KR102587838B1 - 비-펩티드 결합을 함유하는 하이브리드 면역글로불린 - Google Patents

비-펩티드 결합을 함유하는 하이브리드 면역글로불린 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 구조를 갖는 화합물에 더하여 이의 중간체 이량체, 및 본 발명의 화합물을 생산하는 방법을 제공한다:

상기 식에서,
A는 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 포함하는 그룹으로부터 선택된 서열을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
A와 B 사이의 실선은 비펩티드 결합을 나타낸다.

Description

비-펩티드 결합을 함유하는 하이브리드 면역글로불린{HYBRID IMMUNOGLOBULIN CONTAINING NON-PEPTIDYL LINKAGE}
본 출원은 2014년 3월 14일자 출원된 미국 가특허출원 제61/953,650호의 우선권을 주장하며, 이의 전체 내용이 본원에서 참고로 포함된다.
본 출원은 본 출원의 일부로서 2015년 3월 13일 출원된 텍스트 파일에 함유되어 있는, MS-Windows와 작동 시스템 호환성을 지닌, IBM-PC 머신 포멧으로 2015년 3월 13일 생성된 크기 499 킬로바이트인 파일명"150313_0893_86150_PCT_Sequence_Listing_REB.txt에 존재하는 뉴클레오티드 및/또는 아미노산 서열을 참고로 포함한다.
본 출원 전체에 걸쳐서 다양한 공보가 참조되어 있다. 본 발명이 속하는 기술 분야의 상태를 더욱 완전하게 설명하기 위해서, 모든 참조된 공보의 개시내용 전체가 본 출원에 참고로 포함된다.
발명의 배경
단백질은 조밀한 구형 또는 섬유형 구조를 형성하여 용매에 대한 이들의 노출을 최소화시키는 것을 선호한다. 이러한 경향은 수소-결합된 이차 구조에 대한 이의 경향을 갖는 폴리펩티드 골격과 삼차 폴딩(tertiary folding)을 촉진하는 측쇄 상호작용 둘 모두에서 고유하다. 따라서, 펩티드를 사용하여 항체내로 "가요성(flexibility)"을 도입하는 이전의 노력은 크게 불충분했다. 예를 들어, 나선 구조를 파괴하는 아미노산(예, 글리신)과의 용매 상호작용을 선호하는 아미노산(예, 세린)의 조합을 사용하는 것이 일반적이다. 이러한 방법은 융합 단백질, 예컨대, 단쇄 항체 단편(scFv)을 제조하는데 유용한 반면에, 생성되는 구조는 신장성의 증거 없이 실제로 매우 조밀하다(참고예, Robert et al, (2009) Engineered Antibody intervention strategies for Alzheimer's disease and related dementias by targeting amyloid and toxic oligomers. Protein Eng. Des. Sel. 22, 199-208). 게다가, 그러한 서열은 이들의 고유한 면역원성 및 단백질 분해 감수성으로 인한 추가의 문제를 생성시킬 것 같다.
가요성 및 신장성 둘 모두가 있는 비단백질 사슬을 포함하는 새로운 단백질 화합물 뿐만 아니라, 그러한 화합물을 생산하는 방법이 요구되고 있다.
발명의 요약
본 발명은 하기 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
상기 식에서,
A는 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 A와 Z를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
A와 B 사이의 실선은 비펩티드 결합을 나타낸다.
본 발명은 또한 하기 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
상기 식에서,
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 Ra와 C를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
L은 -N3, 알킨, (여기에서, R5는 알킬 또는 아릴 기이다), 기, 테트라진 및 트랜스-사이클로옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Ra는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티(moiety)의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
본 발명은 또한,
a) A 또는 A의 유도체, 및 제 1 말단 반응성 기를 포함하는 A'를 얻는 단계;
b) B 또는 B의 유도체, 제 2 말단 반응성 기 및 제 3 말단 반응성 기를 포함하는 B'로서, 제 2 말단 반응성 기가 제 1 말단 반응성 기와 반응하여 비-펩티드 결합을 형성시킬 수 있게 되어 있는 B'를 얻는 단계;
c) Z 또는 Z의 유도체 및 제 4 말단 반응성 기를 포함하는 Z'로서, 제 4 말단 반응성 기가 제 3 말단 반응성 기와 반응하여 펩티드 결합을 형성시킬 수 있게 되어 있는 Z'를 얻는 단계; 및
d) A', B' 및 Z'를 임의의 순서로 반응시켜 화합물을 생성시키는 단계를 포함하여, 하기 구조를 갖는 화합물을 생산하는 방법을 제공한다:
상기 식에서,
A는 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 A와 Z를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
A와 B 사이의 실선은 비펩티드 결합을 나타낸다.
도 1은 시스틸-프로파길아미드에 의한 TNR1B-인테인 융합 단백질의 절단에 의한 알킨-개질된 TNR1B의 제조를 나타낸다. 인테인 부산물은 키틴 크로마토그래피에 의해서 제거된다. 아지드-개질된 TNR1B 및 사이클로알킨-개질된 TNR1B는 각각 시스틸-3-아지도프로필아미드 및 시스테인의 다양한 사이클로옥틴(예, DIBAC) 유도체를 사용하여 유사하게 제조된다.
도 2는 (1) 시스테인, (2) 시스테인 + 메르캅토에탄 설포네이트(MESNA), (3) 시스틸-프로파길아미드, (4) 시스틸-프로파길아미드 + MESNA, 및 (5) MESNA에 의한 TNR1B의 절단을 나타낸다. 모든 화합물은 50 mM 농도로 사용되었다.
도 3은 Fc6 이량체와 아지드-DKTHT-티오에스테르(표 1)의 라이게이션(펩티드)에 의한 아지드-개질된 Fc6의 제조를 나타낸다.
도 4는 Fc6 이량체와 아지드-PEGn-DKTHT-티오에스테르(표 1)의 라이게이션(펩티드)에 의한 아지드-개질된 Fc6의 제조를 나타낸다. 사이클로알킨-개질된 Fc가 DIBAC-PEG12-티오에스테르를 사용함으로써 유사하게 제조된다.
도 5는 (1) 비개질된 Fc6, (2) 도 3의 Az-DKTHT-Fc6 반응 생성물 및 (3) 도 4의 Az-PEG4-DKTHT-Fc6 반응 생성물의 SDS-PAGE 분석(환원 조건)을 나타낸다.
도 6은 알킨-개질된 TNR1B와 Az-DKTHT-Fc6의 라이게이션(비-펩티드)에 의한 TNR1B-알킨-아지드-Fc6의 합성을 나타낸다.
도 7은 알킨-개질된 TNR1B 및 아지드-PEGn-DKTHT-Fc6의 라이게이션(비-펩티드)에 의한 TNR1B-알킨-아지드-PEGn-Fc6의 합성을 나타낸다. 본 예에서, n=4이다.
도 8은 (1) 알킨-개질된 TNRIB 단독, (2) 촉매의 부재하의 알킨-개질된 TNR1B + Az-DKTHT-Fc6, (3) 도 6의 생성물을 유도하는 알킨-개질된 NR1B + Az-DKTHT-Fc6 + 촉매, 및 (4) 도 6의 생성물의 증가된 형성을 유도하는 투석된 알킨-개질된 TNRIB + Az-DKTHT-Fc6 + 촉매, (5) 촉매의 부재하의 알킨-개질된 TNR1B + Az-PEG4-DKTHT~Fc6, (6) 도 7의 생성물을 유도하는 알킨-개질된 TNRIB + Az-PEG4-DKTHT-Fc6 + 촉매, 및 (7) 도 7의 생성물의 증가된 형성을 유도하는 투석된 알킨-개질된 TNRIB + Az-PEG4~DKTHT-Fc6 + 촉매의 SDS-PAGE 분석(환원 조건)을 나타낸다. 화살표는 (a) Mr ~75,000, (b) Mr ~65,000, (c) Mr ~43,000, 및 (d) Mr ~28,000에 상응한다.
도 9는 (1) TNF1B-Fc 융합 단백질 (에타네르셉트: etanercept) 단독, (2) 도 6의 생성물을 유도하는 알킨-개질된 TNR1B + Az-DKTHT-Fc6 + 촉매, (3) TNF1B-Fc 융합 단백질(에타네르셉트), 및 (4) 도 7의 생성물을 유도하는 알킨-개질된 TNR1B + Az-PEG4-DKTHT-Fc6의 SDS-PAGE 분석(환원 조건)을 나타낸다. 화살표는 (a) Mr ~75,000, (b) Mr ~65,000, (c) Mr ~43,000, 및 (d) Mr ~28,000에 상응한다.
도 10은 (1) 비개질된 Fc6 + 촉매, (2) 알킨-개질된 TNR1B + 비개질된 Fc6 + 촉매 (3) Az~DKTHT-Fc6 + 촉매, (4) 도 6의 생성물을 유도하는 알킨-개질된 TNR1B + Az-DKTHT-Fc6 + 촉매 및 (5) 알킨-개질된 TNRIB 단독의 SDS-PAGE 분석(환원 조건)을 나타낸다. 화살표는 (a) Mr ~75,000, (b) Mr ~65,000, (c) Mr ~43,000, (d) Mr ~28,000, 및 (e) Mr ~27,000에 상응한다.
도 11은 도 10의 TNR1B-알킨-아지드-DKTHT-Fc6 생성물(Mr ~75,000)에서 LC/MS에 의해서 확인된 트립신 분해 펩티드를 나타낸다. 밑줄친 펩티드 서열은 모(parent) TNR1B(상부) 및 Fc6(하부) 서열로부터 유래되는 LC/MS에 의해서 확인된 것들이다.
도 12는 도 9의 TNR1B-알킨-아지드-DKTHT-Fc6(왼쪽 패널) 및 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-DKTHT-Fc6(오른쪽 패널) 반응 생성물에 의한 TNF-□ 결합의 SPR 분석을 나타낸다. 동력학적 결합 데이터(kinetic binding data)가 표 2에 요약되어 있다.
도 13은 1) Fab'2 + Pc' 단편으로의 IdeS 절단, 2) Fc' 단편을 제거하기 위한 단백질 A 크로마토그래피, 및 3) 2-메르캅토에틸아민(MEA)에 의한 Fab' 단편으로의 Fab'2 단편의 온건한 환원의 3-단계 과정으로의 아달리무맙(adalimumab) Fab'의 제조를 나타내고 있다.
도 14는 (1) 아달리무맙, (2) IdeS 절단 후의 아달리무맙, (3) 단백질 A 정제 후의 아달리무맙 Fab'2, (4) 단백질 A 정제된 Fab'2의 MEA 처리 후의 아달리무맙 Fab', (5) 단백질 A 정제 후의 아달리무맙 Fab'2, 및 (6) 단백질 A 정제된 Fab'2의 MEA 처리 후의 아달리무맙 Fab'의 SDS-PAGE 분석을 나타내고 있다. 레인(lane) 1, 2, 5 및 6에서의 샘플은 환원 조건 하의 분석인 반면에; 레인 3 및 4에서의 샘플은 비-환원 조건하에 분석되었다. 화살표는 (a) 중쇄, (b) 중쇄 Fc' 단편, (c) 중쇄 Fd'(가변 영역-함유) 단편, 및 (d) 경쇄에 상응한다.
도 15는 DIBAC-PEGy-Lys (Ma1)과의 아달리무맙 Fab'의 반응에 의한 사이클로알킨-개질된 Fab'의 제조를 나타내고 있다. 본 예에서, PEGy = PEG12이다.
도 16은 사이클로알킨-개질된 아달리무맙 Fab'의 합성 및 정제의 SDS-PAGE 분석(비-환원 조건)을 나타내고 있다. 상부 패널은 (1-6) pH 7.4 및 (7-12) pH 7.0에서의 반응을 나타내고 있다. DIBAC-PEGy-Lys (Ma1) 대 Fab'의 양은 (1) 0, (2) 10:1, (3) 5:1, (4) 2.5:1, (5) 1.2:1, (6) 0.6:1, (7) 0, (8) 10, (9) 5, (10) 2.5, (11) 1.2, 및 (12) 0.6:1이었다. 하부 패널은 (1) 미반응된 Fab', (2) 내지 (12) 사이클로알킨-개질된 Fab'만을 함유하는 단백질 L 관류 분획을 나타낸다.
도 17은 (1) Fc6, (2) Az-DKTHT-Fc6, (3) Az-PEG12-DKTHT-Fc6, (4) Az-PEG24-DKTHT-Fc6, 및 (5) Az-PEG36-DKTHT-Fc6의 SDS-PAGE 분석(환원 조건)을 나타내고 있다.
도 18은 (a) Az-PEG36-DKTHT-Fc6, (b) Az-PEG24-DKTHT-Fc6, (c) Az-PEG12-DKTHT-Fc6, (d) Az-DKTHT-Pc6, 및 (e) Fc6의 크기 배제 크로마토그래피를 나타내고 있다.
도 19는 사이클로알킨-개질된 아달리무맙 Fab'와 아지드-개질된 Fc6의 라이게이션(비-펩티드)에 의한 Fab'-PEGy-알킨-아지드-PEGx-Fc6의 합성을 나타내고 있다.
도 20은 Fab'-PEGy-알킨-아지드-PEGx-Fc6 생성물 시리즈를 나타내고 있다.
도 21은 (1) 아달리무맙 완전 항체, (2) 아달리무맙 Fab', (3) Fab'-PEG12-알킨, (4) Fab'-PEG12-알킨 + Az-DKTHT-Fc6, (5) Az-DKTHT~Fc6, (6) Fab'-PEG12-알킨 + Az-PEG12-DKTHT-Fc6, (7) Az-PEG12-DKTHT-Fc6, (8) Fab'-PEG12-알킨 + Az-PEG24-DKTHT-Fc6, (9) Az-PEG24-DKTHT-Fc6 단독, (10) Fab'-PEG12-알킨 + AZ-PEG36-DKTHT-Fc6, (11) Az-PEG36-DKTHT-Fc6, 및 (12) Fc6의 SDS-PAGE 분석을 나타내고 있다. 샘플은 환원 조건(상부 패널) 및 비-환원 조건(하부 패널)하에 진행되었다. 상부 패널에서, 화살표는 (a) Fab'-PEGy-알킨-아지드-PEGx-Fc6 중쇄를 나타낸다. 하부 패널에서, 화살표는 (a) 양 손(two-handed) Fab'-PEGy-알킨-아지드-PEGx-Fc6 분자, 및 (b) 한 손(one-handed) Fab'-PEGy-알킨-아지드-PEGx-Fc6 분자를 나타낸다.
도 22는 양 손 반응 생성물의 크기-배제 크로마토그래피를 나타내고 있다: (a) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG36-DKTHT-Fc6, (b) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG24-DKTHT-Fc6, (c) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG12-DKTHT-Fc6, (d) Fab'-PEG12-알킨-아지드-DKTHT-Fc6, 및 (e) 완전 아달리무맙.
도 23은 반응 생성물의 WEHI 세포에 대한 TNF-α 세포독성의 억제를 나타내고 있다. 상부 패널은 (a) Fc6 대조군, (b) 사이클로알킨-개질된 Fab', (c) Fab'-PEG12-알킨-아지드-DKTHT-Fc6, 및 (d) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG12-DKTHT-Fc6를 나타낸다. 하부 패널은 (a) Fc6 대조군, (b) 사이클로알킨-개질된 Fab', (c) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG24-DKTHT-Fc6, 및 (d) Fab'-PEG12-알킨-아지드-PEG-DKTHT-Fc6을 나타낸다.
도 24는 환원 조건(왼쪽) 및 비-환원 조건(오른쪽) 하의 SDS-PAGE에 의한 정제된 N3-Px-Fc 단백질을 나타내고 있다: Fc6 대조군(레인 a), N3-P0-Fc(레인 b), N3-P12-Fc(레인 c), N3-P24-Fc(레인 d), N3-P36-Fc(레인 e), 및 N3-P48-Fc(레인 f).
도 25는 사이클로옥틴-개질된 GLP-1 유사체(GLP1-P7-DBCO)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 26은 GLP1-P7-DBC0 및 N3-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 27은 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 28은 환원 조건(왼쪽) 및 비-환원 조건(오른쪽) 하의 SDS-PAGE에 의한 정제된 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린을 나타내고 있다: Fc6 대조군(레인 a), GLP1-P4-DN-P0-Fc(레인 b), GLP1-P4-DN-P12-Fc(레인 c), GLP1-P4-DN-P24-Fc (레인 d), GLP1-P4-DN-P36-Fc(레인 e), 및 GLP1-P4-DN-P48-Fc(레인 f).
도 29는 환원 조건 하에서의 SDS-PAGE에 의해서 GLPl-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린과 N3-Px-Fc 단백질을 직접 비교하고 있다: Fc6 대조군(레인 a), N3-P0-Fc(레인 b), GLP1-P4-DN-P0-Fc(레인 c), N3-P12-Fc(레인 d), GLP1-P4-DN-P12-Fc(레인 e), N3-P24-Fc(레인 f), GLP1-P4-DN-P24-Fc(레인 g), N3-P36-Fc(레인 h), GLP1-P4-DN-P36-Fc(레인 i), N3-P48-Fc(레인 j), GLP1-P4-DN-P48-Fc(레인 k).
도 30은 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린과 GLP-1에 의한 GLP-1 수용체 발현 세포에서의 cAMP의 유도를 비교하고 있다.
도 31은 DIBAC-PEG11-DIBAC와 N3-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 32는 사이클로옥틴-Px-Fc 단백질의 구조를 나타내고 있다.
도 33은 환원 조건 하의 SDS-PAGE에 의한 DIBAC-P11-DN-PO-Fc 반응 생성물을 나타내고 있다: Fc6 대조군(레인 b), 비정제된 반응 생성물 (레인 c-e), 저제된 N3-P0-Fc 단백질(레인 f), 및 정제된 DIBAC-P11-DN-PO-Fc 단백질(레인 g).
도 34는 아지드-개질된 DNA와 사이클로옥틴-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 35는 DNA-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 36은 환원 조건 하의 SDS-PAGE에 의한 DNA-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린 반응 생성물을 나타내고 있다: 5AzD-let7d 올리고뉴클레오티드 농도(mg/ml)는 다음과 같다: 마커(marker)(레인 a), 0(레인 b), 2.5(레인 c), 1.25(레인 d), 0.063(레인 e), 0.031(레인 f), 0.016(레인 g), 0.08(레인 h).
도 37은 트라스투주맙 변이체(트라스투주맙 variant), cys1H-IgG1, 및 아지드-개질된 트라스투주맙 중쇄(N3-Px-Hc)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 38은 트라스투주맙 변이체, cys1L-IgG1, 및 아지드-개질된 트라스투주맙 경쇄(N3-Px-Lc)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 39는 사이클로옥틴-개질된 DM-1 (DM1-P4-DBCO)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 40은 사이클로옥틴-개질된 DM-1과 N3-Px-Hc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 41은 DM1-P4-트리아졸-Px-Hc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 42는 사이클로옥틴-개질된 DM-1와 N3-Px-Lc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 43은 DM1-P4~트리아졸-Px-Lc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 44는 테트라진-DBCO와 N3-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 45는 테트라진-개질된 Fc 단백질(Tet-Px-Fc)의 구조를 나타내고 있다.
도 46은 환원 조건(왼쪽) 및 비-환원 조건(오른쪽) 하의 SDS-PAGE에 의한 정제된 Tet-Px-Fc 단백질을 나타내고 있다: Fc6 대조군(레인 a), Tet-PO-Fc(레인 b), Tet-P12-Fc(레인 c), Tet-P24-Fc(레인 d), Tet-P36-Fc(레인 e), 및 Tet-P48-Fc(레인 f).
도 47은 TCO-PEG12-DBCO와 N3-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 48은 트랜스사이클로옥텐-개질된 Fc 단백질(Tco-Px-Fc)의 구조를 나타내고 있다.
도 49는 환원 조건하의 SDS-PAGE에 의한 Tco-P12-Px-Fc 단백질을 나타내고 있다: Tco-P12-DBCO 링커(linker) 농도(mg/ml)는 다음과 같다: 32(레인 a), 16(레인 b), 8(레인 c), 4(레인 d), 2(레인 e), 1(레인 f), 0.5(레인 g), 0.25(레인 h), 0.125(레인 i), 및 0(레인 j).
도 50은 환원 조건하의 SDS-PAGE에 의한 MH2-PEG23-N3과 DBCO-TT-P12-P36-FC 단백질 사이의 반응 생성물을 나타내고 있다: NH2-PEG23-N3 링커 농도(mg/ml)는 다음과 같다: 0.12(레인 a), 0.06(레인 b), 0.03(레인 c), 0.015(레인 d), 0.0075(레인 e), 0.0038(레인 f), 0.002(레인 g), 0.001(레인 h), 0(레인 i).
도 51은 트랜스사이클로옥텐-개질된 GLP-1 유사체 (GLP1-P6-Tco)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 52는 GLP1-P6-Tco 펩티드와 Tet-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 53은 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 54는 테트라진-개질된 GLP-1 유사체(GLP1-P6-Tet)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 55는 GLP1-P6-Tet 펩티드와 Tco-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 56은 GLP1-P6-TT-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 57은 환원 조건(왼쪽) 및 비-환원 조건(오른쪽)하의 SDS-PAGE에 의한 정제된 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 나타내고 있다: Fc6 대조군(레인 a), GLP1-P6-TT-P0-Fc(레인 b), GLP1-P6-TT-P12-Fc(레인 c), GLP1-P6-TT-P24-Fc(레인 d), GLP1-P6-TT-P36-Fc(레인 e), 및 GLP1-F6-TT-P48-Fc(레인 f).
도 58은 환원 조건하의 SDS-PAGE에 의한 N3-Px-Fc (I) 단백질, Tet-Px-Fc (II) 단백질, 및 GLP1-디하이드로피리디진-Fc (III) 하이브리드 면역글로불린을 직접 비교하고 있다: Fc6 대조군(레인 a), N3-P0-Fc(레인 b), Tet-PO-Fc(레인 c), GLP1-P6-TT-PO-Fc(레인 d), N3-P12-Fc(레인 e), Tet-P12-Fc(레인 f), GLP1-P6-TT-P12-Fc(레인 g), N3-P24-Fc(레인 h), Tet-P24-Fc(레인 i), GLP1-P6-TT-P24-Fc(레인 j), N3-P36-Fc(레인 k), Tet-P36-Fc(레인 1), GLP1-P6-TT-P36-Fc(레인 m), N3-P48-Fc(레인 n), Tet-P48-Fc(레인 o), GLP1-P6-TT-P48-Fc(레인 p).
도 59는 M3-P36-Fc와의 GLP1-P7-DBCO의 반응에 대한 시간 과정 및 Tet-P36-Fc와의 GLP1-P6-Tco의 반응에 대한 시간 과정을 나타내고 있다.
도 60은 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린과 GLP-1에 의한 GLP-1 수용체 발현 세포에서의 cAMP 합성의 유도를 비교하고 있다.
도 61은 트랜스사이클로옥텐-개질된 아달리무맙(adalimumab) Fab(Fab-P3-Tco)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 62는 Fab-P3-Tco 단백질과 Tet-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 63은 Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
도 64는 환원 조건 하의 SDS-PAGE에 의한 Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 나타내고 있다: 마커(레인 a), 아달리무맙(레인 b), Fab-P3-TT-P0-Fc(레인 c), Fab-P3-TT-P12-Fc(레인 d), Fab-P3-TT-P24-Fc(레인e), Fab-P3-TT-P36-Fc(레인 f), Fab-P3-TT-P48-Fc(레인 g), Fab-P3-Tco(레인 h), Tet-PO-Fc(레인 i), Tet-P12-Fc(레인 j), Tet-P24-Fc(레인 k), Tet-P36-Fc(레인 l)m Tet-P48-Fc(레인 m).
도 65는 아지드-개질된 및 트랜스사이클로옥텐-개질된 올란자핀(olanzapine)(Ola-P12-Tco)의 구조 및 합성을 나타내고 있다.
도 66은 0la-P12-Tco와 Tet-Px-Fc 단백질 사이의 반응을 나타내고 있다.
도 67은 올란자핀-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린의 구조를 나타내고 있다.
본 발명은 하기 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
상기 식에서,
A는 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 A와 Z를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
A와 B 사이의 실선은 비펩티드 결합을 나타낸다.
일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생한다. 일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생하지 않는다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 이들의 N-말단에 시스테인, 셀레노시스테인, CP, CPXCP (여기에서, X = P, R, 또는 S), CDKTHTCPPCP, CVECPPCP, CCVECPPCP 및 CDTPPPCPRCP로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 지닌다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 천연 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 변이체 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 변이체 Fc 도메인은 항체의 돌연변이 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 치환 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 N-말단, C-말단, 또는 N-말단 또는 C-말단이 아닌 Fc 도메인의 위치에서 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환은 보존성 아미노산 치환이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 첨가 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 첨가 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 첨가된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 결실 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 결실 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 결실된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 적어도 0, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 또는 190개의 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 Fc 도메인의 힌지 영역(hinge region), CH2 영역 또는 CH3 영역에 있는 아미노산의 스트레치 또는 이의 일부와 상동이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
는 이고, 여기에서, R5는 알킬 또는 아릴 기이고;
R1은 H 또는 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있고;
단, 가 이면, R3은 H이고; 가 이면, 은 을 포함하는 트리아졸 고리이고, 가 이면, 가 을 포함하는 N-알킬 또는 아릴 치환된 이속사졸린 고리이고;
R2는 A 또는 B 중 하나에 연결되는 유기 구조를 나타내고, R4는 A 또는 B 중 다른 것에 연결되는 유기 구조를 나타낸다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
R1은 H 또는 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부, 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
R1은 H 또는 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부, 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
R1은 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부, 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
R1은 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부, 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는,
i) R1의 일부,
ii) R2의 일부,
iii) R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소, 및
iv) 알켄 이중결합을 포함하는 사이클릭 구조를 형성하도록,
적어도 하나의 직접적인 결합을 통해서 연결된다.
일부 실시양태에서, R1은 임의의 위치에서 임의로 치환된 로 이루어진 군으로부터 선택된다.
일부 실시양태에서, R1은 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R1은 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R1은 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소는
(i) 단일결합에 의해서 R2에 직접적으로 결합되고, 수소, 할로겐, 임의로 치환된 벤질, 임의로 치환된 알킬 또는 임의로 치환된 알콕시로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택된 두개의 치환체에 의해서 치환되거나;
(ii) 이중결합 및 단일결합을 통해서 R2에 직접적으로 결합된다.
일부 실시양태에서, R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소는 두 개의 수소로 치환되고, 단일결합에 의해서 R2에 직접적으로 결합된다.
일부 실시양태에서, R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소는 이중결합과 단일결합을 통해서 R2에 직접적으로 결합된다.
일부 실시양태에서, R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소는 임의의 위치에서 임의로 치환된 페닐 고리를 형성하도록 이중결합과 단일결합을 통해서 R2에 직접적으로 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는
이고, 여기에서, R2는 J를 통해서 A 또는 B에 결합되고,
J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R2는 이고, 여기에서, R2는 J를 통해서 A 또는 B에 결합되고,
R2는 R2의 질소 또는 탄소 원자를 통해서 R1에 결합되고,
J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환되는 이고,
R2는 R2의 질소 또는 탄소 원자를 통해서 R1에 결합되고,
R2는 J를 통해서 A 또는 B에 결합되고,
J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R2는 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 임의의 위치에서 임의로 치환되는
이고,
J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 임의의 위치에서 임의로 치환된 이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조,
를 포함하는 비펩티드 결합을 나타내고,
여기에서, J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조,
를 포함하는 비펩티드 결합을 나타내고,
여기에서, J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조,
를 포함하는 비펩티드 결합을 나타내고,
여기에서, J는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 임의의 위치에서 임의로 치환된 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, R1은 H이다.
일부 실시양태에서, J는 [PEG(y)]z기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 또는 폴리사카라이드 기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 C1-C4 알킬 기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 숙신이미드를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 아민을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴 또는 아디포일을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 말로닐을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 아미노산을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 시스테인을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 라이신을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, 로 이루어진 군으로부터 선택된 3개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 4개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 5개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 라이신에 결합된 [PEG(y)]z 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, J는 숙신이미드 기에 결합된 C1-C4 아실 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, J는 C1-C4 아실 기에 결합된 라이신을 포함한다.
일부 실시양태에서, J는 글루타릴에 결합되는 [PEG(y)]z 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, J는 [PEG(y)]z, C2-C5 아실, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 아미노산, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조. 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이속사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 5개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, J는 결합이다.
일부 실시양태에서, J는 시스테인이다.
일부 실시양태에서, J는 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, J는 선형 구조를 지닌다.
일부 실시양태에서, J는 분지형 구조를 지닌다.
일부 실시양태에서, R2는 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R2는 하기 구조이다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R2는 하기 구조이다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 하기 구조이다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 하기 구조이다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, R1과 R2는 함께 합쳐서 하기 구조이다:
상기 식에서, n은 1-3이고, m은 1-4이고, y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서, [PEG(y)]z는 이고;
y=1-100이고, z=1-10이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
[PEG(y)]z는 이고,
y=1-100이고, z=1-10이고,
[PEG(x)]w는 이고,
x=1-100이고, w=1-10이다.
일부 실시양태에서, y는 1-20이다. 일부 실시양태에서, y는 21-40이다. 일부 실시양태에서, y는 41-60이다. 일부 실시양태에서, y는 61-80이다. 일부 실시양태에서, y는 30-50이다. 일부 실시양태에서, y는 12, 24, 36 또는 48이다. 일부 실시양태에서, z는 1이다. 일부 실시양태에서, z는 0이다.
일부 실시양태에서, [PEG(y)]z 기의 말단 카보닐은 아미드 결합의 일부이다.
일부 실시양태에서, [PEG(y)]z 기의 말단 아민은 아미드 결합의 일부이다.
일부 실시양태에서, R4는 이고, 여기에서, x는 1-100이고, w는 0-5이다.
일부 실시양태에서, x는 1-20이다. 일부 실시양태에서, x는 21-40이다. 일부 실시양태에서, x는 41-60이다. 일부 실시양태에서, x는 61-80이다. 일부 실시양태에서, x는 30-50이다. 일부 실시양태에서, x는 12, 24, 36 또는 48이다.
일부 실시양태에서, w는 1이다. 일부 실시양태에서, w는 0이다.
일부 실시양태에서, R4는 구조 을 지닌다.
일부 실시양태에서, R2는 J를 통해서 A에 결합되고, R4는 B에 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는 J를 통해서 B에 결합되고, R4는 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, R4는 말단 카보닐 탄소를 통해서 B에 결합된다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서, p=0-5, 0-10, 0-50, 또는 0-100이다.
일부 실시양태에서, R2는 탄소-질소 결합 또는 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는 탄소-질소 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, 탄소-질소 결합은 아미드 결합이다.
일부 실시양태에서, R2는 생물학적으로 불안정한 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는 A의 C-말단 아미노산과 B 내의 아미노 기 사이의 아미드 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, 말단 아미노산은 시스테인이다.
일부 실시양태에서, R2는 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는 R2와 자유 티올 사이에서 형성된 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, R2는 숙신이미드-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, J는 분지형 잔기를 포함한다.
일부 실시양태에서, J는 분지형 잔기를 통해서 하나 초과의 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, B는 분지형 잔기를 포함한다.
일부 실시양태에서, B는 각각 분지형 잔기와의 비펩티드 결합을 통해서 하나 초과의 A에 연결된다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
Xa는 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조이고,
Ra는 A 또는 B 중 하나에 연결되는 유기 구조를 나타내고, Rb는 A 또는 B 중 다른 것에 연결되는 유기 구조를 나타낸다.
일부 실시양태에서, Xa는 하기 구조 또는 이의 토토머(tautomer)를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, Xa는 하기 구조 또는 이의 토토머를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, Ra는 사이클로옥탄에 연결되고, Rb는 디하이드로피리다진에 연결된다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조 또는 이의 토토머를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, Xa는 하기 구조 또는 이의 토토머를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, Rc는 메틸이다.
일부 실시양태에서, Ra 및 Rb는 독립적으로 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, 로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
상기 식에서, X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, Ra 및 Rb는 독립적으로 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, C2-C5 아실, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 아미노산, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, 로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고,
상기 식에서, X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 탄소-질소 결합 또는 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 탄소-질소 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서,탄소-질소 결합은 아미드 결합이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 생물학적으로 불안정한 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 A의 C-말단 아미노산과 B 내의 아미노 기 사이의 아미드 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, 말단 아미노산은 시스테인이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 R2와 자유 티올 사이에 형성된 탄소-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 숙신이미드-황 결합을 통해서 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 분지형 잔기를 포함한다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 분지형 잔기를 통해서 하나 초과의 A에 결합된다.
일부 실시양태에서, A의 생물학적 활성은 이것이 임의의 다른 구조에 연결되지 않은 때의 A의 생물학적 활성에 비해서 이것이 본 발명의 화합물 또는 이량체의 일부인 때에 증가된다.
일부 실시양태에서, A는 질환으로 고통을 받는 대상을 치료하기 위해서 승인된 약물인 화합물의 구조를 포함한다.
일부 실시양태에서, 대상은 포유동물 대상이다.
일부 실시양태에서, 포유동물 대상은 인간 대상이다.
일부 실시양태에서, A는 1000 달톤 미만의 분자량을 갖는 유기 화합물, DNA 앱타머(aptamer), RMA 앱타머, 올리고뉴클레오티드, 또는 생물학적으로 활성인 단백질의 구조를 포함한다.
일부 실시양태에서, 올리고뉴클레오티드는 안티센스(antisense) 올리고뉴클레오티드이다.
일부 실시양태에서, 올리고뉴클레오티드는 RNA 간섭 유도 분자이다.
일부 실시양태에서, 올리고뉴클레오티드는 RNA 간섭 유도 분자를 인코딩한다.
일부 실시양태에서, A는 일차 또는 이차 아민을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 일차 또는 이차 아민을 통해서 B에 연결된다.
일부 실시양태에서, A는 일차 아민을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 아리피프라졸(aripiprazole) 또는 오셀타미비어(oseltamivir)이다.
일부 실시양태에서, A는 이차 아민을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 호흡기 약물(respiratory drug), 항천식제(antiasthmatic agent), 진통제(analgesic agent), 항우울제(antidepressant), 항협심증제(antianginal agent), 항부정맥제(antiarrhythmic agent), 항고혈압제(antihypertensive agent), 항당뇨병제(antidiabetic agent), 항히스타민(antihistamine), 항감염제(anti-infective agent), 항생제(antibiotic), 항염증제(antiinflamatory agent), 항파킨슨 약물(antiparkinsonism drug), 정신병치료제(antipsychotics), 해열제(antipyretic agent), 항궤양제(antiulcer agent), 주의력결핍과다활동장애(attention deficit hyperactivity disorder: ADHD) 약물, 중추신경계 자극제(central nervous system stimulant), 충혈제거제(decongestant), 또는 정신자극제(psychostimulant)이다.
일부 실시양태에서, A는 알프레놀롤(alprenolol), 아세부톨롤(acebutolol), 아미데프린(amidephrine), 아미넵틴(amineptine), 아모설랄올(amosulalol), 아목사핀(amoxapine), 암페나미닐(amphetaminil), 아테놀롤(atenolol), 아토모제틴(atomoxetine), 발로플록사신(balofloxacin), 바메탄(bamethan), 베프놀롤(befunolol), 베나제프릴(benazepril), 벤플루오렉스(benfluorex), 벤족타민(benzoctamine), 베타히스틴(betahistine), 베탁솔롤(betaxolol), 베반톨롤(bevantolol), 비페멜란(bifemelane), 비소프롤롤(bisoprolol), 브린돌라미드(brinzolamide), 부페니오드(bufeniode), 부테타민(butethamine), 카밀로핀(camylofine), 카라졸롤(carazolol), 카르티카인(carticaine), 카르베딜롤(carvedilol), 세파엘린(cephaeline), 시프로플록사신(ciprofloxacin), 클로자핀(clozapine, 클로벤조렉스(clobenzorex), 클로르프레날린(clorprenaline), 사이클로펜타민(cyclopentamine), 델라프릴(delapril), 데멕시프틸렌(demexiptiline), 데노파님(denopamine), 데시프라민(desipramine), 데슬로라타딘(desloratadine), 디클로페낙(diclofenac), 디메토프린(dimetofrine), 디옥사드롤(dioxadrol), 도부타민(dobutamine), 도펙사민(dopexamine), 도리페넴(doripenem), 도르졸라미드(dorzolamide), 드로프레닐라민(droprenilamine), 둘로록세틴(duloxetine), 엘토프라진(eltoprazine), 에날라프릴(enalapril), 에녹사신(enoxacin), 에피네프린(epinephrine), 에르타페넴(ertapenem), 에사프라졸(esaprazole), 에스몰롤(esmolol), 에톡사드롤(etoxadrol), 파수딜(fasudil), 펜딜린(fendiline), 페네틸린(fenethylline), 펜플루라민(fenfluramine), 페놀도팜(fenoldopam), 페노테롤(fenoterol), 펜프로포렉스(fenproporex), 플레카미드(flecamide), 플루옥세틴(fluoxetine), 포르모테롤(formoterol), 프로바트립탄(frovatriptan), 가복사돌(gaboxadol), 가레녹사신(garenoxacin), 가티플로사신(gatifloxacin), 그레파플록사신(grepafloxacin), 헥소프레날린(hexoprenaline), 이미다프릴(imidapril), 인달핀(indalpine), 인데카이니드(indecainide), 인델록사진 하이드로클로하이드(indeloxazine hydrochloride), 이속스수프린(isoxsuprine), 이스프로니클린(ispronicline), 라베탈롤(labetalol), 란디올롤(landiolol), 라파티닙(lapatinib), 레보파세토페란(levophacetoperane), 리시노프릴(lisinopril), 로메플로사신(lomefloxacin), 로트라피반(lotrafiban), 매프로틸린(maprotiline), 메카밀라민(mecamylamine), 메플로퀸(mefloquine), 메핀돌롤(mepindolol), 메로페넴(meropenem), 메타프라민(metapramine), 메타프로테레놀(metaproterenol), 메톡시페나민(methoxyphenamine), 덱스트로로타리 메틸페니데이트(dextrorotary methylphenidate), 메틸페니데이트(methylphenidate), 메티프라놀롤(metipranolol), 메토프롤롤(metoprolol), 미톡산트론(mitoxantrone), 미바제롤(mivazerol), 모엑시프릴(moexipril), 모프롤롤(moprolol), 목시플로사신(moxifloxacin), 네비볼롤(nebivolol), 니피날롤(nifenalol), 니프라딜롤(nipradilol), 노르플록사신(norfloxacin), 노르트립틸린(nortriptyline), 닐리드린(nylidrin), 올란자핀(olanzapine), 목삼니퀸(oxamniquine), 옥스프레놀롤(oxprenolol), 옥시페드린(oxyfedrine), 파록세틴(paroxetine), 퍼헥실린(perhexyline), 펜메트라진(phenmetrazine), 페닐에프린(phenylephrine), 페닐프로필메틸아민(phenylpropylmethylamine), 폴레트린(pholedrine), 피실로렉스(picilorex), 피메틸린(pimethylline), 핀돌롤(pindolol), 피페미드산(pipemidic acid), 피리도카인(piridocaine), 프락톨롤(practolol), 프라도플록사신(pradofloxacin), 프라미펙솔(pramipexole), 프라미베린(pramiverin), 프레날테롤(prenalterol), 프레닐아민(prenylamine), 프릴로카인(prilocalne), 프로카테콜(procaterol), 프로네탈롤(pronethalol), 프로파페논(propafenone), 프로프라놀롤(propranolol), 프로필헥세드린(propylhexedrine), 프로토킬롤(protokylol), 프로트립틸린(protriptyline), 수도에페드린(pseudoephedrine), 레복세틴(reboxetine), 라사길린(rasagiline), (r)-라사길린, 레피노탄(repinotan), 레프로테롤(reproterol), 리미테롤(rimiterol), 리토드린(ritodrine), 사핀아미드(safinamide), 살부타몰(salbutamol)/알부테롤(albuterol), 살메테롤(salmeterol), 사리조탄(sarizotan), 세르트랄린(sertraline), 실로도신(silodosin), 소탈롤(sotalol), 소테레놀(soterenol), 스파르플록사신(sparfloxacin), 스피라프릴(spirapril), 설피날롤(sulfinalol), 시네프린(synephrine), 탐설로신(tamsulosin), 테바니클린(tebanicline), 티아넵틴(tianeptine), 티로피반(tirofiban), 트레토퀴놀(tretoquinol), 트리메타지딘(trimetazidine), 트록시피드(troxipide), 바레니클린(varenicline), 빌다글립틴(vildagliptin), 빌록사진(viloxazine), 비퀴딜(viquidil) 또느 자모테롤(xamoterol)이다.
일부 실시양태에서, A는 생물학적으로 활성인 단백질이다.
일부 실시양태에서, A는 분비 단백질을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 단백질의 세포외 도메인을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 생물학적으로 활성이어서 이는 표적-결합 활성을 지닌다.
일부 실시양태에서, A는 독립적인-폴딩 단백질(independently-folding protein) 또는 이의 일부이다.
일부 실시양태에서, A는 글리코실화된 단백질이다.
일부 실시양태에서, A는 사슬내 디설파이드 결합을 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 시토카인과 결합한다.
일부 실시양태에서, 시토카인은 TNFα이다.
일부 실시양태에서, A는 심방 나트륨이뇨 펩티드(Atrial Natriuretic Peptide: ANP), 칼시토닌(Calcitonin), 코르티코트로핀 분비 호르몬(Corticotropin Releasing Hormone: CRH), 엔도텔린(Endothelin), 엑세나티드(Exenatide), 위산 억제 펩티드(Gastric Inhibitory Peptide: GIP), 글루카곤-유사 펩티드-1(Glucagon-Like Peptide-1: GLP-1), 글루카곤-유사 펩티드-2(GLP-2), GLP-1 또는 GLP-2의 유사체, 글루카곤 형관작용 소장 펩티드(Glucagon Vasoactive Intestinal Peptide: GVIP), 그렐린(Ghrelin), 펩티드 YY(Peptide YY) 또는 세크레틴(Secretin), 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 서열 HGEGTFTSDVSSYLEEQAAKEFIAWLVKGRG 내의 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 Fab 또는 Fab'의 중쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 적어도 하나의 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 Fab 또는 Fab'의 경쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 적어도 하나의 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 적어도 하나의 Fab 또는 Fab', 또는 적어도 하나의 Fab 또는 Fab'의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 Fab 또는 Fab' 또는 이의 일부의 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 카피(copy)를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 Fab-1 or Fab'1 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 Fab-2 or Fab'2 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 항체의 두 개의 Fab 또는 Fab' 핸드(hand)를 포함한다.
일부 실시양태에서, Fab 또는 Fab'는 아달리무맙에 존재한다.
일부 실시양태에서, A는 단일 사슬 항체에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 적어도 하나의 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, A는 TNFα 수용체에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 적어도 하나의 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, TNFα 수용체가 TNR1B이다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 호모이량체의 일부를 형성한다.
일부 실시양태에서, 본 발명의 화합물은 헤테로이량체의 일부를 형성한다.
본 발명은 본 발명의 화합물을 포함하는 호모이량체를 제공한다.
본 발명은 본 발명의 화합물을 포함하는 헤테로이량체를 제공한다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합할 수 있다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 각각의 화합물의 Z 사이의 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합할 수 있다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합된다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 각각의 화합물의 Z 사이의 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 다른 것에 결합된다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 다른 것에 비-공유적으로 결합된다.
본 발명은 하기 구조를 갖는 화합물을 제공한다:
상기 식에서,
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 Ra와 C를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
L은 -N3, 알킨, (여기에서, R5는 알킬 또는 아릴 기이다), 기, 테트라진 및 트랜스-사이클로옥텐으로 이루어진 군으로부터 선택되고;
Ra는 결합 또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 또는 그 초과의 모이어티(moiety)의 사슬을 포함하거나 그로 이루어진 유기 구조이고, 여기에서, 각각의 모이어티는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, ,
로 이루어진 군으로부터 독립적으로 선택되고;
X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생한다. 일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생하지 않는다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 이들의 N-말단에 시스테인, 셀레노시스테인, CP, CPXCP (여기에서, X = P, R, 또는 S), CDKTHTCPPCP, CVECPPCP, CCVECPPCP 및 CDTPPPCPRCP로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 지닌다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 천연 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 변이체 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 변이체 Fc 도메인은 항체의 돌연변이 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 치환 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 N-말단, C-말단, 또는 N-말단 또는 C-말단이 아닌 Fc 도메인의 위치에서 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환은 보존성 아미노산 치환이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 첨가 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 첨가 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 첨가된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 결실 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 결실 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 결실된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 적어도 0, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 또는 190개의 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 Fc 도메인의 힌지 영역, CH2 영역 또는 CH3 영역에 있는 아미노산의 스트레치 또는 이의 일부와 상동이다.
일부 실시양태에서, L은 -N3이다.
일부 실시양태에서, L은 이다.
일부 실시양태에서, L은 알킨이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 프로파길 기이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 사이클로옥틴 기이다.
일부 실시양태에서, 알킬은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, L은 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 테트라진은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, 테트라진은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, 테트라진은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, 테트라진은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, L은 트랜스-사이클로옥텐이다.
일부 실시양태에서, 트랜스-사이클로옥텐은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, 트랜스-사이클로옥텐은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 [PEG(y)]z 기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 또는 폴리사카라이드 기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 C1-C4 알킬 기를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 숙신이미드를 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 아민을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴 또는 아디포일을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 말로닐을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 아미노산을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 시스테인을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 라이신을 포함하는 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 3개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 4개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화된 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락트산-글리콜산), 폴리사카라이드, 분지형 잔기, C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 아릴 기, 헤테로아릴 기, 카르바메이트, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이옥사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 5개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 라이신에 결합된 [PEG(y)]z 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 숙신이미드 기에 C1-C4 아실 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 C1-C4 아실에 결합된 라이신을 포함한다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 글루타릴에 결합되는 [PEG(y)]z 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 [PEG(y)]z, C2-C5 아실, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 아미노산, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조. 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 이속사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐을 함유하는 화학적 구조, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐,
로 이루어진 군으로부터 선택된 3개, 4개 또는 5개의 모이어티의 사슬로 이루어진 유기 구조이고;
상기 식에서, X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐 기이고, R5는 아릴 또는 알킬 기이고;
[PEG(y)]z는 이고,
y는 1-100이고, z는 1-10이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 결합이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 시스테인이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 선형 구조를 지닌다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb는 분지형 구조를 지닌다.
일부 실시양태에서, y는 1-20이다. 일부 실시양태에서, y는 21-40이다. 일부 실시양태에서, y는 41-60이다. 일부 실시양태에서, y는 61-80이다. 일부 실시양태에서, y는 30-50이다. 일부 실시양태에서, y는 12, 24, 36 또는 48이다.
일부 실시양태에서, z는 1이다.
일부 실시양태에서, [PEG(y)]z 기의 말단 카보닐은 아미드 결합의 일부이다.
일부 실시양태에서, [PEG(y)]z 기의 말단 아민은 아미드 결합의 일부이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, x는 1-100이고, w는 0-5이다.
일부 실시양태에서, x는 1-20이다. 일부 실시양태에서, x는 21-40이다. 일부 실시양태에서, x는 41-60이다. 일부 실시양태에서, x는 61-80이다. 일부 실시양태에서, x는 30-50이다. 일부 실시양태에서, x는 12, 24, 36 또는 48이다.
일부 실시양태에서, w는 1이다. 일부 실시양태에서, w는 0이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, x는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, z는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, x는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, z는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
일부 실시양태에서, Ra 또는 Rb은 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, z는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 갖는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서, n은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, x는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이고, x는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 1-30, 1-40, 또는 1-50이다.
본 발명은 하기 구조를 갖는 화합물을 제조하는 방법으로서,
a) A 또는 A의 유도체, 및 제 1 말단 반응성 기를 포함하는 A'를 얻는 단계;
b) B 또는 B의 유도체, 제 1 말단 반응성 기와 반응하여 비-펩티드 결합을 형성시킬 수 있는 제 2 말단 반응성 기 및 제 3 말단 반응성 기를 포함하는 B'를 얻는 단계;
c) Z 또는 Z의 유도체, 및 제 3 말단 반응성 기와 반응하여 펩티드 결합을 형성시킬 수 있는 제 4 말단 반응성 기를 포함하는 Z'를 얻는 단계; 및
d) A', B' 및 Z'를 임의의 순서로 반응시켜 화합물을 생성시키는 단계를 포함하는 방법을 제공한다:
상기 식에서,
A는 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
Z는 화합물의 단백질 성분으로서, 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하는 단백질 성분이고, 여기에서, 하나 이상의 폴리펩티드 중 적어도 하나는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에 시스테인 또는 셀레노시스테인을 갖는 연속적인 아미노산을 포함하고;
B는 A와 Z를 연결하는 화학적 구조이고;
B와 Z 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타내고;
A와 B 사이의 실선은 비펩티드 결합을 나타낸다.
일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생한다. 일부 실시양태에서, 시스테인 또는 셀레노시스테인은 연속적인 아미노산의 스트레치에서 자연적으로 발생하지 않는다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 이들의 N-말단에 시스테인, 셀레노시스테인, CP, CPXCP (여기에서, X = P, R, 또는 S), CDKTHTCPPCP, CVECPPCP, CCVECPPCP 및 CDTPPPCPRCP로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 지닌다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 천연 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 Fc 도메인은 항체의 변이체 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 항체의 변이체 Fc 도메인은 항체의 돌연변이 Fc 도메인이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 치환 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 N-말단, C-말단, 또는 N-말단 또는 C-말단이 아닌 Fc 도메인의 위치에서 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 아미노산 치환을 지닌다.
일부 실시양태에서, 치환은 보존성 아미노산 치환이다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 첨가 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 첨가 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 첨가된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 돌연변이 Fc 도메인은 아미노산 결실 돌연변이체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 결실 돌연변이체는 이의 연속적인 아미노산의 스트레치에 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 10-15, 15-20, 10-20, 또는 20-50개의 결실된 아미노산을 지닌다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 적어도 0, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 또는 190개의 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이다.
일부 실시양태에서, 연속적인 아미노산은 Fc 도메인의 힌지 영역, CH2 영역 또는 CH3 영역에 있는 아미노산의 스트레치 또는 이의 일부와 상동이다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
는 이고;
R5는 알킬 또는 아실 기이고;
R1은 H 또는 사이클릭 구조인 추가의 구조의 일부이고, 여기에서, 추가의 사이클릭 구조는 R1 또는 R1의 일부를 포함하고, 또한 R2 또는 R2의 일부 및 R2와 알켄 이중결합 사이의 탄소를 포함할 수 있고;
단, 가 이면, R3은 H이고; 가 이면, 은 을 포함하는 트리아졸 고리이고, 가 이면, 가 을 포함하는 N-알킬 또는 아릴 치환된 이속사졸린 고리이고;
여기에서, R2는 A 또는 B 중 하나에 연결되는 유기 구조를 나타내고, R4는 A 또는 B 중 다른 것에 연결되는 유기 구조를 나타내고;
이는,
a) A 또는 A의 유도체, 및 제 1 말단 반응성 기를 포함하는 A'를 얻는 단계;
b) B 또는 B의 유도체, 제 1 말단 반응성 기와 반응하여 비-펩티드 결합을 형성시킬 수 있는 제 2 말단 반응성 기 및 제 3 말단 반응성 기를 포함하는 B'를 얻는 단계;
c) C 또는 C의 유도체, 및 제 3 말단 반응성 기와 반응하여 펩티드 결합을 형성시킬 수 있는 제 4 말단 반응성 기를 포함하는 C'를 얻는 단계; 및
d) A', B' 및 C'를 임의의 순서로 반응시켜 화합물을 생성시키는 단계를 포함한다.
일부 실시양태에서, 단계 d)는 먼저 A'와 B'를 반응시켜 (여기에서, B"는 B 및 제 3 말단 반응성 기를 포함하고, B"와 A 사이의 실선은 비-펩티드 결합을 나타낸다)를 생성시키고, 이어서, 을 C'와 반응시켜 화합물을 생성시킴으로써 수행된다.
일부 실시양태에서, 단계 d)는 먼저 C'와 B'를 반응시켜 (여기에서, B"는 B 및 제 3 말단 반응성 기를 포함하고, B"와 C 사이의 파선은 펩티드 결합을 나타낸다)를 생성시키고, 이어서, 을 A'와 반응시켜 화합물을 생성시킴으로써 수행된다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드, 티올, 니트론(nitrone) 또는 알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 알킨이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 사이클로알킨이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 8-원 고리이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 바이아릴아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 말단 알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 N-알킬 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 아지드, 티올, 니트론 또는 알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 알킨이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 사이클로알킨이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 8-원 고리이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 바이아릴아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 말단 알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 N-알킬 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 말단 알킨이고, 제 2 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 니트론은 N-알킬 또는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이고, 제 2 말단 반응성 기는 말단 알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 니트론은 N-알킬 또는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 사이클로알킨이고, 제 2 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 니트론은 N-알킬 또는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드, 티올 또는 니트론이고, 제 2 말단 반응성 기는 사이클로알킨이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 티올이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 니트론이다.
일부 실시양태에서, 니트론은 N-알킬 또는 N-아릴 니트론이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 8-원 고리이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 바이아릴아자사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 사이클로알킨은 사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 아지드이고, 제 2 말단 반응성 기는 말단 알킨이거나; 제 1 말단 반응성 기는 아지드이고, 제 2 말단 반응성 기는 사이클로알킨이거나; 제 1 말단 반응성 기는 티올이고, 제 2 말단 반응성 기는 사이클로알킨이거나; 제 1 말단 반응성 기는 N-알킬 니트론 또는 N-아릴 니트론이고, 제 2 말단 반응성 기는 사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 아지드이고, 제 1 말단 반응성 기는 말단 알킨이거나; 제 2 말단 반응성 기는 아지드이고, 제 1 말단 반응성 기는 사이클로알킨이거나; 제 2 말단 반응성 기는 티올이고, 제 1 말단 반응성 기는 사이클로알킨이거나; 제 2 말단 반응성 기는 N-알킬 니트론 또는 N-아릴 니트론이고, 제 1 말단 반응성 기는 사이클로옥틴이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 트리아졸, 티올렌, N-알킬 이속사졸린 또는 N-아릴 이속사졸린을 생성시킨다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 트리아졸을 생성시킨다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 티올렌을 생성시킨다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 N-알킬 이속사졸린 또는 N-아릴 이속사졸린을 생성시킨다.
일부 실시양태에서, 제 1 반응성 기를 제 2 반응성 기와 반응시키는 것은 3, 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 또는 72 시간 미만 이내에 적어도 80%, 85% 또는 90%의 반응 수율을 유도한다.
일부 실시양태에서, A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타낸다:
상기 식에서,
Xa는 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조이고;
Ra는 A 또는 B 중 하나에 연결되는 유기 구조를 나타내고, Rb는 A 또는 B 중 다른 것에 연결되는 유기 구조를 나타낸다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐 또는 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐이다.
일부 실시양태에서, 알킨은 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐 또는 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 하기 구조를 지닌다:
상기 식에서, Rc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, 제 2 말단 반응성 기는 하기 구조를 지닌다:
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐이고, 제 2 말단 반응성 기는 테트라진이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기는 테트라진이고, 제 2 말단 반응성 기는 트랜스-사이클로옥텐이다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조를 생성시킨다.
일부 실시양태에서, 제 1 말단 반응성 기와 제 2 말단 반응성 기는 반응하여 하기 화학적 구조 또는 이의 토토머를 생성시킨다:
상기 식에서,
Lc는 H, 알킬 또는 아릴이다.
일부 실시양태에서, 제 3 반응성 기와 제 4 말단 반응성 기는 각각 독립적으로 아미노산 또는 아미노산 유도체이다.
일부 실시양태에서, 제 3 반응성 기는 트레오닌 또는 트레오닌 유도체이다.
일부 실시양태에서, 제 3 반응성 기는 아미노산의 티오에스테르 유도체이다.
일부 실시양태에서, 제 4 반응성 기는 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인, 또는 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인의 유도체이다.
일부 실시양태에서, 제 4 반응성 기는 시스테인 또는 시스테인의 유도체이다.
일부 실시양태에서, 제 4 반응성 기는 시스테인이다.
일부 실시양태에서, A'는
i) A 또는 A의 유도체, 및 인테인을 포함하는 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함하는 A"를 얻는 단계;
ii) 알킨, 아지드, 티올, 또는 니트론을 함유하는 유기 구조로 C-말단에서 치환되는, 치환된 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인 잔기, 또는 치환된 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인 또는 호모셀레노시스테인 잔기의 치환된 유도체를 얻는 단계; 및
iii) A"를 치환된 시스테인 잔기와 반응시켜 A'를 생성시키는 단계에 의해서 제조된다.
일부 실시양태에서, 알킨을 함유하는 유기 구조는 N-프로파길 아민이다.
일부 실시양태에서, A'는
i) A 또는 A의 유도체를 포함하고, 적어도 하나의 자유 티올 기를 포함하는 A"를 얻는 단계;
ii) 제 1 말단 반응성 기 및 말단 말레이미드를 포함하는 화합물을 얻는 단계; 및
iii) A"를 단계 ii)의 화합물과 반응시켜 A'를 생성시키는 단계에 의해서 제조된다.
일부 실시양태에서, A"는
a) A 또는 A의 유도체를 포함하고 적어도 하나의 디설파이드 결합을 포함하는 폴리펩티드인 A"'를 얻는 단계; 및
b) A"'를 메르캅토에틸아민(MEA)으로 처리하여 A"를 생성시키는 단계에 의해서 제조된다.
일부 실시양태에서, A"'는
a) A 또는 A의 유도체를 포함하고 적어도 하나의 디설파이드 결합을 포함하는 모노클로날 항체를 얻는 단계; 및
b) 단계 a)의 폴리펩티드를 IdeS로 처리하여 A"'을 생성시키는 단계에 의해서 제조된다.
일부 실시양태에서, 모노클로날 항체는 TNFα와 결합한다.
일부 실시양태에서, 모노클로날 항체는 아달리무맙이다.
일부 실시양태에서, R1이 수소이고, 제 1 말단 반응성 기가 알킨이면, 단계 d)에서, B'는 금속 촉매의 존재하에 반응된다.
일부 실시양태에서, R1이 수소이고, 제 2 말단 반응성 기가 알킨이면, 단계 d)에서, B'는 금속 촉매의 존재하에 반응된다.
일부 실시양태에서, 금속 촉매는 Ag(I) 또는 Cu(I)이다.
일부 실시양태에서, A'는 하나 이상의 분지형 잔기를 포함하고, 여기에서, 각각의 분지형 잔기는 추가의 제 1 말단 반응성 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, B'는 하나 이상의 분지형 잔기를 포함하고, 여기에서, 각각의 분지형 잔기는 추가의 제 2 말단 반응성 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, B'는 하나 이상의 분지형 잔기를 포함하고, 여기에서, 각각의 분지형 잔기는 추가의 제 3 말단 반응성 기를 포함한다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 아미노산 잔기이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 잔기는 라이신 또는 라이신 유도체, 아르기닌 또는 아르기닌 유도체, 아스파르트산 또는 아스파르트산 유도체, 글루탐산 또는 글루탐산 유도체, 아스파라긴 또는 아스파라긴 유도체, 글루타민 또는 글루타민 유도체, 티로신 또는 티로신 유도체, 시스테인 또는 시스테인 유도체 또는 오르니틴 또는 오르니틴 유도체이다.
일부 실시양태에서, 아미노산 잔기는 말단 아미노 또는 카보닐 반응성 기를 함유하는 잔기로 N-위치에서 치환된다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 둘 이상의 말단 아미노 기 또는 둘 이상의 말단 카보닐 기를 함유하는 유기 잔기이다.
일부 실시양태에서, 유기 잔기는 이미노디프로피온산, 이미노디아세트산, 4-아미노-피멜산, 4-아미노-헵탄디오산, 3-아미노헥산디오산, 3-아미노아디프산, 2-아미노옥탄디오산, 또는 2-아미노-6-카보닐-헵탄디오산이다.
일부 실시양태에서, 공정은 비-티올 환원제의 부재하에 수행된다.
일부 실시양태에서, 공정은 티올 환원제의 부재하에 수행된다.
일부 실시양태에서, 공정은 티올 환원제의 존재하에 수행된다.
일부 실시양태에서, 공정은 80% 또는 그 초과의 전체 수율로 수행된다.
일부 실시양태에서, 공정은 90% 또는 그 초과의 전체 수율로 수행된다.
일부 실시양태에서, 제 1 반응성 기를 제 2 반응성 기와 반응시키는 것은 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 60 분 이내에 적어도 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 80%, 85% 또는 90% 반응 수율을 유도한다.
일부 실시양태에서, B는 유기산 잔기이다.
일부 실시양태에서, B는 1-50개의 아미노산 잔기의 스트레치, 및 임의로, 유기산 잔기이다.
일부 실시양태에서, B는 1-10개의 연속적인 아미노산의 스트레치이다.
일부 실시양태에서, B는 서열에서의 연속적인 아미노산의 스트레치, 또는 이의 일부, EPKSCDKTHTCPPCP, ERKCCVECPPCP, ELKTPLGDTTHTCPRCP(EPKSCDTPPPCPRCP)3, ESKYGPPCPSCP를 포함한다.
일부 실시양태에서, B는 이의 C-말단에 트레오닌을 지닌다.
일부 실시양태에서, Z는 하나의 C를 포함하고, 여기에서, C는 제 1 폴리펩티드이고, 그러한 제 1 폴리펩티드는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에, 시스테인, 셀레노시스테인, CP, CPXCP(여기에서, X = P, R, 또는 S), CDKTHTCPPCP, CVECPPCP, CCVECPPCP 및 CDTPPPCPRCP로 이루어진 군으로부터 선택된 서열을 갖는 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에, 시스테인, 셀레노시스테인, CP, CPXCP(여기에서, X = P, R, 또는 S), CDKTHTCPPCP, CVECPPCP, CCVECPPCP 및 CDTPPPCPRCP로 이루어진 군으로부터 선택된 천연 시스테인을 포함하는 서열을 갖는 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 화합물의 폴리펩티드 성분이고, 폴리펩티드 성분은 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동이고; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 이들의 N-말단에, 천연 시스테인 또는 셀레노시스테인을 포함하는 서열을 갖는 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 IgG, IgM, IgA, IgD, 및 IgE로 이루어진 군으로부터 선택된 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 항체의 Fc6 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 추가로 항체의 Fc6 도메인의 사슬이 아닌 항체의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 항체의 Fab 또는 Fab'의 중쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, C는 항체의 Fab 또는 Fab'의 경쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 추가로 제 2 폴리펩티드를 포함하고, 제 2 폴리펩티드는 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, 제 2 폴리펩티드는 항체의 Fab 또는 Fab'의 중쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, 제 2 폴리펩티드는 항체의 Fab 또는 Fab'의 경쇄에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 연속적인 아미노산을 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 항체 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 항체의 적어도 하나의 Fab 또는 Fab' 또는 적어도 하나의 Fab 또는 Fab'의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 Fab 또는 Fab' 또는 이의 일부의 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10개의 카피를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 항체의 Fab-1 또는 Fab'1 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 항체의 Fab-2 또는 Fab'2 또는 이의 일부를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 항체의 두 개의 Fab 또는 Fab' 핸드를 포함한다.
일부 실시양태에서, 항체는 IgG, IgM, IgA, IgD 또는 IgE 항체이다.
일부 실시양태에서, Fab 또는 Fab'는 아달리무맙에 존재한다.
일부 실시양태에서, Z는 단일 사슬 항체에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치와 상동인 적어도 하나의 연속 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, C의 C-말단은 개질된 항체의 Fc 도메인의 사슬에 존재하는 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함한다.
일부 실시양태에서, C의 C-말단은 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인, 또는 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인의 유도체이다.
일부 실시양태에서, B는 Z의 폴리펩티드의 N-말단 시스테인 또는 셀레노시스테인과 B의 아미노산 잔기 또는 유기산 잔기 사이의 펩티드 결합을 통해서 Z에 연결된다.
일부 실시양태에서, Z는 제 2 폴리펩티드를 포함하고, B는 Z의 제 2 폴리펩티드의 N-말단 시스테인 또는 셀레노시스테인과 B의 아미노산 잔기 또는 유기산 잔기 사이의 펩티드 결합을 통해서 Z에 연결된다.
일부 실시양태에서, B는 C의 N-말단 시스테인 또는 셀레노시스테인과 B의 아미노산 잔기 또는 유기산 잔기 사이의 펩티드 결합을 통해서 C에 연결된다.
일부 실시양태에서, Z는 C인 하나의 폴리펩티드를 포함한다.
일부 실시양태에서, Z는 C 및 제 2 폴리펩티드인 두 개의 폴리펩티드를 포함한다.
본 발명은 본 발명의 화합물을 포함하는 호모이량체 및 헤테로이량체를 제공한다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합될 수 있다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 각각의 화합물의 C 또는 제 2 폴리펩티드 사이의 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합될 수 있다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합된다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 각각의 화합물의 C 또는 제 2 폴리펩티드 사이의 적어도 하나의 디설파이드 결합에 의해서 다른 것에 결합된다.
일부 실시양태에서, 이량체의 각각의 화합물은 다른 것에 비-공유적으로 결합된다.
일부 실시양태에서, 이량체는
또는
이다.
본 발명의 화합물의 이량체의 추가의 비-제한 예는 도면에 도시되어 있다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 라이신 또는 라이신 유도체, 아르기닌 또는 아르기닌 유도체, 아스파르트산 또는 아스파르트산 유도체, 글루탐산 또는 글루탐산 유도체, 아스파라긴 또는 아스파라긴 유도체, 글루타민 또는 글루타민 유도체, 티로신 또는 티로신 유도체, 시스테인 또는 시스테인 유도체 또는 오르니틴 또는 오르니틴 유도체이다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 말단 아미노 또는 카보닐 반응성 기를 함유하는 잔기로 N-위치에서 치환된 아미노산이다. 일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 둘 이상의 말단 아미노 기 또는 둘 이상의 말단 카보닐 기를 함유하는 유기 잔기이다.
일부 실시양태에서,분지형 잔기는 둘 이상의 말단 아미노 기를 포함하는 유기 잔기이다. 일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 둘 이상의 말단 카보닐 기를 포함하는 유기 잔기이다. 일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 디아미노프로피온산이다. 일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 디아미노프로피온산 카보닐 화합물이다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 4-(카보닐메톡시)페닐알라닌, 2-아미노-6-(카보닐메틸아미노)헥산산, S-(카보닐프로필)시스테인, S-(카보닐에틸)시스테인, S-(카보닐메틸)시스테인, N-(카보닐에틸)글리신, N-(카보닐메틸)글리신, 이미노디프로피온산, 이미노디아세트산, 4-아미노-피멜산, 4-아미노-헵탄디오산, 3-아미노헥산디오산, 3-아미노아디프산, 2-아미노옥탄디오산, 또는 2-아미노-6-카보닐-헵탄디오산이다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 Pmoc-L-Asp-AMC, Fmoc-L-Asp-pNA, Fmoc-L-Glu-AMC, Fmoc-L-Glu-pHA, Fmoc-L-Glu(Edans)-OH, Fmoc-L-Glu (PEG-비오티닐)-OH, (S)-Pmoc-2-아미노-헥산디오산-6-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-아디프산-6-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-Aad (OtBu)-OH, (S)-Fmoc-2-아미노-5-3차-부톡시카보닐-헥산디오산-6-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-헵탄디오산-7-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-피멜산-7-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-6-3차-부톡시카보닐-헵탄디오산-7-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-옥탄디오산-8-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-2-아미노-수베르산-8-3차-부틸 에스테르, (S)-Fmoc-Asu (OtBu)-OH, (R)-Fmoc-3-아미노-헥산디오산-1-3차-부틸 에스테르, (R)-Fmoc-3-아미노-아디프산-1-3차-부틸 에스테르, (R)-Fmoc-4-아미노-헵탄디오산-1-3차-부틸 에스테르, (R)-Fmoc-4-아미노-피멜산-1-3차-부틸 에스테르. Boc-이미노디아세트산, Fmoc-이미노디아세트산, Boc-이미노디프로피온산, Fmoc-이미노디프로피온산, Fmoc-N-(3차-부톡시카보닐메틸)-글리신, Fmoc-N-(3차-부톡시카보닐에틸)-글리신, Fmoc-L-Cys(3차-부톡시카보닐메틸)-OH (R)-Fmoc-2-아미노-3-(3차-부톡시카보닐메틸설파닐)-프로피온산, Fmoc-L-Cys(3차-부톡시카보닐프로필)-OH (R)-Fmoc-2-아미노-3-(3-3차-부톡시카보닐프로필설파닐)-프로피온산, Fmoc-L-Cys(3차-부톡시카보닐에틸)-OH (R)-Fmoc-2-아미노-3-(2-3차-부톡시카보닐에틸설파닐)-프로피온산, Fmoc-4-(3차-부톡시카보닐메톡시)-L-페닐알라닌, 또는 (S)-Fmoc-2-아미노-6-(Boc-3차-부톡시카보닐메틸아미노)-헥산산으로부터 제조된다.
일부 실시양태에서, 분지형 잔기는 N-α-Boc-DL-디아미노프로피온산, N-α-Boc-D-디아미노프로피온산, N-α-Boc-L-디아미노프로피온산, N-α-Fmoc-L-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-β-Alloc-D-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-β-Alloc-L-디아미노프로피온산, N-Fmoc-N-β-alloc-L-디아미노프로피온산, N-α-N-β-비스-Boc-L-디아미노프로피온산, N-α-Fmoc-N-β-Boc-D-디아미노프로피온산, N-α-Fmoc-N-p-Boc-L-디아미노프로피온산, N-α-Z-N-β-Boc-L-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-β-Fmoc~D-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-β-Fmoc-L-디아미노프로피온산, N-α-N-β-비스-Fmoc-L-디아미노프로피온산, N-α-Z-N-β-Fmoc-L-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-β-Z-L-디아미노프로피온산, N-α-Fmoc-N-β-Z-L-디아미노프로피온산, N-α-Fmoc-N-β-(Boc-아미노옥시아세틸)-L-디아미노프로피온산, N-α-Boc-N-감마-Fmoc-D-디아미노부티르산, N-α-Boc-N-감마-Fmoc-L-디아미노부티르산, N-α-Boc-N-감마-Fmoc-L-디아미노부티르산, N-α-Fmoc-N-감마-Boc-D-디아미노부티르산, N-α-Fmoc-N-감마-Boc-L-디아미노부티르산, N-α-Fmoc-N-감마-Alloc-L-디아미노부티르산, (S)-N-b-Pmoc-N-감마-Boc-3,4-디아미노부티르산, H-L-오르니틴, N-α-Boc-N-델타-Alloc-L-오르니틴, N-α-Fmoc-N-델타-Alloc-L-오르니틴, N-α-Fmoc-N-델타-Boc-L-오르니틴, (S)-Boc-2-아미노-5-아지도-펜탄산.DCHA, (S)-Fmoc-2-아미노-5-아지도-펜탄산, N-α-N-델타-비스-Boc-N-α-N-델타-비스(3-Boc-아미노프로필)-L-오르니틴, N-α-Boc-N-β-N-델타-N-델타-트리스(3-Boc-아미노프로필)-L-오르니틴, Fmoc-L-Lys(Biotin)-OH, Fmoc-L-Lys(Dabcyl)-OH, Fmoc-L-Lys(Boc)(Me)-OH, Fmoc-L-Lys(Boc)(iPr)-OH, (2S,5R)-Fmoc-2-아미노-4-(3-Boc-2,2-디메틸-옥사졸리딘-5-일)-부티르산, (S)-Fmoc-2-아미노-6-(Boc-3차-부톡시카보닐메틸-아미노)-헥산산, (S)-Fmoc-2-아미노-7-(Boc-아미노)-헵탄산, Fmoc-L-Arg(Me)(Pbf)-OH, Fmoc-L-Arg(Me)2(Pbf)-OH, Fmoc-L-Arg(Me)2-OH, (S)-Fmoc-3-아미노-5-[(N'-Pbf-피롤리딘-1-카르복시이미도일)-아미노]-펜탄산, Fmoc-L-Homoarg(Et)2-OH, Boc-3-아미노-5-(Fmoc-아미노)-벤조산, 3,5-비스[2-(Boc-아미노)에톡시]-벤조산, Fmoc-4-[2-(Boc-아미노)에톡시]-L-페닐알라닌, N,N-비스(N'-Fmoc-3-아미노프로필)-글리신 포타슘 헤미설페이트, N,N-비스(N'-Fmoc-3-아미노프로필)-글리신 포타슘 헤미설페이트, Fmoc-N-(2-Boc-아미노에틸)-글리신, Fmoc-N-(3-Boc-아미노프로필)-글리신, Fmoc-N-(4-Boc-아미노부틸)-글리신, (R,S)-N-α-Fmoc-N-a'-Boc-디아미노아세트산, N,N'-비스-Fmoc-디아미노아세트산, (S)-N-4-Fmoc-N-8-Boc-디아미노옥탄산, (R,S)-N-Fmoc-N'-Boc-이미다졸리딘-2-카르복실산, Fmoc-p(NH-Boc)-L-Phe-OH, Boc-p(NH-Fmoc)-L-Phe-OH, 또는 Boc-p(NH-Z)-L-Phe-OH로부터 제조된다.
본원에 개시된 각각의 실시양태는 다른 개시된 실시양태의 각각에 적용 가능한 것으로 생각된다. 따라서, 본원에 기재된 다양한 요소의 모든 조합이 본 발명의 범위내에 있다.
파라미터 범위가 제공되는 경우에, 그러한 범위 내의 모든 정수 및 그의 10분의 1이 또한 본 발명에 의해서 제공되는 것으로 이해된다. 예를 들어, "0.2-5 mg/kg/day"는 0.2 mg/kg/day, 0.3 mg/kg/day, 0.4 mg/kg/day, 0.5 mg/kg/day, 0.6 mg/kg/day 등, 최대 5.0 mg/kg/day를 개시하고 있는 것이다.
용어
본원에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급된지 않는 한, 이하 용어의 각각은 이하 기재된 정의를 지닐 것이다.
펩티드 결합: 구조 , 즉 펩티드 결합은 펩티드 결합일 수 있다.
연속적인 아미노산의 스트레치: 사슬 내에 배열된 복수의 아미노산으로서, 사슬 내에서의 첫 번째 아미노산은 임의로 선행 아미노산에 결합될 수 없음을 제외하고는, 이들 각각이 펩티드 결합에 의해서 선행 아미노산에 결합되어 있는, 사슬 내에 배열된 복수의 아미노산. 사슬의 아미노산은 천연이거나 천연이 아닐 수 있거나, 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 아미노산은, 달리 지시되지 않는 한, 유전공학적으로 인코딩된, 천연이지만 유전공학적으로 인코딩되지 않은, 또는 비-천연, 및 이들의 임의의 선택일 수 있다.
N-말단 아미노산 잔기: 자유 α-아미노(NH2) 작용기, 또는 α-아미노(NH2) 작용기의 유도체를 갖는 둘 이상의 연속 아미노산의 스트레치의 말단 잔기.
N-말단: N-말단 아미노산 잔기의 자유 α-아미노(NH2) 기(또는 이의 유도체).
C-말단 아미노산 잔기: 자유 α-카르복실(COOH) 작용기, 또는 α-카르복실 (COOH) 작용기의 유도체를 갖는 둘 이상의 연속 아미노산의 스트레치의 말단 잔기.
C-말단: C-말단 아미노산 잔기의 자유 α-카르복실(COOH) 작용기(또는 이의 유도체).
본원에서 사용된 용어 "생물학적 활성 구조"는 질환 또는 병태를 치료하거나, 기능 또는 작용을 수행함으로써 신체 내의 질환 또는 병태의 부위에 본 발명의 화합물을 편재시키거나 표적시키거나, 생물학적 개념으로(예, 유기체에서, 세포에서, 또는 이의 시험관내 모델에서) 기능, 작용 또는 반응에 대해서 자극하거나 대응할 수 있는 분자 또는 이의 단편의 구조를 의미한다. 생물학적으로 활성 구조는 폴리펩티드, 핵산, 소분자, 예컨대, 작은 유기 또는 무기 분자 중 적어도 하나의 구조를 포함할 수 있다.
"결합"은, 달리 또는 문맥과 반대로 명시되지 않는 한, 공유결합, 쌍극자-쌍극자 상호작용, 예컨대, 수소 결합, 및 분자간 상호작용, 예컨대, 판데르 발스 힘을 포함하는 것으로 이해된다.
"시그널 서열"은 폴리펩티드의 전사 후 수송을 유도하는 짧은(3-60개의 아미노산 길이) 펩티드 사슬이다.
본원에서 사용된 용어 "아미노산"은, 일 실시양태에서, 유전공학적으로 인코딩된 아미노산, 즉, 이소류신, 알라닌, 류신, 아스파라긴, 라이신, 아스파르테이트, 메티오닌, 시스테인, 페닐알라닌, 글루타메이트, 트레오닌, 글루타민, 트립토판, 글리신, 발린, 프롤린, 아르기닌, 세린, 히스티딘, 티로신, 셀레노시스테인, 피로라이신의 L 또는 D 이성질체를 의미하며, 또한 호모시스테인 및 호모셀레노시스테인을 포함한다.
아미노산의 그 밖의 예는 타우린, 가바(gaba), 도파민, 란티오닌, 2-아미노이소부티르산, 데하이드로알라닌, 오르니틴 및 시트룰린의 L 또는 D 이성질체뿐만 아니라, 최대 두 개의 탄소 원자에 의해서 단축되거나 연장된 알킬렌 사슬을 갖는 아미노산, 임의로 치환된 아릴 기를 포함하는 아미노산, 및 할로겐화된 알킬 및 아릴기를 포함하는 할로겐화된 기를 포함하는 아미노산뿐만 아니라, 베타 또는 감마 아미노산, 및 사이클릭 유사체를 포함한, 이들의 비-천연 동족체 및 합성적으로 개질된 형태를 포함한다.
이온화 가능한 아미노 및 카르복실 기의 존재로 인해서, 이들 실시양태에서의 아미노산은 산성 또는 염기성 염의 형태일 수 있거나, 중성 형태일 수 있다. 개별적인 아미노산 잔기는 또한 산화 또는 환원에 의해서 개질될 수 있다. 다른 고려되는 개질은 프롤린 및 라이신의 하이드록실화, 세릴 또는 트레오닐 잔기의 하이드록실 기의 포스포릴화, 및 라이신, 아르기닌 및 히스티딘 측쇄의 알파-아미노 기의 메틸화를 포함한다.
공유 유도체는 특정의 작용기를 아미노산 측쇄에 또는 N- 또는 C-말단에서 연결함으로써 제조될 수 있다.
R-기 치환을 함유한 아미노산을 포함하는 화합물이 본 발명의 범위내에 있다. 본 발명의 화합물 상의 치환체 및 치환 패턴은 용이하게 이용 가능한 출발 물질로부터 화학적으로 안정한 화합물을 제공하기 위해서 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 선택될 수 있다는 것이 이해된다.
본원에서 사용된 용어 "천연 아미노산"은 유전공학적으로 인코딩된 아미노산, 즉, 이소류신, 알라닌, 류신, 아스파라긴, 라이신, 아스파르테이트, 메티오닌, 시스테인, 페닐알라닌, 글루타메이트, 트레오닌, 글루타민, 트립토판, 글리신, 발린, 프롤린, 아르기닌, 세린, 히스티딘, 티로신, 셀레노시스테인, 피로라이신 및 호모시스테인 및 호모셀레노시스테인의 L 또는 D 이성질체를 의미한다.
본원에서 사용된 용어 "비-천연 아미노산"은 알파 탄소와 S 또는 Se 사이에 C3-C10 지방족 측쇄를 갖는 시스테인 및 셀레노시스테인 유도체를 포함한, 이소류신, 알라닌, 류신, 아스파라긴, 라이신, 아스파르테이트, 메티오닌, 시스테인, 페닐알라닌, 글루타메이트, 트레오닌, 글루타민, 트립토판, 글리신, 발린, 프롤린, 아르기닌, 세린, 히스티딘, 티로신, 셀레노시스테인, 피로라이신, 호모시스테인, 호모셀레노시스테인, 타우린, 가바, 도파민, 란티오닌, 2-아미노이소부티르산, 데하이드로알라닌, 오르니틴 또는 시트룰린의 화학적으로 개질된 L 또는 D 이성질체를 의미한다. 일 실시양태에서, 지방족 측쇄는 알킬렌이다. 또 다른 실시양태에서, 지방족 측쇄는 알케닐렌 또는 알키닐렌이다.
본원에 기재된 연속적인 아미노산 서열의 스트레치 외에, 이의 변이체가 적절한 뉴클레오티드 변화를 엔코딩 DNA 내로 도입함으로써, 및/또는 요망되는 연속적인 아미노산 서열의 합성에 의해서 제조될 수 있음이 고려된다. 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 발현이 글리코실화 부위의 수 또는 위치를 변화시키거나 막 고정 특성을 변화시키는 것과 같은 (예를 들어, 화학적 합성이 아닌) 선택된 합성 방법인 때에, 아미노산 변화가 본원에 기재된 연속적인 아미노산의 스트레치의 번역후 과정을 변경시킬 수 있음을 인지할 것이다.
본원에 기재된 서열에서의 변이는, 예를 들어, 미국특허 제5,364,934호에 기재된 보존성 및 비-보존성 돌연변이에 대한 기술 및 가이드라인 중 임의의 것을 이용하여 이루어질 수 있다. 변이는 본래의 서열과 비교하여 아미노산 서열에서의 변화를 생성시키는 관심의 연속적인 아미노산 서열을 엔코딩하는 하나 이상의 코돈의 치환, 결실 또는 삽입일 수 있다. 임의로, 변이는 도메인 중 하나 이상에서의 임의의 다른 아미노산에 의한 적어도 하나의 아미노산의 치환에 의한다. 임의의 아미노산 잔기가 요망되는 활성에 역영향 없이 삽입되거나 치환되거나 결실될 수 있는지를 결정하는데 있어서의 가이던스는 서열을 동족의 공지된 단백질 분자의 서열과 비교하고 높은 동족성의 영역에서 만들어진 아미노산 서열 변화의 수를 최소화함으로써 밝혀질 수 있다. 아미노산 치환은 하나의 아미노산을 유사한 구조 및/또는 화학적 성질을 갖는 또 다른 아미노산으로 대체한 결과, 예컨대, 류신의 세린에 의한 대체, 즉, 보존성 아미노산 대체의 결과일 수 있다. 삽입 또는 결실은 임의로 약 1 내지 5개의 아미노산의 범위에 있을 수 있다. 허용되는 변이는 서열 내에서 아미노산의 삽입, 결실 또는 치환을 체계적으로 제조하고 생성되는 변이체를 전장 또는 성숙한 본래의 서열에 의해서 나타나는 활성에 대해서 시험함으로써 측정될 수 있다. 임의의 말단 변이가 본원에 기재된 발명의 문맥 내에서 이루어진다는 것을 이해해야 한다.
결합 파트너의 아미노산 서열 변이체는 이의 리간드에 대한 결합 파트너의 친화성을 증가시키고, 안정성을 촉진시키고, 결합 파트너를 정제하고 제조하고, 이의 혈장 반감기를 변화시키고, 치료학적 효율을 개선시키고, 결합 파트너의 치료학적 사용 동안의 부작용의 중증도 또는 발생을 낮추는 것을 포함한 고려하고 있는 다양한 목적으로 제조된다.
삽입, 치환 또는 결실 변이체를 포함한 이들 서열의 아미노산 서열 변이체가 또한 본원에서 고려된다. 그러한 변이체는 통상적으로는, 변이체를 인코딩하는 DNA가 얻어지는, 표적-결합 모노머를 인코딩하는 DNA에서의 뉴클레오티드의 부위-특이적 돌연변이 유발 및 그 후의 재조합 세포 배양에서의 DNA의 발명에 의해서 제조되닐 수 있다. 약 100-150까지의 아미노산 잔기를 갖는 단편이 또한 시험관내 합성에 의해서 편리하게 제조될 수 있다. 그러한 아미노산 서열 변이체는 사전 결정된 변이체이고 자연에서 발견되지 않는다. 그러한 변이체는, 반드시 동일한 정량적인 값은 아니지만, 비변이체 형태의 정성적인 생물학적 활성(표적-결합을 포함함)을 나타낸다. 아미노산 서열 변이를 도입하기 위한 부위가 사전 결정되는 반면에, 돌연변이는 그 자체로서 사전 결정될 필요가 없다. 예를 들어, 주어진 부위에서의 돌연변이의 성능을 최적화하기 위해서, 무작위 또는 포화 돌연변이 유발(여기에서, 모든 20개의 가능한 잔기가 삽입된다)이 표적 코돈에서 수행되고, 발현된 변이체는 요망되는 활성의 최적의 조합에 대해서 스크리닝된다. 그러한 스크리닝은 본 기술분야에서의 통상적인 기술 내에 있다.
아미노산 삽입은 일반적으로는 약 1 내지 10개 정도의 아미노산 잔기일 수 있고; 치환은 전형적으로는 단일 잔기에 대해서 도입되고; 결실은 약 1 내지 30개의 잔기 범위일 수 있다. 결실 또는 삽입은 바람직하게는 인접 쌍에서 이루어진다. 즉, 2개의 잔기의 결실 또는 2개의 잔기의 삽입. 치환, 결실, 삽입 또는 이들의 임의의 조합이 최종 컨스트럭트(construct)에 도달하기 위해서 도입되거나 조합된다는 것이 이하 논의로부터 충분히 자명할 것이다.
한 양태에서, 본 발명은 명세서, 도면, 서열 번호 또는 본 출원의 서열 목록에 개시된 아미노산 서열과 적어도 약 80%의 서열 상동성, 바람직하게는 적어도 약 81%의 서열 상동성, 더욱 바람직하게는 적어도 약 82%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 83%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 84%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 85%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 86%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 87%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 88%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 89%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 90%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 91%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 92%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 93%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 94%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 95%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 96%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 97%의 서열 상동성, 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 98%의 서열 상동성 및 여전히 더욱 바람직하게는 적어도 약 99%의 서열 상동성을 갖는 연속적인 아미노산의 스트레치를 포함하는 화합물에 관한 것이다.
% 아미노산 서열 상동성 값은, 예를 들어, WU-BLAST-2 컴퓨터 프로그램(Altschul et al., Methods in Enzymology 266:460-480 (1996))을 사용하여 용이하게 얻을 수 있다.
본래의 서열의 단편이 본원에서 제공된다. 그러한 단편은 N-말단 또는 C-말단에서 트렁케이션(truncation)될 수 있거나, 예를 들어, 전장의 본래의 단백질과 비교할 때 내부 잔기가 결여될 수 있다. 또한, 임의의 말단 변이는 본원에 개시된 본 발명의 맥락 내에서 이루어진다는 것을 이해해야 한다.
특정의 단편은 관심 서열의 요망되는 생물학적 활성에 필수가 아닌 아미노산 잔기가 결여된다.
많은 통상적인 기술 중 임의의 기술이 이용될 수 있다. 요망되는 펩티드 단편 또는 연속적인 아미노산의 스트레치의 단편이 화학적으로 합성될 수 있다. 대안적인 방법은 효소적 분해에 의해서, 예를 들어, 특정의 아미노산 잔기에 의해서 규정된 부위에서 단백질을 절단시키는 것으로 공지된 효소로 단백질을 처리함으로써, 또는 DNA를 적합한 제한 효소로 분해시키고 요망되는 단편을 단리시킴으로써 단편을 생성시킴을 포함한다. 또 다른 적합한 기술은 중합효소 연쇄 반응 (PCR)에 의해서 요망되는 폴리펩티드/서열 단편을 엔코딩하는 DNA 단편을 단리하고 증폭시킴을 포함한다. DNA 단편의 요망되는 말단을 규정하는 올리고뉴클레오티드는 PCR에서의 5' 및 3' 프라이머에서 사용된다.
특정의 실시양태에서, 관심의 보존적 치환이 바람직한 치환의 제목 하에 표 1에 나타내어져 있다. 그러한 치환이 생물학적 활성에서의 변화를 발생시키면, 표 1에서 또는 아미노산 부류를 참조하여 이하 추가로 기재된 바와 같은 예시적인 치환으로 표시된 더욱 실질적인 변화가 도입되고 생성물이 스크리닝된다.
표 1
서열의 기능 또는 면역학적 정체에서의 실질적인 개질은 (a) 예를 들어, 시트 또는 나선 형태로서 치환 영역에서의 폴리펩티드 골격의 구조, (b) 표적 부위에서의 분자의 전하 또는 소수성 또는 (c) 측쇄의 벌크(bulk)를 유지시키는데 있어서의 이들의 효과에서 상당히 다른 치환을 선택함으로써 달성된다. 천연 잔기는 일반적인 측쇄 성질을 기준으로 이하 그룹으로 나누어진다:
(1) 소수성: 노르류신, met, ala, val, leu, ile;
(2) 중성 친수성: cys, ser, thr;
(3) 산성: asp, glu;
(4) 염기성: asn, gln, his, lys, arg;
(5) 사슬 배향에 영향을 주는 잔기: gly, pro;
(6) 방향족: trp, tyr, phe.
비-보존성 치환은 이들 부류 중 한 구성원을 또 다른 부류로 교환함을 수반할 것이다. 그러한 치환된 잔기가 또한 보존성 치환 부위 내로, 또는 더욱 바람직하게는, 잔류하는(비-보존된) 부위 내로 도입될 수 있다.
변이는 올리고뉴클레오티드-매개된 (부위-유도된) 돌연변이 유발, 알라닌 스캐닝(알라닌 scanning) 및 PCR 돌연변이 유발과 같은 본 기술분야에 공지된 방법을 이용하여 이루어질 수 있다. 부위-유도된 돌연변이 유발(Carter et al., Nucl. Acids Res., 13:4331 (1986); Zoller et al., Nucl. Acids Res., 10:6487 (1987)), 카세트 돌연변이 유발(cassette mutagenesis)(Wells et al., Gene, 34:315 (1985)), 제한 선택 돌연변이 유발(Wells et al., Philos. Trans. R. Soc. London SerA, 317:415 (1986)) 또는 그 밖의 공지된 기술이 클로닝된 DNA에 대해서 수행되어 변이체 DNA를 생성시킬 수 있다.
스캐닝 아미노산 분석은 또한 연속 서열을 따라 하나 이상의 아미노산을 동정하기 위해서 사용될 수 있다. 바람직한 스캐닝 아미노산 중에 비교적 작은 중성 아미노산이 있다. 그러한 아미노산은 알라닌, 글리신, 세린, 및 시스테인을 포함한다. 알라닌은 전형적으로는 이러한 그룹 중의 바람직한 스캐닝 아미노산인데, 그 이유는 그것이 베타-탄소를 넘는 측쇄를 제거하고 변이체의 주쇄 형태를 덜 변경시키는 듯하기 때문이다(Cunningham and Wells, Science, 244:1081-1085 (1989)), 알라닌이 또한 전형적으로 바람직한데, 그 이유는 그것이 가장 일반적인 아미노산이기 때문이다. 추가로, 그것은 흔히 매몰된 위치 및 노출된 위치 둘 모두에서 발견된다(Creighton, The Proteins, (W.H. Freeman & Co., N.Y.); Chothia, J. Mol. Biol., 150:1 (1976)). 알라닌 치환이 충분한 양의 변이체를 생성시키지 못하면, 비밀의 아미노산(isoteric amino acid)이 사용될 수 있다.
공유 개질: 연속적인 아미노산의 스트레치는 공유적으로 개질될 수 있다. 공유 개질의 한 유형은 표적 아미노산 잔기를 선택된 측쇄 또는 -x-x- 결합에 관여하지 않는 N- 또는 C-말단 잔기와 반응할 수 있는 유기 유도체 합성제와 반응시킴을 포함한다. 이작용성 제제에 의한 유도체화는, 예를 들어, 관심 항체의 항-서열(anti-sequence)을 정제하기 위한 방법에서 사용하기 위한 수-불용성 지지 매트릭스 또는 표면에 가교시키기에 유용하고, 그 반대가 또한 그러한다. 일반적으로 사용되는 가교제는, 예를 들어, 1,1-비스(디아조아세틸)-2-페닐에탄, 글루타르알데하이드, N-하이드록시숙신이미드 에스테르, 예를 들어, 4-아지도살리실산을 갖는 에스테르, 디숙신이미딜 에스테르, 예컨대, 3,3'-디티오비스(숙신이미딜프로피오네이트)를 포함한 호모이작용성 이미도에스테르, 이작용성 말레이미드, 예컨대, 비스-N-말레이미도-1,8-옥탄 및 메틸-3-((p-아지도페닐)디티오)프로피오이미데이트와 같은 제제를 포함한다.
다른 개질은 글루타미닐과 아스파르기닐 잔기의 각각 상응하는 글루타밀 및 아스파르틸 잔기로의 탈아미드화, 프롤린 및 라이신의 하이드록실화, 세릴 또는 트레오닐 잔기의 하이드록실 기의 포스포릴화, 라이신, 아르기닌, 및 히스티딘 측쇄의 알파-아미노기의 메틸화(T. E. Creighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, W.H. Freeman & Co., San Francisco, pp. 79-86 (1983)), N-말단 아민의 아세틸화, 및 임의의 C-말단 카르복실 기의 아미드화를 포함한다.
공유 개질의 또 다른 유형은 연속적인 아미노산의 스트레치의 본래의 글리코실화 패턴을 변경시킴을 포함한다. "본래의 글리코실화 패턴을 변경시킴"은 아미노산 서열에서 발견되는 하나 이상의 탄수화물 모이어티를 결실(근본적인 글리코실화 부위를 제거함으로써 또는 화학적 및/또는 효소적 수단에 의해서 글리코실화를 결실시킴으로써)시킴, 및/또는 본래의 서열에 존재하지 않는 하나 이상의 글리코실화 부위를 첨가함을 의미하기 위해서 본원에서의 목적을 위해서 의도된다. 또한, 그러한 구는, 자연에서의 변화와 존재하는 다양한 탄수화물 모이어티의 일부에서의 변화를 포함한, 본래의 단백질의 글리코실화에서의 정성적인 변화를 포함한다.
아미노산 서열에의 글리코실화 부위의 첨가는 아미노산 서열을 변경시킴으로써 달성될 수 있다. 그러한 변경은, 예를 들어, 본래의 서열(O-연결된 글리코실화 부위에 대해서)에 대한 하나 이상의 세린 또는 트레오닌 잔기의 첨가 또는 그에 의한 치환에 의해서 이루어진다. 아미노산 서열은 임의로 DNA 수준에서의 변화를 통해서, 특히, 사전 결정된 염기에서 아미노산 서열을 인코딩하는 DNA를 돌연변이시켜서 요망되는 아미노산으로 번역할 코돈이 생성되게 함으로써 변경될 수 있다.
아미노산 서열 상의 탄수화물 모이어티의 수를 증가시키는 또 다른 수단은 폴리펩티드에 대한 글리코시드의 화학적 또는 효소적 커플링에 의한다. 그러한 방법은 본 기술분야에, 예를 들어, 1987년 11월 11일에 공개된 WO 87/05330호에 그리고 문헌[Aplin and Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem., pp. 259-306 (1981)]에 기재되어 있다.
아미노산 서열 상에 존재하는 탄수화물 모이어티의 제거는 화학적으로 또는 효소적으로 또는 글리코실화를 위한 표적으로 작용하는 아미노산 잔기를 인코딩하는 코돈의 돌연변이 치환에 의해서 달성될 수 있다. 화학적 탈글리코실화 기술은 본 기술분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌[Hakimuddin, et al., Arch. Biochem. Biophys., 259:52 (1987)] 및 문헌[Edge et al., Anal. Biochem., 118:131 (1981)]에 기재되어 있다. 폴리펩티드 상의 탄수화물 모이어티의 효소적 절단은 문헌[Thotakura et al., Meth. Enzymol., 138:350 (1987)]에 기재된 바와 같은 다양한 엔도- 및 엑소-글리코시다아제의 사용에 의해서 달성될 수 있다.
공유 개질의 또 다른 유형은 미국특허 제4,640,835호; 제4,496,689호; 제4,301,144호; 제4,670,417호; 제4,791,192호 또는 제4,179,337호에 기재된 방식으로 아미노산 서열을 다양한 비단백질성 폴리머, 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 폴리프로필렌 글리콜, 또는 폴리옥시알킬렌에 연결시킴을 포함한다.
용어 "치환", "치환된" 및 "치환체"는 안에 함유된 수소 원자에 대한 하나 이상의 결합이 비-수소 원자에 대한 결합에 의해서 대체되는 작용기를 나타내는데, 다만, 정상의 원자가가 유지되고 치환이 안정한 화합물을 생성시킴을 단서로 한다. 치환된 기는 또한 탄소(들) 또는 수소(들) 원자에 대한 하나 이상의 결합이 헤테로원자에 대한 이중 또는 삼중 결합을 포함한 하나 이상의 결합에 의해서 대체되는 기를 포함한다. 치환체 기의 예는 할로겐(즉, F, Cl, Br, 및 I); 알킬 기, 예컨대, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, 3차-부틸, 및 트리플루오로메틸; 아릴 기, 예컨대, 페닐; 헤테로아릴 기, 예컨대, 트리아졸, 디하이드로피리다진 및 테트라졸; 하이드록실; 알콕시 기, 예컨대, 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, 및 이소프로폭시; 아릴옥시 기, 예컨대, 페녹시; 아릴알킬옥시, 예컨대, 벤질옥시 (페닐메톡시) 및 p-트리플루오로메틸벤질옥시(4-트리플루오로메틸페닐메톡시); 헤테로아릴옥시 기; 설포닐 기, 예컨대, 설포네이트, 트리플루오로메탄설포닐, 메탄설포닐, 및 p-톨루엔설포닐; 설프니트로, 니트로실; 메르캅토; 설파닐 기, 예컨대, 메틸설파닐, 에틸설파닐 및 프로필설파닐; 시아노; 아미노 기, 예컨대, 아미노, 메틸아미노, 디메틸아미노, 에틸아미노, 및 디에틸아미노; 및 카르복실을 포함한다. 복수의 치환체 모이어티가 개시되거나 청구되는 경우에, 치환된 화합물은 단독으로 또는 복수로 개시된 또는 청구된 치환체 모이어티 중 하나 이상에 의해서 독립적으로 치환될 수 있다. 독립적으로 치환된다는 것은 (둘 이상) 치환체가 동일하거나 상이할 수 있음을 의미한다. 본 발명의 방법에서 사용된 화합물에서, 알킬, 헤테로알킬, 모노사이클, 바이사이클, 아릴, 헤테로아릴 및 헤테로사이클 기는 하나 이상의 수소 원자를 대안적인 비-수소 기로 대체시킴으로써 치환될 수 있다. 이들은, 이로 한정되는 것은 아니지만, 할로, 하이드록시, 메르캅토, 아미노, 카르복시, 시아노 및 카르바모일을 포함한다.
본 발명의 방법에서 사용된 화합물 상의 치환체 및 치환 패턴은 화학적으로 안정하고 본 기술분야에서 공지된 기술에 의해서 용이하게 이용 가능한 출발물질로부터 용이하게 할성될 수 있는 화합물을 제공하도록 본 기술분에서 통상의 지식을 가진 자에 의해서 선택될 수 있음을 이해해야 한다. 치환체가 하나 초과의 기로 자체로 치환되면, 이들 복수의 기는, 안정한 구조가 생성되는 한, 동일한 탄소 또는 상이한 탄소 상에 존재할 수 있음을 이해해야 한다.
본 발명의 방법에서 사용되는 화합물을 선택하는데에 있어서, 본 기술분에서 통상의 지식을 가진 자는 다양한 치환체, 즉, R1, R2 등이 잘 공지된 화학 구조 연결성의 원리와 일치되게 선택되어야 함을 인지할 것이다.
본원에서 사용된 용어 "알킬"은 특정화된 수의 탄소 원자를 갖는 분지형 및 선형 둘 모두의 포화된 지방족 탄화수소 기를 포함한다. 따라서, "C1-Cn 알킬"에서와 같은 C1-Cn은 선형 또는 분지형 배열에 1, 2, ...., n-1 또는 n개의 탄소를 갖는 기를 포함하는 것으로 정의된다. 예를 들어, "C1-C6 알킬"에서와 같은 C1-C6은 선형 또는 분지형 배열에 1, 2, 3, 4, 5, 또는 6개의 탄소를 갖는 기를 포함하는 것으로 정의되며, 특히, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, t-부틸, 펜틸, 및 헥실을 포함한다. 달리 명시되지 않은 한, 1 내지 12개의 탄소 원자를 함유한다. 알킬 기는, 이로 한정되는 것은 아니지만 할로겐, 알콕시, 알킬티오, 트리플루오로메틸, 디플루오로메틸, 메톡시, 및 하이드록실을 포함하는 하나 이상의 치환체로 비치환되거나 치환될 수 있다. 실시양태는 C1-C12 알킬, C2-C12 알킬, C3-C12 알킬, 및 C4-C12 알킬 등일 수 있다. 실시양태는 C1-C8 알킬, C2-C8 알킬, C3-C8 알킬, C4-C8 알킬 등일 수 있다. 알킬은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "C1-C4 알킬"은 분지형 및 직쇄 C1-C4 알킬 둘 모두를 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "사이클로알칸"은 불포화되거나 부분적으로 불포화될 수 있는, 즉, 하나 이상의 이중 결합을 갖는 모노사이클릭 또는 바이사이클릭 고리 시스템을 나타낸다. 모노사이클릭 고리 시스템은 3 내지 8개의 탄소 원자를 함유하는 포화된 사이클릭 탄화수소 기에 의해서 예시된다. 모노사이클릭 고리 시스템의 예는 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로펜테닐, 사이클로헥실, 사이클로헥세닐, 사이클로헵틸 및 사이클로옥틸을 포함한다. 바이사이클릭 융합된 고리 시스템은 또 다른 사이클로알킬 고리에 융합된 사이클로알킬 고리에 의해서 예시된다. 바이사이클릭 융합된 고리 시스템의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 데칼린(decalin), 1,2,3,7,8,8a-헥사하이드로-나프탈렌 등을 포함한다. 따라서, C3-C10 사이클로알칸은 3 내지 8개의 전체 탄소 원자의 알칸의 사이클릭 고리(예, 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로헵틸 또는 사이클로옥틸 등)을 포함한다. 사이클로알칸 기는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 할로겐, 알콕시, 알킬티오, 트리플루오로메틸, 디플루오로메틸, 메톡시, 및 하이드록실을 포함한 하나 이상의 치환체로 비치환되거나 치환될 수 있다. 사이클로알칸은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "사이클로알켄"은 하나 이상의 이중 결합을 갖는 사이클로알칸을 나타낸다. 따라서, C5-C10 사이클로알켄은 5 내지 10개의 전체 탄소 원자의 알칸의 사이클릭 고리(예, 사이클로펜테닐, 사이클로헥세닐, 사이클로헵테닐, 사이클로헥사디에닐, 사이클로옥테닐 또는 사이클로옥타디에닐 등)을 포함한다. 사이클로알켄은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티로 의도된다. 사이클로알켄은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "알켄"은 하나 이상의 이중 결합과 특정화된 수의 탄소 원자를 갖는 분지형 및 직쇄 지방족 탄화수소 기 둘 모두를 포함하고, 비치환되거나 치환될 수 있다. 따라서, "C2-Cn 알켄"에서와 같은 C2-Cn는 선형 또는 분지형 배열에 2, 3, ...., n-1 또는 n개의 탄소를 갖는 기를 포함하는 것으로 정의된다. 예를 들어, "C2-C10 알켄"에서와 같은 C2-C10은 선형 또는 분지형 배열에 2, 3, 4, 5...10개의 탄소를 갖는 기를 포함하는 것으로 정의되고, 특히, 비닐, 알릴, 1-부텐, 2-부텐, 이소-부텐, 1-펜텐, 2-펜텐 등을 포함한다. 알켄 기는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 알콕시, 알킬티오, 트리플루오로메틸, 플루오로메틸, 메톡시, 및 하이드록실을 포함한 하나 이상의 치환체로 비치환되거나 치환될 수 있다. 실시양태는 C2-C3 알켄, C2-C4 알켄, 및 C2-C5 알켄 등일 수 있다. 알켄은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "아실"은 제 1 위치에서 케톤을 갖는 알킬 기를 나타낸다. 예를 들어, "아실"의 실시양태는 아세틸, 프로피오닐, 부티릴 및 발레릴일 수 있다. 또 다른 예로서, "아실"의 실시양태는 일 수 있고, 여기에서, n은 1-10이다. 또 다른 실시양태에서, n은 1-4이다.
따라서, "C2-C5 아실"은 아세틸, 프로피오닐, 부티릴, 또는 및 발레릴일 수 있다. 아실은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
C2-C5 아실아미노는 아민으로 추가로 치환된 상기 정의된 바와 같은 아실 기이다. 아민은 아미드를 형성하도록 아실 기의 카보닐 부분에 연결될 수 있거나, 아민은 아실 기의 비-카보닐 부분에 연결될 수 있다. 예를 들어, 아미노 기는 알파-위치, 베타-위치, 감마-위치, 델타-위치, 등에 존재할 수 있다. 추가의 예로서, 아실아미노는 알파-아미노아세틸 및 아세타미도 기 둘 모두를 포함한다. 아실아미노는 베타-아미노프로피오닐을 포함한다.
C2-C5 아실옥시는 산소에 의해서 추가로 치환된 상기 정의된 바와 같은 아실 기이다. 산소는 아미드를 형성하도록 아실 기의 카보닐 부분에 연결될 수 있거나, 산소는 아실 기의 비-카보닐 부분에 연결될 수 있다. 예를 들어, 산소 기는 알파-위치, 베타-위치, 감마-위치, 델타-위치, 등에 존재할 수 있다. 추가의 예로서, 아실옥시는 알파-옥시아세틸 및 아세테이트 기 둘 모두를 포함한다. 아실옥시는 베타-옥시프로피오닐을 포함한다.
본원에서 사용된 용어 "아미노"는 일차, 이차, 삼차 및 사차 아민을 포함한다. 따라서, 아미노는 -NH- 기, -NH2 기, -NR- 기, -NR2 +- 기, -NRH+- 기, -NH2 +- 기, -NH3 + 기 및 -NR3 + 기를 포함하고, 여기에서, R은 알킬 또는 아릴이다. 아미노는 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "황"은 -S- 기 및 -SH 기를 포함한다. 용어 황은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "산소"는 -O- 기 및 -OH 기를 포함한다. 용어 산소는 일가 및 이가인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "숙시닐"은 하나 또는 둘 모두의 하이드록실 기의 제거에 의해서 숙신산으로부터 유도된다. 실시양태는 -C(O)-CH2-CH2-C(O)-일 수 있다. 숙시닐은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "말로닐"은 하나 또는 둘 모두의 하이드록실 기의 제거에 의해서 말론산으로부터 유도된다. 실시양태는 -C(O)-CH2-C(O)-일 수 있다. 말로닐은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "글루타릴"은 하나 또는 둘 모두의 하이드록실 기의 제거에 의해서 글루타르산으로부터 유도된다. 실시양태는 -C(O)-CH2-CH2-CH2-C(O)-일 수 있다. 글루타릴은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
본원에서 사용된 용어 "아디포일"은 하나 또는 둘 모두의 하이드록실 기의 제거에 의해서 아디프산으로부터 유도된다. 실시양태는 -C(O)-CH2-CH2-CH2-CH2-(O)-일 수 있다. 아디포일은 일가, 이가, 삼가 등인 모이어티를 포함하는 것으로 의도된다.
"폴리알킬렌 글리콜"은 하이드록실 기로부터 둘 모두의 수소를 제거함으로써 폴리알킬렌 글리콜로부터 유도된다. 실시양태는 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 또는 폴리부틸렌 글리콜로부터 유도될 수 있다.
"폴리알킬렌 글리콜"의 실시양태는 일 수 있으며, 여기에서, n은 1-10이다.
본원에서 사용된 용어 "아릴"은 각각의 고리에 10개까지의 원자를 갖는 임의의 안정한 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리를 의미하는 것으로 의도되고, 여기에서, 적어도 하나의 고리는 방향족이고 비치환되거나 치환될 수 있다. 그러한 아릴 요소의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 페닐, p-톨루에닐(4-메틸페닐), 나프틸, 테트라하이드로-나프틸, 인다닐, 페난트릴, 안트릴 또는 아세나프틸(acenaphthyl)을 포함한다. 아릴 치환체가 바이사이클릭이고 하나의 고리가 비-방향족인 경우에, 결합은 방향족 고리를 통해서 이루어짐을 이해해야 한다.
본원에서 사용된 용어 "아릴"은 각각의 고리에 10개까지의 원자를 갖는 임의의 안정한 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리를 의미하는 것으로 의도되고, 여기에서, 적어도 하나의 고리는 방향족이고 비치환되거나 치환될 수 있다. 그러한 아릴 요소의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 페닐, p-톨루에닐(4-메틸페닐), 나프틸, 테트라하이드로-나프틸, 인다닐, 페난트릴, 안트릴 또는 아세나프틸(acenaphthyl)을 포함한다. 아릴 치환체가 바이사이클릭이고 하나의 고리가 비-방향족인 경우에, 결합은 방향족 고리를 통해서 이루어짐을 이해해야 한다.
본원에서 사용된 용어 "헤테로아릴"은 각각의 고리에 10개까지의 원자를 갖는 임의의 안정한 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리를 나타내고, 여기에서, 적어도 하나의 고리는 방향족이고 O, N 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유한다. 바이사이클릭 방향족 헤테로아릴 기는 (a) 하나의 질소 원자를 갖는 6-원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 고리에 융합된; (b) 두 개의 질소 원자를 갖는 5- 또는 6-원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 고리에 융합된; (c) 하나의 산소 또는 하나의 황 원자와 함께 하나의 질소 원자를 갖는 5-원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 고리에 융합된; 또는 (d) O, N 또는 S로부터 선택된 하나의 헤테로원자를 갖는 5-원 방향족 (불포화) 헤테로사이클릭 고리에 융합된 페닐, 피리딘, 피리미딘 또는 피리디진 고리를 포함한다. 이러한 정의의 범위내의 헤테로아릴 기는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 벤조이미다졸릴, 벤조푸라닐, 벤조푸라자닐, 벤조피라졸릴, 벤조트리아졸릴, 벤조티오페닐, 벤족사졸릴, 카르바졸릴, 카볼리닐, 시놀리닐(cinnolinyl), 디하이드로피리디진, 푸라닐, 인돌리닐, 인돌릴, 인돌리지닐, 인다졸릴, 이소벤조푸라닐, 이소인돌릴, 이소퀴놀릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 나프트피리디닐, 옥사디아졸릴, 옥사졸릴, 옥사졸린, 이속사졸린, 옥세타닐, 피라닐, 피라지닐, 피라졸릴, 피리다지닐, 피리도피리디닐, 피리다지닐, 피리딜, 피리미딜, 피롤릴, 퀴나졸리닐, 퀴놀릴, 퀴녹살리닐, 테트라졸릴, 테트라졸로피리딜, 티아디아졸릴, 티아졸릴, 티에닐, 트리아졸릴, 아제티디닐, 아지리디닐, 1,4-디옥사닐, 헥사하이드로아제피닐, 디하이드로벤조이미다졸릴, 디하이드로벤조푸라닐, 디하이드로벤조티오페닐, 디하이드로벤족사졸릴, 디하이드로푸라닐, 디하이드로이미다졸릴, 디하이드로인돌릴, 디하이드로이소옥사졸릴, 디하이드로이소티아졸릴, 디하이드로옥사디아졸릴, 디하이드로옥사졸릴, 디하이드로피라지닐, 디하이드로피라졸릴, 디하이드로피리디닐, 디하이드로피리미디닐, 디하이드로피롤릴, 디하이드로퀴놀리닐, 디하이드로테트라졸릴, 디하이드로티아디아졸릴, 디하이드로티아졸릴, 디하이드로티에닐, 디하이드로트리아졸릴, 디하이드로아제티디닐, 메틸렌디옥시벤조일, 테트라하이드로푸라닐, 테트라하이드로티에닐, 아크리디닐, 카르바졸릴, 시놀리닐, 퀴녹살리닐, 피라졸릴, 인돌릴, 벤조트리아졸릴, 벤조티아졸릴, 벤족사졸릴, 이속사졸릴, 이소티아졸릴, 푸라닐, 티에닐, 벤조티에닐, 벤조푸라닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 옥사졸릴, 이속사졸릴, 인돌릴, 피라지닐, 피리다지닐, 피리디닐, 피리미디닐, 피롤릴, 테트라-하이드로퀴놀린을 포함한다. 헤테로아릴 치환체가 바이사이클릭이고, 하나의 고리가 비-방향족이거나 헤테로원자를 함유하지 않는 경우에, 결합은 각각 방향족 고리 또는 헤테로원자 함유 고리를 통해서 이루어짐을 이해해야 한다. 헤테로아릴이 질소 원자를 함유하면, 이의 상응하는 N-옥사이드가 또한 본 정의에 포함됨을 이해해야 한다.
용어 "페닐"은 6개의 탄소원자를 함유하는 방향족 6원 고리 또는 이의 임의의 치환된 유도체를 의미하는 것으로 의도된다.
용어 "벤질"은 벤젠 고리에 직접적으로 결합된 메틸렌을 의미하는 것으로 의도된다. 벤질 기는 수소가 페닐 기에 의해서 대체된 메틸 기 및 이의 임의의 치환된 유도체이다.
용어 "트리아졸"은 두 개의 탄소 원자와 세 개의 질소 원자를 함유하는 5-원 고리를 갖는 헤테로아릴 및 이의 임의의 치환된 유도체를 의미하는 것으로 의도된다.
디하이드로피라디진은 임의로 치환되고, 1,2-디하이드로피리다진, ; 1,4-디하이드로피리다진, ; 1,6-디하이드로피리다진, ; 및 4,5-디하이드로피리다진, 을 포함한다.
디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 디하이드로피리다진의 세 번째 및 네 번째 위치에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조 또는 포화된 사이클로옥타[d]피리다진을 함유하는 화학적 구조를 포함하며, 이들 중 임의의 것은 임으로 치환된다. 예를 들어, 디하이드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 함유하는 화학적 구조는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 2,4a,5,6,7,8,9,10-옥타하이드로사이클로옥타[d]피리다진, ; 4a,5,6,7,8,9,10,10a-옥타하이드로사이클로옥타[d]피리다진, ; 2,3,5,6,7,8,9,10-옥타하이드로사이클로옥타[d]피리다진, ; 또는 1,2,5,6,7,8,9,10-옥타하이드로사이클로옥타[d]피리다진, 를 함유하는 화학적 구조를 포함하며, 이들 중 임의의 것은 임으로 치환된다.
의 토토머는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 을 포함한다.
일부 실시양태에서, 디하이드로피리다진은 피리다진으로 산화된다.
일부 실시양태에서, 디하이드로피리다진은 환원되어 1,4-디카보닐 화합물을 갖는 개환 구조를 생성시킨다.
본 발명의 방법에 사용되는 화합물은 유기 합성에서 잘 공지되고 본 기술분야에서 통상을 기술을 가진 실무자에게는 친숙한 기술에 의해서 제조될 수 있다. 그러나, 이들은 요망되는 화합물을 합성하거나 얻는 유일한 수단이 아닐 수 있다.
주제 발명의 화합물은 프로드러그(prodrug)로 전환되어 흡수 및 생체이용성을 최적화시킬 수 있다. 프로드러그의 형성은, 이로 한정되는 것은 아니지만, 에스테르를 형성시키기 위한 자유 하이드록실 기의 카르복실산과의 반응, 포스페이트를 형성시키기 위한 자유 하이드록실 기의 포스포러스 옥시클로라이드(phosphorus oxychloride)와의 반응에 이어진 가수분해, 또는 아미노산 에스테르를 형성시키기 위한 자유 하이드록실 기의 아미노산과의 반응을 포함하며, 이러한 과정은 Chandran에 의한 WO 2005/046575호에 이전에 기재되어 있다. 치환체가 선택되고, 생성되는 유사체가 의약 및 약품 화학의 분야에서 잘 공지된 원리, 예컨대, 구조-활성 관계의 정량화, 생물학적 활성의 최적화 및 ADMET(흡수, 분배, 대사, 배설 및 독성) 성질에 따라서 평가된다.
본원에 개시된 화합물의 방향족 고리에 결합되는 다양한 R 기는 표준 절차, 예를 들어, 본원에서 내용이 참고로 포함되는 문헌[Advanced Organic Chemistry: Part B: Reaction and Synthesis, Francis Carey and Richard Sundberg, (Springer) 5th ed. Edition. (2007)]에 기재된 것들에 의해서 고리에 첨가될 수 있다.
본 발명의 화합물은 본원에서 참고로 포함되는 문헌[Vogel’s Textbook of Practical Organic Chemistry, A.I. Vogel, A.R. Tatchell, B.S. Furnis, A.J. Hannaford, P.W.G. Smith, (Prentice Hall) 5th Edition (1996), March's Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, Michael B. Smith, Jerry March, (Wiley-Interscience) 5th Edition (2007)] 및 그 안에 있는 참고문헌에 기재된 기술에 의해서 제조될 수 있다. 그러나 이들은 요망되는 화합물을 합성하거나 얻는 유일한 수단이 아닐 수 있다.
본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본원에 제공된 치환체 및 모이어티(예, J, Ra 및 Rb의 모이어티)의 정의가 표준 화학 결합가 규칙에 따르도록 의도됨을 즉각적으로 이해할 것이다. 예를 들어, 본원에서 제공된 구조가 특정의 치환체 또는 모이어티(예, 모이어티의 선형 사슬 내의 모이어티)를 이가가 되게 하는 경우에, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 그러한 치환체 또는 모이어티의 정의가 표준 화학 결합가 규칙에 따르기 위해서 이가임을 즉각적으로 이해할 것이다.
본 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명에 도시된 일부 이가 모이어티가 하나 이상의 방식으로 다른 화학적 구조에 연결될 수 있음을, 예를 들어, 도시된 구조가 회전되거나 뒤집어지는 때에 다른 화학적 구조에 연결될 수 있음을 즉각적으로 이해할 것이다.
본 발명의 일부 실시양태에서, 화합물은 비단백질성 폴리머를 포함한다. 일부 실시양태에서, 비단백질성 폴리머는 친수성 합성 폴리머, 즉, 자연에서 달리 발견되지 않는 폴리머일 수 있다. 그러나 자연에 존재하고 제조합 또는 시험관내 방법에 의해서 생성되는 폴리머가 유용한데, 그 이유는 이것이 자연에서 단리되는 폴리머이기 때문이다. 친수성 폴리비닐 폴리머, 예를 들어, 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈이 본 발명의 범위 내에 속한다. 폴리알킬렌 에테르, 예컨대, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 에스테르 또는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜; 폴리옥시알킬렌, 예컨대, 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌, 및 폴리옥시에틸렌 및 폴리옥시프로필렌의 블록 코폴리머(Pluronics); 폴리메타크릴레이트; 카보머(carbomer); 사카라이드 모노머 D-만노오스, D- 및 L-갈락토오스, 푸코오스(fucose), 프룩토오스, D-자일로오스, L-아라비노스, D-글루쿠론산, 시알산(sialic acid), D-갈락투론산, D-만누론산(D-mannuronic acid)(예, 폴리만누론산, 또는 알긴산), D-글루코사민, D-갈락토사민, D-글루코오스 및 호모폴리사카라이드 및 락토오스와 같은 헤테로폴리사카라이드를 포함한 뉴라민산, 아밀로펙틴, 전분, 하이드록시에틸 전분, 아밀로오스, 덱스트란 설페이트, 덱스트란, 덱스트린, 글리코겐, 또는 산 뮤코폴리사카라이드의 폴리사카라이드 서브단위, 예를 들어, 히알루론산을 포함하는 분지형 또는 분지되지 않은 폴리사카라이드; 당 알코올의 폴리머, 예컨대, 폴리소르비톨 및 폴리만니톨; 및 헤파린 또는 헤파론(heparon)이 특히 유용하다.
염
본원에 개시된 화합물의 염이 본 발명의 범위에 속한다. 본원에서 사용된 용어 "염"은 화합물의 산 또는 염기 염을 제조함으로써 개질된 본 발명의 화합물의 염이다.
Fc 도메인
본원에서 사용된 용어 "Fc 도메인"은 일반적으로는 면역글로불린 중쇄의 C-말단 폴리펩티드 서열을 포함하는 모노머 또는 이량체 복합체를 나타낸다. Fc 도메인은 본래의 Fc 서열 또는 변이체 Fc 서열을 포함할 수 있다. 면역글로불린 중쇄의 Fc 도메인의 경계가 다양할 수 있지만, 인간 IgG 중쇄 Fc 도메인은 힌지 영역에서의 아미노산 잔기로부터 Fc 서열의 카르복실 말단까지의 스트레치로 용이하게 정의된다. 면역글로불린의 Fc 서열은 일반적으로는 두 개의 불변 영역, CH2 영역 및 CH3 영역을 포함하며, 임의로 CH4 영역을 포함한다. 인간 Fc 도메인은 임의의 적합한 면역글로불린, 예컨대, IgG1, IgG2, IgG3, 또는 IgG4 서브타입(subtype), IgA, IgE, IgD 또는 IgM로부터 얻을 수 있다.
적합한 Fc 도메인은 전-Fc 키메라 폴리펩티드의 재조합 DNA 발현에 의해서 제조되는데, 그러한 전-Fc 키메라 폴리펩티드는 2) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 Fc 도메인 폴리펩티드와 인접되어 있는, 1) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 성숙한 폴리펩티드 앞에서 절단되는 분비 또는 경막 단백질로부터 얻은 시그널 펩티드를 포함한다.
시그널 펩티드의 적합한 예는 소닉 헤지호그(sonic hedgehog: SHH)(GenBank Acc. No. NM000193), IFN알파-2(IFN)(GenBank Acc. No. NP000596), 및 콜레스테롤 에스테르 트랜스페라제(CETP)(GenBank Accession No. NM000078)이다. 다른 적합한 예는 인디언 헤지호그(Indian hedgehog)(Genbank Acc. No. NM002181), 디저트 헤지호그(desert hedgehog)(Genbank Acc. No. NM021044), IFN알파-1 (Genbank Acc. No. NP076918), IFN알파-4 (Genbank Acc. No. NM021068), IFN알파-5 (Genbank Acc. No. NM002169), IFN알파-6 (Genbank Acc. No. NM021002), IFN알파-7 (Genbank Acc. No. NM021057), IFN알파-8 (Genbank Acc. No. NM002170), IFN알파-10 (Genbank Acc. No. NM002171), IFN알파-13 (Genbank Acc. No. NM006900), IFN알파-14 (Genbank Acc. No. NM002172), IFN알파-16 (Genbank Acc. No. NM002173), IFN알파-17 (Genbank Acc. No. NM021268) 및 IFN알파-21 (Genbank Acc. No. NM002175)를 포함한다.
Fc 도메인 및 이들의 전-Fc 키메라 폴리펩티드의 적합한 예는 SEQ ID NO: 1 내지 SEQ ID NO: 96에 나타내어져 있다. Fc 도메인은 시그널 펩티드의 분비 및 절단을 유도하는 조건하에 세포 내에서 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. 전-Fc 폴리펩티드는 원핵 또는 진핵 숙주 세포에서 발현될 수 있다. 바람직하게는 포유동물 숙주 세포가 전-Fc 폴리펩티드를 인코딩하는 발현 벡터로 형질감염된다.
N-말단 서열 CDKTHTCPPCPAPE, CPPCPAPE, 및 CPAPE를 갖는 인간 IgG1 Fc 도메인이 각각 SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 9, 및 SEQ ID NO: 17에 나타내어져 있고, 이들을 인코딩하는 DNA 서열은 각각 SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 10, 및 SEQ ID NO: 18에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 1의 IgG1 도메인은 각각 SEQ ID NO: 4, SEQ ID NO: 6, 및 SEQ ID NO: 8에 나타낸 NA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 3 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 5 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 7 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 9의 IgG1 도메인은 각각 SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, 및 SEQ ID NO: 16에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 11 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 13 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 15 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 17의 IgG1 도메인은 각각 SEQ ID NO: 20, SEQ ID NO: 22, 및 SEQ ID NO: 24에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 19 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 21 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 23 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다.
N-말단 서열 CCVECPPCPAPE, CVECPPCPAPE, CPPCPAPE, 및 CPAPE를 갖는 인간 IgG2 Fc 도메인은 각각 SEQ ID NO: 25, SEQ ID NO: 33, SEQ ID NO: 41, 및 SEQ ID NO: 49에 나타내어져 있으며, 이들을 인코딩하는 DNA 서열은 각각 SEQ ID NO: 26, SEQ ID NO: 34, SEQ ID NO: 42, 및 SEQ ID NO: 50에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 25의 IgG2 도메인은 각각 SEQ ID NO: 28, SEQ ID NO: 30, 및 SEQ ID NO: 32에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 27 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 29 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 31 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 33의 IgG2 도메인은 각각 SEQ ID NO: 36, SEQ ID NO: 38, 및 SEQ ID NO: 40에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 35 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 37 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 39 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 41의 IgG2 도메인은 각각 SEQ ID NO: 44, SEQ ID NO: 46, 및 SEQ ID NO: 48에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 43 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 45 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 47 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드로부터 얻어진다. SEQ ID NO: 49의 IgG2 도메인은 각각 SEQ ID NO: 52, SEQ ID NO: 54, 및 SEQ ID NO: 56에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 51 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 53 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 55 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드로부터 얻어진다.
N-말단 서열 (CPRCPEPKSDTPPP)3-CPRCPAPE, CPRCPAPE, 및 CPAPE를 갖는 인간 IgG3 Fc 도메인은 각각 SEQ ID NO: 57, SEQ ID NO: 65, 및 SEQ ID NO: 73에 나타내어져 있으며, 이들을 인코딩하는 DNA 서열은 각각 SEQ ID NO: 58, SEQ ID NO: 66, SEQ ID NO: 42, 및 SEQ ID NO: 74에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 57의 IgG3 도메인은 각각 SEQ ID NO: 60, SEQ ID NO: 62, 및 SEQ ID NO: 64에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 59 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 61 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 63 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 65의 IgG3 도메인은 각각 SEQ ID NO: 68, SEQ ID NO: 70, 및 SEQ ID NO: 72에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 67 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 69 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 71 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 73의 IgG3 도메인은 각각 SEQ ID NO: 76, SEQ ID NO: 78, 및 SEQ ID NO: 80에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 75 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 77 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 79 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다.
N-말단 서열 CPSCPAPE 및 CPAPE를 갖는 인간 IgG4 Fc 도메인의 서열은 각각 SEQ ID NO: 81 및 SEQ ID NO: 89에 나타내어져 있으며, 이들을 인코딩하는 DNA 서열은 각각 SEQ ID NO: 82 및 SEQ ID NO: 90에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 81의 IgG4 도메인은 각각 SEQ ID NO: 84, SEQ ID NO: 86, 및 SEQ ID NO: 88에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 83 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 85 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 87 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 89의 IgG4 도메인은 각각 SEQ ID NO: 92, SEQ ID NO: 94, 및 SEQ ID NO: 96에 나타낸 DNA 서열을 사용하여 SEQ ID NO: 91 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 93 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 95 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-Fc 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다.
중쇄 N-말단에 시스테인 잔기를 갖는 적합한 항체 변이체는 전-중쇄 키메라 폴리펩티드의 재조합 DNA 발현에 의해서 제조되는데, 그러한 전-중쇄 키메라 폴리펩티드는 2) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 항체 중쇄 폴리펩티드와 인접되어 있는, 1) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 성숙한 폴리펩티드 앞에서 절단되는 분비 또는 경막 단백질로부터 얻은 시그널 펩티드를 포함한다.
경쇄 N-말단에 시스테인 잔기를 갖는 적합한 항체 변이체는 전-경쇄 키메라 폴리펩티드의 재조합 DNA 발현에 의해서 제조되는데, 그러한 전-경쇄 키메라 폴리펩티드는 2) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 항체 경쇄 폴리펩티드와 인접되어 있는, 1) N-말단 시스테인 잔기를 갖는 성숙한 폴리펩티드 앞에서 절단되는 분비 또는 경막 단백질로부터 얻은 시그널 펩티드를 포함한다.
트라스투주맙 중쇄 및 경쇄는 시그널 펩티드의 분비 및 절단을 유도하는 조건하에 세포에서 전-중쇄 및 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. 전-중쇄 및 전-경쇄 폴리펩티드는 원핵 또는 진핵 숙주 세포에서 발현될 수 있다. 바람직하게는 포유동물 숙주 세포가 전-중쇄 및 전-경쇄 폴리펩티드를 인코딩하는 발현 벡터로 형질감염된다.
상기 언급된 항체 중쇄, 전-중쇄, 경쇄, 및 전-경쇄 변이체의 N-말단에 첨가되는 단백질 서열은 본원에서 재조합 항체 트라스투주맙에 대해서 예시되어 있지만. 일반적으로는 임의의 재조합 항체에 적용 가능하다. DNA 서열 인코딩 트라스투주맙 및 이의 변이체는, 본원에서 참고로 포함되는 미국특허 제5,821,337호("Immunoglobulin Variants")에 기재된 바와 같이, 이의 중쇄 및 경쇄, 및 이로부터 유도된 변이체에 대해서 DNA 벡터를 공동형질감염시킴으로써 포유동물 세포에서 구성되고 발현될 수 있다. 야생형 트라스투주맙 경쇄 중쇄의 아미노산 서열은 각각 SEQ ID NO: 128 및 SEQ ID NO: 129에 나타내어져 있다.
N-말단 시스테인 잔기를 갖는 트라스투주맙 경쇄 및 이들의 전-Fc 키메라 폴리펩티드의 적합한 예는 SEQ ID NO: 130 내지 SEQ ID NO: 165에 나타내어져 있다. N-말단 시스테인 잔기를 갖는 트라스투주맙 중쇄 및 이들의 전-Fc 키메라 폴리펩티드의 적합한 예는 SEQ ID NO: 166 through SEQ ID NO: 201에 나타내어져 있다.
N-말단 서열 C, CP, CPP, CPR, CPS, CDKT, CDKTHT, CVE, 및 CDTPPP를 갖는 트라스투주맙 경쇄는 각각 SEQ ID NO: 130, SEQ ID NO: 134, SEQ ID NO: 138, SEQ ID NO: 142, SEQ ID NO: 146, SEQ ID NO: 150, SEQ ID NO: 154, SEQ ID NO: 158, 및 SEQ ID NO: 162에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 130의 경쇄는 SEQ ID NO: 131 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 132 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 133 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 134의 경쇄는 SEQ ID NO: 135 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 136 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 137 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 138의 경쇄는 SEQ ID NO: 139 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 140 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 141 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 142의 경쇄는 SEQ ID NO: 143 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 144 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 145 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 146의 경쇄는 SEQ ID NO: 147 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 148 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 149 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 150의 경쇄는 SEQ ID NO: 151 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 152 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 153 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 154의 경쇄는 SEQ ID NO: 155 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 156 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 157 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 158의 경쇄는 SEQ ID NO: 159 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 160 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 161 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 162의 경쇄는 SEQ ID NO: 163 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 164 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 165 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-경쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다.
N-말단 서열 C, CP, CPP, CPR, CPS, CDKT, CDKTHT, CVE, 및 CDTPPP를 갖는 트라스투주맙 중쇄는 각각 SEQ ID NO: 166, SEQ ID NO: 170, SEQ ID NO: 174, SEQ ID NO: 178, SEQ ID NO: 182, SEQ ID NO: 186, SEQ ID NO: 190, SEQ ID NO: 194, 및 SEQ ID NO: 198에 나타내어져 있다. SEQ ID NO: 166의 중쇄는 SEQ ID NO: 167 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 168 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 169 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 170의 중쇄는 SEQ ID NO: 171 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 172 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 173 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 174의 중쇄는 SEQ ID NO: 175 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 176 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 177 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 178의 중쇄는 SEQ ID NO: 179 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 180 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 181 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 182의 중쇄는 SEQ ID NO: 183 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 184 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 185 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 186의 중쇄는 SEQ ID NO: 187 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 188 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 189 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 190의 중쇄는 SEQ ID NO: 191 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 192 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 193 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 194의 중쇄는 SEQ ID NO: 195 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 196 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 197 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다. SEQ ID NO: 198의 중쇄는 SEQ ID NO: 199 (SHH 시그널 펩티드), SEQ ID NO: 200 (IFN 시그널 펩티드), 및 SEQ ID NO: 201 (CETP 시그널 펩티드)에 나타낸 전-중쇄 키메라 폴리펩티드를 발현시킴으로써 얻어진다.
적합한 숙주 세포는 American Type Culture Collection(Rockville, Md.)으로부터 얻은 293 인간 배아 세포(ATCC CRL-1573) 및 CHO-K1 햄스터 난소 세포(ATCC CCL-61)를 포함한다. 세포는 공기, 95%; 이산화탄소, 5%의 대기 중에서 37℃에서 성장된다. 293 세포는 1.5 g/L 소듐 바이카보네이트, 0.1 mM 비-필수 아미노산, 및 1.0 mM 소듐 피루베이트, 90%; 소 태아 혈청, 10%을 함유하도록 조정된 2 mM L-글루타민 및 Earle's BSS를 함유한 최소 필수 배지(Eagle)에서 유지된다. CHO-K1 세포는 1.5 g/L 소듐 바이카보네이트, 90%; 소 태아 혈청, 10%를 함유하도록 조정된 2 mM L-글루타민을 함유한 Ham's F12K 배지에서 유지된다. 다른 적합한 숙주 세포는 (본원에서 그 전체 내용이 참고로 포함되는 미국특허출원 일련번호 제08/258,152호에 기재된) CV1 원숭이 신장 세포(ATCC CCL-70), COS-7 원숭이 신장 세포(ATCC CRL-1651), VERO-76 원숭이 신장 세포(ATCC CRL-1587), HELA 인간 경부 세포(ATCC CCL-2), W138 인간 폐 세포(ATCC CCL-75), MDCK 개 신장 세포(ATCC CCL-34), BRL3A 래트 간 세포(ATCC CRL-1442), BHK 햄스터 신장 세포(ATCC CCL-10), MMT060562 마우스 유방 세포(ATCC CCL-51), 및 인간 CD8+ T 림프구를 포함한다.
적합한 발현 벡터의 예는 SEQ ID NO: 97에 나타낸 pCDNA3.1(+) 및 SEQ ID NO: 98에 나타낸 pSA이다. 플라스미드 pSA는 하기 DNA 서열 요소: 1) pBluescriptIIKS(+) (뉴클레오티드 912-2941/1-619, GenBank Accession No. X52327), 2) 인간 사이토메갈로바이러스 프로모터(promoter), 인핸서(enhancer), 및 제 1 엑손 스플라이스 도너(first exon splice donor)(뉴클레오티드 63-912, GenBank Accession No. K03104), 3) 인간 알파1-글로빈 제 2 엑손 스플라이스 억셉터(뉴클레오티드 6808-6919, GenBank Accession No. J00153), 4) SV40 T 항원 폴리아데닐화 부위(뉴클레오티드 2770-2533, Reddy et al. (1978) Science 200, 494-502), 및 5) 복제 기원의 SV40(뉴클레오티드 5725-5578, Reddy et al., ibid)를 함유한다. 그 밖의 적합한 발현 벡터는 플라스미드 pSVeCD4DHFR 및 pRKCD4 (미국특허 제5,336,603호), 플라스미드 pIK.1.1(미국특허 제5,359,046호), 플라스미드 pVL-2(미국특허 제5,838,464호), 플라스미드 pRT43.2F3(본원에서 전체 내용이 참고로 포함되는 미국특허출원 일련번호 제 08/258,152호에 기재됨)를 포함한다.
인간 IgG 전-Fc 폴리펩티드에 대한 적합한 발현 벡터는 SEQ ID NOS: 4, 6, 8, 12, 14, 16, 20, 22, 24, 28, 30, 32, 36, 38, 40, 44, 46, 48, 52, 54, 56, 60, 62, 64, 68, 70, 72, 76, 78, 80, 84, 86, 88, 92, 94, 및 96로부터 제조된 HindIII-EagI 삽입 단편에 의한 SEQ ID NO: 98로부터 제조된 HindIII-PspOM1 벡터 단편의 라이게이션에 의해서 구성될 수 있다.
적합한 선택 가능한 마커(marker)는 Tn5 트랜스포손 네오마이신 포스포트랜스페라제(NEO) 유전자(Southern and Berg (1982) J. Mol. Appl. Gen. 1, 327-341), 및 디하이드로폴레이트 리덕타제(DHFR) cDNA(Lucas et al. (1996) Nucl. Acids Res. 24, 1774-1779)를 포함한다. NEO 유전자를 포함하는 적합한 발현 벡터의 한 예는, SEQ ID NO: 99를 EcoRI 및 BglII로 분해시킴으로써 제조된 첫 번째 DNA 단편을, SEQ ID NO:98를 EcoRI 및 BglII로 분해시킴으로써 제조된 두 번째 DNA 단편에 의해서 라이게이션시킴으로써 구성되는 플라스미드 pSA-NEO이다. SEQ ID NO:99는 번역 개시를 위한 서열에 의해서 선행된 NEO 유전자 (뉴클레오티드 1551 to 2345, Genbank Accession No. U00004)를 포함한다(Kozak (1991) J. Biol. Chem, 266, 19867-19870). NEO 유전자 및 DHFR cDNA를 포함하는 적합한 발현 벡터의 또 다른 예는, SEQ ID NO:99를 EcoRI 및 BglII로 분해시킴으로써 제조되는 첫 번째 DNA 단편을, pSVeCD4DHFR를 EcoRI 및 BglII로 분해시킴으로써 제조되는 두 번째 DNA 단편으로 라이게이션시킴으로써 구성되는 플라스미드 pSVe-NEO-DHFR이다. 플라스미드 pSVe-NEO-DHFR는 SV40 초기 프로모터/인핸서를 사용하여 NEO 유전자 및 DHFR cDNA의 발현을 유도한다. 그 밖의 선택 가능한 마커는 XPGT 유전자(Mulligan and Berg (1980) Science 209, 1422-1427) 및 히그로마이신 내성 유전자(Sugden et al. (1985) Mol. Cell. Biol. 5, 410-413)를 포함한다.
일 실시양태에서, 세포는 문헌[Graham et al. (1977) J. Gen. Virol. 36, 59-74]의 칼슘 포스페이트 방법에 의해서 형질감염된다. DNA 혼합물(10 ug)이 0.5 ml의 1 mM Tris-HCl, 0.1 mM EDTA, 및 227 mM CaCl2에 용해된다. DNA 혼합물은 (10:1:1의 비율로) 발현 벡터 DNA, 선택 가능한 마커 DNA, 및 VA RNA 유전자를 인코딩하는 DNA (Thimmappaya et al. (1982) Cell 31, 543-551)를 함유한다. 이러한 혼합물에 0.5 mL of 50 mM Hepes(pH 7.35), 280 mM NaCl, 및 1.5 mM NaPO4가 적가된다. 25℃에서 10분 동안 DNA 침전물이 형성되게 하고, 이어서, 현탁시키고, 100 mm 플라스틱 조직 배양 접시상에 컨플루언스(confluence)로 성장한 세포에 첨가된다. 37℃에서 4시간 후에, 배양 배지가 흡입처리되고, PBS 중의 2 ml의 20% 글리세롤이 0.5분 동안 첨가된다. 이어서, 세포는 무-혈청 배지로 세척되고, 신선한 배양 배지가 첨가되고, 세포는 5일 동안 인큐베이션된다.
또 다른 실시양태에서, 세포는 문헌[Somparyrac et al. (1981) Proc. Nat. Acad. Sci. 12, 7575-7579]의 덱스트란 설페이트 방법에 의해서 일시적으로 형질감염된다. 세포는 스피너 플라스크(spinner flask)에서 최대 밀도로 성장되고, 원심분리에 의해서 농축되고, PBS로 세척된다. DNA-덱스트란 침전물이 세포 펠릿 상에서 인큐베이션된다. 37℃에서 4시간 후에, DEAE-덱스트란이 흡입처리되고, PBS 중의 20% 글리세롤이 1.5분 동안 첨가된다. 이어서, 세포는 5 마이크로그램/ml 소 인슐린 및 0.1 마이크로그램/ml 소 트랜스퍼링(bovine transferring)과 함께 무-혈청 배지로 세척되고, 신선한 배양 배지를 함유하는 스피너 플라스크내로 재도입되고, 4일 동안 인큐베이션된다.
어느 방법에 의한 형질감염 후에, 컨디션닝된 배지를 원심분리하고, 여과하여 숙주 세포 및 세포 단편을 제거하였다. 이어서, Fc 도메인을 함유하는 샘플이 임의의 선택된 방법, 예컨대, 투석 및/또는 컬럼 크로마토그래피(이하 참조)에 의해서 농축되고 정제된다. 세포 배양 상등액 중의 Fc 도메인을 동정하기 위해서, 배양 배지가 형질감염 후 24 내지 96시간에 제거되고, 농축되고, 환원제, 예컨대, 디티오트레이톨의 존재 또는 부재하에 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동(SDS-PAGE)에 의해서 분석된다.
비증폭된 발현을 위해서, 플라스미드가 고효율 절차(Gorman et al., DNA Prot. Eng. Tech. 2:3 10 (1990))를 이용하여 인간 293 세포(Graham et al., J. Gen. Virol. 36:59 74 (1977))내로 형질감염된다. 배지는 무-혈청으로 변경되고 최대 5일 동안 매일 수확된다. 비증폭된 발현을 위해서, 플라스미드가 고효율 절차(Gorman et al., DNA Prot. Eng. Tech. 2:3 10 (1990))를 이용하여 인간 293 세포(Graham et al., J. Gen. Virol. 36:59 74 (1977))내로 형질감염된다. 배지는 무-혈청으로 변경되고 최대 5일 동안 매일 수확된다. Fc 도메인은 HiTrap 단백질 A HP(Pharmacia)를 사용하여 세포 배양 상등액으로부터 정제된다. 용리된 Fc 도메인은 Centricon-30(Amicon)를 사용하여 PBS로 완충-교환되고, 0.5 ml로 농축되고, 4℃에서 Millex-GV(Millipore)를 사용하여 살균 여과된다.
연속적인 아미노산의 스트레치
본원에서 언급된 연속 아미노산의 스트레치의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 결합 도메인, 예컨대, 분비 또는 경막 단백질, 세포내 결합 도메인 및 항체(완전 항체 또는 이의 일부) 및 이들의 개질된 버전(version)을 포함한 연속적인 아미노산을 포함한다. 이하의 것들이 일부 비-제한 예이다:
1) 면역글로불린
용어 "항체"는 광범위한 감각으로 사용되고, 특히, 모노클로날 항체(전장 모노클로날 항체를 포함함), 폴리클로날 항체, 다중 특이적 항체(예, 이중 특이적 항체), 일가 항체, 다가 항체, 및 이들이 요망되는 생물학적 활성을 나타내는 한, 항체 단편(예, Fab 및/또는 싱글-아암 항체(single-armed antibody))을 포괄한다.
항체의 "부류(class)"는 이의 중쇄에 의해서 소유된 불변 도메인 또는 불변 영역의 형태를 나타낸다. 항체의 5가지의 주요 부류; IgA, IgD, IgE, IgG, 및 IgM가 있으며, 이들 몇몇은 추가로 서브부류(아이소타입), 예를 들어, IgG1, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, 및 IgA2로 나누어진다. 면역글로불린의 상이한 부류에 상응하는 중쇄 불변 도메인은 각각 α, δ, ε, γ, 및 μ로 일컬어진다.
"항체 단편"은 온전한 항체(intact antibody)가 아닌 온전한 항체의 일부를 포함하는 분자를 나타내며, 온전한 항체는 온전한 항체가 결합하는 항원과 결합한다. 항체 단편의 예는, 이로 한정되는 것은 아니지만, Fv, Fab, Fab', Fab'-SH, F(ab')2; 이중체(diabody); 선형 항체; 단쇄 항체 분자(예, scFv); 및 항체 단편으로부터 형성된 다중 특이적 항체를 포함한다.
용어 "전장 항체", "온전한 항체" 및 "완전 항체"는 본래의 항체 구조와 실질적으로 유사한 구조를 지니거나 본원에서 정의된 바와 같은 Fc 영역을 함유하는 중쇄갖는 항체를 나타내는 것으로 본원에서 상호교환적으로 사용된다.
"블로킹" 항체 또는 "길항제" 항체는 그것이 결합하는 항원의 생물학적 활성을 (부분적으로 또는 완전히) 상당히 억제하는 항체이다.
"기준 항체와 동일한 에피토프에 결합하는 항체"는 경쟁 검정에서 항체의 그의 항원에 대한 결합을 50% 또는 그 초과까지 차단하는 항체를 나타내고, 반대로, 기준 항체는 경쟁 검정에서 항체의 그의 항원에 대한 결합을 50% 또는 그 초과까지 차단한다. 예시적인 경쟁 검정이 본원에서 제공된다.
용어 '가변 영역" 또는 "가변 도메인"은 항체를 항원에 결합시키는데에 관련되는 항체 중쇄 또는 경쇄의 도메인을 나타낸다. 본래의 항체의 중쇄 및 경쇄의 가변 도메인(각각 VH 및 VL)은 일반적으로는 유사한 구조를 지니며, 각각은 도메인은 보존된 프레임워크 영역(framework region: FR) 및 세 개의 고도과가변 영역(hypervariable region: HVR)을 포함한다. (참고예, Kindt et al. Kuby Immunology, 6th ed., W.H. Freeman and Co., page 91 (2007)). 단일의 VH 또는 VL 도메인은 항원-결합 특이성을 부여하기에 충분할 수 있다. 추가로, 특정의 항원과 결합하는 항체는 각각 상보성 VL 또는 VH 도메인의 라이브러리(library)를 스크리닝하기 위해서 항원과 결합하는 항체로부터의 VH 또는 VL 도메인을 사용하여 단리될 수 있다. (참고예, Portolano et al., J. Immunol. 150:880-887 (1993); Clarkson et al., Nature 352:624-628 (1991)).
본원에서 사용된 용어 "고도과가변 영역" 또는 "HVR"은 서열 및/또는 형태의 구조적으로 정의된 루프("고도과가변 루프")에서 고도과가변인 항체 가변 도메인의 영역의 각각을 나타낸다. 일반적으로는, 본래의 4-사슬 항체는 6개의 HVR; VH(H1, H2, H3)에서 3개 및 VL(L1, L2, L3)에서 3개를 포함한다. HVR은 일반적으로는 고도과가변 루프로부터 및/또는 "상보성 결정 영역으로부터의 아미노산 잔기를 포함하고, 후자는 가장 높은 서열 가변성의 영역이고/거나 항원 인식과 관련되어 있다. 예시적인 고도과가변 루프는 아미노산 잔기 26-32(L1), 50-52(L2), 91-96(L3), 26-32(H1), 53-55(H2), 및 96-101(H3)에서 발생한다. (Chothia and Lesk, J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)). 예시적인 CDR(CDR-L1, CDR-L2, CDR-L3, CDR-H1, CDR-H2, 및 CDR-H3)은 L1의 아미노산 잔기 24-34, L2의 50-56, L3의 89-97, H1의 31-35B, H2의 50-65, 및 H3의 95-102에서 발생한다. (Kabat et al., Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991)). VH에서의 CDR1을 제외하고는, CDR은 일반적으로는 고도과가변 루프를 형성하는 아미노산 잔기를 포함한다. CDR은 또한 항원과 접촉하는 잔기인 "특이성 결정 잔기" 또는 "SDR"을 포함한다. SDR은 약자로 표현된-CDR 또는 a-CDR로 일컬어지는 CDR의 영역 내에 함유된다. 예시적인 a-CDR(a-CDR-L1, a-CDR-L2, a-CDR-L3, a-CDR-H1, a-CDR-H2, 및 a-CDR-H3)은 L1의 아미노산 잔기 31-34, L2의 50-55, L3의 89-96, H1의 31-35B, H2의 50-58, 및 H3의 95-102에서 발생한다. (참고예, Almagro and Fransson, Front. Biosci. 13:1619-1633 (2008)). 달리 지시되지 않는 한, HVR 잔기 및 가변 도메인에서의 그 밖의 잔기(예, FR 잔기)는 본원에서 상기 Kabat 등의 문헌에 따라서 번호 부여된다.
"프레임워크" 또는 "FR"은 고도과가변 영역(HVR) 잔기가 아닌 가변 도메인 잔기를 나타낸다. 가변 도메인의 FR은 일반적으로는 4개의 FR 도메인: FR1, FR2, FR3, 및 FR4로 이루어진다. 따라서, HVR 및 FR 서열은 일반적으로는 VH(또는 VL)내의 하기 서열: FR1-H1(L1)-FR2-H2(L2)-FR3-H3(L3)-FR4에서 나타난다.
본원에서 사용된 구 "N-말단 트렁케이션된 중쇄"는 전장 면역글로불린 중쇄의 전부가 아닌 일부를 포함하며 손실 부분이 중쇄의 N 말단 영역에 일반적으로 위치하는 것들인 폴리펩티드를 나타낸다. 손실 부분은, 이로 한정되는 것은 아니지만, 가변 도메인, CH1, 및 힌지 서열의 일부 또는 전부를 포함한다. 일반적으로는, 야생형 힌지 서열이 존재하지 않으면, N-말단 트렁케이션된 중쇄 내의 잔류 불변 도메인(들)은 또 다른 Fc 서열(즉, 본원에 기재된 바와 같은 "첫 번째" Fc 폴리펩티드)에의 연결이 가능한 성분을 포함할 것이다. 예를 들어, 상기 성분은 디설파이드 연결을 형성시킬 수 있는 개질된 잔기 또는 첨가된 시스테인 잔기일 수 있다.
"Fc 수용체" 또는 "FcR"는 항체의 Fc 영역에 결합하는 수용체를 설명한다. 일부 실시양태에서, FcR은 본래의 인간 FcR이다. 일부 실시양태에서, FcR은 IgG 항체 (감마 수용체)와 결합하는 것이고, FcγRI, FcγRII, 및 FcγRIII 서브부류의 수용체를 포함하는데, 이들 수용체의 알레릭 변이체(allelic variant) 및 대안적으로 스플라이싱된 형태를 포함한 그러한 수용체를 포함한다. FcγRII 수용체는 아미노산 사열의 세포질 도메인에서 주로 차이가 있는 유사한 아미노산 서열을 갖는 FcγRIIA("활성화 수용체") 및 FcγRIIB("억제 수용체")를 포함한다. 활성화 수용체 FcγRIIA는 이의 세포질 도메인에 면역수용체 티로신-기반 활성 모티프(ITAM)를 함유한다. 억제 수용체 FcγRIIB는 이의 세포질 도메인에 면역수용체 티로신-기반 억제 모티프(ITIM)를 함유한다. (참고예, Daeron, Annu. Rev. Immunol. 15:203-234 (1997)). FcR은, 예를 들어, 문헌[Ravetch and Kinet, Annu. Rev. Immunol 9:457-92 (1991); Capel et al., Immunomethods 4:25-34 (1994); and de Haas et al., J. Lab. Clin. Med. 126:330-41 (1995)]에서 검토되어 있다. 장래에 동정될 것들을 포함한 그 밖의 FcR이 본원에서의 용어 "FcR"에 포함된다.
용어 "Fc 수용체" 또는 "FcR"는 또한 태아에의 모체 IgGs의 전달(Guyer et al., J. Immunol. 117:587 (1976) and Kim et al., J. Immunol. 24:249 (1994)) 및 면역글로불린의 항상성의 조절의 원인인 신생아 수용체, FcRn을 포함한다. FcRn에의 결합을 측정하는 방법은 공지되어 있다(참고예, Ghetie and Ward., Immunol. Today 18(12):592-598 (1997); Ghetie et al., Nature Biotechnology, 15(7):637-640 (1997); Hinton et al., J. Biol. Chem. 279(8):6213-6216 (2004); WO 2004/92219호(Hinton et al.)).
생체내에서의 인간 FcRn에의 결합 및 인간 FcRn 높은 친화성 결합 폴리펩티드의 혈청 반감기가, 예를 들어, 인간 FcRn를 발현하는 형질전환 마우스 또는 형질감염된 인간 세포주에서, 또는 변이체 Fc 영역을 갖는 폴리펩티드가 투여된 영장류에서 검정될 수 있다. WO 2000/42072호(Presta)는 FcR에의 겨합을 개선시키거나 약화시키는 항체 변이체를 기재하고 있다. (또한 참고예, Shields et al. J. Biol. Chem. 9(2):6591-6604 (2001)).
본원에서 사용된 용어 "힌지 영역", "힌지 서열" 및 이의 변형은, 예를 들어, 문헌[Janeway et al., Immuno Biology: the immune system in health and disease, (Elsevier Science Ltd., NY) (4th ed., 1999); Bloom et al., Protein Science (1997), 6:407-415; Humphreys et al., J. Immunol. Methods (1997), 209:193-202]에 예시되어 있는 본 기술분야에서 공지된 의미를 포함한다.
달리 지시되지 않는 한, 표현 "다가 항체"는 셋 이상의 항원 결합 부위를 포함하는 항체를 나타내기 위해서 본 명세서 전체에 걸쳐서 사용된다. 그러한 다가 항체는 바람직하게는 셋 이상의 항원 결합 부위를 지니도록 조작되고, 일반적으로는 본래의 서열 IgM 또는 IgA 항체가 아니다.
"Fv" 단편은 완전한 항원 인식 및 결합 부위를 함유하는 항체 단편이다. 이러한 영역은 자연에서, 예를 들어, scFv에서 공유일 수 있는 단단한 회합으로 하나의 중쇄와 하나의 경쇄 가변 도메인의 이량체로 이루어진다. 이러한 형태에서, 각각의 가변 도메인의 세 개의 HVR는 상호작용하여 VH-VL 이량체의 표면 상에 항원 결합 부위를 형성시키는 것이다. 종합적으로, 6개의 HVR 또는 이의 서브셋(subset)이 항체에 항원 결합 특이성을 부여한다. 그러나 일반적으로는 전체 결합 부위보다 더 낮은 친화성에서 이기는 하지만, 단일의 가변 도메인(또는 항원에 대해 특이적인 단지 3개의 HVR를 포함하는 Fv의 절반)이 항원을 인식하고 그와 결합하는 능력을 지닌다.
"Fab" 단편은 경쇄의 가변 및 불변 도메인, 및 중쇄의 가변 도메인 및 첫 번째 불변 도메인(CH1)을 함유한다. F(ab') 2 항체 단편은 한 쌍의 Fab 단편을 포함하는데, 그들 사이의 힌지 시스테인에 의한 그들의 카르복시 말단 근처에서 일반적으로 공유적으로 연결되는 한 쌍의 Fab 단편을 포함한다. 항체 단편의 그 밖의 화학적 커플링이 또한 본 기술분야에 공지되어 있다.
본원에서 사용된 구 "항원 결합 아암"은 관심 표적 분자와 특이적으로 결합하는 능력을 갖는 항체 단편의 구성요소를 나타낸다. 일반적으로 및 바람직하게는, 항원 결합 아암은 면역글로불린 폴리펩티드 서열, 예를 들어, 면역글로불린 경쇄 및 중쇄의 HVR 및/또는 가변 도메인 서열의 복합체이다.
"단일-쇄 Fv" 또는 "scFv" 항체 단편은 항체의 VH 및 VL 도메인을 포함하며, 여기에서, 이들 도메인은 단일 폴리펩티드 사슬에 존재한다. 일반적으로는, Fv 폴리펩티드는 추가로, scFv가 항원 결합을 위한 요망되는 구조를 형성할 수 있게 하는, VH과 VL 도메인 사이의 폴리펩티드 링커를 포함한다. scFv에 대한 검토는 문헌[Pluckthun in The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, Vol 113, Rosenburg and Moore eds. Springer-Verlag, New York, pp. 269-315 (1994)]를 참조할 수 있다.
용어 "이중체(diabody)"는 두 개의 항원-결합 부위를 지닌 작은 항체 단편을 나타내며, 그러한 단편은 동일한 폴리펩티드 사슬(VH 및 VL) 내에서 경쇄 가변 도메인(VL)에 연결된 중쇄 가변 도메인(VH)을 포함한다. 너무 짧아서 동일한 사슬 상에서 두 도메인 사이에 쌍을 이룰 수 없는 링커를 사용함으로써, 도메인은 또 다른 사슬의 상보성 도메인과 쌍을 이루고 두 항원-결합 부위를 생성시키도록 강제된다. 이중체는, 예를 들어, EP404,097호; WO93/11161호; 및 문헌[Hollinger et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 90:6444-6448 (1993)]에 더욱 완전히 기재되어 있다.
표현 "선형 항체"는 문헌[Zapata et al., Protein Eng., 8(10):1057-1062 (1995)]에 기재된 항체를 나타낸다. 요약하면, 이들 항체는 상보성 경쇄 폴리펩티드와 함께 한 쌍의 항원 결합 영역을 형성하는 한 쌍의 탠덤형(tandem) Fd 절편(VH-CH1-VH-CH1)을 포함한다. 선형 항체는 이중 특이적 또는 모노 특이적일 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "모노클로날 항체"는 실질적인 동족성 항체의 집단으로부터 얻은 항체를 나타낸다. 즉, 집단을 포함한 각각의 항체는 상동성이고/거나, 예를 들어, 천연 돌연변이를 함유하거나 모노클로날 항체 제제의 생산 동안에 발생하는 소량으로 존재하는 가능한 변이체 항체를 제외한, 동일한 애피토프와 결합한다. 전형적으로는 상이한 결정기(determinant)(에피토프)에 대항해서 유도된 상이한 항체를 포함하는 폴리클로날 항체 제제와는 대조적으로, 모노클로날 항체 제제의 각각의 모노클로날 항체는 항원에 대한 단일 결정기에 대항해서 유도된다. 따라서, 개질제 "모노클로날"은 실질적인 동족성 항체 집단으로부터 얻어지는 바와 같은 항체의 특성을 나타내며, 임의의 특정의 방법에 의한 항체의 생산을 요구하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 예를 들어, 사용되는 모노클로날 항체는, 이로 한정되는 것은 아니지만, 하이브리도마 방법(hybridoma method), 재조합 DNA 방법, 파아지-디스플레이 방법(phage-display method) 및 인간 면역글로불린 loci의 전부 또는 일부를 함유하는 형질전환 동물을 사용한 방법, 예컨대, 본원에서 기재되는 모노클로날 항체를 제조하기 위한 그러한 방법 및 그 밖의 예시적인 방법을 포함한 다양한 기술에 의해서 제조될 수 있다.
용어 "키메라" 항체는, 중쇄 및/또는 경쇄의 일부가 특정의 공급원 또는 종으로부터 유도되는 반면에, 중쇄 및/또는 경쇄의 나머지가 다른 공급원 또는 종으로부터 유도되는 항체를 나타낸다.
"인간화된" 항체는 비-인간 HVR로부터의 아미노산 잔기와 인간 FR로부터의 아미노산 잔기를 포함하는 키메라 항체를 나타낸다. 특정의 실시양태에서, 인간화된 항체는, HVR(예, CDR)의 모두 또는 실질적인 모두가 비-인간 항체의 것에 상응하고, FR의 모두 또는 실질적인 모두가 인간 항체의 것에 상응하는, 적어도 하나 및 전형적으로는 두 개의 가변 도메인의 실질적인 전부를 포함할 것이다. 인간화된 항체는 임의로 인간 항체로부터 유도된 항체 불변영역의 적어도 일부를 포함할 수 있다. 항체, 예를 들어, 비-인간 항체의 "인간화된 형태"는 인간화가 진행된 항체를 나타낸다.
"인간 항체"는 인간 또는 인간 세포에 의해서 생산되거나, 인간 항체 레퍼토리 또는 그 밖의 항체-인코딩 서열을 이용하여 비-인간 공급원으로부터 유도되는 항체의 서열과 사응하는 아미노산 서열을 갖는 항체이다. 인간 항체의 이러한 정의는 특이적으로 비-인간 항원-결합 잔기를 포함하는 인간화된 항체를 배제한다.
"네이키드(naked) 항체"는 이종 모이어티(예, 세포독성 모이어티) 또는 방사성표지에 컨주게이션(conjugation)되지 않은 항체를 나타낸다. 네이키드 항체는 약제학적 제형에 존재할 수 있다.
"본래의 항체"는 다양한 구조를 갖는 천연 면역글로불린 분자를 나타낸다. 예를 들어, 본래의 IgG 항체는 디설파이드-결합된 두 개의 상동성 경쇄와 두 개의 상동성 중쇄로 구성되는 약 150,000 달톤의 헤테로테트라머 당단백질이다. N-말단으로부터 C-말단까지, 각각의 중쇄는 가변 중쇄 도메인 또는 중쇄 가변 도메인으로도 일컬어지는 가변 영역(VH)에 이어서 세 개의 불변 도메인((CH1, CH2, 및 CH3)을 지닌다. 유사하게, N-말단으로부터 C-말단까지, 각각의 경쇄는 가변 경쇄 도메인 또는 경쇄 가변 도메인으로도 일컬어지는 가변 영역(VL)에 이어서 불변 경쇄 (CL) 도메인을 지닌다. 항체의 경쇄는 이의 불변 도메인의 아미노산 서열을 기준으로 하여 카파(κ) 및 람다(λ)로 일컬어지는 두 유형 중 하나로 배정될 수 있다.
"친화성"은 분자(예, 항체)의 단일 결합 부위와 이의 결합 파트너(예, 항원) 사이의 비공유 상호작용의 합계의 세기를 나타낸다. 달리 지시되지 않는 한, 본원에서 사용된 용어 "결합 친화성"은 결합 쌍의 구성원들(예, 항체와 항원) 사이의 1:1 상호작용을 반영하는 고유한 결합 친화성을 나타낸다. 분자 X의 이의 파트너 Y에 대한 친화성은 일반적으로는 해리 상수(Kd)에 의해서 표현될 수 있다. 친화성은 본원에 기재된 것들을 포함한 본 기술분야에서 공지된 일반적인 방법에 의해서 측정될 수 있다. 결합 친화성을 측정하는 특정의 구체적 및 예시적 실시양태가 이하 기재된다.
"친화성 성숙한" 항체는 하나 이상의 HVR에서 하나 이상의 변화를 갖는 항체로서, 그러한 변화를 지니지 않는 모 항체에 비해서 하나 이상의 HVR에서 하나 이상의 변화를 갖는 항체를 나타내며, 여기에서, 그러한 변화는 항원에 대한 항체의 친화성에서의 개선을 생성시키는 변화를 의미한다.
지정된 항체의 "생물학적 특성"을 갖는 항체는 동일한 항원에 결합된 다른 항체와는 구별되는 그 항체의 생물학적 특성 중 하나 이상의 갖는 항체이다.
항체의 "기능성 항원 결합 부위"는 표적 항원과 결합할 수 있는 부위이다. 항원 결합 부위의 항원 결합 친화성은 그러한 항원 결합 부위가 유도되는 모 항체만큼 반드시 강할 필요는 없지만, 항원과 결합하는 능력은 항원에 결합하는 항체를 평가하기 위한 공지된 다양한 방법 중 임의의 방법을 이용하여 측정 가능해야 한다. 게다가, 본원에서의 다가 항체의 항원 결합 부위의 각각의 항원 결합 친화성은 정량적으로 동일할 필요는 없다. 본원에서의 멀티머 항체(multimeric antibody)의 경우에, 기능성 항원 결합 부위의 수는 미국특허출원 공보 제20050186208호의 실시예 2에 기재된 바와 같은 초원심분리 분석(ultracentrifugation analysis)을 이용하여 평가될 수 있다. 이러한 분석 방법에 따르면, 상이한 비율의 표적 항원 대 멀티머 항체가 조합되고, 복합체의 평균 분자량이 달라지는 기능성 결합 부위의 수를 추정함으로써 계산된다. 이들 이론적인 값은 기능성 결합 부위의 수를 평가하기 위해서 얻은 실제 실험 값과 비교된다.
"종-의존성 항체"는 두 번째 포유동물 종으로부터의 항원의 동족체에 대한 결합 친화성보다 첫 번째 포유동물로부터의 항원에 대한 결합 친화성이 더 강한 항체이다. 일반적으로는 종-의존성 항체는 인간 항원에 "특이적으로 결합"하지만(즉, 약 1x10-7 M 미만, 바람직하게는 약 1x10-8 M 미만, 가장 바람직하게는 약 1x10-9 M 미만의 결합 치환성(Kd) 값을 지님), 인간 항원에 대한 이의 결합 친화성보다 적어도 약 50배, 또는 적어도 약 500배, 또는 적어도 약 1000배 약한, 두 번째 비인간 포유동물 종으로부터의 항원의 동족체에 대한 결합 친화성을 지닌다. 종-의존성 항체는 상기 정의된 바와 같은 다양한 유형 항체 중 임의의 항체일 수 있다. 일부 실시양태에서, 종-의존성 항체는 인간화된 또는 인간 항체이다.
"단리된" 항체는 이의 자연환경의 성분으로부터 분리된 항체이다. 일부 실시양태에서, 항체는, 예를 들어, 전기영동(예, SDS-PAGE, 등전점 전기영동(isoelectric focusing: IEF), 모세관 전기영동) 또는 크로마토그래피(예, 이온 교환 또는 역상 HPLC)에 의해서 측정하는 경우에, 95% 또는 99% 초과의 순도로 정제된다. 항체 순도의 검정을 위한 방법의 검토에 대해서는, 문헌[Flatman et al., J. Chromatogr. B 848:79-87 (2007)]을 참고할 수 있다.
2) 세포외 단백질
세포외 단백질은, 특히, 다세포 유기체의 형성, 분화 및 유지에 중요한 역할을 한다. 다양한 관심 세포내 단백질의 논의가 2004년 4월 20일자로 허여된, Ashkenazi 등의 미국특허 제6,723,535호에 기술되어 있고, 이것은 참조로서 본원에 포함된다.
다수의 개별 세포의 운명, 즉 증식, 이동, 분화, 또는 다른 세포와의 상호작용은 전형적으로 다른 세포 및/또는 주변 환경으로부터 수용된 정보에 의해 지배된다. 이 정보는 종종 분비 폴리펩티드 (예를 들어, 분열촉진 인자, 생존 인자, 세포독성 인자, 분화 인자, 신경펩티드 및 호르몬)에 의해 전달되고, 이는 차례로 다양한 세포 수용체 또는 막-결합 단백질에 의해 수용되고 해석된다. 이들 분비 폴리펩티드 또는 신호전달 분자는 일반적으로 세포외 환경 내 이들의 작용 부위에 도달하기 위해 세포 분비 경로를 통과한다.
분비 단백질은 약학, 진단, 바이오센서 및 생체 반응기로서 포함되는 다양한 산업적 용도를 갖는다. 혈전 용해제, 인터페론, 인터류킨, 에리쓰로포이에틴, 과립구 자극 인자, 및 다양한 다른 사이토카인과 같이, 현재 이용가능한 대부분의 단백질 약물은 분비 단백질이다. 막 단백질인, 이들의 수용체가 또한 치료제 또는 진단제로서의 가능성을 갖는다. 신규한, 천연 분비 단백질을 동정하기 위한 노력이 산업계 및 학계 모두에 의해 이루어지고 있다. 신규한 분비 단백질에 대한 코딩 서열을 동정하기 위하여 포유동물 재조합 DNA 라이브러리의 스크리닝에 다수의 노력이 집중되고 있다. 스크리닝 방법 및 기술의 예시가 문헌에 기술되어 있다 (예를 들어, Klein et al., Proc. Natl. Acad. Sci. 93:7108-7113 (1996); 미국특허 제5,536,637호 참조).
막-결합 단백질 및 수용체는, 특히, 다세포 유기체의 형성, 분화 및 유지에 중요한 역할을 할 수 있다. 다수의 개별 세포의 운명, 즉 증식, 이동, 분화, 또는 다른 세포와의 상호작용은 전형적으로 다른 세포 및/또는 주변 환경으로부터 수용된 정보에 의해 지배된다. 이 정보는 종종 분비 폴리펩티드 (예를 들어, 분열촉진 인자, 생존 인자, 세포독성 인자, 분화 인자, 신경펩티드 및 호르몬)에 의해 전달되고, 이는 차례로 다양한 세포 수용체 또는 막-결합 단백질에 의해 수용되고 해석된다. 이러한 막-결합 단백질 및 세포 수용체에는 사이토카인 수용체, 수용체 키나제, 수용체 포스파타제, 세포-세포 상호작용에 관여하는 수용체, 및 셀렉틴 (selectins) 및 인테그린과 같은 세포 부착 분자가 포함되지만, 이로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 세포 성장 및 분화를 조절하는 시그널의 전달은 다양한 세포 단백질의 인산화에 의해 부분적으로 조절된다. 이 과정을 촉매하는 효소인, 단백질 티로신 키나제가 또한 성장 인자 수용체로서 작용할 수 있다. 예시에는 섬유아세포 성장 인자 수용체 및 신경 성장 인자 수용체가 포함된다.
막-결합 단백질 및 수용체 분자는 약학 및 진단 제제로서와 같은 응용을 비롯해 다양한 산업적 용도를 갖는다. 예를 들어, 수용체 이뮤노어드헤신 (immunoadhesins)은 수용체-리간드 상호작용을 차단하기 위한 치료제로서 사용될 수 있다. 막-결합 단백질은 또한 관련 수용체/리간드 상호작용의 잠재적 펩티드 또는 소분자 억제제의 스크리닝에 이용될 수 있다.
3) 인테인-기반 (Intein-Based) C-말단 합성
예를 들어, 2005년 2월 1일자로 허여된, 미국특허 제6,849,428호에 기술된 바와 같이, 인테인은 자가-스플라이싱 (self-splicing) RNA 인트론과 동등한 단백질로서 (Perler et al., Nucleic Acids Res. 22: 1125-1127 (1994) 참조), 이는 익스테인 (exteins)으로 알려진, 연접하는 단백질 서열의 동시 융합과 함께 전구 단백질로부터 그들 자신의 제거를 촉매한다 (Perler et al., Curr. Opin. Chem. Biol. 1: 292-299 (1997); Perler, F.B. Cell 92(1): l-4 (1998); Xu et al., EMBO J. 15(19): 5146-5153 (1996)에서 논의됨).
인테인 스플라이싱의 기전에 대한 연구는 Sce VMA 인테인의 N-말단에서 펩티드 결합의 티올-유도된 절단을 이용하는 단백질 정제 시스템의 개발을 유도하였다 (Chong et el., Gene 192 (2): 271-281 (1997)). 이 인테인-매개 시스템을 이용한 정제는 C-말단 티오에스테르를 갖는 세균에 의해-발현된 단백질을 생성한다 (Chong et al., (1997)). 세포독성 단백질을 분리하기 위해 기술되는 하나의 적용에서, C-말단 티오에스테르를 갖는 세균에 의해 발현된 단백질은 그 후에 "천연 화학적 라이게이션 (native chemical ligation)"에 대해 기술된 화학을 이용하여 N-말단 시스테인을 갖는 화학적으로-합성된 펩티드에 융합된다 (Evans et al., Protein Sci. 7: 2256-2264 (1998); Muir et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95: 6705-6710 (1998)).
"인테인-매개 단백질 라이게이션" (IPL)으로 언급되는, 이 기술은 단백질 반-합성 기술에서 중요한 진보를 나타낸다. 그러나, 약 100개 초과 잔기의 화학적으로-합성된 펩티드를 수득하기가 어렵기 때문에, IPL의 일반적 적용은 리간드 파트너와 같은 화학적으로-합성된 펩티드의 요구에 의해 제한되었다.
예를 들어, 미국특허 제6,849,428호에 기술된 바와 같이, 시스테인과 같은 소정의 N-말단을 갖는 발현된 단백질이 생성되면서 IPL 기술은 유의미하게 확대되었다. 이것은 세균, 효모 또는 포유동물 세포와 같은 숙주 세포로부터 하나 이상의 발현된 단백질의 융합을 가능하게 한다. 하나의 비-제한적인 예시에서, 변형된 RIR1 메타노박테리움 써모오토트로피쿰 (Methanobacterium thermoautotrophicum)이 C-말단 또는 N-말단 중 하나에서 절단하는 인테인이 사용되고, 이는 단일-칼럼 정제 동안 세균에 의해 발현된 단백질의 방출을 허용하며, 그로써 프로테아제의 필요성을 완전히 제거한다.
인테인 기술은 구성요소를 수득하기 위한 단일 경로의 일 예시이다. 일 실시양태에서, 본 발명의 화합물의 아단위는 성숙 키메라 폴리펩티드를 발현하고 분비할 수 있는 적합한 세포를 형질감염시킴으로써 수득되고, 이러한 폴리펩티드는, 예를 들어 단리 가능한 C-말단 인테인 도메인과 인접한 어드헤신 (adhesin) 도메인을 포함한다 (본원에 참조로서 포함되는, 2005년 2월 1일자로 Evans 등에 허여된, 미국특허 제6,849,428호 참조). 포유동물 세포 또는 세균 세포와 같은 세포는 공지의 재조합 DNA 기술을 이용하여 형질감염된다. 분비된 키메라 폴리펩티드는 그 후에, 예컨대 인테인-키틴 결합 도메인의 경우 키틴-유도체화된 레진을 사용하여 단리되고 (본원에 참조로서 포함되는, 2005년 5월 24일자로 Xu 등에 허여된, 미국특허 제6,897,285호 참조), 이어서 티올-매개 절단 및 C-말단 티오에스테르-종결된 아단위의 방출을 허용하는 조건하에서 처리된다. 티오에스테르-말단화 어드헤신 아단위는 C-말단 시스테인 말단화 아단위로 용이하게 전환된다.
예를 들어, 인데인 자가절단 반응에 이어서, 천연 화학적 라이게이션에 의해 C-말단에 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인, 또는 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 호모셀레노시스테인의 유도체의 손쉬운 부가를 허용하는 티오에스테르 중간물이 생성된다. 본 발명의 측면에서 유용한 천연 화학적 라이게이션에 의해 C-말단에 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 또는 호모셀레노시스테인, 또는 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인, 호모셀레노시스테인의 유도체를 부가하는 방법이 2008년 10월 16일자로 공개된 Capon의 미국특허공개 제2008/0254512호에 기술되어 있고, 이의 전체 내용이 참조로서 본원에 포함된다.
키트
본 발명의 다른 측면은 본원에 기술된 화합물을 포함하는 키트 및 이들 화합물을 포함하는 약제학적 조성물을 제공한다. 키트는, 화합물 또는 약제학적 조성물에 더하여, 진단제 또는 치료제를 포함할 수 있다. 키트는 또한 진단 또는 치료 방법에 사용하기 위한 사용설명서를 포함할 수 있다. 진단적 실시양태에서, 키트는 화합물 또는 이의 약제학적 조성물 및 진단제를 포함한다. 치료적 실시양태에서, 키트는 항체 또는 이의 약제학적 조성물 및 하나 이상의 치료제, 예컨대 부가적인 항신생물제, 항종양제 또는 화학요법제를 포함한다.
일반적 기술
하기 설명은 주로 인코딩 핵산을 함유하는 벡터로 형질전환 또는 형질감염된 세포를 배양함으로써 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치 (stretches)의 생산에 관한 것이다. 물론, 당해 분야에 잘 알려진, 대안적인 방법이 사용될 수 있음이 고려된다. 예를 들어, 아미노산 서열, 또는 이의 부분은 고상 기술을 이용한 직접 펩티드 합성에 의해 생산될 수 있다 (예컨대, Stewart et al., Solid-Phase Peptide Synthesis, W.H. Freeman Co., San Francisco, Calif. (1969); Merrifield, J. Am. Chem. Soc., 85: 2149-2154 (1963) 참조). 시험관 내 단백질 합성이 수동 기술을 이용하거나 또는 자동화에 의해 수행될 수 있다. 자동화 합성은, 예를 들어 제조사의 지침에 따라서 어플라이드 바이오시스템즈 펩티드 합성기 (Applied Biosystems Peptide Synthesizer, Foster City, Calif.)를 사용하여 달성될 수 있다. 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 다양한 부분이 별도로 화학적으로 합성되고 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 전장의 스트레치를 생산하기 위해 화학적 또는 효소적 방법을 이용하여 조합될 수 있다.
1. 숙주 세포의 선택 및 형질전환
숙주 세포는 생산을 위해 본원에 기술된 발현 또는 클로닝 벡터로 형질감염 또는 형질전환되고, 프로모터를 유도하고, 형질전환체를 선택하고, 또는 목적하는 서열을 인코딩하는 유전자를 증폭시키기에 적합한 바와 같이 변형된 통상의 영양 배지에서 배양된다. 배지, 온도, pH 등과 같은 배양 조건은 과도한 실험 없이 통상의 기술자에 의해 선택될 수 있다. 일반적으로, 세포 배양의 생산성을 최대화하기 위한 원리, 프로토콜, 및 실용적 기술을 문헌 [Mammalian Cell Biotechnology: a Practical Approach, M. Butler, ed. (IRL Press, 1991) 및 Sarobrook et al., 상동]에서 확인할 수 있다.
진핵 세포 형질감염 및 원핵 세포 형질전환의 방법, 예를 들어, CaCl2, CaP04, 리포좀-매개 및 전기천공이 통상의 기술자에게 알려져 있다. 사용된 숙주 세포에 따라서, 형질전환은 이러한 세포에 적합한 표준 기술을 이용하여 수행된다. 문헌 [Sambrook et al., 상동]에 기술된 바와 같이 염화칼슘을 이용한 칼슘 처리, 또는 전기천공은 일반적으로 원핵생물에 대해 사용된다. 아그로박테리움 튜마파시엔스 (Agrobacterium turaefaciens)를 이용한 감염은, 문헌 [Shaw et al., Gene, 23: 315 (1983)] 및 1989년 6월 29일자로 공개된 WO 89/05859에 기술된 바와 같이 특정 식물 세포의 형질감염을 위해 사용된다. 이러한 세포벽이 없는 포유동물 세포의 경우, 문헌 [Graham and van der Eb, Virology, 52: 456-457 (1978)]의 인산칼슘 침전 방법이 이용될 수 있다. 포유동물 세포 숙주 시스템 형질감염의 일반적 관점이 미국특허 제4,399,216호에 기술되어 있다. 효모로의 형질감염은 전형적으로 문헌 [Van Solingen et al., J. Bact., 130: 946 (1977) 및 Hsiao et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (USA), 76: 3829 (1979)]의 방법에 따라서 수행된다. 그러나, 핵 미세주입, 전기천공, 무손상 세포 또는 다가양이온, 예컨대 폴리브렌 (polybrene), 폴리오르니틴을 이용한 세균 원형질체 융합에 의해서와 같이, 세포 내로 DNA를 도입하는 다른 방법이 또한 사용될 수 있다. 포유동물 세포를 형질전환하기 위한 다양한 기술은, 문헌 [Keown et al., Methods in Enzymology, 185: 527-537 (1990), 및 Mansour et al., Nature, 336: 348-352 (1988)]을 참조한다.
본원에서 벡터 내에 DNA를 클로닝하거나 발현하기에 적합한 숙주 세포에는 원핵 세포, 효모 세포, 또는 고등 진핵 세포가 포함된다. 적합한 원핵생물 세포에는, 이로 제한되는 것은 아니지만, 그람-음성 또는 그람-양성 유기체와 같은 유박테리아, 예를 들어 E. coli와 같은 장내세균 (Enterobacteriaceae)이 포함된다. E. coli K12 균주 MM294 (ATCC 31,446); E. coli X1776 (ATCC 31,537); E. coli 균주 W3110 (ATCC 27,325) 및 K5772 (ATCC 53,635)와 같은 다양한 E. coli 균주가 공중에서 입수 가능하다. 다른 적합한 원핵 숙주 세포에는 E. coli와 같은 에스케리치아 (Escherichia), 엔테로박터, 에르위니아, 크렙시엘라, 프로테우스, 살모넬라 타이피뮤리움과 같은 살모넬라, 세라티아 마르세스칸스 (Serratia marcescans)와 같은 세라티아, 및 쉬겔라, 뿐만 아니라 B. 서브틸리스 및 B. 리체니포르미스와 같은 바실러스 (예를 들어, 1989년 4월 12일자로 공개된 DD 266,710에 개시된, B. 리체니포르미스 41P), P. 아에루지노사와 같은 슈도모나스, 및 스트렙토마이세스가 포함된다. 이들 예시는 제한하는 것이 아니라 예시적인 것이다. 균주 W3110은 재조합 DNA 산물 발효를 위한 통상의 숙주 균주이기 때문에 하나의 특히 바람직한 숙주 또는 모체 숙주이다. 바람직하게는, 숙주 세포는 최소량의 단백분해 효소를 분비한다. 예를 들어, 균주 W3110은 숙주에 내인성인 단백질을 인코딩하는 유전자에서 유전적 돌연변이를 유발하도록 변형될 수 있고, 이러한 숙주의 예시에는 완전한 유전자형 tonA를 갖는 E. coli W3110 균주 1A2; 완전한 유전자형 tonA ptr3을 갖는 E. coli W3110 균주 9E4; 완전한 유전자형 tonAptr3phoA E15 (argF-lac)169 degP ompT kanr을 갖는 E. coli W3110 균주 27C7 (ATCC 55,244); 완전한 유전자형 tonA ptr3 phoA E15 (argF-lac)169 degP ompT rbs7 ilvG kanr을 갖는 E. coli W3110 균주 37D6; 비-카나마이신 내성 degP 결실 돌연변이를 갖는 균주 37D6인 E. coli W3110 균주 40B4; 및 1990년 8월 7일자로 허여된, 미국특허 제4,946,783호에 기술된 돌연변이체 원형질막주위 프로테아제를 갖는 E. coli 균주가 포함된다. 대안적으로, PCR 또는 다른 핵산 중합효소 반응과 같은 시험관 내 클로닝 방법이 적합하다.
원핵생물에 추가하여, 섬유상 진균 또는 효모와 같은 진핵 미생물이 벡터를 인코딩하기에 적합한 클로닝 또는 발현 숙주이다. 사카로마이세스 세레비지에는 일반적으로 사용되는 하등 진핵 숙주 미생물이다. 기타에는 쉬조사카로마이세스 폼베 (Schizosaccharomyces pombe) (Beach and Nurse, Nature, 290: 140 (1981); 1985년 5월 2일자로 공개된 EP 139,383); 클루이베로마이세스 (Kluyveromyces) 숙주 (미국특허 제4,943,529호; Fleer et al., Bio/Technology, 9: 968-975 (1991)), 예컨대 K. 락티스 (MW98-8C, CBS683, CBS4574; Louvencourt et al., J. Bacteriol., 737 (1983)), K. 프라질리스 (ATCC 12,424), K. 불가리쿠스 (ATCC 16,045), K. 윅케라미 (K. wickeramii) (ATCC 24,178), K. 왈티 (K. waltii) (ATCC 56,500), K. 드로소필라룸 (ATCC 36,906; Van den Berg et al., Bio/Technology, 8:135 (1990)), K. 써모톨레란스, 및 K. 마르시아누스; 야로위아 (EP 402,226); 피치아 파스토리스 (EP 183,070; Sreekrishna et al., J. Basic Microbiol., 28: 265-278 (1988)); 캔디다; 트리코더마 리시아 (Trichoderma reesia) (EP 244,234); 뉴로스포라 크라사 (Case et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 76: 5259-5263 (1979)); 슈와니오마이세스 (Schwanniomyces), 예컨대 슈와니오마이세스 옥시덴탈리스 (1990년 10월 31일자로 공개된 EP 394,538); 및 섬유상 진균, 예컨대 뉴로스포라, 페니실리움, 톨리포클라디움 (1991년 1월 10일자로 공개된 WO 91/00357), 및 아스페르질러스 숙주, 예컨대 A. 니둘란스 (Ballance et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 112: 284-289 (1983); Tilburn et al., Gene, 26: 205-221 (1983); Yelton et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81: 1470-1474 (1984)) 및 A. 니거 (Kelly and Hynes, EMBO J., 4: 475479 (1985))가 포함된다. 메탄자화 (methylotropic) 효모가 본원에 적합하고, 이로 제한되는 것은 아니지만, 한세눌라, 캔디다, 클로엑케라 (Kloeckera), 피치아, 사카로마이세스, 토룰롭시스, 및 로도토룰라 (Rhodotorula)로 이루어진 군으로부터 선택된, 메탄올 상에서 성장할 수 있는 효모가 포함된다. 이 부류 효모의 예시인 특정 종의 열거를 문헌 [C. Anthony, The Biochemistry of Methylotrophs, 269 (1982)]에서 확인할 수 있다.
관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 당화된 스트레치의 발현에 적합한 숙주 세포는 다세포 유기체로부터 유래한다. 무척추동물 세포의 예시에는 드로소필라 S2 및 스포도프테라 Sf9와 같은 곤충 세포뿐만 아니라, 식물 세포가 포함된다. 유용한 포유동물 세포주의 예시에는 차이니즈 햄스터 난소 (CHO) 및 COS 세포가 포함된다. 더욱 구체적인 예시에는 SV40로 형질전환된 원숭이 신장 CV1 세포주 (COS-7, ATCC CRL 1651); 인간 배아 신장 세포주 (현탁 배양에서 성장을 위해 서브클로닝된 293 또는 293 세포, Graham et al., J, Gen Virol,, 36: 59 (1977)); 차이니즈 햄스터 난소 세포/-DHFR (CHO, Urlaub and Chasin, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 4216 (1980)); 마우스 세르톨리 세포 (TM4, Mather, Biol. Reprod., 23: 243-251 (1980)); 인간 폐세포 (W138, ATCC CCL 75); 인간 간세포 (Hep G2, HB 8065); 및 마우스 유방 종양 (MMT 060562, ATCC CCL51)이 포함된다. 적합한 숙주 세포의 선택은 당해 분야의 기술 내인 것으로 간주된다.
2. 복제가능 벡터의 선택 및 사용
관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치를 인코딩하는 핵산 (예컨대, cDNA 또는 게놈 DNA)을 클로닝용 (DNA의 증폭) 또는 발현용 복제가능 벡터 내로 삽입할 수 있다. 다양한 벡터가 공개적으로 이용가능하다. 벡터는, 예를 들어, 플라스미드, 코스미드, 바이러스 입자, 또는 파아지의 형태일 수 있다. 적합한 핵산 서열이 다양한 과정에 의해 벡터 내로 삽입될 수 있다. 일반적으로, DNA는 당해 분야에 공지된 기술을 이용하여 적합한 제한 엔도뉴클레아제 부위(들) 내로 삽입된다. 벡터 성분은 일반적으로 하나 이상의 시그널 서열, 복제 기원, 하나 이상의 마커 유전자, 인핸서 요소, 프로모터, 전사 종결 서열을 포함하지만, 이로 제한되는 것은 아니다. 이들 성분들의 하나 이상을 함유하는 적합한 벡터의 작제는 통상의 기술자에게 공지된 표준 라이게이션 기술을 이용한다.
관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치는 직접적으로뿐만 아니라, 시그널 서열 또는 성숙 단백질 또는 폴리펩티드의 N-말단에서 특이적 절단 부위를 갖는 다른 폴리펩티드일 수 있는, 이종 폴리펩티드와의 융합 폴리펩티드로서 재조합적으로 생산될 수 있다. 일반적으로, 시그널 서열은 벡터의 성분일 수 있거나 또는 벡터 내로 삽입되는 인코딩 DNA의 일부일 수 있다. 시그널 서열은, 예를 들어, 알칼라인 포스파타제, 페니실리나제, 1pp, 또는 열-안정성 엔테로톡신 II 리더의 그룹으로부터 선택된 원핵 시그널 서열일 수 있다. 효모 분비의 경우 시그널 서열은, 예를 들어 효모 인버타제 리더, 알파 인자 리더 (사카로마이세스 및 클루이베로마이세스 알파 인자 리더 포함, 후자는 미국특허 제5,010,182호에 기술됨), 또는 산 포스파타제 리더, C. 알비칸스 글루코아밀라제 리더 (1990년 4월 4일자로 공개된, EP 362,179), 또는 1990년 11월 15일자로 공개된 WO 90/13646에 기술된 시그널 서열일 수 있다. 포유동물 세포 발현에서, 동일하거나 관련 종의 분비 폴리펩티드로부터의 시그널 서열뿐만 아니라 바이러스 분비 리더와 같은, 포유동물 시그널 서열이 단백질의 분비를 지시하기 위해 사용될 수 있다.
발현 및 클로닝 벡터 둘 모두 하나 이상의 선택된 숙주 세포에서 벡터를 복제하게 하는 핵산 서열을 함유한다. 이러한 서열은 다양한 세균, 효모, 및 바이러스에 대해 잘 알려져 있다. 플라스미드 pBR322로부터의 복제 기원은 대부분의 그람-음성 세균에 적합하고, 2mu 플라스미드 기원은 효모에 적합하며, 다양한 바이러스 기원 (SV40, 폴리오마, 아데노바이러스, VSV 또는 BPV)은 포유동물 세포에서 벡터를 클로닝하는데 유용하다.
발현 및 클로닝 벡터는 전형적으로, 선택가능 마커로도 불리는, 선택 유전자를 함유할 것이다. 전형적인 선택 유전자는 (a) 항생제 또는 기타 독소, 예를 들어 암피실린, 네오마이신, 메토트렉세이트, 또는 테트라사이클린에 대한 내성을 부여하고, (b) 영양요구성 결핍을 보완하고, 또는 (c) 복합 배지로부터 이용가능하지 않은 중요한 영양분, 예를 들어, 바실러스용 D-알라닌 라세메이즈를 인코딩하는 유전자를 공급하는 단백질을 인코딩한다.
포유동물 세포에 적합한 선택가능 마커의 예시는 DHFR 또는 티미틴 키나제와 같은 인코딩 핵산을 취하는데 적격인 세포의 동정을 가능케 하는 것들이다. 야생형 DHFR이 이용되는 경우 적합한 숙주 세포는 문헌 [Urlaub et al., Proc. Hatl. Acad. Sci. USA, 77: 4216 (1980)]에 기술된 바와 같이 제조되고 증폭된, DHFR 활성이 결여된 CHO 세포주이다. 효모에 사용하기에 적합한 선택 유전자는 효모 플라스미드 YRp7 (Stinchcomb et al., Nature, 282: 39 (1979); Kingsman et al., Gene, 7: 141 (1979); Tschemper et al., Gene, 10: 157 (1980))에 존재하는 trp1 유전자이다. trp1 유전자는 트립토판에서 성장하는 능력이 결여된 효모의 돌연변이체 균주, 예를 들어 ATCC No. 44076 또는 PEP4-1 (Jones, Genetics, 85: 12 (1977))에 대한 선택 마커를 제공한다.
발현 및 클로닝 벡터는 일반적으로 mRNA 합성을 유도하기 위해 인코딩 핵산 서열에 작동가능하게 연결된 프로모터를 함유한다. 다양한 잠재적 숙주 세포에 의해 인식되는 프로모터들이 잘 알려져 있다. 원핵 숙주에 사용하기에 적합한 프로모터에는 베타-락타메이즈 및 락토스 프로모터 시스템 (Chang et al., Nature, 275: 615 (1978); Goeddel et al., Nature, 281: 544 (1979)), 알칼라인 포스파타제, 트립토판 (trp) 프로모터 시스템 (Goeddel, Nucleic Acids Res., 8: 4057 (1980); EP 36,776), 및 하이브리드 프로모터, 예컨대 tac 프로모터 (deBoer et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 80: 21-25 (1983))가 포함된다. 세균 시스템에 사용하기 위한 프로모터는 또한 인코딩 DNA에 작동가능하게 연결된 샤인-달가노 (S.D.) 서열을 함유할 것이다.
효모 숙주와 사용하기에 적합한 프로모터 서열의 예시에는, 3-포스포글리세레이트 키나제 (Hitzeman et al., J. Biol. Chem., 255: 2073 (1980)) 또는 다른 당분해 효소 (Hess et al., J. Adv. Enzyme Re.g., 7: 149 (1968); Holland, Biochemistry, 17: 4900 (1978)), 예컨대 에놀라제, 글리세르알데히드-3-포스페이트 디히드로게나제, 헥소키나제, 피루베이트 디카르복실라제, 포스포프럭토키나제, 글루코스-6-포스페이트 이소머라제, 3-포스포글리세레이트 뮤타제, 피루베이트 키나제, 트리오스포스페이트 이소머라제, 포스포글루코스 이소머라제, 및 글루코키나제에 대한 프로모터가 포함된다.
성장 조건에 의해 제어되는 전사의 부가적인 이점을 갖는 유동성 프로모터인 다른 효모 프로모터는 알코올 디히드로게나제 2, 이소시토크롬 C, 산 포스파타제, 질소 대사와 연관된 분해성 효소, 메탈로티오닌, 글리세르알데히드-3-포스페이트 디히드로게나제, 및 말토스 및 갈락토스 이용을 담당하는 효소에 대한 프로모터 영역이다. 효모 발현에 사용하기에 적합한 벡터 및 프로모터가 EP 73,657에 추가로 기술되어 있다.
포유동물 숙주 세포에서 벡터로부터의 전사는, 예를 들어 폴리오마 바이러스, 조류폭스 바이러스 (1989년 7월 5일자로 공개된 UK 2,211,504), 아데노바이러스 (예컨대, 아데노바이러스 2), 소 유두종 바이러스, 조류 육종 바이러스, 사이토메갈로바이러스, 레트로바이러스, 간염-B 바이러스 및 원숭이 바이러스 40 (SV40)와 같은 바이러스 게놈으로부터의 프로모터, 이종 포유동물 프로모터, 예컨대 액틴 프로모터 또는 면역글로불린 프로모터, 및 열-충격 프로모터에 의해 제어되고, 제공된 이러한 프로모터는 숙주 세포 시스템에 적합성이다.
고등 진핵생물에 의한 당해의 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치를 인코딩하는 DNA의 전사는 벡터 내로 인핸서 서열을 삽입함으로써 증가될 수 있다. 인핸서는 그의 전사를 증가시키기 위해 프로모터에 작용하는, 통상 약 10 내지 300 bp인, DNA의 시스-작용성 요소이다. 다수의 인핸서 서열이 현재 포유동물 유전자 (글로빈, 엘라스타제, 알부민, 알파-태아단백질, 및 인슐린)에 대해 알려져 있다. 그러나 전형적으로 진핵 세포 바이러스로부터의 인핸서를 사용할 것이다. 예시에는 복제 기원의 후기 측면 상의 SV 40 인핸서 (bp 100-270), 사이토메갈로바이러스 초기 프로모터 인핸서, 복제 기원의 후기 측면 상의 폴리오마 인핸서, 및 아데노바이러스 인핸서가 포함된다. 인핸서는 코딩 서열에 대해 5' 또는 3' 위치에서 벡터 내로 스플라이싱될 수 있지만, 프로모터로부터 5' 부위에 위치하는 것이 바람직하다.
진핵 숙주 세포 (효모, 진균, 곤충, 식물, 동물, 인간, 또는 다른 다세포 유기체로부터의 유핵 세포)에 사용된 발현 벡터는 또한 전사의 종결 및 mRNA의 안정화에 필수적인 서열을 함유할 것이다. 이러한 서열은 보통 진핵 또는 바이러스 DNAs 또는 cDNAs의 5' 및, 때로는 3', 비번역 영역으로부터 이용가능하다. 이들 영역은 당해의 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치를 인코딩하는 mRNA의 비번역 부분에서 폴리아데닐화된 단편으로 전사되는 뉴클레오티드 절편을 함유한다.
재조합 척추동물 세포 배양에서 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 합성에 적용하기에 적합한 또 다른 방법, 벡터, 및 숙주 세포가 문헌 [Gething et al., Nature 293: 620-625 (1981); Mantei et al., Nature, 281: 4046 (1979)], EP 117,060; 및 EP 117,058에 기술되어 있다.
3. 유전자 증폭/발현의 검출
유전자 증폭 및/또는 발현은 본원에 제공된 서열을 토대로 적절히 표지된 프로브를 사용하여 시료 내에서 직접적으로, 예를 들어 통상의 서던 블롯팅, mRNA의 전사를 정량하기 위한 노던 블롯팅 (Thomas, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 77: 5201-5205 (1980)), 닷 블롯팅 (DNA 분석), 또는 인시츄 혼성화에 의해 측정될 수 있다. 대안적으로, DNA 이중체 (duplex), RNA 이중체, 및 DNA-RNA 혼성 이중체 또는 DNA-단백질 이중체를 비롯한, 특정 이중체를 인식할 수 있는 항체가 이용될 수 있다. 이어서 이 항체는 표지될 수 있고 이중체가 표면에 결합되어, 표면 상에서 이중체의 형성 시, 이중체에 결합된 항체의 존재가 검출될 수 있는, 분석이 실시될 수 있다.
대안적으로, 유전자 발현은 유전자 산물의 발현을 직접적으로 정량하기 위해, 세포 또는 조직 절편의 면역조직화학 염색 또는 세포 배양액 또는 체액의 분석과 같은 면역학적 방법에 의해 측정될 수 있다. 면역조직화학 염색 및/또는 시료액의 분석에 유용한 항체는 단클론성이거나 다클론성일 수 있고, 임의의 포유동물에서 제조될 수 있다. 편리하게, 항체는 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 천연 서열 스트레치에 대해서 또는 본원에 제공된 DNA 서열에 근거한 합성 펩티드에 대해서, 또는 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치를 인코딩하고 특정 항체 에피토프를 인코딩하는 DNA에 융합된 외인성 서열에 대해서 제조될 수 있다.
4. 폴리펩티드의 정제
관심있는 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 형태가 배양 배지 또는 숙주 세포 용해물로부터 회수될 수 있다. 만약 막-결합이라면, 이는 적합한 계면활성제 용액 (예컨대, 트리톤-X 100)을 사용하거나 효소적 절단에 의해 막으로부터 방출될 수 있다. 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 발현에 이용된 세포는 다양한 물리적 또는 화학적 수단, 예컨대 냉동-해동 주기, 초음파처리, 기계적 파괴, 또는 세포 용해 제제에 의해 파괴될 수 있다.
재조합 세포 단백질 또는 폴리펩티드로부터 관심있는 연속 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치를 정제하는 것이 바람직할 수 있다. 하기 과정은 적합한 정제 과정의 예시이다: 이온-교환 칼럼 상에서의 분획화; 에탄올 침전; 역상 HPLC; 실리카 또는 DEAE와 같은 양이온-교환 수지 상에서의 크로마토그래피; 크로마토포커싱 (chromatofocusing); SDS-PAGE; 황산암모늄 침전; 예를 들어, 세파덱스 G-75를 사용한 겔 여과; IgG와 같은 오염물을 제거하기 위한 단백질 A 세파로스 칼럼; 및 에피토프-태그된 형태에 결합하는 금속 킬레이팅 칼럼. 단백질 정제의 다양한 방법이 이용될 수 있고 이러한 방법은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌 [Deutscher, Methods in Enzymology, 182 (1990); Scopes, Protein Purification: Principles and Practice, Springer-Verlag, New York (1982)]에 기술되어 있다. 선택된 정제 단계(들)는, 예를 들어 사용된 생산 방법의 성질 및 생산된 당해의 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 특정 스트레치에 좌우될 것이다.
E. coli에서 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드 성분의 스트레치의 발현 예시
관심있는 바람직한 아미노산 서열 또는 폴리펩티드를 인코딩하는 DNA를 선택된 PCR 프라이머를 사용하여 초기에 증폭시킨다. 프라이머는 선택된 발현 벡터 상에 있는 제한효소 부위에 상응하는 제한효소 부위를 함유해야만 한다. 다양한 발현 벡터가 사용될 수 있다. 적합한 벡터의 예시는 암피실린 및 테트라사이클린 내성에 대한 유전자를 함유하는 pBR322 (E. coli 유래; Bolivar et al., Gene, 2: 95 (1977) 참조)이다. 벡터를 제한효소로 분해하고 탈인산화한다. 그 후에 PCR 증폭된 서열을 벡터 내로 라이게이션한다. 벡터는 바람직하게는 항생제 내성 유전자, trp 프로모터, 폴리-His (polyhis) 리더 (처음 6개는 STII 코돈, 폴리-His 서열, 및 엔테로키나제 절단 부위를 포함함), 관심있는 특이적 아미노산 서열 / 폴리펩티드 코딩 영역, 람다 전사 종결자, 및 argU 유전자를 인코딩하는 서열을 포함할 것이다.
그 후에 라이게이션 혼합물을 문헌 [Sambrook et al., 상동]에 기술된 방법을 이용하여 선택된 E. coli 균주를 형질전환하는데 사용한다. 형질전환체를 LB 플레이트 상에서 성장하는 이들의 능력에 의해 동정하고 항생제 내성 콜로니를 그 후에 선택한다. 플라스미드 DNA를 분리하고 제한 분석 및 DNA 서열분석에 의해 확인할 수 있다.
선택된 클론을 항생제가 보충된 LB 브로쓰와 같은 액체 배양 배지에서 밤새 성장시킬 수 있다. 밤새 배양액은 이어서 더 큰 규모의 배양액을 접종하는데 사용될 수 있다. 그 후에 세포를 바람직한 광학 밀도로 성장시키고, 그 동안에 발현 프로모터가 작동한다.
수 시간 이상 동안 세포를 배양한 후, 세포를 원심분리에 의해 수확할 수 있다. 원심분리에 의해 수득된 세포 펠렛을 당해 분야에 공지된 다양한 제제를 사용하여 가용화시킬 수 있고, 당해의 가용화된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드를 그 후에 단백질의 단단한 결합을 허용하는 조건하에서 금속 킬레이팅 칼럼을 사용하여 정제할 수 있다.
프라이머는 선택된 발현 벡터에 존재하는 제한효소 부위에 상응하는 제한효소 부위, 및 효율적이고 신뢰할만한 전사 개시, 금속 킬레이트화 칼럼 상에서의 신속한 정제, 및 엔테로키나제를 이용한 단백분해 제거를 제공하는 다른 유용한 서열을 함유할 수 있다. PCR-증폭된, 폴리-His 태그된 서열은, 예를 들어, 균주 52에 근거한 E. coli 균주 (W3110 fuhA(tonA) Ion galE rpoHts (htpRts) clpP(lacIq)의 형질전환에사용되는 발현 벡터 내로 라이게이션될 수 있다. 형질전환체를 먼저 3-5의 O.D.600에 도달할 때까지 30℃에서 50 mg/ml 카르베니실린 (carbenicillin)을 함유하는 LB에서 교반 하에 성장시킬 수 있다. 그 후에 배양액을 C RAP 배지 (3.57 g (NH4)2SO4, 0.71 g 시트르산나트륨-2H2O, 1.07 g KC1, 5.36 g Difco 효모 추출물, 500 mL 물 중의 5.36 g 쉐필드 하이케이즈 (Sheffield hycase), 뿐만 아니라 110 mM MPOS, pH 7.3, 0.55% (w/v) 글루코스 및 7 mM MgSO4를 혼합하여 제조됨)로 50-100배 희석하고 30℃에서 대략 20-30시간 동안 교반 하에 성장시킨다. SDS-PAGE 분석에 의해 발현을 검증하기 위해 시료를 제거하고, 대량의 배양액을 원심분리하여 세포를 펠렛화하였다. 세포 펠렛을 정제 및 재중첩 전까지 냉동시켰다.
0.5 내지 1 L 발효로부터의 E. coli 페이스트 (6-10 g 펠렛)를 10 부피 (w/v)의 7 M 구아니딘, 20 mM 트리스, pH 8 완충제 중에 재현탁하였다. 고체 아황산나트륨 및 소디움 테트라티오네이트를 첨가하여 각각 0.1 M 및 0.02 M의 최종 농도를 만들고, 용액을 4℃에서 밤새 교반하였다. 이 단계는 설피톨화 (sulfitolization)에 의해 모두 차단된 시스테인 잔기를 갖는 변성된 단백질을 초래한다. 용액을 벡크만 원심분리기에서 30분간 40,000 rpm으로 원심분리하였다. 상청액을 3-5 부피의 금속 킬레이트 칼럼 완충제 (6 M 구아니딘, 20 mM 트리스, pH 7.4)로 희석하고 0.22 미크론 필터를 통해 여과하여 정화하였다. 부수적인 (Depending) 정화된 추출물을 금속 킬레이트 칼럼 완충제 중에서 평형화된 5 mil 퀴아젠 (Qiagen) Ni-NTA 금속 킬레이트 칼럼 상에 로우딩하였다. 칼럼을 50 mM 이미다졸 (Calbiochem, Utrol grade)을 함유하는 pH 7.4의 추가의 완충제로 세척하였다. 단백질을 250 mM 이미다졸을 함유하는 완충제로 용출하였다. 목적하는 단백질을 함유하는 분획을 풀링하고 (pooled) 4℃에 저장하였다. 단백질 농도를 그의 아미노산 서열을 토대로 계산된 흡광 계수를 이용하여 280 nm에서 이의 흡광도에 의해 추정하였다.
포유동물 세포에서 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 발현
이 일반적인 예시는 포유동물 세포에서 재조합 발현에 의한 목적 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 당화된 형태의 제조를 설명한다.
벡터 pRK5 (1989년 3월 15일자로 공개되는 EP 307,247 참조)를 발현 벡터로서 이용할 수 있다. 선택적으로, 인코딩 DNA는 문헌 [Sambrook et al., 상동]에 기술된 바와 같은 라이게이션 방법을 이용하여 DNA의 삽입을 허용하기 위해 선택된 제한효소를 이용해 pRK5 내로 라이게이션된다.
일 실시양태에서, 선택된 숙주 세포는 293 세포일 수 있다. 인간 293 세포 (ATCC CCL 1573)를 송아지 태아 혈청 및 선택적으로 영양 성분 및/또는 항생제가 보충된 DMEM과 같은 배지 중의 조직 배양 플레이트에서 융합성으로 성장시켰다. 약 10 μg의 라이게이션된 벡터 DNA를 VA RNA 유전자 [Thimmappaya et al., Cell 31: 543 (1982)]를 인코딩하는 약 1 μg의 DNA와 혼합하고 500 μl의 1 mM 트리스-HC1, 0.1 mM EDTA, 0.227 M CaCl2에 용해시킨다. 이 혼합물에 500 μl의 50 mM HEPES (pH 7.35), 280 mM NaCl, 1.5 mM NaPO4를 한 방울씩 첨가하고 25℃에서 10분간 침전물이 형성되게 한다. 침전물을 현탁하고 293 세포에 첨가한 후 37℃에서 약 4시간 동안 침강되게 한다. 배양 배지를 흡인하여 제거하고 PBS 중의 2 ml의 20% 글리세롤을 30초간 첨가한다. 그 후에 293 세포를 무혈청 배지로 세척하고, 신선한 배지를 첨가하고 세포를 약 5일간 인큐베이션하였다.
대략 형질감염 24시간 후, 배양 배지를 제거하고 배양 배지 (단독) 또는 200 μCi/ml 35S-시스테인 및 200 μCi/ml 35S-메티오닌을 함유하는 배양 배지로 대체하였다. 12시간 인큐베이션 후, 컨디션화 (conditioned) 배지를 수집하고, 스핀 필터 상에서 농축하고, 15% SDS 겔에 로딩한다. 처리된 겔을 건조시키고 당해의 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 존재를 드러내기 위해 선택된 기간 동안 필름에 노출시킨다. 형질감염된 세포를 함유하는 배양액은 (무혈청 배지 중에서) 추가 인큐베이션을 거칠 수 있고 배지는 선택된 생물학적 분석에서 시험된다.
대안적인 기술로, 관심있는 핵산 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분은 문헌 [Somparyrac et al., Proc. Natl. Acad. Sci., 12: 7575 (1981)]에 기술된 덱스트란 설페이트 방법을 이용하여 일시적으로 293 세포 내로 도입될 수 있다. 293 세포를 스피너 플라스크에서 최대 밀도까지 성장시키고 700 μg의 라이게이션된 벡터를 첨가한다. 세포를 먼저 원심분리에 의해 스피너 플라스크로부터 농축하고 PBS로 세척한다. DNA-덱스트란 침전물을 4시간 동안 세포 펠렛 상에서 인큐베이션한다. 세포를 90초간 20% 글리세롤로 처리하고, 조직 배양 배지로 세척하고, 조직 배양 배지, 5 μg/ml 소 인슐린 및 0.1 μg/ml 소 트랜스페린을 함유하는 스피너 플라스크 내로 재-도입한다. 약 4일 후, 컨디션드 배지를 원심분리하고 여과하여 세포 및 잔여물을 제거한다. 관심있는 발현된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 함유하는 시료를 그 후에 농축하고 투석 및/또는 칼럼 크로마토그래피와 같은, 임의의 선택된 방법에 의해 정제할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 CHO 세포에서 발현시킬 수 있다. 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 CaPO4 또는 DEAE-덱스트란과 같은 공지의 시약을 사용하여 CHO 세포 내로 형질감염시킬 수 있다. 상기에 기술된 바와 같이, 세포 배양액을 인큐베이션하고, 배지를 배양 배지 (단독) 또는 35S-메티오닌과 같은 방사선표지를 함유하는 배지로 교체할 수 있다. 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 존재를 결정한 후에, 배양 배지를 무혈청 배지로 교체할 수 있다. 바람직하게는, 배양액을 약 6일간 인큐베이션한 후, 컨디션드 배지를 수확한다. 관심있는 발현된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 함유하는 배지를 그 후에 농축하고 임의의 선택된 방법으로 정제할 수 있다.
관심있는 에피토프-태그된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 또한 숙주 CHO 세포에서 발현시킬 수 있다. 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 pRK5 벡터 내로 서브클로닝할 수 있다. 서브클론 삽입체는 베큘로바이러스 발현 벡터 내로 폴리-His 태그와 같은 선택된 에피토프 태그와 인 프레임으로 융합하기 위해 PCR을 거칠 수 있다. 관심있는 폴리-His 태그된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분 삽입체를 그 후에 안정한 클론의 선택을 위해 DHFR과 같은 선택 마커를 함유하는 SV40 유도된 벡터 내로 서브클로닝할 수 있다. 마지막으로, CHO 세포를 SV40 유도된 벡터로 (상기에 기술된 바와 같이) 형질감염시킬 수 있다. 상기에 기술된 바와 같이 발현을 확인하기 위해 표지를 실시할 수 있다. 관심있는 발현된 폴리-His 태그된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 함유하는 배양 배지를 그 후에 농축하고 Ni2+-킬레이트 친화 크로마토그래피에 의해서와 같은 임의의 선택된 방법으로 정제할 수 있다.
일 실시양태에서, 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분은, 개별 단백질의 가용성 형태 (예컨대, 세포외 도메인)에 대한 코딩 서열이 힌지, CH2 및 CH2 도메인을 함유하는 IgG1 불변 영역 서열에 융합되고/되거나 폴리-His 태그된 형태인, IgG 컨스트럭트 (이뮤노어드헤신)로서 발현된다.
PCR 증폭 후에, 각각의 DNAs를 문헌 [Ausubel et al., Current Protocols of Molecular Biology, Unit 3.16, John Wiley and Sons (1997)]에 기술된 바와 같은 표준 기술을 이용하여 CHO 발현 벡터에 서브클로닝한다. CHO 발현 벡터를 cDNA의 용이한 셔틀링 (shuttling)을 가능케 하기 위해 관심있는 DNA의 적합한 5' 및 3' 제한 부위를 갖도록 작제한다. CHO 세포에서의 발현에 사용되는 벡터는 문헌 [Lucas et al., Nucl. Acids Res. 24: 9 (1774-1779 (1996))에 기술되어 있고, 관심 cDNA 및 디하이드로폴레이트 리덕타제 (DHFR)의 발현을 유도하기 위해 SV40 초기 프로모터/인핸서를 사용한다. DHFR 발현은 형질감염에 이은 플라스미드의 안정한 유지를 위한 선택을 허용한다.
효모에서 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 발현
하기 방법은 효모에서 관심있는 원하는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 재조합 발현을 기술한다.
먼저, ADH2/GAPDH 프로모터로부터 연속된 아미노산의 스트레치의 세포내 생산 또는 분비를 위한 효모 발현 벡터를 작제한다. 관심있는 원하는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분, 선택된 시그널 펩티드 및 프로모터를 인코딩하는 DNA를 당해의 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 세포내 발현을 유도하기 위해 선택된 플라스미드 내 적합한 제한효소 부위 내로 삽입한다. 분비를 위해, 연속된 아미노산의 스트레치를 인코딩하는 DNA를 연속적 아미노산의 스트레치의 발현을 위해 ADH2/GAPDH 프로모터, 효모 알파-인자 분비 시그널/리더 서열, 및 링커 서열 (필요한 경우)을 인코딩하는 DNA와 함께, 선택된 플라스미드 내로 클로닝하였다.
효모 균주 AB110과 같은 효모 세포를 그 후에 상기에 기술된 발현 플라스미드로 형질전환하고 선택된 발현 배지에서 배양할 수 있다. 형질전환된 효모 상청액을 10% 트리클로로아세트산을 이용한 침전 및 SDS-PAGE에 의한 분리에 이어서, 코마시 블루 염료를 이용한 겔의 염색에 의해 분석할 수 있다.
관심있는 재조합 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 이어서 분리하고 원심분리에 의해 발효 배지로부터 효모 세포를 제거함으로써 정제한 후, 선택된 카트리지 필터를 사용하여 배지를 농축한다. 관심있는 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 함유하는 농축물을 선택된 칼럼 크로마토그래피 수지를 이용하여 추가로 정제할 수 있다.
베큘로바이러스-감염된 곤충 세포에서 연속된 아미노산 또는 폴리펩티드의 스트레치의 발현
하기 방법은 베큘로바이러스-감염된 곤충 세포에서 연속된 아미노산의 스트레치의 재조합 발현을 기술한다.
연속된 아미노산의 스트레치를 인코딩하는 목적하는 핵산을 베큘로바이러스 발현 벡터와 함께 함유된 에피토프 태그의 상류에 융합한다. 이러한 에피토프 태그에는 폴리-His 태그 및 면역글로불린 태그 (IgG의 Fc 영역과 유사)가 포함된다. pVL1393 (Novagen)와 같이 상업적으로 이용가능한 플라스미드로부터 유래된 플라스미드를 포함하는, 다양한 플라스미드가 이용될 수 있다. 간략히, 당해의 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분 또는 당해의 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분의 목적하는 부분 (예컨대, 막투과 단백질의 세포외 도메인을 인코딩하는 서열)을 5' 및 3' 영역에 상보적인 프라이머를 이용한 PCR로 증폭한다. 5' 프라이머는 연접하는 (선택된) 제한효소 부위를 도입할 수 있다. 그 후 산물을 그렇게 선택된 제한효소로 분해하고 발현 벡터 내로 서브클로닝한다.
재조합 베큘로바이러스를 리포펙타민 (GIBCO-BRL로부터 상업적으로 이용가능함)을 사용하여 스포도프테라 푸르지페르다 (Spodoptera frugiperda) ("Sf9") 세포 (ATCC CRL 1711) 내로 상기 플라스미드 및 BaculoGold™ 바이러스 DNA (Pharmingen)를 동시-형질감염시켜 제조한다. 28℃에서 4-5일의 인큐베이션 후, 방출된 바이러스를 수확하고 추가의 증폭에 사용한다. 바이러스 감염 및 단백질 발현을 문헌 [O'Reilley et al., Baculovirus expression vectors: A laboratory Manual, Oxford: Oxford Dniversity Press (1994)]에 기술된 바와 같이 수행하였다.
관심있는 발현된 폴리-His 태그된 아미노산 서열 또는 폴리펩티드 성분을 그 후에, 예를 들어 하기와 같이 Ni2+-킬레이트 친화 크로마토그래피로 정제할 수 있다. 추출물을 문헌 [Rupert et al., Nature, 362: 175-179 (1993)]에 기술된 바와 같이 재조합 바이러스-감염된 Sf9 세포로부터 제조한다. 간략히, Sf9 세포를 세정하고, 초음파처리 완충제 (25 mL Hepes, pH 7.9; 12.5 mM MgCl2; 0.1 mM EDTA; 10% 글리세롤; 0.1% NP40; 0.4 M KCl)에 재현탁하고, 얼음 중에서 20초간 2회 초음파처리한다. 초음파처리물을 원심분리로 정화하고, 상청액을 로우딩 완충제 (50 mM 포스페이트, 300 mM NaCl, 10% 글리세롤, pH 7.8)로 50배 희석하고 0.45 μm 필터를 통해 여과한다. Ni2+-NTA 아가로스 칼럼 (Qiagen으로부터 상업적으로 이용가능함)을 5 mL의 층 부피로 준비하고, 25 mL의 물로 세척하고 25 mL의 로우딩 완충제로 평형화한다. 여과된 세포 추출물을 분당 0.5 mL로 칼럼 위에 로우딩한다. 칼럼을 로우딩 완충제로 기저선 A280으로 세척하고, 그 지점에서 분획 수집을 개시한다. 이어서, 칼럼을 2차 세정 완충제 (50 mM 포스페이트; 300 mM NaCl, 10% 글리세롤, pH 6.0)로 세척하고, 이는 비특이적으로 결합된 단백질을 용출한다. A280 기저선에 다시 도달한 후, 칼럼을 2차 세정 완충제 중의 0 내지 500 mM 이미다졸 구배를 이용해 전개한다. 1 mL 분획을 수집하고 SDS-PAGE 및 은 염색 또는 알칼라인 포스파타제에 접합된 Ni2+-NTA (Qiagen)를 이용한 웨스턴 블롯으로 분석한다. 용출된 His10-태그된 서열을 함유하는 분획을 풀링하고 로우딩 완충제에 대해 투석한다.
대안적으로, IgG 태그된 (또는 Fc 태그된) 아미노산 서열의 정제를, 예를 들어 단백질 A 또는 단백질 G 칼럼 크로마토그래피를 비롯한 공지의 크로마토그래피 기술을 이용하여 수행할 수 있다.
단백질의 Fc 함유 컨스트럭트를 하기와 같이 컨디션화 배지로부터 정제할 수 있다. 컨디션화 배지를 20 mM Na 인산염 완충제, pH 6.8 중에서 평형화된 5 ml의 단백질 A 칼럼 (Pharmacia) 상에 펌핑한다. 로딩 후, 칼럼을 100 mM 시트르산 (pH 3.5)으로 용출하기 전에 평형화 완충제로 광범위하게 세척한다. 1 ml의 분획을 275 mL의 1 M 트리스 완충제 (pH 9)를 함유하는 튜브 내로 수집함으로써 용출된 단백질을 즉시 중화한다. 고도로 정제된 단백질을 이어서 폴리-His 태그된 단백질에 대해 상기에 기술된 바와 같이 저장 완충제 내로 탈염한다. 단백질의 균질성을 SDS 폴리아크릴아마이드 겔 (PEG) 전기영동 및 에드만 (Edman) 분해에 의한 N-말단 아미노산 서열분석으로 확인한다.
약제학적 조성물의 예시
이러한 조성물 및 투여량의 비-제한적 예시가 하기에 개시된다:
에타너셉트 (예컨대, 엔브렐)의 서열을 갖는 연속된 아미노산 서열을 포함하는 연속된 아미노산의 스트레치를 포함하는 화합물을 포함하는 조성물은 만니톨, 수크로스, 및 트로메타민을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서, 조성물은 동결건조물의 형태이다. 일 실시양태에서, 조성물은, 예를 들어, 주사용 무균 정균수 (BWFI), USP (0.9% 벤질 알코올 함유)를 이용해 재구성된다. 일 실시양태에서, 화합물은 중등 내지 중증의 활성 류마티스 관절염을 갖는 개체에서 징후 및 증상을 감소시키고, 주요 임상 반응을 유도하고, 구조적 손상을 억제하고, 신체 기능을 개선하기 위해 개체에 투여된다. 화합물은 메토트렉세이트 (MTX)와 조합하여 개시되거나 단독으로 사용될 수 있다. 일 실시양태에서, 화합물은 하나 이상의 DMARDs에 대해 부족한 반응을 나타내었던 개체에서 중등 내지 중증의 활성 다관절-과정 청소년 류마티스 관절염의 징후 및 증상을 감소시키기 위해 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 건선 관절염을 갖는 개체에서 징후 및 증상을 감소시키고, 활성 관절염의 구조적 손상을 억제하고, 신체 기능을 개선하기 위해 개체에 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 활성 강직 척추염을 갖는 개체에서 징후 및 증상을 감소시키기 위해 개체에 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 만성의 중등 내지 중증의 플라크 건선의 치료를 위해 개체에 투여된다. 개체가 류마티스 관절염, 건선 관절염, 또는 강직 척추염을 갖는 일 실시양태에서, 화합물은 1회 이상의 피하 (SC) 주사로서 주어지는 주당 25-75 mg으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 단일 SC 주사로 주당 50 mg으로 투여된다. 개체가 플라크 건선을 갖는 일 실시양태에서, 화합물은 매주 2회 또는 3개월간 4일 간격으로 25-75 mg으로 투여하고 이어서 주당 25-75 mg의 유지 용량으로 감소된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 매주 2회 또는 3개월간 4일 간격으로 50 mg의 용량으로 투여되고 이어서 주당 50 mg의 유지 용량으로 감소된다. 일 실시양태에서, 용량은 본원에 기술된 용량의 2× 내지 100× 미만이다. 개체가 활성 다관절-과정 JRA를 갖는 일 실시양태에서, 화합물은 주당 0.2-1.2 mg/kg의 용량 (주당 최대 75 mg까지)으로 투여될 수 있다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 주당 0.8 mg/kg의 용량 (주당 최대 50 mg까지)으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 용량은 상기 본원에 기술된 용량의 2× 내지 100× 미만이다.
인플릭시맙 (예컨대, 레미케이드)의 서열을 갖는 연속된 아미노산 서열을 포함하는 연속된 아미노산의 스트레치를 포함하는 화합물을 포함하는 조성물은 수크로스, 폴리소르베이트 80, 일염기성 인산나트륨, 일수화물, 및 이염기성 인산나트륨, 이수화물을 포함할 수 있다. 일 실시양태에서 보존제는 존재하지 않는다. 일 실시양태에서, 조성물은 동결건조물의 형태이다. 일 실시양태에서, 조성물은, 예를 들어 주사용수 (BWFI), USP를 이용해 재구성된다. 일 실시양태에서, 조성물의 pH는 7.2 또는 약 7.2이다. 일 실시양태에서, 화합물은 류마티스 관절염을 갖는 개체에 정맥내 주입으로서 제공된 2-4 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 8주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 정맥내 주입으로서 제공된 3 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 8주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 일 실시양태에서, 용량은 10 mg/kg까지 조정되거나 매 4주마다의 빈도로 처리된다. 일 실시양태에서, 화합물은 메토트렉세이트와 조합하여 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 중등 내지 중증의 활성 크론병 또는 누공병의 치료를 위해 크론병 또는 누공 (fistulizing) 크론병을 갖는 개체에 0, 2 및 6주째에 유도 요법으로서 제공된 2-7 mg/kg의 용량으로, 이어서 그 후에는 매 8주마다 4-6 mg/kg의 유지 요법으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 중등 내지 중증의 활성 크론병 또는 누공병의 치료를 위해 0, 2 및 6주째에 유도 요법으로서 제공된 5 mg/kg의 용량으로, 이어서 그 후에는 매 8주마다 5 mg/kg의 유도 요법으로 투여된다. 일 실시양태에서, 용량은 10 mg/kg까지 조정된다. 일 실시양태에서, 화합물은 강직 척추염을 갖는 개체에 정맥내 주입으로서 제공된 2-7 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 6주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 정맥내 주입으로서 제공된 5 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 6주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 건선 관절염을 갖는 개체에 정맥내 주입으로서 제공된 2-7 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 8주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 정맥내 주입으로서 제공된 5 mg/kg의 용량으로, 이어서 첫 번째 주입 후 2 및 6주째에, 그 후에는 매 8주마다 부가적인 동일한 용량으로 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 메토트렉세이트와 함께 투여된다. 일 실시양태에서, 화합물은 중등 내지 중증의 활성 궤양 대장염의 치료를 위해 궤양 대장염을 갖는 개체에 0, 2 및 6주째에 유도 요법으로서 제공된 2-7 mg/kg의 용량으로, 이어서 그 후에는 매 8주마다 2-7 mg/kg의 유지 요법으로 투여된다. 추가의 실시양태에서, 화합물은 궤양 대장염을 갖는 개체에 0, 2 및 6주째에 유도 요법으로서 제공된 5 mg/kg의 용량으로, 이어서 그 후에는 매 8주마다 5 mg/kg의 유지 요법으로 투여된다. 일부 실시양태에서, 용량은 각각의 질환을 치료하기 위해 상기에 개시된 용량의 2× 내지 100× 미만이다.
본원에 기술된 조성물의 각 실시양태에서, 조성물이 동결건조물의 형태인 경우, 이는 예를 들어, 멸균 수용액, 멸균수, 주사용 멸균수 (USP), 주사용 멸균 정균수 (USP), 및 숙련자에게 공지된 이의 등가물을 이용해 재구성될 수 있다.
임의의 본 발명의 화합물의 투여에 있어서, 화합물이 별개로, 담체 내로, 약제학적 조성물의 일부로서, 또는 임의의 적합한 비히클 내로 투여될 수 있음이 이해된다.
투여량
투여량 범위가, 예를 들어 주당 1-10 mg/kg으로 본원에 언급되는 경우, 본원에 기술된 발명은 또한 이의 각 정수 용량, 및 상한 및 하한 사이에서, 이의 10분의 1을 고려하는 것으로 이해된다. 따라서, 소정의 예시의 경우에, 본 발명은 10 mg/kg까지 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4 mg/kg 등을 고려한다.
실시양태에서, 본 발명의 화합물은 단일 용량으로서 투여될 수 있거나 다중 용량으로서 투여될 수 있다.
일반적으로, 상기에 기술된 방법에 따라서 장애 또는 병태를 치료하기 위한 일일 투여량은 통상 약 0.01 내지 약 10.0 mg/kg 치료되는 개체 체중의 범위일 것이다.
치료되는 사람의 체중, 연령 및 상태, 고통의 중증도, 및 선택된 특정의 투여 경로와 같은 공지의 고려 사항을 고려하여 통상의 의사에 의해 전술한 투여량 범위를 토대로 변화가 이루어질 수 있다.
기술된 화합물이 요구되는 유효 투여량에 대한 부수적인 결과와 함께 협력적인 결합을 초래할 것임이 또한 예상된다.
제약
용어 "약학적으로 허용가능한 담체"는 부형제, 담체 또는 희석제를 포함하는 것으로 이해된다. 사용되는 특정한 담체, 희석제 또는 부형제는 활성 성분이 적용되는 수단 및 목적에 따라 달라질 것이다.
비경구 투여를 위해, 멸균 수용액 중에 본 발명의 화합물 또는 이의 약제학적으로 허용가능한 염을 함유하는 용액이 사용될 수 있다. 이러한 수용액은 필요한 경우 적절히 완충되어야 하고 액체 희석제는 먼저 충분한 식염수 또는 글루코스로 등장이 되어야 한다. 이들 특정한 수용액은 정맥내, 근육내, 피하 및 복강내 투여에 특히 적합하다. 사용된 멸균 수성 매질은 모두 당해 분야의 숙련자에게 공지된 표준 기술에 의해 용이하게 이용가능하다.
본 발명의 조성물은 다양한 형태일 수 있다. 예를 들어, 이들에는 액체, 반-고체 및 고체 투약 형태, 예컨대 액체 용액 (예컨대, 주사가능 및 주입가능 용액), 분산액 또는 현탁액이 포함된다. 바람직한 형태는 투여의 의도된 방식 및 치료적 응용에 좌우된다. 일부 조성물은 주사가능 또는 주입가능 용액의 형태이다. 투여 방식은 비경구 (예컨대, 정맥내, 피하, 복강내, 근육내)이다. 일 실시양태에서, 화합물은 정맥내 주입 또는 주사에 의해 투여된다. 또 다른 실시양태에서, 화합물은 근육내 또는 피하 주사에 의해 투여된다.
치료적 용도를 위해, 본원에 기술된 조성물은 볼루스 주사, 연속 주입, 임플란트로부터의 지연 방출, 경구 섭취, 국소 주사 (예컨대, 심장내, 근육내), 전신 주사, 또는 약제학적 분야에 잘 알려진 다른 적합한 기술에 의해 가용성 형태를 비롯한 다양한 방식으로 투여될 수 있다. 약제학적 투여의 다른 방법은 투여의 경구, 피하, 경피, 정맥내, 근육내 및 비경구 방법을 포함하지만, 이로 제한되는 것은 아니다. 전형적으로, 가용성 조성물은 생리학적으로 허용가능한 담체, 부형제 또는 희석제와 함께 정제된 화합물을 포함할 것이다. 이러한 담체는 사용된 투여량 및 농도에서 수용자에 비독성일 것이다. 이러한 조성물의 제조는 화합물을 완충제, 항산화제, 글루코스, 수크로스 또는 덱스트린을 포함하는 탄수화물, EDTA, 글루타티온과 같은 킬레이트화제, 및 기타 안정화제 및 부형제와 조합하는 것을 필요로 할 수 있다. 천연 완충된 식염수 또는 동종의 혈청 알부민과 혼합된 식염수가 적합한 희석제의 예시이다. 생성물을 희석제로서 적합한 부형제 용액 (예컨대, 수크로스)을 사용하여 동결건조물로서 제제화될 수 있다.
다른 유도체는 비단백질성 중합체에 공유적으로 결합된 본 발명의 화합물/조성물을 포함한다. 중합체에의 결합은 일반적으로 화합물의 바람직한 생물학적 활성, 예를 들어 표적에 대한 화합물의 결합 활성을 저해하지 않도록 실시된다. 비단백질성 중합체는 보통 친수성 합성 중합체, 즉 다르게는 자연계에 존재하지 않는 중합체이다. 그러나, 자연계로부터 분리된 중합체인 것과 같이, 자연계에 존재하고 재조합 또는 시험관내 방법에 의해 생산된 중합체가 유용하다. 친수성 폴리비닐 중합체, 예를 들어, 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈이 본 발명의 범주에 속한다. 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 폴리옥시에틸렌 에스테르 또는 메톡시 폴리에틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 에테르; 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 및 폴리옥시에틸렌과 폴리옥시프로필렌의 블록 공중합체 (Pluronics)와 같은 폴리옥시알킬렌; 폴리메타크릴레이트; 카보머; 당류 단량체 D-만노스, D- 및 L-갈락토스, 푸코스, 프럭토스, D-자일로스, L-아라비노스, D-글루쿠론산, 시알산, D-갈락투론산, D-만누론산 (예컨대, 폴리만누론산, 또는 알긴산), D-글루코사민, D-갈락토사민, D-글루코스 및 뉴라민산 (단일다당류 및 이질다당류 포함), 예컨대 락토스, 아밀로펙틴, 전분, 히드록시에틸 전분, 덱스트란 설페이트, 덱스트란, 덱스트린, 글리코겐, 또는 산 뮤코다당류의 다당류 아단위, 예를 들어, 히알루론산을 포함하는 분지 또는 비분지 다당류; 폴리소르비톨 및 폴리만니톨과 같은 당 알코올의 중합체뿐만 아니라 헤파린 또는 헤파론(heparon)이 특히 유용하다.
본 발명의 약제학적 조성물은 본 발명의 화합물의 "치료학적 유효량" 또는 "예방학적 유효량"을 포함할 수 있다. "치료학적 유효량"은 투여량에서 필요한 시간 동안에 목적하는 치료적 결과를 달성하는데 효과적인 양을 지칭한다. 본 발명의 치료학적 유효량은 개인의 질환 상태, 연령, 성별 및 체중과 같은 인자에 따라서 달라질 수 있다. 치료학적 유효량은 또한 화합물의 임의의 독성 또는 유해 효과에 비해 치료학적으로 이로운 효과가 우세한 양이다. "예방학적 유효량"은 투여량에서 필요한 시간 동안에 목적하는 예방적 결과를 달성하는데 효과적인 양을 지칭한다. 전형적으로, 예방적 용량은 질환의 더 이른 단계 전에 또는 그 시점에 개체에 사용되기 때문에, 예방학적 유효량은 치료학적 유효량 미만일 것이다.
본원에 기술된 다양한 요소들의 모든 조합이 발명의 범주에 속한다.
본 발명은 이어지는 실험적 상세한 기술에 의해 보다 잘 이해될 것이지만, 당해 분야의 숙련자는 상술된 특정 실험이 단지 그 후에 이어지는 청구범위에 좀더 완전히 기술된 바와 같은 발명의 예시임을 용이하게 인식할 것이다.
실험 상세
실시예 1: TNR1B-알킨-아지드-Fc6
TNR1B-알킨-아지드-Fc6을, 하기와 같이, 알킨-변형 TNR1B (TNF 수용체 1B)와 아지드-변형 Fc6의 반응을 통해 제조하였다. TNRlB-아지드-알킨-Fc6을 동일한 원리를 이용하여, 아지드-변형 TNR1B와 알킨-변형 Fc6의 반응을 통해 제조한다.
알킨-변형 TNFR1B (TNR1B-Alk)를 시스틸-프로파르길아미드, HSCH2CH[NH2]CONHCH2C≡CH3에 의한 TNRlB-인테인 (TNR1B-Mth 융합 단백질)의 절단에 의해 제조하고 (도 1), 아지드-변형 TNR1B (TNR1B-Az)를 시스틸-3-아지도프로필아미드, HSCH2CH[NH2]C0NH(CH2)3NH2에 의한 TNR1B-인테인의 절단에 의해 제조하였다.
TNRlB-인테인 및 Fc6은, 본 명세서에서 그 전문이 참조로서 포함되는 , 2008년 10월 16일자로 공개된 미국 제 11/982085호에 개시되어 있다.
TNRlB-인테인 융합 단백질을, 그 서열이 서열번호: 100에 제시되어 있는 벡터 pCDNA3-TNR1B-Mth를 이용하여, 생성하였다. 자가절단 자리 (autocleavage site)에서, Mth RIR1 자가-스플라이싱 인테인의 N-말단과, 그의 C-말단에서, 펩티드 결합에 의해, 결합된 TNR1B 세포외 도메인을 포함하는 것으로서, 처음에 발현되는 pre-TNRlB-인테인 키메라 폴리펩티드가 서열번호: 101에 제시되어 있다. 세포 신호 펩티다아제에 의한 상동 TNR 신호 서열의 절단은, 세포 배양액으로 분비되는 성숙 TNRlB-인테인 융합 단백질을 제공하며, 그 서열이 서열번호: 102에 제시되어 있다.
그 서열이 서열번호: 103에 제시되어 있는 벡터 pCDNA3-SHH-IgGl-Fcll을 이용하여, Fc6 단백질을 발현시켰다. 처음에 발현되는 pre-Fc6 폴리펩티드가 서열번호: 104에 제시되어 있다. 세포 신호 펩티다아제에 의한 비상동 음향 고슴도치 (heterologous sonic hedgehog) (SHH) 신호 서열의 절단은, 세포 배양액으로 분비되는 성숙 Fc6 단백질을 제공하며, 그 서열이 서열번호: 105에 제시되어 있다.
혈청-무함유 현탁 배양에 적합한 CHO-DG44 세포에서의 일시적 발현에 의해, 단백질 생성을 실시하였다. 문헌 [Rajendra et al., J. Biotechnol. 153, 22-26 (2011)]에 개시된 바와 같이, 고밀도 조건하에서, DMA에 복합체화되는 형질감염제로서 폴리에틸렌이민을 이용하여, 일시적 형질감염을 수행하였다. TPP (Trasadingen, CH)에서 구입한 TubeSpin® 생물반응기 50 튜브에서, 시드 트레인 배양 (Seed train culture)을 유지하고, 용적을 확대시켜, 형질감염을 위해, 충분한 생물질을 생성시켰다. 0.5-1.0 L의 배양에서, 형질감염을 실시하였다. 이러한 규모의 배양을, 환기 캡이 장착된 2 L 또는 5 L Schott-용기에서 유지하였다. 상기 용기를, 5%의 CO2 제어 및 가습 하에, Ktthner 항온 진탕기 (Ktthner incubator shaker)에서, 180rpm으로 진탕시켰다. 상기 세포 배양액을 10일 후, 수집하여, 원심분리한 후, 정제 전에, 멸균여과하였다.
시스틸-프로파르길아미드 및 시스틸-3-아지도프로필아미드를 하기와 같이 제조하였다. Boc-Cys(Trt)-OH, (C6H5)3CSCH2CH[HCO2C(CH3)3]CO2H; 프로파르길아민, HC≡CCH2NH; 3-아지도프로필아민, NH2CH2CH2CH2N3; EDC, N-(3-디메틸아미노프로필)-N'-에틸카르보디이미드 하이드로클로라이드; 및 HOBt, 1-하이드록시벤조트리아졸. AnaSpec (Preemont, CA) 또는 CPC Scientific (San Jose, CA)으로부터 구입하였다. 기타 모든 화학 물질은 시그마-알드리치(St. Louis, MO)로부터 구입하였다. 시스틸-프로파르길아미드의 합성의 경우, CH2Cl2 중의 Boc-Cys(Trt)-OH (100 mM) 및 프로파르길아민 (100 mM)의 용액을 각각 EDC, HOBt 및 트리에틸아민에, 100 mM로 제조하였다. 시스틸-3-아지도프로필아미드의 합성의 경우, 3-아지도프로필아민 (100 mM)을 프로파르길아민으로 교체하였다. 하기 절차에 의해, 반응 둘 모두를 유발시켰다. 실온에서 밤새 교반시킨 후, 물 중 과량의 포화 NaHC03를 이용하여, 반응을 정지시키고, CH2Cl2로 추출한 다음, MgS04 하에 건조시키고, 여과하고, 증발시킨 후, 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. Boc/Trt 보호기를 제거하기 위해, 중간 생성물을 TFA/트리이소프로필실란/H20 (90:5:5)에서, 0.05M로 용해시킨 후, 실온에서 30분 동안 교반시켰다. 그 후, 상기 반응액을 증발에 의해 건조시킨 후, CH2Cl2에 의해 추출하였다. 그 후, 물을 이용하여, 유기 층을 추출하여, 노르스름한 오일로서, 최종 시스틸-프로파르길아미드 생성물 및 노르스름한 고체로서, 최종 시스틸-3-아지도프로필아미드 생성물을 생성시켰다.
알킨-변형 TNR1B (도 1) 또는 아지드-변형 TNR1B의 제조를 위해, 세포 배양액 중의 TNR1B-인테인 단백질을, 완충액 A (20 mM Tris-HCl, 500 mM NaCl, pH 7.5)로 사전 평형화된, New England BioLabs (Beverley, MA)에서 구입한 키틴 비드로 채워진 칼럼에 적용시켰다. 비결합 단백질을 완충액 A를 이용하여, 칼럼으로부터 세척하였다. 50 mM 시스틸-프로파르길아미드 (알킨-변형 TNR1B) 또는 50 mM 시스틸-3-아지도프로필아미드 (아지드-변형 TNR1B) 중 어느 하나를 포함하는 완충액 B (20 mM Tris-HCl, 500 mM NaCl, pH 8.0)에서의 키틴 수지의 빠른 평형화에 의해, 절단을 개시시키고, 실온에서, 24 내지 96시간 동안 인큐베이션을 실시하였다. 절단된 알킨-변형 TNR1B (서열번호: 106) 또는 아지드-변형 TNR1B 단백질 (서열번호: 107)을 완충액 A를 이용하여, 칼럼으로부터 용리시킨 후, Millipore (Billerica, MA)의 아미콘 울트라셀-3 원심 필터 유닛을 이용하여, 농축시키고, UCSF 세포배양 시설(San Francisco, CA)의 Ca 또는 Mg 염(PBS) 무함유 둘베코 인산 완충 식염수에 투석한 후, 사용하기 전에, 4℃에 저장하였다.
도 2는 시스틸-프로파르길아미드 대신에, 50 mM 시스테인을 이용하여 제조된 시스테인-변형 TNR1B (서열번호: 108)와 비교한, 알킨-변형 TNR1B의 SDS-폴리아크릴아미드 겔 전기영동 (SDS-PAGE) 분석을 보여준다. 인비트로겐 (Carlsbad, CA)에서 구입한 NuPAGE® Novex Bis-TrisMidi 겔 (10%)을 이용하여, SDS-PAGE를 실시하였다. Bio-Rad (Hercules, CA)에서 구입한 실버 스테인 플러스 또는 바이오-세이프 쿠마시 스테인을 이용하여, 단백질을 시각화하였다. 알킨-변형 TNR1B (레인 3) 및 시스테인-변형 TNR1B (레인 1)는 동일한 Mr ~43,000을 가졌다. 또한, 알킨-변형 THR1B는, R&D System (Minneapolis, MN)에서 구입한 인간 sTNFRII TNP SFlB Quantikine ELISA를 이용하여, 측정된 바와 같이, 시스테인-변형 TNR1B와 유사한 생물학적 활성을 가졌다. 50 mM MESNA의 존재하에 이루어진 시스테인-변형 TNRlB (레인 2), 알킨-변형 THRIB (레인 4), 또는 티오에스테르-변형 TNRlB (서열번호: 109) (레인 5)의 제제는 유사한 Mr을 가지나, MESNA의 부재 하에 이루어진 제조물의 경우, 관찰되는 생물학적 활성의 5% 미만을 가졌다. 따라서, MESNA의 부재 하에 제조된 알킨-변형 TNRlB를 추가 연구에 사용하였다.
아지드-변형 Fc6 (Az-Fc6)을 다양한 아지드-함유 펩티드 티오에스테르 (도 3) 및 아지드-함유 PEG 티오에스테르 (도 4)와 Fc6 단백질의 반응에 의해 제조하였다. 알킨-변형 Fc6 (Alk-Fc6)을 Fc6 단백질과 알킨-함유 티오에스테르의 반응에 의해 제조하였다.
재조합 Fc6 단백질을 TNRlB-인테인 (전술됨)에서 개시된 바와 같이, 차이니즈 햄스터 난소 (CHO)에서 발현시킨 후, 단백질 A 친화 크로마토그래피에 의해, 정제하였다. 배양 상청액을, PBS에 의해 사전 평형화된, Pharmacia (Uppsala, Sweden)의 rProtein A Fast Flow로 채워진 칼럼에 적용하였다. 상기 칼럼을 PBS로 광범위하게 세척한 다음, Fc6 단백질을 0.1 M 글리신 완충액 pH 2.7로 용리시켰다. 0.05 vol/vol의 1.0 M 트리스-HCl pH 9.0을 포함하는 튜브 (최종 pH 7.5)에, 분획을 수집한 후, 풀링하고, PBS에 투석한 다음, 사용 전에 4℃에 저장하였다.
표 1은 대표적인 아지드-함유 및 알킨-함유 펩티드/PEG 티오에스테르를 보여준다. Fmoc-Thr(tBu)-OH로 사전 부하된 2-클로로트리틸 클로라이드 수지에서, Fmoc/t-부틸 고체상 전략에 의해, 티오에스테르를 합성하였다. 아미노산 유도체는 CPC Scientific (Sunnyvale, CA)에서 구입하였으며, Fmoc-PEGn-OH 유도체는 Quanta BioDesign (Powell, OH)에서 구입하였고, 2-(lH-벤조트리아졸-l-일)-1,1,3,3-테트라메틸아미늄 헥사플루오로포스페이트 (HBTU), 디클로로메탄 (DCM), 트리클로로아세트산 (TFA), N,N'-디이소프로필카르보디이미드 (DIC), 1-히드록시벤조트리아졸 (HOBt), N,N'-디이소프로필에틸아민 (DIEA) 및 트리이소프로필실란 (TIS)은 Sigma (St. Louis, MO)에서 구입하였다. 펩티드 연장을 위해, 표준 HBTO 활성화를 이용하였다. PEG를 포함하는 펩티드는 Fmoc-PEGn-OH의 삽입을 필요로 한다. 펩티드 연장의 최종 단계로서, 마지막 α-Fmoc (9-플루오르에닐메톡시카보닐) 보호기가 Boc (tert-부톡시카보닐)로 전환된다. 펩티드 수지를 DCM으로 세척한 후, 1% TFA/DCM으로 절단하여, C-말단에서, 유리 카르복실산으로 완전 보호된 펩티드를 생성하였다. 하룻밤 동안, DCM 중의 벤질 메르캅탄 또는 티오페놀 및 DIC/HOBt/DIEA를 이용하여, 미정제 보호 펩티드를 처리함으로써, 펩티드의 티오에스테르를 생성하였다. 농축 후, 냉각 에테르를 이용한 다중 분쇄 (trituration)에 의해, 미정제 보호 펩티드 티오에스테르를 침전시킨 후, 원심분리하였다. 실온에서, 2시간 동안, 95:2.5:2.5 TFA/TIS/H20에 의해, 미정제 보호 생성물을 처리함으로써, 탈보호를 실시하였다. 얼음 냉각 에테르에 의한 침전 후, H2O-아세토니트릴 (0.1% TFA) 시스템에서, 예비 RP-HPLC에 의해, 탈보호 펩티드 티오에스테르를 정제하여, 원하는 MS 및 91-95% 순도를 가지는 최종 생성물을 제공하였다.
아지드-변형 Fc6 및 알킨-변형 Fc6을 하기와 같은 천연형 화학적 라이게이션 에 의해, 제조하였다. 2-(N-모르폴리노) 에탄술폰산 (MES)은 Acros (Morris Plains, NJ)에서 구입하였으며, 트리스(2-카르복시에틸) 포스핀 (TCEP)은 Pierce (Rockford, IL)에서 구입하였고, 4-메르캅토페날아세트산 (MPAA)은 시그마-알드리치 (St. Louis, MO)에서 구입하였다. 하기와 같이, Fc6 단백질을 이용한, 표 1에 제시된 다양한 티오에스테르의 라이게이션에 의해, 반응을 실시하였다. 반응 (100 uL)에는 50 mM MES 완충액, pH 6.5, 0.8 mM TCEP, 10 mM MPAA, 4 mg/ml의 펩티드 티오에스테르, 및 0.5 mg/ml의 Fc6 단백질이 포함되었다. 실온에서, 밤새 인큐베이션한 후, 0.05 vol/vol의 1.0 M Tris-HCl pH 9.0을 이용하여, 반응을 pH 7.0으로 조정하고, New England BioLabs의 단백질 A 자기 비드를 이용하여, 정제한 후, 0.1 M 인산염 pH 8.0에서 투석한 다음, 농축하였다.
도 5는, Fc6 단백질 (레인 1)이 아지드-DKTHT-티오에스테르와 정량적으로 반응하여, Az-DKTHT-Fc6 단백질 (레인 2)을 생성하고, 아지드-PEG4-DKTHT-티오에스테르와 반응하여, Az-PEG4-DKTHT-Fc6 단백질 (레인 3)을 생성한다는 것을 입증하는 SDS-PAGE 분석을 보여준다. Az-DKTHT-Fc6 단백질의 서열은 서열번호: 110에 제시되고, Az-PEG4-DKTHT-Fc6의 서열은 서열번호: 111에 제시된다. PEG4 올리고머는, 5개의 아미노산 DKTH 서열과 비교하여, 점진적 크기의 증가를 제공하였다. 이것은 ∼3.5 내지 4Å의 전체적으로 확장된 유사한 입체 구조를 가지는 것에 부합되게, 단일 옥시에틸렌 단량체 단위가, 단일 아미노산 잔기와 유사한 윤곽 길이에 기여한다는 것을 보여준다 (Flory (1969) Statistical Mechanics of Chain Molecular (Interscience Publishers, New York).
Az-DKTHT-Fc6 단백질 (도 6) 및 Az-PEG4-DKTHT-Fc6 단백질 (도7)과 알킨-변형 TNR1B의 반응을 통해, TNRlB-알킨-아지드-Fc6을 제조하였다. 인산 나트륨, 2염기 (무수) 및 인산 나트륨, 1염기 (일수화물)는 Acros에서 구입하였으며, TCEP는 Pierce에서 구입하였고, CuSO4 (5수화물)는 시그마-알드리치에서 구입하였으며, Tris[1-벤질-lH-1,2,3-트리아졸-4-일) 메틸] 아민 (TBTA)은 AnaSpec (Freemont, CA)에서 구입하였다. 반응 (60 uL)에는 0.1 M 인산 나트륨, pH 8.0, 1.0 mM CuSO4, 2.0 mM TBTA, 알킨-변형 TNR1B (30 ug), 및 비변형 Fc6 단백질, Az-DKTHT-Fc6 단백질, 또는 AZ-PEG4-DKTHT-FC6 단백질 (10 ug) 중 어느 하나가 포함되었다. 2.0 mM TCEP의 첨가에 의해, 반응을 개시하고, 실온에서, 밤새 인큐베이션하였다. 임의의 비반응 알킨-변형 TNR1B의 제거를 위해, 단백질 A 자기 비드를 이용하여, 반응 생성물을 정제하였다.
도 8은 환원 조건하에서, TNR1B-알킨-아지드-Fc6 생성물의 SDS-PAGE 분석을 보여준다. CuSO4의 부재하에, TBTA 및 TCEP, Az-DKTHT-Fc6 (레인 2) 및 Az-PEG4-DKTHT-Fc6 (레인 5) 둘 모두는, 투입 아지드-변형 Fc6 단백질에 상응하는 Mr ~ 28-30,000 달톤의 단일 밴드 (화살표 d)를 제공하며, 생성물 생성의 징후는 존재하지 않았다. 또한, 단백질 A 정제 후, 투입 알킨-변형 TNR1B (레인 1)의 캐리 오버 (carryover)의 증거는 존재하지 않았다. 그러나, CuSO4, TBTA 및 TCEP의 존재하에,알킨-변형 TNR1B와 Az-DKTHT-Fc6 (레인 3)의 반응 및 알킨-변형 TNR1B와 Az-PEG4-DKTHT-Fc6 (레인 6)의 반응 둘 모두가 Mr ~75,000 달톤 (화살표 a) 및 ~65,000 달톤 (화살표 b)의 2개의 새로운 생성물을 생성시켰다. Mr ~65,000 달톤 생성물 이상의 Mr ~75,000 달톤 생성물의 생성에 있어서, 현저한 증가가 존재한다 할지라도, 염의 제거를 위해, 0.1 M 인산염 pH 8.0에서의 완충액-교환 후, 알킨-변형 TNR1B의 제조를 이용하여 실시된 반응은 Az-DKTHT-Fc6 (레인 4) 및 Az-PEG4-DKTHT-Fc6 (레인 6) 둘 모두를 가지는 필수적으로 유사한 반응 생성물을 제공하였다.
도 9는 TNR1B-Fc 융합 단백질 (에타너셉트 (etanercept))과 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 반응 생성물 (좌측 패널) 및 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 반응 생성물 (우측 패널)을 비교한 SDS-PAGE 분석을 보여준다. 서열번호: 112의 예측 서열을 가지는 Mr ~75,000 달톤의 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 생성물 (레인 2) 및 서열번호: 113의 예측 서열을 가지는 Mr ~75,000 달톤의 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 생성물 (레인 4)은, 서열번호: 114에 서열이 개시되어 있는 에타너셉트 (레인 1, 3)와 그 크기에 있어서 필수적으로 구별되지 않는다.
도 10은 반응성에서, 알킨 및 아지드 기의 필요성을 확인시키는 추가의 증거를 제공하는 SDS-PAGE 분석을 보여준다. 비변형 Fc6 단백질에 의한 알킨-변형 TNR1B를 포함하는 반응 혼합물은, Fc6 단독 (레인 1)과 비교하여, 반응 생성물 (레인 2)을 제공하지 않았으며, Az-DKTHT-Fc6에 의한 알킨-변형 TNR1B는, Az-DKTHT-Fc6 단독 (레인 3)과 비교하여, 예측 생성물 (레인 4)을 제공하였다. 또한, 단백질 A 정제 후, 투입 알킨-변형 TNR1B (레인 5)의 캐리 오버는 분명하지 않았다.
도 10의 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 생성물은 LC-MS에 의한 트립신 펩티드의 서열을 추가 특징으로 한다. SDS-PAGE 후, 겔을 쿠마시 염색하고, Mr ~75,000 생성물 (화살표 a), Mr ~65,000 생성물 (화살표 b), 알킨-변형 TNR1B가 이동한 비염색 영역 (화살표 c), 및 Mr ~28,000의 비반응 Az-DKTHT-Fc6 단백질 (화살표 d)에 상응하는 4개의 겔 수지를 절제하였다. 4개의 겔 슬라이스를 작은 조각 (~0.5 내지 1.0 mm3)으로 다이싱(dicing)한 후, 하기와 같이, 처리하였다. 중탄산 암모늄, 아세토니트릴, 디티오트레이톨 및 요오드아세트아미드는 시그마-알드리치에서 구입하였으며, 포름산은 Pierce에서 구입하고, 돼지 트립신 (서열분석용)은 Promega (Madison, WI)에서 구입하였다. 쿠마시 염색을 제거하기 위해, 각각의 겔 슬라이스를 50% 아세토니트릴 중의 25 mM NH4HCO3 200 uL을 이용하여, 보텍싱(vortexing)에 의해 추출한 후, 원심분리하여, 상청액을 제거하고, 겔 슬라이스가 수축하고, 백색으로 변할 때까지, 수 분 동안, 아세토니트릴을 첨가함으로써, 탈수시켰다. 아세토니트릴을 버린 후, 겔 슬라이스를 Speed Vac (Savant Instruments, Farmingdale, NY)에서 건조시켰다. 그 후, 25 mM NH4HCO3 중의 10 mM 디티오트레이톨 40 ul에서, 겔 슬라이스를 다시 수화시키고, 보텍싱한 후, 45분 동안 56℃에서 인큐베이션함으로써, 환원 및 알킬화를 실시하였다. 그 후, 상청액을 버린 후, 25 mM NH4HCO3 중의 55 mM 요오드아세트아미드 40 uL를 첨가한 다음, 겔 슬라이스를 보텍싱하고, 실온에서, 30분 동안 암실에서 인큐베이션하였다. 상청액을 버린 후, 겔 슬라이스를 아세토니트릴에서 다시 탈수시킨 다음, Speed Vac에서 건조하였다. 그 후, 60분 동안 얼음에서, 25 mM NH4HCO3 중의 트립신 (12.5 ug/mL) 25 uL에서, 겔 슬라이스를 다시 수화시킴으로써, 트립신 분해를 실시하였다. 그 후, 과량의 트립신 용액을 제거한 후, 겔 슬라이스를 25 mM NH4HCO3로 도포한 다음, 37℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 상청액을 제거한 다음, 물 중의 50% 아세토니트릴/0.1% 포름산 30 uL를 이용하여, 겔을 2회 추출하였다. 유기 추출물을 수성 상청액으로 조합한 후, Speed Vac에서 10 uL로 용적을 감소시킨 다음, Q-Star Elite 질량 분광기 (AB SCIEX, Foster City, CA)를 이용하여, LC-MS에 의해, 분석하였다.
도 11은 질량 분광법에 의한 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 반응 생성물의 구조의 특성화를 정리한 것이다. 전장의 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 생성물에서 예측되는 바와 같이, Mr ~75,000 생성물은 알킨-변형 TNR1B 및 아지드-변형 Fc6 부모 단백질 둘 모두의 펩티드를 포함하였다. 또한, 알킨-변형 TNR1B 서열의 펩티드 범위 (상부 패널)는 N-말단 영역 (EYYDQTAQMCCSK)으로부터 C-말단 영역 (SMAPGAVHLPQPVST)으로 연장된다. 유사하게, 아지드-변형 Fc6 단백질 서열의 펩티드 범위 (하부 패널)는 N-말단 영역 (DTLMISR)으로부터 C-말단 영역 (TTPPPVLDSDGSFFLYSK)으로 연장된다. 반대로, Mr ~65,000은 EYYDQTAQMCCSK 펩티드가 결여되었으며, 이는, 이것이 예측되는 전장의 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 생성물의 N-말단 결실 버젼이라는 것을 시사한다. TNR1B 단백질로부터 유도된 서열은, 알킨-변형 TNR1B가 정상적으로 이동하는 Mr ~43,000의 비염색 영역 (화살표 c)에서 검출되지 않았으며, Fc6 단백질로부터 유도된 서열만이, Mr ~28,000의 비반응 Az-DKTHT-Fc6 단백질 (화살표 d)에서 검출되었다.
도 10의 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 및 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 생성물은 표면 플라즈몬 공명 (SPR)을 이용하여, TNF-α와 결합하는 그 능력을 측정함으로써, 그의 생물학적 활성에 대해, 추가로 특성화되었다. 재조합 인간 TNF-α 단백질 (담체-무함유)은 R&D Systems에서 구입하였으며, PBS 중에 재구성하였다. Biacore AB (Uppsala, Sweden)의 Biacore T100 기구를 이용하여, SPR 연구를 실시하였다. GE Healthcare (Piscataway, NJ)에서 구입한 아민 커플링 키트 (BR-1000-50)을 이용하여, 표면-결합 리간드, TNR1B-알킨-아지드-Fc6 및 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6을 제조자의 지침에 따라 CM5 센서 칩, 시리즈 S에 고정시켰다. 25℃에서 10 mM Hepes 완충액 pH 7.4, 150 mM NaCl, 3mM EDTA, 및 0.005% Tween-20에서, TNF-α의 결합을 실시하였다. 0.156 nM, 0.312 nM, 0.625 nM, 1.25 nM, 2.5 nM, 5.0 nM, 10.0 nM, 20.0 nM 및 40 nM의 TNF-α 농도에서, 결합을 중복 평가하였다. Biacore T100 Evaluation 소프트웨어, 버젼 2.0.3을 이용하여, 데이터를 평가하였다.
도 12는 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 (좌측 패널) 및 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 (우측 패널)의 동력학적 결합 곡선을 보여준다. 생성물 둘 모두는 포화 TNF-α 결합을 나타내었으며, 2-기하급수적 모델 (Chi2 ~0.05)을 사용하여, 월등한 피트를 얻었다. 표 2는 동력학적 결합 데이터를 정리한 것이다. 각각의 생성물에서, 대략 40%의 결합 자리가 높은 친화성을 나타내었고, TNR1B-알킨-아지드-Fc6 (KD = 2.99x10-10 M) 보다 TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 (KD = 1.86x10-10 M)의 해리 상수가 1.6 배 더 컸다. 나머지 60%의 결합 자리는 낮은 친화성을 나타내었으며, TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6 (KD = 5.12x10-9 M) 및 TNR1B-알킨-아지드-Fc6 (KD = 5.17x10-9 M)이 거의 동일한 해리 상수를 나타내었다. 높은 친화성 결합은 증가하나, 낮은 친화성 결합은 동일한 PEG4 링커의 결합은, TNR1B-알킨-아지드-Fc6과 비교하여, TNR1B-알킨-아지드-PEG4-Fc6에 의한 TNF-α의 협동적 (2-핸드) 결합의 높은 정도의 강력한 증거를 제공한다.
약어: ka, 온 레이트 (on rate) (측정치); kd, 오프 레이트 (off rate) (측정치); KD, 해리 상수 (계산치)
실시예 2: Fab'-알킨-아지드-Fc6
하기와 같이, Fab'-알킨-아지드-Fc6을 사이클로알킨-변형 Fab'과 아지드-변형 Fc6의 반응을 통해 제조하였다.
아달리무맙 (Humira)은 Abbott (Abbott Park, IL)로부터 액제 (50 mg/ml)로서 구입하였다. IdesS 단백질가수분해효소를 이용하여, 우선 Fab'2 절편을 생성한 후, 2-메르캅토에틸아민에 의한 사슬 간 이황화물의 선택적 환원에 의해, Fab' 절편을 제조하였다 (도 13). Pierce (Rockford, IL)의 슬라이드-A-레이저 미니 투석 유닛, 10K MWCO를 이용하여, 항체 (10 mg)를 절단 완충액 (50 mM 인산 나트륨, 150 mM NaCl, pH 6.6)으로 교환한 후, 일정하게 혼합하면서, 1시간 동안 실온에서, Genovis (Lund, Sweden)의 아가로오스 비드 (FragIT MidiSpin 칼럼)에 고정된 his-태그 재조합 IdeS로 인큐베이션하였다. 원심 분리에 의해, 분해액으로부터 비드를 제거한 후, 절단 완충액으로 2회 세척한 다음, 분해물 및 세척액을 조합하고, GE Life Sciences (Piscataway, NJ)의 HiTrap 단백질 A HP 칼럼에 적용하여, Fc' 절편 및 분해되지 않은 항체를 제거하였다. Pierce의 6 mg 2-메르캅토에틸아민 (MEA)을 포함하는 바이알에 1 mL의 분취량을 첨가함으로써, Fab'2 절편을 포함하는 관류 분획을 Fab' 절편으로 환원시켰다. 사슬 간 이황화물의 재산화를 최소화하기 위해, 10 mM EDTA를 이용하여, 환원을 실시하였다. 37℃에서 110분 동안 인큐베이션 후, GE Life Sciences (Piscataway, NJ)의 PD-10 탈염 칼럼을 이용하여, 10 mM EDTA를 포함하는 PBS로의 완충액-교환에 의해, 과량의 MEA를 제거하였다. Fab' 절편을 포함하는 용리액을 Millipore (Billerica, MA)의 아미콘 울트라셀-3 원심 필터 유닛을 이용하여, 농축시켰다.
도 14는 IdeS에 의한 절단 (패널 A) 후, 단백질 A 크로마토그래피 및 MEA에 의한 온건한 환원 (패널 B) 후의 아달리무맙의 SDS-PAGE 분석을 나타낸다. 폴리아크릴아미드 겔 중의 강한 환원제 (디티오트레이톨)의 존재하에, 전체 항체 (레인 1)는 중쇄 of Mr ~55,000의 중쇄 (화살표 a) 및 Mr ~25,000의 경쇄 (화살표 d)로서 이동하였다. IdeS는 중쇄 (레인 2)를 Mr ~29,000의 C-말단 절편 (화살표 b) 및 Mr ~26,000의 N-말단 절편 (화살표 c)으로 절단하였다. 경쇄 및 N-말단 중쇄 절편은 Fab'2 도메인을 포함하며, C-말단 중쇄 절편은 Fc' 도메인을 포함한다. 단백질 A 칼럼은 Fab' 도메인으로부터 Fc' 도메인을 효과적으로 제거하였다 (레인 5 및 6과 레인 2의 비교). 비환원 조건하에, Fab'2 도메인은 Mr ~110,000의 단일 종 (레인 3)으로서 이동하였으며, MEA에 의한 온건한 환원에 의해, 생성된 Fab' 도메인은 Mr ~55,000의 단일 종 (레인 4)으로서 이동하였다. 환원 조건하에서, Fab'2 도메인 (레인 5) 및 Fab' 도메인 (레인 6)은 둘 모두, 예측된 바와 같이, 동일한 경쇄 (화살표 d) 및 N-말단 중쇄 절편 (화살표 c)을 생성하였다. 따라서, 이 절차에 의해 얻어진 Fab' 도메인은 Fab'2 및 Fc' 도메인이 필수적으로 부재하였다.
Fab' 절편의 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 2기능 링커, DIBAC-PEG12-Lys(Mal)을 이용하여, 아달리무맙 Fab' 도메인으로부터, 사이클로알킨-변형 Fab'을 제조하였다 (도 15). Fmoc 고체상 합성 전략을 이용하여, DIBAC-PEG12-Lys(Mal)을 제조하였다. Lys(Mtt)-Wang 수지 및 숙신이미도 3-말레이미도프로파노에이트 (Mpa-OSu)는 CPC Scientific (Sunnyvale, CA)에서 구입하였으며, Fmoc-N-아미도-dPEG12-산은 Quanta BioDesign (Powell, OH)에서 구입하였고, 5-(11,12-디데하이드로디벤조[b,f]아조신-5(6H)-일)-5-옥소펜탄산, 산-작용성 aza-디벤조사이클로옥틴 (DIBAC-산)은 문헌 [Debets, M. F. et al., Chem. Commun. 46, 97-99 (2010)]에 개시된 바와 같이, 합성하였다. Fmoc-N-아미도-dPEG12-산 및 DIBAC-산을 Lys(Mtt)-Wang 수지와 순차적으로 반응시켜, DIBAC-PEG12-Lys(Mtt)-Wang 수지를 얻은 후, TFA/DCM/TIS(1:96:3)로 처리하여, Mtt 기를 제거하였다. 탈보호 수지를 리신 측쇄의 유리 아미노기의 Mpa-OSu와 반응시켜, DIBAC-PEG12-Lys(Mpa)-Wang 수지를 얻었다. TFA/물 (95:5)에 의한 절단 후, 미정제 생성물을 예비 RP-HPLC에 의해 정제하여, 93% 순도 및 원하는 MS 스펙트럼을 가지는 DIBAC-PEG12-Lys(Mal) 생성물 (DPKM)을 제공하였다.
도 16은 DIBAC-PEG12-Lys(Mal) 링커에 의한 아달리무맙 Fab' 절편의 화학적 변형 및 생성된 사이클로알킨-변형 Fab'의 정제를 보여준다. 정제의 경우, 각각 5 mg의 Fab' 절편 및 10 mg의 DIBAC-PEG12-Lys(Mal)을 포함하는 것으로서, pH 7.0 및 pH 7.4에서, 0.1 M 인산 나트륨에서, 반응 (0.535 mL)을 실시하였다. 실온에서 30시간의 인큐베이션 후, 2개의 반응을 조합하고, PD-10 칼럼을 이용하여, 20 mM 아세트산 나트륨, 20 mM NaCl, pH 5.5로 완충액-교환하였다. 모든 비변형 Fab' 및 나머지 Fab'2를 보유하는 것으로서, 용리액 (3.5 mL)을 GE Life Sciences의 HiTrap SP HP 양이온-교환 칼럼에 적용하였다. 정제 사이클로알킨-변형 Fab'을 포함하는 관류 분획 (flow-through fraction) (5.5 mL) (도 16b)을 풀링한 후, 10x PBS (0.55 mL)를 이용하여, pH 7.0으로 조정한 다음, GE Life Sciences의 단백질 L 칼럼 (Capto L)에서, 친화 크로마토그래피에 의해, 농축시켰다. 사이클로알킨-변형 Fab'을 0.1 M 글리신 HCl pH 2.7 (2.4 mL)을 이용하여, 단백질 L 칼럼으로부터 용리하고, 1/20 용적 1.0 M Tris HCl pH 9.0으로 중화한 후, PD-10 칼럼 (3.5 mL)을 이용하여, 완충액-교환한 다음, 아미콘 울트라셀-3 원심 필터 유닛을 이용하여, 농축시켜서, 9.5 mg/mL의 농도로, 최종 용적이 70 uL이 되도록 하였다.
다른 길이의 PEG 링커를 가진 다양한 아지드-변형 Fc6 단백질을 아달리무맙 Fab'-사이클로알킨-아지드-Fc6의 제조에 사용하였다. 50 mM MES pH 6.5, 0.8 mM TCEP, 10 mM MPAA, 5 mg/ml의 각각의 4개의 Az-DKTHT-PEGx-티오에스테르, 및 2.36 mg/ml의 Fc6 단백질을 포함하는 반응 (2 ml)으로, Az-DKTHT-Fc6 (도 3) 및 Az-DKTHT-PEGx-Fc6 유도체 (x = 12, 24, 및 36) (도 4)를 제조하였다. 실온에서, 20시간 후, 반응을 100 uL의 Tris HCl pH 9.0으로 중화한 후, 12,000xg에서, 원심분리에 의해 분류한 다음, 1 ml HiTrap 단백질 A HP 칼럼에 적용하였다. 칼럼을 12 vol의 PBS로 세척한 후, 아지드-변형 Fc6 단백질을 0.1 M 글리신 HCl pH 2.7 (2.0 mL)로 용리한 다음, 1/20 용적 1.0 M Tris HCl pH 9.0으로 중화하고, 슬라이드-A-레이저 미니 투석 유닛, 10K MWCO를 이용하여, 각각 12시간 동안 PBS로 3회 교체하여, 투석한 후, 아미콘 울트라셀-3 원심 필터 유닛을 이용하여, 농축시켰다.
도 17은 환원 조건에서, SDS-PAGE에 의한 것으로서, Fc6 (레인 1) Az-DKTHT-Fc6 (레인 2), Az-DKTHT-PEG12-Fc6 (레인 3), Az-DKTHT-PEG24-Fc6 (레인 4), 및 Az-DKTHT-PEG36-Fc6 (레인 5) 단백질의 SDS-PAGE에 의한 분석을 보여준다. Fc6 단백질을 4개의 모든 티오에스테르와 정량적 (> 90%)으로 반응시켜, 크기가 증가한 생성물 래더 (ladder)를 생성시켰다.
도 18은, 4개의 아지드-변형 Fc6 단백질 생성물이 부모 Fc6 분자와 동일한 이량체 구조를 가졌다는 것을 확인하는 것으로서, 크기 배제 크로마토그래피 (SEC)에 의한 분석을 보여준다. Prominence HPLC System (Shimadzu Corp, Kyoto, Japan)을 이용하여, SEC를 실시하였다. TSKgel Super SW3000 칼럼 (4.6 mm x 30 cm 칼럼, 4.6 mm x 5 cm 가드 칼럼)은 TOSOH Bioscience (Tokyo, Japan)에서 구입하였다. 사용된 이동상, 유속, 칼럼 온도 및 검출 파장은 각각 50 mM 인산 나트륨, 300mM NaCl, pH 7.4, 0.35 mL/min, 30℃, 및 280 nm이었다. 4개의 아지드-변형 Fc6 단백질 생성물은, 그의 이량체 구조를 확인시키는 것으로서, PEG 링커 크기가 증가함에 따라, 감소하는 보유 시간을 나타내었다. 또한, 4개의 모든 생성물은 필수적으로 단일 피크를 제공하였으며, 이는, 비환원 조건하에서, SDS-PAGE 분석에 의해 확인된 것으로서, 부모 Fc6 이량체의 양쪽 N-말단 모두 PEG 링커에 의해 변형된 2-핸드 구조를 입증하는 것이다 (하기에서 제시됨).
사이클로옥틴-변형 Fab'을 4개의 모든 아지드-변형 Fc6 분자와 반응시켜 (도 19), 증가한 길이의 가지를 가진 Fab'-PEGy-사이클로알킨-아지드-PEGx-Fc6 구조 패밀리를 생성시켰다 (도 20). 생성된 가지의 전체 길이는 Fab'-PEG12-Fc6 (x = 0, y = 12), Fab'-PEG24-Fc6 (x = 12, y = 12), Fab'-PEG36-Fc6 (x = 24, y = 12), 및 Fab'-PEG48-Fc6 (x = 36, y = 12)이었다. 사이클로알킨-변형 Fab' (5 mg/ml)의 존재 또는 부재하에, 각각의 4개의 아지드-변형 Fc6 단백질 (2.5 mg/ml)을 이용하여, 실온에서 밤새 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0에서, 반응 (8 uL)을 실시하였다.
도 21은 환원 및 비환원 조건하에서, Fab'-사이클로알킨-아지드-Fc6 반응의 SDS-PAGE 분석을 보여준다. 사이클로알킨-변형 Fab'의 부재하에 (레인 5, 7, 9, 및 11), 4개의 모든 아지드-변형 Fc6 단백질은 환원 및 비환원 겔 둘 모두에서, 단일 밴드를 제공하였으며, 이는 그의 이량체 2-핸드 구조를 확인시키는 것이다. 사이클로알킨-변형 Fab'의 존재하에 (레인 4, 6, 8, 및 10), 4개의 모든 아지드-변형 Fc6 단백질은 발생 반응에서 거의 소모되었다. 환원 조건하에서, 4개의 모든 반응은 Mr ~57,000 내지 62,000의 생성물 (화살표 a)을 제공하였다. Fab'-PEG12-Fc6 생성물 (레인 4)의 크기는 야생형 아달리무맙 중쇄 (레인 1) 보다 대략 1-2 kD 더 컸으며, Fab'-PEG24-Fc6 (레인 6), Fab'-PEG36-Fc6 (레인 8), 및 Fab'-PEG48-Fc6 (레인 10) 생성물의 크기는 PEG 링커의 전체 길이에 의해 추가로 증가하였다. 비환원 조건하에서, 2개의 생성물이 관찰되었으며, 제1 생성물은 Mr ~ 155,000 내지 160,000 (화살표 a)이었고, 제2 생성물은 Mr ~ 110,000 내지 115,000 (화살표 b)이었다. 더 큰 Fab'-PEG12-Fc6 생성물 (레인 4)은 아달리무맙 전체 항체 (레인 1) 보다 대략 5 kD 더 컸고, 이는 예측되는 2-핸드 생성물과 일치하는 것이며, 더 큰 Fab'-PEG24-Fc6 (레인 6), Fab'-PEG36-Fc6 (레인 8), 및 Fab'-PEG48-Fc6 (레인 10) 생성물은 증가한 PEG 링커의 전체 길이에 따라, 크기가 추가로 더욱 증가하였다.
도 22는, Mr ~ 155,000 내지 160,000의 Fab'-PEG12-Fc6, Fab'-PEG24-Fc6, Fab'-PEG36-Fc6, 및 Fab'-PEG48-Fc6 반응으로, 더 큰 반응 생성물의 2-핸드 구조 (즉, 하나의 Fc6 도메인에 부착된 2개의 Fab' 핸드)를 확인시키는 것으로서, SEC에 의한 분석을 보여준다. 4개의 모든 반응 생성물은, PEG 링커 크기가 증가함에 따라, 추가로 감소하며, 아달리무맙 전체 항체 보다 더 짧은 보유 시간을 나타내었으며, 이는 SDS-PAGE 분석에 의해, 관찰된 2-핸드 구조를 확인시키는 것이다.
Fab'-사이클로알킨-아지드-Fc6 생성물의 생물학적 활성을 악티노마이신 D에 의해 처리된 쥣과 동물 WEHI 세포에서, TNF-α-매개 세포독성을 중화시키는 그의 능력에 의해 평가하였다. 마우스 WEHI-13VAR 세포주 (ATCC CRL-2148)는 American Type Culture Collection (Rockville, MD)에서 구입하였으며, Life Technologies (Grand Island, NY)에서 구입한 것으로서, 10% 소 태아 혈청 (FBS) 및 페니실린 및 스트렙토마이신 (10 U/ml)이 보충된 Gibco RPMI 배지 1640 (RPMI-1640)에서 성장시켰다. TNF-α 세포독성 분석을 하기와 같이, 실시하였다. WEHI-13VAR 세포를 웰당 2x104 세포로, Thermo Fisher (Waltham, MA)에서 구입한 96-웰 Nunc 백색 세포 배양 플레이트에, 밤새 플레이팅한 후, TNFR-IgG 또는 기타 저해제의 존재 또는 부재하에, Sigma (St Louis, MO)에서 구입한 악티노마이신 D (0.5 μg/ml) 및 TNF-α (0.2 ng/ml)로 처리하였다. 37℃/5% CO2에서, 24시간 인큐베이션 후, CellTiter-Glo 발광 세포 생존력 분석 시스템 (Promega, Madison, WI)을 이용하여, 대사적으로 활성인 세포에 존재하는 ATP의 양을 측정하고, POLARstar luminometer (BMG LABTECH Inc., Cary, NC)를 이용하여, 발광을 측정하여, 세포 생존력을 측정하였다. 각각의 저해제를 10 μg/ml에서 시작하여, 10, 3배 일련의 희석액으로 희석한 후, 이중 또는 삼중으로 측정하였다. 하기 식을 이용하여, 세포 독성 데이터를 계산하고: (1-샘플 루시퍼라아제 측정값/악티노마이신 D 단독 처리된 세포의 루시퍼라아제 측정값) x 100%, 평균 ± 표준 편차로서 제공하였다. 세포독성 양성 대조군으로서, Enbrel을 사용하였으며, 음성 대조군으로서, Fc6을 사용하였다.
도 23은, 사이클로알킨-변형 Fab'과 비교한 것으로서 (동량의 투입 사이클로알킨-변형 Fab'을 기준으로 함), Fab'-PEG12-Fc6, Fab'-PEG24-Fc6, Fab'-PEG36-Fc6, 및 Fab'-PEG48-Fc6 반응 혼합물에 의한 TNF-α-매개 세포독성의 중화를 보여준다. Fab'-PEG12-Fc6 및 Fab'-PEG24-Fc6 반응 혼합물은 둘 모두 투입 사이클로알킨-변형 Fab'과 비교하여, 유사한 TNF-α 중화 활성을 나타내며 (상부 패널), Fab'-PEG36-Fc6 및 Fab'-PEG48-Fc6 반응 혼합물은 투입 사이클로알킨-변형 Fab' (하부 패널)과 비교하여, 그의 TNF-α 중화 활성에서, 각각 1.5-배 및 2.0배 증가한 것으로 나타났다. SDS-PAGE에 의해 추산된 바와 같이(도 22), 각각의 반응에서, 2-핸드 생성물의 양이 총 사이클로알킨-변형 Fab'의 단지 10 내지 20%만을 나타내므로, Fab'-PEG36-Fc6 and Fab'-PEG48-Fc6 반응의 2-핸드 생성물은 각각 투입 사이클로알킨-변형 Fab' 보다 적어도 7.5-배 및 10-배 더 클 것으로 추산된다.
실시예 3: Fab-알킨-아지드-Fc6
하기와 같이, Fab-인테인 융합 단백질의 절단에 의해 생성되는 알킨-변형 또는 사이클로알킨-변형 Fab 단백질과 아지드-변형 Fc6을 반응시킴으로써, Fab-알킨-아지드-Fc6을 제조한다. 유사하게, Fab-인테인 융합 단백질의 절단에 의해 생성되는 아지드-변형 Fab 단백질과 알킨-변형 또는 사이클로알킨-변형 Fc6을 반응시킴으로써, Fab-아지드-알킨-Fc6을 제조한다.
pPUSEss-DE27-Vγ1-CHIg-hG1-Mth-1 (서열번호: 116) 또는 pFUSEss-DE27-Vγ1-CHIg-hG1-Mth-2 (서열번호: 117)와 발현 벡터 pFUSE2ss-DE27-Vκ-CLIg-hk (서열번호: 115)를 공동 형질감염함으로써, 아달리무맙 Fab-인테인 융합 단백질을 생성한다.
벡터 pFUSE2ss-DE27-Vκ-CLIg-hk는 서열번호: 118에 개시된 아달리무맙의 pre-카파 경쇄의 발현을 유도한다. 세포성 시그널 펩티다아제에 의한 비상동 IL-2 시그널 서열의 절단은 서열번호: 119에 개시된 아달리무맙의 성숙 카파 경쇄를 제공한다.
벡터 pFUSEss-DE27-Vγ1-CHIg-hG1-Mth-1은 서열번호: 120에 개시된 제1 형의 pre-중쇄-인테인 키메라 폴리펩티드의 발현을 유도하며, 여기서, 아달리무맙 중쇄 VH 및 CH1 도메인은 자가절단 자리에서, 그의 C-말단에서, RIR1 자가-스플라이싱 인테인의 N-말단과 결합한다. 세포성 시그널 펩티다아제에 의한 비상동 IL-2 시그널 서열의 절단은 서열번호: 121에 개시된 성숙 중쇄-인테인 융합 단백질을 제공한다. 종합하면, 서열번호: 119 및 서열번호: 121의 단백질은 세포 배양액으로 분비되는 아달리무맙 Fab-1-인테인 융합 단백질을 포함한다.
벡터 pFUSEss-DE27-V□1-CHIg-hG1-Mth-2는 서열번호: 122에 개시된 제2 형의 pre-중쇄-인테인 키메라 폴리펩티드의 발현을 유도하며, 여기서, 아달리무맙 중쇄 VH 및 CH1 도메인은 자가절단 자리에서, 그의 C-말단에서, RIR1 자가-스플라이싱 인테인의 N-말단과 결합한다. 세포성 시그널 펩티다아제에 의한 비상동 IL-2 시그널 서열의 절단은 서열번호: 123에 개시된 성숙 중쇄-인테인 융합 단백질을 제공한다. 종합하면, 서열번호: 119 및 서열번호: 123의 단백질은 세포 배양액으로 분비되는 아달리무맙 Fab-2-인테인 융합 단백질을 포함한다.
아달리무맙 Fab-1-인테인 융합 단백질의 생성을 위한 경우, 서열번호: 116과 서열번호: 115의 공동 형질감염에 의하며, 아달리무맙 Fab-2-인테인 융합 단백질의 생성을 위한 경우, 서열번호: 117과 서열번호: 115의 공동 형질감염에 의해, 필수적으로, 실시예 1에 개시된 바와 같이, CHO-DG44 세포에서의 일시적 발현에 의해, 단백질 생성을 실행하였다.
필수적으로, 실시예 1에 개시된 바와 같이, 50 mM 시스틸-프로파르길아미드를 이용한 아달리무맙 Fab-인테인 융합 단백질의 절단에 의해, 알킨-변형 아달리무맙 Fab 단백질을 생성한다. 아달리무맙 Fab-1-인테인 융합 단백질을 시스틸-프로파르길아미드로 절단하여, 서열번호: 119 및 서열번호: 124의 헤테로이량체 단백질인 알킨-변형 아달리무맙 Fab-1 단백질을 생성한다. 아달리무맙 Fab-2-인테인 융합 단백질을 시스틸-프로파르길아미드로 절단하여, 서열번호: 119 및 서열번호: 125의 헤테로이량체 단백질인 알킨-변형 아달리무맙 Fab-2 단백질을 생성한다.
필수적으로, 실시예 1에 개시된 바와 같이, 50 mM 시스틸-3-아지도프로필아미드를 이용한 아달리무맙 Fab-인테인 융합 단백질의 절단에 의해, 아지드-변형 아달리무맙 Fab 단백질을 생성한다. 아달리무맙 Fab-1-인테인 융합 단백질을 시스틸-3-아지도프로필아미드로 절단하여, 서열번호: 119 및 서열번호: 126의 헤테로이량체 단백질인 아지드-변형 아달리무맙 Fab-1 단백질을 생성한다. 아달리무맙 Fab-2-인테인 융합 단백질을 시스틸-3-아지도프로필아미드로 절단하여, 서열번호: 119 및 서열번호: 127의 헤테로이량체 단백질인 아지드-변형 아달리무맙 Fab-2 단백질을 생성한다.
Az-DKTHT-Fc6 단백질 (도 6) 또는 Az-PEGx-DKTHT-Fc6 단백질 (도 7)과 알킨-변형 아달리무맙 Fab-1 단백질 또는 알킨-변형 아달리무맙 Fab-2 단백질의 반응을 통해, 아달리무맙 Fab-1-알킨-아지드-Fc6 및 아달리무맙 Fab-2-알킨-아지드-Fc6을 제조한다.
Tris(3-히드록시프로필트리아졸릴메틸)아민 (THTPA)을 문헌 [Hong et al., Angew. Chem. Int. Ed. 48, 1-7 (2009)]에 개시된 바와 같이 제조한다. > 2:1의 몰비율의 Fab-A:링커-Fc 및 5 mgs/mL 또는 그 초과의 농도의 링커-Fc를 이용하여, 0.1 M 인산 나트륨, pH 7.0에서, 반응을 실시한다. 상기 반응에, 최종 농도 0.0001 M CuSO4, 0.0005 M THTPA를 첨가한다. 최종 농도 0.005 M 아미노구아니딘 및 0.005 M 아스코르브산 나트륨에 첨가함으로써, 반응을 개시시킨다. 밀봉 튜브에서, 실온에서 12 내지 18시간 동안, 인큐베이션 후, 반응 혼합물을, 단백질 A (GE Lifesciences, NJ)가 채워진 크로마토그래피 칼럼에 적용하여, 과량의 시약 및 비반응 Fab-A를 제거하고, PBS로 세척한 후, 0.1 M 글리신-HCl, pH 2.7로 용리한 다음, 즉시, 1.0 M Tris-HCl, pH 9.0을 첨가함으로써, 중화시킨다. 용리된 아달리무맙 Fab-1-알킨-아지드-Fc6 및 아달리무맙 Fab-2-알킨-아지드-Fc6 생성물을 PBS에 투석한다.
사이클로알킨-변형 Fc6 단백질과 아지드-변형 아달리무맙 Fab-1 단백질 또는 아지드-변형 아달리무맙 Fab-2 단백질의 반응을 통해, 아달리무맙 Fab-1-아지드-알킨-Fc6 및 아달리무맙 Fab-2-아지드-알킨-Fc6을 제조한다.
사이클로알킨-변형 Fc6 단백질은, 필수적으로 실시예 1에 개시된 바와 같이, DIBAC-PEG12-티오에스테르 (표 1)를 이용하여, 제조하고, 다른 DIBAC-PEGx-티오에스테르 및 DIBAC-PEGx-DKTHT-티오에스테르는 이와 유사하게 제조한다.
실시예 4: N-말단 아지드-변형 Fc 단백질
서열 아지도아세틸-Px-DKTHT-티오페놀 (x = 0, 12, 24, 36, 48)을 가지는 4개의 티오에스테르와 Fc6 단백질의 반응에 의해, 각각 아지드 작용기 N-말단, 및 임의로 PEG 링커를 가지는 일련의 아지드-변형 Fc 단백질 (N3-Px-Fc)을 제조하였다. 아지드 기의 일차 아민으로의 임의의 환원을 최소화하기 위해, TCEP의 부재하에, 반응을 실시하였다. 아지도아세틸-Px-DKTHT-티오페놀 티오에스테르 (x = 12, 24, 36)가 표 1에 제시된다. 실시예 1에 개시된 바와 같이, 아지도아세틸-DKTHT-티오페놀을 제조하였다 (C32H45O10N11S [M+H]+ 계산치 776.8, 실측치 776.3). Quanta BioDesign에서 구입한 Fmoc-PEG12-OH 및 Fmoc-PEG36-OH의 순차적 축합에 의해, 고체상으로, 아지도아세틸-PEG48-DKTHT-티오페놀을 제조하였다 (C134H247N13O60S [M+H]+ 계산치 3032.5, 실측치 3032.8). 구조식은 하기와 같다:
각각의 반응 (2 mL)은 50 mM MES pH 6.5, 10 mM 메르캅토페닐아세트산, 2.2 mg의 Fc6, 및 하기와 같은 5개의 티오에스테르 중 하나를 포함한다: 아지도아세틸-DKTHT-티오페놀 (5mg), 아지도아세틸-PEG12-DKTHT-티오페놀 (5mg), 아지도아세틸-PEG24-DKTHT-티오페놀 (10mg), 아지도아세틸-PEG36-DKTHT-티오페놀 (10mg), 또는 아지도아세틸-PEG48-DKTHT-티오페놀 (20mg). 반응을 20시간 동안 실온에서 실시하고, 0.1 ml의 Tris HCl pH 9.0으로 중화시킨 후, 12,000 xg에서 원심분리하고, HiTrap 단백질 A HP 칼럼에 적용하였다. 칼럼을 12 vol의 PBS로 세척한 다음, N3-Px-Fc 단백질을 0.1 M 글리신 HCl pH 2.7로 용리하고, 1/20 용적의 1.0 M Tris HCl pH 9.0으로 중화하였다. A280에 의한 피크 분획을 조합하고, PD-10 칼럼에서 탈염시킨 후, 아미콘 울트라셀-3 원심 필터 유닛을 이용하여, 농축시켰다.
도 24는 환원 (좌측) 및 비환원 조건 (우측)하에서, SDS-PAGE에 의한 정제 N3-Px-Fc 단백질을 보여준다: Fc6 대조군 (레인 a), N3-P0-Fc (레인 b), N3-P12-Fc (레인 c), N3-P24-Fc (레인 d), N3-P36-Fc (레인 e), 및 N3-P48-Fc (레인 f). N3-Px-Fc 단백질의 크기는 PEG 링커 길이에 의해, 증가하였다. 또한, TCEP의 부재하에 제조된 N3-Px-Fc 단백질의 크기 (도 24)는 TCEP에 의해 제조된 N3-Px-Fc 단백질의 크기 (도 17)와 SDS-PAGE에 의해 구별되지 않았다.
실시예 5: GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린
사이클로옥틴 작용기를 가지도록 추가 변형된 GLP-1 (글루카곤형 펩티드 1) 유사체와 실시예 4의 각각의 5개의 N3-Px-Fc 단백질을 반응시킴으로써, 일련의 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린 (GLP1-P4-DN-Px-Fc)을 제조하였다. GLP-1 유사체의 서열, HGEGTFTSDVSSYLEEQAAKEFIAWLVKGRG-PEG3-C-NH2 (HGEGTFTSDVSSYLEEQAAKEFIAWLVKGRG는 서열번호:202임)은, 위치 8에서, 글리신이 알라닌으로 치환되고, 위치 22에서, 글루탐산이 글리신으로 치환된 잔기 7 내지 37의 천연 GLP-1 펩티드에 해당한다. 또한, GLP-1 유사체는 PEG3 링커 및 그의 C-말단에서, 사이클로옥틴 작용기와의 부착에 이용되는 시스테인 잔기를 가진다. 이러한 GLP-1 유사체, gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2는 SPPS에 의해 제조하였다 (C165H253N43O53S [M+H]+ 계산치 3720.3, 실측치 3721.3).
C-말단 시스테인 잔기에서, 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 것으로서, 헤테로 2기능 링커, DBCO-PEG4-말레이미드를 이용하여, 사이클로옥틴 작용기를 gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2에 첨가하였다 (도 25). DBCO-PEG4-말레이미드 (C50H54N4O9, 분자량 854.92)은 Click Chemistry Tools (Scottsdale, AZ)에서 구입하였다. 사용 전에, 링커를, Sigma-Aldrich (St. Louis, MO)에서 구입한 디메틸술폭사이드 (DMSO)에, 25 mg/mL 농도로 용해시켰다. 반응 (0.4 mL)에는 50 mM MES pH 6.5, 5 mM EDTA, 0.45 mg의 gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2 펩티드 및 0.9 mg/ml의 DBCO-PEG4-말레이미드 링커가 포함되었다. 반응은 30분 동안 실온에서 실시하였다. GE Life Sciences에서 구입한 5 mL HiTrap 탈염 칼럼을 이용하여, 과량의 비반응 링커를 제거하였다. 도 25는 생성된 사이클로옥틴-변형 GLP-1 유사체 반응 생성물 (GLP1-P7-DBCO)의 구조를 보여준다.
GLP1-P7-DBCO를 각각의 5개의 N3-Px-Fc 단백질 (도 26) 중 하나와 개별적으로 반응시켜, 일련의 GLP1-P7-트리아졸-Px-Fc 하이브리드 면역글로불 (도 27)을 생성시켰다. 각각의 반응 (1.5 mL)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.375 mg의 GLP1-P7-DBCO 펩티드, 및 0.5 mg의 5개의 N3-Px-Fc 단백질 중 하나가 포함되었다. 실시예 4에 개시된 바와 같이, 3.5시간 동안 실온에서 반응을 실시한 후, HiTrap 단백질 A HP 크로마토그래피에 의해, 반응을 정제한 다음, 탈염 및 농축시켰다.
도 28은 환원 조건 (좌측) 및 비환원 조건 (우측)에서, SDS-PAGE에 의한 정제 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린을 보여준다: Fc6 대조군 (레인 a), GLP1-P4-DN-P0-Fc (레인 b), GLP1-P4-DN-P12-Fc (레인 c), GLP1-P4-DN-P24-Fc (레인 d), GLP1-P4-DN-P36-Fc (레인 e), 및 GLP1-P4-DN-P48-Fc (레인 f). GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린의 크기는 N3-Px-Fc 단백질과 유사한 것으로서, PEG 링커 길이에 의해, 증가하였다.
도 29는 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의해, GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린 및 N3-Px-Fc 단백질을 직접 비교한 것이다: Fc6 대조군 (레인 a), N3-P0-Fc (레인 b), GLP1-P4-DN-P0-Fc (레인 c), N3-P12-Fc (레인 d), GLP1-P4-DN-P12-Fc (레인 e), N3-P24-Fc (레인 f), GLP1-P4-DN-P24-Fc (레인 g), N3-P36-Fc (레인 h), GLP1-P4-DN-P36-Fc (레인 i), N3-P48-Fc (레인 j), GLP1-P4-DN-P48-Fc (레인 k). 각각의 N3-Px-Fc 단백질의 해당 GLP1-P4-DN-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린으로의 전환은 대략 95%이었다.
실시예 6: BGLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린의 생물학적 활성
GLP1-P7-트리아졸-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린의 생물학적 활성을, 인간 GLP-1 수용체 (GLP-1R)를 발현하는 세포에서, cAMP 합성의 유도를 측정하는 세포-기반 분석으로 평가하였다. GLP-1R 발현 세포의 분리를 위해, Invitrogen (Grand Island, NY)의 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM), 소 태아 혈청 (FBS), 페니실린, 스트렙토마이신, 및 제네티신 술페이트 (G418)는 Corning (Manassas, VA)에서 구입하였으며, CalPhos 형질감염 키트는 Clontech (Mountain View, CA)에서 구입하였고, 인간 GLP-1 수용체 발현 플라스미드는 GeneCopoeia (Rockville, MD)에서 구입하였으며, 항-인간 GLP-1R-피코에리트린 모노클로날 항체는 R&D Systems (Minneapolis, MN)에서 구입하였다. cAMP 분석의 경우, 3-이소부틸-1-메틸산틴 (IBMX)은 Sigma-Aldrich (No. I5879)에서 구입하였으며, cAMP 역학 2 키트는 Cisbio Bioassays (Bedford, MA)에서 구입하였고, GLP-1(7-37) 펩티드는 AnaSpec (No. 20761)에서 구입하였다.
CalPho 포유동물 형질감염 키트를 이용하여, GLP-1R 발현 벡터 (EX-A0510-M02)를 인간 293T 배아 신장 세포에 형질감염시킴으로써, GLP-1R-발현 세포를 제조하였다. 형질감염된 세포는 10% FBS 및 페니실린 및 스트렙토마이신 (10 IU/ml)이 보충된 DMEM에서 성장시키고, 2 mg/ml G418을 포함하는 동일 배지에서, 적절한 형질감염체의 선택을 실시하였다. 항-인간 GLP-1R-피코에리트린 모노클로날 항체를 이용하여, 유세포 분석에 의해, GLP-1R 발현을 평가하였다.
cAMP 분석을 위해, 293T-GLP-1R 세포를 20uL 배지/웰에서, 5,000, 8,000 또는 10,000 세포/웰의 밀도로, 백색 미량정량 플레이트 (Corning No. 3704)로 처리한 384-웰 조직 배양에 밤새 플레이팅하였다. 다음 날, 0.5 mM IBMX를 포함하는 20uL PBS 중의 작용제 (GLP-1 펩티드 또는 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린)의 일련의 희석액을 세포에 첨가한 다음, 세포를 37℃에서 1, 4 또는 24시간 동안 인큐베이션하였다. 자극 후, 제조자의 지침에 따라, Cisbio cAMP 역학 2 키트를 이용하여, ClarioStar 마이크로플레이트 리더 (BMG Labtech)에서, Homogeneous Time-Resolved Fluorescence (HTRF)에 의해, cAMP 수준을 측정하였다. HTRF 검출 시약, Cryptate (20uL)로 표지된 항-cAMP Mab 및 d2 염료 (20uL)로 표지된 cAMP의 첨가 후, 플레이트를 1시간 동안 실온에서 인큐베이션한 후, 형광 비율 (665nm/620nm)을 계산한 다음, cAMP 표준 곡선에 대한 4개의 파라미터 피트에 의해, 세포 용해물의 cAMP 농도를 측정하는데, 이용하였다.
도 30은 GLP-1(7-37) 펩티드 및 GLP1-P7-DN-Px-Fc 단백질 (x = 0, 12, 24, 36, 48)의 결과를 보여준다. 5개의 모든 GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린은 GLP-1(7-37) 펩티드와 유사한 cAMP 수준을 유도하였다. GLP-1(7-37)에 의한 자극은, 세포가 1, 4 또는 24시간 동안, 작용제에 노출되었는지 여부와 상관없이, 유사하였으며, 24시간에, EC50는 ~2 nM이었고, GLP1-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린에 의한 자극은, 세포가 더욱 장시간 동안 작용제에 노출됨에 따라, 극적으로 증가하였으며, 24시간에, EC50는 ~0.4 nM이였다.
실시예 7: N-말단 사이클로옥틴-Fc 단백질
실시예 4의 아지드-변형 N3-Px-Fc 단백질과 호모 2기능 사이클로옥틴 링커를 반응시킴으로써, 각각이 N-말단에서, 사이클로옥틴 작용기를 가지는 일련의 사이클로옥틴-변형 Fc 단백질 (DIBAC-P11-DN-Px-Fc)을 제조하였다. 도 31에 제시된 링커, DIBAC-PEG11-DIBAC는 CPC Scientific에서 구입하였다, (C74H102N6O17 [M+H]+ 계산치 1346.6, 실측치 1346.4). 이러한 링커의 PEG11 부분은 하기 구조를 가지는 디아미도-dPEG11-디아민 (Quanta Biodesigns 제 10361호)으로부터 유도하였다: [-NH-CH2-(CH2-CH2-O)3-(CH2)3-CO-NH-(CH2-CH2-O)5-(CH2)2-CO-NH-CH2-(CH2-CH2-O)3-(CH2)3-NH-].
DIBAC-PEG11-DIBAC를 각각의 5개의 N3-Px-Fc 단백질 (도 31) 중 하나와 개별적으로 반응시켜, 일련의 DIBAC-P11-DN-Px-Fc 단백질 (도 32)을 생성시켰다. DIBAC-P11-DN-P0-Fc를 생성하기 위한 N3-P0-Fc 단백질과 DIBAC-PEG11-DIBAC의 반응의 대표적 결과가 제시된다. 물-에탄올 (0.64:0.36 vol/vol) 중의 0.02 M 인산 나트륨 pH 7.0에서, 11.25 mg의 DIBAC-PEG11-DIBAC 링커에 84 mg의 N3-Px-Fc 단백질을 첨가함으로써, 반응 (1 mL)을 개시시켰다. 반응을 12시간 동안 실온에서, 실시한 다음, 1 ml의 PBS를 첨가함으로써, DIBAC-PEG11-DIBAC 링커를 추출하고, 웰을 혼합한 다음, 12,000 xg에서 원심분리하여, 밀도에 따라, 오일 상으로 링커를 분리하였다. 실시예 4에 개시된 바와 같이, 상부 수성 상 내에 포함된 원하는 DIBAC-P11-DN-P0-Fc 생성물을 HiTrap 단백질 A HP 크로마토그래피에 의해, 정제한 후, 탈염 및 농축시켰다.
도 33은 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 DIBAC-P11-DN-P0-Fc 반응 생성물을 보여준다: Fc6 대조군 (레인 b), 미정제 반응 생성물 (레인 c-e), 정제 N3-P0-Fc 단백질 (레인 f), 및 정제 DIBAC-P11-DN-P0-Fc 단백질 (레인 g). 대략, 70%의 N3-P0-Fc (I) 단백질이, 예측 크기의 DIBAC-P11-DN-P0-Fc (II) 단백질을 가지는 생성물로 전환되었다.
실시예 8: DNA-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린
실시예 7의 각각의 5개의 DIBAC-P11-DN-Px-Fc 단백질과 아지드-변형 DNA 또는 RNA를 반응시킴으로써, 일련의 DNA-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린 (DNA-P11-DN-Px-Fc)을 제조하였다. 도 34는, 성숙 인간 hsa-let-7d-5p miRNA (www.mirbase.org, 등록번호 제 MIMAT0000065호)의 DNA 코딩 가닥의 서열 5'-AGAGGTAGTAGGTTGCATAGTT-3' (서열번호:203)을 가지는 아지드-변형 DNA, 5AzD-let7d의 구조를 보여준다. 5AzD-let7d 올리고뉴클레오티드 (5AzD-let7d)는 Integrated DNA Technologies (Coralville, IA)에서 구입하였다. 사용 전에, 5AzD-let7d (분자량 7187.8)를 10 mM Tris HCl, 1 mM EDTA에 용해시켰다.
5AzD-let7d를 각각의 DIBAC-P11-DN-Px-Fc 단백질 (도 34)과 개별적으로 반응시켜, 일련의 DNA-트리아졸-Fc 하이브리드 면역글로불린 (도 35)을 생성시켰다. DIBAC-P11-DN-P0-Fc 단백질과 5AzD-let7d의 반응의 대표적 결과가 제시된다. 반응 (20 ul)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 50 ug의 5AzD-let7d 또는 그의 일련의 2배 희석액 및 5.7 ug의 DNA-P11-DN-Px-Fc 단백질이 포함되었다. 반응을 실온에서 2시간 동안 실시하였다.
도 36은 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 반응 생성물을 보여준다: 5AzD-let7d 올리고뉴클레오티드 농도 (mg/ml)는 하기와 같다: 마커 (레인 a), 0 (레인 b), 2.5 (레인 c), 1.25 (레인 d), 0.063 (레인 e), 0.031 (레인 f), 0.016 (레인 g), 0.08 (레인 h). 대략 90%의 DIBAC-P11-DN-P0-Fc (II) 단백질이, 예측 크기의 DNA-ND-P11-DN-PEG0-Fc (III) 하이브리드 면역글로불린을 가지는 생성물로 전환되었다.
실시예 9: N-말단 아지드-Mab 단백질
서열 아지도아세틸-Px-DKTHT-티오페놀 (도 37)을 가지는 티오에스테르와 트라스투주맙 단백질 변이체, cys1H-IgG1을 반응시킴으로써, 각각이, 그의 중쇄의 N-말단에서, 아지드 작용기 및 임의로 PEG 링커를 가지는 일련의 아지드-변형 트라스투주맙 단백질 (N3-Px-Hc)을 제조하였다.
Cys1H-IgG1은 서열번호: 128에 개시된 야생형 트라스투주맙 경쇄 및 그의 중쇄 N-말단에 시스테인 잔기를 가지는 변이체 트라스투주맙 중쇄로 구성된다. cys1H-IgG1 중쇄는, 각각 SHH 시그널 펩티드, IFN 시그널 펩티드, 및 CETP 시그널 펩티드를 가지며, 서열번호: 167, 서열번호: 168, 및 서열번호: 169에 개시된 변이체 트라스투주맙 pre-중쇄로서, 처음에 발현된다. 세포성 시그널 펩티다아제에 의한 비상동 시그널 서열의 절단은, N-말단 시스테인을 가지는 성숙 중쇄 단백질을 제공하며, 그 서열이 서열번호: 166에 개시되어 있다.
서열 아지도아세틸-Px-DKTHT-티오페놀 (도 38)을 가지는 티오에스테르와 트라스투주맙 단백질 변이체, cys1L-IgG1을 반응시킴으로써, 각각이 그의 경쇄의 N-말단에서 아지드 작용기 및 임의로 PEG 링커를 가지는 일련의 제2 아지드-변형 트라스투주맙 단백질 (N3-Px-Lc)을 제조하였다.
Cys1L-IgG1은, 서열번호: 129에 개시된 야생형 트라스투주맙 중쇄 및 그의 중쇄 N-말단에 시스테인 잔기를 가지는 변이체 트라스투주맙 경쇄로 구성된다. cys1L-IgG1 경쇄는, 각각 SHH 시그널 펩티드, IFN 시그널 펩티드, 및 CETP 시그널 펩티드를 가지며, 서열번호: 131, 서열번호: 132, 및 서열번호: 133에 개시된 변이체 트라스투주맙 pre-경쇄로서, 처음에 발현된다. 세포성 시그널 펩티다아제에 의한 비상동 시그널 서열의 절단은, N-말단 시스테인을 가지는 성숙 경쇄 단백질을 제공하며, 그 서열이 서열번호: 130에 개시되어 있다.
적절한 경쇄 및 중쇄 발현 벡터를 공동 형질감염시켜, cys1H-IgG1 및 cysL-IgG 단백질을 생성시킨다. 실시예 1에 개시된 바와 같이, 혈청-무함유 현탁액 배양 후, 단백질 A 정제에 적용된 CHO-DG44 세포에서, 일시적 발현에 의해, 단백질 생성을 수행한다.
실시예 10: 메르탄신-트리아졸-트라스투주맙 하이브리드 면역글로불린
실시예 9의 각각의 N3-Px-Hc 및 N3-Px-Lc 단백질과, 사이클로옥틴 작용기를 가지도록 추가로 변형된 마이탄시노이드 DM1 (메르탄신)을 반응시킴으로써, 일련의 메르탄신-트리아졸-트라스투주맙 하이브리드 면역글로불린을 제조한다.
DM1 (유리 티올 형태; M.W. 737.5 g/몰)을, 본 명세서에서 참조로서 포함되는 미국 특허 제 5,208,020호 및 제 6,333,410 B1호에 종래 개시된 바와 같이, 제조한다. DM1 (도 39)의 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 DBCO-PEG4-말레이미드 헤테로 2기능 링커를 이용하여, 사이클로옥틴 작용기를 DM1에 첨가한다. 실시예 5의 절차를 이용하여, DM1을 DBCO-PEG4-말레이미드와 반응시킨다. 사이클로스틴-변형-DM1 생성물 (DM1-P4-DBCO)을 HPLC에 의해 정제한 후, 사용 전에, DMSO에 용해시킨다.
DM1-P4-DBCO를 각각의 5개의 N3-Px-Hc 단백질 (도 40) 중 하나와 개별적으로 반응시켜, 트라스투주맙 중쇄 (DM1-P4-트리아졸-Px-Hc) (도 41)의 N-말단에서, DM1에 의해 변형된 일련의 메르탄신-트리아졸-트라스투주맙 하이브리드 면역글로불린을 생성시킨다.
DM1-P4-DBCO를 각각의 5개의 N3-Px-Lc 단백질 (도 42) 중 하나와 개별적으로 반응시켜, 트라스투주맙 경쇄 (DM1-P4-트리아졸-Px-Lc) (도 43)의 N-말단에서, DM1에 의해 변형된 일련의 메르탄신-트리아졸-트라스투주맙 하이브리드 면역글로불린을 생성시킨다.
본 명세서에서 참조로서 포함되는 미국 특허 제 7,521,541B2호에 개시된 바와 같이, 시험관 내 세포 증식 분석 및 생체 내 종양 성장 억제 분석을 이용하여, 신규의 항체 약제 컨쥬게이트로서, 메르탄신-트리아졸-트라스투주맙 하이브리드 면역글로불린의 효능을 평가하고, Genentech (South San Francisco, CA)에서 구입한 ado-트라스투주맙 엠탄신과 비교하였다.
실시예 11: N-말단 테트라진-Fc 단백질
실시예 4의 아지드-변형 N3-Px-Fc 단백질과, 헤테로 2기능 링커를 반응시킴으로써, 각각, N-말단에서, 테트라진 기 및 임의로 PEGx 링커를 가지는 일련의 테트라진-변형 Fc 단백질 (Tet-Px-Fc)을 제조하였다. 도 44는 N3-Px-Fc 단백질의 아지드 기와 반응할 수 있는 것으로서, 한 쪽 말단에 사이클로스틴 기를 가지며, 다른 쪽 말단에 테트라진 기를 가지는 테트라진-DBCO 헤테로 2기능 링커를 보여준다. 테트라진-DBCO 링커는 Click Chemistry Tools에서 구입하였다 (품목 제 1022호; C32H29N7O6S, 프로톤화; 분자량 639.68, 프로톤화). 사용 전에, 테트라진-DBCO를 물 중에 25 mg/mL의 농도로 용해시켰다.
테트라진-DBCO를 각각의 N3-Px-Fc 단백질 (도 44)과 개별적으로 반응시켜, 일련의 해당 Tet-Px-Fc 단백질 (도 45)을 생성시켰다. 반응 (0.72 mL)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.1875 mg의 테트라진-DBCO 링커, 및 0.6 mg의 N3-Px-Fc 단백질이 포함되었다. 반응을 3.5시간 동안 실온에서 실시하였다. 과량의 비반응 링커를 HiTrap 단백질A HP 크로마토그래피에 의해 제거하였다.
도 46은 환원 (좌측) 및 비환원 조건 (우측)에서, SDS-PAGE에 의한 정제 Tet-Px-Fc 단백질을 보여준다: Fc6 대조군 (레인 a), Tet-P0-Fc (레인 b), Tet-P12-Fc (레인 c), Tet-P24-Fc (레인 d), Tet-P36-Fc (레인 e), 및 Tet-P48-Fc (레인 f). Tet-Px-Fc 단백질의 SDS-PAGE 상의 크기는, 환원 및 비환원 조건 둘 모두에서, PEG 링커 길이가 증가함에 따라 증가하였다. 또한, 각각의 Tet-Px-Fc 단백질은 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 해당 N3-Px-Fc 단백질 보다 더 컸다 (도 50).
실시예 12: N-말단 트랜스사이클로옥텐-Fc 단백질
실시예 4의 아지드-변형 N3-Px-Fc 단백질과, 헤테로 2기능 링커를 반응시킴으로써, 각각, N-말단에서, 트랜스사이클로옥텐 기 및 임의로 PEGx 링커를 가지는 일련의 트랜스사이클로옥텐-변형 Fc 단백질 (Tco-Px-Fc)을 제조한다. 도 47은 N3-Px-Fc 단백질의 아지드 기와 반응할 수 있는 것으로서, 한 쪽 말단에 사이클로스틴 기를 가지며, 다른 쪽 말단에 트랜스사이클로옥텐 기를 가지는 TCO-PEG12-DBCO 헤테로 2기능 링커를 보여준다. TCO-PEG12-DBCO 링커는 Click Chemistry Tools에서 구입하였다 (품목 제 1005호; C54H81N3O16; 분자량 1028.23). 사용 전에, TCO-PEG12-DBCO를 DMSO 중에 100 mg/mL의 농도로 용해시켰다.
TCO-PEG12-DBCO를 각각의 N3-Px-Fc 단백질 (도 47)과 개별적으로 반응시켜, 일련의 해당 Tco-P12-Px-Fc 단백질 (도 48)을 생성시켰다. N3-P36-Fc 단백질과 TCO-PEG12-DBCO의 반응의 대표적 결과가 제시된다. 반응 (6 uL)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.2 mg의 TCO-PEG12-DBCO 링커, 또는 DMSO 중의 그의 일련의 2배 희석액 및 5 ug의 N3-P36-Fc 단백질이 포함되었다. 반응을 3.5시간 동안 실온에서 실시하였다.
도 49는 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 Tco-P12-Px-Fc 단백질을 보여준다: Tco-P12-DBCO 링커 농도 (mg/ml)는 하기와 같다: 32 (레인 a), 16 (레인 b), 8 (레인 c), 4 (레인 d), 2 (레인 e), 1 (레인 f), 0.5 (레인 g), 0.25 (레인 h), 0.125 (레인 i), 및 0 (레인 j). Tco-P12-P36-Fc (II) 단백질로의 N3-P36-Fc (I) 단백질의 전환은 1 mg/ml의 Tco-P12-DBCO 링커 농도 (레인 f)에서 필수적으로 완료된다. 추가 연구에서, 실시예 4에 개시된 바와 같이, 이에 따라 얻어진 Tco-P12-P36-Fc 단백질을 HiTrap 단백질A HP 크로마토그래피에 의해 정제한 후, 탈염 및 농축시켰다.
테트라진 작용기와 Tco-P12-P36-Fc 단백질의 반응성을 시험하기 위해, 우선, 정제 Tco-P12-P36-Fc 단백질을 헤테로 2기능 테트라진-DBCO 링커와 반응시켜, DBCO-TT-P12-P36-Fc 단백질을 제조하고, 단백질 A에 의해 정제한 다음, Quanta Biodesigns (품목 제 10525호, C48H98N4O23, 분자량 1099.30)에서 구입한 아지도-PEG-아민 링커, NH2-PEG23-N3과의 그의 반응 능력에 대해, 시험하였다. 시험 반응 (6 uL)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.2 mg의 NH2-PEG23-N3 링커 또는 그의 일련의 2배 희석액 및 5 ug의 DBCO-TT-P12-P36-Fc 단백질이 포함된다. 반응을 1시간 동안 실온에서 실시하였다.
도 50은 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 반응 생성물을 보여준다: NH2-PEG23-N3 링커 농도 (mg/ml)는 하기와 같다: 0.12 (레인 a), 0.06 (레인 b), 0.03 (레인 c), 0.015 (레인 d), 0.0075 (레인 e), 0.0038 (레인 f), 0.002 (레인 g), 0.001 (레인 h), 0 (레인 i). Tco-P12-P36-Fc 단백질 (도시되지 않음)이 아닌 DBCO-TT-P12-P36-Fc (III) 단백질이 예측 NH2-P23-ND-TT-P12-P36-Fc (IV) 단백질로 전환되었으며, 이는 테트라진 작용기와 Tco-P12-P36-Fc 단백질의 반응성을 확인시키는 것이다.
실시예 13: GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린
실시예 11의 Tet-Px-Fc 단백질과, 트랜스사이클로옥텐-변형 GLP-1 유사체를 반응시킴으로써, 일련의 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린 (GLP1-P3-TT-Px-Fc)을 제조하였다. 실시예 12의 Tco-Px-Fc 단백질과, 테트라진-변형 GLP-1 유사체를 반응시킴으로써, GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 또한 제조한다.
트랜스사이클로옥텐-변형 GLP-1 유사체를 제조하기 위해, gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2 펩티드를, C-말단 시스테인 잔기에서, 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 헤테로 2기능 링커, TCO-PEG3-말레이미드와 반응시켰다 (도 51). TCO-PEG3-말레이미드 (C26H41N3O8, 분자량 523.62)는 Click Chemistry Tools (품목 제 1002호)에서 구입하였다. 사용 전에, 링커를 DMSO 중에 25 mg/mL의 농도로 용해시켰다. 반응 (0.42 ml)에는 50 mM MES pH 6.5, 5mM EDTA, 0.45 mg의 gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2 펩티드 및 0.375 mg의 TCO-PEG3-말레이미드 링커가 포함되었다. 반응을 실온에서 60분 동안 실시하였다. 5 mL HiTrap 탈염 칼럼을 이용한 0.02 M 인산 나트륨 pH 7.0로의 완충액-교환에 의해, 과량의 비반응 링커를 제거하였다. 도 51은 트랜스사이클로옥텐-변형 GLP-1 유사체 (GLP1-P6-Tco)의 구조를 보여준다.
GLP1-P6-Tco 펩티드를 각각의 Tet-Px-Fc 단백질 (도 52)과 개별적으로 반응시켜, 하이브리드 면역글로불린의 일련의 GLP1-P3-TT-Px-Fc (도 53)를 생성시켰다. 반응 (0.99 ml)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.145 mg의 GLP1-P6-Tco 펩티드 및 0.33 mg의 각각의 Tet-Px-Fc 단백질이 포함된다. 반응을 실온에서 30분 동안 실시하였다. 그 후, HiTrap 단백질 A HP에서, 크로마토그래피에 의해, GLP1-P6-TT-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린을 정제하였다.
테트라진-변형 GLP-1 유사체를 제조하기 위해, gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2 펩티드를, C-말단 시스테인 잔기에서, 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 헤테로 2기능 링커, 테트라진-PEG4-말레이미드 (도 54)와 반응시켰다. 테트라진-PEG4-말레이미드 (C29H39N7O, 분자량 613.66)는 Click Chemistry Tools (품목 제 A139호)에서 구입하였다. 사용 전에, 링커를 DMSO 중에 25 mg/mL의 농도로 용해시켰다. 반응 (0.42 ml)에는 50 mM MES pH 6.5, 5mM EDTA, 0.45 mg의 gly8-glu22-GLP-1(7-37)-PEG3-cys-NH2 펩티드 및 0.375 mg의 테트라진-PEG4-말레이미드 링커가 포함되었다. 반응을 실온에서 60분 동안 실시하였다. 5 mL HiTrap 탈염 칼럼을 이용한 0.02 M 인산 나트륨 pH 7.0로의 완충액-교환에 의해, 과량의 비반응 링커를 제거하였다. 도 54는 테트라진-변형 GLP-1 유사체 (GLP1-P7-Tet)의 구조를 보여준다.
GLP1-P7-Tet 펩티드를 각각의 Tco-Px-Fc 단백질 (도 55)과 개별적으로 반응시켜, 하이브리드 면역글로불린의 일련의 GLP1-P7-TetTco-Px-Fc (도 56)를 생성시켰다. 반응 (0.99 ml)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.145 mg의 GLP1-P7-Tet 펩티드 및 0.33 mg의 각각의 Tco-Px-Fc 단백질이 포함된다. 반응을 실온에서 30분 동안 실시하였다. 그 후, HiTrap 단백질 A HP에서, 크로마토그래피에 의해, GLP1-P7-Tet/Tco-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린을 정제하였다.
도 57는 환원 조건 (좌측) 및 비환원 조건 (우측)하에서, SDS-PAGE에 의한 정제 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 보여준다: Fc6 대조군 (레인 a), GLP1-P6-TT-P0-Fc (레인 b), GLP1-P6-TT-P12-Fc (레인 c), GLP1-P6-TT-P24-Fc (레인 d), GLP1-P6-TT-P36-Fc (레인 e), 및 GLP1-P6-TT-P48-Fc (레인 f). GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린의 크기는 Tet-Px-Fc 단백질과 유사한 것으로서, PEG 링커 길이에 의해, 증가하였다.
도 58은 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의해, N3-Px-Fc (I) 단백질, Tet-Px-Fc (II) 단백질, 및 GLP1-디하이드로피리디진-Fc (III) 하이브리드 면역글로불린을 직접 비교한 것이다: Fc6 대조군 (레인 a), N3-P0-Fc (레인 b), Tet-P0-Fc (레인 c), GLP1-P6-TT-P0-Fc (레인 d), N3-P12-Fc (레인 e), Tet-P12-Fc (레인 f), GLP1-P6-TT-P12-Fc (레인 g), N3-P24-Fc (레인 h), Tet-P24-Fc (레인 i), GLP1-P6-TT-P24-Fc (레인 j), N3-P36-Fc (레인 k), Tet-P36-Fc (레인 l), GLP1-P6-TT-P36-Fc (레인 m), N3-P48-Fc (레인 n), Tet-P48-Fc (레인 o), GLP1-P6-TT-P48-Fc (레인 p). 각각의 Tet-Px-Fc 단백질의 해당 GLP1-P6-TT-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린으로의 전환은 대략 92%이었다.
도 59는 N3-P36-Fc와 GLP1-P7-DBCO의 반응 시간 과정 및 Tet-P36-Fc와 GLP1-P6-Tco의 반응 시간 과정을 보여준다. 반응은, 과량의 경쟁 인자의 첨가에 의해, 각각의 반응을 종결시킨 것을 제외하고, 다양한 지정 시간으로, 전술된 바와 같이 실시하였다. N3-P36-Fc와 GLP1-P7-DBCO의 반응을 위해, 소듐 아지드를 0.1%의 최종 농도로 첨가하였고; Tet-P36-Fc와 GLP1-P6-Tco의 반응을 위해, TCO-PEG3-말레이미드를 3.5 mg/ml의 최종 농도로 첨가하였다. 각각의 반응을 환원 조건하에서, SDS-PAGE로 분석하였다: (상부 패널) N3-P36-Fc 단독 (레인 a), N3-P36-Fc + GLP1-P7-DBCO, 0, 1, 2, 4, 6, 24, 48, 72시간 동안; (하부 패널) Tet-P36-Fc 단독 (레인 a), Tet-P36-Fc + TCO-PEG3-말레이미드 단독 (레인 b), Tet-P36-Fc + GLP1-P6-Tco, -4, -2, -1, 0, 1, 2, 4분 동안. 화학식 GLP1-P7-DN-P36-Fc (II)로 진행되는 Tet-P36-Fc (I)와 GLP1-P6-Tco의 반응은 더욱 빠르며, 1분 내에 완결에 도달하고, 화학식 GLP1-P7-DN-P36-Fc (II)로 진행되는 N3-P36-Fc (I)와 GLP1-P7-DBCO의 반응은 6시간 후, 단지 50%만이 완결된다.
GLP1-P6-디하이드로피리디진-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린의 생물학적 활성을 실시예 6에 개시된 바와 같은 세포-기반 분석으로 평가하였다. 도 60은 GLP-1(7-37) 펩티드 및 GLP1-P6-TT-Px-Fc 단백질 (x = 0, 12, 24, 36, 48)의 결과를 보여준다. 5개의 모든 GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린은 GLP-1(7-37) 펩티드와 유사한 cAMP 수준을 유도하였다. GLP-1(7-37)에 의한 자극은, 세포가 1, 4 또는 24시간 동안 작용제에 노출되었는지 여부와 상관없이, 유사하였으며, 24시간에, EC50는 ~2 nM이었고, GLP1-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린에 의한 자극은, 세포가 더욱 장시간 동안 작용제에 노출됨에 따라, 극적으로 증가하였으며, 24시간에, EC50는 ~0.2 nM이었다.
실시예 14: 아달리무맙 Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린
실시예 11의 Tet-Px-Fc 단백질과, 트랜스사이클로옥텐-변형 Fab 절편을 반응시킴으로써, 일련의 Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린 (Fab-P3-TT-Px-Fc)을 제조하였다. 실시예 12의 Tco-Px-Fc 단백질과, 테트라진-변형 Fab 절편을 반응시킴으로써, Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 또한 제조한다.
트랜스사이클로옥텐-변형 Fab를 제조하기 위해, TCEP-처리 Fab를, TCEP-처리 Fab에서, 유리 티올 기와 반응할 수 있는 말레이미드 기를 포함하는 헤테로 2기능 링커, TCO-PEG3-말레이미드와 반응시켰다 (도 61). 제조자의 지침에 따라, PierceTM Fab 제조 키트 (Cat. No. 44985)를 이용하여, Abbott에서 구입한 10 mg의 아달리무맙 (HumiraTM)의 파파인 분해에 의해, Fab 절편을 생성하였다. 분해 후, HiTrap 단백질 A HP에서, 크로마토그래피에 의해, Fab 절편을 정제하여, Fc 절편 및 분해되지 않은 항체를 제거하였다. Fab 절편을 포함하는 관류 분획을 PBS로 완충액-교환하고, 5 mg/ml로 농축시켰다.
TCEP에 의한 Fab 절편의 부분적 환원을 위해, 반응 (0.26 ml)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 0.5 mg의 Fab, 및 0.08 mg/ml TCEP가 포함되었다. 실온에서 60분 동안의 인큐베이션 후, 0.24 ml의 0.3 M 인산 나트륨 pH 7.0 및 0.22 ml의 물의 첨가에 의해, 반응을 0.72 ml이 되게 하였다. 그 후, TCO-PEG3-말레이미드 링커를 반응 (DMSO 중의 50 ug/ml 농도의 0.12 ml)에 첨가한 후, 20분 동안 실온에서, 반응을 인큐베이션하였다. PD-10 칼럼에서, 트랜스사이클로옥텐-변형 Fab를 0.02 M 인산 나트륨 pH 7.0으로 완충액-교환하여, 과량의 링커를 제거한 후, 최종 생성물을 2.7 mg/ml로 농축시켰다. 이러한 조건하에서, 90% 초과의 Fab 중쇄 및 10% 미만의 Fab 경쇄가 TCO-PEG3-말레이미드 링커에 의해, 변형되었다. 도 61은 트랜스사이클로옥텐-변형 Fab 단백질 (Fab-P3-Tco)의 구조를 보여준다.
Fab-P3-Tco 단백질을 각각의 Tet-Px-Fc 단백질 (도 62)과 개별적으로 반응시켜, 하이브리드 면역글로불린의 일련의 Fab-P3-TT-Px-Fc (도 63)를 생성시켰다. 반응 (6 ul)에는 0.1 M 인산 나트륨 pH 7.0, 3.6 ug의 Fab-P3-Tco 단백질 및 1ug의 각각의 Tet-Px-Fc 단백질이 포함되었다. 반응을 실온에서 60분 동안 실시하였다.
도 64는 환원 조건하에서, SDS-PAGE에 의한 Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린을 보여준다: 마커 (레인 a), 아달리무맙 (레인 b), Fab-P3-TT-P0-Fc (레인 c), Fab-P3-TT-P12-Fc (레인 d), Fab-P3-TT-P24-Fc (레인 e), Fab-P3-TT-P36-Fc (레인 f), Fab-P3-TT-P48-Fc (레인 g), Fab-P3-Tco (레인 h), Tet-P0-Fc (레인 i), Tet-P12-Fc (레인 j), Tet-P24-Fc (레인 k), Tet-P36-Fc (레인 l)m Tet-P48-Fc (레인 m). 아달리무맙 (레인 b)과의 비교에 의해, Fab-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린은 예측 크기를 가졌으며, 이는 Tet-Px-Fc 단백질과 유사한 것으로서, PEG 링커 길이에 의해, 증가함을 보여주는 것이다. 각각의 Tet-Px-Fc 단백질의 해당 Fab-P3-TT-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린으로의 전환은 대략 75%이었다.
실시예 15: 올란자핀-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린
이 실시예에서, 일차 아민, 이차 아민 또는 알코올 화합물의 아지드 유도체를 이용하여, 하이브리드 면역글로불린을 제조한다. 아지드 유도체 화합물은, 본 명세서에서, 참조로서 포함되는 문헌 [Pothukanuri, S. and Winssinger, N., Org Lett. 2007; 9(11):2223-5]에 개시된 바와 같이, 제조할 수 있다. 일차 아민, 이차 아민 또는 알코올 화합물을 우선 클로로알킬 클로로포르메이트와 반응시켜, 클로로알킬 카르바메이트를 얻은 후, 염화물의 아지드의 교체에 의해, 아지도알킬 카르바메이트를 제공한다. 모든 화학 물질은 Sigma-Aldrich에서 구입하였다.
본 명세서에서 참조로서 포함되며, 2013년 10월 10일자로 공개된 미국 특허 출원 제 13/801,344호, 공보 US20130267505 A1에 개시된 바와 같이, 올란자핀 (Sigma Cat. No. O1141)을 우선 클로로메틸 클로로포르메이트와 반응시킨다. 무수 디클로로메탄 (250 ml) 중의 올라자핀 (60 mmoles) 및 트리에틸아민 (120 mmoles)의 용액을, 투명한 용액이 생성될 때까지, 35℃로 가온시킨 다음, 5℃로 냉각시킨다. 그 후, 클로로메틸 클로로포르메이트 (90 mmoles)를 20분 동안 첨가한다. 다른 적절한 클로로알킬 클로로포르메이트에는 2-클로로에틸 클로로포르메이트, 3-클로로프로필 클로로포르메이트, 및 4-클로로부틸 클로로포르메이트가 포함된다. 반응을 실온에서 30분 동안 교반시킨 후, 실온으로 가온되도록 한다. 실온에서, 15분 후, 반응 혼합물을 디클로로메탄 (100 ml)으로 희석한 다음, 수성 포화 NaHCO3 (75 ml) 및 물 (350 ml)로 세척한다. 유기 상을 MgSO4에서 건조한 후, 여과한다. 그 후, 유기 상을 45℃, 진공하에, 농축시켜, 용적이 150 ml가 되도록 한다. 상기 혼합물을 30 ml 에틸 아세테이트로 희석한 후, 진공하에 추가로 증발시킨다 (20-30 ml). 상기 혼합물을 실온으로 냉각시킨 후, 생성된 고체 침전물을 여과하고, 에틸 아세테이트로 세척한다. 35℃에서 90분 동안 진공하에 건조시킨 후, 클로로메틸 2-메틸-4-(4-메틸피페라진-1-일)-5H-벤조[b]티에노[2,3-e][1,4]디아제핀-5-카르복실레이트를 얻는다. 그 후, 이 화합물 (1.5 eq)을 실온에서 8 내지 36시간 동안 CH3CN:H2O (1:1, 0.3 M) 중의 NaN3 (1.5 eq)로 처리한다. 반응 혼합물을 에틸 아세테이트로 희석한 후, 유기 상을 물, 염수로 세척한 다음, Na2SO4에서 건조하고, 진공에서 농축시킨다. HPLC에 의한 정제에 의해, 아지드-올란자핀 유도체, 아지도메틸 2-메틸-4-(4-메틸피페라진-1-일)-5H-벤조[b]티에노[2,3-e][1,4]디아제핀-5-카르복실레이트 (도 65)가 제공된다.
그 후, 아지드-올란자핀 유도체를 하기와 같이, 일련의 올란자핀-디하이드로피리디진-Fc 하이브리드 면역글로불린 (Ola-P12-TT-Px-Fc)의 제조에 사용한다. 첫 번째 단계에서, 아지드-올란자핀 유도체를 헤테로 2기능 링커를 이용하여, 트랜스사이클로옥텐 작용기에 의해 변형시킨다. 두 번째 단계에서, 트랜스사이클로옥텐-변형 올란자핀을 실시예 11의 Tet-Px-Fc 단백질과 반응시킨다.
트랜스사이클로옥텐-변형 올란자핀의 제조를 위해, 아지드-올란자핀 유도체를, 아지드 기와 반응할 수 있는 사이클로옥틴 기를 포함하는 헤테로 2기능 링커 TCO-PEG12-DBCO (도 65)와 반응시킨다. 반응 (1 ml)에는 DMSO 중의 0.5 mg의 아지드-올란자핀 유도체 및 5 mg의 TCO-PEG12-DBCO 링커가 포함된다. 반응을 실온에서 3 내지 20시간 동안 실시한다. 트랜스사이클로옥텐-변형 올란자핀 (Ola-P12-Tco)을 HPLC에 의해 정제하여, 과량의 비반응 TCO-PEG12-DBCO 링커를 제거한다. 사용 전에, Ola-P12-Tco를 DMSO 중에 1 mg/mL의 농도로 용해시킨다.
Ola-P12-Tco를 각각의 Tet-Px-Fc 단백질 (도 66)과 개별적으로 반응시켜, 하이브리드 면역글로불린의 일련의 Ola-P12-TT-Px-Fc (도 67)를 생성한다. 반응 (1 ml)에는 DMSO 중에 0.1 mg의 GLP1-P7-Tet 펩티드 및 0.33 mg의 각각의 Tco-Px-Fc 단백질이 포함된다. 반응을 실온에서 60분 동안 실시한다. 그 후, Ola-P12-TT-Px-Fc 하이브리드 면역글로불린을 HiTrap 단백질 A HP에서 크로마토그래피에 의해 정제한다.
논의
본 발명의 태양들은 Fab 자체 또는 수용체 세포외 도메인과 같은 큰 결합 도메인을 혼입하는 비단백질 힌지를 가지는 항체의 화학적 반합성법을 제공한다. 본 발명은, 천연 구조 및 동족 단백질의 기능과 양립할 수 있고, 효과적으로 진행되는 라이게이션 반응의 확인에 관한 것이다. 본 발명의 태양들은, 유연하면서 연장가능한 비단백질 사슬을 가지는 화합물을 제공한다. 본 발명의 실시양태에서 제공되는 항체-형 분자는 그의 질환 표적에 대해 향상된 결합 친화성을 가지는 치료학적 후보로서 다양한 가능성을 가진다.
SEQUENCE LISTING <110> Capon, Daniel J. <120> HYBRID IMMUNOGLOBULIN CONTAINING NON-PEPTIDYL LINKAGE <130> IPA161351-US-D1 <140> PCT/US2015/020458 <141> 2015-03-13 <150> 61/953,650 <151> 2014-03-14 <160> 203 <170> PatentIn version 3.5 <210> 1 <211> 228 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human IgG1 Fc domain having the N-terminal sequence CDKTHTCPPCPAPE <400> 1 Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu 1 5 10 15 Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu 20 25 30 Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser 35 40 45 His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu 50 55 60 Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr 65 70 75 80 Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn 85 90 95 Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro 100 105 110 Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln 115 120 125 Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val 130 135 140 Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val 145 150 155 160 Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro 165 170 175 Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr 180 185 190 Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val 195 200 205 Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu 210 215 220 Ser Pro Gly Lys 225 <210> 2 <211> 684 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> DNA encoding human IgG1 Fc domain having the N-terminal sequence CDKTHTCPPCPAPE <400> 2 tgtgacaaaa ctcacacatg cccaccgtgc ccagcacctg aactcctggg ggggccctca 60 gtcttcctct tccccccaaa acccaaggac accctcatga tctcccggac ccctgaggtc 120 acatgcgtgg tggtggacgt gagccacgaa gaccctgagg tcaagttcaa ctggtacgtg 180 gacggcgtgg aggtgcataa tgccaagaca aagccgcggg aggagcagta caacagcacg 240 taccgtgtgg tcagcgtcct caccgtcctg caccaggact ggctgaatgg caaggagtac 300 aagtgcaagg tctccaacaa agccctccca gcccccatcg 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agccacgaag accccgaggt ccagttcaac tggtacgtgg 240 acggcgtgga ggtgcataat gccaagacaa agccacggga ggagcagttc aacagcacgt 300 tccgtgtggt cagcgtcctc accgttgtgc accaggactg gctgaacggc aaggagtaca 360 agtgcaaggt ctccaacaaa ggcctcccag cccccatcga gaaaaccatc tccaaaacca 420 aagggcagcc ccgagaacca caggtgtaca ccctgccccc atcccgggag gagatgacca 480 agaaccaggt cagcctgacc tgcctggtca aaggcttcta ccccagcgac atcgccgtgg 540 agtgggagag caatgggcag ccggagaaca actacaagac cacacctccc atgctggact 600 ccgacggctc cttcttcctc tacagcaagc tcaccgtgga caagagcagg tggcagcagg 660 ggaacgtctt ctcatgctcc gtgatgcatg aggctctgca caaccactac acgcagaaga 720 gcctctccct gtctccgggt aaatgactcg agcggccg 758 <210> 33 <211> 224 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Human IgG2 Fc domain having the N-terminal sequence CVECPPCPAPE <400> 33 Cys Val Glu Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Pro Val Ala Gly Pro Ser 1 5 10 15 Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg 20 25 30 Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp 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gatcaagaga caggatgagg atcgtttcgc atgattgaac 2820 aagatggatt gcacgcaggt tctccggccg cttgggtgga gaggctattc ggctatgact 2880 gggcacaaca gacaatcggc tgctctgatg ccgccgtgtt ccggctgtca gcgcaggggc 2940 gcccggttct ttttgtcaag accgacctgt ccggtgccct gaatgaactg caggacgagg 3000 cagcgcggct atcgtggctg gccacgacgg gcgttccttg cgcagctgtg ctcgacgttg 3060 tcactgaagc gggaagggac tggctgctat tgggcgaagt gccggggcag gatctcctgt 3120 catctcacct tgctcctgcc gagaaagtat ccatcatggc tgatgcaatg cggcggctgc 3180 atacgcttga tccggctacc tgcccattcg accaccaagc gaaacatcgc atcgagcgag 3240 cacgtactcg gatggaagcc ggtcttgtcg atcaggatga tctggacgaa gagcatcagg 3300 ggctcgcgcc agccgaactg ttcgccaggc tcaaggcgcg catgcccgac ggcgaggatc 3360 tcgtcgtgac ccatggcgat gcctgcttgc cgaatatcat ggtggaaaat ggccgctttt 3420 ctggattcat cgactgtggc cggctgggtg tggcggaccg ctatcaggac atagcgttgg 3480 ctacccgtga tattgctgaa gagcttggcg gcgaatgggc tgaccgcttc ctcgtgcttt 3540 acggtatcgc cgctcccgat tcgcagcgca tcgccttcta tcgccttctt gacgagttct 3600 tctgagcggg actctggggt tcgaaatgac cgaccaagcg acgcccaacc tgccatcacg 3660 agatttcgat tccaccgccg ccttctatga aaggttgggc ttcggaatcg ttttccggga 3720 cgccggctgg atgatcctcc agcgcgggga tctcatgctg gagttcttcg cccaccccaa 3780 cttgtttatt gcagcttata atggttacaa ataaagcaat agcatcacaa atttcacaaa 3840 taaagcattt ttttcactgc attctagttg tggtttgtcc aaactcatca atgtatctta 3900 tcatgtctgt ataccgtcga cctctagcta gagcttggcg taatcatggt catagctgtt 3960 tcctgtgtga aattgttatc cgctcacaat tccacacaac atacgagccg gaagcataaa 4020 gtgtaaagcc tggggtgcct aatgagtgag ctaactcaca ttaattgcgt tgcgctcact 4080 gcccgctttc cagtcgggaa acctgtcgtg ccagctgcat taatgaatcg gccaacgcgc 4140 ggggagaggc ggtttgcgta ttgggcgctc ttccgcttcc tcgctcactg actcgctgcg 4200 ctcggtcgtt cggctgcggc gagcggtatc agctcactca aaggcggtaa tacggttatc 4260 cacagaatca ggggataacg caggaaagaa catgtgagca aaaggccagc aaaaggccag 4320 gaaccgtaaa aaggccgcgt tgctggcgtt tttccatagg ctccgccccc ctgacgagca 4380 tcacaaaaat cgacgctcaa gtcagaggtg gcgaaacccg acaggactat aaagatacca 4440 ggcgtttccc cctggaagct ccctcgtgcg ctctcctgtt ccgaccctgc cgcttaccgg 4500 atacctgtcc gcctttctcc cttcgggaag cgtggcgctt tctcatagct cacgctgtag 4560 gtatctcagt tcggtgtagg tcgttcgctc caagctgggc tgtgtgcacg aaccccccgt 4620 tcagcccgac cgctgcgcct tatccggtaa ctatcgtctt gagtccaacc cggtaagaca 4680 cgacttatcg ccactggcag cagccactgg taacaggatt agcagagcga ggtatgtagg 4740 cggtgctaca gagttcttga agtggtggcc taactacggc tacactagaa gaacagtatt 4800 tggtatctgc gctctgctga agccagttac cttcggaaaa agagttggta gctcttgatc 4860 cggcaaacaa accaccgctg gtagcggttt ttttgtttgc aagcagcaga ttacgcgcag 4920 aaaaaaagga tctcaagaag atcctttgat cttttctacg gggtctgacg ctcagtggaa 4980 cgaaaactca cgttaaggga ttttggtcat gagattatca aaaaggatct tcacctagat 5040 ccttttaaat taaaaatgaa gttttaaatc aatctaaagt atatatgagt aaacttggtc 5100 tgacagttac caatgcttaa tcagtgaggc acctatctca gcgatctgtc tatttcgttc 5160 atccatagtt gcctgactcc ccgtcgtgta gataactacg atacgggagg gcttaccatc 5220 tggccccagt gctgcaatga taccgcgaga cccacgctca ccggctccag atttatcagc 5280 aataaaccag ccagccggaa gggccgagcg cagaagtggt cctgcaactt tatccgcctc 5340 catccagtct attaattgtt gccgggaagc tagagtaagt agttcgccag ttaatagttt 5400 gcgcaacgtt gttgccattg ctacaggcat cgtggtgtca cgctcgtcgt ttggtatggc 5460 ttcattcagc tccggttccc aacgatcaag gcgagttaca tgatccccca tgttgtgcaa 5520 aaaagcggtt agctccttcg gtcctccgat cgttgtcaga agtaagttgg ccgcagtgtt 5580 atcactcatg gttatggcag cactgcataa ttctcttact gtcatgccat ccgtaagatg 5640 cttttctgtg actggtgagt actcaaccaa gtcattctga gaatagtgta tgcggcgacc 5700 gagttgctct tgcccggcgt caatacggga taataccgcg ccacatagca gaactttaaa 5760 agtgctcatc attggaaaac gttcttcggg gcgaaaactc tcaaggatct taccgctgtt 5820 gagatccagt tcgatgtaac ccactcgtgc acccaactga tcttcagcat cttttacttt 5880 caccagcgtt tctgggtgag caaaaacagg aaggcaaaat gccgcaaaaa agggaataag 5940 ggcgacacgg aaatgttgaa tactcatact cttccttttt caatattatt gaagcattta 6000 tcagggttat tgtctcatga gcggatacat atttgaatgt atttagaaaa ataaacaaat 6060 aggggttccg cgcacatttc cccgaaaagt gccacctgac gtc 6103 <210> 104 <211> 245 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> pre-Fc6 polypeptide <400> 104 Met Leu Leu Leu Ala Arg Cys Leu Leu Leu Val Leu Val Ser Ser Leu 1 5 10 15 Leu Val Cys Ser Gly Leu Ala Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu 20 25 30 Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr 35 40 45 Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val 50 55 60 Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val 65 70 75 80 Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser 85 90 95 Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu 100 105 110 Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala 115 120 125 Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro 130 135 140 Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln 145 150 155 160 Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala 165 170 175 Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr 180 185 190 Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu 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cysteine-modified TNR1B <400> 108 Leu Pro Ala Gln Val Ala Phe Thr Pro Tyr Ala Pro Glu Pro Gly Ser 1 5 10 15 Thr Cys Arg Leu Arg Glu Tyr Tyr Asp Gln Thr Ala Gln Met Cys Cys 20 25 30 Ser Lys Cys Ser Pro Gly Gln His Ala Lys Val Phe Cys Thr Lys Thr 35 40 45 Ser Asp Thr Val Cys Asp Ser Cys Glu Asp Ser Thr Tyr Thr Gln Leu 50 55 60 Trp Asn Trp Val Pro Glu Cys Leu Ser Cys Gly Ser Arg Cys Ser Ser 65 70 75 80 Asp Gln Val Glu Thr Gln Ala Cys Thr Arg Glu Gln Asn Arg Ile Cys 85 90 95 Thr Cys Arg Pro Gly Trp Tyr Cys Ala Leu Ser Lys Gln Glu Gly Cys 100 105 110 Arg Leu Cys Ala Pro Leu Arg Lys Cys Arg Pro Gly Phe Gly Val Ala 115 120 125 Arg Pro Gly Thr Glu Thr Ser Asp Val Val Cys Lys Pro Cys Ala Pro 130 135 140 Gly Thr Phe Ser Asn Thr Thr Ser Ser Thr Asp Ile Cys Arg Pro His 145 150 155 160 Gln Ile Cys Asn Val Val Ala Ile Pro Gly Asn Ala Ser Met Asp Ala 165 170 175 Val Cys Thr Ser Thr Ser Pro Thr Arg Ser Met Ala Pro Gly Ala Val 180 185 190 His Leu Pro Gln Pro Val Ser Thr Arg Ser Gln His Thr Gln Pro Thr 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non-peptidyl moiety. TNR1B-alkyne-azide-Fc6 <220> <221> SITE <222> (238)..(238) <223> Xaa = non-peptidyl moiety <400> 112 Leu Pro Ala Gln Val Ala Phe Thr Pro Tyr Ala Pro Glu Pro Gly Ser 1 5 10 15 Thr Cys Arg Leu Arg Glu Tyr Tyr Asp Gln Thr Ala Gln Met Cys Cys 20 25 30 Ser Lys Cys Ser Pro Gly Gln His Ala Lys Val Phe Cys Thr Lys Thr 35 40 45 Ser Asp Thr Val Cys Asp Ser Cys Glu Asp Ser Thr Tyr Thr Gln Leu 50 55 60 Trp Asn Trp Val Pro Glu Cys Leu Ser Cys Gly Ser Arg Cys Ser Ser 65 70 75 80 Asp Gln Val Glu Thr Gln Ala Cys Thr Arg Glu Gln Asn Arg Ile Cys 85 90 95 Thr Cys Arg Pro Gly Trp Tyr Cys Ala Leu Ser Lys Gln Glu Gly Cys 100 105 110 Arg Leu Cys Ala Pro Leu Arg Lys Cys Arg Pro Gly Phe Gly Val Ala 115 120 125 Arg Pro Gly Thr Glu Thr Ser Asp Val Val Cys Lys Pro Cys Ala Pro 130 135 140 Gly Thr Phe Ser Asn Thr Thr Ser Ser Thr Asp Ile Cys Arg Pro His 145 150 155 160 Gln Ile Cys Asn Val Val Ala Ile Pro Gly Asn Ala Ser Met Asp Ala 165 170 175 Val Cys Thr Ser Thr Ser Pro Thr Arg Ser Met Ala Pro Gly Ala Val 180 185 190 His Leu Pro Gln Pro Val Ser Thr Arg Ser Gln His Thr Gln Pro Thr 195 200 205 Pro Glu Pro Ser Thr Ala Pro Ser Thr Ser Phe Leu Leu Pro Met Gly 210 215 220 Pro Ser Pro Pro Ala Glu Gly Ser Thr Gly Asp Gly Cys Xaa Asp Lys 225 230 235 240 Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro 245 250 255 Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser 260 265 270 Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp 275 280 285 Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn 290 295 300 Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val 305 310 315 320 Val Ser Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu 325 330 335 Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys 340 345 350 Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr 355 360 365 Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr 370 375 380 Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu 385 390 395 400 Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu 405 410 415 Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys 420 425 430 Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu 435 440 445 Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly 450 455 460 Lys 465 <210> 113 <211> 465 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Polypeptide with internal non-peptidyl moiety. TNR1B-alkyne-azide-PEG4-Fc6 <220> <221> SITE <222> (238)..(238) <223> Xaa = non-peptidyl moiety containing PEG4 linker <400> 113 Leu Pro Ala Gln Val Ala Phe Thr Pro Tyr Ala Pro Glu Pro Gly Ser 1 5 10 15 Thr Cys Arg Leu Arg Glu Tyr Tyr Asp Gln Thr Ala Gln Met Cys Cys 20 25 30 Ser Lys Cys Ser Pro Gly Gln His Ala Lys Val Phe Cys Thr Lys Thr 35 40 45 Ser Asp Thr Val Cys Asp Ser Cys Glu Asp Ser Thr Tyr Thr Gln Leu 50 55 60 Trp Asn Trp Val Pro Glu Cys Leu Ser Cys Gly Ser Arg Cys Ser Ser 65 70 75 80 Asp Gln Val Glu Thr Gln Ala Cys Thr Arg Glu Gln Asn Arg Ile Cys 85 90 95 Thr Cys Arg Pro Gly Trp Tyr Cys Ala Leu Ser Lys Gln Glu Gly Cys 100 105 110 Arg Leu Cys Ala Pro Leu Arg Lys Cys Arg Pro Gly Phe Gly Val Ala 115 120 125 Arg Pro Gly Thr Glu Thr Ser Asp Val Val Cys Lys Pro Cys Ala Pro 130 135 140 Gly Thr Phe Ser Asn Thr Thr Ser Ser Thr Asp Ile Cys Arg Pro His 145 150 155 160 Gln Ile Cys Asn Val Val Ala Ile Pro Gly Asn Ala Ser Met Asp Ala 165 170 175 Val Cys Thr Ser Thr Ser Pro Thr Arg Ser Met 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cctcaggact ctactccctc agcagcgtgg 1200 tgaccgtgcc ctccagcagc ttgggcaccc agacctacat ctgcaacgtg aatcacaagc 1260 ccagcaacac caaggtggac aagaaagttg agcccaaatc ttgtgacaaa actcacacag 1320 ggtgcgtatc cggtgacacc attgtaatga ctagtggcgg gccccgcact gtggctgaac 1380 tggagggcaa accgttcacc gcactgattc gcggctctgg ctacccatgc ccctcaggtt 1440 tcttccgcac ctgtgaacgt gacgtatatg atctgcgtac acgtgagggt cattgcttac 1500 gtttgaccca tgatcaccgt gttctggtga tggatggtgg cctggaatgg cgtgccgcgg 1560 gtgaactgga acgcggcgac cgcctggtga tggatgatgc agctggcgag tttccggcac 1620 tggcaacctt ccgtggcctg cgtggcgctg gccgccagga tgtttatgac gctactgttt 1680 acggtgctag cgcattcact gctaatggct tcattgtaca cgcatgtggc gagcagcccg 1740 ggaccggtct gaactcaggc ctcacgacaa atcctggtgt atccgcttgg caggtcaaca 1800 cagcttatac tgcgggacaa ttggtcacat ataacggcaa gacgtataaa tgtttgcagc 1860 cccacacctc cttggcagga tgggaaccat ccaacgttcc tgccttgtgg cagcttcaat 1920 gagtcctagc tggccagaca tgataagata cattgatgag tttggacaaa ccacaactag 1980 aatgcagtga aaaaaatgct ttatttgtga aatttgtgat gctattgctt tatttgtaac 2040 cattataagc tgcaataaac aagttaacaa caacaattgc attcatttta tgtttcaggt 2100 tcagggggag gtgtgggagg ttttttaaag caagtaaaac ctctacaaat gtggtatgga 2160 attaattcta aaatacagca tagcaaaact ttaacctcca aatcaagcct ctacttgaat 2220 ccttttctga gggatgaata aggcataggc atcaggggct gttgccaatg tgcattagct 2280 gtttgcagcc tcaccttctt tcatggagtt taagatatag tgtattttcc caaggtttga 2340 actagctctt catttcttta tgttttaaat gcactgacct cccacattcc ctttttagta 2400 aaatattcag aaataattta aatacatcat tgcaatgaaa ataaatgttt tttattaggc 2460 agaatccaga tgctcaaggc ccttcataat atcccccagt ttagtagttg gacttaggga 2520 acaaaggaac ctttaataga aattggacag caagaaagcg agcttctagc ttatcctcag 2580 tcctgctcct ctgccacaaa gtgcacgcag ttgccggccg ggtcgcgcag ggcgaactcc 2640 cgcccccacg gctgctcgcc gatctcggtc atggccggcc cggaggcgtc ccggaagttc 2700 gtggacacga cctccgacca ctcggcgtac agctcgtcca ggccgcgcac ccacacccag 2760 gccagggtgt tgtccggcac cacctggtcc tggaccgcgc tgatgaacag ggtcacgtcg 2820 tcccggacca caccggcgaa gtcgtcctcc acgaagtccc gggagaaccc gagccggtcg 2880 gtccagaact cgaccgctcc ggcgacgtcg cgcgcggtga gcaccggaac ggcactggtc 2940 aacttggcca tgatggctcc tcctgtcagg agaggaaaga gaagaaggtt agtacaattg 3000 ctatagtgag ttgtattata ctatgcagat atactatgcc aatgattaat tgtcaaacta 3060 gggctgcagg gttcatagtg ccacttttcc tgcactgccc catctcctgc ccaccctttc 3120 ccaggcatag acagtcagtg acttaccaaa ctcacaggag ggagaaggca gaagcttgag 3180 acagacccgc gggaccgccg aactgcgagg ggacgtggct agggcggctt cttttatggt 3240 gcgccggccc tcggaggcag ggcgctcggg gaggcctagc ggccaatctg cggtggcagg 3300 aggcggggcc gaaggccgtg cctgaccaat ccggagcaca taggagtctc agccccccgc 3360 cccaaagcaa ggggaagtca cgcgcctgta gcgccagcgt gttgtgaaat gggggcttgg 3420 gggggttggg gccctgacta gtcaaaacaa actcccattg acgtcaatgg ggtggagact 3480 tggaaatccc cgtgagtcaa accgctatcc acgcccattg atgtactgcc aaaaccgcat 3540 catcatggta atagcgatga ctaatacgta gatgtactgc caagtaggaa agtcccataa 3600 ggtcatgtac tgggcataat gccaggcggg ccatttaccg tcattgacgt caataggggg 3660 cgtacttggc atatgataca cttgatgtac tgccaagtgg gcagtttacc gtaaatactc 3720 cacccattga cgtcaatgga aagtccctat tggcgttact atgggaacat acgtcattat 3780 tgacgtcaat gggcgggggt cgttgggcgg tcagccaggc gggccattta ccgtaagtta 3840 tgtaacgcct gcaggttaat taagaacatg tgagcaaaag gccagcaaaa ggccaggaac 3900 cgtaaaaagg ccgcgttgct ggcgtttttc cataggctcc gcccccctga cgagcatcac 3960 aaaaatcgac gctcaagtca gaggtggcga aacccgacag gactataaag ataccaggcg 4020 tttccccctg gaagctccct cgtgcgctct cctgttccga ccctgccgct taccggatac 4080 ctgtccgcct ttctcccttc gggaagcgtg gcgctttctc atagctcacg ctgtaggtat 4140 ctcagttcgg tgtaggtcgt tcgctccaag ctgggctgtg tgcacgaacc ccccgttcag 4200 cccgaccgct gcgccttatc cggtaactat cgtcttgagt ccaacccggt aagacacgac 4260 ttatcgccac tggcagcagc cactggtaac aggattagca gagcgaggta tgtaggcggt 4320 gctacagagt tcttgaagtg gtggcctaac tacggctaca ctagaagaac agtatttggt 4380 atctgcgctc tgctgaagcc agttaccttc ggaaaaagag ttggtagctc ttgatccggc 4440 aaacaaacca ccgctggtag cggtggtttt tttgtttgca agcagcagat tacgcgcaga 4500 aaaaaaggat ctcaagaaga tcctttgatc ttttctacgg ggtctgacgc tcagtggaac 4560 gaaaactcac gttaagggat tttggtcatg gctagttaat taacatttaa atcagcggcc 4620 gcaataaaat atctttattt tcattacatc tgtgtgttgg ttttttgtgt gaatcgtaac 4680 taacatacgc tctccatcaa aacaaaacga aacaaaacaa actagcaaaa taggctgtcc 4740 ccagtgcaag tgcaggtgcc agaacatttc tctatcgaa 4779 <210> 118 <211> 234 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> pre-kappa light chain of adalimumab <400> 118 Met Tyr Arg Met Gln Leu Leu Ser Cys Ile Ala Leu Ser Leu Ala Leu 1 5 10 15 Val Thr Asn Ser Asp Ile Gln Met Thr Gln Ser Pro Ser Ser Leu Ser 20 25 30 Ala Ser Val Gly Asp Arg Val Thr Ile Thr Cys Arg Ala Ser Gln Gly 35 40 45 Ile Arg Asn Tyr Leu Ala Trp Tyr Gln Gln Lys Pro Gly Lys Ala Pro 50 55 60 Lys Leu Leu Ile Tyr Ala Ala Ser Thr Leu Gln Ser Gly Val Pro Ser 65 70 75 80 Arg Phe Ser Gly Ser Gly Ser Gly Thr Asp Phe Thr Leu Thr Ile Ser 85 90 95 Ser Leu Gln Pro Glu Asp Val Ala Thr Tyr Tyr Cys Gln Arg Tyr Asn 100 105 110 Arg Ala Pro Tyr Thr Phe Gly Gln Gly Thr Lys Val Glu Ile Lys Arg 115 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protein <400> 121 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Asp Asp Tyr 20 25 30 Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ala Ile Thr Trp Asn Ser Gly His Ile Asp Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Glu Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Lys Val Ser Tyr Leu Ser Thr Ala Ser Ser Leu Asp Tyr Trp Gly 100 105 110 Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser 115 120 125 Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala 130 135 140 Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val 145 150 155 160 Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 165 170 175 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val 180 185 190 Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His 195 200 205 Lys 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Modified at C-Terminus. <220> <221> SITE <222> (230)..(230) <223> Xaa = cysteine-alkyne <400> 124 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Asp Asp Tyr 20 25 30 Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ala Ile Thr Trp Asn Ser Gly His Ile Asp Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Glu Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Lys Val Ser Tyr Leu Ser Thr Ala Ser Ser Leu Asp Tyr Trp Gly 100 105 110 Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser 115 120 125 Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala 130 135 140 Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val 145 150 155 160 Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 165 170 175 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val 180 185 190 Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His 195 200 205 Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys 210 215 220 Asp Lys Thr His Thr Xaa 225 230 <210> 125 <211> 231 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Part of alkyne-modified adalimumab Fab-2 protein. Motified at C-Terminus <220> <221> SITE <222> (131)..(131) <223> Xaa = cysteine-alkyne <220> <221> misc_feature <222> (231)..(231) <223> Xaa can be any naturally occurring amino acid <400> 125 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Asp Asp Tyr 20 25 30 Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ala Ile Thr Trp Asn Ser Gly His Ile Asp Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Glu Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Lys Val Ser Tyr Leu Ser Thr Ala Ser Ser Leu Asp Tyr Trp Gly 100 105 110 Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser 115 120 125 Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala 130 135 140 Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val 145 150 155 160 Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 165 170 175 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val 180 185 190 Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His 195 200 205 Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys 210 215 220 Asp Lys Thr His Thr Gly Xaa 225 230 <210> 126 <211> 230 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Part of azide-modified adalimumab Fab-1 protein. Modified C-Terminus <220> <221> SITE <222> (230)..(230) <223> Xaa = cysteine-azide <400> 126 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Asp Asp Tyr 20 25 30 Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ala Ile Thr Trp Asn Ser Gly His Ile Asp Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Glu Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Lys Val Ser Tyr Leu Ser Thr Ala Ser Ser Leu Asp Tyr Trp Gly 100 105 110 Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser 115 120 125 Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala 130 135 140 Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val 145 150 155 160 Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 165 170 175 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val 180 185 190 Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His 195 200 205 Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys 210 215 220 Asp Lys Thr His Thr Xaa 225 230 <210> 127 <211> 231 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> Part of azide-modified adalimumab Fab-2 protein. Modified C-Terminus <220> <221> SITE <222> (231)..(231) <223> Xaa = cysteine-azide <400> 127 Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly Gly Leu Val Gln Pro Gly Arg 1 5 10 15 Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser Gly Phe Thr Phe Asp Asp Tyr 20 25 30 Ala Met His Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val 35 40 45 Ser Ala Ile Thr Trp Asn Ser Gly His Ile Asp Tyr Ala Asp Ser Val 50 55 60 Glu Gly Arg Phe Thr Ile Ser Arg Asp Asn Ala Lys Asn Ser Leu Tyr 65 70 75 80 Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys 85 90 95 Ala Lys Val Ser Tyr Leu Ser Thr Ala Ser Ser Leu Asp Tyr Trp Gly 100 105 110 Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser 115 120 125 Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala 130 135 140 Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val 145 150 155 160 Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala 165 170 175 Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val 180 185 190 Pro 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Gly Phe Asn Ile Lys Asp Thr Tyr Ile His 50 55 60 Trp Val Arg Gln Ala Pro Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val Ala Arg Ile 65 70 75 80 Tyr Pro Thr Asn Gly Tyr Thr Arg Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly Arg 85 90 95 Phe Thr Ile Ser Ala Asp Thr Ser Lys Asn Thr Ala Tyr Leu Gln Met 100 105 110 Asn Ser Leu Arg Ala Glu Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys Ser Arg Trp 115 120 125 Gly Gly Asp Gly Phe Tyr Ala Met Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu 130 135 140 Val Thr Val Ser Ser Ala Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu 145 150 155 160 Ala Pro Ser Ser Lys Ser Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys 165 170 175 Leu Val Lys Asp Tyr Phe Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser 180 185 190 Gly Ala Leu Thr Ser Gly Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser 195 200 205 Ser Gly Leu Tyr Ser Leu Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser 210 215 220 Leu Gly Thr Gln Thr Tyr Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn 225 230 235 240 Thr Lys Val Asp Lys Lys Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His 245 250 255 Thr Cys Pro Pro Cys Pro Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val 260 265 270 Phe Leu Phe Pro Pro Lys Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr 275 280 285 Pro Glu Val Thr Cys Val Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu 290 295 300 Val Lys Phe Asn Trp Tyr Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys 305 310 315 320 Thr Lys Pro Arg Glu Glu Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser 325 330 335 Val Leu Thr Val Leu His Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys 340 345 350 Cys Lys Val Ser Asn Lys Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile 355 360 365 Ser Lys Ala Lys Gly Gln Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro 370 375 380 Pro Ser Arg Asp Glu Leu Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu 385 390 395 400 Val Lys Gly Phe Tyr Pro Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn 405 410 415 Gly Gln Pro Glu Asn Asn Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser 420 425 430 Asp Gly Ser Phe Phe Leu Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg 435 440 445 Trp Gln Gln Gly Asn Val Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu 450 455 460 His Asn His Tyr Thr Gln Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 465 470 475 <210> 201 <211> 473 <212> PRT <213> Artificial Sequence <220> <223> pre-heavy chain chimeric polypeptide having CETP signal peptide <400> 201 Met Leu Ala Ala Thr Val Leu Thr Leu Ala Leu Leu Gly Asn Ala His 1 5 10 15 Ala Cys Asp Thr Pro Pro Pro Glu Val Gln Leu Val Glu Ser Gly Gly 20 25 30 Gly Leu Val Gln Pro Gly Gly Ser Leu Arg Leu Ser Cys Ala Ala Ser 35 40 45 Gly Phe Asn Ile Lys Asp Thr Tyr Ile His Trp Val Arg Gln Ala Pro 50 55 60 Gly Lys Gly Leu Glu Trp Val Ala Arg Ile Tyr Pro Thr Asn Gly Tyr 65 70 75 80 Thr Arg Tyr Ala Asp Ser Val Lys Gly Arg Phe Thr Ile Ser Ala Asp 85 90 95 Thr Ser Lys Asn Thr Ala Tyr Leu Gln Met Asn Ser Leu Arg Ala Glu 100 105 110 Asp Thr Ala Val Tyr Tyr Cys Ser Arg Trp Gly Gly Asp Gly Phe Tyr 115 120 125 Ala Met Asp Tyr Trp Gly Gln Gly Thr Leu Val Thr Val Ser Ser Ala 130 135 140 Ser Thr Lys Gly Pro Ser Val Phe Pro Leu Ala Pro Ser Ser Lys Ser 145 150 155 160 Thr Ser Gly Gly Thr Ala Ala Leu Gly Cys Leu Val Lys Asp Tyr Phe 165 170 175 Pro Glu Pro Val Thr Val Ser Trp Asn Ser Gly Ala Leu Thr Ser Gly 180 185 190 Val His Thr Phe Pro Ala Val Leu Gln Ser Ser Gly Leu Tyr Ser Leu 195 200 205 Ser Ser Val Val Thr Val Pro Ser Ser Ser Leu Gly Thr Gln Thr Tyr 210 215 220 Ile Cys Asn Val Asn His Lys Pro Ser Asn Thr Lys Val Asp Lys Lys 225 230 235 240 Val Glu Pro Lys Ser Cys Asp Lys Thr His Thr Cys Pro Pro Cys Pro 245 250 255 Ala Pro Glu Leu Leu Gly Gly Pro Ser Val Phe Leu Phe Pro Pro Lys 260 265 270 Pro Lys Asp Thr Leu Met Ile Ser Arg Thr Pro Glu Val Thr Cys Val 275 280 285 Val Val Asp Val Ser His Glu Asp Pro Glu Val Lys Phe Asn Trp Tyr 290 295 300 Val Asp Gly Val Glu Val His Asn Ala Lys Thr Lys Pro Arg Glu Glu 305 310 315 320 Gln Tyr Asn Ser Thr Tyr Arg Val Val Ser Val Leu Thr Val Leu His 325 330 335 Gln Asp Trp Leu Asn Gly Lys Glu Tyr Lys Cys Lys Val Ser Asn Lys 340 345 350 Ala Leu Pro Ala Pro Ile Glu Lys Thr Ile Ser Lys Ala Lys Gly Gln 355 360 365 Pro Arg Glu Pro Gln Val Tyr Thr Leu Pro Pro Ser Arg Asp Glu Leu 370 375 380 Thr Lys Asn Gln Val Ser Leu Thr Cys Leu Val Lys Gly Phe Tyr Pro 385 390 395 400 Ser Asp Ile Ala Val Glu Trp Glu Ser Asn Gly Gln Pro Glu Asn Asn 405 410 415 Tyr Lys Thr Thr Pro Pro Val Leu Asp Ser Asp Gly Ser Phe Phe Leu 420 425 430 Tyr Ser Lys Leu Thr Val Asp Lys Ser Arg Trp Gln Gln Gly Asn Val 435 440 445 Phe Ser Cys Ser Val Met His Glu Ala Leu His Asn His Tyr Thr Gln 450 455 460 Lys Ser Leu Ser Leu Ser Pro Gly Lys 465 470 <210> 202 <211> 31 <212> PRT <213> Homo sapiens <400> 202 His Gly Glu Gly Thr Phe Thr Ser Asp Val Ser Ser Tyr Leu Glu Glu 1 5 10 15 Gln Ala Ala Lys Glu Phe Ile Ala Trp Leu Val Lys Gly Arg Gly 20 25 30 <210> 203 <211> 22 <212> DNA <213> Homo sapiens <400> 203 agaggtagta ggttgcatag tt 22

Claims (28)

  1. 하기 구조를 갖는 화합물의 제조방법으로서,

    (상기 식에서,
    A는 상기 화합물의 생물학적 활성 구조이고;
    Z는 상기 화합물의 단백질 성분이며, 상기 단백질 성분은 하나 이상의 폴리펩티드를 포함하고, 여기에서 상기 하나 이상의 폴리펩티드 중의 적어도 하나는 연속된 아미노산을 포함하고, 상기 연속된 아미노산은 (i) 항체의 Fc 도메인의 사슬 내에 존재하는 연속된 아미노산의 스트레치(stretch)와 동일하며; (ii) Fc 수용체에 결합하고; (iii) 시스테인 또는 셀레노시스테인을 이들의 N-말단에 가지며;
    B는 A를 Z에 연결하고, B는 (a) 유기산 잔기이거나 (b) 하기 서열 중 어느 하나에 존재하거나 하기 서열 중 어느 하나인, 연속적인 아미노산 잔기의 스트레치이고:
    EPKSCDKTHTCPPCP, ERKCCVECPPCP, ELKTPLGDTTHTCPRCP(EPKSCDTPPPCPRCP)3, 또는 ESKYGPPCPSCP;
    B와 Z 사이의 점선은, Z의 폴리펩티드의 N-말단 시스테인 또는 셀레노시스테인과 B의 아미노산 잔기 또는 유기산 잔기 사이의 펩티드 결합을 나타내며;
    A와 B 사이의 실선은 하기 구조를 포함하는 비펩티드 결합을 나타내고:
    ;
    여기서,
    Xa는 디히드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄을 포함하는 화학 구조이고;
    Ra는 A 또는 B 중 하나에 연결하는 유기 구조를 나타내고, Rb는 A 또는 B 중 다른 하나에 연결하는 유기 구조를 나타내며,
    Ra 및 Rb는 독립적으로 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10개 또는 그 이상의 모이어티의 사슬을 포함하거나 이로 이루어진 화학 구조이고, 여기에서 각각의 모이어티는 독립적으로 [PEG(y)]z, 폴리알킬렌 글리콜, 폴리옥시알킬화 폴리올, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 알킬 에테르, 폴리(락트산), 폴리(락틱-글리콜산), C1-C10 알킬, C3-C10 사이클로알칸, C2-C10 알켄, C5-C10 사이클로알켄, 아민, 황, 산소, 숙신이미드, 말레이미드, 글리세롤, 트리아졸, 이속사졸리딘, C2-C5 아실, C2-C5 아실아미노, C2-C5 아실옥시, 숙시닐, 말로닐, 글루타릴, 프탈릴, 아디포일, 아미노산, 각각의 고리에 최대 10개의 원자를 갖는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리인 아릴기, 각각의 고리에 최대 10개의 원자를 갖는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 고리인 헤테로아릴기(여기에서, 적어도 하나의 고리는 방향족이고 O, N 및 S로 이루어진 군으로부터 선택된 1 내지 4개의 헤테로원자를 함유함), 카바메이트, 디히드로피리다진에 융합된 사이클로옥탄, 트리아졸에 융합된 사이클로옥텐, 이속사졸리딘에 융합된 사이클로옥텐, 디벤조사이클로옥텐, 디벤조아자사이클로옥텐, (여기에서, Rc는 H, C1-C10 알킬, 또는 각각의 고리에 최대 10개의 원자를 갖는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리인 아릴임), , , , , , , , , , , , , , 및 로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    여기에서, X1은 CH 또는 N이고, X2는 CH2 또는 카보닐기이며, R5는 각각의 고리에 최대 10개의 원자를 갖는 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 폴리사이클릭 탄소 고리인 아릴 또는 C1-C10 알킬기이고;
    [PEG(y)]z는 이고, 여기서 y = 1-100이고 z = 1-10임)
    상기 방법이
    a) A 또는 A의 유도체, 및 제1 말단 반응성 기를 포함하는 A'를 얻는 단계;
    b) B 또는 B의 유도체, 제2 말단 반응성 기 및 제3 말단 반응성 기를 포함하는 B'를 얻는 단계로서, 여기에서 상기 제2 말단 반응성 기는 상기 제1 말단 반응성 기와 반응하여 상기 비펩티드 결합의 Xa을 형성할 수 있는 단계;
    c) Z 또는 Z의 유도체, 및 제4 말단 반응성 기를 포함하는 Z'를 얻는 단계로서, 여기에서 상기 제4 말단 반응성 기는 상기 제3 말단 반응성 기와 반응하여 펩티드 결합을 형성할 수 있는 단계; 및
    d) A', B' 및 Z'를 임의의 순서로 반응시켜 상기 화합물을 제조하는 단계
    를 포함하고,
    상기 제1 말단 반응성 기가 트랜스-사이클로옥텐 또는 테트라진이고, 제2 말단 반응성 기가 트랜스-사이클로옥텐 또는 테트라진 중 다른 하나인, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 말단 반응성 기가 하기 구조를 가지는, 방법:
    .
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 말단 반응성 기가 하기 구조를 가지는, 방법:
    .
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 말단 반응성 기가 테트라진인, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 말단 반응성 기가 하기 구조를 가지는, 방법:
    , 여기서 Rc는 H, 알킬, 또는 아릴임.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제2 말단 반응성 기가 하기 구조를 가지는, 방법:
    .
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 말단 반응성 기가 트랜스-사이클로옥텐이고, 제2 말단 반응성 기가 테트라진인, 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 말단 반응성 기가 테트라진이고, 제2 말단 반응성 기가 트랜스-사이클로옥텐인, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 제1 말단 반응성 기와 제2 말단 반응성 기가 반응하여 하기 화학 구조 또는 이의 토토머(tautomer)를 생성하는 것인 방법:
    , 여기서 Rc는 H, 알킬, 또는 아릴임.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3 반응성 기가 티오에스테르 기를 갖는 아미노산 또는 유기산 잔기인, 방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제4 반응성 기가 시스테인, 셀레노시스테인, 호모시스테인 또는 호모셀레노시스테인인, 방법.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 제4 반응성 기가 시스테인인, 방법.
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