactions and purification were monitored using SDS PAGE and IEF gels. Dilute 2 μl of 50 mM Tris-HCl, pH 7.4, 150 mM NaCl, 0.05% NaN 3 buffer in Novex Tris-Glycine 4-20% 1 mm gel, 12 μl of sample load buffer and 1 μl. 10 μl (10 μg) of sample after loading with 0.5 M DTT was loaded and heated at 85 ° C. for 6 minutes. Gels were stained with a colloidal blue dye (Figure 155) showing bands for PEG (1 kDa and 10 kDa) -SA-Factor IX.

실시예 8Example 8

인자 IX의 직접 시알릴-글리코페질화Direct Sialyl-Glycopegylation of Factor IX

본 실시예는 사전의 시알리다제 처리가 없이 인자 IX를 시알릴-페질화시키는 방법을 설명한 것이다.This example describes a method for sialyl-pezylation of factor IX without prior sialidase treatment.

8.1. CMP-SA-PEG-(10 KDa)에 의한 인자-IX의 시알릴-페질화8.1. Sialyl-pegylation of Factor-IX by CMP-SA-PEG- (10 KDa)

CHO 세포 내에서 발현되거 완전히 시알릴화된 인자 IX (1100 IU)를 5 ㎖의 20 mM 히스티딘, 520 mM 글리신, 2% 슈크로즈, 0.05% NaN3 및 0.01% 폴리소르베이트 80, pH 5.0에 용해시켰다. 그 후, CMP-SA-PEG-(10 kDa) (27 ㎎, 2.5 mmol)을 용액에 용해시키고, 1 U의 ST3Gal3을 첨가하였다. 반응은 32℃에서 28시간 동안 온화하게 혼합시킨 후에 완료되었다. 반응은 인비트로겐 (Invitrogen)에 의해서 기술된 바와 같이 SDS-PAGE에 의해서 분석하였다. 생성물 단백질을 포스페이트 완충된 식염수, pH 7.0 (PBS)을 사용하여 1㎖/분으로 아머샴 슈퍼덱스(Amersham Superdex) 200 (10 ×300㎜, 13㎛) HPLC 칼럼 상에서 경제하였다. Rt = 9.5분.Factor IX (1100 IU) expressed in CHO cells or fully sialylation was dissolved in 5 ml of 20 mM histidine, 520 mM glycine, 2% sucrose, 0.05% NaN 3 and 0.01% polysorbate 80, pH 5.0. . CMP-SA-PEG- (10 kDa) (27 mg, 2.5 mmol) was then dissolved in the solution and 1 U of ST3Gal3 was added. The reaction was completed after gentle mixing at 32 ° C. for 28 hours. The reaction was analyzed by SDS-PAGE as described by Invitrogen. The product protein was economyed on an Amersham Superdex 200 (10 × 300 mm, 13 μm) HPLC column at 1 mL / min using phosphate buffered saline, pH 7.0 (PBS). R t = 9.5 min.

실시예 9 Example 9

CMP-SA-PEG-(20 kDa)에 의한 인자-IX의 시알릴-페질화Sialyl-pegylation of Factor-IX by CMP-SA-PEG- (20 kDa)

CHO 세포에서 발현되고 완전히 시알릴화된 인자 IX (1100 IU)를 5 ㎖의 20 mM 히스티딘, 520 mM 글리신, 2% 슈크로즈, 0.05% NaN3 및 0.01% 폴리소르베이트 80, pH 5.0에 용해시켰다. 그 후, CMP-SA-PEG-(20 kDa) (50 ㎎, 2.3 μmol)을 용액에 용해시키고, CST-II를 첨가하였다. 반응혼합물을 32℃에서 42시간 동안 온화하게 혼합시킨 후에 완료시켰다. 반응은 인비트로겐에 의해서 기술된 바와 같이 SDS-PAGE에 의해서 분석하였다.Factor IX (1100 IU) expressed and fully sialylated in CHO cells was dissolved in 5 ml of 20 mM histidine, 520 mM glycine, 2% sucrose, 0.05% NaN 3 and 0.01% polysorbate 80, pH 5.0. Then CMP-SA-PEG- (20 kDa) (50 mg, 2.3 μmol) was dissolved in the solution and CST-II was added. The reaction mixture was mixed after gentle mixing at 32 ° C. for 42 hours. The reaction was analyzed by SDS-PAGE as described by Invitrogen.

생성물 단백질은 포스페이트 완충된 식염수, pH 7.0 (Fisher)을 사용하여 1 ㎖/분으로 아머샴 슈퍼덱스 200 (10 × 300 ㎜, 13 ㎛) HPLC 칼럼 상에서 정제하였다. Rt = 8.6분.The product protein was purified on an Amersham Superdex 200 (10 × 300 mm, 13 μm) HPLC column at 1 mL / min using phosphate buffered saline, pH 7.0 (Fisher). R t = 8.6 min.

실시예 10Example 10

글리코페질화된 인자 IX의 시알산 캡핑Sialic acid capping of glycofezilated factor IX

본 실시예는 시알릴-글리코페질화된 펩타이드의 시알산 캡핑을 위한 방법을 설명한 것이다. 여기에서, 인자-IX는 예시적인 펩타이드이다.This example describes a method for sialic acid capping of sialyl-glycopezylated peptides. Wherein Factor-IX is an exemplary peptide.

10.1. 인자-IX-SA-PEG (10 kDa)의 N-연결 및 O-연결된 글리칸의 시알산 캡핑10.1. Sialic acid capping of N-linked and O-linked glycans of factor-IX-SA-PEG (10 kDa)

정제된 r-인자-IX-PEG (10 kDa) (2.4 ㎎)를 센트리콘 플러스 20 PL-10 (Millipore Corp., Bedford, MA) 원심분리 필터에서 농축시키고, 완충액은 최종 용적 1.85 ㎖로 50 mM 트리스-HCl pH 7.2, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN3로 변경하였다. 단백질 용액을 372 ㎕의 동일한 트리스 완충액으로 희석하고, 7.4 ㎎의 CMP-SA (12 μmol)를 고체로 첨가하였다. 용액을 온화하게 거꾸로 하여 혼합시키고, 0.1 U ST3Gal1 및 0.1 U ST3Gal3을 첨가하였다. 반응혼합물을 32℃에서 42시간 동안 온화하게 회전시켰다.Purified r-Factor-IX-PEG (10 kDa) (2.4 mg) was concentrated in a Centricon plus 20 PL-10 (Millipore Corp., Bedford, Mass.) Centrifugal filter and the buffer was 50 mM to a final volume of 1.85 ml. Tris-HCl pH 7.2, 0.15 M NaCl, 0.05% NaN 3 . The protein solution was diluted with 372 μl of the same Tris buffer and 7.4 mg CMP-SA (12 μmol) was added as a solid. The solution was mixed inverted gently and 0.1 U ST3Gal1 and 0.1 U ST3Gal3 were added. The reaction mixture was gently rotated at 32 ° C. for 42 hours.

반응액의 10 ㎍ 샘플을 SDS-PAGE에 의해서 분석하였다. 노벡스 트리스-글리신 4-12% 1 mm 젤은 인비트로겐에 의해서 기술된 바와 같이 콜로이드성 청색 염로를 사용하여 처리하고 염색하였다. 간략하면, 10 ㎕ (10 ㎍)의 샘플을 12 ㎕의 샘플 부하 완충액 및 1 ㎕의 0.5 M DTT와 혼합시키고, 85℃에서 6분 동안 가열하였다 (Figure 156, 레인 4).10 μg sample of the reaction solution was analyzed by SDS-PAGE. Novex Tris-Glycine 4-12% 1 mm gel was treated and stained using colloidal blue dye as described by Invitrogen. Briefly, 10 μl (10 μg) of sample was mixed with 12 μl of sample load buffer and 1 μl of 0.5 M DTT and heated at 85 ° C. for 6 minutes (Figure 156, lane 4).

실시예 11Example 11

글리코페질화된 인자 IX 약력학적 시험Glycopezylated Factor IX Pharmacodynamic Test

4개의 글리코페질화된 FIX 변이체 (PEG-9 변이체)를 정상 마우스에서의 PK 시험으로 시험하였다. 4가지 화합물의 활성은 혈병, 내인성 트롬빈 포텐샬 (potential) (ETP), 및 혈전탄성그래프 (thromboelastograph; TEG) 시험에 의해 시험관내에서 미리 입증되었다. 활성 결과는 이하의 표 I에 요약하였다.Four glycofezilated FIX variants (PEG-9 variants) were tested by PK test in normal mice. The activity of the four compounds was previously demonstrated in vitro by blood clots, endogenous thrombin potential (ETP), and thromboelastograph (TEG) tests. Activity results are summarized in Table I below.

화합물compound 혈병 활성
(혈장의 %)
Blood clot activity
(% Of plasma)
ETP
(상대적 비활성)
ETP
(Relatively inactive)
TEG
(상대적 비활성)
TEG
(Relatively inactive)
베네픽스 (BeneFIX)Benepix 45%45% 1.01.0 1.01.0 PEG-9-2K (LS)PEG-9-2K (LS) 27%27% 0.30.3 0.20.2 PEG-9-2K (HS)PEG-9-2K (HS) 20%20% 0.20.2 0.10.1 PEG-9-10KPEG-9-10K 11%11% 0.60.6 0.30.3 PEG-9-30KPEG-9-30K 14%14% 0.90.9 0.40.4

순환계에서 4가지 PEG-9 화합물의 활성의 연장을 평가하기 위해서 PK 시험이 디자인되고 수행되었다. 비-혈우병 마우스가 시점당, 2 마리로 하고 동물당, 3가지 샘플로 하여 사용되었다. 샘플링 시점은 화합물 투여 후 0, 0.08, 0.17, 0.33, 1, 3, 5, 8, 16, 24, 30, 48, 64, 72, 및 96시간이었다. 혈액 샘플을 원심분리하고, 두개의 분취액으로 저장하는데, 하나는 혈병 분석을 위한 것이고 하나는 ELISA를 위한 것이었다. 재료의 제한으로 인하여 PEG-9 화합물은 양으로 투여하였다: 베네픽스 (BeneFIX) 250 U/㎏; 2K (저치환: "LS" (펩타이드 분자당, 1-2개의 PEG 치환) 200 U/㎏; 2K (고치환: "HS" (펩타이드 분자당, 3-4개의 PEG 치환) 200 U/㎏; 10K 100 U/㎏; 30K 100 U/㎏. 모든 용량은 계산된 혈병 시험 유니트를 기준으로 하였다. PK tests were designed and performed to evaluate the prolongation of the activity of the four PEG-9 compounds in the circulation. Non-hemophilia mice were used as two samples per time point and three samples per animal. Sampling time points were 0, 0.08, 0.17, 0.33, 1, 3, 5, 8, 16, 24, 30, 48, 64, 72, and 96 hours after compound administration. Blood samples were centrifuged and stored in two aliquots, one for blood clotting and one for ELISA. Due to material limitations the PEG-9 compound was administered in amounts: 250 U / kg Benepix; 2K (low substitution: "LS" (1-2 PEG substitutions per peptide molecule) 200 U / kg; 2K (high substitution: "HS" (3-4 PEG substitutions per peptide molecule) 200 U / kg; 10K 100 U / kg 30K 100 U / kg All doses were based on the calculated blood clotting test unit.

결과는 도 6 및 이하의 표 II에 개략적으로 나타내었다.The results are shown schematically in FIG. 6 and in Table II below.

화합물compound 용량
(U/㎏)
Volume
(U / kg)
Cmax
(U/㎖)
Cmax
(U / ml)
AUC
(h-U/㎖)
AUC
(hU / ml)
CL
(㎖/h/㎏)
CL
(Ml / h / kg)
베네픽스Benepix 250250 0.7450.745 1.341.34 187187 PEG-9-2K (LS)PEG-9-2K (LS) 200200 0.9530.953 4.694.69 42.742.7 PEG-9-2K (HS)PEG-9-2K (HS) 200200 0.9600.960 9.059.05 22.122.1 PEG-9-10KPEG-9-10K 100100 0.3500.350 2.802.80 35.735.7 PEG-9-30KPEG-9-30K 100100 1.401.40 8.838.83 11.311.3

이 결과는 PEG-9 화합물 모두에 대하여 연장되는 경향을 나타내었다. AUC 및 Cmax의 값은 직접적으로 비교되지 않았다. 그러나, 청소율 (CL)은 비교되었으며, CL은 베네픽스에 비해서 PEG-9 화합물에 대해서 더 낮으며, 이것은 마우스에서 더 긴 체류시간을 시사하는 것이다. 비록 베네픽스가 최고 용량으로 투여되었다고 하더라도 마지막 검출가능한 혈병 활성을 위한 시간은 베네픽스에 비해서 PEG-9 화합물의 경우에 증가하였다.This result showed a tendency to extend for all PEG-9 compounds. The values of AUC and Cmax were not compared directly. However, clearance rates (CL) were compared and CL was lower for PEG-9 compounds compared to Benepix, suggesting a longer residence time in mice. Although Benepix was administered at the highest dose, the time for the last detectable blood clot activity was increased for the PEG-9 compound compared to Benefix.

실시예 12Example 12

LS 및 HS 글리코페질화된 인자 IX의 제조Preparation of LS and HS Glycopezylated Factor IX

PEG에 의한 저치환도를 갖는 글리코페질화된 인자 IX는 ST3Gal-III에 의해서 촉진되는 교환반응에 의해서 천연 인자 IX로부터 제조되었다. 반응은 10 mM 히스티딘, 260 mM 글리신, 1% 슈크로즈 및 0.02% 트윈 80, pH 7.2의 완충액 중에서 수행되었다. CMPSA-PEG (2 kD 및 10 kD)에 의한 글리코페질화를 위해서는, 인자 IX (0.5 ㎎/㎖)를 32℃에서 16시간 동안 ST3GalIII (50 mU/㎖) 및 CMP-SA-PEG (0.5 mM)와 함께 배양하였다. CMP-SA-PEG 30 kD에 의한 페질화를 위해서는, 인자 IX의 농도를 1.0 ㎎/㎖로 상승시켰으며, CMP-SA-PEG의 농도는 0.17 mM로 감소시켰다. 이들 조건 하에서는 90% 이상의 인자 IX 분자가 적어도 하나의 PEG 부위로 치환되었다.Glycopezylated Factor IX with low degree of substitution by PEG was prepared from native Factor IX by an exchange reaction promoted by ST3Gal-III. The reaction was carried out in a buffer of 10 mM histidine, 260 mM glycine, 1% sucrose and 0.02% Tween 80, pH 7.2. For glycofezilation by CMPSA-PEG (2 kD and 10 kD), Factor IX (0.5 mg / mL) was added to ST3GalIII (50 mU / mL) and CMP-SA-PEG (0.5 mM) for 16 hours at 32 ° C. Incubated with For PEGylation by CMP-SA-PEG 30 kD, the concentration of Factor IX was raised to 1.0 mg / ml and the concentration of CMP-SA-PEG was reduced to 0.17 mM. Under these conditions at least 90% of the Factor IX molecules were substituted with at least one PEG moiety.

PEG에 의한 고치환도를 갖는 글리코페질화된 인자 IX는 천연 인자 IX의 효소적 탈시알릴화에 의해서 제조되었다. 인자 IX 펩타이드는 PD10 칼럼을 사용하여 50 mM mES, pH 6.0으로 완충제 교환하고, 0.66 ㎎/㎖의 농도로 조정하여 AUS 시알리다제 (5 mU/㎖)로 32℃에서 16시간 동안 처리하였다. 탈시알릴화는 SDS-PAGE, HPLC 및 MALDI 글리칸 분석에 의해서 확인되었다. 아시알로 인자 IX는 Q 세파로즈 FF 상에서 정제하여 시알리다제를 제거하였다. CaCl2 분획을 울트라15 농축기 (Ultra15 concentrator)를 사용하여 농축시키고, PD10 칼럼을 사용하여 MES, pH 6.0으로 완충제 교환하였다.Glycopezylated Factor IX with high degree of substitution by PEG was prepared by enzymatic desialylation of native Factor IX. Factor IX peptides were buffer exchanged to 50 mM mES, pH 6.0 using a PD10 column and adjusted to a concentration of 0.66 mg / ml with AUS sialidase (5 mU / ml) at 32 ° C. for 16 hours. Desialylation was confirmed by SDS-PAGE, HPLC and MALDI glycan analysis. Asialo Factor IX was purified on Q Sepharose FF to remove sialidase. CaCl 2 fractions were concentrated using an Ultra15 concentrator and buffer exchanged to MES, pH 6.0 using a PD10 column.

아시알로-인자 IX (0.5 ㎎/㎖)의 2kD 및 10 kD 페질화반응은 ST3Gal-III (50 mU/㎖) 및 CMP-SA-PEG (0.5 mM)과 함께 32℃에서 16시간 동안 배양함으로써 수행되었다. CMPSA-PEG-30kD에 의한 페질화를 위해서는, 인자 IX의 농도를 1.0 ㎎/㎖로 상승시키고, CMP-SA-PEG의 농도를 0.17 mM로 감소시켰다. 16시간 동안 페질화시킨 후에, 말단 갈락토즈를 갖는 글리칸은 1 mM CMP-SA를 첨가하고, 32℃에서 추가로 8시간 동안 배양을 계속함으로써 시알산에 의해서 캡핑하였다. 이들 조건 하에서는 90% 이상의 인자 IX 분자가 적어도 하나의 PEG 부위로 치환되었다. 이 방법에 의해서 생성된 인자 IX는 SDS-PAGE에서 더 큰 겉보기 분자량을 갖는다.2kD and 10 kD pegylation of asialo-factor IX (0.5 mg / ml) was performed by incubating with ST3Gal-III (50 mU / ml) and CMP-SA-PEG (0.5 mM) for 16 hours at 32 ° C. It became. For PEGylation by CMPSA-PEG-30kD, the concentration of Factor IX was raised to 1.0 mg / ml and the concentration of CMP-SA-PEG was reduced to 0.17 mM. After 16 hours of pegylation, glycans with terminal galactose were capped by sialic acid by adding 1 mM CMP-SA and continuing incubation at 32 ° C. for an additional 8 hours. Under these conditions at least 90% of the Factor IX molecules were substituted with at least one PEG moiety. Factor IX produced by this method has a larger apparent molecular weight in SDS-PAGE.

실시예 13Example 13

O-글리코페질화된 인자 IX의 제조Preparation of O-Glycopezylated Factor IX

O-글리칸 체인은 펩타이드를 32℃에서 GalNAcT-II (25mU/㎖) 및 1 mM UDP-GalNAc와 함께 배양함으로써 천연 인자 IX (1 ㎎/㎖) 내에 새로이 도입되었다. 4시간 동안 배양한 후에, 페질화 반응은 CMPSA-PEG (0.5 mM에서 2Kd 또는 10Kd, 또는 0.17 mM에서 0.5 mM 또는 30 kDd) 및 ST6GalNAc-I (25 mU/㎖)을 첨가하고, 추가로 20시간 동안 배양함으로써 개시되었다.O-glycan chains were newly introduced in native factor IX (1 mg / ml) by incubating peptides with GalNAcT-II (25mU / ml) and 1 mM UDP-GalNAc at 32 ° C. After incubation for 4 hours, the phylation reaction was followed by addition of CMPSA-PEG (2Kd or 10Kd at 0.5 mM, or 0.5 mM or 30 kDd at 0.17 mM) and ST6GalNAc-I (25 mU / ml), and an additional 20 hours. It was initiated by incubating for a while.

본 발명에 기술된 예 및 구체예는 단지 설명을 목적으로 하는 것이며, 이것에 비추어 다양한 변형 또는 변경이 본 기술분야에서 숙련된 전문가에게 제안될 수 있고, 이들은 본 출원의 의의 및 범위, 및 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 포함되는 것으로 이해된다. 본 발명에서 인용된 모든 문헌, 특허 및 특허출원은 모든 목적에서 온전히 그대로 여기에 참고로 포함된다.The examples and embodiments described herein are for illustrative purposes only, and various modifications or changes may be suggested to those skilled in the art in light of the above, and the meanings and scope of the present application, and appended It is understood that it is included within the scope of the claims. All publications, patents, and patent applications cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety for all purposes.

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Claims (33)

하기 화학식(I):Formula (I)
Figure 712012003952743-pct00056
Figure 712012003952743-pct00056
(I)         (I) [상기 식에서,[In the above formula, D는 -OH 및 R1-L-HN-로부터 선택된 구성원이며;D is a member selected from -OH and R 1 -L-HN-; G는 R1-L- 및 -C(O)(C1-C6)알킬로부터 선택된 구성원이고;G is a member selected from R 1 -L- and -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl; R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기로부터 선택된 구성원을 포함하는 부위이며; R 1 is a site comprising a member selected from straight or branched poly (ethylene glycol) residues; L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알칼로부터 선택된 구성원인 링커이며,L is a linker which is a member selected from bonded, substituted or unsubstituted alkyl and substituted or unsubstituted heteroalkal, 단 D가 OH인 경우에 G는 R1-L-이고, G가 -C(O)(C1-C6)알킬인 경우에 D는 R1-L-NH-이며, Provided that when D is OH, G is R 1 -L-, and when G is -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl, D is R 1 -L-NH-, L-R1은 하기 화학식:LR 1 is represented by the following formula:
Figure 712012003952743-pct00106
Figure 712012003952743-pct00106
(상기 식에서, a는 0 내지 20의 정수임)을 가짐](Wherein a is an integer of 0 to 20) 을 갖는 적어도 하나의 부위를 포함하는 인자 IX 펩타이드로서, A Factor IX peptide comprising at least one site having R1이 하기 화학식의 그룹들로부터 선택된 구성원인 구조를 가지며,R 1 is a member selected from the group of formula
Figure 712012003952743-pct00112
Figure 712012003952743-pct00112
[상기 식에서, e 및 f는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택된 정수이고; q는 0 내지 20의 정수임],[Wherein e and f are independently integers selected from 1 to 2500; q is an integer from 0 to 20; 상기 식(I)로 나타낸 부위가 인자 IX 펩타이드의 Asn 157, Asn 167 및 이들의 조합으로부터 선택된 구성원에 부착되는 글리코실 잔기에 부착되는 인자 IX 펩타이드.A Factor IX peptide wherein the site represented by Formula (I) is attached to a glycosyl residue attached to a member selected from Asn 157, Asn 167, and a combination thereof of Factor IX peptide.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 펩타이드가 SEQ. ID. NO:1의 아미노산 서열을 갖는 인자 IX 펩타이드.The method of claim 1, wherein the peptide is SEQ. ID. Factor IX peptide with amino acid sequence of NO: 1. 제 1 항에 따른 인자 IX 펩타이드 및 약제학적으로 허용되는 캐리어를 포함하는 혈액응고 촉진제 또는 혈우병 치료제.A coagulation promoter or hemophilia therapeutic agent comprising a Factor IX peptide according to claim 1 and a pharmaceutically acceptable carrier. 제 1 항에 따른 인자 IX 펩타이드를 포함하는 혈액응고 촉진제. A coagulation promoter comprising the Factor IX peptide according to claim 1. 제 1항에 따른 인자 IX 펩타이드를 포함하는 혈우병 치료제.A hemophilia therapeutic agent comprising the Factor IX peptide according to claim 1. 하기 화학식(I):Formula (I)
Figure 712012003952743-pct00109
Figure 712012003952743-pct00109
(I)        (I) [상기 식에서,[In the above formula, D는 -OH 및 R1-L-HN-로부터 선택된 구성원이며;D is a member selected from -OH and R 1 -L-HN-; G는 R1-L- 및 -C(O)(C1-C6)알킬로부터 선택된 구성원이고;G is a member selected from R 1 -L- and -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl; R1은 직쇄 또는 측쇄 폴리(에틸렌 글리콜) 잔기로부터 선택된 구성원을 포함하는 부위이며; R 1 is a site comprising a member selected from straight or branched poly (ethylene glycol) residues; L은 결합, 치환되거나 비치환된 알킬 및 치환되거나 비치환된 헤테로알칼로부터 선택된 구성원인 링커이며,L is a linker which is a member selected from bonded, substituted or unsubstituted alkyl and substituted or unsubstituted heteroalkal, 단 D가 OH인 경우에 G는 R1-L-이고, G가 -C(O)(C1-C6)알킬인 경우에 D는 R1-L-NH-이며,Provided that when D is OH, G is R 1 -L-, and when G is -C (O) (C 1 -C 6 ) alkyl, D is R 1 -L-NH-, L-R1은 하기 화학식:LR 1 is represented by the following formula:
Figure 712012003952743-pct00110
Figure 712012003952743-pct00110
(상기 식에서, a는 0 내지 20의 정수임)을 가짐](Wherein a is an integer of 0 to 20) 을 포함하는 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트이되, A factor IX peptide conjugate comprising: R1이 하기 화학식의 그룹들로부터 선택된 구성원인 구조를 가지며,R 1 is a member selected from the group of formula
Figure 712012003952743-pct00113
Figure 712012003952743-pct00113
[상기 식에서, e 및 f는 독립적으로 1 내지 2500으로부터 선택된 정수이고; q는 0 내지 20의 정수임][Wherein e and f are independently integers selected from 1 to 2500; q is an integer from 0 to 20] 상기 식(I)로 나타낸 부위가 인자 IX 펩타이드의 Asn 157, Asn 167 및 이들의 조합으로부터 선택된 구성원에 부착되는 글리코실 잔기에 부착되는 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트를 제조하는 방법으로서, A method for preparing a Factor IX peptide conjugate wherein a site represented by Formula (I) is attached to a glycosyl residue attached to a member selected from Asn 157, Asn 167, and a combination thereof, of the Factor IX peptide, (a) 아래의 식:(a) the formula below:
Figure 712012003952743-pct00111
Figure 712012003952743-pct00111
을 갖는 PEG-시알산 공여체, 기질 인자 IX 펩타이드, 및 상기 PEG-시알산을 인자 IX 펩타이드의 아미노산 또는 글리코실 잔기 상에 전이시키는 효소를 서로 접촉시키는 것을 포함하는 인자 IX 펩타이드 컨쥬게이트 제조방법.A method for preparing a Factor IX peptide conjugate comprising contacting each other with a PEG-sialic acid donor, a substrate Factor IX peptide, and an enzyme that transfers the PEG-sialic acid onto an amino acid or glycosyl residue of the Factor IX peptide.
삭제delete 삭제delete 제 8 항에 있어서, 상기 인자 IX 기질 펩타이드가 SEQ. ID. NO:1의 아미노산 서열을 갖는 방법.The method of claim 8, wherein said Factor IX substrate peptide is SEQ. ID. A method having an amino acid sequence of NO: 1. 제 4 항에 따른 인자 IX 펩타이드 및 약제학적으로 허용되는 캐리어를 포함하는 혈액응고 촉진제 또는 혈우병 치료제.A coagulation promoter or hemophilia therapeutic agent comprising the Factor IX peptide according to claim 4 and a pharmaceutically acceptable carrier. 제 4 항에 따른 인자 IX 펩타이드를 포함하는 혈액응고 촉진제. A coagulation promoter comprising the Factor IX peptide according to claim 4. 제 4 항에 따른 인자 IX 펩타이드를 포함하는 혈우병 치료제.A hemophilia therapeutic agent comprising the Factor IX peptide according to claim 4. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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