WO2008069290A1 - Anti-hiv drug comprising fusion protein containing multimeric actinohivin, polypeptide constituting the same, gene encoding the polypeptide and method for producing the anti-hiv drug - Google Patents

Anti-hiv drug comprising fusion protein containing multimeric actinohivin, polypeptide constituting the same, gene encoding the polypeptide and method for producing the anti-hiv drug Download PDF

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Haruo Tanaka
Junji Inokoshi
Atsushi Takahashi
Satoshi Omura
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Kiim Pharm Lab. Inc.
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Abstract

It is intended to provide an anti-HIV drug characterized by containing a new substance in which a fusion protein has bound to multimeric actinohivin; a polypeptide which is multimeric actinohivin; a nucleotide sequence; a transformant; and a method for producing the anti-HIV drug. The anti-HIV drug inhibits synctium formation and has an enhanced effect.

Description

ァクチノヒビン多量体を含む融合タンパク質からなる抗 H I V薬、 これを構成する ポリペプチド、 ポリペプチドをコードする遺伝子および抗 H I V薬の製造法 技術分野 Anti-HIV drug comprising fusion protein containing actinobin multimer, polypeptide constituting the same, gene encoding polypeptide and method for producing anti-HIV drug Technical Field
本発明は、 ヒト免疫不全ウイゾレス (H I V: human immunodeficiency virus) 感 染症に有効な抗ウィルス薬、 特に抗 H I V薬剤耐性ウィルスに有効なポリべプチド 、 このポリペプチドをコードする D明N A、 この D N Aを用いて形質転換した形質転 換体および前記抗 H I V薬の製造法に関す田る。 背景技術  The present invention relates to an antiviral drug effective against human immunodeficiency virus (HIV) infection, particularly a polypeptide effective against anti-HIV drug-resistant virus, D light NA encoding this polypeptide, this DNA The present invention relates to a transformant transformed with the above-mentioned method and a method for producing the anti-HIV drug. Background art
世界中で毎年 4 0 0万人が新たに H I Vに感染しているが、 未だに完全な治療薬 と感染防止策がない。 特に、 既存の抗 H I V薬が効かない多剤耐性 H I Vの出現は 先進国、 発展途上国ともに深刻な脅威となっている。 既存の H I Vおよび A I D S の治療薬としては H I Vのウィルス複製に関与し、 H I Vのみに特異的に存在する 逆転写酵素やプロテアーゼに対する阻害剤が単独または併用で使用されている。 逆転写酵素阻害剤としてはヌクレオシド系阻害剤と非ヌクレオシド系阻害剤があ るが、 ヌクレオシド系阻害剤は長期投与によって重篤な副作用が生じる。 一方、 非 ヌクレオシド系阻害剤は作用の特異性が高いために耐性変異ウィルスが早期に出現 する。  Each year around the world, 400 million people are newly infected with HIV, but there is still no complete treatment and prevention measures. In particular, the emergence of multi-drug resistant HIV that does not work with existing anti-HIV drugs is a serious threat in both developed and developing countries. As existing therapeutic agents for HIV and AIDS, inhibitors of reverse transcriptase and protease that are involved in HIV viral replication and exist specifically only in HIV are used alone or in combination. There are nucleoside inhibitors and non-nucleoside inhibitors as reverse transcriptase inhibitors, but nucleoside inhibitors cause serious side effects by long-term administration. On the other hand, non-nucleoside inhibitors have high specificity of action, so resistant mutant viruses appear early.
プロテアーゼ阻害剤は単独でも良好な抗ウィルス活性を示すが、 その効果は一時 的で、 かつ体内での安定性が低いことや消化器障害などの副作用の問題がある。 そ の上、 一般的には抗 H I V薬を単独で長期間使用するとその薬剤に対する耐性変異 ウィルス株が高頻度に出現してくる。  Protease inhibitors alone exhibit good antiviral activity, but their effects are temporary and have side effects such as poor stability in the body and digestive disorders. In addition, when an anti-HIV drug is used alone for a long period of time, a mutant virus strain resistant to that drug frequently appears.
近年、 薬剤耐性 H I Vの出現を抑制して長期間の薬物治療を可能にし、 H I V患 者の A I D S発症を遅らせる治療法として複数の薬剤を組み合わせた多剤併用療法 が推奨され効果をあげている。 しかし、 多剤耐性変異ウィルス株の出現や長期投与 による副作用の問題は依然残されている。 また、 多剤併用療法によってウィルスの 増殖は抑制されるが、 ウィルス感染細胞が完全に消滅することは不可能である。 したがって、 H I V感染防止と A I D S発症予防のためには、 逆転写酵素阻害剤 やプロテア一ゼ阻害剤に加えて既存の治療薬以外の部位をターゲットにした全く作 用機序の異なる抗 H I V薬の開発が望まれている。 In recent years, multi-drug combination therapy combining multiple drugs has been recommended and effective as a treatment method that suppresses the emergence of drug-resistant HIV and enables long-term drug treatment and delays the onset of AIDS in HIV patients. However, the problems of side effects caused by the emergence of multidrug resistant mutant virus strains and long-term administration remain. Multi-drug therapy also suppresses virus growth, but it is impossible to completely eliminate virus-infected cells. Therefore, in order to prevent HIV infection and prevent the onset of AIDS, in addition to reverse transcriptase inhibitors and protease inhibitors, anti-HIV drugs with completely different mechanisms of action targeting sites other than existing therapeutic drugs Development is desired.
H I Vの感染は、 H I Vエンベロープ糖タンパク質である glycoproteinl 20 ( g p 1 20) と宿主細胞表面の受容体である CD 4との結合を介して、 宿主細胞に 接着して細胞内へ侵入することにより成立すると考えられていた。 そこで、 g p l 20と CD 4の結合を阻害する物質は H I Vと標的細胞の接着を阻害し、 H I Vの 感染を防御できると期待されるため g p 1 20と CD 4との結合を阻害する試みが なされた。 一例として、 可溶性の CD 4を遺伝子工学的に作成して、 ヒトの体内に 投与するような試みなども行われた。 しかしながら、 このような方法では試験管內 では阻害活性が認められるものの、 生体内では半減期が短いなどの理由で抗 H I V 活性は認められなかった。 また、 ヒ トの CD4をマウスの細胞に発現させても感染 が起こらないことが明らかになり第 2の接着分子の存在が示唆されていた。  HIV infection is established by adhering to the host cell and entering the cell through the binding of glycoproteinl 20 (gp 120), the HIV envelope glycoprotein, and CD 4, a receptor on the host cell surface. It was thought to be. Therefore, since substances that inhibit the binding of gpl20 and CD4 are expected to inhibit HIV-target cell adhesion and prevent HIV infection, attempts have been made to inhibit the binding of gp120 and CD4. It was. As an example, attempts were made to create soluble CD4 by genetic engineering and to administer it to the human body. However, in this method, although inhibitory activity was observed in the test tube, anti-HIV activity was not observed due to the short half-life in vivo. In addition, it was clarified that no infection occurred even when human CD4 was expressed in mouse cells, suggesting the presence of a second adhesion molecule.
近年、 この第 2の受容体が、 一群のケモカイン受容体であるという報告が相次い だ。 H I Vは、 マクロファージ指向性を示す株 (M—トロピック H I V) と T細胞 株指向性を示す株 (T一トロピック H I V) の二種類に大別されるが、 これらのゥ ィルス株間に見られる細胞指向性の差が、 第 2受容体の分子種の違いによることが 示された。 すなわち、 標的細胞が第 2受容体として CCケモカイン受容体 5 (CC R 5 : M—トロピック H I V受容体) または CXCケモカイン受容体 4 (CXCR 4 : T—トロピック H I V受容体) のいずれかを発現しているかの違いにより決定 されることが明らかになった。  In recent years, there have been many reports that this second receptor is a group of chemokine receptors. HIV is roughly divided into two types: macrophage-directed strains (M-tropic HIV) and T-cell strain-directed strains (T-tropic HIV). Cell orientations seen between these virus strains It was shown that the difference in sex was due to the difference in the molecular type of the second receptor. That is, the target cell expresses either CC chemokine receptor 5 (CC R 5: M-tropic HIV receptor) or CXC chemokine receptor 4 (CXCR 4: T-tropic HIV receptor) as the second receptor. It became clear that it was decided by the difference of whether or not.
このような新たな知見から現在、 H I Vの標的細胞への接着 ·侵入様式は次のよ うに考えられている。 まず、 § 1 20と004が結合し、 続いて宿主細胞のケモ 力イン受容体 CCR5または CXCR4と結合する。 これにより前駆体 g p 1 60 からプロテアーゼで切断された glycoprotein41 (g p 4 1) が裸出し、 H I V膜 と宿主細胞膜が融合することにより H I Vの宿主細胞への接着 ·侵入感染が成立す る。 また、 該当するケモカインは H I Vのケモカイン受容体への結合を競合的にブ ロックし、 H I Vの感染を抑制する。 この一違の発見は H I V感染機序の解明を加 速しただけでなく、 抗 H I V薬開発戦略にも新たな視点を提供した。 Based on these new findings, the mode of HIV adhesion / invasion to target cells is now considered as follows. First, § 120 and 004 bind, followed by binding to the host cell chemokine receptor CCR5 or CXCR4. As a result, glycoprotein 41 (gp 4 1) cleaved by the protease from the precursor gp 160 is naked, and HIV membrane and host cell membrane are fused to establish HIV adhesion / invasion infection to the host cell. The chemokines also block HIV binding by competitively blocking the binding of HIV to chemokine receptors. This unique discovery not only accelerated the elucidation of the mechanism of HIV infection, but also provided a new perspective on anti-HIV drug development strategies.
こういった背景から、 本発明者らは、 この感染様式を試験管内実験系で再現する 試験評価システム (合胞体形成阻害活性試験系) の構築に着手した。 H I V— l ンベロ一プ糖タンパク質複合体 g P 1 20/g p 41はウィルスと細胞膜との融合 (接触 .侵入) を仲介している。 この融合は、 e η V発現細胞と CD 4+細胞の間 にも起こる。 From this background, the present inventors reproduced this mode of infection in an in vitro experimental system. We started construction of a test evaluation system (syncytium formation inhibitory activity test system). The HIV-1 lverb glycoprotein complex g P 120 / gp 41 mediates the fusion (contact.invasion) between the virus and the cell membrane. This fusion also occurs between e η V expressing cells and CD 4+ cells.
これら細胞と細胞との融合は H I V— 1の細胞感染に非常に類似している。 T— 細胞および M_トロピック H I V— 1は CD 4に加えて第 2受容体として各々、 ケ モカイン受容体 CXCR4と CCR 5を要求するので発明者らは、 T—および M— トロピック H I V— 1のエンベロープ糖タンパク質遺伝子をもった二つのェンベロ ープ発現 (env - expressing) 細胞系の構築と、 さらに、 形成された合胞体を比色 法で測定するために、 e n V発現細胞には転写活性化タンパク質 (T a t) 遺伝子 を導入し、 受容体発現細胞には L a c— Z遺伝子にリンクした LTR (末端反復配 列) とベータガラクシダーゼ遺伝子を導入した。 このようにして T一トロピック合 胞体形成用に H e L a /T_ e n v/T a tおよび H e L a/CD 4/L a c _Z (H e L a細胞は元々 CXCR 4を持っている) を、 M—トロピック用に H e L a /M- e n v/T a tおよび HO S /C D 4 /C C R 5/L a c—Z系を確立した 本法は感染性のあるウイルス粒子などを使用しないことから生物危害 (バイオハ ザード) の恐れもなく、 簡単で検出感度の優れた方法を世界で初めて確立した ( H. Chiba, S. Asamura, M. Okamoto, J.ェ noKoshi, h. Tanaka, K. Fujita and S. Omura, A simple screening system for anti - HIV drugs : syncytium formation assay using Γ - cell line tropic and macrophage tropic HIV env express cell lines- Establishment and validation- J. Antibiot. , 54, 818-826(2001)) 。  These cell-cell fusions are very similar to HIV-1 cell infection. Since T-cells and M_tropic HIV-1 require the chemokine receptors CXCR4 and CCR5, respectively, as secondary receptors in addition to CD4, the inventors have developed T- and M-tropic HIV-1 In order to construct two envelope expression (env-expressing) cell lines with envelope glycoprotein genes and to measure the formed syncytia by colorimetry, en V expressing cells are transcriptionally activated. A protein (Tat) gene was introduced, and LTR (terminal repeat sequence) linked to the Lac-Z gene and a beta-galactosidase gene were introduced into the receptor-expressing cells. In this way, HeLa / T_env / Tat and HeLa / CD4 / Lac_Z (HeLa cells originally have CXCR4) for T-tropic syncytia formation. Established HeLa / Menv / Tat and HOS / CD4 / CCR5 / Lac-Z system for M-tropic This method does not use infectious virus particles Established the world's first simple and highly sensitive method without fear of biohazards (H. Chiba, S. Asamura, M. Okamoto, J. noKoshi, h. Tanaka, K. Fujita) and S. Omura, A simple screening system for anti-HIV drugs : syncytium formation assay using Γ-cell line tropic and macrophage tropic HIV env express cell lines- Establishment and validation- J. Antibiot., 54, 818-826 (2001) )
最初に、 当該試験システムの有用性評価 (バリデーシヨン) を行い、 抗 H I V薬 のスクリーニングに有効であることを立証した。 次いで、 上述の作用機序を有する 抗 H I V薬を得る目的でエンベロープ糖タンパク質 (g p 1 20、 g p 41) を発 現した H e L a細胞と CD4および CXCR 4を発現した H e L a細胞との融合に よる合胞体形成を阻害する物質を微生物の生産する代謝産物の中から探索した。 8 , 000株以上の放線菌、 真菌、 バクテリアをスクリーニングした結果、 ァクチノ ヒ ビン (Actinohivin) と名付けた抗 H I V活性を有する有望な合胞体形成阻害活 性物質を新たに土壌から分離した放線菌 K 9 7— 0003株 (1 998年 1 2月 9 日に、 独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター (日本国、 305— 8566、 茨城県つくば巿東 1丁目 1番地中央台 6) に寄託番号 FERM B P— 6670として寄託) の培養液から発見した (特許文献 1 :国際公開第 0 OZ5 2 043号パンフレツ ト) 。 First, we evaluated the usefulness of the test system (validation) and proved its effectiveness in screening for anti-HIV drugs. Next, He La cells expressing envelope glycoproteins (gp 120, gp 41) and He La cells expressing CD4 and CXCR 4 were obtained for the purpose of obtaining anti-HIV drugs having the above-mentioned mechanism of action. We searched for metabolites produced by microorganisms that could inhibit syncytia formation by fusion. As a result of screening over 8,000 strains of actinomycetes, fungi, and bacteria, a new actinomycete K, which is a promising syncytium formation inhibitor with anti-HIV activity named Actinohivin, was newly isolated from soil. 9 7— 0003 shares (1 February 1998 9 From the culture solution of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology Patent Biological Deposit Center (deposited as FERM BP-6670, Japan, 305-8566, Tsukuba Satohito 1-chome, 1-chome, Chuodai 6) (Patent Document 1: International Publication No. 0 OZ5 2 043 pamphlet).
ァクチノヒビンは低分子量のタンパク質で一次構造の決定により 1 14アミノ酸 残基からなり、 分子量は 1 2, 524であった。 ァクチノヒビンと既存タンパク質 または既知の塩基配列の翻訳産生物との間で、 配列の類似性をデータベースで検索 した結果、 同一のタンパク質および同一の塩基配列物質は存在せず、 新規の化合物 であることが明らかになった。  Actinohibin is a low molecular weight protein, consisting of 1 14 amino acid residues, with a molecular weight of 12,524, as determined by its primary structure. As a result of searching the database for sequence similarity between actinohibin and translation products of existing proteins or known base sequences, the same protein and the same base sequence substance do not exist, and it may be a new compound. It was revealed.
ァクチノヒビンの遺伝子は、 当該 K 97— 0003株からクローユングした。 こ のァクチノヒビンの遺伝子を大腸菌で発現し、 組換体 (リコンビナント) ァクチノ ヒビンの生産系を確立した。 組換体ァクチノヒビンは天然型ァクチノヒビンと同等 の合胞体形成阻害活性を示した。  The gene for vaccinohibin was cloned from the K97-0003 strain. This actinohibin gene was expressed in E. coli, and a recombinant actinohibin production system was established. Recombinant actinohibin showed syncytium formation inhibitory activity equivalent to natural actinohibin.
さらに、 試験管内実験系で抗 H I V活性を検討した結果、 ァクチノヒビンは H I V— 1ならびに H I V - 2の各種ウィルスに対しても既知の抗 H I V薬に比較して 極めて低い濃度で抗ウィルス効果を発揮した。  Furthermore, as a result of investigating anti-HIV activity in an in vitro experimental system, actinohibin exerted an antiviral effect against HIV-1 and HIV-2 viruses at an extremely low concentration compared to known anti-HIV drugs. .
ァクチノヒビンの化学構造は、 互いに相同性が高い三つのセグメントから構成さ れている。 構成するセグメントはいずれも g p 1 20とは親和性を持っているが、 単独では十分な合胞体形成阻害活性を示さず、 強い親和性を示すためには三つ以上 のセグメントがタンデムに配列する構造が重要であることが明らかになった。  The chemical structure of actinohibin consists of three segments that are highly homologous to each other. All of the constituent segments have affinity with gp120, but alone do not show sufficient syncytium formation inhibitory activity, and in order to show strong affinity, three or more segments are arranged in tandem It became clear that the structure was important.
そこで、 組換体ァクチノヒビンの生産系を応用して各種改良変異体を作成し検討 した結果、 その多量体、 特に、 2量体がより優れた抗 H I V効果を有することを見 出した。 ァクチノヒビン多量体が優れた抗ウィルス活性を示す理由は未だ明らかで ないが、 ァクチノヒビンは H I Vエンベロープ糖タンパク質 g p 1 20の高マンノ ース糖鎖と結合することが明らかになり、 クラスターとしての結合が抗 H I V効果 を高め、 H I Vの接着 ·侵入を低濃度で阻害すると考えられる (特許文献 2 : 国際 公開第 2006/059638号パンフレツト) 。  Therefore, as a result of creating and examining various improved mutants by applying the production system of recombinant actinohibin, it was found that the multimer, particularly the dimer, has a superior anti-HIV effect. The reason why actinohibin multimers show excellent antiviral activity is not yet clear, but it is clear that actinobin binds to the high mannose sugar chain of the HIV envelope glycoprotein gp 120 and the binding as a cluster is It is thought to increase the HIV effect and inhibit HIV adhesion and invasion at low concentrations (Patent Document 2: International Publication No. 2006/059638 pamphlet).
特許文献 1国際公開第 2000/52043号パンフレツト  Patent Document 1 International Publication No. 2000/52043 Pamphlet
特許文献 2国際公開第 2006/059638号パンフレツト 発明の開示 Patent Document 2 International Publication No. 2006/059638 Pamphlet Disclosure of the invention
発明が解決しようとする課題 Problems to be solved by the invention
本発明は、 合胞体形成を阻害することによる抗 H I V薬であって特許文献 2 (国 際公開第 2006/0596 38号パンフレツ ト) のァクチノヒビン ·ダイマ一 ( actinohivin dimer) よりもさらに抗 H I V効果を高めた抗 H I V薬の提供を目的 とする。  The present invention is an anti-HIV drug by inhibiting syncytium formation, and has an anti-HIV effect even more than the actinohivin dimer disclosed in Patent Document 2 (International Publication No. 2006/0596 38 Pamphlet). The purpose is to provide enhanced anti-HIV drugs.
課題を解决するための手段 Means for solving the problem
本発明者らは、 特許文献 2 (国際公開第 2006/0596 38号パンフレツ ト ) で開示したァクチノヒビン多量体についてさらに検討した結果、 そのァクチノヒ ビン多量体に融合タンパク質が結合した新物質がより大きな抗 H I V効果を有する ことを見出し、 本発明を完成するに至った。  As a result of further investigation on the actinohibin multimer disclosed in Patent Document 2 (International Publication No. 2006/0596 38 pamphlet), the present inventors have found that a new substance in which a fusion protein is bound to the actinobin multimer has a greater anti-tumor activity. It has been found that it has an HIV effect, and the present invention has been completed.
すなわち、 本発明は、 以下の抗 H I V薬、 ポリペプチド、 塩基配列、 形質転換体 および抗 H I V薬の製造方法を提供する。  That is, the present invention provides the following anti-HIV drugs, polypeptides, base sequences, transformants and methods for producing anti-HIV drugs.
1. ァクチノヒビン多量体と少なくとも 1種の他のポリべプチドまたはタンパク質 を含む融合タンパク質からなることを特徴とする抗 H I V (ヒ ト免疫不全ウィルス 1. an anti-HIV (human immunodeficiency virus) comprising a fusion protein comprising a lactinohibin multimer and at least one other polypeptide or protein
) 薬。 ) Medicine.
2. ァクチノヒビン多量体が  2. The vaccinohibin multimer
(a) 配列番号 1で表されるポリペプチド、 および  (a) the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1, and
(b) (a) のアミノ酸配列中の 1個または複数のアミノ酸が置換もしくは欠失さ れ、 または付加されてなる合胞体形成阻害活性を有するホモログ  (b) A homolog having syncytium formation inhibitory activity in which one or more amino acids in the amino acid sequence of (a) are substituted, deleted, or added.
から選択される複数のポリペプチド (同一であっても異なっていてもよい) を 50 個以下のリンカ一で連結したものである前記 1記載の抗 H I V薬。 2. The anti-HIV drug according to 1 above, wherein a plurality of polypeptides selected from (which may be the same or different) are linked by 50 or less linkers.
3. 前記少なくとも 1種の他のポリペプチドまたはタンパク質がプロテアーゼ認識 配列 (ポリペプチド) を含む前記 1または 2に記載の抗 H I V薬。  3. The anti-HIV drug according to 1 or 2, wherein the at least one other polypeptide or protein comprises a protease recognition sequence (polypeptide).
4. 前記少なくとも 1種の他のポリペプチドまたはタンパク質が H i sタグ · TE Vプロテア一ゼ (Tobacco Etch Virus由来のプロテアーゼ) 認識配列を含む前記 1 〜 3のいずれかに記載の抗 H I V薬。 4. The anti-HIV drug according to any one of 1 to 3 above, wherein the at least one other polypeptide or protein comprises a recognition sequence of a His tag · TEV protease (protease derived from Tobacco Etch Virus).
5. ァクチノヒビン多量体がァクチノヒビン 2量体である前記 1〜4のいずれかに 記載の抗 H I V薬。  5. The anti-HIV drug according to any one of 1 to 4 above, wherein the actinohibin multimer is an actinohibin dimer.
6. 前記リンカ一が配列番号 2で表されるペプチド鎖である前記 1〜5のいずれか に記載の抗 H I V薬。 6. Any one of 1 to 5 above, wherein the linker is a peptide chain represented by SEQ ID NO: 2 Anti-HIV drugs described in 1.
7. 融合タンパク質が、 H i sタグ、 TEVプロテアーゼ認識配列、 配列番号 1の ポリぺプチド、 配列番号 2のリンカーおよび配列番号 1のポリぺプチドを以下のい ずれかの順序:  7. The fusion protein consists of a His tag, a TEV protease recognition sequence, a polypeptide of SEQ ID NO: 1, a linker of SEQ ID NO: 2 and a polypeptide of SEQ ID NO: 1 in any of the following order:
(a) H i sタグ— TEVプロテアーゼ認識配列—配列番号 1のポリペプチド一配 列番号 2のリンカ一一配列番号 1のポリぺプチド、 または  (a) H i s tag—TEV protease recognition sequence—one polypeptide of SEQ ID NO: 1 one linker of SEQ ID NO: 2 polypeptide of SEQ ID NO: 1, or
( b ) 配列番号 1のポリぺプチドー配列番号 2のリンカー配列番号 1のポリぺプチ ド _TE Vプロテアーゼ認識配列一H i sタグ  (b) Polypeptide of SEQ ID NO: 1 Linker of SEQ ID NO: 2 Polypeptide of SEQ ID NO: 1 _TE V protease recognition sequence 1His tag
で含むものである前記 1〜6のいずれかに記載の抗 H I V薬。 7. The anti-HIV drug according to any one of 1 to 6 above, which is contained in
8. 前記 1〜7のいずれかに記載の融合タンパク質に対応するポリペプチド。 8. A polypeptide corresponding to the fusion protein according to any one of 1 to 7 above.
9. 前記 8に記载のポリぺプチドをコ一ドする塩基配列または相補鎖。  9. A nucleotide sequence or complementary strand that codes for the polypeptide described in 8 above.
10. 前記 9に記載の塩基配列を宿主細胞に導入した形質転換体。  10. A transformant obtained by introducing the base sequence described in 9 above into a host cell.
1 1. 宿主細胞が大腸菌、 放線菌または酵母である前記 1 0に記載の形質転換体。 1 1. The transformant according to 10 above, wherein the host cell is Escherichia coli, actinomycetes or yeast.
12. Escherichia coli BL21 (DE3) plysSである前記 1 1に記載の形質転換体。 13. 前記 1 1、 1 2に記載の形質転換体を培養して形質転換体内または培養物中 に前記 8に記載のポリぺプチドを産生させ、 これを単離することを含む前記 1〜 7 のいずれかに記載の抗 H I V薬の製造方法。 12. The transformant according to 11 above, which is Escherichia coli BL21 (DE3) plysS. 13. The above 1 to 7 comprising culturing the transformant according to 11 and 12 to produce the polypeptide according to 8 above in or in the transformant and isolating it. The manufacturing method of the anti-HIV drug in any one of.
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
図 1は、 本発明による H i s—TEV— AH d i me r/RTB— L遺伝子の 構築方法を示す。  FIG. 1 shows a method for constructing a His-TEV-AH dimer / RTB-L gene according to the present invention.
図 2は、 本発明による H i s -TE V-AH d i me r/RTB— L発現プラ スミ ドの構築方法を示す。 発明を実施するための最良の形態  FIG. 2 shows a method for constructing a His-TE V-AH dimer / RTB-L expression plasmid according to the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[抗 H I V薬]  [Anti-HIV drug]
本発明の第一の実施形態では、 ァクチノヒビン多量体と少なくとも 1種の他のポ リペプチドまたはタンパク質を含む融合タンパク質 (以下、 融合タンパク質結合ァ クチノヒビン多量体ともいう。 ) を含むことを特徴とする抗 H I V薬が提供される 。 ここで、 ァクチノヒビンは、  In a first embodiment of the present invention, an anti-feature characterized by comprising a fusion protein comprising an actinohibin multimer and at least one other polypeptide or protein (hereinafter also referred to as a fusion protein-bound actinohibin multimer). HIV drugs are provided. Where akuchinobin is
(a) 配列番号 1で表されるポリペプチド、 および (b) (a) のアミノ酸配列中の 1個または複数のアミノ酸が置換もしくは欠失さ _ れまたは付加されてなる合胞体形成阻害活性を有するホモログを意味する。 (a) the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1, and (b) A homolog having syncytium formation inhibitory activity in which one or more amino acids in the amino acid sequence of (a) are substituted, deleted, or added.
上記 (b) に挙げるアミノ酸配列の一部が置換、 欠失し、 若しくは付加されるポ リぺプチドとは、 配列番号 1記載のァミノ酸配列と、 少なくとも 20 %、 好ましく は 30%以上、 より好ましくは 50%以上、 さらに好ましくは 80%以上、 最も好 ましくは 90%以上、 特に好ましくは 95%以上のアミノ酸相同性を有するポリぺ プチドを意味する。 合胞体形成阻害活性が示される限りにおいて、 アミノ酸の置換 、 欠失、 または付加は、 任意の場所で生じ得る。 また、 本願において 「p°/0以上の アミノ酸相同性を有するポリペプチド」 とは、 欠失について言えば、 もとのァミノ 酸配列長の p%以上の長さの配列である。 例えば、 配列番号 1のアミノ酸で言えば 、 50%以上の相同性を有するアミノ酸配列は、 1 14 X 50/1 00= 57個以 上のアミノ酸からなる。 The polypeptide in which a part of the amino acid sequence listed in (b) above is substituted, deleted, or added is an amino acid sequence described in SEQ ID NO: 1, at least 20%, preferably 30% or more, Preferably, it means a polypeptide having amino acid homology of 50% or more, more preferably 80% or more, most preferably 90% or more, particularly preferably 95% or more. As long as syncytium formation inhibitory activity is shown, amino acid substitutions, deletions, or additions can occur anywhere. Further, in the present application, “polypeptide having amino acid homology of p ° / 0 or more” is a sequence having a length of p% or more of the original amino acid sequence length in terms of deletion. For example, in the case of the amino acid of SEQ ID NO: 1, an amino acid sequence having 50% or more homology consists of 114 X 50/100 = 57 or more amino acids.
また、 配列番号 1で表されるポリペプチドは三つの相同ドメイン (配列番号 1中 、 1〜38、 39〜76、 77〜1 14) から構成されており、 ァクチノヒビン多 量体 (n多量体) に 1または 2個の相同ドメインが付加されたものも含まれる。 ァ クチノヒビン多量体 (n多量体) に含まれるァクチノヒビン単位の数 (n) は、 合 胞体形成阻害活性を示す限りにおいて特に限定されないが、 通常は 6量体以下、 好 ましくは 4量体以下、 例えば 2量体である。  In addition, the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1 is composed of three homologous domains (1 to 38, 39 to 76, 77 to 114 in SEQ ID NO: 1). Actinohibin multimer (n multimer) In which 1 or 2 homologous domains are added. The number (n) of actinohibin units contained in actinohibin multimer (n-multimer) is not particularly limited as long as it exhibits syncytium formation inhibitory activity, but it is usually hexamer or less, preferably tetramer or less. For example, a dimer.
合胞体形成阻害活性は適宜測定されるが、 例えば、 ( i ) H I Vエンベロープ糖 タンパク質 (g p l 20, g p 41) を発現した細胞 (例えば、 He L a細胞) と ( i i ) CD 4、 H I Vの細胞接触 '侵入に必須な H I Vのケモカイン受容体 (C XCR4または CCR 5) の遺伝子を発現した細胞 (例えば H e L a細胞) との融 合の有無によって判定できる。 実際には、 上記 ( i) に転写活性化タンパク質 (T a t) 遺伝子を、 ( i i ) に H I Vの LTR (末端反復配列) とベータガラクシダ —ゼ遺伝子を導入したものを用いる。 このような細胞を用いることにより、 細胞の H I V感染に伴いベータガラク トシダーゼが活性化するために、 ベータガラク トシ ダ一ゼの基質である X - g a l (5—ブロモ一 4一クロロー 3—インドリル一 β― D—ガラク トビラノシド) または ONPG (ο—二トロフエニル一 J3— D—ガラク トビラノシド) の呈色により合胞体形成 (H I V感染) の有無が判別できる。 また、 本発明においてァクチノヒビン多量体とは、 上記 (a) または (b) のァ ミノ酸配列が直接に、 または任意のリンカ一配列を介して連結したものを意味する リンカ一配列は、 多量体の抗 H I V作用を害しないものであれば、 特に限定され ないが、 通常 5 0個以下、 好ましくは 2 0個以下、 より好ましくは 1 5個以下のァ ミノ酸残基からなる配列である。 例えば、 配列番号 2によって示されるポリべプチ ドが含まれる。 したがって、 本発明のァクチノヒビン多量体の本体には、 配列番号 1のポリべプチドー配列番号 2のリンカ一一配列番号 1のポリべプチドが含まれる 。 このポリペプチドは 2量体であるが、 3量体以上の構造も同様である。 Syncytium formation inhibitory activity is measured as appropriate. For example, (i) cells expressing HIV envelope glycoprotein (gpl 20, gp41) (eg, HeLa cells) and (ii) CD4, HIV cells Contact 'Can be determined by the presence or absence of fusion with cells expressing the chemokine receptor (C XCR4 or CCR 5) gene essential for entry (eg, HeLa cells). In practice, the transcription activation protein (T at) gene is used in (i) above, and the HIV LTR (terminal repeat) and beta galactidase gene are introduced in (ii). By using such cells, the beta-galactosidase is activated by the HIV infection of the cells, so that the substrate for beta-galactosidase, X-gal (5-bromo-1,4-chloro-3-indolyl-β- The presence or absence of syncytia formation (HIV infection) can be determined by the coloration of D-galactobylanoside) or ONPG (ο—ditrophenyl J3—D-galactobylanoside). Further, in the present invention, the actinohibin multimer means the above (a) or (b) Means a mino acid sequence linked directly or via any linker sequence. The linker sequence is not particularly limited as long as it does not impair the anti-HIV action of multimers. It is a sequence comprising at most, preferably at most 20, more preferably at most 15 amino acid residues. For example, the polypeptide represented by SEQ ID NO: 2 is included. Accordingly, the main body of the actinohibin multimer of the present invention includes the linker of SEQ ID NO: 1 and the linker of SEQ ID NO: 2 and the polypeptide of SEQ ID NO: 1. This polypeptide is a dimer, but the structure of trimers and higher is the same.
さらに、 本発明の融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体は、 ァクチノヒビン 多量体 (上述のようにリンカ一を含んでもよい。 ) と少なくとも 1種の他のポリべ プチドまたはタンパク質との融合タンパク質である。  Further, the fusion protein-binding actinohibin multimer of the present invention is a fusion protein of an actinohibin multimer (which may include a linker as described above) and at least one other polypeptide or protein.
上記の少なくとも 1種の他のポリペプチドまたはタンパク質は、 プロテアーゼ認 識配列 (ポリペプチド) を含むことが好ましく、 さらにポリヒスチジンタグ (H i s - t a g ) を含むことが好ましい。 ここで、 プロテアーゼ認識配列とは、 プロテ ァーゼが作用する部位の配列である。  The at least one other polypeptide or protein preferably includes a protease recognition sequence (polypeptide), and further preferably includes a polyhistidine tag (His-tag). Here, the protease recognition sequence is a sequence of a site where a protease acts.
これらは、 N末端側または C未端側のいずれに付加してもよい。 ポリヒスチジン タグが付加されたタンパク質は、 N i "あるいは C o + +等のポリヒスチジンと錯体 を形成する金属イオンを坦持した精製手段、 例えば N i + +セファローズカラム等を 使用してァクチノヒビン多量体の精製が極めて容易に行うことができ、 且つ高収率 で生成物を回収することができる。 ここでポリヒスタグは例えば H i s 6 t a gで ある。 プロテアーゼ認識配列におけるプロテアーゼは例えば T E V (Tobacco Etch Virus) 由来のプロテアーゼ) や Factor Xa等が挙げられる。 一般にこれらの修飾配 列は抗 H I V作用を低下させるが、 H i s · t a g— T E V—配列番号 1のポリべ プチドー配列番号 2のリンカ一一配列番号 1のポリぺプチド (配列番号 3として示 す) である融合タンパク質ァクチノヒビン 2量体ではオリジナルのァクチノヒビン よりも合胞体形成阻害活性が約 2 0倍に上昇した。 These may be added to either the N-terminal side or the C non-terminal side. Proteins polyhistidine-tagged, using N i "or C o + + etc. polyhistidine and complex purification means that carrying the metal ions to form a, for example, N i + + Sepharose column, etc. Akuchinohibin The purification of the multimer can be performed very easily and the product can be recovered with high yield, where the polyhis tag is, for example, His 6 tag The protease in the protease recognition sequence is, for example, TEV (Tobacco Etch Virus) -derived protease), Factor Xa, etc. In general, these modified sequences reduce the anti-HIV effect, but the His tag—TEV—the polypeptide of SEQ ID NO: 1 and the linker of SEQ ID NO: 2 are consistent. The fusion protein actinohibin dimer, which is the polypeptide of SEQ ID NO: 1 (shown as SEQ ID NO: 3), is more syncytial than the original actinohibin. Growth inhibitory activity was increased to about 2 0 fold.
従って、 本発明の融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体は、 好ましくは、 H i sタグ、 T E Vプロテアーゼ認識配列、 配列番号 1のポリペプチド、 配列番号 2 のリンカーおよび配列番号 1のポリべプチドを以下のいずれかの順序:  Therefore, the fusion protein-binding actinohibin multimer of the present invention preferably comprises a His tag, a TEV protease recognition sequence, a polypeptide of SEQ ID NO: 1, a linker of SEQ ID NO: 2, and a polypeptide of SEQ ID NO: 1 in any of the following: The order of:
( a ) H i sタグ一 T E Vプロテア一ゼ認識配列—配列番号 1のポリペプチド—配 列番号 2のリンカ一一配列番号 1のポリぺプチド、 または (a) His tag 1 TEV protease recognition sequence—polypeptide of SEQ ID NO: 1— Each of the linkers in column number 2;
( b ) 配列番号 1のポリぺプチドー配列番号 2のリンカー配列番号 1のポリぺプチ ド— T E Vプロテアーゼ認識配列一 H i sタグ  (b) Polypeptide of SEQ ID NO: 1 Linker of SEQ ID NO: 2 Polypeptide of SEQ ID NO: 1 — T E V protease recognition sequence 1 H i s tag
で含む。 Including.
上記融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体は、 上に挙げた要素 (H i sタグ 、 T E Vプロテア一ゼ認識配列、 配列番号 1のポリペプチド、 配列番号 2のリンカ 一) のいずれかの間にさらにポリペプチドを含んでもよい。 こうしたポリペプチド の例としては、 後述するようなシグナルペプチド配列、 あるいは、 ベクター由来の V 5ェピトープタグ等が挙げられるが、 融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体 の活性を低下させない他のポリべプチドの精製や取扱いに有用な配列を含んでもよ レ、。 こうした配列を含まなくてもよい。  The fusion protein-binding actinohibin multimer contains a polypeptide between any of the elements listed above (His tag, TEV protease recognition sequence, polypeptide of SEQ ID NO: 1, linker of SEQ ID NO: 2). May be included. Examples of such polypeptides include signal peptide sequences as described below, or vector-derived V5 epitopic tags, etc., but purification and handling of other polypeptides that do not reduce the activity of fusion protein-bound actinohibin multimers. May contain useful sequences. Such a sequence may not be included.
本融合タンパク質結合ァクチノヒビン 2量体が優れた活性を示す理由はあきらか ではないが、 リンカ一の種類や長さによってァクチノヒビン 2量体分子の立体構造 が異なり、 それが g p 1 2 0との結合のし易さに影響し、 異なる活性を示したと推 定される。 また、 H i s * t a g— T E Vを付加させることで活性が上昇すること は、 そのァクチノヒビンの分子構造活性を究明するためにも検討を要する課題であ る。  The reason why the fusion protein-bound actinohibin dimer shows excellent activity is not clear, but the three-dimensional structure of the actinohibin dimer molecule differs depending on the type and length of the linker, and this is the reason for the binding of gp120. It is estimated that it showed different activities. In addition, the increase in activity due to the addition of Hi s * tag-TEV is an issue that needs to be investigated in order to investigate the molecular structure activity of actinohibin.
[ポリべプチド]  [Polypeptide]
本発明の第 2の実施形態では、 ァクチノヒビン多量体を含むことを特徴とする上 記融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体に対応するポリべプチドが提供される 。 ポリべプチドの詳細は抗 H I V薬として説明したものと同様である。  In a second embodiment of the present invention, there is provided a polypeptide corresponding to the above fusion protein-bound actinohibin multimer characterized in that it comprises an actinohibin multimer. The details of the polypeptide are the same as those described for the anti-HIV drug.
[塩基配列]  [Base sequence]
本発明の第 3の実施形態では、 上記ポリペプチドをコードする塩基配列またはそ の相補鎖が提供される。  In the third embodiment of the present invention, a nucleotide sequence encoding the polypeptide or a complementary strand thereof is provided.
例えば、 本発明により提供される塩基配列には、 配列番号 3のポリペプチドに対 応する配列番号 4の塩基配列 (終止コドンを含む) が含まれるが、 より一般的には 、 ( a ' ) 配列番号 1で表されるポリペプチドをコードする塩基配列、 および (b ' ) ( a ' ) のアミノ酸配列中の 1個または複数のアミノ酸が置換もしくは欠失し 、 または付加されてなる合胞体形成阻害活性を有するホモログをコードする塩基配 列から選択されるァクチノヒビンコード領域 (複数個) をリンカ一配列をコードす る塩基配列で連結した塩基配列に融合タンパク質の H i s · t a g— T E Vをコー ドする塩基配列を結合した塩基配列が提供される。 For example, the base sequence provided by the present invention includes the base sequence of SEQ ID NO: 4 (including the stop codon) corresponding to the polypeptide of SEQ ID NO: 3, but more generally, (a ′) A base sequence encoding the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1 and syncytium formation in which one or more amino acids in the amino acid sequence of (b ′) (a ′) are substituted, deleted, or added Encodes a linker sequence of actinohibin coding regions (plural) selected from nucleotide sequences encoding homologs having inhibitory activity A base sequence in which the base sequence encoding the His • tag—TEV of the fusion protein is combined with the base sequence linked by the base sequence is provided.
ここで、 ホモログ、 リンカ一配列および合胞体形成阻害活性の意義は上記の通り である。 ホモログは、 配列番号 1記載のアミノ酸配列をコードする塩基配列と、 少 なくとも 2 0 %、 好ましくは 3 0 %以上、 より好ましくは 5 0 %以上、 さらに好ま しくは 8 0 %以上、 最も好ましくは 9 0 %以上の相同性を有する。 また、 前述の通 り、 ァクチノヒビン単量体は 3個の相同ドメインからなるが、 多量体相当の塩基配 列に 1または 2個の相同ドメインに相当する塩基配列が付加されたものでもよい。 塩基配列に含まれるァクチノヒビンコード領域の数 (n ) は、 最終的に得られるァ クチノヒビン多量体が合胞体形成阻害活性を示す限りにおいて特に限定されないが 、 上記の通り、 通常は 6以下、 好ましくは 3以下、 例えば 2である。  Here, the significance of homologue, linker sequence and syncytium formation inhibitory activity is as described above. The homologue is at least 20%, preferably 30% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 80% or more, and most preferably, the nucleotide sequence encoding the amino acid sequence set forth in SEQ ID NO: 1. Has 90% or more homology. In addition, as described above, actinohibin monomer is composed of three homologous domains. However, a base sequence corresponding to one or two homologous domains may be added to a base sequence corresponding to a multimer. The number (n) of actinohibin coding regions contained in the nucleotide sequence is not particularly limited as long as the finally obtained actinohibin multimer exhibits syncytium formation inhibitory activity. Preferably, it is 3 or less, for example 2.
さらに、 本発明による塩基配列は、 ポリペプチドの産生に有用な配列も含んでも よい。 例えば、 生物体内でァクチノヒビン多量体を発現させる際に最初に前駆体ポ リペプチドとして形成し、 翻訳後修飾してァクチノヒビン多量体を成熟タンパク質 として得ることが必要または有利な場合は、 そのような塩基配列を含んでもよい。 このような塩基配列としては、 微生物の菌体外への分泌に用いられるシグナルぺプ チド配列領域が挙げられる。  Furthermore, the base sequence according to the present invention may also contain a sequence useful for the production of a polypeptide. For example, if it is necessary or advantageous to form an actinohibin multimer in an organism first as a precursor polypeptide and then post-translationally modify it to obtain the actinobin multimer as a mature protein, such a nucleotide sequence May be included. Examples of such a base sequence include a signal peptide sequence region used for secretion of microorganisms outside the cells.
なお、 本願において、 ポリペプチドをコードする塩基配列とは、 縮重コドンのい ずれによりコードされるものでもよいが、 次項で述べる形質転換体中に適した塩基 配列であることが好ましい。 また、 塩基配列は以上のいずれかの相補鎖であっても よい。  In the present application, the base sequence encoding the polypeptide may be encoded by any of the degenerate codons, but is preferably a base sequence suitable for the transformant described in the next section. The base sequence may be any of the above complementary strands.
[形質転換体]  [Transformant]
本発明の第 4の実施形態では、 上記塩基配列を宿主細胞に導入した形質転換体が 提供される。 形質転換体は、 ァクチノヒビン多量体を安定して発現できるものであ ればよく、 大腸菌、 放線菌その他の細菌、 酵母、 動物細胞、 昆虫細胞、 植物細胞な どが挙げられ、 また、 細胞融合、 遺伝子操作などの手段により予め細胞工学的に変 異させた細胞も、 本発明の形質転換体の宿主に含まれる。 特に好ましくは、 宿主細 胞は大腸菌および放線菌であり、 このよ うな形質転換体の一例と しては、 Escherichia coli BL2l (DE3) plysS株が挙げられる。  In a fourth embodiment of the present invention, a transformant in which the above base sequence is introduced into a host cell is provided. The transformant is not limited as long as it can stably express the actinohibin multimer, and includes E. coli, actinomycetes and other bacteria, yeast, animal cells, insect cells, plant cells, etc., cell fusion, Cells previously altered by cell engineering by means such as genetic manipulation are also included in the host of the transformant of the present invention. Particularly preferably, the host cells are Escherichia coli and actinomycetes, and an example of such a transformant is Escherichia coli BL2l (DE3) plysS strain.
形質転換体は当該技術分野で知られている任意の方法で作成できる (例えば、 1 Transformants can be generated by any method known in the art (for example, 1
Joseph Sambrook et al. , Molecular Cloning 3r d Ed. ( Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) 参照) 。 Joseph Sambrook et al., Molecular Cloning 3 rd Ed. (Cold Spring Harbor Laboratory Press (2001) refer).
[抗 H I V薬の製造方法]  [Method for producing anti-HIV drug]
本発明の第 5の実施形態では、 前記形質転換体を培養して形質転換体内または培 養物中に前記ポリペプチドを産生させ、 これを単離することを含むァクチノヒビン 多量体抗 H I V薬の製造法が提供される。  In a fifth embodiment of the present invention, the production of an actinohibin multimeric anti-HIV drug comprising culturing the transformant to produce the polypeptide in the transformant or culture and isolating the polypeptide. Law is provided.
本発明の形質転換体の培養に際しては、 その形質転換体の培養に用いられる通常 の培養方法が適用される。 用いる培地は形質転換体の資化し得る炭素源、 窒素源、 無機物、 ビタミン、 成長因子などを程よく含有する培地であれば天然培地、 合成培 地のいずれでも用いることができる。  In culturing the transformant of the present invention, a usual culture method used for culturing the transformant is applied. The medium to be used can be either a natural medium or a synthetic medium as long as it contains moderately carbon sources, nitrogen sources, inorganic substances, vitamins, growth factors and the like that can be used by transformants.
炭素源としては、 グルコース、 フラク トース、 マンノース、 マルトース、 蔗糖、 糖蜜などの炭水化物、 クェン酸、 りんご酸、 酢酸などの有機酸、 メタノール、 エタ ノールなどのアルコール、 大豆油、 綿実油、 パーム油などの油脂、 メタン、 ェタン 、 ブタン、 n—パラフィンなどの炭化水素あるいはグリセロールなどが用いられる 。  Carbon sources include carbohydrates such as glucose, fructose, mannose, maltose, sucrose and molasses, organic acids such as citrate, malic acid and acetic acid, alcohols such as methanol and ethanol, soybean oil, cottonseed oil and palm oil. Oils and fats, methane, ethane, butane, hydrocarbons such as n-paraffin or glycerol are used.
窒素源としては塩化アンモニゥム、 硫酸アンモニゥム、 硝酸アンモニゥム、 リン 酸アンモニゥムなどのアンモニゥム塩、 ァスパラギン酸、 グルタミン、 ァラニンな どのアミノ酸、 尿素、 ペプトン、 肉エキス、 酵母エキス、 乾燥酵母、 コーン 'スチ ープ ' リカー、 大豆粉、 ソルブル 'ベジタブル ·プロテイン、 綿実粕、 カゼイン、 カザミノ酸、 ファーマメディアなどが用いられる。 無機物としてはリン酸一力リウ ム、 リン酸二水素カリウム、 リン酸ニナトリウム、 硫酸マグネシウム、 硫酸第一鉄 、 硫酸マンガン、 硫酸銅、 硫酸コバルト、 硫酸亜鉛、 モリブデン酸アンモニゥム、 硫酸アルミニウム、 炭酸バリウム、 炭酸カルシウム、 食塩などが用いられる。 その 他必要に応じて培地に微量の金属塩、 ビタミン類など菌体の増殖あるいはァクチノ ヒビン多量体の生産を促進する物質を加えることができる。 また形質転換体が特定 の物質を要求する場合には、 必要に応じて加える必要がある。 これらのものはァク チノヒビン多量体の産生に役立つものであればよく、 例えば、 形質転換体、 特に、 大腸菌や放線菌の培養原料として公知のものはすべて用いることができる。  Nitrogen sources include ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate, ammonium salts such as ammonium phosphate, amino acids such as aspartic acid, glutamine, alanine, urea, peptone, meat extract, yeast extract, dry yeast, corn 'steam' Liquor, soy flour, solubil 'vegetable protein, cottonseed meal, casein, casamino acid, pharma media, etc. are used. As inorganic substances, monolithic phosphate, potassium dihydrogen phosphate, disodium phosphate, magnesium sulfate, ferrous sulfate, manganese sulfate, copper sulfate, cobalt sulfate, zinc sulfate, ammonium molybdate, aluminum sulfate, barium carbonate Calcium carbonate, salt, etc. are used. In addition, substances that promote the growth of bacterial cells or the production of actinohibin multimers such as trace amounts of metal salts and vitamins can be added to the medium as necessary. If a transformant requires a specific substance, it must be added as necessary. Any of these may be used as long as they are useful for the production of actinohibin multimers. For example, transformants, particularly those known as culture raw materials for Escherichia coli and actinomycetes can be used.
形質転換体、 特に微生物の大量培養には液体培地を用いた振とう培養法、 通気撹 拌培養法などが好ましい。 培養温度は形質転換体が発育し、 ァクチノヒビン多量体 2 を生産できる範囲で適用できる。 培養は形質転換体の性質に応じて、 適宜選択して おこなうことができる。 培養物中のァクチノヒビン多量体が培養液中に存在する場 合には、 菌体を含む培養液をそのまま採取し、 利用できることもできるが、 一般に は常法にしたがって、 ろ過、 遠心分離などにより培養液中のァクチノヒビン多量体 と形質転換体とを分離した後のァクチノヒビン多量体溶液が使用される。 ァクチノ ヒビン多量体が形質転換体内に存在する場合は、 得られた培養物をろ過または遠心 分離などの手法により、 菌体を採取し、 次いでこの菌体を物理的方法またはリゾチ ームなどの酵素的方法で破壊し、 また必要に応じて E D T A等のキレート剤および Zまたは界面活性剤を添加して形質転換体細胞を可溶化して、 水溶液として分離採 取する。 For mass culture of transformants, particularly microorganisms, a shaking culture method using a liquid medium, an aeration and agitation culture method and the like are preferable. At the culture temperature, transformants grow and actinohibin multimers Applicable to the extent that 2 can be produced. The culture can be appropriately selected according to the properties of the transformant. If actinohibin multimers in the culture are present in the culture solution, the culture solution containing the cells can be collected and used as is, but in general, it is cultured by filtration, centrifugation, etc. according to conventional methods. The actinohibin multimer solution after separating the actinohibin multimer and transformant in the solution is used. If actinohibin multimers are present in the transformant, the cells are collected from the obtained culture by a technique such as filtration or centrifugation, and then the cells are collected by a physical method or an enzyme such as lysozyme. Dissolve the cells using a conventional method, and if necessary, add a chelating agent such as EDTA and Z or a surfactant to solubilize the transformed cells, and separate and collect them as an aqueous solution.
このようにして得られたァクチノヒビン多量体含有溶液を、 例えば、 減圧濃縮、 膜濃縮、 さらには硫安などの塩祈処理、 あるいは親水性有機溶剤、 例えばメタノー ル、 エタノール、 アセ トンなどによる分別沈殿法により沈殿させればよい。 次いで The actinohibin multimer-containing solution thus obtained is subjected to, for example, vacuum concentration, membrane concentration, salt prayer treatment such as ammonium sulfate, or fractional precipitation using a hydrophilic organic solvent such as methanol, ethanol, acetone, etc. It may be precipitated by. Then
、 この沈殿物を水に溶解し、 半透膜にて透析するか、 あるいは分子ふるい膜でより 低分子量の不純物を除去することができる。 また吸着剤、 あるいはゲルろ過剤など によるゲルろ過、 吸着クロマトグラフィー、 イオン交換クロマトグラフィー、 逆相 クロマトグラフィ一により精製してもよレ、。 特に H i s · t a gを含む融合タンパ ク質結合ァクチノヒビン多量体を産生させる生産系では、 H i s · t a gを特異的 に吸着する N i + +キレートセファロ一ズカラムで精製することができる。 これらの 手段により得られた融合タンパク質結合ァクチノヒビン多量体は含有溶液を減圧濃 縮、 凍結乾燥等の処理をすることにより精製された高純度の融合タンパク質結合ァ クチノヒビン多量体を得ることができる。 実施例 This precipitate can be dissolved in water and dialyzed with a semipermeable membrane, or a lower molecular weight impurity can be removed with a molecular sieve membrane. It can also be purified by gel filtration with an adsorbent or gel filter, adsorption chromatography, ion exchange chromatography, or reverse phase chromatography. In particular, in a production system that produces a fusion protein-bound actinohibin multimer containing a His • tag, it can be purified by a Ni + + chelate Sepharose column that specifically adsorbs the His • tag. The fusion protein-binding actinohibin multimer obtained by these means can be obtained by purifying the containing solution by concentration under reduced pressure, lyophilization, etc. to obtain a high-purity fusion protein-binding actinohibin multimer. Example
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、 これらは本発明を制限 するものではない。  The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, these examples do not limit the present invention.
実施例 1 : Example 1:
( 1 ) ァクチノヒビン 2量体をコードする遺伝子の構築  (1) Construction of a gene encoding a lactinohibin dimer
図 1に示した手順に従って、 配列番号 3で表されるァクチノヒビン 2量体をコー ドする遺伝子 (配列番号 4 ) を構築した。 3 はじめに、 2個のァクチノヒビン遺伝子 (以下、 AH遺伝子) を連結するための 1 2アミノ酸残基をコードするリンカ一遺伝子 (以下、 RTB— L遺伝子) を次の ようにして作成した。 According to the procedure shown in FIG. 1, a gene (SEQ ID NO: 4) encoding the actinohibin dimer represented by SEQ ID NO: 3 was constructed. 3 First, a linker gene (hereinafter referred to as RTB-L gene) encoding 12 amino acid residues for linking two actinohibin genes (hereinafter referred to as AH gene) was prepared as follows.
すなわち、 RTB— L遺伝子は、 p r i me r— 1 (CTG CCC AC C AAC AAC AC C CAG CCC TTC) (配列番号 5 ) および p r i m e r - 2 (GTT CCG GAT GGT GGT G AC GAA GGG CTG) (配列番号 6) の 2種のプライマーを用い、 それぞれの 3' 末端側 9塩基 分でオーバーラップさせ、 プライマーダイマ一を形成させた後、 PCR (反応条件 : 94°Cで 30秒、 60°Cで 30秒、 72 °Cで 60秒を 1サイクルとし、 30サイ クル反応) により作成した。  That is, RTB-L gene is pri me r— 1 (CTG CCC AC C AAC AAC AC C CAG CCC TTC) (SEQ ID NO: 5) and primer-2 (GTT CCG GAT GGT GGT G AC GAA GGG CTG) (SEQ ID NO: 5) 6) Using the two types of primers and overlapping each of the 9 bases on the 3 'end side to form a primer dimer, PCR (reaction conditions: 30 seconds at 94 ° C, 30 seconds at 60 ° C) Second, 60 seconds at 72 ° C, and 30 cycles reaction).
次に、 ァクチノヒビン生産菌からクローニングされた AH遺伝子を保持するブラ スミ ド p B S K+ : 2 A 3 Kを铸型として、 AA— 1 B a m (GGG AT C CGC CTC GGT GAC C) (配列番号 7 ) および p r i m e r— 3 ( GTT GGT GGG CAG CCA CTT CTG GT A GTT) ( 配列番号 8) の 2種のプライマーを用いて P CRにより AH遺伝子を増幅した。 こ れにより、 AH 遺伝子の 3' 末端に RTB— L遺伝子の 5 ' 末端側 1 2塩基対 分を付加させた N— AH d i me r /R T B— L遺伝子を作成した。  Next, the plasmid pBSK +: 2A3K, which retains the AH gene cloned from the actinobine producing bacterium, is used as the AA—1 Bam (GGG AT C CGC CTC GGT GAC C) (SEQ ID NO: 7 ) And primer-3 (GTT GGT GGG CAG CCA CTT CTG GT A GTT) (SEQ ID NO: 8) were used to amplify the AH gene by PCR. As a result, an N-AH dimer / RTB-L gene was prepared by adding 12 base pairs of the RTB-L gene at the 5 'end to the 3' end of the AH gene.
3番目に、 RTB— L遺伝子と N— AH d i m e r /R T B— L遺伝子を铸型 とし、 AA— 1 B a mおよび p r i m e r - 2を用いて S O E法 (Horton, R. M. , Hunt, H. D. , Ho, S. N. , Pullen, J. K. , and Pease, L. R. , Engineering hybrid genes without the use of restriction enzymes : gene splicing by overlap extension, Gene 77, 61〜68(1989)) による PCRで、 AH遺伝子の 3' 末端に R TB—Lの全長遺伝子を付加させた L一 AH d i me r /RTB— L遺伝子を作 成した。 一方、 AH遺伝子を A c c s e n (TCG GTG ACC ATC CGG AAC GCC CAG) (配列番号 9) および TGA H i n d (GA A GCT TC A GCC GGT GT A C) (配列番号 1 0) を用いて P CRで増幅し、 C— AH d i me r ZRTB— L遺伝子を作成した。  Third, RTB-L gene and N-AH dimer / RTB-L gene are in a saddle type, and AA-1 Bam and primer-2 are used for SOE (Horton, RM, Hunt, HD, Ho, SN, Pullen, JK, and Pease, LR, Engineering hybrid genes without the use of restriction enzymes: PCR by gene splicing by overlap extension, Gene 77, 61-68 (1989)), R TB—L at the 3 ′ end of the AH gene L-AH dimer / RTB—L gene with the full-length gene added was prepared. On the other hand, the AH gene was amplified with PCR using Accsen (TCG GTG ACC ATC CGG AAC GCC CAG) (SEQ ID NO: 9) and TGA Hind (GA A GCT TC A GCC GGT GT AC) (SEQ ID NO: 10). C—AH dimer ZRTB—L gene was prepared.
このようにして得られた L— AH d i me r Z R T B— L遺伝子と C— A H d i me r ZRTB— L遺伝子を、 それぞれ制限酵素、 B amH Iと A c c I I Iおよび Ac c I I Iと H i n d I I Iで消化した。 得られた 2つの DN A 4 断片を B a mH Iと H i n d I I Iで消化した大腸菌クローニングベクター P UC 1 9と混合し、 T 4 DNAリガーゼを用いて連結した。 この溶液で大腸菌 J Ml 0 9を形質転換し、 AH d i me r /R T B— L遺伝子を含むプラスミ ド p UC 1 9 : AH d i me r ZRTB— Lを作成した。 The L-AH dimer ZRTB-L gene and the C-AH dimer ZRTB-L gene thus obtained were restricted with the restriction enzymes BamH I and A cc III and Ac c III and Hind III, respectively. Digested. Obtained two DN A The 4 fragments were mixed with E. coli cloning vector PUC19 digested with BamHI and HindIII and ligated using T4 DNA ligase. Escherichia coli J Ml 09 was transformed with this solution to prepare a plasmid pUC19: AH dimer ZRTB-L containing the AH dimer / RTB-L gene.
(2) H i s -TE V-AH d i m e r /R T B— L発現プラスミ ドの構築 図 2に示した手順に従って、 融合タンパク質結合ァクチノヒビン 2量体 (以下、 H i s -TEV-AH d i me r/RTB— L) 発現プラスミ ドを構築した。  (2) Construction of His-TE V-AH dimer / RTB—L expression plasmid According to the procedure shown in Fig. 2, the fusion protein-bound actinohibin dimer (hereinafter, His-TEV-AH dimer / RTB— L) An expression plasmid was constructed.
p UC 1 9 : AH d i m e r ZRT B— Lを铸型として、 1 5 1 s e n (C ACC GCC TCG GTG ACC) (配列番号 1 1 ) および 1 5 1 a s n (TT A TT A GCC GGT GTA CCA C) (配列番号 1 2 ) を用 いて P C Rにより AH d i me r /R T B— L遺伝子を増幅した。  p UC 1 9: AH dimer ZRT B—L as a saddle, 1 5 1 sen (C ACC GCC TCG GTG ACC) (SEQ ID NO: 1 1) and 1 5 1 asn (TT A TT A GCC GGT GTA CCA C) The AH dimer / RTB-L gene was amplified by PCR using (SEQ ID NO: 12).
この AH d i me r ZR T B— L遺伝子溶液と大腸菌発現ベクター p E T 1 5 1 丁£ 0—丁0?〇溶液とを等量混合し、 室温で 30分間インキュベートし た後、 その混合液全量を使って大腸菌 J Ml 0 9を形質転換して、 H i s -TE V -AH d i me r /R T B— L発現プラスミ ド、 p ET 1 5 1 : AH d i m e r /RTB— Lを構築した。  Equal volume of this AH dimer ZR TB-L gene solution and E. coli expression vector p ET 1 5 1 D0 0-0 D0 solution are mixed and incubated at room temperature for 30 minutes. The Escherichia coli J Ml 09 was used to transform His-TE V -AH dimer / RTB—L expression plasmid, p ET 1 5 1: AH dimer / RTB—L.
0 00 1  0 00 1
(3) H i s -TEV-AH d i me r /R T B— Lの大腸菌での発現  (3) Expression of H i s -TEV-AH d i me r / R T B— L in E. coli
H i s— TEV—AH d i me r ZRTB—L発現プラスミ ド p ET 1 5 1 : AH d i me r ZR T B— Lで形質転換された大腸菌、 Escherichia coli BL21(DE3)plysSを、 アンピシリン (AP) 1 0 0 μ g/m 1 , クロラムフエニコー ル (CM) 34 ί g/m 1および 2%グルコースを含む LB培地で 3 7。Cでー晚振 とう培養した。 この菌液を接種菌濃度 1 %で A P 1 0 0 μ g/m 1および CM 3 4 g/m 1を含む LB培地に接種し、 3 7 °Cで振とう培養した。 〇. D. 6 0 0 nmの値 (当該大腸菌の生育度) が 0. 2 5〜0. 3 0に達したところでイソプ 口ピル一 ] 3—チォガラクトビラノシド ( I PTG) を終濃度 I mMになるように添 加し、 さらに 2時間振とう培養した。 培地を氷水で急冷して大腸菌の増殖を停止さ せた後、 培養液を 8, 0 0 0 X g で 1 0分間、 4°Cで遠心分離し、 菌体を集めた 。 得られた菌体を P B S (-) で 2回洗浄した。 H i s -TEV-AH d i me r /RTB-Lを菌体内に発現させた大腸菌を、 結合緩衝液 ( 5 mMィミダゾール 5 H is—TEV—AH dimer ZRTB—L expression plasmid p ET 1 5 1: Escherichia coli BL21 (DE3) plysS transformed with AH dimer ZR TB—L, ampicillin (AP) 1 0 0 μg / m 1, Chloramphenicol (CM) 34 7 in LB medium containing ί g / m 1 and 2% glucose. C. Culturing was performed with shaking. This bacterial solution was inoculated into LB medium containing AP 100 μg / m 1 and CM 34 g / m 1 at an inoculum concentration of 1%, and cultured with shaking at 37 ° C. 〇. D. 600 When the value of 0 nm (growth degree of the E. coli) reaches 0.25 to 0.30, isoporyl pill] Final concentration of 3-thiogalactoviranoside (IPTG) After adding to 1 mM, the mixture was further cultured with shaking for 2 hours. The medium was quenched with ice water to stop the growth of E. coli, and the culture was centrifuged at 80,000 Xg for 10 minutes at 4 ° C to collect the cells. The obtained cells were washed twice with PBS (-). Escherichia coli expressing His-TEV-AH dimer / RTB-L in a binding buffer solution (5 mM imidazole) Five
、 0. 5M塩化ナトリウム、 2 OmMT r i s—HC l (pH 7. 9) ) に懸濁 した。 , 0.5 M sodium chloride, 2 OmMT r i s—HCl (pH 7.9)).
実施例 2 : Example 2:
以下の手順により融合タンパク質結合ァクチノヒビン 2量体 (以下、 H i s— T E V-AH d i me r ZRTB— L) を調製 .精製し、 その抗 H I V効果につい て試験した。  A fusion protein-bound actinohibin dimer (hereinafter referred to as “His-TEV-AHdimerZRTB-L”) was prepared and purified by the following procedure, and tested for its anti-HIV effect.
[大腸菌抽出液の調製]  [Preparation of E. coli extract]
実施例 1に準じて H i s -TE V-AH d i me r /R T B— Lを菌体內に発 現させた大腸菌を結合緩衝液 (5mMィミダゾール, 0.5MNaCl, 20mMTris · HC1 (pH 7.9) ) 10m lに懸濁した。 大腸菌の懸濁液を 1 0秒毎に 1 0秒間のィンターバルをと り、 計 3分間超音波処理で菌体を破壊し、 菌抽出液を得た。 抽出液を 8, 000 X gで 1 0分間、 4°Cで遠心分離を行い、 可溶性画分と不溶性画分に分けた。 不溶性 画分は、 6 Mグァニジン塩酸を含む結合緩衝液 (以下、 結合緩衝液 DN) に溶解さ せ、 ニッケルキレートカラムクロマトグラフィ一による精製用の試料とした。  According to Example 1, His-TE V-AH dimer / RTB—L was expressed in Escherichia coli. Binding buffer (5 mM imidazole, 0.5 M NaCl, 20 mM Tris · HC1 (pH 7.9)) 10 m l suspended. The suspension of Escherichia coli was subjected to an interval of 10 seconds every 10 seconds, and the cells were disrupted by ultrasonic treatment for a total of 3 minutes to obtain a bacterial extract. The extract was centrifuged at 8,000 Xg for 10 minutes at 4 ° C, and separated into a soluble fraction and an insoluble fraction. The insoluble fraction was dissolved in a binding buffer containing 6 M guanidine hydrochloride (hereinafter referred to as binding buffer DN) and used as a sample for purification by nickel chelate column chromatography.
[二ッケノレキレート S e p h a r o s eを用いたァフィ二ティークロマトグラフィ 一]  [Affinity Chromatography using Nikkenorechelate S e p h a r o se 1]
5m lの Ni Sepharose High performance (GE Healthcare製) ォ一プンカフ ムに充填し、 25 m Iの結合緩衝液 D Nで樹脂を平衡化して、 結合緩衝液 D Nで溶 解した H i s— TE V— AH d i m e r /RTB— L溶液を通した。 25m lの 結合緩衝液 D Nで樹脂を洗浄後、 ィミダゾールの濃度を 1 00 mMとした結合緩衝 液 DN25 m 1で H i s -TE V-AH d i me r ZR T B— Lを溶出させた。  Filled in 5 ml of Ni Sepharose High performance (GE Healthcare), equilibrated with 25 ml of binding buffer DN and dissolved in binding buffer DN. His—TE V—AH Dimer / RTB—L solution was passed through. After washing the resin with 25 ml of binding buffer DN, H s -TE V-AH dimer ZR TB-L was eluted with binding buffer DN25 ml at an imidazole concentration of 100 mM.
[OD Sカラムクロマトグラフィー]  [OD S column chromatography]
ァセトニトリルに懸濁した ODS樹脂 (S S Cセンシユー科学株式会社) 1 0m 1をオープンカラムに充填し、 5 Om 1の 50%ァセトニトリル一 0. 01%トリ フルォロ酢酸 (TFA) で樹脂を洗浄した後、 50m 1の 5%ァセトニトリル一 0 . 01 % T F Aで樹脂を平衡化した。  ODS resin suspended in acetonitrile (SSC Senshiyu Kagaku Co., Ltd.) 10m 1 is packed into an open column, washed with 50% acetonitrile of 5Om 1 and 0.01% trifluoroacetic acid (TFA). The resin was equilibrated with 0.01% TFA of 1% 5% acetonitrile.
ニッケルキレ一トカラムで精製した H i s -TE V-AH d i me r/RTB 一 L溶液を流し込み、 50 m 1の 5%ァセトニトリル一 0. 0 10/0TFAで樹脂を 洗浄した後、 50 m 1の 50 %ァセ トニトリル一 0. 01 %T F Aで H i s— T E V-AH d i me r ZRTB— Lを溶出した。 得られた溶出液は、 遠心エバポレ 6 一ターを用いて濃縮乾固した後 m i 1 1 i Q水に溶解した。 Poured H is -TE V-AH di me r / RTB one L solution was purified by nickel chelate one Tokaramu, After washing the resin with 50 m 1 of a 5% Asetonitoriru one 0. 0 1 0/0 TFA, 50 m The His—TE V-AH dimer ZRTB—L was eluted with 0.01% TFA of 50% acetonitrile. The resulting eluate was centrifuged and evaporated. 6 Concentrated to dryness using 1 liter and dissolved in mi 1 1 i Q water.
[高速液体クロマトグラフィー (HP LC) ]  [High performance liquid chromatography (HP LC)]
OD Sカラムで脱塩した試料を少量の m i 1 1 i Q水に溶解し、 HP LC ( PEGASIL 0DS 20ΦΧ250 mm (S S Cセンシユー科学株式会社) ) にかけた。 移動相 は 5%ァセトニトリル一 0. 01%TFAを 5分間流し、 ここから 25分後に 70 %ァセトニトリル一 0. 01 %TF Aに到達するようにグラジエンドをかけた。 流 速は 7 m 1 Zm i nとし、 カラム温度は 40 °Cに設定した。 溶出液を波長 21 O n mの UVでモニターし、 約 18分に溶出されるピークを分画した後、 溶液の pHが 中性付近に到達するまで遠心エバポレーターで凍結乾燥を繰り返した。  The sample desalted with the OD S column was dissolved in a small amount of mi 1 1 i Q water and subjected to HP LC (PEGASIL 0DS 20ΦΧ250 mm (S S C Senshu Science Co., Ltd.)). As the mobile phase, 0.01% TFA of 5% acetonitrile was allowed to flow for 5 minutes, and after that, a gradient end was applied so as to reach 0.01% TFA of 70% acetonitrile after 25 minutes. The flow rate was 7 m 1 Zm in and the column temperature was set to 40 ° C. The eluate was monitored by UV with a wavelength of 21 Onm, the peak eluted at about 18 minutes was fractionated, and then freeze-drying was repeated with a centrifugal evaporator until the pH of the solution reached near neutrality.
[合胞体形成阻害活性の測定法]  [Measurement of syncytium formation inhibitory activity]
He L a/T- e n v/T a t細胞 (H I Vモデル細胞) および H e L a/CD 4/LTR細胞 (免疫系モデル細胞) の培養は、 75 c m2培養フラスコを用いて 、 DME培地 (Delbecco's modified Eagle medium,腿 (10(Uig/ml) 、 0· 1%炭酸水 素ナトリゥム、 10% fetal bovine serum) で 5%C〇2気流下 37°Cにて行った。 HeLa / T-env / Tat cells (HIV model cells) and HeLa / CD4 / LTR cells (immune system model cells) were cultured in 75 cm 2 culture flasks using DME medium (Delbecco's modified Eagle medium, thigh (10 (Uig / ml), 0 · 1% carbonated water containing Natoriumu, 10% fetal bovine serum) was carried out at 5% C_〇 2 stream under 37 ° C.
96穴マイクロプレートの各穴に DME培地で懸濁した H e L a /CD 4/LT R細胞を 8 X 103個 /50 μ 1ずつまいた。 ここに、 無血清 DME培地 (KM 100 μ g/ml ) で希釈した試料溶液を 10 μ 1添カ卩し、 さらに DME培地で懸濁した H e L a/T- e n v/T a t細胞を 8 X 103個/50 β 1ずつまき、 全量を 1 10 μ 1 として 5 % C 02気流下 37 °Cで 24時間培養した。 培養液を除き細胞溶解液 (0.05 Triton X— 100) 20 μ 1を加え、 室温で 15分間静置した。 発色基質液 ( 60mM リン酸水素ニナトリゥム, 40raM リン酸ニ水素ナトリウム, 10mM塩化力リウム , ImM硫酸マグネシゥム, 50mM ]3—メルカプトエタノール, 0.8rag/ml 0NPG ( o -二 トロフエニル一 —D_ガラク トビラノシド) ) を各穴に 100 1加え、 37°C で 80分間反応させた後、 反応停止液 2 M炭酸ナトリウムを 50 ^ 1ずつ各穴に添 加し、 マイクロプレイ トリーダーを用いて 405 nmにおける吸光度を測定した。 得られた吸光度から合胞体形成率を求めた (下式) 。 合胞体形成率 = (阻害剤添加時の吸光度/阻害剤無添加時の吸光度) このようにして得た融合タンパク質結合ァクチノヒビン 2量体 (H i s -TE V 一 AH d i me r/RTB_L) の合法体形成に対する 50 °/o阻害濃度 ( I C50 7 HeLa / CD4 / LTR cells suspended in DME medium were spread in each well of a 96-well microplate at 8 × 10 3 cells / 50 μl. Add 10 μl of the sample solution diluted with serum-free DME medium (KM 100 μg / ml), and then add 8 HeLa / T-env / Tat cells suspended in DME medium. X 10 3 pieces / 50 β 1 were sprinkled, and the total amount was 1 10 μ 1, and the cells were cultured at 37 ° C. for 24 hours in a 5% CO 2 stream. The culture solution was removed, 20 μ 1 of cell lysate (0.05 Triton X-100) was added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 15 minutes. Chromogenic substrate solution (60mM Ninatrium hydrogen phosphate, 40raM Sodium dihydrogen phosphate, 10mM potassium chloride, ImM Magnesium sulfate, 50mM] 3-Mercaptoethanol, 0.8rag / ml 0NPG (o-diphenyl 2-D-galactobiraside) Add 100 1 to each well and incubate at 37 ° C for 80 minutes, then add 50 M of reaction stop solution 2 M sodium carbonate to each well and absorb at 405 nm using a microplate reader. Was measured. Syncytium formation rate was calculated from the obtained absorbance (the following formula). Syncytium formation rate = (absorbance when inhibitor is added / absorbance when no inhibitor is added) legality of fusion protein-bound actinohibin dimer (His -TE V-AH dimer / RTB_L) thus obtained 50 ° / o inhibitory concentration on body formation (IC 50 7
) を表 1に示す。 ) Is shown in Table 1.
—なお、 上記の H i s -TE V-AH d i me r /R T B— Lの調製と同様な操 作により H i s - t a gの付加の有無、 修飾プロテアーゼの違い、 リンカ一の違い の各種融合タンパク質結合ァクチノヒビンおよぴァクチノヒビン 2量体を調製し、 合胞体形成率を求めた。 これらの比較結果の併せて表 1に示す。  —Hys-TE V-AH dimer / RTB— Combines various fusion proteins with the same procedure as in the preparation of L, with or without the addition of a His-tag, with different modified proteases, and with different linkers. Actinohibin and actinohibin dimer were prepared and the syncytium formation rate was determined. These comparison results are shown together in Table 1.
表 1.ァクチノヒビン (AH)2量体の合胞体形成阻害活性  Table 1. Syncytium formation inhibitory activity of actinohibin (AH) dimer
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000019_0001
1)国際公開第 00/52043に記載した放線菌 K97 - 0003株由来のァクチノヒビン 1) Actinohibin from Actinomyces K97-0003 strain described in WO 00/52043
2) FB:国際公開第 2006/059638に記載したリンカ一配列 上記の結果から、 ァクチノヒビンを 2量体にする上で、 用いられるリンカ一によ つて合胞体形成阻害活性に差異があること、 H i s -Xa (プロテアーゼ F a c t o r X aによる認識配列) 一 AHと H i s— T E V— AHとを比較すると後者の方 が高活性を示すこと、 および AH d i me rと H i s— TE V_AH d i me rとを比較すると後者の方が高活性を示すことが明らかになり、 本発明による融合 タンパク質結合ァクチノヒビン 2量体、 特に、 配列番号 2をリンカ一としたァクチ ノヒビン 2量体に H i s— t a g—TEVを付加した新誘導体は、 ァクチノヒビン 単量体に比較して 1 8. 6倍の合胞体形成阻害活性を示した。  2) FB: Linker sequence described in WO 2006/059638 Based on the above results, there is a difference in syncytium formation inhibitory activity depending on the linker used in the dimerization of actinohibin. is -Xa (recognition sequence by protease F actor X a) 1 AH and H is— TEV— AH shows higher activity in the latter, and AH di me r and H is— TE V_AH di me r It is clear that the latter is more active, and the fusion protein-binding actinohibin dimer according to the present invention, in particular, the actinohibin dimer with SEQ ID NO: 2 as the linker is His-tag— The new derivative to which TEV was added showed syncytium formation inhibitory activity 18.6 times higher than that of actinohibin monomer.
[抗 H I V活性の測定 (MAG I C— 5 a s s a y) ]  [Measurement of anti-HIV activity (MAG I C—5 a s s a y)]
最も高い活性上昇を示した H i s—TEV— AH d i m e r ZR T B— Lにつ いて抗 H I V活性を測定した。 8 抗 H I V活性は、 9 6穴マイクロプレート各穴に、 完全培地 (DME培地, 10% fetal calf serum, penicillin G一 sodium(100 U/m丄ノ, streptomycin (100 μ g/ml) , hygromycin B(100 μ g/ml) , geneticin(200 μ g/ml) , blastisidin(l μ g/ml) ) で懸濁した MAG I C一 5細胞を 104個ずつまき、 5%C〇2気流下 37°Cで 24 時間培養した。 細胞培養液中に試料溶液を添加し、 その後、 H I V溶液を加え、 2 時間培養して、 H I Vを細胞に感染させた。 その後、 5%C02気流下 37°Cで 4 8時間培養を続けた。 培養終了後、 細胞を固定し、 X_G a 1にて H I V感染細胞 を染色し、 1穴あたりの H I V感染細胞数を顕微鏡にて計測した。 各試料の抗 H I V活性 (I C5。値) は次式より求めた (下式) 。 Anti-HIV activity was measured for His-TEV-AH dimer ZR TB-L, which showed the highest increase in activity. 8 Anti-HIV activity is observed in 96-well microplates, complete medium (DME medium, 10% fetal calf serum, penicillin G monosodium (100 U / m 丄 no, streptomycin (100 μg / ml)), hygromycin B (100 μ g / ml), geneticin (200 μ g / ml), blastisidin (l μ g / ml)) MAG IC one 5 cells suspended seeded by 10 4 in under 5% C_〇 2 stream 37 ° the sample solution was added to the. cell culture medium cultured for 24 hours in C, and then the HIV solution was added, and cultured for 2 hours, were infected with HIV in the cells. subsequently, 5% C0 2 stream under 37 ° Cultivation was continued for 48 hours at C. After completion of the culture, the cells were fixed, stained with X_Ga1, and the number of HIV-infected cells per well was counted with a microscope. HIV activity (IC 5 value) was calculated from the following formula (the following formula).
試料添加培地における HIV感染細胞数  Number of HIV-infected cells in the sample-added medium
X 100 (%)  X 100 (%)
試科無添加培地における HIV感染細胞数 表 2. AHおよび His-TEV-AH dimer/RTB-Lの抗 HIV活性  Number of HIV-infected cells in the test-free medium Table 2. Anti-HIV activity of AH and His-TEV-AH dimer / RTB-L
Figure imgf000020_0001
その結果、 H i s -TEV-AH d i me r /RTB— Lの抗 H I V活性は、 ァクチノヒビン (AH) と比べて 2倍から 1 8倍に上昇した (表 2) 。 また、 ァク チノヒビンでは抗 H I V効果を示さなかった株 36に対しても抗 H I V活性を示し 産業上の利用可能性
Figure imgf000020_0001
As a result, the anti-HIV activity of His-TEV-AH dimer / RTB-L was increased 2-fold to 18-fold compared to vaccinohibin (AH) (Table 2). It also shows anti-HIV activity against strain 36, which did not show anti-HIV effect with vaccinohibin. Industrial applicability
本発明のァクチノヒビン多量体タンパク質は、 H I V感染におけるクリティカル な経路である合胞体形成を阻害する。 これは、 ァクチノヒビンによる合胞体形成阻 害と同様な作用機序によるものと考えられるため、 T—トロピック H I Vのみなら ず、 M_トロピック H I Vの感染をも防止すると考えられる。 また、 例えば、 本発 明のァクチノヒビン 2量体タンパク質の抗 H I V効果はァクチノヒビン単量体融合 タンパク質に比較して 2 0倍近く、 非常に少量で顕著な効果を示す。 しかも、 好適 態様による分子はそれ自体が H i sタグを含んでいるため高収率で容易に精製でき る。 このように、 本発明によれば、 H I Vおよび A I D Sの予防、 治療薬として利 用することが可能な抗 H I V薬ポリペプチドが提供される。 また、 本発明のァクチ ノヒビン多量体タンパク質をコードする遺伝子は、 種々の宿主に導入して組み換え ァクチノヒビン多量体タンパク質として生産することが可能であり容易に生産する ことが可能である。  The actinohibin multimeric protein of the present invention inhibits syncytium formation, a critical pathway in HIV infection. This is thought to be due to the mechanism of action similar to the inhibition of syncytium formation by actinohibin, and is considered to prevent not only T-tropic HIV but also M_tropic HIV infection. In addition, for example, the anti-HIV effect of the actinohibin dimer protein of the present invention is nearly 20 times that of the actinohibin monomer fusion protein, showing a remarkable effect even in a very small amount. Moreover, since the molecule according to the preferred embodiment itself contains a His tag, it can be easily purified in high yield. Thus, according to the present invention, an anti-HIV drug polypeptide that can be used as a preventive or therapeutic drug for HIV and AIDS is provided. In addition, the gene encoding the actinohibin multimeric protein of the present invention can be introduced into various hosts and produced as a recombinant actinohibin multimeric protein, and can be easily produced.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1. ァクチノヒビン多量体と少なくとも 1種の他のポリべプチドまたはタンパク質 を含む融合タンパク質からなることを特徴とする抗 H I V (ヒト免疫不全ウィルス ) 薬。 1. An anti-HIV (human immunodeficiency virus) drug comprising a fusion protein comprising an actinohibin multimer and at least one other polypeptide or protein.
2. ァクチノヒビン多量体が 2. The vaccinohibin multimer
(a) 配列番号 1で表されるポリペプチド、 および  (a) the polypeptide represented by SEQ ID NO: 1, and
(b) (a) のアミノ酸配列中の 1個または複数のアミノ酸が置換もしくは欠失さ れ、 または付加されてなる合胞体形成阻害活性を有するホモログ  (b) A homolog having syncytium formation inhibitory activity in which one or more amino acids in the amino acid sequence of (a) are substituted, deleted, or added.
力 ら選択される複数のポリペプチド (同一であっても異なっていてもよい) を 50 個以下のリンカ一で連結したものである請求項 1記載の抗 H I V薬。 The anti-HIV drug according to claim 1, wherein a plurality of polypeptides selected from force (which may be the same or different) are linked by 50 or less linkers.
3. 前記少なくとも 1種の他のポリペプチドまたはタンパク質がプロテアーゼ認識 配列 (ポリペプチド) を含む請求項 1に記載の抗 H I V薬。 3. The anti-HIV drug according to claim 1, wherein the at least one other polypeptide or protein comprises a protease recognition sequence (polypeptide).
4. 前記少なくとも 1種の他のポリペプチドまたはタンパク質が H i sタグ · ΤΕ Vプロテアーゼ (Tobacco Etch Virus由来のプロテアーゼ) 認識配列を含む請求項 1に記載の抗 H I V薬。 4. The anti-HIV drug according to claim 1, wherein the at least one other polypeptide or protein comprises a recognition sequence of H s tag · V protease (protease derived from Tobacco Etch Virus).
5. ァクチノヒビン多量体がァクチノヒビン 2量体である請求項 1に記載の抗 H I V薬。 5. The anti-HIV drug according to claim 1, wherein the actinohibin multimer is an actinohibin dimer.
6. 前記リンカーが配列番号 2で表されるぺプチド鎖である請求項 1に記載の抗 H I V薬。 6. The anti-HIV drug according to claim 1, wherein the linker is a peptide chain represented by SEQ ID NO: 2.
7. 融合タンパク質が、 H i sタグ、 TEVプロテアーゼ認識配列、 配列番号 1の ポリぺプチド、 配列番号 2のリンカ一おょぴ配列番号 1のポリべプチドを以下のい ずれかの順序: 7. The fusion protein consists of a His tag, a TEV protease recognition sequence, a polypeptide of SEQ ID NO: 1, a linker of SEQ ID NO: 2 and a polypeptide of SEQ ID NO: 1 in any of the following order:
(a) H i sタグ一 TEVプロテアーゼ認識配列—配列番号 1のポリペプチド—配 2 列番号 2のリンカ一一配列番号 1のポリぺプチド、 または (a) His tag 1 TEV protease recognition sequence—polypeptide of SEQ ID NO: 1— 2 Column No. 2 linker, SEQ ID No. 1 polypeptide, or
( b ) 配列番号 1のポリぺプチドー配列番号 2のリンカー配列番号 1のポリぺプチ ド一T E Vプロテアーゼ認識配列一 H i sタグ  (b) Polypeptide of SEQ ID NO: 1 Linker of SEQ ID NO: 2 Polypeptide of SEQ ID NO: 1 TEV protease recognition sequence 1 H i s tag
で含むものである請求項 1に記載の抗 H I V薬。 The anti-HIV drug according to claim 1, which is contained in
8 . 請求項 1に記載の融合タンパク質に対応するポリぺプチド。 8. A polypeptide corresponding to the fusion protein of claim 1.
9 . 請求項 8に記載のポリべプチドをコ一ドする塩基配列または相補鎖。 9. A nucleotide sequence or a complementary strand for coding the polypeptide according to claim 8.
1 0 . 請求項 9に記載の塩基配列を宿主細胞に導入した形質転換体。 10. A transformant in which the base sequence according to claim 9 is introduced into a host cell.
1 1 . 宿主細胞が大腸菌、 放線菌または酵母である請求項 1 0に記載の形質転換体 11. The transformant according to claim 10, wherein the host cell is Escherichia coli, actinomycetes or yeast.
1 2 . Escherichia coli BL21 (DE3) plysSである請求項 1 1に記載の形質転換体 1 2. The transformant according to claim 11, which is Escherichia coli BL21 (DE3) plysS.
1 3 . 請求項 1 1、 1 2に記載の形質転換体を培養して形質転換体内または培養物 中に前記 8に記載のポリぺプチドを産生させ、 これを単離することを含む請求項 1 〜 7のいずれかに記載の抗 H I V薬の製造方法。 1 3. A method comprising culturing the transformant according to claim 1, 1, 2, producing the polypeptide according to 8 above in or in the transformant, and isolating it. A method for producing an anti-HIV drug according to any one of 1 to 7.
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