KR970009354B1 - Motilin-like polypeptide and use thereof - Google Patents

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하루오 다까하시
게니찌 다나까
가쓰야 후지무라
유지 하야시
요헤이 고바야시
기이찌 사와이
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가부시끼가이샤 산와 가가꾸 겐꾸쇼
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Abstract

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Description

모티린형 폴리펩티드 및 그 용도Motirin-type polypeptides and uses thereof

제1도는 모티린형 유전자 하나를 플라스미드에 삽입시키는 공정을 나타내는 설명도.1 is an explanatory diagram showing a step of inserting one motirin-type gene into a plasmid.

제2도는 텐덤하게 배열된 2개의 모티린형 유전자를 프라스미드에 삽입시키는 공정을 나타내는 설명도.2 is an explanatory diagram showing a step of inserting two motirin-type genes arranged in tandem into a plasmid.

제3도는 10-6M 아세틸콜린의 수축활성을 100%로 했을때, 본 발명의 방법으로 제조된 모티린형 폴리펩티드와 종래 방법으로 얻은 순수[루이신13]-모티린의 장판수축활성을 마그너스법으로 측정한 결과를 나타내는 그래프.Figure 3 shows the magnificent contraction activity of the motirin-type polypeptide prepared by the method of the present invention and the pure [leucine 13 ] -motirin obtained by the conventional method when the contractile activity of 10-6 M acetylcholine is 100%. Graph showing the results measured by.

제4A도는 본 발명에 따른 [루이신13]-모티린-호모세린을 조절하는 경우, 무의식의 살아있는 개를 사용하여 밸룬법으로 측정한 장판운동변화를 나타내는 챠트.Figure 4A is a chart showing the change of jangpan movement measured by the balun method using an unconscious living dog when controlling [leucine 13 ] -motirin-homoserine according to the present invention.

제4B도는 제 4A도와 유사한 것으로서, 종래의 순수[루이신13]-모티린을 조절한 경우의 챠트.FIG. 4B is similar to FIG. 4A, and is a chart in the case where the conventional pure [leucine 13 ] -motirin is adjusted.

제5도는 종래의 30μg/kg/시간의 프로스타그랜딘 F2a제의 수축활성을 100%로 했을 때, 각종 농도에서의밸룬법으로 측정한 장판수축활성 및 종래의 [루이신13]-모티린, [루이신13]-모티린-호모세린 및 그 염에 대한 결과를 나타내는 그래프.FIG. 5 shows the conventional leucine 13- motirin and fold contractile activity measured by the balun method at various concentrations when the contractile activity of the prostaglandin F 2a agent of 30 μg / kg / hour is 100%. , Graph showing the results for [Leucine 13 ] -motirin-homoserine and salts thereof.

본 발명은 모터린(Motilin)형 폴리펩티드, 즉 모티린형 약리활성을 갖는 폴리펩티드, 그것의 염, 폴리펩티드의 제조방법, 소화관장애 치료에의 폴리펩티드의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a motinin type polypeptide, ie, a polypeptide having a motirin type pharmacological activity, a salt thereof, a method for preparing the polypeptide, and a use of the polypeptide in treating digestive tract disorders.

모티린은 브라운(Brown J.C.) 등에 의해 돼지의 상부소장점막으로부터 단리되고, 그것의 아미노산 결합서열이 결정된 물질이며, 펩티드호르몬의 일종이다[가스트로엔테롤러지(Gastroenterology) 62권, 401-404쪽(1972) 및 캐나디언 저널 오브 바이오케미스트리(Can. J. Biochem.). 52권, 7∼10쪽(1974)]. 이 돼지의 모티린은 22개의 아미노산으로 구성되어 있고, 분자량은 약 2,700이다.Motirin is a substance that is isolated from pig's upper intestinal mucosa by Brown JC et al. And its amino acid binding sequence is determined and is a kind of peptide hormone (Gastroenterology 62, 401-404). (1972) and the Canadian Journal of Biochemistry (Can. J. Biochem.). 52, pp. 7-10 (1974). The pig's motirin consists of 22 amino acids and has a molecular weight of about 2,700.

한편, 인간 유래의 모티린에 대하여는 본 발명자등에 의하여 그 cDNA 클론이 단리됨과 동시에 구조가 결정되고, 그 아미노산 결합서열은 돼지유래의 모터린과 같다는 것이 판명되었다.(일본국 특개소 63-276489(A), 이에 상응한 미국 특허출원 제07/190849호 및 유럽 특허출원 제88107108.81호).On the other hand, with respect to the human-derived motirin, the inventors of the present invention confirmed that the cDNA clone was isolated and its structure was determined, and the amino acid binding sequence was found to be the same as that of pig-derived motorrin. (Japanese Patent Laid-Open No. 63-276489 ( A), corresponding US Patent Application No. 07/190849 and European Patent Application No. 88107108.81).

모티린의 생리작용으로서는 소화관운동 항진작용 및 소화관 평활근수축작용이 널리 알려져 있다. 이들 작용 가운데, 소화관운동 항진작용에 관하여는 예를 들면 위장에 있어서의 배출시간을 단축시키는 작용이 보고되어 있고(가스트로엔테롤러지 제80권, 456∼460쪽(1981)),또한 소화관 평활근수축작용에 관하여는 토끼 및 인간의 위전정부 및 십이지장에 대하여, 신경경로에 의존하지 않고, 강한 수축작용을 나타낸다는 것이알려져 있다. 모티린은 특이한 부작용이 보고되어 있지 않기 때문에 수출후 등에 있어서의 위장장애의 치료나 진단 등에 유효한 것이 고려되고 있다. 이점과 관련하여 그 약제가 상대적으로 강한 부작용을 띤다 해도프로스타그랜딘(prostagrandin)이 장관마비등의 치료에 사용되고 있음에 주의하자, 모터린의 13위치는 메티오닌이나, 이것을 루이신이나 노르루이신으로 화학합성시켜 변화시킨 아미노산 구조를 갖는 폴리펩티드도순수한 천연의 돼지 모티린과 같은 생리활성을 나타내는 것으로 보고되어 있다(Scand. J. Gas troenterology제11권, 119∼203쪽(1976)). 따라서, 13위치의 모티린 잔기는 그 모티린의 활성에 거의 영향을 끼치지 않는 것으로 사료되고 있다.As the physiological action of motirin, it is well known that the action of hypertrophy of the digestive tract and the smooth muscle contraction of the digestive tract. Among these actions, for example, the action of shortening of the excretion time in the gastrointestinal tract has been reported (Gastroenterology Vol. 80, pp. 456-460 (1981)), and also the digestive tract smooth muscle. As for the contractile action, it is known that the gastric and duodenum of rabbits and humans exhibit strong contractile action without depending on the neural pathway. Motirin has been reported to be effective in treating or diagnosing gastrointestinal disorders after export, since no specific side effects have been reported. Note that prostagrandin is used for the treatment of intestinal palsy, although the drug has relatively strong side effects in this regard. The position of motorine is methionine, but it is called leucine or norleucine. Polypeptides having an amino acid structure modified by chemical synthesis have been reported to exhibit the same physiological activity as pure natural pig mortyrin (Scand. J. Gas troenterology, Vol. 11, pp. 119 to 203 (1976)). Therefore, the motirin residue at position 13 is thought to have little effect on the activity of the motirin.

관용기술에 따르면, 모티린은 일반적으로 돼지 유래의 것이며, 추출에 의해 얻어지는 것이기 때문에, 대량생산이 극히 곤란했다.According to the conventional technique, since mortyrin is generally derived from pigs and is obtained by extraction, mass production was extremely difficult.

한편, 화학성법을 이용하는 경우에도 모티린은 22개의 폴리펩티드이기 때문에, 대량으로 그리고 염가로 얻기가 곤란하다. 즉, 모티린은 소화관의 치료등에 있어서의 유효성이 기대되고 있음에도 불구하고, 그 생산성이 매우 빈약해서 임상응용에 널리 사용되기에는 이르지 못한 것이다.On the other hand, even when the chemical method is used, since motirin is 22 polypeptides, it is difficult to obtain a large amount and low cost. In other words, although motirin is expected to be effective in the treatment of the digestive tract, its productivity is so poor that it has not been widely used in clinical applications.

따라서, 소위 바이오테크놀러지를 응용하여 모티린형 생리활성을 갖는 폴리펩티드를 염가로 제조하려는연구가 보고되어 있다(일본국 특개소 63-71195(A) 및 63-208006(A)). 또한, 모티린 그 자체보다 더 높은생리활성을 나타내는 유사모틴린을 개발해 낸 보고도 있다(일본국 특개소 61-26559(B)).Therefore, studies have been reported to apply so-called biotechnology to produce polypeptides having a motirin-type physiological activity at low cost (Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-71195 (A) and 63-208006 (A)). In addition, there have been reports of developing pseudomotinins that exhibit higher physiological activity than motirin itself (Japanese Patent Laid-Open No. 61-26559 (B)).

바이오테크놀러지를 이용한 상기 방법에 있어서는, 시아노겐브로마이드를 사용하여 절단하는 공정을 갖고있으며, 이때 생성된 C 말단의 호모세린잔기를 함유하는 과잉의 펩티드사슬을 효소처리에 의하여 제거하는 조작을 사용하고 있다. 그러나, 이러한 효소처리는 원하는 유사모티린의 수율을 감소시키고 제조원가를 증가시키며, 유사모티린의 대량 생산을 어렵게 만든다.In the above method using biotechnology, it has a step of cleaving using cyanogen bromide, and at this time, an operation of removing an excess peptide chain containing the generated C-terminal homoserine residue by enzymatic treatment is used. . However, such enzymatic treatment reduces the desired yield of pseudomotirin, increases production cost, and makes mass production of pseudomotirin difficult.

본 발명의 주된 목적은 모티린과 같거나 그 이상의 생리활성을 갖는 새로운 모티린형 폴리펩티드 및 그염을 제공하는데 있다.It is a main object of the present invention to provide new motirin-type polypeptides and salts thereof which have the same or higher physiological activity as motirin.

본 발명의 제1의 부수적 목적은 외약품 즉, 모티린형 폴리펩티드 또는 그 염을 유효성분으로 함유하는 소화관 치료제를 제공하는데 있다.A first side object of the present invention is to provide a therapeutic agent for digestive tract containing an external drug, ie, a motirin-type polypeptide or a salt thereof as an active ingredient.

본 발명의 제2의 부수적 목적은 종래의 공정보다 용이하게 제조하여 적당한 가격 및 대량으로 상품화할수 있는 모티린형 폴리펩티드 및 그 염의 제조방법을 제공하는데 있다.A second side object of the present invention is to provide a method for producing a motirin-type polypeptide and a salt thereof, which can be prepared more easily than conventional processes and commercialized at a reasonable price and in large quantities.

본 발명의 제3의 부수적 목적은 상기 공정을 수행할 수 있는 새로운 재조합 DNA를 제공하는데 있다.A third side object of the present invention is to provide a new recombinant DNA capable of performing the above process.

본 발명의 제4의 부수적 목적은 상기 재조합 DNA를 삽입시켜 모티린형 폴리펩티드를 발현시키는 플라스미드를 제공하는데 있다.A fourth additional object of the present invention is to provide a plasmid expressing a motirin-type polypeptide by inserting the recombinant DNA.

모티린의 약리활성부는 그것의 아미노산 결합서열의 N말단에서 15위치까지의 지역에 걸쳐 있다는 것이 밝혀졌다(펩티드케미스트리 1977,171∼176쪽(1978)). 그 지역의 특징은 페닐알라닌(2중으로 존재), 발린,프롤린, 이소루이신, 글리신 및 루이신의 소수성 아미노산의 7개 잔기가 1∼10위치에 존재하는 것이다.The pharmacologically active moiety of motirin was found to span the region from the N-terminus to the 15-position of its amino acid binding sequence (peptide chemistry 1977, pp. 171-176 (1978)). The region is characterized by the presence of seven residues of the hydrophobic amino acids of phenylalanine (duplex), valine, proline, isoleucine, glycine and leucine in positions 1-10.

그 지역에서의 소수성이 모티린의 약리활성발생에 어떤 관계를 갖는 즉, 토끼의 클론성 평활근의 세포막상에 모티린 수용체와 결합한다는 가정하에서(레귤러토리펩티드(Regulatory Peptides), 제15권, 146∼153쪽(1986)), 본 발명자들은 각종 유사모티린을 합성하고, 1∼10위치의 지역에서 주로 아미노산을 취하여 확인하고, 최종적으로 활성모티린 지대에서 아미노산 잔기를 적절한 아미노산 잔기로의 치환에 의해 약리활성이 증대될 수 있다는 것을 알아냈다.Under the assumption that hydrophobicity in the region has a relationship to the pharmacologic activity of motirin, that is, it binds to the motirin receptor on the cell membranes of the clonal smooth muscle of rabbits (Regulatory Peptides, Vol. 15, 146). P. 153 (1986)), the present inventors have synthesized various pseudomotilines, taking amino acids mainly from the 1-10 positions, and finally replacing the amino acid residues with the appropriate amino acid residues in the active motirin zone. It has been found that pharmacological activity can be increased by.

또한, 본 발명자들은 시아노겐브로마이드에 의한 절단공정을 통해 얻어지고, 효소처리하지 않은 폴리펩티드 자체가 원래의 모티린과 같거나 그 이상의 약리활성을 갖는 다른 것을 우연히 발견하였다. 이것은 호모세린(호모세린 락톤 포함, 이하 Hse라 칭함)을 포함한 아미노산 잔기의 효소적인 제거치리가 요구되지 않는다는 것을 의미한다.In addition, the inventors accidentally found that the polypeptide obtained by the cleavage process with cyanogen bromide and the other enzyme having the same or higher pharmacological activity than the original motirin was obtained by the non-enzymatic polypeptide itself. This means that enzymatic removal of amino acid residues, including homoserine (including homoserine lactones, hereinafter referred to as Hse), is not required.

따라서, 본 발명에 따르면 상기한 목적을 일반식Therefore, according to the present invention the above object is a general formula

Figure kpo00001
Figure kpo00001

(여기서, Z1,Z2및 Z3은 소수성 곁사슬을 갖는 아미노산 잔기이며, A1및 A2는 폴리펩티드사슬에서 변환구조를 취할 수 있는 아미노산 잔기이며 B1,B2및B3는 방향족 고리가 있는 곁사슬을 갖는 아미노산 잔기이며, C는 Gln, Glu 또는 Asp이며, D는 Asn, Glu 또는 Asp이고 X'는 Met 이외의 아미노산 잔기, E는 Gln,Lys 또는 Arg이며, Y는 OH, 호모세린 락톤, 또는 10 이하의 아미노산 잔기를 갖고 C말단에 호모세린 또는 호모세린 락톤을 갖는 펩티드사슬임)으로 표시되는 폴리펩티드 및 그 염으로부터 달성된다.(Wherein Z 1 , Z 2 and Z 3 are amino acid residues having a hydrophobic side chain, A 1 and A 2 are amino acid residues that can take the transformation structure in the polypeptide chain, and B 1 , B 2 and B 3 are aromatic rings) Amino acid residue with a side chain, C is Gln, Glu or Asp, D is Asn, Glu or Asp, X 'is an amino acid residue other than Met, E is Gln, Lys or Arg, Y is OH, homoserine lactone Or a peptide chain having an amino acid residue of 10 or less and having a homoserine or a homoserine lactone at the C-terminus) and salts thereof.

소수성 곁사슬을 갖는 아미노산으로서는 발린, 이소루이신, 루이신 등을 들 수 있다. 폴리펩티드사슬에 있어서 변형구조를 취할 수 있는 아미노산으로서는 프롤린, 글리신, 아스파라진, 세린 등을 들 수 있다.Examples of the amino acid having a hydrophobic side chain include valine, isoleucine, and leucine. Examples of amino acids that can have a modified structure in the polypeptide chain include proline, glycine, asparagine, and serine.

13위치의 아미노산 잔기인 X'를 메티오닌 이외의 아미노산 잔기로 한 이유는 X'가 메티오닌이며, 융합단백질을 시아노겐 브로마이드로 처리하는 경우에, 13위치의 Met 위치에서도 절단이 생기기 때문에 모티린형활성을 갖는 원하는 폴리펩티드를 얻을 수 없기 때문이다. 그러나, 13위치의 아미노산 잔기가 Met으로 될수도 있는데, 이 경우는 적절한 화학공정을 통해 보호기로 Met 잔기를 보호하여 시아노겐 브로마이드 처리로 인한 그 위치에서의 절단을 막아야 하고, 13 위치에서의 보호된 Met 잔기를 갖는 생성된 폴리펩티드는시아노겐 브로마이드로 처리해서 C 말단에서 호모세린 락톤 잔기를 형성한 다음, Met 보호기를 제거해야 한다.The reason X ', the amino acid residue at position 13, is an amino acid residue other than methionine is that X' is methionine, and when the fusion protein is treated with cyanogen bromide, cleavage occurs at the Met position at position 13, so It is because the desired polypeptide which has is not obtained. However, the amino acid residue at position 13 may also be Met, in which case the appropriate residue must be protected by a protecting group with a protecting group to prevent cleavage at that position due to cyanogen bromide treatment, and the protected Met at position 13 The resulting polypeptide with residues should be treated with cyanogen bromide to form a homoserine lactone residue at the C terminus, followed by removal of the Met protecting group.

따라서, 본 발명에 따른 폴리펩티드는 일반식Thus, the polypeptide according to the invention is of the general formula

Figure kpo00002
Figure kpo00002

(여기서,

Figure kpo00003
및 Y는 전술한 바와 같은 의미이고, X는 선택적인 아미노산 잔기임)으로 표시되고, 모티린형 생리활성을 갖는다.(here,
Figure kpo00003
And Y is as defined above and X is an optional amino acid residue.

본 발명의 제1의 부수적인 목적은 의학적으로 허용되는 담체 또는 부형제와 관련하여, 상기 일반식(I)로 표시되는 폴리펩티드 및 그 염의 적어도 1종을 유효량으로 함유하는 소화관 치료용 의약조성물에 의해 얻어질 수 있다.A first, additional object of the present invention is obtained by a pharmaceutical composition for treating the digestive tract, containing an effective amount of at least one polypeptide represented by the general formula (I) and salts thereof in association with a medically acceptable carrier or excipient. Can lose.

상기 일반식(I)로 표시되는 폴리펩티드 가운데, 일반식Among the polypeptides represented by the general formula (I), a general formula

Figure kpo00004
Figure kpo00004

(여기서, C,X',D 및 E는 앞서 언급한 바와 같은 의미이며, A'는 Pro, Gly, Asn 또는 Ser, B'는 Gly, Asn 또는 Ser, Y'는 호모세린,호모세린, 락톤, 또는 10 이내의 아미노산 잔기를 갖고, C 말단에 호모세린 또는 호모세린 락톤을 함유한 펩티드 사슬임)으로 표시되는 것들은 그것의 말단에 비전하 극성 아미노산 잔기를 적어도 6개 이상 갖는 펩티드를 코드한 단사 DNA, 상기 일반식(Ⅱ)로 표시되는 아미노산 결합서열과 C 말단에서 메티오닌을 코드한 단사 DNA 및 상보적인 단사 DNA를 각각 합성하고, 특이한 제한효소 인식부위를 갖는 상기 단사 DNA를 사용하여 2중사 DNA를 각각 만들고, 발현벡터의 소정의 제한부위를 제한효소를 사용하여 부가하고, 다중결합된 유전자를 갖는 플라스미드를 재구성하고, 이 재구성된 플라스미드를 사용하여 미생물을 형질변환시킴과 동시에, 배양하여 C 말단에 메티오닌을 갖지 않는 상기 식(Ⅱ로)표시되는 아미노산 결합서열을 갖는 폴리펩티드를 융합단백질의 일부로 생산하고, 이어서 미생물을 파괴한 후에 동일한 시아노겐 브로마이드로 처리하여 융합단백질로부터 일반식(Ⅱ)의 폴리펩티드를 분리해 낸 다음, 분획처리하여 일반식(Ⅱ)의 원하는 폴리펩티드를 분리해 내는 것으로, 본 발명의 제2의 부수적인 목적이 달성될 수있다.(Wherein C, X ', D and E are as mentioned above, A' is Pro, Gly, Asn or Ser, B 'is Gly, Asn or Ser, Y' is homoserine, homoserine, lactone , Or a peptide chain containing homoserine or homoserine lactone at the C-terminus and having at least 6 non-charged polar amino acid residues at its terminus DNA, amino acid binding sequence represented by the general formula (II), single-stranded DNA encoding methionine at the C terminus, and complementary single-stranded DNA, respectively, were synthesized, and the double-stranded DNA was prepared using the single-stranded DNA having a specific restriction enzyme recognition site. Respectively, add a predetermined restriction region of the expression vector using restriction enzymes, reconstruct the plasmid having the multiple bound genes, and transform the microorganisms using the reconstructed plasmid, A polypeptide having an amino acid binding sequence represented by the above formula (II) having no methionine at the C-terminus is produced as part of a fusion protein, and then treated with the same cyanogen bromide, followed by destruction of the microorganism, to give a general formula from the fusion protein. The second additional object of the present invention can be achieved by isolating the polypeptide of II) and then fractionating to separate the desired polypeptide of formula (II).

일반식(Ⅱ)에 있어서의 C 말단의 Y'를 호모세린, 호모세린 락톤 또는 10 이내의 아미노산 잔기를 갖는 펩티드사슬로 한 이유는 시아노겐 브로마이드를 사용하여 융합단백질을 처리해야만 모티린형 활성을 갖는 원하는 폴리펩티드를 얻을 수 있게 되기 때문이다. 비전하극성 아미노산으로서는 아스파라진, 글루타민, 트레오닌, 세린이 원하는 폴리펩티드의 발혈율을 증가시키는데 적합하다.The reason why the Y terminus of the C terminus in the general formula (II) is a peptide chain having homoserine, homoserine lactone or amino acid residues of 10 or less is obtained by treating the fusion protein with cyanogen bromide to have the motirin type activity. This is because the desired polypeptide can be obtained. As non-polar amino acids, asparagine, glutamine, threonine, and serine are suitable for increasing the incidence of the desired polypeptide.

C말단에 메티오닌을 갖지 않는(Met은 시아노겐 브로마이드로 처리에 의해 제거되어 C 말단에 Hse이나타난다) 일반식(Ⅱ)의 아미노산 결합서열을 갖는 폴리펩티드를 융합단백질의 일부로서 다량으로 제조하는데는 텐덤(tandem)배열로서, C 말단에 Met를 갖는 복수의 폴리펩티드를 결찰하여 중합된 단백질로서 모티린형 폴리펩티드를 발현하도록 하는 것이 중요하다. 이것은 일본국 특원소 63-208006(이에 상응하는 미합중국 특허출원 제07/390149호 및 유럽 특허출원 제89115199.5호)에 주어진 기술을 사용하여 할 수 있다.Tandem is used to prepare a polypeptide having an amino acid binding sequence of the general formula (II) having no methionine at the C terminus (Met is removed by treatment with cyanogen bromide at the C terminus) as part of the fusion protein. As a tandem arrangement, it is important to ligation a plurality of polypeptides having Met at the C terminus to express the motirin-type polypeptide as a polymerized protein. This can be done using the technique given in Japanese Patent Application No. 63-208006 (corresponding to US Patent Application No. 07/390149 and European Patent Application No. 89115199.5).

텐덤으로 배열되는 각 모티린형 폴리펩티드는 C 말단에 메티오닌을 갖는데, 그 이유는 시아노겐 브로마이드의 사용으로 인한 처리가 각 메티오닌 부위에서 중합된 단백질의 절단을 야기시켜 중합단백질이 구조적인 모너머 단백질로 분리되기 때문이다.Each motirin-type polypeptide arranged in tandem has methionine at the C terminus, because the treatment due to the use of cyanogen bromide causes cleavage of the polymerized protein at each methionine site, thereby separating the polymerized protein into a structural monomer protein. Because it becomes.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명의 제3의 부수적인 목적은 비전하 극성 아미노산 잔기를 적어도 6개 이상 갖는 선도(leader)배열 폴리펩티드를 코드하고, 이어서 C 말단 에 메티오닌을 갖는 것이 없는 일반식(Ⅱ)의 아미노산 결합서열을 갖는 모티린형 모티린형 폴리펩티드를 코드한 재조합 DNA로 달성될 수 있다. 이 경우에, 각 폴리펩티드의 C 말단에 Met을 갖는 복수의 모티린형 폴리펩티드가 텐덤으로 배열된 것이 바람직하다.As described above, a third additional object of the present invention is to formulate a leader array polypeptide having at least six or more non-charged polar amino acid residues, followed by the general formula (II) having no methionine at the C terminus. It can be achieved with recombinant DNA encoding a motif-type motirin-type polypeptide having an amino acid binding sequence of). In this case, it is preferable that a plurality of motirin-type polypeptides having Met at the C terminus of each polypeptide are arranged in tandem.

마지막으로, 본 발명의 제4의 부수적인 목적은 상기 재조합 DNA가 삽입된 발현 플라스미드로 달성될수 있다.Finally, a fourth additional object of the present invention can be achieved with the expression plasmid into which the recombinant DNA is inserted.

이제, 실시예, 약리활성 시험예 및 제제예에 관련지어 본 발명을 좀더 상세히 설명하고자 한다.Now, the present invention will be described in more detail in connection with Examples, Pharmacological Activity Test Examples and Formulation Examples.

또한, 아래에서는 모티린의 13위치의 메티오닌이 루이신으로 변환된 모티린형 폴리펩티드의 제조에 대하여 설명하겠으나, 발효법을 사용한 경우, 메티오닌 이외의 아미노산 잔기이며 같은 형태로 다른 모티린형 폴리펩티드를 제조할 수 있고, 화학합성법을 사용하여 메티오닌기를 보호하며, 그 위치에서의 절단을 보호한다음, 시아노겐 브로마이드로 처리하여 C 말단에서 호모세린, 호모세린 락톤을 형성한 다음, 메티오닌기에 대한 보호기를 제거하여 제조할 수 있다는 것에 유의해야 한다.In addition, below, the production of a motirin-type polypeptide in which methionine at the 13-position of the motirin is converted to leucine will be described. However, when the fermentation method is used, other motirin-type polypeptides can be prepared in the same form with amino acid residues other than methionine. To protect the methionine group by chemical synthesis method, to protect the cleavage at the position, and then treated with cyanogen bromide to form homoserine, homoserine lactone at the C-terminus, and then remove the protecting group for methionine group Note that you can.

실시예 1Example 1

우선, 하기의 아미노산 결합서열을 갖는 폴리펩티드를 펩티드 합성제(어플라이드 바이오시스템사 제품, 430A형)를 사용하여 힙성했다.First, the polypeptide which has the following amino acid binding sequence was hip-hopped using the peptide synthesis | combination agent (Applied Biosystems company, type 430A).

Figure kpo00005
Figure kpo00005

여기서 R1Where R 1 is

a) Met-Gly-Ser,a) Met-Gly-Ser,

b) Asp-Gly-Ile-Phe-Met-Gly-Ser, 또는b) Asp-Gly-Ile-Phe-Met-Gly-Ser, or

c) Arg-Ile-Phe-Met-Gly-Ser.c) Arg-Ile-Phe-Met-Gly-Ser.

합성된 각 폴리펩티드 시료에 대하여는 워터스사(Waters Co.)의 마이크로 본다스페어(microbondasphere)C-18 칼럼(19mn×15mn)을 사용하여 HPLC로 정제했다.Each synthesized polypeptide sample was purified by HPLC using a Waterbond Co. microbondasphere C-18 column (19 mn x 15 mn).

용출액:0.1%트리플루오로 초산 중 30%∼60% 아세토니트릴의 직선구배(30분간)Eluent: linear gradient of 30% to 60% acetonitrile in 0.1% trifluoroacetic acid (30 minutes)

유속:7.0ml/분Flow rate: 7.0 ml / min

각 정제된 시료(10mg)을 칭량한 후, 70% 포름산용액 30ml에 용해시키고, 시아노겐 브로마이드 50mg을 첨가한 다음, 37℃에서 16시간∼24시간 동안 반응시켰다. 그 다음, 증류수 200ml를 첨가하고, 동결건조하여 포름산 및 시아노겐 브로마이드를 제거했다. 이어서, 다시 워터스사의 마이크로 본다스페어(μBondasphere)C-18 컬럼을 사용하여, 상기와 동일한 조건으로 HPLC로 정제했다.Each purified sample (10 mg) was weighed, dissolved in 30 ml of 70% formic acid solution, 50 mg of cyanogen bromide was added, and then reacted at 37 ° C. for 16 to 24 hours. Then, 200 ml of distilled water was added and lyophilized to remove formic acid and cyanogen bromide. Subsequently, the result was purified by HPLC using the Waters MicroBondasphere C-18 column under the same conditions as described above.

HPLC상의 주피크부분을 회수하여 동결건조하고, 그 일부를 어플라이드 바이오시스템사의 펩티드시퀀서(sequencer)로 처리한 바, 각 시료는 메티오닌 위치에서 올바르게 절단된 것이 확인되었으며, C 말단의 R1이 변형된 폴리펩티드는 다음과 같았다.The main peak portion on the HPLC was recovered and lyophilized, and a portion thereof was treated with an Applied Biosystems peptide sequencer. Each sample was found to be correctly cleaved at the methionine position, and the R 1 at the C terminus was modified. The polypeptide was as follows.

A) Hse,A) Hse,

B) Asp-Gly-Ile-Phe-Hse, 또는B) Asp-Gly-Ile-Phe-Hse, or

C) Arg-Ile-Phe-Hse.C) Arg-Ile-Phe-Hse.

본 실시예에는 모티린형 폴리펩티드의 제조방법을 서술하고 있는데, 여기서, 모티린의 13위치인 메티오닌이 루이신으로 변형되어 있으나, 13위치에서 메티오닌 이외의 다른 아미노산 잔기를 갖는 다른 모티린형 폴리펩티드는 종래의 발효법으로 제조돌 수 있다. 또한, 아미노산 잔기 일부가 변형돈 다른 모티린형 폴리펩티드도, 펩티드 합성체, 시아노겐 브로마이드를 사용한 절단 및 HPLC에 의한 정제 등의 상기와 동일한 조작으로의 합성에 의해 얻어질 수 있다는데에 유의할 필요가 있다.In this example, a method for producing a motirin-type polypeptide is described. Here, the methionine at position 13 of the motiline is modified with leucine, but other motiline-type polypeptides having an amino acid residue other than methionine at position 13 are conventional. It can be manufactured by fermentation method. It should also be noted that motirin-type polypeptides in which some of the amino acid residues are modified can also be obtained by synthesis in the same manner as described above, such as peptide synthesis, cleavage with cyanogen bromide and purification by HPLC.

실시예 2Example 2

(1)모티린형 생리활성 폴리펩티드를 코드한 DNA의 합성.(1) Synthesis of DNA encoding a motirin-type bioactive polypeptide.

13위치의 메티오닌 Leu으로 치환되고, 23위치에 Hse가 부가된 모티린형 폴리펩티드는 다음과 같은 아미노산 결합서열을 갖고 있다.A motirin-type polypeptide substituted with methionine Leu at 13-position and Hse-added at 23-position has the following amino acid binding sequence.

Figure kpo00006
Figure kpo00006

미생물에 의해 제조된 융합단백질이 시아노겐 브로마이드로 처리되는 경우, 23위치의 Hse 잔기는 Met 잔기의 변형으로 형성되는 것이 폴리펩티드상에 알려져 있다.When a fusion protein produced by a microorganism is treated with cyanogen bromide, it is known on the polypeptide that the Hse residue at position 23 is formed by modification of the Met residue.

따라서, 하기의 식(1)로 표시되는 2중사 DNA 단편을 합성했는데, 그것은 상기 아미노산 결합서열의 23위치에서 Met 잔기를 갖는 아미노산 결합서열을 코드한 누클레오티드를 포함하고, 선도 폴리펩티드를 Met을 통한 복수의 비전하 극성 아미노산 자기(Met-Thr-Met-Ile-Thr-Asn-Ser-Gln-Gln-Gln-Gln-Gln-Gln-Ile-Phe-Met)로 코드한 누클레오티드 배열을 N 말단에 갖고, 또한 Gly-Ile-Leu의 아미노산결합서열을 갖는 폴리펩티드를 코드한 누클레오티드배열을 C 말단에 갖고 있다.Therefore, a double-stranded DNA fragment represented by the following formula (1) was synthesized, which includes a nucleotide encoding an amino acid binding sequence having a Met residue at position 23 of the amino acid binding sequence, and the plurality of leading polypeptides via Met. Has a nucleotide sequence encoded by the non-charged polar amino acid magnetic (Met-Thr-Met-Ile-Thr-Asn-Ser-Gln-Gln-Gln-Gln-Gln-Gln-Ile-Phe-Met) at the N terminus, The C-terminal has a nucleotide sequence encoding a polypeptide having an amino acid binding sequence of Gly-Ile-Leu.

식(1)Formula (1)

Figure kpo00007
Figure kpo00007

상기 식(1)로 표시되는 2중사 DNA는 다음과 같은 조작으로 합성된다. 우선, 다음의 아미노산 결합서열을각각 갖는 6개의 단사 DNA들을 DNA 합성제(진어셈블러, 스웨덴 파마시아 AB사 제품)을 사용하여 합성했다.The double-stranded DNA represented by the above formula (1) is synthesized by the following operation. First, six single-stranded DNAs each having the following amino acid binding sequences were synthesized using a DNA synthesizer (Gene Assembler, Pharmacy AB, Sweden).

이들 가운데, 식(2)와 (7), (3)과 (6) 및, (4)와 (5)의 각 DNA쌍은 그 일부를 제외하고는 상보적인DNA임에 유의해야 한다.Of these, it should be noted that each DNA pair of the formulas (2) and (7), (3) and (6), and (4) and (5) is complementary DNA except for a part thereof.

Figure kpo00008
Figure kpo00008

식(2)∼(7)로 표시된 각 단사 DNA를 폴리누클레오티드키나아제(Polynucleotide-kinase)로 각각 처리하여 5'-말단을 인산화시킨 다음, 식(2)와 (7), (3)과 (6) 및, (4)와 (5)의 각 상보적인 DNA쌍을 각각 어니일링(annealing)하여, 형성된 3중사 DNA 리가아제로 텐덤으로 접합시켜 식(1)로 표시된 DNA 단편을 얻었다.Each single-stranded DNA represented by the formulas (2) to (7) was treated with polynucleotide-kinase, respectively, to phosphorylate the 5'-end, and then the formulas (2), (7), (3) and (6). ) And each of the complementary DNA pairs of (4) and (5) were annealed, respectively, and conjugated by tandem with the formed triplet DNA ligase to obtain a DNA fragment represented by the formula (1).

(2) 발현벡터로의 DNA 단편의 조립.(2) Assembly of DNA fragments into expression vectors.

상기 제(1)항에서 얻은 합성된 DNA 단편을, 발현벡터(플라스미드)로 조립하는 조작에 대하여 제1도를 참조해서 설명한다.An operation of assembling the synthesized DNA fragment obtained in the above (1) into an expression vector (plasmid) will be described with reference to FIG.

대장균에서의 발현에 사용되는 Trp 프로모터를 갖는 플라스미드(pTM1)에 제한효소 HindⅢ 및 EcoR I을 작용시켜 플라스미드를 절단했다.The plasmid was cleaved by reacting the restriction enzymes HindIII and EcoR I to a plasmid (pTM1) having a Trp promoter used for expression in E. coli.

얻어진 절단부위에, 상기 제(1)항에서 얻어진 합성 DNA 단편을 DNA 리가아제 사용으로 결찰하여 재조합 플라스미드를 재구성했다. 이 재구성된 플라스미드는 pTMH1으로 명명했다. Trp 프로모터(promotor)의 하류부위에 있어서 SD 배열로부터 10개의 잔기 다음의 위치에서 단백질 합성이 시작되도록 설계했다. 따라서, 대장균 등에 도입한 경우에 인돌아크릴산(IAA) 등의 사용으로 단백질의 생산이 가능하게 된다. 또한,재구성된 벡터는 제한효소 BglII 및 Bam H I의 인식부위를 갖게 된다.In the obtained cleavage site, the synthetic DNA fragment obtained in the above (1) was ligated using DNA ligase to reconstruct the recombinant plasmid. This reconstituted plasmid was named pTMH1. The protein synthesis was designed to begin at the position 10 residues from the SD sequence downstream of the Trp promoter. Therefore, when introduced into E. coli or the like, the production of protein can be achieved by the use of indole acrylic acid (IAA) or the like. The reconstituted vector will also have a recognition site for restriction enzymes BglII and Bam H I.

(3) 2개 이상의 모티린형 유전자를 갖는 재조합 플라스미드의 구성.(3) Construction of a recombinant plasmid having two or more motirin-type genes.

여기에 대하여는 제2도를 참조한다.See FIG. 2 for this.

우선, 상기 제(3)항에서 얻은 재조합 플라스미드(pTMH1)를 제한요소 EcoRI 및 BamHI로 처리하여 모티린형 유전자 부분이 상류부위와 벡터내의 1부위에서 절단하여 단편을 회수했다. 그런다음, 또다른 플라스미드(pTMH1)를 제한효소 EcoRI 및 Bgl2로 처리하여 벡터내의 상기 부위와 동일한 부위 및 모티린형 유전자 부분의 하류부위가 상기한 상류 부위의 절단부위와 공통되도록 절단했다. 이 절단부위에 상기 절단회수된 단편을 DNA 리가아제로 결찰하여, Gly-Ile-Phe-Met의 펩티드를 통해 쌍방이 결합된 2개의 모티린형 유전자의 발현 플라스미드를 얻었다. 생성된 재조합 플라스미드를 pTMH2라 칭했다.First, the recombinant plasmid (pTMH1) obtained in the above (3) was treated with the restriction elements EcoRI and BamHI to recover the fragments by cleaving the motirin-type gene at the upstream site and at the 1 site in the vector. Another plasmid (pTMH1) was then treated with the restriction enzymes EcoRI and Bgl2 to cleave the same site as the site in the vector and the downstream site of the motirin-type gene portion to be common with the site of the upstream site described above. The cleaved fragment was ligated with DNA ligase at this cleavage site, thereby obtaining expression plasmids of two motirin-type genes, both of which were linked through a peptide of Gly-Ile-Phe-Met. The resulting recombinant plasmid was called pTMH2.

이 경우에, 제한효소 BamH I 와 BgⅢ에 의한 절단부위가 DNA 리가아제로 결찰되었으나, 이 결찰된 부위는 이들 양 효소에 의해 인식될 수 없는 부위로 되고 만다. 따라서, 상기한 조작을 반복하여, 모티린형 유전자가 템덤으로 임의의 수로 결합되고, 그 상류에 메티오닌을통하여 선도펩티드배열을 갖는 재구성된 플라스미드를 얻을 수 있었다.In this case, the cleavage site by restriction enzymes BamH I and BgIII was ligated with DNA ligase, but the ligated site became a site that could not be recognized by both enzymes. Thus, by repeating the above operation, a reconstituted plasmid having the leader peptide sequence upstream of the motirin-type gene was linked in random number and through methionine upstream.

(4) 모티린형 폴리펩티드 함유 융합단백질의 생산(4) Production of Motirin-type Polypeptide-Containing Fusion Proteins

텐덤으로 4개 연결된 모티린형 유전자를 함유한 재구성된 플라스미드(pTMH4, 상기 제(3)항에 동일한 조작으로 제조)를 대장균(HB101)에 넣고, 형질변환시켰다(이 형질변환균은 대장균 MH4라 칭했으며, 일본국의 국제기탁기관 RFI에 기타번호 FERM BP-2555로 국제기탁되어 있다). 이 형질변환균을 암피실린50μg/m1를 함유한 배지(예컨데, M9 배지에 0.5% 카사미노산을 첨가하여 제조된 배지)에서 30℃로 통기 배양시켰다. A550이 0.6∼0.8로 된 때에, 인돌아크릴산(IAA)를 첨가하고, 최종 농도를 15μg/ml로 만들었다.A reconstituted plasmid (pTMH4, prepared in the same manner as described in (3) above) containing four linked motirin-type genes in tandem was placed in E. coli (HB101) and transformed (this transformant is called E. coli MH4). And the International Depository RFI of Japan under the International No. FERM BP-2555). The transformants were aerated at 30 ° C. in a medium containing 50 μg / m1 of ampicillin (for example, a medium prepared by adding 0.5% casamino acid to M9 medium). When the A 550 of a 0.6-0.8, the addition of indole acrylic acid (IAA), and made the final concentration of 15μg / ml.

그후, 16시간 동안 배양을 계속한 다음, 원심분리(8,000rpm,4℃,5분간)하여 균체를 회수했다.이 균체의 일부를 채취하여 15% 폴리아미드겔 전기영동으로 분석한 바, 원하는 융합단백질은 전체 단백질의 약 30%에 달했다. 이것은 플라스미드에 조립된 합성 DNA에 있어서는 선도 펩티드배열분이 높은 효율로 과립구의 형성을 촉진하고, 또 프로테아제에 매우 안정하기 때문인 것으로 추정된다.The cells were then incubated for 16 hours, followed by centrifugation (8,000 rpm, 4 ° C., 5 minutes) to recover the cells. A portion of the cells were harvested and analyzed by 15% polyamide gel electrophoresis. Proteins accounted for about 30% of the total protein. This is presumably because the lead peptide sequence in the synthetic DNA assembled into the plasmid promotes granulocyte formation with high efficiency and is very stable to protease.

(5) 모티린형 폴리펩티드의 분리 정제(5) Isolation and Purification of Motirin-type Polypeptides

상기 제(4)항에서 얻은 페이스트(paste)형 균체(30ml 정도)를 200ml의 차가운 아세톤중에 현탁시키고, 글라스필터로 여과하여, 여과물을 식염수 300ml에 현탁시킨 다음, 고압균질기에 넣거나 초음파 처리하여 균체를 파쇄시켰다. 균체의 잔류물을 10,000rpm으로 15분간 원심분리하여 펫릿화했다.Paste type cells (about 30 ml) obtained in the above (4) were suspended in 200 ml of cold acetone, filtered through a glass filter, the filtrate was suspended in 300 ml of saline solution, and then placed in a high pressure homogenizer or sonicated. Cells were crushed. The residue of the cells was centrifuged for 15 minutes at 10,000 rpm.

이 펠릿은 선도 배열 펩티드와 모티린형 폴리펩티드 4량체(tetramer)의 융합단백질을 함유하고 있다. 이펠릿(단백질량 500mg 정도)을 70% 포름산 30ml에 용해시키고. 이 용액에 시아노겐 브로마이드 500mg을 가하고, 30℃에서 하루저녁 반응시켰다. 그런 다음, NaOH 40g과 증류수 200ml를 첨가하여 용액의 pH를 3기하로 했다. 용액을 원심분리(1,000rpm,20분간)하여 수층을 회수했다.This pellet contains a fusion protein of a leader array peptide and a motirin-type polypeptide tetramer. Dissolve the pellets (about 500 mg of protein) in 30 ml of 70% formic acid. 500 mg of cyanogen bromide was added to this solution and reacted at 30 ° C. overnight. Then, 40 g of NaOH and 200 ml of distilled water were added to adjust the pH of the solution to three. The solution was centrifuged (1,000 rpm, 20 minutes) to recover the aqueous layer.

이 용액을 세파덱스(sephadex) G-15 컬럼으로 탈염처리하여 포름산 및 시아노겐 브로마이드를 제거하고, 모티린형 폴리펩티드 단편을 양이온교환 크로마토그래피처리한 다음, 마이크로 본다스페어 C-18 컬럼(19mm×15cm)을 사용하여 하기의 조건하에서 HPLC로 정제했다.The solution was desalted with a Sephadex G-15 column to remove formic acid and cyanogen bromide, and the cation exchange chromatography of the motirin-type polypeptide fragment was followed by a micro bonder C-18 column (19 mm x 15 cm). Purification was carried out by HPLC under the following conditions.

용출액:0.1% 트리플루오로 아세테이트 중 30∼60% 아세토니트릴의 직선구배, 30분간.Eluent: linear gradient of 30-60% acetonitrile in 0.1% trifluoro acetate for 30 minutes.

유속:7.0ml/분.Flow rate: 7.0 ml / min.

HPLC에 있어서의 주피크부분을 회수하여 동결건조시키고, 건조된 분말일부를 채취하여, 어플라이드 바이오시스템사의 펩티드시퀀서를 사용하여 확인하는 바, 시료는 C말단에서 Hse를 갖고, 올바른 아미노산 결합서열을 갖는 원하는 모티린형 폴리펩티드라는 것이 확인되었다.The main peak portion in HPLC was recovered, lyophilized, a portion of the dried powder was collected and confirmed using a peptide sequencer of Applied Biosystems. The sample had Hse at the C terminus and had the correct amino acid binding sequence. It was confirmed that it is a desired motyrin type polypeptide.

상기와 같은 조작을 하여, 재구성된 대장균(상기 대장균 MH4)의 배양으로 원하는 모티린형 폴리펩티드를 400-500mg 얻을 수 있었다.By the same procedure as described above, 400-500 mg of the desired motirin-type polypeptide was obtained by culturing the reconstituted Escherichia coli (E. coli MH4).

생리활성 시험예 1Biological activity test example 1

본 발명에 따른 각 모티린형 폴리펩티드(실시예 1, 여기서 R1은 Hse,Asp-Gly-Ile-Phe-Hse 또는 Arg-Ile-Phe-Hse)를 시험물질로 하고, 통상적인 순수[루이신13]-모티린을 대조물질로 하여, 토끼의 상부소장을 사용하는 마이너스(Magnus)법(J.Pharm.Pharmac., 제28권, 650∼651쪽(1976))에 따라 장관수축활성을 측정했다. 10-6M 아세틸콜린에 의한 수축을 100%로 놓고, 시험물질과 대조물질의 활성을 비교했다.Each of the motirin-type polypeptides according to the present invention (Example 1, wherein R 1 is Hse, Asp-Gly-Ile-Phe-Hse or Arg-Ile-Phe-Hse) is used as a test substance, and a conventional pure [leucine 13 Intestinal contractile activity was measured according to the Magnus method (J. Pharm. Pharmac., Vol. 28, pp. 650-651 (1976)) using the upper intestine of rabbits as a control. . The contraction with 10-6 M acetylcholine was set at 100% and the activity of the test and control was compared.

결과를 제3도에 나타냈는데, 도면에서 알 수 있듯이 본 발명으로 얻어진 각 폴리펩티드가 나타내는 장관수축활성은 [루이신13]-모티린과 같거나 또는 그 이상의 수준인 것이 판명되었다.The results are shown in FIG. 3, and as shown in the figure, the intestinal contractile activity exhibited by each polypeptide obtained by the present invention was found to be equal to or higher than that of [leucine 13 ] -motirin.

생리활성 시험예 2Biological activity test example 2

실시예 1과 같은 조작으로 제조된 각종 유사모티린에 대한 장관수축활성을 상기 생리활성 시험예 1에서사용한 마그너스법으로 측정하여, 순수한 모티린의 수축을 100%로 가정하여 각각의 ED50을 결정하고, 순수한 모티린의 그것과 비교했다.Intestinal contractile activity of various pseudomotirins prepared in the same manner as in Example 1 was measured by the Magnus method used in the physiological activity test example 1, and each ED 50 was determined assuming 100% pure motirin shrinkage. And compared to that of pure motirin.

결과는 제1표에 나타냈다. 표에 주어진 모든 유사모티린은 C말단에 Hse으로 나타냈으나, Hse이 호모세린 락톤 또는 그것들의 나트륨염인 경우, 유사모티린들은 수축활성이 실질적으로 같은 수준임에 유의했다. 또한, Hse 잔기가 OH기로 변환된 유사모티린조, C말단에 Hse 잔기를 갖는 것과 동일한 수축활성을 나타냈다.The results are shown in the first table. All of the pseudomotirins given in the table are indicated as Hse at the C terminus, but it was noted that the pseudomotirins have substantially the same level of contractile activity when Hse is homoserine lactone or their sodium salt. In addition, it exhibited the same contractile activity as having the Hse residue at the C-terminal pseudomotirin group converted to the OH group.

Figure kpo00009
Figure kpo00009

제1표에 나타난 결과로부터 인간모티린의 약리활성부가 N말단부근의 아미노산결합서열에 따라 달라진다해도, 하나 또는 그 이상의 아미노산 잔기를 변화시킴으써 활성을 증가시킬 수 있다는 것을 알 수 있으며, N말단부근의 아미노산 결합서열 활성도 사이의 관계에 대해다음과 같이 말할 수 있다.From the results shown in Table 1, it can be seen that even if the pharmacological activity of human motirin depends on the amino acid binding sequence near the N terminus, the activity can be increased by changing one or more amino acid residues. The relationship between the amino acid binding sequence activity of can be said as follows.

가)원래의 모티린의 3위치인 Pro과 8위치인 Gly이 폴리펩티드사슬에 있어서 변형구조를 취할 수 있는Gly,Ser 또는 Asn 잔기로 치환된 유사모티린은 원래의 모티린의 거소가 같거나 더 높은 활성을 나타내기는 하나, 상기 위치에서의 아미노산 잔기가 곡류(meander)구조를 취하기 어려운 Ile로 치환된 경우에 활성이 현저히 감소하게 된다.A) The pseudomotirin substituted with Gly, Ser or Asn residues that can take a modified structure in the polypeptide chain of Pro and 8-position Gly, which is the 3rd position of the original motif, has the same or more morphology of the original Although exhibiting high activity, the activity is significantly reduced when the amino acid residue at the position is replaced with Ile, which is difficult to take a meander structure.

이 경우에, 원래의 모티린의 3위치인 Pro이 Gly으로 치환된 유사모티린은 꽤 높은 활성, 즉 원래 모티린의 2배 정도를 나타낸다.In this case, the pseudomotirin in which Pro, which is the 3-position of the original motirin, is substituted with Gly, shows quite high activity, that is, about twice as much as the original motirin.

나)원래 모티린의 2위치의 Val, 4위치의 Ile 및 10위치의 Leu이 소수성 곁사슬을 갖는 아미노산이긴 해도, 이들 아미노산들이 상호 교환된 구조를 갖는 유사모티린은 원래 모티린의 것과 같거나 더 높은 활성을나타낸다.B) Although the original positions of Motirin, Val 2, Ile 4 and Leu 10 are amino acids with hydrophobic side chains, the pseudomotirins having the interchanged structure of these amino acids are the same as or more than those of the original High activity.

다)원래 모티린의 1.5위치인 Phe 및 7위치인 Tyr이 방향족 고리를 갖는 곁사슬을 갖는 아미노산일지라도, 이들 아미노산들이 상호 교환된 구조를 갖는 유사모티린은 원래 모티린의 것과 같은 활성을 보이기는하지만, 상기 위치에서의 아미노산이 다른 아미노산으로 교환되는 경우, 활성이 현저히 감소한다.Although the Phe and 1.5 positions of the original motirin are amino acids with side chains having aromatic rings, the pseudomotirins having the interchanged structure of these amino acids show the same activities as those of the original motirin. When the amino acid at this position is exchanged for another amino acid, the activity is markedly reduced.

라)원래 모티린의 C말단부는 전하를 갖는 아미노산 잔기나 극성 아미노산 잔기로 구성된 것으로 생각되며, 활성, 특히 주된 활성부는 아니지만 생체 내에서의 활성을 유지하는 것이 중요하다. 따라서, C말단에서 양전하 또는 음전하를 증가시키는 아미노산 구조를 갖는 모티린에 대해 조사해 본 바, 거의 활성에 대한 변화는 찾아볼 수 없었다. 이것은 전하가 균형을 이룬다면, C말단부 부근에서의 어느 정도의 아미노산교환은활성에 그다지 큰 영향을 주지 않는다는 것을 말해준다.D) The C terminus of the original motirin is believed to consist of charged amino acid residues or polar amino acid residues, and it is important to maintain activity in vivo, although not particularly the main active. Therefore, when the motirin having an amino acid structure that increases the positive or negative charge at the C terminus was examined, almost no change in activity was found. This suggests that if the charge is balanced, some degree of amino acid exchange near the C terminus does not significantly affect activity.

생리활성 시험예 3Biological activity test example 3

[루이신 ]-모티린-호모세린(실시예 1,R:Hse)을 시험물질로 하고, 화학성법으로 얻어진 [루이신 ]-모티린을 대조물질로 하여, 20μg/kg/시간의 양으로 조절하여, 무의식의 개를 이용하는 밸룬(Balloon)법으로 장관수축활성(상부소장, 공장 및 회장)을 측정했다. 결과를 제4A도 및 제4B도에 나타냈는데, 도면에서 알 수 있는 듯이, 본 발명에 따른 폴리펩티드([루이신 ]-모티린-호모세린)가 대조물질[루이신 ]-모티린보다 수축활성이 현저히 높고, 본 발명의 폴리펩티드의 수축활성은 자연방식(natural manner)으로 나타난다는 것을 확인했다.[Leucine [Leucine obtained by chemical method using] -motirin-homoserine (Example 1, R: Hse) as a test substance ] -Motirin was used as a control, and adjusted to an amount of 20 μg / kg / hour, and bowel contraction activity (upper intestine, plant and ileum) was measured by the Balloon method using an unconscious dog. The results are shown in FIGS. 4A and 4B. As can be seen from the drawings, the polypeptide ([leucine] ] -Motirin-homoserine) is the reference compound [leucine It was confirmed that the contractile activity is significantly higher than that of] -motirin, and that the contractile activity of the polypeptide of the present invention is expressed in a natural manner.

또한, 본 발명의 23위치의 호모세린 락톤 잔기를 갖는 폴리펩티드는 23위치에 호모세린 잔기를 갖는 것과 동일하거나 유사한 생리활성을 갖고 있다.In addition, the polypeptide having a homoserine lactone residue at position 23 of the present invention has the same or similar physiological activity as having a homoserine residue at position 23.

뿐만 아니라, 본 발명의 10개 이내의 아미노산 잔기를 갖고, C말단에 Hse 잔기를 함유한 폴리펩티드는 23위치에 호모세린 잔기를 갖는 것과 동일하거나 같은 생리활성을 나타낸다.In addition, a polypeptide having less than 10 amino acid residues of the present invention and containing an Hse residue at the C terminus exhibits the same or the same biological activity as having a homoserine residue at position 23.

생리활성 시험예 4Biological activity test example 4

[루이신13]-모티린-호모세린(실시예 1, R:Hse, 시험예 1) 및 그것의 나트륨염(시험예 2)을 시험물질로 하고, [루이신 ]-모티린을 대조물질로 하여, 2.0μg/kg/시간의 양으로 조절하여, 생리활성 시험예 3에서 사용한 무의식의 개를 이용하는 밸룬법으로 상부소장의 장관수축활성을 측정하여, ED을 결정한 다음, 대조물질의 활성을 100%로 가정해서 비교했다. 결과를 하기의 제2표에 나타낸다. 이 표로부터 알 수 있는 바와 같이, 시험물질의 활성이 대조물질보다 10∼20% 높은 것을 알 수 있다.[Leucine 13] -Motirin- Homoserine (Example 1, R: Hse, Test Example 1) and its sodium salt (Test Example 2) as a test substance, [Lucine ] -Motirin was used as a control material, and adjusted to an amount of 2.0 μg / kg / hour, and the intestinal contraction activity of the upper small intestine was measured by a balun method using an unconscious dog used in physiological activity test example 3 to determine ED. Next, control activity was assumed to be 100%. The results are shown in the second table below. As can be seen from this table, it can be seen that the activity of the test substance is 10-20% higher than the control substance.

Figure kpo00010
Figure kpo00010

생리활성 시험예 5Biological activity test example 5

[루이신 ]-모티린-호모세힌(실시예 1, R:Hse)및 그것의 나트륨염을 시험물질로 하고, [루이신 ]-모티린을 대조물질로 하고, 예컨데Ileus 등의 소화관 치료용으로서 외약적으로 허용된 프로스타그랜딘F을 사용하여, 생리활성 시험예 3에서 사용한 무의식 개를 이용하는 밸룬법으로 상부소장의 수축활성을 측정하여, ED을 측정한 다음, 프로스타그랜딘의 활성을 100%로 가정하여 비교했다. 결과를 제5도에 나타낸다. 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리펩티드 및 그 염은 프로스타그랜딘의 널리 허용되는 제제와 비교해 볼 때, 상당히 낮은 농도에서 활성을 나타내어, 동일한 효과를 기대되는 경우에 투여량을 현저히 감소시킬 수 있다.[Leucine ] -Motirin-homosehin (Example 1, R: Hse) and its sodium salt as test substance, [leucine ] -Shrinkage of the small intestine by the balun method using the unconscious dog used in physiological activity test example 3 using motirin as a control and an externally accepted prostaglandin F for treating the digestive tract of Ileus et al. Activity was measured, ED was measured, and then the prostaglandin activity was compared at assuming 100%. The results are shown in FIG. As can be seen from the figure, the polypeptides and salts thereof according to the invention show activity at significantly lower concentrations compared to the widely acceptable formulations of prostaglandins, resulting in significantly higher doses when the same effect is expected. Can be reduced.

제4A도 및 제4B도에서, 본 발명에 따른 폴리펩티드, 특히 [루이신 ]-모티린-호모세린은 장관수축활성을 나타낸다는 점을 고려해 볼 때, 본 발명의 물질은 그것의 안정성 및 작용성에 있어서 종래의 프로스타그랜딘 제제보다 우수한 것임을 알 수 있다.In Figures 4A and 4B, polypeptides according to the invention, in particular [leucine Considering that] -motirin-homoserine exhibits intestinal contractile activity, it can be seen that the material of the present invention is superior to the conventional prostaglandin preparations in terms of its stability and functionality.

제제예Formulation example

정수중의 본 발명에 의한 폴리펩티드([루이신 ]-모티린-호모세린, 실시예 1, R:Hse) 용액을 바이알에 무균적으로 분배하여, 각 바이알에 폴리펩티드 lmg씩을 함유하도록 했다. 동결건조한 후, 바이알을 밀봉하여 건조분말제를 얻었다. 이 분말제는 사용할 때에는 주사용 생리염수 등에 용해시켰다.Polypeptides according to the present invention in purified water ([Leucine ] -Motirin-homoserine, Example 1, R: Hse) solution was aseptically dispensed into vials to contain lmg of polypeptide in each vial. After lyophilization, the vial was sealed to obtain a dry powder. When used, the powder was dissolved in physiological saline for injection.

Claims (4)

일반식(I)Formula (I)
Figure kpo00011
Figure kpo00011
[식중, Z1은 Val 또는 Leu을 의미하고, Z2는 Ile 또는 Leu을 의미하고, Z3는 Leu 또는 Ile을 의미하고, A1은 Pro 또는 Gly을 의미하고 A2는 Gly 또는 Ser을 의미하고, B1,B2및 B3은 Phe 또는 Tyr을 의미하고,C는 Gl, Glu 또는 Asp를 의미하고, X는 Leu을 의미하고, D는 Asn, Glu 또는 Asp를 의미하고, E는 Gln,Lys 또는 Arg을 의미하고, Hse은 호모세린 또는 호모세린 락톤을 의미한다]로 나타나는 폴리펩티드 및 그염.[Wherein Z 1 means Val or Leu, Z 2 means Ile or Leu, Z 3 means Leu or Ile, A 1 means Pro or Gly and A 2 means Gly or Ser And B 1 , B 2 and B 3 mean Phe or Tyr, C means Gl, Glu or Asp, X means Leu, D means Asn, Glu or Asp, and E means Gln , Lys or Arg, and Hse means homoserine or homoserine lactone.
일반식(I)Formula (I)
Figure kpo00012
Figure kpo00012
[식중, Z1은 Val 또는 Leu을 의미하고, Z2는 Ile 또는 Leu을 의미하고, Z3는 Leu 또는 Ile을 의미하고, A1은 Pro 또는 Gly을 의미하고, A2는 Gly 또는 Ser을 의미하고, B1,B2및 B3은 Phe 또는 Tyr을 의미하고,C는 Gl, Glu 또는 Asp를 의미하고, X는 Leu을 의미하고, D는 Asn, Glu 또는 Asp를 의미하고, E는 Gln,Lys 또는 Arg을 의미하고, Hse은 호모세린 또는 호모세린 락톤을 의미한다]로 나타나는 폴리펩티드 또는 그 염을 유효성분으로 하는 소화관장애 치료제.[Wherein Z 1 means Val or Leu, Z 2 means Ile or Leu, Z 3 means Leu or Ile, A 1 means Pro or Gly, and A 2 means Gly or Ser B 1 , B 2 and B 3 mean Phe or Tyr, C means Gl, Glu or Asp, X means Leu, D means Asn, Glu or Asp, and E is Gln, Lys or Arg, and Hse means homoserine or homoserine lactone].
식(Ⅱ)Formula (Ⅱ)
Figure kpo00013
Figure kpo00013
[식중,A는 Pro, Gly, Asn 또는 Ser을 의미하고, B는 Gly, Pro, Asn 또는 Ser을 의미하고, C는 Gln, Glu또는 Asp를 의미하고, X는 Met 이외의 아미노산 잔기를 의미하고, D는 Asn,Glu 또는 Asp를 의미하고, E는 Gln, Lys 또는 Arg를 의미하고, Hse 호모세린 또는 호모세린 락톤을 의미한다]로 표시되는 모티린형 폴리펩티드의 제조방법에 있어서,[Wherein A means Pro, Gly, Asn or Ser, B means Gly, Pro, Asn or Ser, C means Gln, Glu or Asp, X means amino acid residues other than Met and , D means Asn, Glu or Asp, E means Gln, Lys or Arg, and means Hse homoserine or homoserine lactone.
Figure kpo00014
Figure kpo00014
으로 표시되는 아미노산 배열의 선도배열 폴리펩티드를 코드하는 단사 DNA와,Single-stranded DNA encoding the leader array polypeptide of the amino acid sequence represented by
Figure kpo00015
Figure kpo00015
[식중, A,B,C,X,D 및 E는 전기한 바와 같다]로 표시되는 아미노산 배열의 모티린형 폴리펩티드를 코드하는 단사 DNA와, 이들 각 단자 DNA에 있어서의 염기배열과 상보적인 염기배열을 갖는 단사 DNA를 각각 합성하고, 이들의 단사 DNA를 만들고, 한편 대장균의 Trp 프로모터를 갖는 플라스미드에 2종류의 제한효소를 작용시켜 절단하고, 그 절단점에 상기한 합성 2중사 DNA를 접합하여 플라스미드를 재구성하고, 이와 같이 해서 얻은 발현용 플라스미드를 미생물을 삽입하여 형질전환시킴과 동시에 배양하여 상기의 식(Ⅱ)로 표시되어, 단 C말단이 Hse이 아니고 Met인 아미노산 배열을 갖는 폴리펩티드를 융합단백질의 일부로서 생산시키고, 그 후에 융합단백질생산 미생물을 파괴하고 또 시아노겐 브로마이드로 처리함으로써 상기의 식(Ⅱ)로 표시되는 개개의 폴리펩티드를 융합단백질로부터 분리시키고 분획처리하여정제하는 것을 특징으로 하는 모티린용 폴리펩티드의 제조방법.Single-stranded DNA encoding a motirin-type polypeptide having an amino acid sequence represented by [wherein A, B, C, X, D and E are as described above], and a base sequence complementary to the base sequence in each of these terminal DNAs Single monoclonal DNAs were synthesized, single monoclonal DNAs were prepared, and two kinds of restriction enzymes were cut on a plasmid having an E. coli Trp promoter, and the above-described synthetic double-stranded DNA was conjugated to the cleavage point to form a plasmid. The plasmid for expression thus obtained was transformed by inserting microorganisms and transformed at the same time, followed by culturing, and expressed by the formula (II), except that the C-terminal polypeptide having an amino acid sequence of Met but not Hse was fused protein. Individual polypeptides represented by the above formula (II) by producing them as part of and subsequently destroying the fusion protein producing microorganisms and treating with cyanogen bromide Motif rinyong method of producing a polypeptide isolated from the fusion protein and the de characterized in that the purified fraction treatment.
제14항에 있어서, 재구성 플라스미드를 다시 2종류의 제한효소로서 처리함으로써 선도배열 폴리펩티드부분과 모티린형 폴리펩티드부분을 코드하는 DNA 단편을 회수하고, 한편 플라스미드 pTM1에 2종류의 제한효소를 작용시켜 절단하고, 그 절단점에 상기의 회수 DNA 단편을 접합함으로써 모티린형 폴리펩티드를2개 텐덤으로 또 Gly-Ile-Phe-Met의 아미노산 배열의 스페이서 펩티드를 개재하여 접합되어 있는 플라스미드를 구성하고, 필요에 따라 이 플라스미드를 다시 절단하고, 상기의 모티린형 폴리펩티드의 추가적 도입조작을 반복하고, 그후에 미생물에 삽입시키는 것을 특징으로 하는 모티린형 폴리텝티드의 제조방법.The DNA fragment encoding the leader array polypeptide moiety and the motirin-type polypeptide moiety is recovered by treating the reconstructed plasmid as two kinds of restriction enzymes again, while cleaving by acting two restriction enzymes on plasmid pTM1. By conjugating the recovered DNA fragment to the cleavage point, the plasmid is conjugated by two tandems and via a spacer peptide of amino acid sequence of Gly-Ile-Phe-Met. The plasmid is cut again, the above-mentioned introduction procedure of the motif-type polypeptide is repeated, and then inserted into the microorganism.
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