WO2018052094A1 - ペプチドの血中滞留性を増強させる方法 - Google Patents

ペプチドの血中滞留性を増強させる方法 Download PDF

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glycosaminoglycan
linker
group
amino acid
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PCT/JP2017/033348
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吉広 高津
大瀧 徹也
哲也 平山
正信 福嶋
めぐみ 市川
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生化学工業株式会社
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    • A61K47/61Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being an organic macromolecular compound, e.g. an oligomeric, polymeric or dendrimeric molecule the organic macromolecular compound being a polysaccharide or a derivative thereof
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    • A61P3/08Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis
    • A61P3/10Drugs for disorders of the metabolism for glucose homeostasis for hyperglycaemia, e.g. antidiabetics
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    • C07K14/62Insulins

Definitions

  • the present invention relates to a technique for enhancing the retention of peptides in blood.
  • Glycosaminoglycan is a kind of sugar chain, and is a linear polysaccharide having a structure in which a disaccharide containing an amino sugar is repeatedly polymerized as a skeleton.
  • Chondroitin and heparosan are both types of glycosaminoglycans.
  • Chondroitin has a structure [ ⁇ 4) - ⁇ -GlcUA- (1 ⁇ 3) - ⁇ -GalNAc- (1 ⁇ ] in which a disaccharide consisting of glucuronic acid (GlcUA) and N-acetylgalactosamine (GalNAc) is repeatedly polymerized.
  • Heparosan has a structure [ ⁇ 4) - ⁇ -GlcUA- (1 ⁇ 4) - ⁇ -GlcNAc- in which a disaccharide composed of glucuronic acid (GlcUA) and N-acetylglucosamine (GlcNAc) is repeatedly polymerized. It is a polysaccharide having a skeleton of (1 ⁇ ).
  • Patent Document 1 states that “chondroitin produced by a microorganism having chondroitin-producing ability and / or chondroitin synthesized by chondroitin synthase is bound to a protein to form a complex, whereby the protein retains in the blood. Can be remarkably enhanced ”.
  • Patent Document 2 describes “a complex of heparosan and a drug”. This document has an object of “providing a technique for improving the pharmacokinetics (such as blood half-life) of a drug”.
  • the document describes that “heparosan and the drug may be bound via a linker”. In this document, it is described that “the linker may have any chain length”.
  • Patent Document 3 describes “a glycosylated GLP-1 peptide in which at least one amino acid is substituted with a glycosylated amino acid”.
  • This document has an object of “providing a glycosylated GLP-1 peptide having increased blood stability compared to GLP-1 and more preferably exhibiting high blood glucose level inhibitory activity”.
  • the document describes that “the sugar chain and the amino acid may be bonded via a linker”. Further, in this document, it is described that “there is no significant difference in the inhibitory activity on the increase in blood glucose level of the glycosylated GLP-1 peptide between the case of not using a linker and the case of using a linker”.
  • Patent Document 1 does not disclose or suggest the use of a linker as a means for binding chondroitin and protein.
  • Patent Document 2 discloses an embodiment in which heparosan and a drug are used, and
  • Patent Document 3 discloses a mode in which a linker is used as a means for binding a sugar chain and a GLP-1 peptide. There is no disclosure or suggestion that the retention may vary.
  • An object of the present invention is to provide a technique for enhancing the retention of peptides in blood.
  • a linker has only been recognized as being usable as one of means for binding a sugar chain and a drug (such as a peptide). That is, those skilled in the art have no idea that it is preferable to use a linker in order to enhance the retention of a peptide in blood using glycosaminoglycan.
  • a sugar chain and a peptide It was not recognized that the structure of the linker used for binding the peptide affects the blood retention of the peptide.
  • the present inventors diligently studied means for enhancing the retention of peptides in blood. As a result, the present inventors have found that the retention of peptides in blood can be enhanced by binding peptides with glycosaminoglycans such as chondroitin and heparosan via a linker. Further, the present inventors have found that the retention of the peptide in blood can be remarkably enhanced by adopting a linker having a specific structure. Based on these findings, the inventors have completed the present invention.
  • [A1] A method for enhancing the retention of a peptide in blood, comprising a step of binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker to form a complex containing the glycosaminoglycan and the peptide.
  • [A2] The method according to [A1] above, wherein the linker has a structure represented by any one of the following general formulas (L1) to (L5). -A 1 -(L1) (Where A 1 Represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms.
  • Z 1 -A 1 -Z 2 (L11) (Where A 1 Represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and Z 1 And Z 2 Each independently represents any functional group. ) Z 1 -A 1 -Y 1 -A 2 -Z 2 (L12) (Where A 1 And A 2 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 Represents any bond and Z 1 And Z 2 Each independently represents any functional group.
  • Z 1 -A 1 -Y 1 -A 2 -Y 2 -A 3 -Z 2 (L13) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 And Y 2 Each independently represents an arbitrary bond, Z 1 And Z 2 Each independently represents any functional group. ) Z 1 -A 1 -Y 1 -A 2 -Ph-A 3 -Z 2 (L14) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents any bond and Z 1 And Z 2 Each independently represents an arbitrary functional group, and Ph represents a phenylene group.
  • the linkage between the linker and the peptide is a bond between the linker and the lysine residue, cysteine residue, N-terminal amino acid residue, and / or C-terminal amino acid residue of the peptide.
  • [A15] The method according to any one of [A1] to [A12] above, wherein the bond between the linker and the glycosaminoglycan is a bond between the linker and the carbon atom at the 1-position of the sugar residue at the reducing end of the glycosaminoglycan. .
  • [A16] The method according to any one of [A13] to [A15] above, wherein the sugar residue is a glucosamine residue, a galactosamine residue, or a glucuronic acid residue.
  • [A17] The method according to [A16] above, wherein the glucosamine residue is an N-acetylglucosamine residue.
  • [A21] The method according to any one of [A1] to [A20] above, wherein the linker-peptide bond and the linker-glycosaminoglycan bond are covalent bonds.
  • [B1] The method according to any one of [A1] to [A21] above, wherein the peptide is a peptide selected from the group consisting of the following (A) to (D).
  • (A) A peptide comprising the amino acid sequence of GLP-1 (7-37) shown in (a) below.
  • A HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG (GLP-1 (7-37); SEQ ID NO: 1)
  • B A peptide comprising an amino acid sequence of an analog of GLP-1 (7-37) selected from the group consisting of the following (b1) to (b3).
  • the linker is a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L15), wherein A 1 The method according to [B1] above, wherein is an alkylene group having 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14 carbon atoms.
  • Linker and peptide bonds are the lysine residue at position 26, lysine position at position 34, cysteine residue at position 37 of the peptide shown in any of (A) to (D) in the linker and the above [B1], And / or the method according to [B1] or [B2], wherein the method is a bond with a C-terminal amino acid residue.
  • A A peptide comprising the amino acid sequence of the insulin A chain represented by the following (a1), or a peptide comprising the amino acid sequence represented by the following (a2) or (a3).
  • A1 GIVEQCCTSICSLYQLENYCN (SEQ ID NO: 5)
  • A2) An amino acid sequence in which one or several amino acid residues are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in (a1) above.
  • A3 An amino acid sequence having 80% or more identity to the amino acid sequence shown in (a1).
  • B A peptide comprising the amino acid sequence of the insulin B chain shown in (b1) below, or a peptide containing the amino acid sequence shown in (b2) or (b3) below.
  • the linker is a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L15), wherein A 1 The method according to [C1] above, wherein is an alkylene group having 1, 2, 3, 4, 5, or 6 carbon atoms.
  • the linkage between the linker and the peptide is such that the linker and the lysine residue at position 29 of the peptide shown in (B) in [C1] and / or the N-terminal amino acid residue of the peptide shown in (A) in [C1]
  • the peptide multimer is a peptide dimer comprising the peptide shown in (A) in [C1] and the peptide shown in (B) in [C1], wherein the peptide multimer has a blood glucose inhibitory action. The method according to any one of [C1] to [C3].
  • [D1] A method for producing a peptide with enhanced blood retention, comprising the step of performing the method according to any one of [A1] to [A21], [B1] to [B3], or [C1] to [C4].
  • [D2] A method for producing a GLP-1 derivative with enhanced blood retention, comprising the step of performing the method according to any one of [B1] to [B3].
  • [D3] A method for producing an insulin derivative having enhanced blood retention, comprising the step of performing the method according to any one of [C1] to [C4].
  • [E1] Z 1 A derivative of glycosaminoglycan having the structure of LG (Where Z 1 Represents any functional group, L represents a linker, and G represents a glycosaminoglycan. )
  • [E4] Z 1 The derivative according to [E1] above, wherein LG has a structure represented by any of the following general formulas (L16) to (L20).
  • Z 1 -A 1 -G (L16) (Where A 1 Represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, and Z 1 Represents an arbitrary functional group, and G represents a glycosaminoglycan. ) Z 1 -A 1 -Y 1 -A 2 -G (L17) (Where A 1 And A 2 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 Represents any bond and Z 1 Represents an arbitrary functional group, and G represents a glycosaminoglycan.
  • a 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents any bond and Z 1 Represents an arbitrary functional group, Ph represents a phenylene group, and G represents a glycosaminoglycan.
  • [E6] Z 1 The derivative according to any one of [E1] to [E5], wherein has a structure represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z7).
  • the derivative in any one of these.
  • [E8] The derivative according to [E7] above, wherein the bond between the linker and the peptide is a bond between the linker and the amino acid residue of the peptide.
  • [E16] The derivative according to any one of [E1] to [E13] above, wherein the linker and the glycosaminoglycan bond are a bond between the linker and the carbon atom at the 1-position of the sugar residue at the reducing end of the glycosaminoglycan. .
  • [E17] The derivative according to any one of [E14] to [E16] above, wherein the sugar residue is a glucosamine residue, a galactosamine residue, or a glucuronic acid residue.
  • [E18] The derivative according to [E17] above, wherein the glucosamine residue is an N-acetylglucosamine residue.
  • [E23] [E1] used to perform the method according to any one of [A1] to [A21], [B1] to [B3], [C1] to [C4], or [D1] to [D3]. ] To [E22].
  • [E24] An enhancer for enhancing the blood retention of a peptide, comprising the derivative according to any one of [E1] to [E23].
  • [F1] A complex of a glycosaminoglycan and a peptide having a structure represented by PLG.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -(L22) (Where A 1 And A 2 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 Represents any bond and P represents a peptide.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -Y 2 -A 3 -(L23) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 And Y 2 Each independently represents an arbitrary bond, and P represents a peptide.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -Ph-A 3 -(L24) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents an arbitrary bond, Ph represents a phenylene group, and P represents a peptide.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -CHex-A 3 -(L25) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents an arbitrary bond, cHex represents a cyclohexylene group, and P represents a peptide.
  • PA 1 -G (L26) (Where A 1 Represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms, P represents a peptide, and G represents a glycosaminoglycan. ) PA 1 -Y 1 -A 2 -G (L27) (Where A 1 And A 2 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 Represents any bond, P represents a peptide, and G represents a glycosaminoglycan.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -Y 2 -A 3 -G (L28) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 1 And Y 2 Each independently represents an arbitrary bond, P represents a peptide, and G represents a glycosaminoglycan.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -Ph-A 3 -G (L29) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents an arbitrary bond, P represents a peptide, Ph represents a phenylene group, and G represents a glycosaminoglycan.
  • PA 1 -Y 1 -A 2 -CHex-A 3 -G (L30) (Where A 1 , A 2 And A 3 Each independently represents an alkylene group having 1 or more carbon atoms; 2 And A 3 Each may or may not exist independently, Y 1 Represents any bond, P represents a peptide, cHex represents a cyclohexylene group, and G represents a glycosaminoglycan. ) [F5] Y 1 And Y 2 Each independently has a structure represented by any one of the general formulas (Y1) to (Y12). The complex according to any one of [F2] to [F4].
  • [F6] The complex according to any one of [F1] to [F5], wherein the retention in blood is enhanced as compared with the peptide itself.
  • [F8] The above-mentioned [F1] to [F6], wherein the linker and peptide bond are bonds between the linker and the peptide lysine residue, cysteine residue, N-terminal amino acid residue, and / or C-terminal amino acid residue.
  • [F14] The complex according to any one of [F1] to [F11] above, wherein the bond between the linker and the glycosaminoglycan is a bond between the linker and the carbon atom at the 1-position of the sugar residue at the reducing end of the glycosaminoglycan. body.
  • [F15] The complex according to any one of [F12] to [F14], wherein the sugar residue is a glucosamine residue, a galactosamine residue, or a glucuronic acid residue.
  • [F16] The complex according to [F15] above, wherein the glucosamine residue is an N-acetylglucosamine residue.
  • [F17] The complex according to [F15] above, wherein the galactosamine residue is an N-acetylgalactosamine residue.
  • [F18] The complex according to any one of [F1] to [F17], wherein the glycosaminoglycan is chondroitin and / or heparosan.
  • [F19] The complex according to any one of [F1] to [F18], wherein the bond between the linker and the peptide and the bond between the linker and the glycosaminoglycan are covalent bonds.
  • the complex of glycosaminoglycan and peptide is a complex obtained by performing the method according to any one of [D1] to [D3], according to any one of [F1] to [F19].
  • Complex. [F21] A pharmaceutical composition comprising the complex according to any one of [F1] to [F20].
  • [G1] The complex according to any one of [F1] to [F20], wherein the peptide is a peptide selected from the group consisting of (A) to (D) in [B1].
  • [G2] In the structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L5) or (L21) to (L30), A 1 The complex according to [G1], wherein is an alkylene group having 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14 carbon atoms.
  • [G3] Linker and peptide bonds are the lysine residue at position 26, lysine position at position 34, cysteine residue at position 37 of the peptide shown in any of (A) to (D) in the linker and the above [B1], And / or the complex according to [G1] or [G2], which is a bond with an amino acid residue at the C-terminal.
  • a pharmaceutical composition comprising the complex according to any one of [G1] to [G3].
  • [G5] A peptide preparation containing the complex according to any one of [G1] to [G3].
  • [G6] A GLP-1 preparation containing the complex according to any one of [G1] to [G3].
  • the peptide is a peptide multimer comprising the peptide represented by (A) in [C1] and the peptide represented by (B) in [C1], which is a peptide multimer having a blood glucose-suppressing action, F1] to [F20].
  • the linker is a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L5) or (L21) to (L30), wherein A 1
  • the linkage between the linker and the peptide is such that the linker and the lysine residue at position 29 of the peptide shown in (B) in [C1] and / or the N-terminal amino acid residue of the peptide shown in (A) in [C1]
  • the peptide multimer is a peptide dimer comprising the peptide shown in (A) in [C1] and the peptide shown in (B) in [C1], wherein the peptide multimer has a blood glucose inhibitory action.
  • the complex according to any one of [H1] to [H3].
  • a pharmaceutical composition comprising the complex according to any one of [H1] to [H4].
  • An insulin preparation comprising the complex according to any one of [H1] to [H4].
  • Y 1 And Y 2 The linker according to [I2], wherein each independently has a structure represented by any one of the general formulas (Y1) to (Y12).
  • [I4] Z 1 The linker according to [I2] or [I3], wherein has a structure represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z7).
  • [I5] The linker according to any one of [I1] to [I4] above, wherein the bond between the linker and the peptide is a bond between the linker and the amino acid residue of the peptide.
  • the linkage between the linker and the peptide is a linkage between the linker and the lysine residue, cysteine residue, N-terminal amino acid residue, and / or C-terminal amino acid residue of the peptide according to the above [I1] to [I5] The linker in any one.
  • connection between the linker and the N-terminal amino acid residue of the peptide is a bond between the linker and the ⁇ -amino group of the N-terminal amino acid residue of the peptide, according to any one of [I1] to [I8] above.
  • Linker. [I10] The bond between the linker and the peptide is the functional group Z of the linker. 1 The linker according to any one of [I2] to [I9] above, which is a bond formed by a reaction between a peptide and a functional group of a peptide.
  • a certain object eg, complex, derivative, linker, functional group, and bond
  • a certain component eg, structure, functional group, and bond
  • the blood retention of the peptide can be enhanced by binding the glycosaminoglycan and the peptide via a linker.
  • the retention of a peptide in blood is enhanced by binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker to form a complex containing the glycosaminoglycan and the peptide.
  • Can do That is, in the present invention, by forming the complex, it is possible to enhance the retention of the peptide in blood compared to the peptide itself (a peptide not forming the complex). In other words, in the complex, enhanced retention in the blood of the peptide is obtained as compared with the peptide itself (a peptide not forming the complex).
  • a complex containing a glycosaminoglycan and a peptide means a complex containing a glycosaminoglycan, a linker bonded to the glycosaminoglycan, and a peptide bonded to the linker.
  • the “complex containing glycosaminoglycan and peptide” means a complex having a structure in which glycosaminoglycan and peptide are bonded via a linker.
  • the complex comprising a glycosaminoglycan and a peptide may be a complex composed of a glycosaminoglycan, a linker bonded to the glycosaminoglycan, and a peptide bonded to the linker.
  • It may be a complex comprising a structure in which a glycosaminoglycan and a peptide are bonded via a linker.
  • a complex containing a glycosaminoglycan and a peptide is also a complex of a peptide with increased retention in blood compared to the peptide itself (a peptide not forming the complex).
  • the complex containing the glycosaminoglycan and the peptide may be a “complex of the present invention” described later.
  • “retention in blood” can be restated as blood persistence or blood stability.
  • “enhancement” can be rephrased as giving, improving, or improving. Therefore, in the present invention, “enhanced blood retention” refers to imparting blood retention, improving blood retention, improving blood retention, enhancing blood persistence, enhancing blood stability, etc. In other words. Further, in the present invention, “enhancement of peptide retention in blood” can be paraphrased as maintenance of peptide activity in blood. Furthermore, in the present invention, “retention in blood” can be rephrased as “drug retention” or “retention in blood and drug retention”.
  • Blood retention can be measured, for example, as a blood half-life.
  • “enhancement of peptide retention in the blood” is preferably, for example, that the blood half-life of the peptide (that is, the blood half-life of the complex containing glycosaminoglycan and peptide) is 1 hour or more, 3 It may mean that the time becomes 6 hours or more, 9 hours or more, 12 hours or more, 15 hours or more, 18 hours or more, 24 hours or more or 30 hours or more.
  • “enhancement of peptide retention in the blood” means that the peptide half-life (that is, the blood half-life of the complex containing glycosaminoglycan and peptide) is preferably 15 hours or more, 18 hours or more. 24 hours or more, or 30 hours or more, more preferably 24 hours or more or 30 hours or more, and even more preferably 30 hours or more.
  • “enhancement of sustained efficacy of peptide” is preferably, for example, a period of 12 hours or more, 1 day or more, 2 days or more, 3 days or more, or 4 days or more in which the peptide exhibits a drug effect in animals such as human It may mean 5 days or more, 6 days or more, or 7 days or more.
  • the glycosaminoglycan-peptide bond via a linker may be performed to enhance the retention of the peptide in the blood, or may be performed to enhance the sustained drug efficacy of the peptide. However, it may be carried out to enhance the retention of the peptide in blood and the sustained drug efficacy.
  • the enhancement method of the present invention is a method for enhancing the retention of a peptide in blood, including a step of binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker. This process is also referred to as a “binding process”.
  • the enhancement method of the present invention comprises the step of binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker to form a complex containing the glycosaminoglycan and the peptide, thereby increasing the retention in the blood of the peptide. It is a method of strengthening. That is, the binding step is specifically a step of binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker to form a complex containing the glycosaminoglycan and the peptide.
  • the embodiment of the binding step can be appropriately set according to various conditions such as the configuration of the components of the complex (for example, glycosaminoglycan, linker, and peptide).
  • the bonding step only one bond (one position of bonding) may be formed, or a plurality of bonds (multiple positions of bonding) may be formed.
  • the formation of the plurality of bonds may be performed simultaneously or separately.
  • the bond formation may be performed simultaneously or separately.
  • the glycosaminoglycan and peptide subjected to the binding step may or may not have a linker.
  • the glycosaminoglycan having a linker and the peptide having a linker include a glycosaminoglycan to which a linker has been bonded in advance and a peptide to which a linker has been bonded in advance.
  • a glycosaminoglycan having a linker specifically, “the glycosaminoglycan derivative of the present invention” described later can be mentioned.
  • a step of binding a glycosaminoglycan having a linker and a peptide may be performed, or (B) a step of binding a peptide having a linker and a glycosaminoglycan. It may be done.
  • (C) a step of binding a glycosaminoglycan having a linker and a peptide having a linker may be performed.
  • a full-length linker can be formed by the linkage between linkers (that is, the linkage between the linker possessed by glycosaminoglycan and the linker possessed by the peptide).
  • the binding step may include a step of previously binding the glycosaminoglycan and the linker, a step of previously binding the peptide and the linker, or both of these steps. That is, for example, in the binding step, (A1) a step of binding the peptide after the step of binding the glycosaminoglycan and the linker may be performed, or (B1) a step of binding the linker and the peptide. After the step is performed, a step of binding glycosaminoglycan may be performed.
  • (C1) a step of binding a part of the linker to each of glycosaminoglycan and peptide is performed, and then the resulting product is bound (glycosamim having a part of the linker bound).
  • a step of binding a noglycan and a peptide to which a part of the linker is bound) may be performed.
  • the bond between these components can be formed, for example, by allowing these components to coexist in an appropriate reaction system.
  • the reaction conditions are not particularly limited as long as the conditions allow the formation of bonds between these components.
  • the reaction conditions can be appropriately set according to various conditions such as the configuration of these components and the mode of coupling between these components.
  • bonding mode of the glycosaminoglycan or peptide and linker mentioned later can be applied mutatis mutandis also to the coupling
  • Examples of the reaction conditions include known reaction conditions between functional groups used for bonding. Specific examples of the reaction conditions include the reaction conditions of the examples.
  • the formed complex can be recovered as appropriate. That is, the enhancing method of the present invention may further include a step of recovering the formed complex. This process is also referred to as “recovery process”.
  • the recovery of the complex can be performed by, for example, a known technique used for separation and purification of the compound.
  • the retention of the peptide in the blood can be enhanced.
  • the production method of the present invention includes a step of performing the enhancement method of the present invention (that is, including a step performed in the enhancement method of the present invention), and a complex comprising a glycosaminoglycan and a peptide. It is a method for producing a peptide, and a method for producing a peptide with enhanced retention in blood. That is, the manufacturing method of the present invention includes the above-described coupling step. Moreover, the manufacturing method of this invention may further include the collection
  • glycosaminoglycan derivative of the present invention is a glycosaminoglycan derivative containing a glycosaminoglycan and a linker bonded to the glycosaminoglycan.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention is a glycosaminoglycan derivative having a structure in which a glycosaminoglycan and a linker are bonded.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention is represented by Z 1 -LG (Z 1 represents any functional group, L represents a linker, and G represents a glycosaminoglycan).
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention is a glycosaminoglycan derivative having a structure in which a glycosaminoglycan and a linker are bonded (for example, having a structure represented by Z 1 -LG). It's okay.
  • examples of the linker include those having a structure represented by any one of the above general formulas (L1) to (L5).
  • examples of Z 1 -L in the above general formula include those having a structure represented by any of the above general formulas (L6) to (L10).
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention (for example, Z 1 -LG in the above general formula) has a structure represented by any one of the general formulas (L16) to (L20). Is exemplified.
  • Y 1 and Y 2 are each independently represented by any one of the general formulas (Y1) to (Y12), for example. It may have a structure (ie bond).
  • Z 1 represents, for example, a structure (that is, a functional group) represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z7). It may have.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention can be produced, for example, by binding a glycosaminoglycan and a linker. Linking the glycosaminoglycan and linker can be performed as described in the enhancement method of the present invention.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention can be used, for example, to produce a complex containing a glycosaminoglycan and a peptide.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention can be used, for example, for carrying out the enhancement method of the present invention or the production method of the present invention.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention includes, for example, a linker functional group (for example, Z 1 in the general formula represented by Z 1 -LG) of the glycosaminoglycan derivative of the present invention.
  • the peptide used for binding to the glycosaminoglycan derivative of the present invention may have a linker.
  • the glycosaminoglycan derivative of the present invention is, for example, a combination of a linker functional group of the glycosaminoglycan derivative of the present invention and a linker functional group of the peptide and a glycosaminoglycan It can be used to form a complex containing a peptide.
  • the enhancer of the present invention contains the glycosaminoglycan derivative of the present invention as an active ingredient, and enhances the blood retention of peptides (in order to enhance the blood retention of peptides). Enhancer).
  • the enhancer of the present invention may be composed of the glycosaminoglycan derivative of the present invention, or may further contain other components.
  • the “other components” are not particularly limited as long as they are acceptable depending on the use mode of the enhancer of the present invention. Examples of the “other components” include components that do not impair the effects of the present invention and improve storage stability.
  • the enhancer of this invention may be formulated with arbitrary dosage forms.
  • the dosage form of the enhancer of the present invention can be appropriately selected according to various conditions such as the mode of use of the enhancer of the present invention. Formulation of the enhancer of the present invention may be performed, for example, by a known technique.
  • the concentration of the glycosaminoglycan derivative of the present invention in the enhancer of the present invention is not particularly limited as long as it is possible to enhance the blood retention of the peptide using the enhancer of the present invention.
  • the concentration of the glycosaminoglycan derivative of the present invention in the enhancer of the present invention can be appropriately set according to various conditions such as the dosage form of the enhancer of the present invention, the type of peptide, and desired blood retention.
  • the concentration of the glycosaminoglycan derivative of the present invention in the enhancer of the present invention may be, for example, 0.001 to 100% (w / w).
  • the enhancer of the present invention may be used, for example, as it is or after being appropriately diluted, dispersed or dissolved in a solvent such as water, physiological saline, buffer solution or organic solvent.
  • the enhancer of the present invention can be used, for example, to enhance the blood retention of peptides.
  • the enhancing agent of the present invention can be used, for example, for carrying out the enhancing method of the present invention or the manufacturing method of the present invention.
  • the enhancer of the present invention is, for example, a linker functional group (for example, in the general formula represented by Z 1 -LG) contained in the glycosaminoglycan derivative of the present invention contained therein.
  • the functional group represented by Z 1 can be combined with the functional group of the peptide to form a complex containing a glycosaminoglycan and the peptide.
  • the peptide used for binding to the glycosaminoglycan derivative of the present invention may have a linker.
  • the enhancer of the present invention can be used, for example, by combining the linker functional group of the glycosaminoglycan derivative of the present invention contained therein with the linker functional group of the peptide. It can be used to form a complex comprising a glycan and a peptide. By forming a complex containing a glycosaminoglycan and a peptide using the enhancer of the present invention, the retention in blood of the peptide can be enhanced.
  • the complex of the present invention is a complex comprising a glycosaminoglycan, a linker bonded to the glycosaminoglycan, and a peptide bonded to the linker.
  • the complex of the present invention is a complex comprising a glycosaminoglycan and a peptide having a structure in which the glycosaminoglycan and the peptide are bonded via a linker.
  • the complex of the present invention is a glycosamino having a structure represented by PLG (P represents a peptide, L represents a linker, and G represents a glycosaminoglycan).
  • the complex of the present invention comprises a glycosaminoglycan and a peptide having a structure in which a glycosaminoglycan and a peptide are bonded via a linker (for example, having a structure represented by PLG). It may be a complex.
  • the complex of the present invention is also a complex of a peptide with enhanced blood retention compared to the peptide itself (a peptide that does not form the complex).
  • L in the above general formula is exemplified by the structure represented by any one of the above general formulas (L1) to (L5).
  • examples of PL in the general formula include structures represented by any of the general formulas (L21) to (L25).
  • Y 1 and Y 2 are, for example, each independently a structure represented by any one of the general formulas (Y1) to (Y12) (That is, a bond).
  • the complex of the present invention can be produced, for example, by binding a glycosaminoglycan and a peptide via a linker. Coupling the glycosaminoglycan and the peptide via a linker can be performed as described in the enhancement method of the present invention. Specifically, the complex of the present invention can be produced, for example, by the enhancement method of the present invention or the production method of the present invention.
  • the complex of the present invention may be provided as the complex itself of the present invention, or may be provided in a form containing other components.
  • the “other components” are not particularly limited as long as they are acceptable depending on the usage mode of the complex of the present invention. Examples of the “other components” include components that do not impair the effects of the present invention and are pharmacologically acceptable.
  • complex of this invention may be formulated with arbitrary dosage forms.
  • the dosage form of the complex of the present invention can be appropriately selected according to various conditions such as the utilization mode of the complex of the present invention. Formulation of the complex of the present invention may be performed, for example, by a known technique.
  • the complex of the present invention may be provided, for example, as a pharmaceutical composition containing the same (hereinafter also referred to as “the pharmaceutical of the present invention”) or a peptide preparation (hereinafter also referred to as “the preparation of the present invention”). Good.
  • the medicament of the present invention or the preparation of the present invention may be used for treating a disease in an animal such as a human.
  • diseases for which peptides are to be administered include diseases for which peptides are to be administered.
  • Examples of the disease include lifestyle-related diseases. Examples of lifestyle-related diseases include dyslipidemia, hypertension, diabetes, and obesity. As a lifestyle-related disease, diabetes is mentioned especially.
  • the concentration of the complex of the present invention in the medicament of the present invention or the preparation of the present invention is not particularly limited as long as it contains an effective amount depending on the use such as treatment of animals such as humans.
  • the concentration of the complex of the present invention in the pharmaceutical of the present invention or the formulation of the present invention depends on various conditions such as the dosage form, the type of peptide, the type of disease to be treated, the desired retention in blood, etc. It can be set appropriately.
  • the concentration of the complex of the present invention in the medicament of the present invention or the formulation of the present invention may be, for example, 0.001 to 100% (w / w).
  • the medicament of the present invention or the preparation of the present invention may be used, for example, as an oral preparation or an injection as it is, or may be used by mixing with an infusion solution.
  • a “linker” is a molecule (crosslinker) having two or more functional groups, and is used for binding a glycosaminoglycan and a peptide via this molecule.
  • the linker can enhance the retention in blood of the peptide by binding the glycosaminoglycan and the peptide through this to form a complex containing the glycosaminoglycan and the peptide.
  • the structure of the linker can be appropriately set according to various conditions such as the type of peptide to be bound to glycosaminoglycan via this.
  • the linker may be, for example, a linker having an alkylene group, in other words, a linker having a structure containing an alkylene group.
  • the linker specifically includes, for example, a linker having a structure containing an alkylene group having 1 or more carbon atoms, through which the glycosaminoglycan and the peptide are bound to each other so that the peptide stays in the blood. It may be a linker used to enhance sex.
  • the linker may be a linker having only one alkylene group or a linker having two or more.
  • the alkylene group is not particularly limited.
  • the alkylene group may be a linear alkylene group having no side chain, a linear alkylene group having a side chain, or a cycloalkylene group having no side chain, It may be a cycloalkylene group having a side chain.
  • the alkylene group is preferably a linear alkylene group having no side chain or a cycloalkylene group having no side chain, and more preferably a linear alkylene group having no side chain.
  • the alkylene group may be a saturated alkylene group or an unsaturated alkylene group.
  • the alkylene group is preferably a saturated alkylene group.
  • the alkylene group may be an alkylene group having no hetero atom in the chain, or an alkylene group having a hetero atom in the chain.
  • heteroatom means an atom other than hydrogen and carbon. Examples of the hetero atom include nitrogen, oxygen, and sulfur.
  • the “alkylene group having a hetero atom in a chain” means an alkylene group having a structure in which at least one carbon atom constituting the alkylene group is substituted with a hetero atom.
  • the number of heteroatoms contained in the alkylene group may be one, or two or more.
  • the number of heteroatoms contained in the alkylene group may be one, or two or more.
  • the alkylene group is preferably an alkylene group having no hetero atom in the chain.
  • the alkylene group may be an alkylene group having no substituent or an alkylene group having a substituent.
  • the “substituent” means an atom or atomic group other than hydrogen and carbon.
  • the “alkylene group having a substituent” means an alkylene group having a structure in which at least one hydrogen atom constituting the alkylene group is substituted with a substituent.
  • the number of substituents contained in the alkylene group may be one, or two or more.
  • the type of substituent contained in the alkylene group may be one, or two or more.
  • the alkylene group is preferably an alkylene group having no substituent.
  • the number of carbon atoms of the alkylene group is not particularly limited.
  • the number of carbon atoms may be, for example, 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more, or 12 or more.
  • the number of carbon atoms is, for example, 16 or less, 15 or less, 14 or less, 13 or less, 12 or less, 11 or less, 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, 6 or less, 5 or less, 4 or less, or 3 It may be the following.
  • the number of carbon atoms may be in the range of their consistent combinations, for example.
  • the number of carbon atoms is, for example, 1 to 16, 1 to 12, 1 to 8, 1 to 4, 1 to 3, 1 to 2, 2 to 3, 2 to 4, 4 to 14, 8 to 14, 8 -13, 8-12, 9-13, 9-12, 9-11, 10-12, or 10-11.
  • the number of carbon atoms may be, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, or 16.
  • the alkylene group is an alkylene group having a hetero atom in the chain
  • the number of carbon atoms exemplified above means the total number of carbon atoms and hetero atoms.
  • the linker may specifically be a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L5).
  • the linker may be a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L6) to (L10).
  • the linker in the present invention may be a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L11) to (L15).
  • the linker may be a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L11) to (L15) in one aspect.
  • a 1 , A 2 , and A 3 may each independently be an alkylene group as described above.
  • each constituent element in the general formulas (L1) to (L15) can be applied mutatis mutandis to constituent elements corresponding to those in other general formulas (for example, the general formulas (L16) to (L30)). .
  • the constituent elements in other general formulas may be collectively described.
  • the phenylene group is 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4- Any of the phenylene groups may be used, but a 1,3-phenylene group or a 1,4-phenylene group is preferable, and a 1,4-phenylene group is more preferable.
  • the cyclohexylene group is 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclohexylene group, 1 1,4-cyclohexylene group, but is preferably 1,3-cyclohexylene group or 1,4-cyclohexylene group, and more preferably 1,4-cyclohexylene group.
  • the hexylene group may be a cis isomer or a trans isomer.
  • Y 1 and Y 2 each independently have a structure (that is, a bond) represented by any one of the general formulas (Y1) to (Y12). It may be.
  • the bond represented by the general formula (Y11) is specifically a bond represented by the following structural formula (Y13).
  • the bond represented by the general formula (Y12) is specifically a bond represented by the following structural formula (Y14).
  • Z 1 and Z 2 each independently have a structure (that is, a functional group) represented by any one of the general formulas (Z1) to (Z7). It may be a thing.
  • X is exemplified by fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), and iodine (I).
  • F fluorine
  • Cl chlorine
  • Br bromine
  • I iodine
  • X is preferably bromine (Br) or iodine (I), and more preferably bromine (Br).
  • the functional group represented by the general formula (Z6) is specifically a functional group represented by the following structural formula (Z8).
  • the functional group represented by the general formula (Z7) is specifically a functional group represented by the following structural formula (Z9).
  • R 1 represents hydrogen or SO 3 R 2
  • R 2 represents hydrogen or any alkali metal atom.
  • examples of the alkali metal atom include lithium (Li), sodium (Na), and potassium (K).
  • the alkali metal atom is preferably sodium (Na).
  • the linker may be, for example, a linker represented by any one of the following structural formulas (X1) to (X26).
  • the linker may be a linker comprising a combination of structures represented by the following structural formulas (X1) to (X26).
  • the combination may be a combination of two or more of a single structure selected from the following structural formulas (X1) to (X26), and 2 selected from the following structural formulas (X1) to (X26) It may be a combination of species or more structures, or a further combination thereof. Specific examples of the combination include the combinations described in the examples.
  • the linker may have three or more functional groups.
  • a linker having three or more functional groups when a linker having three or more functional groups is used, for example, a complex containing two or more and / or two or more glycosaminoglycans can be obtained.
  • a linker having three or more functional groups when a linker having three or more functional groups is used in the present invention, for example, a complex containing two or more and / or two or more peptides can be obtained.
  • the functional groups in the linker described above are linked to glycosaminoglycans or peptides (for example, (Formation of complex containing glycosaminoglycan and peptide)
  • the functional group in the linker is shown.
  • the functional group can be used for conjugation with glycosaminoglycans or peptides.
  • the functional group may not be present after conjugation with a glycosaminoglycan or peptide. That is, part or all of the terminal functional group can be replaced by the formed bond depending on the bonding mode between the components used.
  • the linker may or may not be provided and used as a full-length linker.
  • a full-length linker may be formed upon formation of a complex comprising a glycosaminoglycan and a peptide.
  • the linkage between the linkers that is, the binding between the linker possessed by the glycosaminoglycan and the linker possessed by the peptide
  • Long linkers can be formed.
  • a full-length linker may be formed by sequentially binding another linker to the linker of the glycosaminoglycan or peptide (extending the linker).
  • a full-length linker can be formed by introducing a part of a linker into a glycosaminoglycan or peptide and further introducing the remainder of the linker. That is, for example, any of the above-described linkers in the linker (for example, Y 1 , Y 2 , (Y1) to (Y14), and the corresponding site in the structural formula of the linker) is a glycosaminoglycan and a peptide. It may be present in the linker before the formation of the complex containing, or may be formed during the formation of the complex containing the glycosaminoglycan and the peptide.
  • linker in the present invention only one type of linker may be used, or two or more types of linkers may be used.
  • the linker used in the present invention can be produced, for example, by chemical synthesis. Manufacture by chemical synthesis can be performed by a well-known method.
  • the linker used in the present invention can be obtained, for example, as a commercial product from various reagent manufacturers (Thermo Scientific, Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Dojin Chemical Co., etc.) or by consigning synthesis.
  • the blood retention of the peptide can be enhanced by binding the glycosaminoglycan and the peptide via the linker in the present invention.
  • a linker having a specific structure it is possible to remarkably enhance the blood retention of the peptide.
  • glycosaminoglycan used in the present invention is not particularly limited as long as it is a glycosaminoglycan having an action of enhancing the retention of the peptide in blood.
  • the glycosaminoglycan used in the present invention is a glycosaminoglycan capable of enhancing the retention in blood of a peptide by forming a complex with the peptide via a linker, There is no particular limitation.
  • the glycosaminoglycan is preferably a glycosaminoglycan having substantially no sulfate group, and more preferably a glycosaminoglycan having no sulfate group.
  • the glycosaminoglycan is preferably a glycosaminoglycan excluding hyaluronic acid.
  • the glycosaminoglycan is preferably chondroitin or heparosan, more preferably chondroitin.
  • glycosaminoglycan may or may not have a side chain.
  • the glycosaminoglycan having a side chain may be a glycosaminoglycan having a side chain (such as an alkyl group) introduced therein.
  • the glycosaminoglycan having no side chain may be a glycosaminoglycan having essentially no side chain (glycosaminoglycan produced in a form having no side chain). Glycosaminoglycan obtained in this way may be used.
  • the removal of the side chain can be performed by, for example, a known method.
  • the side chain can be removed by, for example, an acid hydrolysis reaction (Lidholt K, Fjelstad M., J Biol Chem. 1997 Jan 31; 272 (5): 2682-7.).
  • the glycosaminoglycan is preferably a glycosaminoglycan having substantially no side chain, more preferably a glycosaminoglycan having no side chain, and inherently having a side chain. More preferred are glycosaminoglycans that do not.
  • “Glycosaminoglycan having substantially no sulfate group” means that the degree to which the retention of the peptide in the blood is enhanced is not changed or increased (increased or decreased) compared with the case of using the comparison target. It means a glycosaminoglycan having only a sulfate group, and also includes a glycosaminoglycan having no sulfate group. “Comparison” for glycosaminoglycans having substantially no sulfate groups refers to glycosaminoglycans having no sulfate groups, except for the presence or absence of sulfate groups.
  • glycosaminoglycan having substantially no side chain means that the degree to which the retention of the peptide in the blood is enhanced is completely or almost changed (increase or decrease) compared to the case of using the comparison target. Means glycosaminoglycans having only a small amount of side chains, and also includes glycosaminoglycans having no side chains at all.
  • “Comparative object” for glycosaminoglycans having substantially no side chain refers to glycosaminoglycans having no side chain, except for the presence or absence of side chains. It means a glycosaminoglycan having the same structure as “not glycosaminoglycan”.
  • the degree to which the retention of the peptide in blood hardly increases specifically means that the peptide has a half-life in blood or an effective time when it is complexed with the same peptide via the same linker.
  • blood half-life or drug efficacy time of the complex means that, for example, only a change of 20% or less, 10% or less, 5% or less, 2% or less, or 1% or less occurs. It is possible to include a case where no change is observed. That is, for example, for glycosaminoglycans having substantially no sulfate group, “the degree to which the retention of the peptide in the blood is hardly increased” means that the peptide and the comparison target are combined via a linker.
  • the complex is formed by binding the peptide and a glycosaminoglycan having substantially no sulfate group via the linker.
  • the blood half-life or drug efficacy time of the peptide is 0.8 n hours to 1.2 n hours, 0.9 n hours to 1.1 n hours, 0.95 n hours to 1.05 n hours, 0.98 n hours to It may mean 1.02 n hours, or 0.99 n hours to 1.01 n hours.
  • “Glycosaminoglycan having substantially no sulfate group” specifically means a glycosyl having a sulfur content of 0% to 1%, 0% to 0.5%, or 0% to 0.1%. It may mean saminoglycan.
  • the sulfur content is a value calculated by dividing the amount of sulfur atoms in glycosaminoglycan (the value obtained by multiplying the number of sulfur atoms in glycosaminoglycan by the atomic weight of sulfur) by the molecular weight of glycosaminoglycan.
  • the sulfur content can be measured, for example, by a known method.
  • the sulfur content can be measured, for example, by an oxygen flask combustion method.
  • the “glycosaminoglycan having substantially no side chain” specifically means that the ratio of the total number of sugar residues having side chains to the total number of sugar residues constituting the skeleton of glycosaminoglycan is 0. Glycosamino which is% -20%, 0% -10%, 0% -5%, 0% -2%, 0% -1%, 0% -0.5%, or 0% -0.1% It may mean glycan.
  • the total number of sugar residues can be measured by, for example, a known method.
  • the total number of sugar residues can be measured, for example, by subjecting a monosaccharide or oligosaccharide obtained by acid hydrolysis of glycosaminoglycan to chromatography such as gel filtration.
  • the molecular weight of glycosaminoglycan is not particularly limited as long as it can enhance the retention in blood of the peptide by forming a complex with the peptide via a linker.
  • the molecular weight of glycosaminoglycan is preferably more than 10 kDa (1 ⁇ 10 4 ) as a weight average molecular weight.
  • the molecular weight of glycosaminoglycan may be, for example, more than 1 ⁇ 10 4 , 2 ⁇ 10 4 or more, or 3 ⁇ 10 4 or more, and 5 ⁇ 10 6 or less, 1 ⁇ as a weight average molecular weight.
  • the molecular weight of glycosaminoglycan is, for example, 1 ⁇ 10 4 or more and 5 ⁇ 10 6 or less, 1 ⁇ 10 4 or more and 1 ⁇ 10 6 or less, 1 ⁇ 10 4 or more and 5 ⁇ 10 5 or less as a weight average molecular weight.
  • the weight average molecular weight here means a weight average molecular weight measured by gel filtration chromatography.
  • the molecular weight of glycosaminoglycan can be measured by, for example, the method described in Reference Example 2.
  • the glycosaminoglycan is a glycosaminoglycan produced by a microorganism (hereinafter also referred to as “microorganism-derived glycosaminoglycan”) or a glycosaminoglycan synthesized by an enzyme (hereinafter referred to as “enzymatic synthesis glycosylglycan”). It is also referred to as “saminoglycan”).
  • microorganism-derived glycosaminoglycan is specifically a glycosaminoglycan produced by a microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan.
  • the “enzyme-synthesized glycosaminoglycan” is specifically a glycosaminoglycan synthesized by a glycosaminoglycan synthase in vitro or in a cell-free system.
  • examples of the glycosaminoglycan synthase include chondroitin synthase and heparosan synthase.
  • As a glycosaminoglycan synthase only one enzyme may be used, or two or more enzymes may be used.
  • “Ability to produce glycosaminoglycan” may be, for example, the ability to produce glycosaminoglycan itself (glycosaminoglycan having no side chain). It may be the ability to produce.
  • Examples of the side chain include sugar residues such as fructose.
  • Specific examples of the glycosaminoglycan having a side chain include K4 polysaccharide (fructosylated chondroitin) which is a chondroitin having a fructose residue as a side chain.
  • K4 polysaccharide include K4 polysaccharide produced by Escherichia coli K4 strain.
  • the K4 polysaccharide may be used as it is as a glycosaminoglycan, or the defructosylated K4 polysaccharide obtained by elimination (defructosylation) of a fructose residue may be used as a glycosaminoglycan. .
  • the “microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan” may be, for example, a microorganism that produces glycosaminoglycan in a cell or a microorganism that produces glycosaminoglycan in a medium. Further, it may be a microorganism that produces glycosaminoglycan on the surface of the cell body (for example, on the cell membrane or cell wall). Examples of the microorganism that produces glycosaminoglycan on the cell surface include microorganisms that produce glycosaminoglycan as a capsular polysaccharide.
  • microorganisms capable of producing glycosaminoglycan the type of microorganism is not particularly limited.
  • the microorganism include bacteria and yeast.
  • bacteria are preferred from the viewpoint of productivity of glycosaminoglycan and ease of handling.
  • Bacterium type is not particularly limited.
  • the bacterium include gluconoacetobacter genus bacteria such as Gluconacetobacter hansenii and Gluconacetobacter xylinus, which are disclosed in literature (Japanese Patent Publication No.
  • Rhizobium ⁇ Rhizobium meffloti and other Rhizobium bacteria Rhizobium ⁇ Rhizobium meffloti and other Rhizobium bacteria, Acetobacter xylinum and other Acetobacter bacteria, Erwinia amylovora and other Erwinia bacteria, Thiobacillus ⁇ ⁇ ferrooxidans and others Genus Thiobacillus, Xylella fastidiosa and other Zylera bacteria, Sinorhizobium meliloti and other Synorizobium bacteria, Rhodococcus rhodochrous Examples include Rhodococcus bacteria such as Klebsiella aerogenes, Klebsiella bacteria such as Klebsiella aerogenes, Enterobacter aerogenes such as Enterobacter bacteria, and Escherichia coli such as Escherichia coli .
  • bacterium examples include Pseudomonas genus bacteria, Xanthomonas genus bacteria, Methylomonas genus bacteria, Acinetobacter genus bacteria, sphingos, which are disclosed in literature (Japanese Patent Publication No. 2013-520995).
  • Non-pathogenic organisms such as bacteria belonging to the genus Sphingomonas can also be exemplified.
  • bacteria also include Pasteurella multocida.
  • bacterium a bacterium belonging to the genus Escherichia is preferable in terms of productivity, versatility, and ease of handling of glycosaminoglycan. Especially, Escherichia coli (Escherichia coli) that is widely used and easy to handle is preferable.
  • Escherichia coli examples include, for example, Escherichia coli K-12 strain such as W3110 strain (ATCC 32525) and MG1655 strain (ATCC 47076); Escherichia coli K4 strain such as NCDC U1-41 strain (ATCC 23502); NCDC Bi Examples include Escherichia coli K5 strain such as 8337-41 strain (ATCC 23506); Escherichia coli B strain such as BL21 strain; and derivatives thereof.
  • Escherichia coli K-12 strain such as W3110 strain (ATCC 32525) and MG1655 strain (ATCC 47076)
  • Escherichia coli K4 strain such as NCDC U1-41 strain (ATCC 23502)
  • NCDC Bi Examples include Escherichia coli K5 strain such as 8337-41 strain (ATCC 23506); Escherichia coli B strain such as BL21 strain; and derivatives thereof.
  • ATCC American Type Culture Collection
  • WHO The International Escherichia and Klebsiella Centre
  • S Denmark Statens Serum Institut
  • the “microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan” may be a microorganism that originally has the ability to produce glycosaminoglycan, and has been modified to have the ability to produce glycosaminoglycan. It may be a microorganism.
  • Examples of “microorganisms that inherently have the ability to produce glycosaminoglycans” include, for example, Escherichia coli K4 strains and Pasteurella multocida type F, which are microorganisms that produce chondroitin.
  • Escherichia coli K4 strain produces chondroitin (K4 polysaccharide) having fructose residues as side chains.
  • the Escherichia coli K4 strain may be used as it is as a “microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan (chondroitin)”, and the chondroitin produced (K4 polysaccharide) has a fructose residue as a side chain.
  • the Escherichia coli K4 strain modified so that it does not have as a “microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan (chondroitin)” may be used.
  • Such a modified strain of Escherichia coli K4 strain can be obtained, for example, by inactivating the kfoE gene of Escherichia coli K4 strain.
  • the inactivation of the kfoE gene of Escherichia coli K4 strain can be performed with reference to, for example, a method described in a known document (Japanese translations of PCT publication No. 2013-531995).
  • microorganisms originally capable of producing glycosaminoglycan include Escherichia coli K5 strain, Escherichia coli Nissle 1917 strain, and Pasteurella multocida type D, which are microorganisms that produce heparosan. .
  • the “microorganism modified to have the ability to produce glycosaminoglycan” can be obtained, for example, by imparting the ability to produce glycosaminoglycan to a microorganism such as the above-mentioned bacteria. “Granting the ability to produce glycosaminoglycan” can be performed, for example, by introducing a gene encoding a protein involved in glycosaminoglycan production into a microorganism so that the protein can be expressed.
  • the ability to produce glycosaminoglycan is given by, for example, a gene encoding a protein involved in the production of glycosaminoglycan, It can be carried out by introducing into a microorganism having the ability to add a side chain to a glycan in an expressible manner.
  • the “microorganism having the ability to add a side chain to a glycosaminoglycan” is, for example, a microorganism having a gene encoding a protein involved in the addition of a side chain to a glycosaminoglycan.
  • the “microorganism having the ability to add a side chain to glycosaminoglycan” may be a microorganism that inherently has the gene, or may be a microorganism into which the gene has been introduced so that it can be expressed.
  • the ability to produce the glycosaminoglycan is given by, for example, transferring a gene encoding a protein involved in the production of the glycosaminoglycan to a glycosaminoglycan. It can be carried out by introducing it into a microorganism that does not have the ability to add a side chain to noglycan.
  • the “microorganism that does not have the ability to add a side chain to a glycosaminoglycan” is, for example, a microorganism that does not have a gene encoding a protein involved in the addition of a side chain to a glycosaminoglycan.
  • a microorganism that does not have the ability to add a side chain to a glycosaminoglycan may be a microorganism that does not inherently have the gene, or a microorganism that has the gene deleted or inactivated. Good.
  • Examples of the gene encoding a protein involved in glycosaminoglycan production include kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoF, kpsF, kpsE, kpsD, ⁇ ⁇ ⁇ kpsU. , KpsC, kpsS, kpsM, kpsT, and pmCS genes.
  • kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT genes are kfoA, kfoB, kfoC Examples include kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, and kpsT genes.
  • Examples of the pmCS gene include a pmCS gene derived from Pasteurella multocida.
  • the “gene encoding a protein involved in the production of glycosaminoglycan” includes, for example, kfiA, kfiB, kfiC, kfiD, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, as genes encoding proteins involved in heparosan production. , KpsC, kpsS, kpsM, kpsT, and pmHS genes.
  • Examples of the pmHS gene include a pmHS gene derived from Pasteurella multocida.
  • kfoD, orf3 (kfoI), kfoE, orf1 (kfoH) genes may be mentioned.
  • kfoD, orf3 (kfoI), kfoE, and orf1 (kfoH) genes include kfoD, orf3 (kfoI), kfoE, and orf1 (kfoH) genes derived from the Escherichia coli K4 strain.
  • the base sequences of the genes described above and the amino acid sequences of the proteins encoded by these genes can be obtained from public databases such as NCBI (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/). Introduction of a gene can be achieved, for example, by introducing a vector carrying the gene into a microorganism or introducing the gene onto a chromosome of the microorganism. Only one copy of the gene may be introduced, or two copies or more may be introduced. In the present invention, one kind of gene may be introduced, or two or more kinds of genes may be introduced.
  • the gene to be introduced can be appropriately selected according to the type of microorganism used.
  • Escherichia coli K5 strain has the ability to produce heparosan and not chondroitin, but has the ability to produce chondroitin in Escherichia coli K5 strain by introducing kfoA and kfoC genes. Can be granted.
  • Escherichia coli K-12 strain has no ability to produce chondroitin, but kfo gene group (kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG) and kps gene group (kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, By introducing kpsC, kpsS, kpsM, kpsT), the ability to produce chondroitin can be imparted to the Escherichia coli K-12 strain.
  • Escherichia coli K-12 strain does not have the ability to produce heparosan, but kfi gene group (kfiA, kfiB, kfiC, kfiD) and kps gene group (kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, By introducing kpsS, kpsM, kpsT), the ability to produce heparosan can be imparted to the Escherichia coli K-12 strain.
  • glycosaminoglycan can be produced as a capsular polysaccharide by a strain imparted with the ability to produce these glycosaminoglycans.
  • the glycosaminoglycan used in the present invention may be a glycosaminoglycan itself produced as a capsular polysaccharide, and the glycosaminoglycan after treatment by contact with a base such as sodium hydroxide or an acid such as hydrochloric acid. It may be a saminoglycan.
  • genes encoding proteins involved in glycosaminoglycan production are enhanced. It may be modified as follows. For example, a gene encoding a protein involved in chondroitin production may be introduced into Escherichia coli K4 strain. In addition, for example, in addition to the kfoA and kfoC genes, another gene encoding a protein involved in chondroitin production may be further introduced into the Escherichia coli K5 strain. Furthermore, for example, a gene encoding a protein involved in heparosan production may be introduced into Escherichia coli K5 strain.
  • the “gene encoding a protein inherently possessed by a microorganism” may be a gene derived from the microorganism or a gene derived from an organism other than the microorganism. That is, for example, a gene derived from Escherichia coli K4 encoding a protein involved in chondroitin production may be introduced into Escherichia coli K4 strain, and Escherichia coli K4 encoding a protein involved in chondroitin production may be introduced. Genes derived from organisms other than strains may be introduced.
  • a gene derived from Escherichia coli K5 encoding a protein involved in heparosan production may be introduced into Escherichia coli K5 strain, and Escherichia coli K5 encoding a protein involved in heparosan production.
  • Genes derived from organisms other than strains may be introduced.
  • Examples of the microorganism having the ability to produce chondroitin include bacteria having the ability to produce chondroitin disclosed in literature (Japanese Patent Publication No. 2010-524431 or Japanese Patent Publication No. 2013-520995).
  • the microorganism having the ability to produce chondroitin is “both introduced the kfoA gene and kfoC gene derived from Escherichia coli K4 strain”
  • Preferred examples include Escherichia coli having no 1-3 or all genes selected from kfoD, orf3 (kfoI), kfoE, and orf1 (kfoH) genes.
  • Preferred examples of such Escherichia coli include the Escherichia coli K5 strain into which both the kfoA gene and the kfoC gene derived from the Escherichia coli K4 strain have been introduced.
  • Introduction of the kfoA gene and kfoC gene derived from Escherichia coli K4 can be carried out, for example, by the method described in the literature (Japanese translations of PCT publication No. 2010-524431).
  • microorganisms having the ability to produce chondroitin as described in the literature (Japanese translations of PCT publication No. 2013-520995), “kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kpsF, kpsE,, kpsE, Preferred examples include Escherichia coli into which kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT genes, and xylS gene derived from Pseudomonas putida have been introduced.
  • microorganisms having the ability to produce chondroitin include “kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, derived from Escherichia coli K4 strain” kfoD, orf3 (kfoI), kfE, orf1 (kfoE, orf1), kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, ⁇ ⁇ kpsT
  • Preferred examples include “Escherichia coli not having 1 to 3 or all of the selected genes”.
  • Escherichia coli examples include, for example, 4 copies of each of kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, and kfoG genes derived from Escherichia coli K4 strain, and kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, derived from Escherichia coli K4 strain.
  • Escherichia coli into which one copy of each of the kpsS, kpsM, and kpsT genes and one copy of the Pseudomonas putida derived xylS gene is introduced is preferable.
  • Escherichia coli K-12 strain into which these genes have been introduced is preferred.
  • Preferred examples of the Escherichia coli K-12 strain include the Escherichia coli K-12 W3110 strain.
  • a bacterial strain in which these genes are introduced into Escherichia coli K-12 W3110 strain is disclosed as “MSC702 strain” in the literature (Japanese Patent Publication No. 2013-520995). The introduction of these genes can be performed, for example, by the method described in the literature (Japanese translations of PCT publication No. 2013-520995).
  • the gene used for the modification of the microorganism for imparting the ability to produce glycosaminoglycan is not limited to the known gene as exemplified above as long as it encodes a protein in which the original function is maintained.
  • the variant may be sufficient.
  • the gene used for the modification of the microorganism is, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 97% or more, particularly preferably with respect to the entire base sequence of a known gene. It may be a gene encoding a protein having 99% or more homology and maintaining the original function.
  • the gene used for the modification of the microorganism is, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, still more preferably 97% or more, particularly with respect to the entire amino acid sequence of a known protein.
  • it may be a gene encoding a protein having a homology of 99% or more and maintaining the original function.
  • “Homology” may mean “identity”.
  • the gene used for the modification of the microorganism is, for example, a known protein amino acid sequence which is grouped in one place or dispersed in several places, and one or several amino acids are substituted, deleted, inserted, and It may also be a gene encoding a protein having an added amino acid sequence and maintaining the original function.
  • the “one or several” may be, for example, 1 to 30, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, further preferably 1 to 5, particularly preferably 1 to 3. .
  • Amino acid substitution, deletion, insertion, and / or addition are conservative mutations in which the function of the protein is maintained normally.
  • a typical conservative mutation is a conservative substitution.
  • Conservative substitution is a polar amino acid between Phe, Trp, and Tyr when the substitution site is an aromatic amino acid, and between Leu, Ile, and Val when the substitution site is a hydrophobic amino acid. In this case, between Gln and Asn, when it is a basic amino acid, between Lys, Arg, and His, when it is an acidic amino acid, between Asp and Glu, when it is an amino acid having a hydroxyl group Is a mutation that substitutes between Ser and Thr.
  • substitutions considered as conservative substitutions include substitution from Ala to Ser or Thr, substitution from Arg to Gln, His or Lys, substitution from Asn to Glu, Gln, Lys, His or Asp, Asp to Asn, Glu or Gln, Cys to Ser or Ala, Gln to Asn, Glu, Lys, His, Asp or Arg, Glu to Gly, Asn, Gln, Lys or Asp Substitution, Gly to Pro substitution, His to Asn, Lys, Gln, Arg or Tyr substitution, Ile to Leu, Met, Val or Phe substitution, Leu to Ile, Met, Val or Phe substitution, Substitution from Lys to Asn, Glu, Gln, His or Arg, substitution from Met to Ile, Leu, Val or Phe, substitution from Phe to Trp, Tyr, Met, Ile or Leu, Ser to Thr or Ala Substitution, substitution from Trp to Phe or Tyr, substitution
  • the gene used for the modification of the microorganism may have an arbitrary codon replaced with an equivalent codon (another codon encoding the same amino acid).
  • a gene used for microorganism modification is modified to have an optimal codon according to the codon usage frequency of the host to be used (frequency used as a codon in a nucleic acid encoding a protein expressed by the host). May be.
  • the “microorganism-derived glycosaminoglycan” can be produced, for example, by culturing a microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan as exemplified above.
  • the culture conditions are not particularly limited as long as microorganisms capable of producing glycosaminoglycan can grow and can produce glycosaminoglycan.
  • Microorganisms having the ability to produce glycosaminoglycans can be cultured under normal conditions for culturing microorganisms such as bacteria and yeast.
  • the culture conditions for example, the culture conditions described in literatures (JP 2008-295450 A, JP 2010-524431 A, or JP 2013-520995 A) can be referred to.
  • the microorganism-derived glycosaminoglycan can be isolated and purified from the culture by a known method.
  • the microorganism-derived glycosaminoglycan can be collected by precipitation using a solvent such as ethanol.
  • the microorganism-derived glycosaminoglycan may be further purified by repeating the operation of dissolving the precipitate and then reprecipitating it, or subjecting it to anion exchange or other chromatography.
  • glycosaminoglycan synthase refers to a reaction that extends the glycosaminoglycan chain by alternately adding two types of sugar residues constituting the glycosaminoglycan skeleton to the non-reducing end of the sugar chain.
  • the glycosaminoglycan synthase may be a protein that catalyzes the addition of two types of sugar residues alone, the protein that catalyzes the addition of one of the sugar residues and the other sugar residue. It may be a combination of proteins that catalyze the addition.
  • the glycosaminoglycan synthase may be a polymerase or a glycosyltransferase.
  • the polymerase include chondroitin polymerase and heparosan polymerase.
  • the glycosyltransferase include N-acetylgalactosamine (GalNAc) transferase, N-acetylglucosamine (GlcNAc) transferase, and glucuronic acid (GlcUA) transferase.
  • Chondroitin polymerase is a protein that catalyzes both the addition of GalNAc and GlcUA residues alone.
  • Heparosan polymerase is a protein that catalyzes both the addition of GlcNAc residues and the addition of GlcUA residues alone.
  • Examples of chondroitin polymerase include KfoC protein encoded by kfoC gene and PmCS protein encoded by pmCS gene.
  • Examples of the kfoC gene include the kfoC gene derived from the Escherichia coli K4 strain.
  • Examples of the pmCS gene include a pmCS gene derived from Pasteurella multocida.
  • Examples of heparosan polymerase include PmHS protein encoded by the pmHS gene.
  • Examples of the pmHS gene include a pmHS gene derived from Pasteurella multocida.
  • GlcNAc transferase examples include KfiA protein encoded by kfiA gene. Examples of the kfiA gene include the kfiA gene derived from Escherichia coli K5 strain. Examples of GlcUA transferase include KfiC protein encoded by kfiC gene. Examples of the kfiC gene include the kfiC gene derived from Escherichia coli K5 strain. KfiA protein and KfiC protein form a complex and function as heparosan polymerase.
  • glycosaminoglycan synthase for example, a glycosaminoglycan synthase derived from a microorganism is preferable.
  • the glycosaminoglycan synthase derived from microorganisms include the KfoC protein (K4CP) encoded by the kfoC gene derived from the Escherichia coli K4 strain and the kfiA gene derived from the Escherichia coli K5 strain.
  • KfiA protein KfiC protein encoded by kfiC gene from Escherichia coli K5 strain
  • PmCS protein encoded by pmCS gene of Pasteurella multocida PmHS protein encoded by Pasteurella multocida
  • pmHS gene of Pasteurella multocida Preferred examples include glycosaminoglycan synthases inherent in microorganisms such as PmHS proteins.
  • the glycosaminoglycan synthase is preferably KfoC protein (K4CP), KfiA protein, or KfiC protein.
  • the glycosaminoglycan synthase may be composed of a glycosaminoglycan synthase or may further contain other components.
  • the glycosaminoglycan synthase includes a culture of a microorganism that produces a glycosaminoglycan synthase, a culture supernatant separated from the culture, a cell separated from the culture, and a processed product of the cell And glycosaminoglycan synthase separated from them.
  • the glycosaminoglycan synthase may be purified to a desired degree.
  • the microorganism that produces glycosaminoglycan synthase may be a microorganism that naturally produces glycosaminoglycan synthase, or a microorganism that has been modified to produce glycosaminoglycan synthase. There may be.
  • a microorganism modified to produce a glycosaminoglycan synthase can be obtained by, for example, introducing a gene encoding a glycosaminoglycan synthase into a microorganism so that the gene can be expressed. Introduction of a gene can be achieved, for example, by introducing a vector carrying the gene into a microorganism or introducing the gene onto a chromosome of the microorganism.
  • the gene encoding the glycosaminoglycan synthase is not limited to the known genes as exemplified above as long as it encodes a protein having the original function maintained, and may be, for example, a variant thereof.
  • the above-mentioned description concerning the variant of the gene used for the modification of the microorganism can be applied mutatis mutandis to impart the ability to produce glycosaminoglycan.
  • the “enzyme-synthesizing glycosaminoglycan” can be synthesized, for example, by allowing a glycosaminoglycan synthase as exemplified above to coexist with a sugar donor and a sugar acceptor in an appropriate reaction system.
  • the reaction conditions are not particularly limited as long as glycosaminoglycan can be synthesized.
  • the reaction conditions can be appropriately set according to various conditions such as the origin and mode of the glycosaminoglycan synthase and the desired degree of polymerization of the glycosaminoglycan.
  • the reaction conditions for example, the conditions described in literature (Japanese Patent No. 4101548) or (Patent No. 5081629) can be referred to.
  • sugar donor refers to a molecule that donates a sugar residue in a glycosaminoglycan synthesis reaction by a glycosaminoglycan synthase.
  • the type of sugar donor is not particularly limited as long as it can be used for the synthesis reaction of glycosaminoglycan.
  • sugar donors include amino sugar donors and uronic acid donors.
  • Specific examples of the sugar donor include a GalNAc donor, a GlcNAc donor, and a GlcUA donor.
  • examples of sugar donors include sugar nucleotides.
  • GalNAc donor refers to a molecule that supplies a GalNAc residue in a synthesis reaction of glycosaminoglycan by a glycosaminoglycan synthase.
  • the type of GalNAc donor is not particularly limited as long as it can be used for the synthesis reaction of glycosaminoglycan.
  • GalNAc donors include GalNAc nucleotides.
  • GalNAc nucleotides include UDP-GalNAc (uridine 5'-diphospho-N-acetylgalactosamine).
  • GlcNAc donor refers to a molecule that supplies a GlcNAc residue in a glycosaminoglycan synthesis reaction by a glycosaminoglycan synthase.
  • the type of GlcNAc donor is not particularly limited as long as it can be used for a glycosaminoglycan synthesis reaction.
  • GlcNAc donors include GlcNAc nucleotides.
  • GlcNAc nucleotides include UDP-GlcNAc (uridine 5'-diphospho-N-acetylglucosamine).
  • GlcUA donor refers to a molecule that supplies a GlcUA residue in a glycosaminoglycan synthesis reaction by a glycosaminoglycan synthase.
  • the type of GlcUA donor is not particularly limited as long as it can be used for a glycosaminoglycan synthesis reaction.
  • GlcUA donors include GlcUA nucleotides.
  • GlcUA nucleotides include UDP-GlcUA (uridine 5'-diphospho-glucuronic acid).
  • the sugar donor may be a commercially available product or may be one that has been produced and acquired as appropriate.
  • the sugar donor can be prepared, for example, by a known method.
  • UDP-GlcUA can be obtained, for example, by oxidizing UDP-Glc (uridine 5'-diphospho-glucose) using UDP-Glc dehydrogenase (EC 1.1.1.22).
  • UDP-Glc can be used as a GlcUA donor by using UDP-Glc dehydrogenase.
  • UDP-Glc dehydrogenase include KfoF protein encoded by kfoF gene and KfiD protein encoded by kfiD gene.
  • Examples of the kfoF gene include the kfoF gene derived from the Escherichia coli K4 strain.
  • Examples of the kfiD gene include the kfiD gene derived from the Escherichia coli K5 strain.
  • UDP-GalNAc can be obtained by isomerizing UDP-GlcNAc using, for example, UDP-Glc-4-epimerase (EC 5.1.3.2) or UDP-GlcNAc-4-epimerase (EC 5.1.3.7).
  • UDP-GlcNAc can be used as a GalNAc donor by using UDP-Glc-4-epimerase or UDP-GlcNAc-4-epimerase.
  • UDP-Glc-4-epimerase includes the KfoA protein encoded by the kfoA gene. Examples of the kfoA gene include the kfoA gene derived from the Escherichia coli K4 strain.
  • UDP-GlcNAc can be obtained by isomerizing UDP-GalNAc using, for example, UDP-Gal-4-epimerase (EC 5.1.3.2) or UDP-GalNAc-4-epimerase (EC 5.1.3.7).
  • UDP-GalNAc can be used as a GlcNAc donor by using UDP-Gal-4-epimerase or UDP-GalNAc-4-epimerase.
  • UDP-Gal-4-epimerase includes KfoA protein encoded by kfoA gene. Examples of the kfoA gene include the kfoA gene derived from Escherichia coli K4 strain.
  • UDP-Glc-4-epimerase and / or UDP-GlcNAc-4-epimerase and / or UDP-Glc dehydrogenase UDP-GlcNAc and / or UDP-Glc can be converted to GalNAc, respectively. It can be used in the synthesis of chondroitin as a donor and / or GlcUA donor.
  • UDP-Gal-4-epimerase and / or UDP-GalNAc-4-epimerase and / or UDP-Glc dehydrogenase UDP-GalNAc and / or UDP-Glc can be converted to GlcNAc, respectively. It can be used in the synthesis of heparosan as a donor and / or GlcUA donor.
  • a “sugar receptor” is a glycosaminoglycan synthesizing enzyme by a glycosaminoglycan synthesis reaction by adding a GlcUA residue, a GalNAc residue, or a GlcNAc residue to its non-reducing end.
  • sugar receptor examples include sugar chains represented by the following general formula (1), (2), or (3).
  • GlcUA-R 1 (1) GalNAc-R 2 (2) GlcNAc-R 3 (3) (In each formula, R 1 , R 2 , and R 3 each represents an arbitrary group.)
  • R 1 , R 2 , and R 3 include a hydroxyl group and a sugar chain having one or more residues.
  • “—” in each formula represents a glycosidic bond.
  • sugar chains include glycosaminoglycan chains.
  • glycosaminoglycan chains include chondroitin chains, heparosan chains, and hyaluronic acid chains.
  • chondroitin chains include chondroitin obtained by desulfating chondroitin sulfate and microbial chondroitin.
  • the heparosan chain include microorganism-derived heparosan.
  • sugar chains include derivatives of these sugar chains.
  • “Derivatives of sugar chains” refer to sugar chains into which components such as atoms, functional groups, and compounds have been introduced, substituted, and / or removed.
  • Examples of the sugar chain derivative include a sulfated sugar chain and a sugar chain to which an arbitrary sugar is added. That is, the sugar acceptor portion of the enzyme-synthesized glycosaminoglycan may have a structure corresponding to a preferred embodiment of the glycosaminoglycan in the present invention, or a preferred embodiment of the glycosaminoglycan in the present invention. You may have the structure which does not correspond to.
  • R 1 when R 1 includes a sugar residue such as GalNAc or GlcNAc and the non-reducing terminal GlcUA residue is bonded to the sugar residue of R 1 , the bond is ⁇ -1, A 3-glycoside bond or a ⁇ -1,4-glycoside bond is preferable, and a ⁇ -1,3-glycoside bond is more preferable.
  • R 2 contains a sugar residue such as GlcUA and a non-reducing terminal GalNAc residue is bonded to the sugar residue of R 2 , the bond is ⁇ -1,4- A glycosidic bond is preferred.
  • R 3 contains a sugar residue such as GlcUA and the non-reducing terminal GlcNAc residue is bonded to the sugar residue of R 3 , the bond is ⁇ -1,4- A glycosidic bond or a ⁇ -1,4-glycoside bond is preferable, and an ⁇ -1,4-glycoside bond is more preferable.
  • the number of sugar acceptor sugar chains is not particularly limited as long as the glycosaminoglycan chain is extended.
  • the number of residues in the sugar chain of the sugar acceptor may be, for example, 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, 5 or more, 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, or 10 or more. The above is preferable.
  • the number of residues in the sugar chain of the sugar acceptor may be, for example, 50 or less, 40 or less, 30 or less, or 20 or less.
  • the number of residues in the sugar chain of the sugar acceptor may be, for example, in the range of combinations thereof.
  • the sugar receptor is preferably a chondroitin chain or a heparosan chain.
  • the chondroitin chain is preferably microbial chondroitin.
  • the heparosan chain is preferably a microorganism-derived heparosan. Specifically, for example, a chondroitin chain or heparosan chain having 6 or more residues can be suitably used as the sugar receptor.
  • the sugar receptor may be a commercially available product, or may be one that has been manufactured and acquired as appropriate.
  • the sugar receptor can be prepared, for example, by a known technique.
  • the elongation of glycosaminoglycan may be performed in the state where a surfactant coexists in the solution.
  • the elongation of glycosaminoglycan may be performed in a state where an organic solvent coexists in the solution.
  • the surfactant and the organic solvent include those described in the literature (Japanese Patent No. 5081629).
  • the reaction temperature during preparation of the enzyme-synthesized glycosaminoglycan may be, for example, 10 to 50 ° C., 20 to 40 ° C., or 25 to 37 ° C.
  • the reaction time during preparation of the enzymatically synthesized glycosaminoglycan may be, for example, 1 hour to 7 days, 6 to 48 hours, or 12 to 24 hours.
  • an enzymatically synthesized glycosaminoglycan By carrying out the reaction as described above, an enzymatically synthesized glycosaminoglycan can be prepared.
  • the enzyme-synthesized glycosaminoglycan can be isolated and purified in the same manner as the microorganism-derived glycosaminoglycan described above.
  • the “enzymatically synthesized glycosaminoglycan” thus obtained is a method in which a microorganism having the ability to produce glycosaminoglycan is subjected to a reaction in a cell by a method other than culturing of the microorganism, for example, in vitro or cell-free system.
  • a glycosaminoglycan obtained by reproducing in That is, “enzyme-synthesized glycosaminoglycan” is a glycosaminoglycan obtained through substantially the same reaction as “microorganism-derived glycosaminoglycan”. Therefore, both are glycosaminoglycans of the same quality in blood retention.
  • glycosaminoglycan only one type of glycosaminoglycan may be used, or two or more types of glycosaminoglycan may be used.
  • the peptide is not particularly limited as long as it is a peptide for which enhancement of blood retention is desired.
  • the peptide may be a monomer or a multimer such as a dimer.
  • the peptide may be a peptide used as a medicine, a peptide used as a reagent, or a peptide used in animal tests.
  • the molecular weight of the peptide is not particularly limited as long as the retention in blood can be enhanced by forming a complex with glycosaminoglycan through a linker.
  • the molecular weight of the peptide may be, for example, 10 kDa (1 ⁇ 10 4 ) or less.
  • the molecular weight of the peptide may be, for example, 1 ⁇ 10 4 or less, 9 ⁇ 10 3 or less, 8 ⁇ 10 3 or less, 7 ⁇ 10 3 or less, 6 ⁇ 10 3 or less, or 5 ⁇ 10 3 or less. .
  • the molecular weight of the peptide may be, for example, 1 ⁇ 10 3 or more, 2 ⁇ 10 3 or more, or 3 ⁇ 10 3 or more. In the present invention, the molecular weight of the peptide may be, for example, in the range of a combination thereof.
  • the molecular weight of the peptide is, for example, 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 4 , 1 ⁇ 10 3 to 8 ⁇ 10 3 , 1 ⁇ 10 3 to 6 ⁇ 10 3 , 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 3 , 2 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 4 , 2 ⁇ 10 3 to 8 ⁇ 10 3 , 2 ⁇ 10 3 to 6 ⁇ 10 3 , 2 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 3 , 3 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 4 , It may be 3 ⁇ 10 3 to 8 ⁇ 10 3 , 3 ⁇ 10 3 to 6 ⁇ 10 3 , or 3 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 3 .
  • the number of amino acid residues constituting the peptide (the length of the peptide) is not limited as long as the retention in blood can be enhanced by forming a complex with glycosaminoglycan via a linker.
  • the number of amino acid residues constituting the peptide may be, for example, 100 residues or less, 90 residues or less, 80 residues or less, 70 residues or less, 60 residues or less, 50 residues or less.
  • the number of amino acid residues constituting the peptide may be, for example, 10 residues or more, 20 residues or more, 30 residues or more.
  • the number of amino acid residues constituting the peptide may be, for example, in the range of combinations thereof.
  • the number of amino acid residues constituting the peptide is, for example, 10 residues to 100 residues, 10 residues to 80 residues, 10 residues to 60 residues, 10 residues to 50 residues, 20 residues.
  • the peptide is preferably a peptide that is important to maintain its medicinal effect for a long period of time for the treatment of diseases.
  • Such peptides include peptides administered for the treatment of lifestyle-related diseases. Examples of lifestyle-related diseases include dyslipidemia, hypertension, diabetes, and obesity.
  • the peptide in the present invention is preferably a peptide administered for the treatment of diabetes.
  • the peptide in this invention is a peptide which has a blood glucose inhibitory effect.
  • Specific examples of the peptide in the present invention include GLP-1 and insulin.
  • GLP-1 examples include a peptide containing the amino acid sequence of GLP-1 (7-37), a peptide containing the amino acid sequence of an analog of GLP-1 (7-37), and variants thereof.
  • the description of the variant of the gene used for the modification of the microorganism for imparting the ability to produce glycosaminoglycan can be applied mutatis mutandis. That is, a variant of GLP-1, for example, in GLP-1 (7-37) or an analog amino acid sequence of GLP-1 (7-37), one or several amino acid residues are substituted, deleted, or inserted And / or a peptide having an added amino acid sequence and having a blood glucose-suppressing effect. “One or several” is as described above. Particularly, for peptides, for example, 1 to 20, 1 to 15, 1 to 10, 1 to 7, 1 to 5, 1 to It may mean four, one to three, or one to two.
  • the variant of GLP-1 is, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% of the amino acid sequence of GLP-1 (7-37) or an analog of GLP-1 (7-37). %, More preferably 97% or more, particularly preferably 99% or more of the amino acid sequence having homology and having a blood glucose inhibitory action may be used.
  • GLP-1 examples include peptides shown in the following (A) to (D). That is, in the present invention, the peptide may specifically be a peptide selected from the group consisting of the following (A) to (D), for example.
  • A A peptide comprising the amino acid sequence of GLP-1 (7-37) shown in (a) below.
  • A HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG (GLP-1 (7-37); SEQ ID NO: 1)
  • B A peptide comprising an amino acid sequence of an analog of GLP-1 (7-37) selected from the group consisting of the following (b1) to (b3).
  • the amino acid residue to be modified may be an amino acid residue other than the amino acid residue to which the linker is bound.
  • amino acid sequence of GLP-1 analog in addition to the amino acid sequences exemplified in (b1) to (b3) above, the amino acid sequence described in the literature (US8957021) can also be exemplified.
  • the linker for binding to a peptide such as GLP-1 is as described above.
  • the linker to be bound to GLP-1 (eg, the peptide shown in any of (A) to (D) above) is, for example, a linker having the structure shown in any of the above general formulas (L1) to (L15) It may be.
  • a 1 may preferably be an alkylene group of 8 to 14, 8 to 13, 8 to 12, 9 to 13, 9 to 12, 9 to 11, 10 to 12, or 10 to 11.
  • a 1 is preferably an alkylene group having 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14 carbon atoms, and an alkylene group having 9, 10, 11, or 12 carbon atoms. It is more preferable that it is a C10 or 11 alkylene group, and it is especially preferable that it is a C11 alkylene group.
  • the binding mode of a peptide such as GLP-1 and a linker is as described later.
  • the linker can be linked to, for example, an amino acid residue of the peptide.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded in GLP-1 is preferably 15 residues or more from the N-terminal amino acid residue, more preferably 20 residues or more, still more preferably 25 residues or more, and particularly preferably 30 residues or more. It may be an amino acid residue present on the C-terminal side.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded in GLP-1 is preferably an amino acid residue present in the vicinity of the C-terminal, and more preferably an amino acid residue at the C-terminal.
  • amino acid residue present in the vicinity of the C-terminal is preferably within 15 residues, more preferably within 12 residues, still more preferably within 8 residues, particularly preferably 4 residues from the C-terminal. It is an amino acid residue existing within.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded in GLP-1 is preferably a lysine (K) residue, a cysteine (C) residue, and / or a C-terminal amino acid residue.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is a lysine residue, it is preferable to bond the ⁇ -amino group of the lysine residue to the linker.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is a cysteine residue, it is preferable to bond the thiol group of the cysteine residue and the linker.
  • GLP-1 (7-37) the N-terminal amino acid residue is the histidine residue at position 7.
  • lysine residues are present at positions 26 and 34 in GLP-1 (7-37), GLP-1C, and GLP-1oriC, and lysine residues are present at position 34 in GLP-1RK.
  • GLP-1C and GLP-1oriC a cysteine residue is present at the 37th position.
  • the amino acid residue to which the linker is bound in GLP-1 is specifically Is preferably a lysine residue at position 26, a lysine residue at position 34, or a cysteine residue at position 37, more preferably a lysine residue at position 34 or a cysteine residue at position 37, More preferred is a cysteine residue at the position.
  • the position of the amino acid residue described here indicates a relative position based on the position of the amino acid residue in the amino acid sequence shown in any of (a) and (b1) to (b3).
  • the absolute positions of the amino acid residues described herein can be altered by deletion, insertion, and / or addition of amino acid residues.
  • the absolute position of the amino acid residue described herein in the amino acid sequence of any GLP-1 is, for example, any one of the amino acid sequence of the GLP-1 and any one of (a) and (b1) to (b3) It can be identified by alignment with the amino acid sequence shown.
  • the number of amino acid residues to which a linker is bonded (the number of amino acid residues into which glycosaminoglycan is introduced) may be one, or two or more.
  • the number of amino acid residues to which the linker is bonded in GLP-1 is preferably one.
  • Insulin includes peptide multimers that contain an A chain and a B chain and have an antiglycemic effect.
  • a chain include insulin A chain and variants thereof.
  • B chain include insulin B chain and variants thereof.
  • the insulin A chain and B chain variants are, for example, amino acids in which one or several amino acid residues are substituted, deleted, inserted, and / or added in the amino acid sequences of insulin A chain and B chain, respectively. It may be a peptide comprising the sequence.
  • the variants of insulin A chain and B chain are, for example, 80% or more, preferably 90% or more, more preferably 95% or more, and still more preferably 97%, relative to the amino acid sequences of insulin A chain and B chain, respectively. As described above, it may be a peptide including an amino acid sequence having a homology of 99% or more.
  • insulin examples include a peptide multimer having a blood glucose inhibitory action, including the peptide shown in (A) below and the peptide shown in (B) below. That is, in the present invention, the peptide specifically includes, for example, the peptide shown in the following (A) and the peptide shown in the following (B), and may be a peptide multimer having a blood glucose suppressing action.
  • A1 GIVEQCCTSICSLYQLENYCN SEQ ID NO: 5
  • A2 An amino acid sequence in which one or several amino acid residues are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in (a1) above.
  • A3) An amino acid sequence having 80% or more identity to the amino acid sequence shown in (a1).
  • B) A peptide comprising the amino acid sequence of the insulin B chain shown in (b1) below, or a peptide containing the amino acid sequence shown in (b2) or (b3) below.
  • (B1) FVNQHLGCSHLVALELYLVCGGERGFFYTPKT (SEQ ID NO: 6)
  • B2 An amino acid sequence in which one or several amino acid residues are substituted, deleted, inserted and / or added in the amino acid sequence shown in (b1).
  • B3 An amino acid sequence having 80% or more identity to the amino acid sequence shown in (b1).
  • amino acid residue to be modified may be an amino acid residue other than the amino acid residue to which the linker is bound.
  • the linker bonded to a peptide such as insulin is as described above.
  • the linker to be bound to insulin may be a linker having a structure represented by any one of the general formulas (L1) to (L15), for example.
  • a 1 may preferably be 1 to 6, 1 to 5, 1 to 4, 1 to 3, 1 to 2, 2 to 4, or 2 to 3.
  • a 1 is preferably an alkylene group having 1, 2, 3, 4, 5, or 6 carbon atoms, and is an alkylene group having 1, 2, 3, or 4 carbon atoms. More preferably, it is more preferably an alkylene group having 1 or 2 carbon atoms, and particularly preferably an alkylene group having 2 carbon atoms.
  • the binding mode between a peptide such as insulin and a linker is as described later.
  • the linker can be linked to, for example, an amino acid residue of the peptide.
  • the amino acid residue to which the linker is bound in insulin is preferably a lysine (K) residue or an N-terminal amino acid residue.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is a lysine residue, it is preferable to bond the ⁇ -amino group of the lysine residue to the linker.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is the N-terminal amino acid residue, it is preferable to bond the N-terminal ⁇ -amino group to the linker.
  • the amino acid residue that binds the linker in insulin is specifically the N-terminal amino acid residue of insulin A chain (for example, the peptide shown in (A) above) or the insulin B chain (for example, (B) above).
  • the position of “the lysine residue at position 29 of the insulin B chain” indicates a relative position based on the position of the amino acid residue in the amino acid sequence shown in (b1). Therefore, the absolute position of the amino acid residue can be changed by deletion, insertion and / or addition of the amino acid residue.
  • the absolute position of the amino acid residue in the amino acid sequence of an arbitrary insulin B chain can be identified, for example, by alignment of the amino acid sequence of the arbitrary insulin B chain with the amino acid sequence shown in (b1).
  • the insulin may be a peptide dimer composed of an A chain and a B chain (for example, a peptide dimer composed of the peptide shown in (A) above and the peptide shown in (B) above).
  • the A chain preferably has a cysteine residue at the 6th position and a cysteine residue at the 11th position forming a disulfide bond.
  • the A chain and the B chain are a cysteine residue at the 7th position of the A chain, a cysteine residue at the 7th position of the B chain, a cysteine residue at the 20th position of the A chain, and a cysteine residue at the 19th position of the B chain.
  • peptide only one type of peptide may be used, or two or more types of peptides may be used.
  • the peptide can be produced by, for example, chemical synthesis, recovery from an organism that produces the peptide, or expression of a gene encoding the peptide.
  • Peptides can be obtained, for example, from various reagent manufacturers (Peptide Laboratories, Hokkaido System Science, Scrum, etc.) as commercially available products or by consigning synthesis.
  • binding mode of glycosaminoglycan and linker in the present invention is not particularly limited as long as it is a mode capable of maintaining a state where both are bonded.
  • a method for binding a glycosaminoglycan and a linker for example, a known method for introducing a linker into glycosaminoglycan can be used.
  • the binding mode between the glycosaminoglycan and the linker is preferably a covalent bond from the viewpoint of the stability of the bound state.
  • the linker can be bound to, for example, a sugar residue of glycosaminoglycan.
  • the sugar residue of the glycosaminoglycan to which the linker is bound is preferably a sugar residue at the reducing end.
  • the linker and the glycosaminoglycan are preferably bonded to the linker and the carbon atom at the 1-position of the sugar residue at the reducing end of the glycosaminoglycan.
  • the reducing end sugar residue is preferably a glucosamine residue, a galactosamine residue, or a glucuronic acid residue.
  • the glucosamine residue is preferably an N-acetylglucosamine residue.
  • the galactosamine residue is preferably an N-acetylgalactosamine residue.
  • the bond between the linker and the glycosaminoglycan may be a bond formed by the reaction of the functional group of the linker and the functional group of the glycosaminoglycan.
  • the linker and the glycosaminoglycan bond are formed by the reaction of the functional group Z 2 of the linker having the structure represented by any one of the general formulas (L11) to (L15) and the functional group of the glycosaminoglycan. It is preferable that it is a bond.
  • the linker can be bonded to an aldehyde group and / or an amino group of glycosaminoglycan.
  • the functional group of the glycosaminoglycan is preferably an aldehyde group.
  • the glycosaminoglycan and the linker can be bonded by, for example, bonding of an aldehyde group and an amino group. Therefore, the bond between the glycosaminoglycan and the linker is specifically, for example, a bond between an aldehyde group possessed by the glycosaminoglycan and an amino group possessed by the linker, or an amino group possessed by the glycosaminoglycan and an aldehyde possessed by the linker. This can be done by bonding with a group.
  • aldehyde group possessed by glycosaminoglycan may be an aldehyde group that glycosaminoglycan originally has at the reducing end, or may be an aldehyde group artificially introduced.
  • Artificially introduced aldehyde group means an aldehyde group introduced by subjecting glycosaminoglycan to a chemical reaction.
  • aldehyde group can be artificially introduced into a glycosaminoglycan by cleaving the C2-C3 bond of the GlcUA residue other than the bond and / or reducing end.
  • perhalogen acid mentioned here include periodic acid.
  • the “aldehyde group that glycosaminoglycan has” is preferably an aldehyde group that glycosaminoglycan originally has at the reducing end.
  • the “amino group possessed by glycosaminoglycan” may be an amino group that glycosaminoglycan originally has in an amino sugar residue, or an artificially introduced amino group.
  • the “natural amino group” means an amino group at the 2-position of a GalNAc residue or GlcNAc residue of glycosaminoglycan.
  • the amino group can be used for binding to a linker by, for example, subjecting it to contact with an acid or base or hydrazine to deacetylate.
  • an artificially introduced amino group means an amino group introduced by subjecting glycosaminoglycan to a chemical reaction.
  • a Schiff base can be formed with an aldehyde group of a sugar residue of the glycosaminoglycan, and an amino group can be introduced into the glycosaminoglycan.
  • the “glycosaminoglycan having an artificially introduced amino group” may be a glycosaminoglycan obtained by reducing the Schiff base thus formed.
  • the amine herein include ammonia, ammonium salts (such as ammonium chloride and ammonium acetate), and diamines (such as polymethylenediamine such as ethylenediamine and hexamethylenediamine).
  • the sugar residue of the glycosaminoglycan to which the linker is bonded is preferably the sugar residue at the reducing end.
  • bonds is an aldehyde group which glycosaminoglycan originally has in a reducing end.
  • the bond between the glycosaminoglycan and the linker may have a structure (that is, a bond) represented by any one of the following structural formulas (G1) to (G3) in one aspect.
  • R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent hydrogen or an arbitrary group, and L ′ excludes an amino group bonded to a glycosaminoglycan chain in the linker.
  • G ′ represents the remaining part of the glycosaminoglycan chain excluding the reducing terminal galactosamine residue.
  • R 1 is preferably hydrogen, a sulfate group, or an acetyl group, more preferably hydrogen or an acetyl group, and even more preferably an acetyl group.
  • R 2 , R 3 , and R 4 are each independently preferably hydrogen or a sulfate group, and more preferably hydrogen.
  • G ′ is preferably a chondroitin chain.
  • R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent hydrogen or an arbitrary group, and L ′ excludes an amino group bonded to a glycosaminoglycan chain in the linker. Representing the remaining part, G ′ represents the remaining part of the glycosaminoglycan chain excluding the reducing glucosamine residue.
  • R 1 is preferably hydrogen, a sulfate group, or an acetyl group, more preferably hydrogen or an acetyl group, and still more preferably an acetyl group.
  • R 2 , R 3 , and R 4 are each independently preferably hydrogen or a sulfate group, and more preferably hydrogen.
  • G ′ is preferably a heparosan chain.
  • R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent hydrogen or an arbitrary group, and L ′ excludes an amino group bonded to a glycosaminoglycan chain in the linker.
  • G ′ represents the remaining part of the glycosaminoglycan chain excluding the reducing end glucuronic acid residue.
  • R 1 , R 2 , and R 3 are each independently preferably hydrogen or a sulfate group, and more preferably hydrogen.
  • R 4 is preferably hydrogen, any alkali metal atom, or any alkaline earth metal atom, more preferably hydrogen or any alkali metal atom, and any alkali.
  • a metal atom is preferred.
  • examples of R 4 include a sodium atom (Na) and a potassium atom (K).
  • G ′ is preferably a chondroitin chain or a heparosan chain.
  • the linker and glycosaminoglycan may be bonded at only one position, or may be bonded at two or more positions. Only one molecule of glycosaminoglycan may be bound to one molecule of linker, or two or more and / or two or more types of glycosaminoglycan may be bound. Only one molecule of a linker may be bound to one molecule of glycosaminoglycan, or two or more and / or two or more types of linkers may be bound.
  • binding mode of linker and peptide in the present invention is not particularly limited as long as it is a mode capable of maintaining the state in which both are bonded.
  • a method for binding a linker and a peptide for example, a known method for introducing a linker into a peptide can be used.
  • the binding mode between the linker and the peptide is preferably a covalent bond from the viewpoint of the stability of the bound state.
  • the linker can be bound to, for example, an amino acid residue of a peptide.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker is bound has, for example, an amino acid residue having an amino group (arginine residue, asparagine residue, glutamine residue, histidine residue, lysine residue, etc.), a thiol group. It may be an amino acid residue (cysteine residue, methionine residue, homocysteine residue, etc.), C-terminal amino acid residue, and / or N-terminal amino acid residue.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker is bound is preferably a lysine (K) residue, a cysteine (C) residue, a C-terminal amino acid residue, and / or an N-terminal amino acid residue.
  • the bond between the linker and the peptide may be a bond formed by the reaction of the functional group of the linker and the functional group of the peptide.
  • the bond between the linker and the peptide is a bond formed by the reaction of the functional group Z 1 of the linker having the structure represented by any one of the general formulas (L6) to (L20) and the functional group of the peptide.
  • the linker can be bonded to the amino group and / or thiol group of the peptide.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is a lysine residue, it is preferable to bond the ⁇ -amino group of the lysine residue to the linker.
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is a cysteine residue
  • the amino acid residue to which the linker is bonded is the N-terminal amino acid residue
  • the “linker and peptide bond” can be performed by, for example, a bond between a maleimide group or a haloacetyl group and a thiol group. Therefore, specifically, the linker and the peptide can be bound by, for example, binding of a maleimide group or haloacetyl group that the linker has and a thiol group that the peptide has.
  • the “thiol group possessed by the peptide” may be a thiol group inherently possessed by the peptide, or an artificially introduced thiol group.
  • “Artificially introduced thiol group” means a thiol group introduced by subjecting a peptide to a chemical reaction.
  • the “thiol group possessed by the peptide” is preferably a thiol group inherently possessed by the peptide (a thiol group inherently possessed by cysteine, methionine, homocysteine, etc.).
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker binds is preferably an amino acid residue (cysteine residue, methionine residue, homocysteine residue, etc.) that inherently has a thiol group.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker binds is more preferably a cysteine (C) residue.
  • linker and peptide bond can be performed, for example, by bonding an N-hydroxysuccinimide (NHS) group or an aldehyde group and an amino group. Therefore, specifically, the linker and the peptide can be bound by, for example, binding of an NHS group or aldehyde group that the linker has and an amino group that the peptide has.
  • NHS N-hydroxysuccinimide
  • amino group possessed by the peptide may be an amino group inherently possessed by the peptide or an artificially introduced amino group.
  • Artificially introduced amino group means an amino group introduced by subjecting a peptide to a chemical reaction.
  • Amino group possessed by a peptide refers to an amino group inherently possessed by a peptide (an ⁇ -amino group inherently possessed by arginine, asparagine, glutamine, histidine, lysine, etc., or an ⁇ -amino group present at the N-terminus of a peptide. ) Is preferable.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker binds is essentially an amino acid residue having an amino group (arginine residue, asparagine residue, glutamine residue, histidine residue, lysine residue, etc.) and / or peptide N
  • the terminal amino acid residue is preferred.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker binds is more preferably lysine (K) and / or the N-terminal amino acid residue of the peptide.
  • the binding mode of the linker and the peptide may be specifically as described in relation to the peptide (for example, GLP-1 and insulin) in the present invention.
  • the linker-peptide bond may have a structure (ie, bond) shown in any of the following (P1) to (P3) in one aspect.
  • L ′ represents the remaining portion excluding the maleimide group bonded to the thiol group of an amino acid residue such as a cysteine residue in the linker, and Pn and Pc may or may not exist. However, Pn and Pc do not exist at the same time, Pn represents the remaining portion on the N-terminal side of the amino acid residue such as a cysteine residue to which the linker is bound in the peptide, and Pc is bound to the linker in the peptide. (Represents the remainder of the C-terminal side from amino acid residues such as cysteine residues.)
  • L ′ represents a remaining portion excluding a halogen atom of a haloacetyl group bonded to a thiol group of an amino acid residue such as a cysteine residue in a linker, and Pn and Pc are not present even if present.
  • Pn and Pc do not exist at the same time, Pn represents the remaining part of the peptide on the N-terminal side from the amino acid residue such as a cysteine residue to which the linker is bound, and Pc represents the linker of the peptide.
  • Pn represents the remaining part of the peptide on the N-terminal side from the amino acid residue such as a cysteine residue to which the linker is bound, and Pc represents the linker of the peptide.
  • L ′ represents the remaining portion of the linker excluding the NHS group, and Pn and Pc may or may not be present, provided that Pn and Pc are not present simultaneously, and Pn is a peptide.
  • Pn is a peptide.
  • Pc is the remaining portion on the C-terminal side from the amino acid residue such as lysine residue to which the linker is bound in the peptide. Represents.
  • the bond mode is preferably the bond mode represented by the general formula (P1).
  • the bonding mode is preferably the bonding mode represented by the general formula (P3).
  • the linker and the peptide may be bonded at only one position, or may be bonded at two or more positions. Only one molecule of peptide may be bound to one molecule of linker, or two or more peptides and / or two or more peptides may be bound. Only one molecule of a linker may be bound to one molecule of peptide, or two or more and / or two or more types of linkers may be bound.
  • the amino acid residue of the peptide to which the linker is bound may be 1 residue, 2 residues or more. Two or more linkers may be introduced at the same amino acid residue.
  • chondroitin Chondroitin (hereinafter also referred to as "CH") is obtained by culturing Escherichia coli MSC702 strain according to the method described in the literature (International Publication No. 2011/109438) and purifying from the culture supernatant. Prepared.
  • the Escherichia coli MSC702 strain was prepared by transferring the kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, and kfoG genes derived from the Escherichia coli K4 strain to the Escherichia coli K-12 W3110 strain (ATCC 27325) based on the method described in the same document.
  • Heparosan (hereinafter also referred to as "HPN") was prepared according to a method described in a known document (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-018840). ): H4, ATCC 23506) was cultured and purified from the culture supernatant.
  • chondroitin and heparosan having a desired molecular weight were obtained.
  • chondroitin and heparosan having a molecular weight of n ⁇ 10 3 are also referred to as “CHn” and “HPNn”, respectively. That is, for example, “CH10” indicates chondroitin having a molecular weight of 10 kDa.
  • the molecular weight of chondroitin or heparosan described in this example is a weight average molecular weight measured by gel filtration chromatography according to the following conditions.
  • the molecular weight was measured by using Ultrahydrogel® Linear (inner diameter: 7.8 mm ⁇ length: 300 mm, manufactured by Waters) as the column and setting the column temperature to 40 ° C.
  • the mobile phase was 0.2 M NaCl and the flow rate was 0.6 mL / min.
  • Detection was performed with a differential refractive index detector, and a molecular weight was calculated using a calibration curve from a peak retention time obtained by applying 100 ⁇ L of a sample dissolved in 1 mg / mL.
  • Measurement was performed using pullulan (manufactured by Showa Denko KK) as a standard substance, and a calibration curve was created by performing Mark Hoink correction. Mark Hoink correction was performed using software attached to the HPLC system (manufactured by Shimadzu Corporation).
  • Linker used in this example In this example, linkers represented by the structural formulas (X1) to (X26) were used. These linkers were obtained as follows. (1) AMAS (X1) and Sulfo-SMPB (X24) were obtained from Thermo scientific. (2) BMPS (X2), SBA (X10), SIA (X12), SPDP (X14), HDA (X18), BAMB (X22), and BAMC (X26) were obtained from Tokyo Chemical Industry.
  • Sulfo-GMBS (X3), Sulfo-EMCS (X4), Sulfo-HMCS (X5), Sulfo-KMUS (X6), DTBSU (X15), AHT (X19), and AUDT (X20) Obtained from the laboratory.
  • Sulfo-LMDS (X7) was prepared by maleating the amino group of aminododecanoic acid and then introducing sulfo-NHS (N-hydroxysulfosuccinimide) into the carboxy group.
  • Sulfo-NMTS (X8) was prepared by introducing sulfo-NHS into the carboxy group of 14-aminotetradecanoic acid.
  • 14-Aminotetradecanoic acid is converted into N- (12-dodecyl) phthalimide by Mitsunobu reaction between phthalimide and 1-bromo-12-dodecanol, and then reacted with malonic acid ester, followed by acid hydrolysis and subsequent decarboxylation reaction.
  • -Phthalimidotetradecanoic acid was prepared by decomposing phthalimide.
  • Sulfo-OMHS (X9) is obtained by reacting 16-bromohexadecanoic acid with sodium azide to form 16-azidohexadecanoic acid, and then converting the azide group to an amino group by catalytic reduction to form 16-aminohexadecanoic acid. It was.
  • Sulfo-SBAX (X11) was prepared by reacting the NHS group of SBA (X10) with the amino group of aminododecanoic acid to prepare 12-[(2-bromoacetyl) amino] dodecanoic acid. On the other hand, it was prepared by introducing sulfo-NHS.
  • SIAX (X13) was obtained from Molecular BioScience.
  • EDA (X16), AET (X17), and DDDA (X21) were obtained from Wako Pure Chemical Industries.
  • Sulfo-MBS (X23) and Sulfo-SMCC (X25) were obtained from ProtoChem.
  • glycosaminoglycan having an amino group introduced at the reducing end Introduction of an amino group at the reducing end of glycosaminoglycan (hereinafter also referred to as "GAG") was carried out by using a diamino linker (EDA, HDA). , DDDA, BAMB, or BAMC), ammonia, or ammonium salts were performed by reductive amination reaction.
  • GAG-NH 2 Derivatives of glycosaminoglycans having an amino group introduced at the reducing end are hereinafter collectively referred to as “GAG-NH 2 ”.
  • glycosaminoglycan having a thiol group introduced at the reducing end Introduction of a thiol group into the reducing end of glycosaminoglycan was carried out by using a bivalent crosslinking reagent (AET, AHT, AUDT, SPDP, or DTBSU). ).
  • AET, AHT, AUDT, SPDP, or DTBSU a bivalent crosslinking reagent
  • Derivatives of glycosaminoglycans having a thiol group introduced at the reducing end are hereinafter collectively referred to as “GAG-SH”.
  • glycosaminoglycan having SPDP introduced at the reducing end 30 mg of GAG-NH 2 (CH70-NH 2 , CH30-EDA, CH40-EDA, CH70-EDA, HPN50-EDA, CH70-HDA, CH30- DDDA, CH90-DDDA, CH70-BAMB, or CH70-BAMC) is dissolved in 750 ⁇ L of 50% N, N-dimethylformamide (DMF), and then 90 ⁇ L of 0.5 M Bicine-NaOH (pH 8.3) and 150 ⁇ L of 20 mM SPDP solution was added to prepare a reaction solution, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature in the dark.
  • DMF 50% N, N-dimethylformamide
  • glycosaminoglycans (CH70-NH 2 -propanoyl-SH, CH30-EDA-propanoyl-SH, CH40-EDA-propanoyl-SH, CH70-EDA-propanoyl-SH with a thiol group introduced at the reducing end) , HPN50-EDA-propanoyl-SH, CH70-HDA-propanoyl-SH, CH70-BAMB-propanoyl-SH, CH70-BAMC-propanoyl-SH, CH30-DDDA-propanoyl-SH, and CH90-DDDA-propanoyl-SH) Got.
  • Example 6 Preparation of Glycosaminoglycan with Maleimide Group Introduced at Reducing End Introduction of maleimide group into the reducing end of glycosaminoglycan was carried out by using a bivalent crosslinking reagent (AMAS, BMPS, Sulfo-GMBS, Sulfo- EMCS, Sulfo-HMCS, Sulfo-KMUS, Sulfo-LMDS, Sulfo-NMTS, Sulfo-OMHS, Sulfo-SMCC, Sulfo-MBS, or Sulfo-SMPB).
  • a bivalent crosslinking reagent (AMAS, BMPS, Sulfo-GMBS, Sulfo- EMCS, Sulfo-HMCS, Sulfo-KMUS, Sulfo-LMDS, Sulfo-NMTS, Sulfo-OMHS, Sulfo-SMCC, Sulfo-MBS, or Sulfo-SMPB
  • glycosaminoglycans having a maleimide group introduced at the reducing end are hereinafter collectively referred to as “GAG-Mal”.
  • GAG-NH 2 20 mg of GAG-NH 2 (CH70-NH 2 , CH10-EDA, CH20-EDA, CH30-EDA, CH40-EDA, CH70-EDA, CH90-EDA, CH140-EDA, HPN50-EDA, CH70-HDA, CH140- HDA, CH90-DDDA, CH70-BAMB, CH140-BAMB, CH70-BAMC, or CH140-BAMC) is dissolved in 500 ⁇ L of 50% N, N-dimethylformamide (DMF), and then 0.5 M Bicine-NaOH (pH 8.
  • DMF 50% N, N-dimethylformamide
  • a reaction solution was prepared by adding 60 ⁇ L and 120 ⁇ L of a 10 mM divalent cross-linking reagent solution, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour in the dark. Thereafter, a solution obtained by mixing 340 ⁇ L of the reaction solution and 1.25 mL of 0.1M ammonium formate was applied to a desalting column (Hi Trap Desalting G-25) (35 mL). Using 0.1 M ammonium formate as a mobile phase, an elution fraction containing glycosaminoglycan was collected and then lyophilized.
  • glycosaminoglycan having a maleimide group introduced at the reducing end CH70-NH 2 -BMPS, CH70-NH 2 -KMUS, CH10-EDA-KMUS, CH20-EDA-KMUS, CH30-EDA-KMUS, CH40-EDA-BMPS, CH40-EDA-KMUS, CH40-EDA-NMTS, CH40-EDA-OMHS, CH70-EDA-AMAS, CH70-EDA-BMPS, CH70-EDA-GMBS, CH70-EDA-EMCS, CH70- EDA-HMCS, CH70-EDA-KMUS, CH70-EDA-LMDS, CH70-EDA-SMCC, CH70-EDA-MBS, CH70-EDA-SMPB, CH90-EDA-KMUS, CH90-EDA-LMDS, CH140-EDA- AMAS, CH140-EDA-GMBS, CH140-EDA-EMCS, CH140-EDA-HMCS, CH140-EDA-
  • glycosaminoglycan having a haloacetyl group introduced at the reducing end CH70-NH 2 -SBA, CH70-NH 2 -SBAX, CH70-EDA-SBA, CH70-EDA-SBAX, CH70-EDA-SIA, CH140-EDA-SBA, CH140-EDA-SIAX, CH90-DDDA-SBA, CH90-DDDA-SIAX, CH70-BAMB-SBAX, and CH140-BAMC-SBA
  • GLP-1C SEQ ID NO: 2
  • GLP-1RK SEQ ID NO: 3
  • GLP-1oriC SEQ ID NO: 4
  • Insulin SEQ ID NO: 5, SEQ ID NO: 6
  • Solvent A (0.1% TFA) and solvent B (0.1% TFA / 80% MeCN) were used for the mobile phase. Elution is performed with a linear gradient. The ratio of solvent B is maintained at 30% from the start of analysis to 5 minutes, and the ratio of solvent B is increased from 30% to 70% between 5 minutes and 30 minutes. Changed. The flow rate was 4 mL / min, and the column temperature was 40 ° C. The elution fraction containing the complex of the bivalent crosslinking reagent and GLP-1RK was collected and lyophilized. In this way, a GLP-1RK derivative (a derivative of GLP-1RK having a structure in which a linker having a maleimide group was bonded to a lysine residue) was obtained.
  • a GLP-1RK derivative (a derivative of GLP-1RK having a structure in which a linker having a maleimide group was bonded to a lysine residue) was obtained.
  • Example 10 Preparation of Insulin Derivative Introducing a Linker Having a Maleimide Group 200 ⁇ L of 4 mM Triethylamine, 10 mM Bivalent Crosslinking Reagent Solution (BMPS)
  • BMPS Bivalent Crosslinking Reagent Solution
  • the ratio of solvent B was changed from 42% to 48.2% in 25 minutes after the start of analysis or 1 minute later.
  • KMUS was used as the bivalent crosslinking reagent
  • the ratio of solvent B was changed from 40% to 80% in 20 minutes after the start of analysis.
  • the flow rate was 8 mL / min, and the column temperature was 40 ° C.
  • Insulin derivatives and insulin derivatives in which a linker was introduced into both of them were collected and collected, and then lyophilized. In this way, an insulin derivative (a derivative of insulin into which a linker having a maleimide group was introduced) was obtained.
  • Example 11 Measurement of Agonist Activity of Complex Containing Glycosaminoglycan and GLP-1
  • GAG / GLP-1 a complex containing glycosaminoglycan and GLP-1
  • agonist activity was measured by the following procedure.
  • the agonist activity of the GAG / GLP-1 complex was measured using RIN-m5F cells (ATCC CRL-11605) with the intracellular cAMP concentration as an index.
  • RIN-m5F cells were obtained from American Type Culture Collection (ATCC).
  • the intracellular cAMP concentration was measured using a cAMP-Glo-Max-Assay kit (Promega).
  • RIN-m5F cells were seeded in a 96-well plate at 4 ⁇ 10 4 cells / well.
  • the cells were allowed to adhere for 16 hours under conditions of a temperature of 37 ° C. and a CO 2 concentration of 5% (hereinafter also referred to as “culture conditions”), and then the medium was replaced with a serum-free medium.
  • culture conditions a temperature of 37 ° C. and a CO 2 concentration of 5%
  • serum-free medium After standing for 6 hours under the culture conditions, the medium was replaced with a serum-free medium containing 0.5 mM IBMX (3-isobutyl-1-methylxanthine) /0.1 mM Ro-20-1724, and the culture conditions were further changed. And left for 15 minutes.
  • test substance a solution of GAG / GLP-1 complex prepared at 0.06 nM to 600 nM
  • 10 ⁇ L of cAMP Detection Solution was added to each well. And left at room temperature for 20 minutes. Thereafter, 50 ⁇ L of Kinase-Glo Reagent was added to each well and allowed to stand at room temperature for 10 minutes, and then the luminescence intensity was measured using a multiplate reader (2030 ARVO X5, manufactured by PerkinElmer).
  • Analytical software (Origin ver.9.1, OriginLab Corporation) based on the measured value calculated by subtracting the blank (emission intensity when only the solvent was added) value from the emission intensity value when each concentration of the test substance was added was used to create a sigmoid curve from a dot plot with the X axis as the test substance concentration and the Y axis as the measured value. This sigmoid curve was regressed to a 4-parameter logistic curve to calculate EC 50 (nM).
  • Example 12 Measurement of agonist activity of complex containing glycosaminoglycan and insulin
  • a complex containing glycosaminoglycan and insulin hereinafter also referred to as "GAG / insulin complex”.
  • GAG / insulin complex a complex containing glycosaminoglycan and insulin
  • GAG / agonist activity of insulin complexes with 3T3-L1 MBX cells was incorporated into the cells [1- 14 C] 2-deoxy -D-glucose (2-DG)
  • the radioactivity was measured as an index. From 3T3-L1 MBX cells American Type Culture Collection (ATCC), from [1- 14 C] 2-DG Japan Radioisotope Association, were obtained, respectively.
  • 3T3-L1 MBX cells were seeded in a 96-well plate at 2 ⁇ 10 4 cells / well. After stationary culture under culture conditions for 4 days, the medium was changed to differentiation medium A (10% FBS, 1 ⁇ g / mL human recombinant insulin (animal free), 0.5 mM isobutylmethylxanthine, 0.4 ⁇ g / mL dexamethasone, 2 ⁇ M The medium was replaced with DMEM high glucose (Gibco) medium prepared to contain glitazone.
  • differentiation medium A 10% FBS, 1 ⁇ g / mL human recombinant insulin (animal free)
  • 0.5 mM isobutylmethylxanthine 0.4 ⁇ g / mL dexamethasone
  • the medium is replaced with differentiation medium B (DMEM high glucose medium prepared to contain 10% FBS, 1 ⁇ g / mL human recombinant insulin (animal free)). did. Further, after culturing for 2 or 3 days under culture conditions, the medium was replaced with a serum-containing medium (DMEM high glucose medium prepared to contain 10% FBS). Thereafter, static culture was performed for 7 to 21 days under culture conditions. The cells thus obtained were used for subsequent tests.
  • differentiation medium B DMEM high glucose medium prepared to contain 10% FBS, 1 ⁇ g / mL human recombinant insulin (animal free)
  • DMEM high glucose medium prepared to contain 10% FBS serum-containing medium
  • the medium was replaced with a serum-free medium and allowed to stand overnight under culture conditions, and then the medium was prepared to contain a test substance-containing solution (0.001 to 10000 nM GAG / insulin complex, 0.3% BSA).
  • DMEM medium was replaced with 100 ⁇ L. After leaving still under culture conditions for 1 hour, 20 ⁇ L of 0.1 mM (5 ⁇ Ci / mL) [1- 14 C] 2-DG was added, and left still under culture conditions for 30 minutes. After washing 3 times with PBS, 100 ⁇ L of 0.2N NaOH was added and allowed to stand at 37 ° C. for 30 minutes. The solution suspended by pipetting is collected in a vial, and 3 mL of Ecocinch XR (manufactured by Kuwawa Trading Co., Ltd.) is added and mixed. Was measured.
  • a sigmoid curve was created from a dot plot in which the X-axis was the concentration of the test substance and the Y-axis was the number of radiation measurements per minute (cpm). This sigmoid curve was regressed to a 4-parameter logistic curve to calculate EC 50 (nM).
  • Example 13 Measurement of blood half-life of GAG / GLP-1 complex
  • a GAG / GLP-1 complex was prepared and its blood half-life was measured by the following procedure.
  • test substance GAG / GLP-1 complex
  • mice mice per group
  • mice mice per group
  • Blood was collected at each time point of 0 to 144 hours after administration, and the collected blood was centrifuged to obtain plasma.
  • the blood half-life (T1 / 2) of the GAG / GLP-1 complex was calculated using the concentration of active GLP-1 in plasma as an index.
  • Glucagon-Like Peptide-1 (Active) ELISA Kit manufactured by Merck Millipore was used for the measurement of the concentration, and the operation was performed according to the protocol attached to the kit.
  • the blood half-life was calculated by using Phoenix WinNonlin (Satara GK), and performing model-independent analysis on the measurement data of three or more time points from the last measurement time point of each individual.
  • Example 14 Measurement of blood half-life of GAG / insulin complex
  • a GAG / insulin complex was prepared and its blood half-life was measured by the following procedure.
  • test substance GAG / insulin complex
  • test substance insulin complex
  • mice male ICR mice (per group). 3 animals) were injected with tail vein. Blood was collected at each time point of 0 to 48 hours after administration, and the collected blood was centrifuged to obtain serum.
  • the blood half-life (T1 / 2) of the GAG / insulin complex was calculated by measuring the insulin concentration in serum and using this as an index. The concentration was measured by a sandwich ELISA method.
  • the plate attached to the YK060 Insulin ELISA kit (manufactured by Yanaihara Laboratory) was used.
  • the measurement target was CH / insulin
  • biotin-labeled hyaluronic acid binding protein manufactured by Seikagaku Corporation
  • HRP-labeled streptavidin was used as the labeling reagent.
  • an anti-heparosan antibody (NAH46, manufactured by Seikagaku Corporation) is used as a detection probe, and an HRP-labeled anti-mouse IgM + IgG + IgA (H + L) antibody (manufactured by Merck Millipore) is used as a labeling reagent.
  • NASH46 an anti-heparosan antibody
  • HRP-labeled anti-mouse IgM + IgG + IgA (H + L) antibody manufactured by Merck Millipore
  • the blood half-life was calculated by using Phoenix WinNonlin, and performing model-independent analysis on the measurement data of three or more time points from the final measurement time point of each individual.
  • Example 15 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity of the complex and retention in blood (1) 20 mg of CH-Mal (CH40-EDA-BMPS, CH40-EDA-KMUS, CH40-EDA-NMTS, CH40-EDA-OMHS, CH70-EDA-AMAS, CH70-EDA-BMPS, CH70-EDA-GMBS, CH70- EDA-EMCS, CH70-EDA-HMCS, CH70-EDA-KMUS, CH70-EDA-LMDS, CH140-EDA-AMAS, CH140-EDA-GMBS, CH140-EDA-EMCS, CH140-EDA-HMCS, CH140-EDA- KMUS or CH140-EDA-LMDS) was dissolved in 650 ⁇ L of distilled water, 325 ⁇ L of acetonitrile (MeCN), 81 ⁇ L of 0.5 M MOPS-NaOH (pH 6.9), GLP-1C solution (G
  • reaction solution 7% of 0.1% TFA were mixed and centrifuged (20,000 ⁇ g, 10 minutes), and the supernatant was reversed-phase column (DAISOGEL SP-120-5-ODS-BP, inner diameter: 20 mm). ⁇ Total length: 250 mm, manufactured by Osaka Soda Co.).
  • Solvent A (0.1% TFA) and solvent B (0.1% TFA / 80% MeCN) were used for the mobile phase. Elution was performed by a linear gradient, and the ratio of solvent B was changed from 10% to 60% between 30 minutes after the start of analysis. The flow rate was 8 mL / min, and the column temperature was 40 ° C.
  • CH / GLP-1C complex a complex of chondroitin and GLP-1C having a structure in which chondroitin was bound to a C-terminal cysteine residue via a linker
  • the agonist activity (EC 50 ) of the CH / GLP-1C complex obtained above was calculated according to the method described in Example 11, and the blood half-life (T1 / 2) was calculated according to the method described in Example 13, respectively. did. The results are shown in Table 1.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table.
  • L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • L 2 is represented by CH / (CH 2 ) 10 , (CH 2 ) 11 , or (CH 2 ) 13. All of the GLP-1C complexes had a blood half-life of 20 hours or more. In contrast, the CH / GLP-1C complex in which L 2 is represented by (CH 2 ) 7 has a blood half-life of 10 hours or less, and L 2 is represented by (CH 2 ) 15 in CH / GLP-1C. The blood half-life of the complex was about 14 hours. It is known that the half-life in blood of GLP-1 itself is 2 to 6 minutes.
  • GLP-1C After 1.3 mg of GLP-1C is dissolved in 300 ⁇ L of distilled water, 200 ⁇ L of acetonitrile (MeCN) and 130 ⁇ L of 10 mM alkylating reagent solution (C16 or C14 alkyl derivative having a maleimide group) are added and protected from light at room temperature. Stir for hours.
  • MeCN acetonitrile
  • 10 mM alkylating reagent solution C16 or C14 alkyl derivative having a maleimide group
  • the elution fraction containing the GLP-1C derivative was collected and lyophilized. In this way, a GLP-1C derivative (a GLP-1C derivative having a structure in which only a linker is bonded to the C-terminal cysteine residue) was obtained.
  • the agonist activity (EC 50 ) of the GLP-1C derivative obtained above was calculated according to the method described in Example 11. Consequently, EC 50 of GLP-1C derivative obtained by introducing C16 alkyl 33.6 nm, EC 50 of GLP-1 derivative obtained by introducing C14 alkyl was 9.2 nM. Furthermore, since both of these GLP-1 derivatives were below the detection limit in plasma 24 hours after intravenous administration in mice, the blood half-life (T1 / 2) could not be calculated. That is, it was shown that GLP-1 having only a linker (without glycosaminoglycan) has a very short blood half-life (T1 / 2) as compared with GLP-1 having glycosaminoglycan. It was. Therefore, it was shown that the blood retention enhancement effect confirmed in the above example was not an effect exhibited only by a linker, but an effect exhibited by a combination with a glycosaminoglycan such as chondroitin. .
  • Example 16 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity of the complex and retention in blood (2) Same operation as in Example 15 using CH10-EDA-KMUS, CH20-EDA-KMUS, CH30-EDA-KMUS, CH40-EDA-KMUS, CH70-EDA-KMUS, or CH140-EDA-KMUS as CH-Mal
  • CH / GLP-1C complex was prepared, and the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 2.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table.
  • L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • Example 17 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (3)
  • the same operation as in Example 15 was performed using CH70-NH 2 -BMPS or CH70-NH 2 -KMUS as CH-Mal to prepare a CH / GLP-1C complex, as well as the agonist activity (EC 50 ) And blood half-life (T1 / 2).
  • the results are shown in Table 3.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is all represented by the general formula “GYLP”, where G has the molecular weight shown in the table. Represents chondroitin, Y represents the bond shown in the table, L represents the structure shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between G and Y is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L and P is This is the bonding mode shown in the structural formula (P1).
  • the CH / GLP-1C complex in which L is represented by (CH 2 ) 10 is half in the blood for 20 hours or more. Had a period. Therefore, the residence time in the blood of the CH / GLP-1C complex does not depend on the presence or absence of linker L 1 used for binding CH and linker L 2 in Example 15, and the structure of L 2 , That is, it was suggested that it depends on the structure of the linker bonded to the peptide.
  • Example 18 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (4) CH70-HDA-GMBS, CH70-HDA-EMCS, CH70-HDA-HMCS, CH70-HDA-KMUS, CH140-HDA-BMPS, CH140-HDA-KMUS, CH90-DDDA-BMPS, or CH90-DDDA as CH-Mal -EMCS was used in the same manner as in Example 15 to prepare a CH / GLP-1C complex, and calculate the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex. It was. The results are shown in Table 4.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • the CH / GLP-1C complex in which L 2 is represented by (CH 2 ) 10 is not less than 20 hours.
  • the blood half-life was shown. Therefore, the residence time in the blood of the CH / GLP-1C complex does not depend on the structure of the linker L 1 used to bind CH and the linker L 2 in Example 15, and the structure of L 2 That is, it was shown to depend on the structure of the linker bonded to the peptide.
  • Example 19 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (5) CH70-BAMB-AMAS, CH70-BAMB-GMBS, CH70-BAMB-EMCS, CH70-BAMB-HMCS, CH70-BAMB-KMUS, CH70-BAMB-LMDS, CH140-BAMB-AMAS, CH140-BAMB- as CH-Mal
  • the same procedure as in Example 15 was performed using BMPS, CH140-BAMB-EMCS, CH140-BAMB-HMCS, CH140-BAMB-KMUS, or CH140-BAMB-LMDS to prepare a CH / GLP-1C complex, and The agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 5.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table.
  • L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table (Ph represents a 1,4-phenylene group), Y represents a bond shown in the table, and P represents Represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • the CH / GLP-1C complex in which L 2 is represented by (CH 2 ) 10 or (CH 2 ) 11 is All showed a blood half-life of 20 hours or more. Therefore, the residence time in the blood of the CH / GLP-1C complex does not depend on the structure of the linker L 1 used to bind CH and the linker L 2 in Example 15, and the structure of L 2 That is, it was shown again that it depends on the structure of the linker bound to the peptide.
  • Example 20 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (6) CH70-BAMC-GMBS, CH70-BAMC-EMCS, CH70-BAMC-HMCS, CH70-BAMC-KMUS, CH70-BAMC-LMDS, CH140-BAMC-BMPS, CH140-BAMC-KMUS, or CH140-BAMC as CH-Mal
  • the same operation as in Example 15 was performed using -LMDS, and the preparation of the CH / GLP-1C complex and the calculation of the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex It was. The results are shown in Table 6.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table (cHex represents a 1,4-cyclohexylene group), Y represents a bond shown in the table, P Represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • the residence time in the blood of the CH / GLP-1C complex is as follows when the structure of linker L 1 used for binding CH and linker L 2 in Example 15 includes a cyclohexylene group: In particular, it was shown that the retention in blood can be remarkably enhanced.
  • Example 21 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (7) Using CH70-EDA-SMCC, CH70-EDA-MBS, CH70-EDA-SMPB, or CH90-EDA-LMDS as CH-Mal, the same operation as in Example 15 was performed to prepare a CH / GLP-1C complex. And the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 7.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table (mPh represents a 1,3-phenylene group and pPh represents a 1,4-phenylene group), Y Represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • Example 22 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (8)
  • the same procedure as in Example 15 was carried out using CH-Hal (CH70-NH 2 -SBA) instead of CH-Mal to prepare a CH / GLP-1C complex, as well as the agonist activity (EC 50 ) of the complex.
  • EC 50 agonist activity
  • T1 / 2 blood half-life
  • the structure of the CH / GLP-1C complex represented by ID in the table is represented by the general formula “GYLP”, where G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table.
  • Y represents a bond shown in the table
  • L represents a structure shown in the table
  • P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between G and Y is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3)
  • the bonding mode between L and P is This is the bonding mode shown in the structural formula (P2).
  • Example 23 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity of the complex and retention in blood (9) The same procedure as in Example 22 was performed using CH70-NH 2 -SBAX as CH-Hal to prepare a CH / GLP-1C complex, as well as the agonist activity (EC 50 ) and half-life in blood ( T1 / 2) was calculated. The results are shown in Table 9.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by ID in the table is represented by the general formula “GY 1 -L 1 -Y 2 -L 2 -P”, where G is in the table Represents a chondroitin having the molecular weight shown in the formula, Y 1 and Y 2 represent the bonds shown in the table, L 1 and L 2 represent the structures shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between G and Y is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P is This is the bonding mode shown in the structural formula (P2).
  • Example 24 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (10) Using CH90-DDDA-SBA, CH140-BAMC-SBA, CH70-EDA-SIA, or CH140-EDA-SBA as CH-Hal, the same operation as in Example 22 was performed to prepare a CH / GLP-1C complex. And the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 10.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table (cHex represents a 1,4-cyclohexylene group), Y represents a bond shown in the table, P Represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P2).
  • Example 25 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1C, measurement of activity and retention in blood of the complex (11) Using CH90-DDDA-SIAX, CH70-BAMB-SBAX, CH70-EDA-SBAX, or CH140-EDA-SIAX as CH-Hal, the same operation as in Example 22 was performed to prepare a CH / GLP-1C complex And the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 11.
  • the structure of the CH / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is all represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”.
  • G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table
  • L 1 , L 2 and L 3 each represent a structure shown in the table (Ph represents a 1,4-phenylene group)
  • Y represents a table Represents the bond shown in the inside
  • P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode represented by the structural formula (G1) or the coupling mode represented by the structural formula (G3), and the bonding mode between L 3 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P2).
  • Example 26 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity and retention in blood of the complex (1)
  • CH-SH CH70-NH 2 -propanoyl-SH
  • GLP-1RK derivatives EMCS / GLP-1RK or KMUS / GLP-1RK
  • the same operation as in No. 15 was performed to prepare a CH / GLP-1RK complex, and calculate the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex. The results are shown in Table 12.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table (S-Suc represents a binding mode shown in the structural formula (Y14)) And P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 27 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity of the complex and retention in blood (2) CH30-EDA-propanoyl-SH, CH40-EDA-propanoyl-SH, CH70-EDA-propanoyl-SH, or CH70-EDA-undecanoyl-SH as CH-SH and BMPS / GLP-1RK, EMCS as GLP-1RK derivatives / GLP-1RK, KMUS / GLP-1RK, or LMDS / GLP-1RK was used in the same manner as in Example 26 to prepare a CH / GLP-1RK complex, as well as the agonist activity (EC 50 ) And blood half-life (T1 / 2). The results are shown in Table 13.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by the ID in the table is represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”.
  • G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table
  • L 1 , L 2 and L 3 each represent the structure shown in the table
  • Y 1 and Y 2 each represent a bond
  • S— Suc represents the binding mode shown in the structural formula (Y14)
  • P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 28 Preparation of a complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity of the complex and retention in blood (3) CH70-BAMB-propanoyl-SH, CH70-BAMC-propanoyl-SH, CH70-HDA-propanoyl-SH, CH30-DDDA-propanoyl-SH, or CH90-DDDA-propanoyl-SH as CH-SH, a GLP-1RK derivative
  • the body was prepared, and the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 14.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by ID in the table is all represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”, , G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table, L 1 , L 2 and L 3 are structures shown in the table (pPh is 1,4-phenylene group, cHex is 1,4-cyclohexylene, respectively) Y 1 and Y 2 each represent a bond shown in the table (S-Suc represents a bonding mode represented by the structural formula (Y14)), and P represents GLP- Represents 1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 29 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity and retention in blood of the complex (4) CH90-AET, CH70-AHT, CH90-AHT, or CH90-AUDT as CH-SH, BMPS / GLP-1RK, EMCS / GLP-1RK, KMUS / GLP-1RK, or LMDS / GLP- as GLP-1RK derivatives
  • CH / GLP-1RK complex was prepared, and the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. .
  • the results are shown in Table 15.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table (S-Suc represents a binding mode shown in the structural formula (Y14)) And P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 30 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity and retention in blood of the complex (5)
  • the same operation as in Example 15 was performed using CH70-EDA-BMPS or CH70-EDA-KMUS as CH-Mal and using a GLP-1RK derivative (propanoyl-SH / GLP-1RK) instead of GLP-1C.
  • Preparation of CH / GLP-1RK complex, and calculation of agonist activity and blood half-life of the complex were performed. The results are shown in Table 16.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by the ID in the table is represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”, where , G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table, L 1 , L 2 and L 3 each represent the structure shown in the table, and Y 1 and Y 2 each represent a bond (Suc- S represents a bonding mode represented by the structural formula (Y13)), and P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 31 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity and retention in blood of the complex (6) Using CH70-EDA-propanoyl-SH or CH90-DDDA-propanoyl-SH as CH-SH and SBA / GLP-1RK as a GLP-1RK derivative, the same operation as in Example 26 was performed, and a CH / GLP-1RK composite was obtained. The body was prepared, and the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 17.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”, , G represents chondroitin having the molecular weight shown in the table, L 1 , L 2 and L 3 each represent the structure shown in the table, Y 1 and Y 2 each represent the bond shown in the table, P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 32 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1RK, measurement of activity of the complex and retention in blood (7)
  • the same procedure as in Example 26 was performed using CH90-AUDT as CH-SH and SBA / GLP-1RK as the GLP-1RK derivative, and preparation of the CH / GLP-1RK complex, as well as agonist activity of the complex ( EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) were calculated. The results are shown in Table 18.
  • the structure of the CH / GLP-1RK complex indicated by the ID in the table is represented by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is the molecular weight shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1RK.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3)
  • the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P3).
  • Example 33 Preparation of complex of chondroitin and GLP-1OriC, measurement of activity and blood retention of the complex CH140-EDA-KMUS was used as CH-Mal, and GLP-1OriC was used instead of GLP-1C Then, the same operation as in Example 15 was performed to prepare a CH / GLP-1OriC complex, and to calculate the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex. The results are shown in Table 19.
  • the structure of the CH / GLP-1OriC complex indicated by ID in the table is represented by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is the molecular weight shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1OriC.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode shown in the structural formula (G1) or the bonding mode shown in the structural formula (G3), and the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • Example 34 Preparation of complex of heparosan and GLP-1C, measurement of activity of the complex and retention in blood HPN-Mal (HPN50-EDA-BMPS or HPN50-EDA-LMDS) instead of CH-Mal was used in the same manner as in Example 15 to prepare an HPN / GLP-1C complex, and calculate the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex. The results are shown in Table 20.
  • the structure of the HPN / GLP-1C complex indicated by the ID in the table is shown by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is shown in the table.
  • L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table, and P represents GLP-1C.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode represented by the structural formula (G2) or the bonding mode represented by the structural formula (G3)
  • the bonding mode between L 2 and P Is a bonding mode represented by the structural formula (P1).
  • the HPN / GLP-1C complex in which L 2 is represented by (CH 2 ) 11 is in blood for about 34 hours. Had a half-life. Therefore, it was shown that the glycosaminoglycan that can be used for enhancing blood retention in the present invention is not limited to chondroitin, and heparosan can also be used.
  • Example 35 Preparation of complex of chondroitin and insulin, measurement of activity of the complex and retention in blood (1)
  • the insulin derivative was dissolved in DMF to 6 mg / mL, and 0.5 M HEPES buffer (pH 7.0) was added to this to a final concentration of 50 mM.
  • HEPES buffer pH 7.0
  • the mixture was stirred for 16 hours at room temperature, protected from light.
  • a CH / insulin complex (a complex of chondroitin and insulin having a structure in which chondroitin is bonded to the N-terminal amino acid residue of the insulin A chain and / or the lysine residue of the insulin B chain via a linker) Body).
  • the CH / insulin complex thus obtained was applied to a reverse phase column and fractionated, and the CH / insulin complex having chondroitin only in the insulin A chain and the CH / insulin complex having chondroitin only in the insulin B chain. Then, CH / insulin complexes each having chondroitin in the insulin A chain and the insulin B chain were obtained.
  • the agonist activity (EC 50 ) of the CH / insulin complex obtained above was calculated according to the method described in Example 12, and the blood half-life (T1 / 2) was calculated according to the method described in Example 14, respectively.
  • the results are shown in Table 21.
  • the structure of the CH / insulin complex represented by ID in the table is represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”, where G Represents chondroitin having the molecular weight shown in the table, L 1 , L 2 and L 3 each represent the structure shown in the table, and Y 1 and Y 2 are the bonds shown in the table (S-Suc is Represents the binding mode shown in the structural formula (Y14)), P represents insulin, and the site ⁇ is bound to the ⁇ -amino group (the N-terminal amino group) of the insulin A chain via a linker by chondroitin The site ⁇ indicates that chondroitin is bound to the ⁇ -amino group of the insulin B chain (amino group of the lysine residue) via a linker, and the site ⁇ / ⁇ indicates that the chondroitin is linked to the linker.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode represented by the structural formula (G1) or the coupling mode represented by the structural formula (G3).
  • Example 36 Preparation of complex of chondroitin and insulin, measurement of activity of the complex and retention in blood (2) The same procedure as in Example 35 was performed using CH90-AET as CH-SH, and preparation of the CH / insulin complex, as well as the agonist activity (EC 50 ) and half-life in blood (T1 / 2) of the complex. Calculation was performed. The results are shown in Table 22.
  • the structure of the CH / insulin complex indicated by the ID in the table is all represented by the general formula “GL 1 -YL 2 -P”, where G is the molecular weight shown in the table L 1 and L 2 each represent a structure shown in the table, Y represents a bond shown in the table (S-Suc represents a bonding mode shown in the structural formula (Y14), respectively.
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode represented by the structural formula (G1) or the coupling mode represented by the structural formula (G3).
  • Example 37 Preparation of a complex of heparosan and insulin, measurement of activity of the complex and retention in blood Using HPN-SH (HPN50-EDA-propanoyl-SH) instead of CH-NHS The same operation as in No. 35 was performed, and the HPN / insulin complex was prepared, and the agonist activity (EC 50 ) and blood half-life (T1 / 2) of the complex were calculated. The results are shown in Table 23.
  • the structure of the CH / insulin complex represented by ID in the table is all represented by the general formula “GL 1 -Y 1 -L 2 -Y 2 -L 3 -P”, where G Represents heparosan having the molecular weight shown in the table, L 1 , L 2 and L 3 each represent the structure shown in the table, and Y 1 and Y 2 each represent a bond (S-Suc is shown in the table) Represents the binding mode shown in the structural formula (Y14)), P represents insulin, and site ⁇ is heparosan bound to the ⁇ -amino group (N-terminal amino group) of the insulin A chain via a linker.
  • the site ⁇ indicates that heparosan is bound to the ⁇ -amino group of the insulin B chain (the amino group of the lysine residue) via a linker, and the site ⁇ / ⁇ indicates that heparosan binds the linker.
  • ⁇ -amino of the insulin A chain (N-terminal amino group) of the show that is bonded to both the insulin B chain of ⁇ - amino group (an amino group of a lysine residue).
  • the bonding mode between GL 1 is the bonding mode represented by the structural formula (G1) or the coupling mode represented by the structural formula (G3).
  • Example 38 Transition of blood concentration of CH / GLP-1 complex in mice
  • a test substance (GLP27-4 (Example 15), GLP28-5 (Example 20), or liraglutide (Novo Nordisk)) at a dose of 100 nmol / kg (0.34 mg / kg as the weight of GLP-1).
  • Male ICR mice were injected subcutaneously. Blood was collected at each time point of 0 to 144 hours after administration, and the collected blood was centrifuged to obtain plasma.
  • Glucagon-Like Peptide-1 (Active) ELISA Kit was used to measure the concentration of active GLP-1 in plasma, and the concentration was measured by performing an operation according to the protocol attached to the kit. The results are shown in FIG.
  • the CH / GLP-1 complex showed significantly better blood retention than liraglutide, which is a sustained release GLP-1 preparation.
  • Example 39 Transition of blood concentration of CH / GLP-1 complex in mice
  • a test substance (GLP40-1 (Example 21)) was injected into male ICR mice at a dose of 300 nmol / kg (1 mg / kg as the weight of GLP-1) via tail vein injection (iv) or subcutaneous injection (sc). Thereafter, the same operation as in Example 38 was performed. The results are shown in FIG.
  • the CH / GLP-1 complex showed the same concentration transition regardless of the administration method (intravenous injection or subcutaneous injection).
  • Example 40 Sustained drug efficacy of CH / GLP-1 complex in mice (1) 100 nmol / kg of a test substance (GLP30-1 (Example 29), GLP27-4 (Example 15), GLP28-5 (Example 20), or liraglutide) (0.34 mg / kg as the weight of GLP-1) Male ICR mice were injected subcutaneously at a dose of At each time point from 24 to 96 hours after administration, glucose was loaded intraperitoneally at a dose of 1 g / kg, and changes in blood glucose level after glucose loading were measured over time.
  • a test substance GLP30-1 (Example 29), GLP27-4 (Example 15), GLP28-5 (Example 20), or liraglutide)
  • Male ICR mice were injected subcutaneously at a dose of At each time point from 24 to 96 hours after administration, glucose was loaded intraperitoneally at a dose of 1 g / kg, and changes in blood glucose level after glucose loading were measured over time.
  • a simple self blood glucose meter (Life Check, manufactured by Eisai Co., Ltd.) was used, and the measurement was performed by performing an operation according to the attached protocol.
  • a blood glucose level transition curve is created from blood glucose levels at 0 minutes, 15 minutes, 30 minutes, and 60 minutes after glucose load, and the area under the curve (AUC 0-60 ) is calculated, The blood glucose elevation inhibitory effect was compared. The results are shown in FIG.
  • the CH / GLP-1 complex showed a sustained drug effect over liraglutide.
  • Example 41 Sustained drug efficacy of CH / GLP-1 complex in mice
  • a test substance GLP40-1 (Example 21) or liraglutide
  • glucose was loaded intraperitoneally at a dose of 1 g / kg, and changes in blood glucose level after glucose loading were measured over time. Thereafter, the same operation as in Example 40 was performed. The results are shown in FIG.
  • the CH / GLP-1 complex showed sustained drug efficacy that exceeded that of liraglutide.
  • Example 42 Transition of blood concentration of HPN / GLP-1 complex in mouse Test substance (GLP42-1 or GLP42-2 (both in Example 34)) was added at 300 nmol / kg (weight of GLP-1 as 1 mg). Male ICR mice at a dose of / kg) were injected via tail vein (iv) or subcutaneously (sc). Thereafter, the same operation as in Example 38 was performed. The results are shown in FIG.
  • the HPN / GLP-1 complex showed the same concentration transition as the CH / GLP-1 complex, regardless of the administration method (intravenous injection or subcutaneous injection).
  • Example 43 Transition of blood concentration of HPN / GLP-1 complex in mouse or rat Test substance (GLP42-1 (Example 34)) was added at 300 nmol / kg (GLP-1 weight of 1 mg / kg). Male ICR mice or male F344 rats were injected into the tail vein at a dose. Thereafter, the same operation as in Example 38 was performed. The results are shown in FIG.
  • HPN / GLP-1 complex showed similar concentration transitions in mice and rats.
  • Example 44 Sustained drug efficacy of HPN / GLP-1 complex in mice Test substance (GLP42-2 (Example 34) or liraglutide) was administered at a dose of 300 nmol / kg (weight of GLP-1 was 1 mg / kg). Male ICR mice were injected subcutaneously. At each time point of 72 to 168 hours after administration, glucose was loaded intraperitoneally at a dose of 1 g / kg, and changes in blood glucose level after glucose loading were measured over time. Thereafter, the same operation as in Example 40 was performed. The results are shown in FIG.
  • the HPN / GLP-1 complex showed sustained drug efficacy over liraglutide.
  • Example 45 Transition of blood concentration of CH / insulin complex in mice (1)
  • Blood was collected at each time point of 0 to 49 hours after administration, and the collected blood was centrifuged to obtain serum. Serum insulin concentration was measured according to the method described in Example 14. The results are shown in FIG.
  • Example 46 Transition of blood concentration of CH / insulin complex in mice (2) The same procedure as in Example 45 was performed except that Ins4-1, Ins4-2, or Ins4-3 (Example 35) was used as a test substance, and blood was collected at each time point of 0 to 48 hours after administration. went. The results are shown in FIG.
  • Example 47 Transition of blood concentration of CH / insulin complex in mice (3) The same operation as in Example 46 was performed using Ins5-1, Ins5-2, or Ins5-3 (all of Example 35) as test substances. The results are shown in FIG.
  • the CH / insulin complex showed the same concentration transition as the CH / GLP-1 complex, regardless of the administration method (intravenous injection or subcutaneous injection).
  • Example 48 Sustained efficacy of CH / insulin complex in mice Streptozotocin was injected into male ICR mice at a dose of 200 mg / kg via tail vein to induce diabetes.
  • a test substance (Ins4-1, Ins5-2, Ins4-3 (all in Example 35), degludec (Novo Nordisk), or glargine (Eli Lilly and Company)) at a dose of 100 nmol / kg ICR mice were injected subcutaneously.
  • the blood glucose level was measured at each time point from 2 to 24 hours after administration.
  • a simple self blood glucose meter life check
  • the measurement was performed by performing an operation according to the attached protocol. The results are shown in FIG.
  • the CH / insulin complex showed sustained drug efficacy equivalent to or better than degludec or glargine, which are sustained-release insulin preparations.
  • Example 49 Transition of blood concentration of HPN / insulin complex in mice Test substance (Ins7-1, Ins7-2, Ins7-3, Ins6-1, Ins6-2, or Ins6-3 (all examples 37)) was injected into the male ICR mice at a dose of 100 nmol / kg via the tail vein. Blood was collected at each time point of 0 to 48 hours after administration, and the collected blood was centrifuged to obtain serum. Thereafter, the same operation as in Example 45 was performed. The results are shown in FIG.
  • Example 50 Transition of blood concentration of HPN / insulin complex in rats Test substance (Ins7-1 (Example 37)) was injected into male F344 rats via tail vein or subcutaneously at a dose of 90 nmol / kg. Thereafter, the same operation as in Example 45 was performed. The results are shown in FIG.
  • Example 51 Sustained efficacy of HPN / insulin complex in mice Streptozotocin was injected into male ICR mice at a dose of 200 mg / kg via tail vein to induce diabetes.
  • a test substance (Ins7-1, Ins7-2, Ins7-3 (all of Example 37), degludec, or glargine) was subcutaneously injected into male ICR mice at a dose of 100 nmol / kg. Thereafter, the same operation as in Example 48 was performed. The results are shown in FIG.
  • the HPN / insulin complex showed sustained drug efficacy equivalent to or better than degludec or glargine, which are sustained-release insulin preparations.
  • Example 52 Sustained efficacy of HPN / insulin complex in rats Test substances (Ins7-1 (Example 37), degludec, or glargine) were subcutaneously injected into male F344 rats at a dose of 100 nmol / kg. Thereafter, the same operation as in Example 48 was performed. The results are shown in FIG.
  • the HPN / insulin complex showed sustained drug efficacy equivalent to that of degludec and glargine even in rats.
  • the retention of the peptide in the blood can be enhanced. Therefore, according to the present invention, for example, the effect of a medicine or formulation containing a peptide as an active ingredient can be maintained for a long period of time. Therefore, the present invention is extremely useful in clinical and research.

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Abstract

ペプチドの血中滞留性を増強させる手段を提供する。リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成することにより、ペプチドの血中滞留性を増強する。

Description

ペプチドの血中滞留性を増強させる方法
 本発明は、ペプチドの血中滞留性を増強させる技術に関する。
 グリコサミノグリカンは糖鎖の1種であり、アミノ糖を含む二糖が繰り返し重合した構造を骨格として有する直鎖状の多糖である。コンドロイチンとヘパロサンは、どちらもグリコサミノグリカンの1種である。コンドロイチンは、グルクロン酸(GlcUA)とN-アセチルガラクトサミン(GalNAc)からなる二糖が繰り返し重合した構造[→4)-β-GlcUA-(1→3)-β-GalNAc-(1→]を骨格とする多糖である。ヘパロサンは、グルクロン酸(GlcUA)とN-アセチルグルコサミン(GlcNAc)からなる二糖が繰り返し重合した構造[→4)-β-GlcUA-(1→4)-α-GlcNAc-(1→]を骨格とする多糖である。
 特許文献1には、「コンドロイチン生産能を有する微生物によって生産されたコンドロイチンおよび/またはコンドロイチン合成酵素によって合成されたコンドロイチンをタンパク質に結合させて複合体を形成させることにより、当該タンパク質の血中滞留性を著しく増強できること」が記載されている。
 特許文献2には、「ヘパロサンと薬剤の複合体」が記載されている。当該文献は、「薬剤の薬物動態(血中半減期等)を改善する技術を提供すること」を課題としている。ここで当該文献には、「ヘパロサンと薬剤は、リンカーを介して結合していてもよい」と記載されている。また当該文献においては、「リンカーは任意の鎖長であってよい」と記載されている。
 特許文献3には、「少なくとも1個のアミノ酸が糖鎖付加アミノ酸で置換された糖鎖付加GLP-1ペプチド」が記載されている。当該文献は、「GLP-1と比べて、血中安定性が増大しており、さらに好ましくは、高い血糖値抑制活性を示す、糖鎖付加GLP-1ペプチドを提供すること」を課題としている。ここで当該文献には、「糖鎖とアミノ酸とは、リンカーを介して結合していてもよい」と記載されている。また当該文献においては、「リンカーを介さない場合とリンカーを介する場合とで、糖鎖付加GLP-1ペプチドの血糖値上昇抑制活性に大きな違いはみられない」と記載されている。
 特許文献1には、コンドロイチンとタンパク質を結合させるための手段としてリンカーを用いることについての開示や示唆がない。また、特許文献2にはヘパロサンと薬剤を、特許文献3には糖鎖とGLP-1ペプチドを、それぞれ結合させるための手段としてリンカーを用いる態様が開示されているが、リンカーの構造によって血中滞留性が変化し得ることについての開示も示唆もない。
国際公開第2015/046602号 米国特許出願公開第2015/0118185号明細書 国際公開第2009/153960号
 本発明は、ペプチドの血中滞留性を増強させる技術を提供することを課題とする。
 特許文献1~3より明らかなように、当技術分野においてリンカーは、糖鎖と薬剤(ペプチド等)を結合させるための手段の一つとして使用可能であると認識されるにとどまっていた。すなわち、当業者はグリコサミノグリカンを用いてペプチドの血中滞留性を増強させるためにはリンカーを用いることが好ましいとの着想を有しておらず、当技術分野においては、糖鎖とペプチドを結合するために用いるリンカーの構造がペプチドの血中滞留性に影響するとは認識されていなかった。
 本発明者らは、ペプチドの血中滞留性を増強させる手段についての検討を鋭意行った。その結果、本発明者らは、リンカーを介してコンドロイチンやヘパロサン等のグリコサミノグリカンとペプチドを結合させることにより、ペプチドの血中滞留性を増強できることを見出した。また、本発明者らは、特に、特定の構造を有するリンカーを採用することにより、ペプチドの血中滞留性を顕著に増強できることを見出した。本発明者らは、これらの知見に基づいて本発明を完成するに至った。
 前記課題は、以下の態様を包含する本発明によって解決される。
[A1]
 リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させる工程を含む、ペプチドの血中滞留性を増強させる方法。
[A2]
 リンカーが、下記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有する、前記[A1]に記載の方法。
  -A-  (L1)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表す。)
  -A-Y-A-  (L2)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表す。)
  -A-Y-A-Y-A-  (L3)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表す。)
  -A-Y-A-Ph-A-  (L4)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Phはフェニレン基を表す。)
  -A-Y-A-cHex-A-  (L5)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
[A3]
 リンカーが、下記一般式(L6)~(L10)のいずれかに示される構造を有する、前記[A1]に記載の方法。
  Z-A-  (L6)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Zは任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-  (L7)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-Y-A-  (L8)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-Ph-A-  (L9)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、Phはフェニレン基を表す。)
  Z-A-Y-A-cHex-A-  (L10)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
[A4]
 リンカーが、下記一般式(L11)~(L15)のいずれかに示される構造を有する、前記[A1]に記載の方法。
  Z-A-Z  (L11)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-Z  (L12)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-Y-A-Z  (L13)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
  Z-A-Y-A-Ph-A-Z  (L14)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表し、Phはフェニレン基を表す。)
  Z-A-Y-A-cHex-A-Z  (L15)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
[A5]
 Y及びYが、それぞれ独立して下記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造を有する、前記[A2]~[A4]のいずれかに記載の方法。
  -N=CH-  (Y1)
  -CH=N-  (Y2)
  -NH-CH-  (Y3)
  ―CH-NH-  (Y4)
  -NH-CO-  (Y5)
  -CO-NH-  (Y6)
  -S-  (Y7)
  -S-S-  (Y8)
  -CO-CH-S-  (Y9)
  -S-CH-CO-  (Y10)
  -Suc-S-  (Y11)
 (式中、Sucは1,3-ピロリジン-2,5-ジオン基を表す。)
  -S-Suc-  (Y12)
 (式中、Sucは1,3-ピロリジン-2,5-ジオン基を表す。)
[A6]
 Z及びZが、それぞれ独立して下記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造を有する、前記[A3]~[A5]のいずれかに記載の方法。
  -NH  (Z1)
  -SH  (Z2)
  -CHO  (Z3)
  -CO-CH-X  (Z4)
 (式中、Xは任意のハロゲン原子を表す。)
  -N=C=S  (Z5)
  -Mal  (Z6)
 (式中、MalはN-マレイミド基を表す。)
  -CO-O-Su  (Z7)
 (式中、SuはN-スクシンイミジル基又は3-スルホ-N-スクシンイミジル基を表す。)
[A7]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのアミノ酸残基との結合である、前記[A1]~[A6]のいずれかに記載の方法。
[A8]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのリジン残基、システイン残基、N末端のアミノ酸残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[A1]~[A6]のいずれかに記載の方法。
[A9]
 リンカーとペプチドのリジン残基との結合が、リンカーとペプチドのリジン残基のε-アミノ基との結合である、前記[A8]に記載の方法。
[A10]
 リンカーとペプチドのシステイン残基との結合が、リンカーとペプチドのシステイン残基のチオール基との結合である、前記[A8]に記載の方法。
[A11]
 リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基との結合が、リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基のα-アミノ基との結合である、前記[A8]に記載の方法。
[A12]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーの官能基Zとペプチドの官能基の反応により形成される結合である、前記[A3]~[A11]のいずれかに記載の方法。
[A13]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの糖残基との結合である、前記[A1]~[A12]のいずれかに記載の方法。
[A14]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基との結合である、前記[A1]~[A12]のいずれかに記載の方法。
[A15]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の1位の炭素原子との結合である、前記[A1]~[A12]のいずれかに記載の方法。
[A16]
 糖残基が、グルコサミン残基、ガラクトサミン残基、又はグルクロン酸残基である、前記[A13]~[A15]のいずれかに記載の方法。
[A17]
 グルコサミン残基が、N-アセチルグルコサミン残基である、前記[A16]に記載の方法。
[A18]
 ガラクトサミン残基が、N-アセチルガラクトサミン残基である、前記[A16]に記載の方法。
[A19]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーの官能基Zとグリコサミノグリカンの官能基の反応により形成される結合である、前記[A4]~[A18]のいずれかに記載の方法。
[A20]
 グリコサミノグリカンが、コンドロイチン及び/又はヘパロサンである、前記[A1]~[A19]のいずれかに記載の方法。
[A21]
 リンカーとペプチドの結合およびリンカーとグリコサミノグリカンの結合が、共有結合である、前記[A1]~[A20]のいずれかに記載の方法。
[B1]
 ペプチドが、下記(A)~(D)からなる群より選択されるペプチドである、前記[A1]~[A21]のいずれかに記載の方法。
(A)下記(a)に示されるGLP-1(7-37)のアミノ酸配列を含むペプチド。
 (a)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG(GLP-1(7-37);配列番号1)
(B)下記(b1)~(b3)からなる群より選択されるGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列を含むペプチド。
 (b1)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1C;配列番号2)
 (b2)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAREFIAWLVKGRG(GLP-1RK;配列番号3)
 (b3)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1oriC;配列番号4)
(C)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
(D)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
[B2]
 リンカーが、前記一般式(L1)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーであり、式中、Aが炭素数8、9、10、11、12、13、又は14のアルキレン基である、前記[B1]に記載の方法。
[B3]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーと前記[B1]における(A)~(D)のいずれかに示されるペプチドの26位のリジン残基、34位のリジン残基、37位のシステイン残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[B1]又は[B2]に記載の方法。
[C1]
 ペプチドが、下記(A)に示されるペプチド及び下記(B)に示されるペプチドを含むペプチド多量体であって、血糖抑制作用を有するペプチド多量体である、前記[A1]~[A21]のいずれかに記載の方法。
(A)下記(a1)に示されるインスリンA鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(a2)若しくは(a3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
 (a1)GIVEQCCTSICSLYQLENYCN(配列番号5)
 (a2)前記(a1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
 (a3)前記(a1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
(B)下記(b1)に示されるインスリンB鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(b2)若しくは(b3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
 (b1)FVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT(配列番号6)
 (b2)前記(b1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
 (b3)前記(b1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
[C2]
 リンカーが、前記一般式(L1)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーであり、式中、Aが炭素数1、2、3、4、5、又は6のアルキレン基である、前記[C1]に記載の方法。
[C3]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーと前記[C1]における(B)に示されるペプチドの29位のリジン残基、及び/又は前記[C1]における(A)に示されるペプチドのN末端のアミノ酸残基である、前記[C1]又は[C2]に記載の方法。
[C4]
 ペプチド多量体が、前記[C1]における(A)に示されるペプチド及び前記[C1]における(B)に示されるペプチドからなるペプチド二量体であって、血糖抑制作用を有するペプチド二量体である、前記[C1]~[C3]のいずれかに記載の方法。
[D1]
 前記[A1]~[A21]、[B1]~[B3]、又は[C1]~[C4]のいずれかに記載の方法を行う工程を含む、血中滞留性が増強されたペプチドの製造方法。
[D2]
 前記[B1]~[B3]のいずれかに記載の方法を行う工程を含む、血中滞留性が増強されたGLP-1誘導体の製造方法。
[D3]
 前記[C1]~[C4]のいずれかに記載の方法を行う工程を含む、血中滞留性が増強されたインスリン誘導体の製造方法。
[E1]
 Z-L-Gで示される構造を有する、グリコサミノグリカンの誘導体。
 (式中、Zは任意の官能基を表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
[E2]
 Lが、前記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有する、前記[E1]に記載の誘導体。
[E3]
 Z-Lが、前記一般式(L6)~(L10)のいずれかに示される構造を有する、前記[E1]に記載の誘導体。
[E4]
 Z-L-Gが、下記一般式(L16)~(L20)のいずれかに示される構造を有する、前記[E1]に記載の誘導体。
  Z-A-G  (L16)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Zは任意の官能基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  Z-A-Y-A-G  (L17)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  Z-A-Y-A-Y-A-G  (L18)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  Z-A-Y-A-Ph-A-G  (L19)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、Phはフェニレン基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  Z-A-Y-A-cHex-A-G  (L20)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
[E5]
 Y及びYが、それぞれ独立して前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造を有する、前記[E2]~[E4]のいずれかに記載の誘導体。
[E6]
 Zが、前記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造を有する、前記[E1]~[E5]のいずれかに記載の誘導体。
[E7]
 リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させ、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させて、ペプチドの血中滞留性を増強させるために用いられる、前記[E1]~[E6]のいずれかに記載の誘導体。
[E8]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのアミノ酸残基との結合である、前記[E7]に記載の誘導体。
[E9]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのリジン残基、システイン残基、N末端のアミノ酸残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[E7]に記載の誘導体。
[E10]
 リンカーとペプチドのリジン残基との結合が、リンカーとペプチドのリジン残基のε-アミノ基との結合である、前記[E9]に記載の誘導体。
[E11]
 リンカーとペプチドのシステイン残基との結合が、リンカーとペプチドのシステイン残基のチオール基との結合である、前記[E9]に記載の誘導体。
[E12]
 リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基との結合が、リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基のα-アミノ基との結合である、前記[E9]に記載の誘導体。
[E13]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーの官能基Zとペプチドの官能基の反応により形成される結合である、前記[E7]~[E12]のいずれかに記載の誘導体。
[E14]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの糖残基との結合である、前記[E1]~[E13]のいずれかに記載の誘導体。
[E15]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基との結合である、前記[E1]~[E13]のいずれかに記載の誘導体。
[E16]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の1位の炭素原子との結合である、前記[E1]~[E13]のいずれかに記載の誘導体。
[E17]
 糖残基が、グルコサミン残基、ガラクトサミン残基、又はグルクロン酸残基である、前記[E14]~[E16]のいずれかに記載の誘導体。
[E18]
 グルコサミン残基が、N-アセチルグルコサミン残基である、前記[E17]に記載の誘導体。
[E19]
 ガラクトサミン残基が、N-アセチルガラクトサミン残基である、前記[E17]に記載の誘導体。
[E20]
 グリコサミノグリカンが、コンドロイチン及び/又はヘパロサンである、前記[E1]~[E19]のいずれかに記載の誘導体。
[E21]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、共有結合である、前記[E1]~[E20]のいずれかに記載のグリコサミノグリカンの誘導体。
[E22]
 リンカーとペプチドの結合が、共有結合である、前記[E7]~[E21]のいずれかに記載のグリコサミノグリカンの誘導体。
[E23]
 前記[A1]~[A21]、[B1]~[B3]、[C1]~[C4]、又は[D1]~[D3]のいずれかに記載の方法を行うために用いられる、前記[E1]~[E22]のいずれかに記載の誘導体。
[E24]
 前記[E1]~[E23]のいずれかに記載の誘導体を含有する、ペプチドの血中滞留性を増強するための増強剤。
[F1]
 P-L-Gで示される構造を有する、グリコサミノグリカンとペプチドの複合体。
 (式中、Pはペプチドを表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
[F2]
 Lが、前記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有する、前記[F1]に記載の複合体。
[F3]
 P-Lが、下記一般式(L21)~(L25)のいずれかに示される構造を有する、前記[F1]に記載の複合体。
  P-A-  (L21)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Pはペプチドを表す。)
  P-A-Y-A-  (L22)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Pはペプチドを表す。)
  P-A-Y-A-Y-A-  (L23)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Pはペプチドを表す。)
  P-A-Y-A-Ph-A-  (L24)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Phはフェニレン基を表し、Pはペプチドを表す。)
  P-A-Y-A-cHex-A-  (L25)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表し、Pはペプチドを表す。)
[F4]
 P-L-Gが、下記一般式(L26)~(L30)のいずれかに示される構造を有する、前記[F1]に記載の複合体。
  P-A-G  (L26)
 (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Pはペプチドを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  P-A-Y-A-G  (L27)
 (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Pはペプチドを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  P-A-Y-A-Y-A-G  (L28)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Pはペプチドを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  P-A-Y-A-Ph-A-G  (L29)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Pはペプチドを表し、Phはフェニレン基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  P-A-Y-A-cHex-A-G  (L30)
 (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Pはペプチドを表し、cHexはシクロヘキシレン基を表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
[F5]
 Y及びYが、それぞれ独立して前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造を有する、前記[F2]~[F4]のいずれかに記載の複合体。
[F6]
 ペプチドそのものと比較して血中滞留性が増強されている、前記[F1]~[F5]のいずれかに記載の複合体。
[F7]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのアミノ酸残基との結合である、前記[F1]~[F6]
のいずれかに記載の複合体。
[F8]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのリジン残基、システイン残基、N末端のアミノ酸残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[F1]~[F6]のいずれかに記載の複合体。
[F9]
 リンカーとペプチドのリジン残基との結合が、リンカーとペプチドのリジン残基のε-アミノ基との結合である、前記[F8]に記載の複合体。
[F10]
 リンカーとペプチドのシステイン残基との結合が、リンカーとペプチドのシステイン残基のチオール基との結合である、前記[F8]に記載の複合体。
[F11]
 リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基との結合が、リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基のα-アミノ基との結合である、前記[F8]に記載の複合体。
[F12]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの糖残基との結合である、前記[F1]~[F11]のいずれかに記載の複合体。
[F13]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基との結合である、前記[F1]~[F11]のいずれかに記載の複合体。
[F14]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の1位の炭素原子との結合である、前記[F1]~[F11]のいずれかに記載の複合体。
[F15]
 糖残基が、グルコサミン残基、ガラクトサミン残基、又はグルクロン酸残基である、前記[F12]~[F14]のいずれかに記載の複合体。
[F16]
 グルコサミン残基が、N-アセチルグルコサミン残基である、前記[F15]に記載の複合体。
[F17]
 ガラクトサミン残基が、N-アセチルガラクトサミン残基である、前記[F15]に記載の複合体。
[F18]
 グリコサミノグリカンが、コンドロイチン及び/又はヘパロサンである、前記[F1]~[F17]のいずれかに記載の複合体。
[F19]
 リンカーとペプチドの結合およびリンカーとグリコサミノグリカンの結合が、共有結合である、前記[F1]~[F18]のいずれかに記載の複合体。
[F20]
 グリコサミノグリカンとペプチドの複合体が、前記[D1]~[D3]のいずれかに記載の方法を行うことにより得られる複合体である、前記[F1]~[F19]のいずれかに記載の複合体。
[F21]
 前記[F1]~[F20]のいずれかに記載の複合体を含有する、医薬組成物。
[F22]
 前記[F1]~[F20]のいずれかに記載の複合体を含有する、ペプチド製剤。
[G1]
 ペプチドが、前記[B1]における(A)~(D)からなる群より選択されるペプチドである、前記[F1]~[F20]のいずれかに記載の複合体。
[G2]
 前記一般式(L1)~(L5)または(L21)~(L30)のいずれかに示される構造において、Aが炭素数8、9、10、11、12、13、又は14のアルキレン基である、前記[G1]に記載の複合体。
[G3]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーと前記[B1]における(A)~(D)のいずれかに示されるペプチドの26位のリジン残基、34位のリジン残基、37位のシステイン残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[G1]又は[G2]に記載の複合体。
[G4]
 前記[G1]~[G3]のいずれかに記載の複合体を含有する、医薬組成物。
[G5]
 前記[G1]~[G3]のいずれかに記載の複合体を含有する、ペプチド製剤。
[G6]
 前記[G1]~[G3]のいずれかに記載の複合体を含有する、GLP-1製剤。
[H1]
 ペプチドが、前記[C1]における(A)に示されるペプチド及び前記[C1]における(B)に示されるペプチドを含むペプチド多量体であって、血糖抑制作用を有するペプチド多量体である、前記[F1]~[F20]のいずれかに記載の複合体。
[H2]
 リンカーが、前記一般式(L1)~(L5)または(L21)~(L30)のいずれかに示される構造を有するリンカーであり、式中、Aが炭素数1、2、3、4、5、又は6のアルキレン基である、前記[H1]に記載の複合体。
[H3]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーと前記[C1]における(B)に示されるペプチドの29位のリジン残基、及び/又は前記[C1]における(A)に示されるペプチドのN末端のアミノ酸残基との結合である、前記[H1]又は[H2]に記載の複合体。
[H4]
 ペプチド多量体が、前記[C1]における(A)に示されるペプチド及び前記[C1]における(B)に示されるペプチドからなるペプチド二量体であって、血糖抑制作用を有するペプチド二量体である、前記[H1]~[H3]のいずれかに記載の複合体。
[H5]
 前記[H1]~[H4]のいずれかに記載の複合体を含有する、医薬組成物。
[H6]
 前記[H1]~[H4]のいずれかに記載の複合体を含有する、ペプチド製剤。
[H7]
 前記[H1]~[H4]のいずれかに記載の複合体を含有する、インスリン製剤。
[I1]
 炭素数が1以上のアルキレン基を含む構造を有するリンカーであって、これを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてペプチドの血中滞留性を増強するために用いられるリンカー。
[I2]
 リンカーが、前記一般式(L1)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーである、前記[I1]に記載のリンカー。
[I3]
 Y及びYが、それぞれ独立して前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造を有する、前記[I2]に記載のリンカー。
[I4]
 Zが、前記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造を有する、前記[I2]又は[I3]に記載のリンカー。
[I5]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのアミノ酸残基との結合である、前記[I1]~[I4]のいずれかに記載のリンカー。
[I6]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーとペプチドのリジン残基、システイン残基、N末端のアミノ酸残基、及び/又はC末端のアミノ酸残基との結合である、前記[I1]~[I5]のいずれかに記載のリンカー。
[I7]
 リンカーとペプチドのリジン残基との結合が、リンカーとペプチドのリジン残基のε-アミノ基との結合である、前記[I1]~[I6]のいずれかに記載のリンカー。
[I8]
 リンカーとペプチドのシステイン残基との結合が、リンカーとペプチドのシステイン残基のチオール基との結合である、前記[I1]~[I7]のいずれかに記載のリンカー。
[I9]
 リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基との結合が、リンカーとペプチドのN末端のアミノ酸残基のα-アミノ基との結合である、前記[I1]~[I8]のいずれかに記載のリンカー。
[I10]
 リンカーとペプチドの結合が、リンカーの官能基Zとペプチドの官能基の反応により形成される結合である、前記[I2]~[I9]のいずれかに記載のリンカー。
[I11]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの糖残基との結合である、前記[I1]~[I10]のいずれかに記載のリンカー。
[I12]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基との結合である、前記[I1]~[I11]のいずれかに記載のリンカー。
[I13]
 リンカーとグリコサミノグリカンの結合が、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の1位の炭素原子との結合である、前記[I1]~[I12]のいずれかに記載のリンカー。
[I14]
 糖残基が、グルコサミン残基、ガラクトサミン残基、又はグルクロン酸残基である、前記[I11]~[I13]のいずれかに記載のリンカー。
[I15]
 グルコサミン残基が、N-アセチルグルコサミン残基である、前記[I14]に記載のリンカー。
[I16]
 ガラクトサミン残基が、N-アセチルガラクトサミン残基である、前記[I14]に記載のリンカー。
[I17]
 グリコサミノグリカンが、コンドロイチン及び/又はヘパロサンである、前記[I1]~[I16]のいずれかに記載のリンカー。
[I18]
 リンカーとペプチドの結合およびリンカーとグリコサミノグリカンの結合が、共有結合である、前記[I1]~[I17]のいずれかに記載のリンカー。
[I19]
 前記[A1]~[A21]、[B1]~[B3]、[C1]~[C4]、又は[D1]~[D3]のいずれかに記載の方法を行うために用いられる、前記[I1]~[I18]のいずれかに記載のリンカー。
[I20]
 前記[E1]~[E23]のいずれかに記載の誘導体を製造するために用いられる、前記[I1]~[I18]のいずれかに記載のリンカー。
[I21]
 前記[F1]~[F20]、[G1]~[G3]、又は[H1]~[H4]のいずれかに記載の複合体を製造するために用いられる、前記[I1]~[I18]のいずれかに記載のリンカー。
コンドロイチンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 コンドロイチンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 コンドロイチンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける薬効持続性を示す図である。 コンドロイチンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける薬効持続性を示す図である。 ヘパロサンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 ヘパロサンとGLP-1を含む複合体のマウスまたはラットにおける血中濃度の推移の比較を示す図である。 ヘパロサンとGLP-1を含む複合体のマウスにおける薬効持続性を示す図である。 コンドロイチンとインスリンを含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 コンドロイチンとインスリンを含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 コンドロイチンとインスリンを含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 コンドロイチンとインスリンを含む複合体のマウスにおける薬効持続性を示す図である。 ヘパロサンとインスリンを含む複合体のマウスにおける血中濃度の推移を示す図である。 ヘパロサンとインスリンを含む複合体のラットにおける血中濃度の推移を示す図である。 ヘパロサンとインスリンを含む複合体のマウスにおける薬効持続性を示す図である。 ヘパロサンとインスリンを含む複合体のラットにおける薬効持続性を示す図である。
 本発明において「或る対象物(例えば、複合体、誘導体、リンカー、官能基、および結合)が或る構成要素(例えば、構造、官能基、および結合)を有する」という表現は、特記しない限り、当該対象物が当該構成要素を含むことを意味し、当該対象物が当該構成要素からなる場合も包含する。
 本発明においては、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させることにより、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。本発明においては、具体的には、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させることにより、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。すなわち、本発明においては、当該複合体を形成させることにより、ペプチドそのもの(当該複合体を形成していないペプチド)と比較して、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。言い換えると、当該複合体においては、ペプチドそのもの(当該複合体を形成していないペプチド)と比較して、増強されたペプチドの血中滞留性が得られる。
 本発明において「グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体」は、グリコサミノグリカンと、当該グリコサミノグリカンに結合したリンカーと、当該リンカーに結合したペプチドとを含む複合体を意味する。言い換えると、本発明において「グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体」は、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドが結合した構造を有する複合体を意味する。グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体は、一態様において、グリコサミノグリカンと、当該グリコサミノグリカンに結合したリンカーと、当該リンカーに結合したペプチドからなる複合体であってよく、言い換えると、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドが結合した構造からなる複合体であってよい。また、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体は、ペプチドそのもの(当該複合体を形成していないペプチド)と比較して血中滞留性が増強されたペプチドの複合体でもある。グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体は、具体的には、後述する「本発明の複合体」であってよい。
 本発明において「血中滞留性」は、血中持続性または血中安定性に言い換えることができる。また、本発明において「増強」は、付与、改善、または向上に言い換えることができる。よって、本発明において「血中滞留性の増強」は、血中滞留性の付与、血中滞留性の改善、血中滞留性の向上、血中持続性の増強、血中安定性の増強等に言い換えることができる。また、本発明において「ペプチドの血中滞留性の増強」は、血中におけるペプチドの活性維持等に言い換えることができる。さらに、本発明において「血中滞留性」は、「薬効持続性」または「血中滞留性および薬効持続性」に言い換えることができる。
 血中滞留性は、例えば、血中半減期として測定することができる。本発明において「ペプチドの血中滞留性の増強」は、好ましくは、例えば、ペプチドの血中半減期(すなわちグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の血中半減期)が1時間以上、3時間以上、6時間以上、9時間以上、12時間以上、15時間以上、18時間以上、24時間以上、または30時間以上となることを意味してよい。本発明において「ペプチドの血中滞留性の増強」は、ペプチドの血中半減期(すなわちグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の血中半減期)が、好ましくは15時間以上、18時間以上、24時間以上、または30時間以上、より好ましくは24時間以上または30時間以上、さらに好ましくは30時間以上となることを意味してよい。
 本発明において「ペプチドの薬効持続性の増強」は、好ましくは、例えば、ヒト等の動物においてペプチドが薬効を示す期間が12時間以上、1日以上、2日以上、3日以上、4日以上、5日以上、6日以上、または7日以上となることを意味してよい。
 本発明においてリンカーを介したグリコサミノグリカンとペプチドの結合は、ペプチドの血中滞留性を増強させるために行われてもよいし、ペプチドの薬効持続性を増強させるために行われてもよいし、ペプチドの血中滞留性および薬効持続性を増強させるために行われてもよい。
<1>本発明の増強方法
 本発明の増強方法は、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させる工程を含む、ペプチドの血中滞留性を増強させる方法である。当該工程を「結合工程」ともいう。本発明の増強方法は、具体的には、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させる工程を含む、ペプチドの血中滞留性を増強させる方法である。すなわち、結合工程は、具体的には、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させる工程である。
 結合工程の実施態様は、上記複合体の構成要素(例えば、グリコサミノグリカン、リンカー、およびペプチド)の構成等の諸条件に応じて適宜設定できる。結合工程においては、1つの結合(1箇所の結合)のみを形成させてもよく、複数の結合(複数箇所の結合)を形成させてもよい。結合工程において複数の結合を形成させる場合、それら複数の結合の形成は、同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。例えば、結合工程において、グリコサミノグリカン、リンカー、およびペプチドの結合を形成させる場合、それらの結合の形成は同時に行われてもよいし、別々に行われてもよい。これらの構成要素は、予め一部が結合していてもよい。例えば、結合工程に供されるグリコサミノグリカンおよびペプチドは、いずれも、リンカーを有していてもよく、有していなくてもよい。リンカーを有するグリコサミノグリカンおよびリンカーを有するペプチドとしては、それぞれ、予めリンカーを結合させたグリコサミノグリカンおよび予めリンカーを結合させたペプチドが挙げられる。例えば、リンカーを有するグリコサミノグリカンとして、具体的には、後述する「本発明のグリコサミノグリカン誘導体」が挙げられる。すなわち、例えば、結合工程においては、(A)リンカーを有するグリコサミノグリカンとペプチドを結合させる工程が行われてもよいし、(B)リンカーを有するペプチドとグリコサミノグリカンを結合させる工程が行われてもよい。また、例えば、結合工程においては、(C)リンカーを有するグリコサミノグリカンとリンカーを有するペプチドを結合させる工程が行われてもよい。(C)の場合、リンカー同士の結合(すなわち、グリコサミノグリカンが有するリンカーとペプチドが有するリンカーとの結合)により、完全長のリンカーが形成され得る。よって、(C)の場合、特に、グリコサミノグリカンおよびペプチドがそれぞれ有するリンカーを「リンカーの一部」ともいう。結合工程は、予めグリコサミノグリカンとリンカーを結合させる工程、予めペプチドとリンカーを結合させる工程、またはそれらの工程の両方を含んでいてもよい。すなわち、例えば、結合工程においては、(A1)グリコサミノグリカンとリンカーを結合させる工程が行われた後にペプチドを結合させる工程が行われてもよいし、(B1)リンカーとペプチドを結合させる工程が行われた後にグリコサミノグリカンを結合させる工程が行われてもよい。また、例えば、結合工程においては、(C1)グリコサミノグリカンとペプチドにそれぞれリンカーの一部を結合させる工程が行われた後に、結果物を結合させる(リンカーの一部を結合させたグリコサミノグリカンとリンカーの一部を結合させたペプチドとを結合させる)工程が行われてもよい。
 これらの構成要素間の結合は、例えば、これらの構成要素を適当な反応系において共存させることにより形成できる。反応条件は、これらの構成要素間の結合の形成が可能な条件である限り、特に制限されない。反応条件は、これら構成要素の構成やこれら構成要素間の結合様式等の諸条件に応じて適宜設定できる。なお、後述するグリコサミノグリカンまたはペプチドとリンカーとの結合様式についての記載は、リンカーを有するグリコサミノグリカンとリンカーを有するペプチドを結合させる場合のリンカー同士の結合様式にも準用できる。反応条件としては、例えば、結合に用いられる官能基間の公知の反応条件が挙げられる。反応条件として、具体的には、例えば、実施例の反応条件が挙げられる。
 形成された複合体は、適宜、回収することができる。すなわち、本発明の増強方法は、さらに、形成された複合体を回収する工程を含んでいてもよい。当該工程を「回収工程」ともいう。複合体の回収は、例えば、化合物の分離精製に用いられる公知の手法により実施することができる。
 本発明の増強方法によれば、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。
<2>本発明の製造方法
 本発明の製造方法は、本発明の増強方法を行う工程を含む(すなわち、本発明の増強方法において行われる工程を含む)、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の製造方法であり、血中滞留性が増強されたペプチドの製造方法である。すなわち、本発明の製造方法は、上述した結合工程を含む。また、本発明の製造方法は、さらに、上述した回収工程を含んでいてもよい。本発明の製造方法によれば、ペプチドそのもの(当該複合体を形成していないペプチド)と比較して血中滞留性が増強されたペプチドを提供することができる。
<3>本発明のグリコサミノグリカン誘導体
 本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、グリコサミノグリカンと、当該グリコサミノグリカンに結合したリンカーとを含む、グリコサミノグリカンの誘導体である。言い換えると、本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、グリコサミノグリカンとリンカーが結合した構造を有する、グリコサミノグリカンの誘導体である。具体的には、本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、Z-L-G(Zは任意の官能基を表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)で示される構造を有する、グリコサミノグリカンの誘導体であってよい。本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、一態様において、グリコサミノグリカンとリンカーが結合した構造からなる(例えば、Z-L-Gで示される構造からなる)グリコサミノグリカンの誘導体であってよい。
 本発明のグリコサミノグリカン誘導体において、リンカー(例えば、上記一般式におけるL)としては、前記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有するものが例示される。また、本発明のグリコサミノグリカン誘導体において、上記一般式におけるZ-Lとしては、前記一般式(L6)~(L10)のいずれかに示される構造を有するものが例示される。本発明のグリコサミノグリカン誘導体(例えば、上記一般式におけるZ-L-G)としては、具体的には、前記一般式(L16)~(L20)のいずれかに示される構造を有するものが例示される。前記一般式(L1)~(L10)および(L16)~(L20)において、YおよびYは、例えば、それぞれ独立して、前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造(すなわち結合)を有するものであってよい。また、前記一般式(L6)~(L10)および(L16)~(L20)において、Zは、例えば、前記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造(すなわち官能基)を有するものであってよい。
 本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、例えば、グリコサミノグリカンとリンカーを結合することにより製造することができる。グリコサミノグリカンとリンカーを結合することは、本発明の増強方法において記載したように行うことができる。
 本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、例えば、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を製造するために用いることができる。具体的には、本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、例えば、本発明の増強方法または本発明の製造方法を実施するために用いることができる。より具体的には、本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、例えば、本発明のグリコサミノグリカン誘導体が有するリンカーの官能基(例えば、前記Z-L-Gで示される一般式においてZで示される官能基)とペプチドが有する官能基を結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させるために用いることができる。本発明のグリコサミノグリカン誘導体との結合に用いられるペプチドは、リンカーを有していてもよい。ペプチドがリンカーを有する場合、本発明のグリコサミノグリカン誘導体は、例えば、本発明のグリコサミノグリカン誘導体が有するリンカーの官能基とペプチドが有するリンカーの官能基を結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させるために用いることができる。本発明のグリコサミノグリカン誘導体を用いてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させることにより、当該ペプチドの血中滞留性を増強することができる。
<4>本発明の増強剤
 本発明の増強剤は、本発明のグリコサミノグリカン誘導体を有効成分として含有する、ペプチドの血中滞留性の増強剤(ペプチドの血中滞留性を増強するための増強剤)である。本発明の増強剤は、本発明のグリコサミノグリカン誘導体からなるものであってもよく、その他の成分をさらに含有するものであってもよい。「その他の成分」は、本発明の増強剤の利用態様に応じて許容可能なものであれば特に制限されない。「その他の成分」としては、例えば、本発明の効果を損なわず、かつ保存安定性を向上させる成分が挙げられる。また、本発明の増強剤は、任意の剤形で製剤化されていてよい。本発明の増強剤の剤形は、本発明の増強剤の利用態様等の諸条件に応じて適宜選択できる。本発明の増強剤の製剤化は、例えば、公知の手法により行われてよい。
 本発明の増強剤における本発明のグリコサミノグリカン誘導体の濃度は、本発明の増強剤を用いてペプチドの血中滞留性を増強することが可能である限り、特に制限されない。本発明の増強剤における本発明のグリコサミノグリカン誘導体の濃度は、本発明の増強剤の剤型、ペプチドの種類、所望する血中滞留性等の諸条件に応じて適宜設定できる。本発明の増強剤における本発明のグリコサミノグリカン誘導体の濃度は、例えば、0.001~100%(w/w)であってよい。本発明の増強剤は、例えば、そのまま、あるいは適宜、水、生理食塩水、緩衝液、有機溶媒等の溶媒を用いて希釈、分散、または溶解し、用いられてよい。
 本発明の増強剤は、例えば、ペプチドの血中滞留性を増強するために用いることができる。具体的には、本発明の増強剤は、例えば、本発明の増強方法または本発明の製造方法を実施するために用いることができる。より具体的には、本発明の増強剤は、例えば、これに含有される本発明のグリコサミノグリカン誘導体が有するリンカーの官能基(例えば、前記Z-L-Gで示される一般式においてZで示される官能基)とペプチドが有する官能基を結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させるために用いることができる。本発明のグリコサミノグリカン誘導体との結合に用いられるペプチドは、リンカーを有していてもよい。ペプチドがリンカーを有する場合、本発明の増強剤は、例えば、これに含有される本発明のグリコサミノグリカン誘導体が有するリンカーの官能基とペプチドが有するリンカーの官能基を結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させるために用いることができる。本発明の増強剤を用いてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させることにより、当該ペプチドの血中滞留性を増強することができる。
<5>本発明の複合体
 本発明の複合体は、グリコサミノグリカンと、当該グリコサミノグリカンに結合したリンカーと、当該リンカーに結合したペプチドとを含む複合体である。言い換えると、本発明の複合体は、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドが結合した構造を有する、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体である。具体的には、本発明の複合体は、P-L-G(Pはペプチドを表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)で示される構造を有する、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体であってよい。本発明の複合体は、一態様において、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドが結合した構造からなる(例えば、P-L-Gで示される構造からなる)グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体であってよい。本発明の複合体は、ペプチドそのもの(当該複合体を形成していないペプチド)と比較して血中滞留性が増強されたペプチドの複合体でもある。
 本発明の複合体において、上記一般式におけるLとしては、前記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造が例示される。また、本発明の複合体において、上記一般式におけるP-Lとしては、前記一般式(L21)~(L25)のいずれかに示される構造が例示される。
 本発明の複合体としては、具体的には、前記一般式(L26)~(L30)のいずれかに示される構造が例示される。前記一般式(L1)~(L5)および(L21)~(L30)において、YおよびYは、例えば、それぞれ独立して前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造(すなわち結合)を有するものであってよい。
 本発明の複合体は、例えば、リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合することにより製造することができる。リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合することは、本発明の増強方法において記載したように行うことができる。本発明の複合体は、具体的には、例えば、本発明の増強方法または本発明の製造方法により製造することができる。
 本発明の複合体は、本発明の複合体そのものとして提供されてもよいし、その他の成分を含有する態様で提供されてもよい。「その他の成分」は、本発明の複合体の利用態様に応じて許容可能なものであれば特に制限されない。「その他の成分」としては、例えば、本発明の効果を損なわず、かつ薬理学的に許容される成分が挙げられる。また、本発明の複合体は、任意の剤形で製剤化されていてよい。本発明の複合体の剤形は、本発明の複合体の利用態様等の諸条件に応じて適宜選択できる。本発明の複合体の製剤化は、例えば、公知の手法により行われてよい。
 本発明の複合体は、例えば、これを含有する医薬組成物(以下、「本発明の医薬」ともいう。)またはペプチド製剤(以下、「本発明の製剤」ともいう。)として提供されてもよい。本発明の医薬または本発明の製剤は、例えば、ヒト等の動物における疾患の治療用であってよい。疾患としては、ペプチドの投与対象となる疾患が挙げられる。疾患としては、生活習慣病が挙げられる。生活習慣病としては、脂質異常症、高血圧、糖尿病、肥満が挙げられる。生活習慣病としては、特に、糖尿病が挙げられる。本発明の医薬または本発明の製剤における本発明の複合体の濃度は、ヒト等の動物の治療等の用途に応じた有効な量を含有している限り、特に制限されない。本発明の医薬または本発明の製剤における本発明の複合体の濃度は、それらの剤型、ペプチドの種類、治療の対象となる疾患の種類、所望する血中滞留性等の諸条件に応じて適宜設定できる。本発明の医薬または本発明の製剤における本発明の複合体の濃度は、例えば、0.001~100%(w/w)であってよい。本発明の医薬または本発明の製剤は、例えば、そのまま経口剤や注射剤として用いられてもよいし、輸液に混合して用いられてもよい。
<6>本発明におけるリンカー
 本発明において「リンカー」は、2つまたはそれ以上の官能基を有する分子(クロスリンカー)であって、これを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させるために用いることが可能な分子を意味する単語として使用される。本発明においてリンカーは、これを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させることにより、当該ペプチドの血中滞留性を増強させることが可能な分子である限り、特に制限されない。本発明においてリンカーの構造は、これを介してグリコサミノグリカンと結合させるペプチドの種類等の諸条件に応じて適宜設定することができる。
 本発明においてリンカーは、例えば、アルキレン基を有するリンカーであってよく、言い換えると、アルキレン基を含む構造を有するリンカーであってよい。本発明においてリンカーは、具体的には、例えば、炭素数が1以上のアルキレン基を含む構造を有するリンカーであって、これを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてペプチドの血中滞留性を増強するために用いられるリンカーであってよい。本発明においてリンカーは、アルキレン基を1つのみ有するリンカーであってもよく、2つまたはそれ以上有するリンカーであってもよい。
 本発明においてアルキレン基は、特に制限されない。本発明においてアルキレン基は、側鎖を有しない直鎖アルキレン基であってもよく、側鎖を有する直鎖アルキレン基であってもよく、側鎖を有しないシクロアルキレン基であってもよく、側鎖を有するシクロアルキレン基であってもよい。本発明においてアルキレン基は、側鎖を有しない直鎖アルキレン基または側鎖を有しないシクロアルキレン基であることが好ましく、側鎖を有しない直鎖アルキレン基であることがより好ましい。本発明においてアルキレン基は、飽和アルキレン基であってもよく、不飽和アルキレン基であってもよい。本発明においてアルキレン基は、飽和アルキレン基であることが好ましい。
 本発明においてアルキレン基は、鎖中にヘテロ原子を有しないアルキレン基であってもよく、鎖中にヘテロ原子を有するアルキレン基であってもよい。本発明において「ヘテロ原子」は、水素及び炭素以外の原子を意味する。ヘテロ原子としては、窒素、酸素、硫黄が例示される。「鎖中にヘテロ原子を有するアルキレン基」とは、アルキレン基を構成する炭素原子の少なくとも1つがヘテロ原子で置換された構造からなるアルキレン基を意味する。アルキレン基に含まれるヘテロ原子は、1つであってもよく、2つまたはそれ以上であってもよい。アルキレン基に含まれるヘテロ原子の種類は、1種であってもよく、2種またはそれ以上であってもよい。本発明においてアルキレン基は、鎖中にヘテロ原子を有しないアルキレン基であることが好ましい。
 本発明においてアルキレン基は、置換基を有しないアルキレン基であってもよく、置換基を有するアルキレン基であってもよい。本発明において「置換基」は、水素及び炭素以外の原子または原子団を意味する。「置換基を有するアルキレン基」とは、アルキレン基を構成する水素原子の少なくとも1つが置換基で置換された構造からなるアルキレン基を意味する。アルキレン基に含まれる置換基は、1つであってもよく、2つまたはそれ以上であってもよい。アルキレン基に含まれる置換基の種類は、1種であってもよく、2種またはそれ以上であってもよい。本発明においてアルキレン基は、置換基を有しないアルキレン基であることが好ましい。
 本発明においてアルキレン基が有する炭素原子の数は、特に制限されない。当該炭素原子の数は、例えば、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、10以上、11以上、または12以上であってよい。当該炭素原子の数は、例えば、16以下、15以下、14以下、13以下、12以下、11以下、10以下、9以下、8以下、7以下、6以下、5以下、4以下、または3以下であってよい。当該炭素原子の数は、例えば、それらの矛盾しない組み合わせの範囲であってよい。当該炭素原子の数は、例えば、1~16、1~12、1~8、1~4、1~3、1~2、2~3、2~4、4~14、8~14、8~13、8~12、9~13、9~12、9~11、10~12、または10~11であってよい。当該炭素原子の数は、例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16であってよい。当該アルキレン基が鎖中にヘテロ原子を有するアルキレン基である場合、上記例示した炭素原子の数は、炭素原子とヘテロ原子の総数を意味する。
 本発明においてリンカーは、具体的には、前記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有するリンカーであってよい。本発明においてリンカーは、より具体的には、前記一般式(L6)~(L10)のいずれかに示される構造を有するリンカーであってよい。本発明におけるリンカーは、さらに具体的には、前記一般式(L11)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーであってよい。本発明においてリンカーは、一態様において、前記一般式(L11)~(L15)のいずれかに示される構造からなるリンカーであってもよい。
 前記一般式(L1)~(L15)においてA、A、及びAは、それぞれ独立して、上記のようなアルキレン基であってよい。
 なお、前記一般式(L1)~(L15)における各構成要素についての記載は、他の一般式(例えば、前記一般式(L16)~(L30))におけるそれらに該当する構成要素にも準用できる。以下、前記一般式(L1)~(L15)に加えて、他の一般式における各構成要素についてもまとめて記載する場合がある。
 前記一般式(L4)、(L9)、(L14)、(L19)、(L24)、または(L29)においてフェニレン基は、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基のいずれであってもよいが、1,3-フェニレン基または1,4-フェニレン基であることが好ましく、1,4-フェニレン基であることがより好ましい。
 前記一般式(L5)、(L10)、(L15)、(L20)、(L25)、または(L30)においてシクロヘキシレン基は、1,2-シクロヘキシレン基、1,3-シクロヘキシレン基、1,4-シクロヘキシレン基のいずれであってもよいが、1,3-シクロヘキシレン基または1,4-シクロヘキシレン基であることが好ましく、1,4-シクロヘキシレン基であることがより好ましい。当該ヘキシレン基は、シス体であってもよく、トランス体であってもよい。
 前記一般式(L1)~(L30)において、YおよびYは、例えば、それぞれ独立して、前記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造(すなわち結合)を有するものであってよい。
 前記一般式(Y11)に示される結合は、具体的には、下記構造式(Y13)に示される結合である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 前記一般式(Y12)に示される結合は、具体的には、下記構造式(Y14)に示される結合である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 前記一般式(L6)~(L20)において、Z及びZは、例えば、それぞれ独立して、前記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造(すなわち官能基)を有するものであってよい。
 前記一般式(Z4)において、Xとしては、フッ素(F)、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)が例示される。前記一般式(Z4)において、Xは臭素(Br)またはヨウ素(I)であることが好ましく、臭素(Br)であることがより好ましい。
 前記一般式(Z6)に示される官能基は、具体的には、下記構造式(Z8)に示される官能基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 前記一般式(Z7)に示される官能基は、具体的には、下記構造式(Z9)に示される官能基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 (式中、Rは水素、又はSOを表し、Rは水素、又は任意のアルカリ金属原子を表す。)
 上記構造式(Z9)において、アルカリ金属原子としては、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)が例示される。上記構造式(Z9)において、アルカリ金属原子は、ナトリウム(Na)であることが好ましい。
 本発明においてリンカーは、例えば、下記構造式(X1)~(X26)のいずれかに示されるリンカーあってよい。また、本発明においてリンカーは、例えば、下記構造式(X1)~(X26)に示される構造の組み合わせからなるリンカーであってもよい。組み合わせは、下記構造式(X1)~(X26)から選択される単一の構造の2つまたはそれ以上の組み合わせであってもよく、下記構造式(X1)~(X26)から選択される2種またはそれ以上の構造の組み合わせであってもよく、それらのさらなる組み合わせであってもよい。組み合わせとして、具体的には、例えば、実施例に記載の組み合わせが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
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 本発明においてリンカーは、3つまたはそれ以上の官能基を有していてもよい。本発明において3つまたはそれ以上の官能基を有するリンカーを用いた場合、例えば、2つまたはそれ以上および/または2種またはそれ以上のグリコサミノグリカンを含む複合体を得ることができる。また、本発明において3つまたはそれ以上の官能基を有するリンカーを用いた場合、例えば、2つまたはそれ以上および/または2種またはそれ以上のペプチドを含む複合体を得ることができる。
 上述したリンカーにおける官能基(例えば、Z、Z、(Z1)~(Z9)、およびリンカーの構造式中のそれらに該当する部位)は、グリコサミノグリカンまたはペプチドとの結合(例えば、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の形成)前のリンカーにおける官能基を示す。当該官能基は、グリコサミノグリカンまたはペプチドとの結合に用いられ得る。よって、当該官能基は、グリコサミノグリカンまたはペプチドとの結合後には存在しなくてもよい。すなわち、用いられる構成要素間の結合様式に応じて、当該末端官能基の一部または全部が、形成された結合により置換され得る。
 本発明においてリンカーは、完全長のリンカーとして提供され用いられてもよく、そうでなくてもよい。例えば、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の形成の際に、完全長のリンカーが形成されてもよい。具体的には、例えば、リンカーを有するグリコサミノグリカンとリンカーを有するペプチドを結合させる場合、リンカー同士の結合(すなわち、グリコサミノグリカンが有するリンカーとペプチドが有するリンカーとの結合)により、完全長のリンカーが形成され得る。また、例えば、グリコサミノグリカンまたはペプチドが有するリンカーに別のリンカーを逐次結合させる(リンカーを伸長させる)ことにより、完全長のリンカーが形成されてもよい。具体的には、例えば、グリコサミノグリカンまたはペプチドにリンカーの一部を導入し、さらにリンカーの残部が導入されることにより、完全長のリンカーが形成され得る。すなわち、例えば、上述したリンカーにおける結合(例えば、Y、Y、(Y1)~(Y14)、およびリンカーの構造式中のそれらに該当する部位)は、いずれも、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の形成前からリンカー中に存在していてもよく、グリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体の形成の際に形成されてもよい。
 本発明におけるリンカーとしては、1種のリンカーのみが用いられてもよく、2種またはそれ以上のリンカーが用いられてもよい。
 本発明において用いられるリンカーは、例えば、化学合成により製造することができる。化学合成による製造は、公知の方法により行うことができる。また、本発明において用いられるリンカーは、例えば、各種試薬メーカー(Thermo scientific社、東京化成工業社、同仁化学社等)から市販品として、または合成を委託して入手することができる。
 本発明におけるリンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させることにより、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。特に、特定の構造を有するリンカーを採用することにより、当該ペプチドの血中滞留性を顕著に増強することができる。
<7>本発明におけるグリコサミノグリカン
 本発明において用いられるグリコサミノグリカンは、ペプチドの血中滞留性を増強させる作用を有するグリコサミノグリカンである限り、特に制限されない。本発明において用いられるグリコサミノグリカンは、具体的には、リンカーを介してペプチドと複合体を形成することによりペプチドの血中滞留性を増強させることが可能なグリコサミノグリカンである限り、特に制限されない。
 本発明においてグリコサミノグリカンは、硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカンであることが好ましく、硫酸基を有しないグリコサミノグリカンであることがより好ましい。また、本発明においてグリコサミノグリカンは、ヒアルロン酸を除くグリコサミノグリカンであることが好ましい。特に、本発明においてグリコサミノグリカンは、コンドロイチンまたはヘパロサンであることが好ましく、コンドロイチンであることがより好ましい。
 本発明においてグリコサミノグリカンは、側鎖を有していてもよく、有していなくてもよい。側鎖を有するグリコサミノグリカンは、側鎖(アルキル基等)を導入したグリコサミノグリカンであってよい。側鎖を有しないグリコサミノグリカンは、本来的に側鎖を有しないグリコサミノグリカン(側鎖を有しない形態で生産されたグリコサミノグリカン)であってもよく、側鎖を除去して得られたグリコサミノグリカンであってもよい。側鎖の除去は、例えば、公知の方法により行うことができる。側鎖の除去は、例えば、酸加水分解反応により行うことができる(Lidholt K, Fjelstad M., J Biol Chem. 1997 Jan 31; 272(5): 2682-7.)。本発明においてグリコサミノグリカンは、側鎖を実質的に有しないグリコサミノグリカンであることが好ましく、側鎖を有しないグリコサミノグリカンであることがより好ましく、本来的に側鎖を有しないグリコサミノグリカンであることがさらに好ましい。
 「硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカン」とは、ペプチドの血中滞留性を増強させる程度が、比較対象を用いた場合と比較して全くあるいはほとんど変化(増加または低下)しない程度の硫酸基しか有しないグリコサミノグリカンを意味し、硫酸基を全く有しないグリコサミノグリカンも包含する。硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカンについての「比較対象」とは、硫酸基を有しないグリコサミノグリカンであって、硫酸基の有無を除き、当該「硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカン」と同一の構造からなるグリコサミノグリカンを意味する。また、「側鎖を実質的に有しないグリコサミノグリカン」とは、ペプチドの血中滞留性を増強させる程度が、比較対象を用いた場合と比較して全くあるいはほとんど変化(増加または低下)しない程度の側鎖しか有しないグリコサミノグリカンを意味し、側鎖を全く有しないグリコサミノグリカンも包含する。側鎖を実質的に有しないグリコサミノグリカンについての「比較対象」とは、側鎖を有しないグリコサミノグリカンであって、側鎖の有無を除き、当該「側鎖を実質的に有しないグリコサミノグリカン」と同一の構造からなるグリコサミノグリカンを意味する。
 「ペプチドの血中滞留性を増強させる程度がほとんど変化しない」とは、具体的には、同一のリンカーを介して同一のペプチドと複合体を形成した際のペプチドの血中半減期または薬効時間(すなわち当該複合体の血中半減期または薬効時間)で比較した場合に、例えば、20%以下、10%以下、5%以下、2%以下、または1%以下の変化しか起こらないことを意味してよく、全く変化が認められない場合も包含する。すなわち、例えば、硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカンについての「ペプチドの血中滞留性を増強させる程度がほとんど変化しない」とは、リンカーを介してペプチドと比較対象を結合させて複合体を形成した場合のペプチドの血中半減期または薬効時間がn時間である場合に、同リンカーを介して同ペプチドと硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカンを結合させて複合体を形成した場合のペプチドの血中半減期または薬効時間が、0.8n時間~1.2n時間、0.9n時間~1.1n時間、0.95n時間~1.05n時間、0.98n時間~1.02n時間、または0.99n時間~1.01n時間であることを意味してよい。
 「硫酸基を実質的に有しないグリコサミノグリカン」とは、具体的には、硫黄含量が0%~1%、0%~0.5%、または0%~0.1%であるグリコサミノグリカンを意味してよい。硫黄含量は、グリコサミノグリカンが有する硫黄原子の量(グリコサミノグリカンが有する硫黄原子の数と硫黄の原子量を乗じた値)をグリコサミノグリカンの分子量で除して算出される値を百分率換算した値(グリコサミノグリカンを構成する原子の総重量に対する硫黄原子の総重量を重量パーセント濃度(w/w)で示した値)として定義される。硫黄含量は、例えば、公知の手法により測定することができる。硫黄含量は、例えば、酸素フラスコ燃焼法により測定することができる。
 「側鎖を実質的に有しないグリコサミノグリカン」とは、具体的には、グリコサミノグリカンの骨格を構成する糖残基の総数に対する側鎖を有する糖残基の総数の比率が0%~20%、0%~10%、0%~5%、0%~2%、0%~1%、0%~0.5%、または0%~0.1%であるグリコサミノグリカンを意味してよい。糖残基の総数は、例えば、公知の手法により測定することができる。糖残基の総数は、例えば、グリコサミノグリカンを酸加水分解して得られる単糖やオリゴ糖をゲルろ過等のクロマトグラフィーに供して測定することができる。
 本発明においてグリコサミノグリカンの分子量は、リンカーを介してペプチドと複合体を形成することによりペプチドの血中滞留性を増強させることが可能である限り、特に制限されない。本発明においてグリコサミノグリカンの分子量は、重量平均分子量として、10kDa(1×10)超であることが好ましい。本発明においてグリコサミノグリカンの分子量は、重量平均分子量として、例えば、1×10超、2×10以上、または3×10以上であってもよく、5×10以下、1×10以下、5×10以下、2×10以下、または1×10以下であってもよく、それらの組み合わせの範囲であってもよい。本発明においてグリコサミノグリカンの分子量は、重量平均分子量として、例えば、1×10超5×10以下、1×10超1×10以下、1×10超5×10以下、1×10超2×10以下、2×10以上2×10以下、3×10以上2×10以下、1×10超1×10以下、2×10以上1×10以下、3×10以上1×10以下であってよい。ここにいう重量平均分子量は、ゲルろ過クロマトグラフィーにより測定される重量平均分子量を意味する。グリコサミノグリカンの分子量は、例えば、参考例2に記載の方法により測定することができる。
 本発明においてグリコサミノグリカンは、微生物によって生産されたグリコサミノグリカン(以下、「微生物由来グリコサミノグリカン」ともいう。)または酵素によって合成されたグリコサミノグリカン(以下、「酵素合成グリコサミノグリカン」ともいう。)であることが好ましい。「微生物由来グリコサミノグリカン」は、具体的には、グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物により生産されたグリコサミノグリカンである。また、「酵素合成グリコサミノグリカン」は、具体的には、in vitroまたは無細胞系でグリコサミノグリカンの合成酵素によって合成されたグリコサミノグリカンである。グリコサミノグリカンの合成酵素としては、コンドロイチン合成酵素やヘパロサン合成酵素が挙げられる。グリコサミノグリカンの合成酵素としては、1種の酵素のみが用いられてもよく、2種またはそれ以上の酵素が用いられてもよい。
<微生物由来グリコサミノグリカンの製造>
 「グリコサミノグリカンを生産する能力」とは、例えば、グリコサミノグリカンそのもの(側鎖を有しないグリコサミノグリカン)を生産する能力であってもよく、側鎖を有するグリコサミノグリカンを生産する能力であってもよい。側鎖としては、フルクトース等の糖残基が挙げられる。側鎖を有するグリコサミノグリカンとしては、具体的には、フルクトース残基を側鎖として有するコンドロイチンであるK4多糖(フルクトシル化コンドロイチン)が挙げられる。K4多糖としては、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)K4株が生産するK4多糖が挙げられる。本発明においては、K4多糖をそのままグリコサミノグリカンとして用いてもよいし、フルクトース残基を脱離(脱フルクトシル化)して得られる脱フルクトシル化K4多糖をグリコサミノグリカンとして用いてもよい。
 「グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物」は、例えば、細胞内にグリコサミノグリカンを生産する微生物であってもよく、培地中にグリコサミノグリカンを生産する微生物であってもよく、菌体表層(例えば、細胞膜上や細胞壁上)にグリコサミノグリカンを生産する微生物であってもよい。菌体表層にグリコサミノグリカンを生産する微生物としては、莢膜多糖としてグリコサミノグリカンを生産する微生物が挙げられる。
 「グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物」において、微生物の種類は特に制限されない。微生物としては、例えば、細菌や酵母が挙げられる。微生物としては、グリコサミノグリカンの生産性や取扱いの容易性などの点から、細菌が好ましい。
 細菌の種類は特に限定されない。細菌としては、文献(特表2010-524431号公報)に開示されているグルコノアセトバクター・ハンセニー(Gluconacetobacter hansenii)やグルコノアセトバクター・キシリナス(Gluconacetobacter xylinus)等のグルコノアセトバクター属細菌、リゾビウム・メフロティ(Rhizobium meffloti)等のリゾビウム属細菌、アセトバクター・キシリナム(Acetobacter xylinum)等のアセトバクター属細菌、エルヴィニア・アミロボーラ(Erwinia amylovora)等のエルヴィニア属細菌、チオバチルス・フェロキシダンス(Thiobacillus ferrooxidans)等のチオバチルス属細菌、ザイレラ・ファスチジオーサ(Xylella fastidiosa)等のザイレラ属細菌、シノリゾビウム・メリロティ(Sinorhizobium meliloti)等のシノリゾビウム属細菌、ロドコッカス・ロドクラス(Rhodococcus rhodochrous)等のロドコッカス属細菌、クレブシエラ・アエロゲネス(Klebsiella aerogenes)等のクレブシエラ属細菌、エンテロバクター・アエロゲネス(Enterobacter aerogenes)等のエンテロバクター属細菌、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)等のエシェリヒア属細菌が例示される。また、細菌としては、文献(特表2013-520995号公報)に開示されているシュードモナス(Pseudomonas)属細菌、キサントモナス(Xanthomonas)属細菌、メチロモナス(Methylomonas)属細菌、アシネトバクター(Acinetobacter)属細菌、スフィンゴモナス(Sphingomonas)属細菌などの非病原性生物も例示できる。また、細菌としては、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)も挙げられる。
 細菌としては、グリコサミノグリカンの生産性や、汎用性、取扱いの容易性などの点で、エシェリヒア(Escherichia)属に属する細菌が好ましい。なかでも、特に汎用されており取扱いが容易な、エシェリヒア・コリ(Escherichia coli)が好ましい。エシェリヒア・コリとしては、例えば、W3110株(ATCC 27325)やMG1655株(ATCC 47076)等のエシェリヒア・コリK-12株;NCDC U1-41株(ATCC 23502)等のエシェリヒア・コリK4株;NCDC Bi 8337-41株(ATCC 23506)等のエシェリヒア・コリK5株;BL21株等のエシェリヒア・コリB株;およびそれらの派生株が挙げられる。これらの株は、例えば、American Type Culture Collection(ATCC)(P.O. Box 1549 Manassas, VA 20108 United States of America)やThe International Escherichia and Klebsiella Centre (WHO), Statens Serum Institut(Building 37K, Room 125c Artillerivej 5 DK-2300 Copenhagen S Denmark)のカタログ又はホームページから入手可能である。
 「グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物」は、本来的にグリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物であってもよく、グリコサミノグリカンを生産する能力を有するように改変された微生物であってもよい。
 「本来的にグリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物」としては、例えば、コンドロイチンを生産する微生物であるエシェリヒア・コリK4株やパスツレラ・ムルトシダ タイプFが挙げられる。エシェリヒア・コリK4株は、フルクトース残基を側鎖として有するコンドロイチン(K4多糖)を生産する。本発明においては、エシェリヒア・コリK4株がそのまま「グリコサミノグリカン(コンドロイチン)を生産する能力を有する微生物」として用いられてもよいし、生産するコンドロイチン(K4多糖)がフルクトース残基を側鎖として有しないように改変されたエシェリヒア・コリK4株が「グリコサミノグリカン(コンドロイチン)を生産する能力を有する微生物」として用いられてもよい。そのようなエシェリヒア・コリK4株の改変株は、例えば、エシェリヒア・コリK4株のkfoE遺伝子を不活性化して得ることができる。エシェリヒア・コリK4株のkfoE遺伝子の不活性化は、例えば、公知の文献(特表2013-531995号公報)に記載された方法を参照して行うことができる。また、「本来的にグリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物」としては、例えば、ヘパロサンを生産する微生物であるエシェリヒア・コリK5株、エシェリヒア・コリNissle1917株、パスツレラ・ムルトシダ タイプDも挙げられる。
 「グリコサミノグリカンを生産する能力を有するように改変された微生物」は、例えば、上述した細菌等の微生物にグリコサミノグリカンを生産する能力を付与することにより取得できる。「グリコサミノグリカンを生産する能力の付与」は、例えば、グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子を微生物に発現可能に導入することにより行うことができる。
 グリコサミノグリカンが側鎖を有するグリコサミノグリカンである場合、グリコサミノグリカンを生産する能力の付与は、例えば、グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子を、グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有する微生物に発現可能に導入することにより行うことができる。「グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有する微生物」は、例えば、グリコサミノグリカンへの側鎖の付加に関与するタンパク質をコードする遺伝子を有する微生物である。「グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有する微生物」は、当該遺伝子を本来的に有する微生物であってもよく、当該遺伝子を発現可能に導入した微生物であってもよい。
 グリコサミノグリカンが側鎖を有しないグリコサミノグリカンである場合、グリコサミノグリカンを生産する能力の付与は、例えば、グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子を、グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有しない微生物に発現可能に導入することにより行うことができる。「グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有しない微生物」は、例えば、グリコサミノグリカンへの側鎖の付加に関与するタンパク質をコードする遺伝子を有しない微生物である。「グリコサミノグリカンに側鎖を付加する能力を有しない微生物」は、当該遺伝子を本来的に有しない微生物であってもよく、当該遺伝子を欠失または不活性化させた微生物であってもよい。
 「グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子」としては、例えば、コンドロイチンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子としてkfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT, pmCS遺伝子が挙げられる。kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子が挙げられる。pmCS遺伝子としては、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)由来のpmCS遺伝子が挙げられる。
 また、「グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子」としては、例えば、ヘパロサンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子としてkfiA, kfiB, kfiC, kfiD, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT, pmHS遺伝子が挙げられる。kfiA, kfiB, kfiC, kfiD, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子としては、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiA, kfiB, kfiC, kfiD, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子が挙げられる。pmHS遺伝子としては、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)由来のpmHS遺伝子が挙げられる。
 「グリコサミノグリカンへの側鎖の付加に関与するタンパク質をコードする遺伝子」としては、kfoD, orf3(kfoI), kfoE, orf1(kfoH)遺伝子が挙げられる。kfoD, orf3(kfoI), kfoE, orf1(kfoH)遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoD, orf3(kfoI), kfoE, orf1(kfoH)遺伝子が挙げられる。
 上述した遺伝子の塩基配列、及びこれらの遺伝子がコードするタンパク質のアミノ酸配列は、例えば、NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)等の公用データベースから取得できる。遺伝子の導入は、例えば、同遺伝子を搭載したベクターを微生物に導入することや、同遺伝子を微生物の染色体上に導入することにより達成できる。遺伝子は、1コピーのみ導入されてもよく、2コピーまたはそれ以上導入されてもよい。本発明においては、1種の遺伝子を導入してもよく、2種またはそれ以上の遺伝子を導入してもよい。
 導入する遺伝子は、用いる微生物の種類等に応じて適宜選択できる。例えば、エシェリヒア・コリK5株は、ヘパロサンを生産する能力を有し、コンドロイチンを生産する能力を有しないが、kfoAおよびkfoC遺伝子を導入することにより、エシェリヒア・コリK5株にコンドロイチンを生産する能力を付与することができる。また、例えば、エシェリヒア・コリK-12株は、コンドロイチンを生産する能力を有しないが、kfo遺伝子群(kfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG)およびkps遺伝子群(kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT)を導入することにより、エシェリヒア・コリK-12株にコンドロイチンを生産する能力を付与することができる。さらに、例えば、エシェリヒア・コリK-12株は、ヘパロサンを生産する能力を有しないが、kfi遺伝子群(kfiA, kfiB, kfiC, kfiD)およびkps遺伝子群(kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT)を導入することにより、エシェリヒア・コリK-12株にヘパロサンを生産する能力を付与することができる。
 これらのグリコサミノグリカンを生産する能力を付与された株により、例えば、グリコサミノグリカンを莢膜多糖として生産させることができる。本発明において使用されるグリコサミノグリカンは、莢膜多糖として生産されたグリコサミノグリカンそのものであってもよく、水酸化ナトリウム等の塩基または塩酸等の酸と接触させて処理した後のグリコサミノグリカンであってもよい。
 また、グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物は、グリコサミノグリカンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子の内、その微生物が本来的に有するタンパク質をコードする遺伝子の発現が増強されるように改変されていてもよい。例えば、エシェリヒア・コリK4株に、コンドロイチンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子を導入してもよい。また、例えば、エシェリヒア・コリK5株に、kfoAおよびkfoC遺伝子に加えて、コンドロイチンの生産に関与するタンパク質をコードする他の遺伝子をさらに導入してもよい。さらに、例えば、エシェリヒア・コリK5株に、ヘパロサンの生産に関与するタンパク質をコードする遺伝子を導入してもよい。
 なお、「微生物が本来的に有するタンパク質をコードする遺伝子」は、当該微生物由来の遺伝子であってもよく、当該微生物以外の生物由来の遺伝子であってもよい。すなわち、例えば、エシェリヒア・コリK4株に、コンドロイチンの生産に関与するタンパク質をコードするエシェリヒア・コリK4株由来の遺伝子を導入してもよく、コンドロイチンの生産に関与するタンパク質をコードするエシェリヒア・コリK4株以外の生物由来の遺伝子を導入してもよい。また、例えば、エシェリヒア・コリK5株に、ヘパロサンの生産に関与するタンパク質をコードするエシェリヒア・コリK5株由来の遺伝子を導入してもよく、ヘパロサンの生産に関与するタンパク質をコードするエシェリヒア・コリK5株以外の生物由来の遺伝子を導入してもよい。
 コンドロイチンを生産する能力を有する微生物としては、例えば、文献(特表2010-524431号公報、または特表2013-520995号公報)に開示されているコンドロイチンを生産する能力を有する細菌が挙げられる。
 コンドロイチンを生産する能力を有する微生物としては、文献(特表2010-524431号公報)に記載されている「エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子とkfoC遺伝子が共に導入されたエシェリヒア・コリ」を好ましく例示することができる。また、コンドロイチンを生産する能力が側鎖を有しないコンドロイチンを生産する能力である場合は、コンドロイチンを生産する能力を有する微生物としては、「エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子とkfoC遺伝子が共に導入された、kfoD, orf3(kfoI), kfoE, orf1(kfoH)遺伝子から選択される1~3または全ての遺伝子を有しないエシェリヒア・コリ」を好ましく例示することができる。そのようなエシェリヒア・コリとしては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子とkfoC遺伝子が共に導入されたエシェリヒア・コリK5株を好ましく例示することができる。エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子やkfoC遺伝子の導入は、例えば、文献(特表2010-524431号公報)に記載された方法で行うことができる。
 また、コンドロイチンを生産する能力を有する微生物としては、文献(特表2013-520995号公報)に記載されている「エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子及びシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)由来のxylS遺伝子が導入されたエシェリヒア・コリ」も好ましく例示することができる。また、コンドロイチンを生産する能力が側鎖を有しないコンドロイチンを生産する能力である場合は、コンドロイチンを生産する能力を有する微生物としては、「エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG, kpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子及びシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)由来のxylS遺伝子が導入された、kfoD, orf3(kfoI), kfoE, orf1(kfoH)遺伝子から選択される1~3または全ての遺伝子を有しないエシェリヒア・コリ」も好ましく例示することができる。そのようなエシェリヒア・コリとしては、例えば、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA, kfoB, kfoC, kfoF, kfoG遺伝子を各4コピー、エシェリヒア・コリK4株由来のkpsF, kpsE, kpsD, kpsU, kpsC, kpsS, kpsM, kpsT遺伝子を各1コピー、及びシュードモナス・プチダ由来のxylS遺伝子を1コピー導入したエシェリヒア・コリが好ましい。なかでも、これらの遺伝子が導入されたエシェリヒア・コリK-12株が好ましい。エシェリヒア・コリK-12株としては、エシェリヒア・コリK-12 W3110株を好ましく例示することができる。エシェリヒア・コリK-12 W3110株にこれらの遺伝子が導入された細菌株は、文献(特表2013-520995号公報)において「MSC702株」として開示されている。これらの遺伝子の導入は、例えば、文献(特表2013-520995号公報)に記載された方法で行うことができる。
 なお、グリコサミノグリカンを生産する能力の付与等のために微生物の改変に使用される遺伝子は、元の機能が維持されたタンパク質をコードする限り、上記に例示したような公知の遺伝子に限られず、例えば、そのバリアントであってもよい。微生物の改変に使用される遺伝子は、例えば、公知の遺伝子の塩基配列全体に対して、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有し、且つ、元の機能が維持されたタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。また、微生物の改変に使用される遺伝子は、例えば、公知のタンパク質のアミノ酸配列全体に対して、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有し、且つ、元の機能が維持されたタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。なお、「相同性」とは、「同一性」を意味してよい。また、微生物の改変に使用される遺伝子は、例えば、公知のタンパク質のアミノ酸配列において、1箇所にまとまって若しくは数箇所に分散して、1又は数個のアミノ酸が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を有し、且つ、元の機能が維持されたタンパク質をコードする遺伝子であってもよい。「1又は数個」とは、例えば、1~30個、好ましくは1~20個、より好ましくは1~10個、さらに好ましくは1~5個、特に好ましくは1~3個であってよい。
 アミノ酸の置換、欠失、挿入、及び/又は付加は、タンパク質の機能が正常に維持される保存的変異である。保存的変異の代表的なものは、保存的置換である。保存的置換とは、置換部位が芳香族アミノ酸である場合には、Phe、Trp、Tyr間で、置換部位が疎水性アミノ酸である場合には、Leu、Ile、Val間で、極性アミノ酸である場合には、Gln、Asn間で、塩基性アミノ酸である場合には、Lys、Arg、His間で、酸性アミノ酸である場合には、Asp、Glu間で、ヒドロキシル基を持つアミノ酸である場合には、Ser、Thr間でお互いに置換する変異である。保存的置換とみなされる置換としては、具体的には、AlaからSer又はThrへの置換、ArgからGln、His又はLysへの置換、AsnからGlu、Gln、Lys、His又はAspへの置換、AspからAsn、Glu又はGlnへの置換、CysからSer又はAlaへの置換、GlnからAsn、Glu、Lys、His、Asp又はArgへの置換、GluからGly、Asn、Gln、Lys又はAspへの置換、GlyからProへの置換、HisからAsn、Lys、Gln、Arg又はTyrへの置換、IleからLeu、Met、Val又はPheへの置換、LeuからIle、Met、Val又はPheへの置換、LysからAsn、Glu、Gln、His又はArgへの置換、MetからIle、Leu、Val又はPheへの置換、PheからTrp、Tyr、Met、Ile又はLeuへの置換、SerからThr又はAlaへの置換、ThrからSer又はAlaへの置換、TrpからPhe又はTyrへの置換、TyrからHis、Phe又はTrpへの置換、及び、ValからMet、Ile又はLeuへの置換が挙げられる。
 微生物の改変に使用される遺伝子は、任意のコドンをそれと等価のコドン(同じアミノ酸をコードする別のコドン)に置換したものであってもよい。例えば、微生物の改変に使用される遺伝子は、使用する宿主のコドン使用頻度(宿主が発現するタンパク質をコードする核酸においてコドンとして使用される頻度)に応じて最適なコドンを有するように改変されていてもよい。
 「微生物由来グリコサミノグリカン」は、例えば、上記に例示したようなグリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物を培養することで生産できる。培養条件は、グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物が生育でき、グリコサミノグリカンの生産が可能な条件ある限り、特に制限されない。グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物は、例えば、細菌や酵母等の微生物を培養する通常の条件で培養することができる。培養条件としては、例えば、文献(特開2008-295450号公報、特表2010-524431号公報、または特表2013-520995号公報)に記載されている培養条件を参照できる。
 微生物由来グリコサミノグリカンは、公知の方法により培養物から単離し精製することができる。微生物由来グリコサミノグリカンは、例えば、エタノール等の溶媒を利用して沈殿させて回収することができる。また、微生物由来グリコサミノグリカンは、この沈殿物を溶解した後に再度沈殿させる操作を繰り返すことや、陰イオン交換その他のクロマトグラフィーに供すること等によってさらに精製してもよい。
<酵素合成グリコサミノグリカンの製造>
 「グリコサミノグリカンの合成酵素」とは、グリコサミノグリカンの骨格を構成する二種類の糖残基を糖鎖の非還元末端に交互に付加し、グリコサミノグリカン鎖を伸長する反応を触媒するタンパク質をいう。グリコサミノグリカンの合成酵素は、二種類の糖残基の付加を単独で触媒するタンパク質であってもよく、どちらか一方の糖残基の付加を触媒するタンパク質ともう一方の糖残基の付加を触媒するタンパク質の組み合わせであってもよい。すなわち、グリコサミノグリカンの合成酵素は、ポリメラーゼであってもよく、糖転移酵素であってもよい。ポリメラーゼとしては、コンドロイチンポリメラーゼやヘパロサンポリメラーゼが挙げられる。糖転移酵素としては、N-アセチルガラクトサミン(GalNAc)転移酵素、N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)転移酵素、グルクロン酸(GlcUA)転移酵素が挙げられる。コンドロイチンポリメラーゼは、GalNAc残基の付加およびGlcUA残基の付加の両方を単独で触媒するタンパク質である。また、ヘパロサンポリメラーゼは、GlcNAc残基の付加およびGlcUA残基の付加の両方を単独で触媒するタンパク質である。
 コンドロイチンポリメラーゼとしては、kfoC遺伝子にコードされるKfoCタンパク質やpmCS遺伝子にコードされるPmCSタンパク質が挙げられる。kfoC遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoC遺伝子が挙げられる。pmCS遺伝子としては、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)由来のpmCS遺伝子が挙げられる。また、ヘパロサンポリメラーゼとしては、pmHS遺伝子にコードされるPmHSタンパク質が挙げられる。pmHS遺伝子としては、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)由来のpmHS遺伝子が挙げられる。
 GlcNAc転移酵素としては、kfiA遺伝子にコードされるKfiAタンパク質が挙げられる。kfiA遺伝子としては、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiA遺伝子が挙げられる。また、GlcUA転移酵素としては、kfiC遺伝子にコードされるKfiCタンパク質が挙げられる。kfiC遺伝子としては、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiC遺伝子が挙げられる。KfiAタンパク質とKfiCタンパク質は、複合体を形成してヘパロサンポリメラーゼとして機能する。
 グリコサミノグリカンの合成酵素としては、例えば、微生物由来のグリコサミノグリカンの合成酵素が好ましい。微生物由来のグリコサミノグリカンの合成酵素としては、具体的には、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoC遺伝子にコードされるKfoCタンパク質(K4CP)、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiA遺伝子にコードされるKfiAタンパク質、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiC遺伝子にコードされるKfiCタンパク質、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)のpmCS遺伝子にコードされるPmCSタンパク質、パスツレラ・ムルトシダ(Pasteurella multocida)のpmHS遺伝子にコードされるPmHSタンパク質等の微生物が本来的に有するグリコサミノグリカンの合成酵素が好ましく例示される。これらの中で、グリコサミノグリカンの合成酵素は、KfoCタンパク質(K4CP)、KfiAタンパク質、またはKfiCタンパク質であることが好ましい。
 グリコサミノグリカンの合成酵素は、グリコサミノグリカンの合成酵素からなるものであってもよく、その他の成分をさらに含有するものであってもよい。グリコサミノグリカンの合成酵素としては、グリコサミノグリカンの合成酵素を産生する微生物の培養物、当該培養物から分離した培養上清、当該培養物から分離した菌体、当該菌体の処理物、およびそれらから分離したグリコサミノグリカンの合成酵素が挙げられる。グリコサミノグリカンの合成酵素は、所望の程度に精製されていてよい。グリコサミノグリカンの合成酵素を産生する微生物は、本来的にグリコサミノグリカンの合成酵素を産生する微生物であってもよく、グリコサミノグリカンの合成酵素を産生するように改変された微生物であってもよい。グリコサミノグリカンの合成酵素を産生するように改変された微生物は、例えば、グリコサミノグリカンの合成酵素をコードする遺伝子を微生物に発現可能に導入することにより取得できる。遺伝子の導入は、例えば、同遺伝子を搭載したベクターを微生物に導入することや、同遺伝子を微生物の染色体上に導入することにより達成できる。
 グリコサミノグリカンの合成酵素をコードする遺伝子は、元の機能が維持されたタンパク質をコードする限り、上記に例示したような公知の遺伝子に限られず、例えば、そのバリアントであってもよい。グリコサミノグリカンの合成酵素をコードする遺伝子のバリアントについては、上述したグリコサミノグリカンを生産する能力の付与等のために微生物の改変に使用される遺伝子のバリアントに関する記載を準用できる。
 「酵素合成グリコサミノグリカン」は、例えば、上記に例示したようなグリコサミノグリカンの合成酵素を、糖供与体および糖受容体と、適当な反応系において共存させることにより合成できる。反応条件は、グリコサミノグリカンの合成が可能な条件である限り、特に制限されない。反応条件は、グリコサミノグリカンの合成酵素の由来や態様、グリコサミノグリカンの所望の重合度等の諸条件に応じて適宜設定できる。反応条件としては、例えば、文献(特許第4101548号公報)または(特許第5081629号公報)に記載の条件を参照できる。
 「糖供与体」とは、グリコサミノグリカンの合成酵素によるグリコサミノグリカンの合成反応において糖残基を供与する分子をいう。糖供与体の種類は、グリコサミノグリカンの合成反応に利用可能である限り、特に限定されない。糖供与体としては、アミノ糖の供与体やウロン酸の供与体が挙げられる。糖供与体として、具体的には、GalNAc供与体、GlcNAc供与体、GlcUA供与体が挙げられる。また、糖供与体としては、糖ヌクレオチドが挙げられる。
 「GalNAc供与体」とは、グリコサミノグリカンの合成酵素によるグリコサミノグリカンの合成反応においてGalNAc残基を供給する分子をいう。GalNAc供与体の種類は、グリコサミノグリカンの合成反応に利用可能である限り、特に限定されない。GalNAc供与体としては、GalNAcヌクレオチドが挙げられる。GalNAcヌクレオチドとしては、UDP-GalNAc(ウリジン5’-ジホスホ-N-アセチルガラクトサミン)が挙げられる。
 「GlcNAc供与体」とは、グリコサミノグリカンの合成酵素によるグリコサミノグリカンの合成反応においてGlcNAc残基を供給する分子をいう。GlcNAc供与体の種類は、グリコサミノグリカンの合成反応に利用可能である限り、特に限定されない。GlcNAc供与体としては、GlcNAcヌクレオチドが挙げられる。GlcNAcヌクレオチドとしては、UDP-GlcNAc(ウリジン5’-ジホスホ-N-アセチルグルコサミン)が挙げられる。
 「GlcUA供与体」とは、グリコサミノグリカンの合成酵素によるグリコサミノグリカンの合成反応においてGlcUA残基を供給する分子をいう。GlcUA供与体の種類は、グリコサミノグリカンの合成反応に利用可能である限り、特に限定されない。GlcUA供与体としては、GlcUAヌクレオチドが挙げられる。GlcUAヌクレオチドとしては、UDP-GlcUA(ウリジン5’-ジホスホ-グルクロン酸)が挙げられる。
 糖供与体は、市販品であってもよく、適宜製造して取得したものであってもよい。糖供与体は、例えば、公知の手法により調製することができる。
 UDP-GlcUAは、例えば、UDP-Glcデヒドロゲナーゼ(EC 1.1.1.22)を用い、UDP-Glc(ウリジン5’-ジホスホ-グルコース)を酸化して得ることができる。よって、例えば、UDP-Glcデヒドロゲナーゼを用いることにより、UDP-GlcをGlcUA供与体として用いることができる。UDP-Glcデヒドロゲナーゼとしては、kfoF遺伝子にコードされるKfoFタンパク質、kfiD遺伝子にコードされるKfiDタンパク質が挙げられる。kfoF遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoF遺伝子が挙げられる。kfiD遺伝子としては、エシェリヒア・コリK5株由来のkfiD遺伝子が挙げられる。
 UDP-GalNAcは、例えば、UDP-Glc-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.2)またはUDP-GlcNAc-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.7)を用い、UDP-GlcNAcを異性化して得ることができる。よって、例えば、UDP-Glc-4-エピメラーゼまたはUDP-GlcNAc-4-エピメラーゼを用いることにより、UDP-GlcNAcをGalNAc供与体として用いることができる。UDP-Glc-4-エピメラーゼとしては、kfoA遺伝子にコードされるKfoAタンパク質が挙げられる。kfoA遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子が挙げられる。
 UDP-GlcNAcは、例えば、UDP-Gal-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.2)またはUDP-GalNAc-4-エピメラーゼ(EC 5.1.3.7)を用い、UDP-GalNAcを異性化して得ることができる。よって、例えば、UDP-Gal-4-エピメラーゼまたはUDP-GalNAc-4-エピメラーゼを用いることにより、UDP-GalNAcをGlcNAc供与体として用いることができる。UDP-Gal-4-エピメラーゼとしては、kfoA遺伝子にコードされるKfoAタンパク質が挙げられる。kfoA遺伝子としては、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA遺伝子が挙げられる。
 よって、本発明においては、例えば、UDP-Glc-4-エピメラーゼおよび/もしくはUDP-GlcNAc-4-エピメラーゼならびに/またはUDP-Glcデヒドロゲナーゼを用いることにより、UDP-GlcNAcおよび/またはUDP-GlcをそれぞれGalNAc供与体および/またはGlcUA供与体としてコンドロイチンの合成に用いることができる。また、本発明においては、例えば、UDP-Gal-4-エピメラーゼおよび/もしくはUDP-GalNAc-4-エピメラーゼならびに/またはUDP-Glcデヒドロゲナーゼを用いることにより、UDP-GalNAcおよび/またはUDP-GlcをそれぞれGlcNAc供与体および/またはGlcUA供与体としてヘパロサンの合成に用いることができる。
 「糖受容体」とは、グリコサミノグリカンの合成酵素によるグリコサミノグリカンの合成反応において、その非還元末端にGlcUA残基、GalNAc残基、またはGlcNAc残基が付加されることによりグリコサミノグリカン鎖の伸長が開始される糖鎖(アクセプター)をいう。
 糖受容体としては、下記一般式(1)、(2)、または(3)で示される糖鎖が挙げられる。
  GlcUA-R  (1)
  GalNAc-R  (2)
  GlcNAc-R  (3)
(各式中、R、R、及びRはそれぞれ任意の基を表す。)
 R、R、及びRとしては、水酸基や1またはそれ以上の残基数の糖鎖が挙げられる。R、R、及びRがそれぞれ糖鎖である場合、各式中、「-」はグリコシド結合を表す。糖鎖としては、グリコサミノグリカン鎖が挙げられる。グリコサミノグリカン鎖としては、コンドロイチン鎖、ヘパロサン鎖、ヒアルロン酸鎖が挙げられる。コンドロイチン鎖としては、コンドロイチン硫酸を脱硫酸化して得られるコンドロイチンや微生物由来コンドロイチンが挙げられる。ヘパロサン鎖としては、微生物由来ヘパロサンが挙げられる。また、糖鎖としては、これら糖鎖の誘導体も挙げられる。「糖鎖の誘導体」とは、原子、官能基、化合物等の構成要素が導入、置換、および/または除去された糖鎖をいう。糖鎖の誘導体としては、硫酸化された糖鎖や任意の糖が付加された糖鎖が挙げられる。すなわち、酵素合成グリコサミノグリカンの糖受容体部分は、本発明におけるグリコサミノグリカンの好適な態様に該当する構造を有していてもよいし、本発明におけるグリコサミノグリカンの好適な態様に該当しない構造を有していてもよい。
 一般式(1)において、RがGalNAcやGlcNAc等の糖残基を含み、非還元末端のGlcUA残基がRの当該糖残基と結合している場合、その結合はβ-1,3-グリコシド結合またはβ-1,4-グリコシド結合であることが好ましく、β-1,3-グリコシド結合であることがより好ましい。
 一般式(2)において、RがGlcUA等の糖残基を含み、非還元末端のGalNAc残基がRの当該糖残基と結合している場合、その結合はβ-1,4-グリコシド結合であることが好ましい。
 一般式(3)において、RがGlcUA等の糖残基を含み、非還元末端のGlcNAc残基がRの当該糖残基と結合している場合、その結合はα-1,4-グリコシド結合、またはβ-1,4-グリコシド結合であることが好ましく、α-1,4-グリコシド結合であることがより好ましい。
 糖受容体の糖鎖の残基数(糖受容体の長さ)は、グリコサミノグリカン鎖が伸長される限り、特に制限されない。糖受容体の糖鎖の残基数は、例えば、1以上、2以上、3以上、4以上、5以上、6以上、7以上、8以上、9以上、または10以上であってよく、6以上であるのが好ましい。糖受容体の糖鎖の残基数は、例えば、50以下、40以下、30以下、または20以下であってよい。糖受容体の糖鎖の残基数は、例えば、それらの組み合わせの範囲であってよい。
 糖受容体としては、コンドロイチン鎖またはヘパロサン鎖が好ましい。コンドロイチン鎖は微生物由来コンドロイチンであることが好ましい。ヘパロサン鎖は微生物由来ヘパロサンであることが好ましい。糖受容体としては、具体的には、例えば、6残基以上のコンドロイチン鎖またはヘパロサン鎖を好適に用いることができる。
 糖受容体は、市販品であってもよく、適宜製造して取得したものであってもよい。糖受容体は、例えば、公知の手法により調製することができる。
 グリコサミノグリカンの伸長は、溶液中に界面活性剤を共存させた状態で行われてよい。また、グリコサミノグリカンの伸長は、溶液中に有機溶媒を共存させた状態で行われてよい。界面活性剤や有機溶媒としては、文献(特許第5081629号公報)に記載されたものが挙げられる。
 酵素合成グリコサミノグリカンの調製時における反応温度は、例えば、10~50℃、20~40℃、または25~37℃であってよい。また、酵素合成グリコサミノグリカンの調製時における反応時間は、例えば、1時間~7日間、6~48時間、または12~24時間であってよい。
 上記のように反応を行うことにより、酵素合成グリコサミノグリカンを調製することができる。酵素合成グリコサミノグリカンは、上述した微生物由来グリコサミノグリカンと同様にして、単離および精製することができる。
 このようにして得られる「酵素合成グリコサミノグリカン」は、グリコサミノグリカンを生産する能力を有する微生物が細胞内で行う反応を、微生物の培養以外の方法、例えば、in vitroまたは無細胞系で再現して得られるグリコサミノグリカンである。すなわち、「酵素合成グリコサミノグリカン」は「微生物由来グリコサミノグリカン」と実質的に同一の反応を経て得られるグリコサミノグリカンである。よって、両者は血中滞留性等において同質のグリコサミノグリカンである。
 グリコサミノグリカンとしては、1種のグリコサミノグリカンのみが用いられてもよく、2種またはそれ以上のグリコサミノグリカンが用いられてもよい。
<8>本発明におけるペプチド
 本発明においてペプチドは、血中滞留性の増強を所望するペプチドである限り、特に限定されない。ペプチドは、単量体(monomer)あってもよく、二量体等の多量体(multimer)であってもよい。ペプチドは、医薬として用いられるペプチドであってもよく、試薬として用いられるペプチドであってもよく、動物試験に用いられるペプチドであってもよい。
 本発明においてペプチドの分子量は、リンカーを介してグリコサミノグリカンと複合体を形成することにより血中滞留性が増強されることが可能である限り、特に制限されない。本発明においてペプチドの分子量は、例えば、10kDa(1×10)以下であってよい。本発明においてペプチドの分子量は、例えば、1×10以下、9×10以下、8×10以下、7×10以下、6×10以下、または5×10以下であってよい。本発明においてペプチドの分子量は、例えば、1×10以上、2×10以上、または3×10以上であってよい。本発明においてペプチドの分子量は、例えば、それらの組み合わせの範囲であってよい。本発明においてペプチドの分子量は、例えば、1×10~1×10、1×10~8×10、1×10~6×10、1×10~5×10、2×10~1×10、2×10~8×10、2×10~6×10、2×10~5×10、3×10~1×10、3×10~8×10、3×10~6×10、または3×10~5×10であってよい。
 本発明においてペプチドを構成するアミノ酸残基の数(ペプチドの長さ)は、リンカーを介してグリコサミノグリカンと複合体を形成することにより血中滞留性が増強されることが可能である限り、特に制限されない。本発明においてペプチドを構成するアミノ酸残基の数は、例えば、100残基以下、90残基以下、80残基以下、70残基以下、60残基以下、50残基以下であってよい。本発明においてペプチドを構成するアミノ酸残基の数は、例えば、10残基以上、20残基以上、30残基以上であってよい。本発明においてペプチドを構成するアミノ酸残基の数は、例えば、それらの組み合わせの範囲であってよい。本発明においてペプチドを構成するアミノ酸残基の数は、例えば、10残基~100残基、10残基~80残基、10残基~60残基、10残基~50残基、20残基~100残基、20残基~80残基、20残基~60残基、20残基~50残基、30残基~100残基、30残基~80残基、30残基~60残基、または30残基~50残基であってよい。
 本発明においてペプチドは、疾患の治療のために長期に亘って薬効を維持することが重要なペプチドであることが好ましい。そのようなペプチドとしては、生活習慣病の治療のために投与されるペプチドが挙げられる。生活習慣病としては、脂質異常症、高血圧、糖尿病、肥満が挙げられる。本発明におけるペプチドは、糖尿病の治療のために投与されるペプチドであることが好ましい。また、本発明におけるペプチドは、血糖抑制作用を有するペプチドであることが好ましい。本発明におけるペプチドとしては、具体的には、GLP-1、インスリンが挙げられる。
 GLP-1としては、GLP-1(7-37)のアミノ酸配列を含むペプチドおよびGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列を含むペプチド、並びにそれらのバリアントを例示することができる。
 バリアントについては、グリコサミノグリカンを生産する能力の付与等のために微生物の改変に使用される遺伝子のバリアントについての記載を準用できる。すなわち、GLP-1のバリアントは、例えば、GLP-1(7-37)またはGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチドであってよい。「1又は数個」とは、上述したとおりであるが、特にペプチドについては、例えば、1~20個、1~15個、1~10個、1~7個、1~5個、1~4個、1~3個、または1~2個を意味してもよい。また、GLP-1のバリアントは、例えば、GLP-1(7-37)またはGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列に対し、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチドであってもよい。
 GLP-1として、具体的には、下記(A)~(D)に示されるペプチドを例示することができる。すなわち、本発明においてペプチドは、具体的には、例えば、下記(A)~(D)からなる群より選択されるペプチドであってよい。
(A)下記(a)に示されるGLP-1(7-37)のアミノ酸配列を含むペプチド。
 (a)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG(GLP-1(7-37);配列番号1)
(B)下記(b1)~(b3)からなる群より選択されるGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列を含むペプチド。
 (b1)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1C;配列番号2)
 (b2)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAREFIAWLVKGRG(GLP-1RK;配列番号3)
 (b3)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1oriC;配列番号4)
(C)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
(D)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
 上記GLP-1のバリアントにおいて、改変(例えば、置換、欠失、挿入、及び/又は付加)されるアミノ酸残基は、リンカーを結合させるアミノ酸残基以外のアミノ酸残基であってよい。
 GLP-1アナログのアミノ酸配列としては、上記(b1)~(b3)に例示したアミノ酸配列に加えて、文献(US8957021)に記載されたアミノ酸配列も例示することができる。
 GLP-1等のペプチドに結合させるリンカーについては、上述した通りである。GLP-1(例えば、上記(A)~(D)のいずれかに示されるペプチド)に結合させるリンカーは、例えば、前記一般式(L1)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーであってよい。式中、Aは、好ましくは、8~14、8~13、8~12、9~13、9~12、9~11、10~12、または10~11のアルキレン基であってよい。具体的には、式中、Aは、炭素数8、9、10、11、12、13、または14のアルキレン基であることが好ましく、炭素数9、10、11、または12のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数10または11のアルキレン基であることがさらに好ましく、炭素数11のアルキレン基であることが特に好ましい。
 GLP-1等のペプチドとリンカーの結合様式については、後述する通りである。リンカーは、例えば、ペプチドのアミノ酸残基と結合させることができる。GLP-1においてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、N末端のアミノ酸残基から好ましくは15残基以上、より好ましくは20残基以上、さらに好ましくは25残基以上、特に好ましくは30残基以上C末端側に存在するアミノ酸残基であってよい。また、GLP-1においてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、C末端の近傍に存在するアミノ酸残基であることが好ましく、C末端のアミノ酸残基であることがより好ましい。ここにいう「C末端の近傍に存在するアミノ酸残基」とは、C末端から好ましくは15残基以内、より好ましくは12残基以内、さらに好ましくは8残基以内、特に好ましくは4残基以内に存在するアミノ酸残基である。
 GLP-1においてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、リジン(K)残基、システイン(C)残基、および/またはC末端のアミノ酸残基であることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がリジン残基である場合は、リジン残基のε-アミノ基とリンカーを結合させることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がシステイン残基である場合は、システイン残基のチオール基とリンカーを結合させることが好ましい。
 GLP-1(7-37)において、N末端のアミノ酸残基は7位のヒスチジン残基である。よって、GLP-1(7-37)、GLP-1C、およびGLP-1oriCにおいてリジン残基は26位と34位に存在し、GLP-1RKにおいてリジン残基は34位に存在する。また、GLP-1CおよびGLP-1oriCにおいてシステイン残基は37位に存在する。
 GLP-1(GLP-1(7-37)のアミノ酸配列を含むペプチドやGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列を含むペプチド等)においてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、具体的には、26位のリジン残基、34位のリジン残基、または37位のシステイン残基であることが好ましく、34位のリジン残基または37位のシステイン残基であることがより好ましく、37位のシステイン残基であることがさらに好ましい。なお、ここに記載のアミノ酸残基の位置は、(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列におけるアミノ酸残基の位置を基準とした相対的な位置を示す。よって、ここに記載のアミノ酸残基の絶対的な位置は、アミノ酸残基の欠失、挿入、及び/又は付加によって前後し得る。任意のGLP-1のアミノ酸配列におけるここに記載のアミノ酸残基の絶対的な位置は、例えば、当該任意のGLP-1のアミノ酸配列と(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列とのアラインメントにより同定できる。
 GLP-1においてリンカーを結合させるアミノ酸残基の数(グリコサミノグリカンを導入するアミノ酸残基の数)は、1つであってもよく、2つまたはそれ以上であってもよい。GLP-1においてリンカーを結合させるアミノ酸残基の数は、1つであることが好ましい。
 インスリンとしては、A鎖及びB鎖を含み、血糖抑制作用を有するペプチド多量体が挙げられる。A鎖としては、インスリンA鎖及びそのバリアントを例示することができる。B鎖としては、インスリンB鎖及びそのバリアントを例示することができる。
 バリアントについては、GLP-1のバリアントについての記載を準用できる。すなわち、インスリンA鎖及びB鎖のバリアントは、例えば、それぞれ、インスリンA鎖及びB鎖のアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を含むペプチドであってよい。また、インスリンA鎖及びB鎖のバリアントは、例えば、それぞれ、インスリンA鎖及びB鎖のアミノ酸配列に対し、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上、特に好ましくは99%以上の相同性を有するアミノ酸配列を含むペプチドであってもよい。
 インスリンとして、具体的には、下記(A)に示されるペプチド及び下記(B)に示されるペプチドを含み、血糖抑制作用を有するペプチド多量体を例示することができる。すなわち、本発明においてペプチドは、具体的には、例えば、下記(A)に示されるペプチド及び下記(B)に示されるペプチドを含み、血糖抑制作用を有するペプチド多量体であってよい。
(A)下記(a1)に示されるインスリンA鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(a2)若しくは(a3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
 (a1)GIVEQCCTSICSLYQLENYCN(配列番号5)
 (a2)前記(a1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
 (a3)前記(a1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
(B)下記(b1)に示されるインスリンB鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(b2)若しくは(b3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
 (b1)FVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT(配列番号6)
 (b2)前記(b1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
 (b3)前記(b1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
 上記バリアントにおいて、改変(例えば、置換、欠失、挿入、及び/又は付加)されるアミノ酸残基は、リンカーを結合させるアミノ酸残基を除く他のアミノ酸残基であってよい。
 インスリン等のペプチドに結合させるリンカーについては、上述した通りである。インスリン(例えば、上記のペプチド多量体)に結合させるリンカーは、例えば、前記一般式(L1)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーであってよい。式中、Aは、好ましくは、1~6、1~5、1~4、1~3、1~2、2~4、または2~3であってよい。具体的には、式中、Aは、炭素数1、2、3、4、5、または6のアルキレン基であることが好ましく、炭素数1、2、3、または4のアルキレン基であることがより好ましく、炭素数1または2のアルキレン基であることがさらに好ましく、炭素数2のアルキレン基であることが特に好ましい。
 インスリン等のペプチドとリンカーの結合様式については、後述する通りである。リンカーは、例えば、ペプチドのアミノ酸残基と結合させることができる。インスリンにおいてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、リジン(K)残基またはN末端のアミノ酸残基であることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がリジン残基である場合は、リジン残基のε-アミノ基とリンカーを結合させることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がN末端のアミノ酸残基である場合は、N末端のα-アミノ基とリンカーを結合させることが好ましい。
 インスリンにおいてリンカーを結合させるアミノ酸残基は、具体的には、インスリンA鎖(例えば、上記(A)に示されるペプチド)のN末端のアミノ酸残基、インスリンB鎖(例えば、上記(B)に示されるペプチド)のN末端のアミノ酸残基、またはインスリンB鎖の29位のリジン残基であることが好ましく、インスリンA鎖のN末端のアミノ酸残基、またはインスリンB鎖の29位のリジン残基であることがより好ましく、インスリンA鎖のN末端のアミノ酸残基であることがさらに好ましい。なお、「インスリンB鎖の29位のリジン残基」の位置は、(b1)に示されるアミノ酸配列におけるアミノ酸残基の位置を基準とした相対的な位置を示す。よって、当該アミノ酸残基の絶対的な位置は、アミノ酸残基の欠失、挿入、及び/又は付加によって前後し得る。任意のインスリンB鎖のアミノ酸配列における当該アミノ酸残基の絶対的な位置は、例えば、当該任意のインスリンB鎖のアミノ酸配列と(b1)に示されるアミノ酸配列とのアラインメントにより同定できる。
 インスリンは、一態様において、A鎖及びB鎖からなるペプチド二量体(例えば、上記(A)に示されるペプチドおよび上記(B)に示されるペプチドからなるペプチド二量体)であってよい。
 インスリンにおいてA鎖は、6位のシステイン残基と11位のシステイン残基がジスルフィド結合を形成していることが好ましい。また、インスリンにおいてA鎖とB鎖は、A鎖の7位のシステイン残基とB鎖の7位のシステイン残基およびA鎖の20位のシステイン残基とB鎖の19位のシステイン残基がジスルフィド結合を形成していることが好ましい。
 上記のペプチドの説明において、「アミノ酸配列を含む」という表現は、「アミノ酸配列からなる」場合を包含する。
 ペプチドとしては、1種のペプチドのみが用いられてもよく、2種またはそれ以上のペプチドが用いられてもよい。
 ペプチドは、例えば、化学合成により、当該ペプチドを産生する生物からの回収により、または当該ペプチドをコードする遺伝子の発現により、製造することができる。また、ペプチドは、例えば、各種試薬メーカー(ペプチド研究所社、北海道システムサイエンス社、スクラム社等)から市販品として、または合成を委託して入手することができる。
<9>本発明におけるグリコサミノグリカンとリンカーの結合様式
 本発明においてグリコサミノグリカンとリンカーの結合様式は、両者が結合した状態を維持することが可能な様式である限り、特に制限されない。本発明においてグリコサミノグリカンとリンカーを結合させる方法としては、例えば、グリコサミノグリカンにリンカーを導入する公知の方法を用いることができる。本発明においてグリコサミノグリカンとリンカーの結合様式は、結合状態の安定性の点から、共有結合であることが好ましい。
 リンカーは、例えば、グリコサミノグリカンの糖残基と結合させることができる。本発明においてリンカーを結合させるグリコサミノグリカンの糖残基は、還元末端の糖残基であることが好ましい。本発明においてリンカーとグリコサミノグリカンの結合は、リンカーとグリコサミノグリカンの還元末端の糖残基の1位の炭素原子との結合であることが好ましい。還元末端の糖残基は、グルコサミン残基、ガラクトサミン残基、またはグルクロン酸残基であることが好ましい。グルコサミン残基は、N-アセチルグルコサミン残基であることが好ましい。ガラクトサミン残基は、N-アセチルガラクトサミン残基であることが好ましい。
 本発明においてリンカーとグリコサミノグリカンの結合は、リンカーの官能基とグリコサミノグリカンの官能基の反応により形成される結合であってよい。本発明においてリンカーとグリコサミノグリカンの結合は、前記一般式(L11)~(L15)のいずれかに示される構造を有するリンカーの官能基Zとグリコサミノグリカンの官能基の反応により形成される結合であることが好ましい。リンカーは、具体的には、例えば、グリコサミノグリカンのアルデヒド基および/またはアミノ基と結合させることができる。当該グリコサミノグリカンの官能基は、アルデヒド基であることが好ましい。
 グリコサミノグリカンとリンカーの結合は、例えば、アルデヒド基とアミノ基の結合により行うことができる。よって、グリコサミノグリカンとリンカーの結合は、具体的には、例えば、グリコサミノグリカンが有するアルデヒド基とリンカーが有するアミノ基の結合、またはグリコサミノグリカンが有するアミノ基とリンカーが有するアルデヒド基との結合により行うことができる。
 「グリコサミノグリカンが有するアルデヒド基」は、グリコサミノグリカンが還元末端に本来的に有するアルデヒド基であってもよく、人為的に導入されたアルデヒド基であってもよい。「人為的に導入されたアルデヒド基」とは、グリコサミノグリカンを化学反応に供することで導入されるアルデヒド基であることを意味する。例えば、グリコサミノグリカンを過ハロゲン酸と共存させる処理を行うことにより、還元末端GalNAc残基のC4-C5結合、還元末端GlcUA残基のC2-C3結合、還元末端GlcUA残基のC5-C6結合、および/または還元末端以外のGlcUA残基のC2-C3結合を切断して、グリコサミノグリカンにアルデヒド基を人為的に導入することができる。ここにいう過ハロゲン酸としては、過ヨウ素酸が挙げられる。「グリコサミノグリカンが有するアルデヒド基」は、グリコサミノグリカンが還元末端に本来的に有するアルデヒド基であることが好ましい。
 「グリコサミノグリカンが有するアミノ基」は、グリコサミノグリカンがアミノ糖残基に本来的に有するアミノ基であってもよく、人為的に導入されたアミノ基であってもよい。「本来的に有するアミノ基」とは、グリコサミノグリカンのGalNAc残基またはGlcNAc残基の2位のアミノ基であることを意味する。当該アミノ基がアセチル化されている場合は、例えば、酸もしくは塩基またはヒドラジンと接触させる処理に供して脱アセチル化することにより、当該アミノ基をリンカーとの結合のために用いることができる。また、「人為的に導入されたアミノ基」とは、グリコサミノグリカンを化学反応に供することで導入されるアミノ基であることを意味する。例えば、グリコサミノグリカンをアミンと共存させる処理を行うことにより、グリコサミノグリカンの糖残基のアルデヒド基とのシッフ塩基を形成させて、グリコサミノグリカンにアミノ基を導入することができる。また、「人為的に導入されたアミノ基を有するグリコサミノグリカン」は、このようにして形成されるシッフ塩基を還元したグリコサミノグリカンであってもよい。ここにいうアミンとしては、アンモニア、アンモニウム塩(塩化アンモニウム、酢酸アンモニウム等)、ジアミン(エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のポリメチレンジアミン等)が挙げられる。
 リンカーが結合するグリコサミノグリカンの糖残基は、還元末端の糖残基であることが好ましい。また、リンカーが結合するグリコサミノグリカンの部位は、グリコサミノグリカンが還元末端に本来的に有するアルデヒド基であることが好ましい。
 本発明において、グリコサミノグリカンとリンカーの結合は、一態様において、下記構造式(G1)~(G3)のいずれかに示される構造(すなわち結合)を有するものであってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 (式中、R、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は任意の基を表し、L’はリンカーのうちグリコサミノグリカン鎖と結合しているアミノ基を除く残余の部分を表し、G’はグリコサミノグリカン鎖のうち還元末端のガラクトサミン残基を除く残余の部分を表す。)
 上記構造式(G1)において、Rは水素、硫酸基、又はアセチル基であることが好ましく、水素又はアセチル基であることがより好ましく、アセチル基であることがさらに好ましい。上記構造式(G1)において、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は硫酸基であることが好ましく、水素であることがより好ましい。上記構造式(G1)において、G’はコンドロイチン鎖であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 (式中、R、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は任意の基を表し、L’はリンカーのうちグリコサミノグリカン鎖と結合しているアミノ基を除く残余の部分を表し、G’はグリコサミノグリカン鎖のうち還元末端のグルコサミン残基を除く残余の部分を表す。)
 上記構造式(G2)において、Rは水素、硫酸基、又はアセチル基であることが好ましく、水素又はアセチル基であることがより好ましく、アセチル基であることがさらに好ましい。上記構造式(G2)において、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は硫酸基であることが好ましく、水素であることがより好ましい。上記構造式(G2)において、G’はヘパロサン鎖であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 (式中、R、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は任意の基を表し、L’はリンカーのうちグリコサミノグリカン鎖と結合しているアミノ基を除く残余の部分を表し、G’はグリコサミノグリカン鎖のうち還元末端のグルクロン酸残基を除く残余の部分を表す。)
 上記構造式(G3)において、R、R、およびRは、それぞれ独立して水素又は硫酸基であることが好ましく、水素であることがより好ましい。上記構造式(G3)において、Rは水素、任意のアルカリ金属原子、又は任意のアルカリ土類金属原子であることが好ましく、水素又は任意のアルカリ金属原子であることがより好ましく、任意のアルカリ金属原子であることが好ましい。上記構造式(G3)において、Rとしては、ナトリウム原子(Na)やカリウム原子(K)が例示される。上記構造式(G3)において、G’はコンドロイチン鎖またはヘパロサン鎖であることが好ましい。
 リンカーとグリコサミノグリカンは、1箇所のみで結合していてもよく、2またはそれ以上の箇所で結合していてもよい。1分子のリンカーに対し、1分子のグリコサミノグリカンのみが結合していてもよく、2分子またはそれ以上および/または2種またはそれ以上のグリコサミノグリカンが結合していてもよい。1分子のグリコサミノグリカンに対し、1分子のリンカーのみが結合していてもよく、2分子またはそれ以上および/または2種またはそれ以上のリンカーが結合していてもよい。
<10>本発明におけるリンカーとペプチドの結合様式
 本発明においてリンカーとペプチドの結合様式は、両者が結合した状態を維持することが可能な様式である限り、特に制限されない。本発明においてリンカーとペプチドを結合させる方法としては、例えば、リンカーをペプチドに導入する公知の方法を用いることができる。本発明においてリンカーとペプチドの結合様式は、結合状態の安定性の点から、共有結合であることが好ましい。
 リンカーは、例えば、ペプチドのアミノ酸残基と結合させることができる。本発明においてリンカーを結合させるペプチドのアミノ酸残基は、例えば、アミノ基を有するアミノ酸残基(アルギニン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、ヒスチジン残基、リジン残基等)、チオール基を有するアミノ酸残基(システイン残基、メチオニン残基、ホモシステイン残基等)、C末端のアミノ酸残基、および/またはN末端のアミノ酸残基であってよい。本発明においてリンカーを結合させるペプチドのアミノ酸残基は、リジン(K)残基、システイン(C)残基、C末端のアミノ酸残基、および/またはN末端のアミノ酸残基であることが好ましい。
 本発明においてリンカーとペプチドの結合は、リンカーの官能基とペプチドの官能基の反応により形成される結合であってよい。本発明においてリンカーとペプチドの結合は、前記一般式(L6)~(L20)のいずれかに示される構造を有するリンカーの官能基Zとペプチドの官能基の反応により形成される結合であることが好ましい。リンカーは、具体的には、例えば、ペプチドのアミノ基および/またはチオール基と結合させることができる。リンカーを結合させるアミノ酸残基がリジン残基である場合は、リジン残基のε-アミノ基とリンカーを結合させることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がシステイン残基である場合は、システイン残基のチオール基とリンカーを結合させることが好ましい。リンカーを結合させるアミノ酸残基がN末端のアミノ酸残基である場合は、N末端のα-アミノ基とリンカーを結合させることが好ましい。
 「リンカーとペプチドの結合」は、例えば、マレイミド基またはハロアセチル基とチオール基の結合により行うことができる。よって、リンカーとペプチドの結合は、具体的には、例えば、リンカーが有するマレイミド基またはハロアセチル基とペプチドが有するチオール基の結合により行うことができる。
 「ペプチドが有するチオール基」は、ペプチドが本来的に有するチオール基であってもよく、人為的に導入されたチオール基であってもよい。「人為的に導入されたチオール基」とは、ペプチドを化学反応に供することで導入されるチオール基であることを意味する。「ペプチドが有するチオール基」は、ペプチドが本来的に有するチオール基(システイン、メチオニン、ホモシステイン等が本来的に有するチオール基)であることが好ましい。
 リンカーが結合するペプチドのアミノ酸残基は、本来的にチオール基を有するアミノ酸残基(システイン残基、メチオニン残基、ホモシステイン残基等)であることが好ましい。これらの中でリンカーが結合するペプチドのアミノ酸残基は、システイン(C)残基であることがより好ましい。
 また、「リンカーとペプチドの結合」は、例えば、N-ヒドロキシスクシンイミド(NHS)基またはアルデヒド基とアミノ基の結合により行うことができる。よって、リンカーとペプチドの結合は、具体的には、例えば、リンカーが有するNHS基またはアルデヒド基とペプチドが有するアミノ基の結合により行うことができる。
 「ペプチドが有するアミノ基」は、ペプチドが本来的に有するアミノ基であってもよく、人為的に導入されたアミノ基であってもよい。「人為的に導入されたアミノ基」とは、ペプチドを化学反応に供することで導入されるアミノ基であることを意味する。「ペプチドが有するアミノ基」は、ペプチドが本来的に有するアミノ基(アルギニン、アスパラギン、グルタミン、ヒスチジン、リジン等が本来的に有するε-アミノ基、またはペプチドのN末端に存在するα-アミノ基)であることが好ましい。
 リンカーが結合するペプチドのアミノ酸残基は、本来的にアミノ基を有するアミノ酸残基(アルギニン残基、アスパラギン残基、グルタミン残基、ヒスチジン残基、リジン残基等)、および/またはペプチドのN末端のアミノ酸残基であることが好ましい。これらの中でリンカーが結合するペプチドのアミノ酸残基は、リジン(K)および/またはペプチドのN末端のアミノ酸残基であることがより好ましい。
 リンカーとペプチドの結合様式は、特に具体的には、本発明におけるペプチド(例えば、GLP-1およびインスリン)に関連して説明した通りであってよい。
 本発明において、リンカーとペプチドの結合は、一態様において、下記(P1)~(P3)のいずれかに示される構造(すなわち結合)を有するものであってよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 (式中、L’はリンカーのうちシステイン残基等のアミノ酸残基のチオール基と結合しているマレイミド基を除く残余の部分を表し、Pn及びPcは存在しても存在しなくてもよく、但しPn及びPcは同時に存在しないことはなく、Pnはペプチドのうちリンカーが結合したシステイン残基等のアミノ酸残基よりN末端側の残余の部分を表し、Pcはペプチドのうちリンカーが結合したシステイン残基等のアミノ酸残基よりC末端側の残余の部分を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 (式中、L’はリンカーのうちシステイン残基等のアミノ酸残基のチオール基と結合しているハロアセチル基のハロゲン原子を除く残余の部分を表し、Pn及びPcは存在しても存在しなくてもよく、但しPn及びPcは同時に存在しないことはなく、Pnはペプチドのうちリンカーが結合したシステイン残基等のアミノ酸残基よりN末端側の残余の部分を表し、Pcはペプチドのうちリンカーが結合したシステイン残基等のアミノ酸残基よりC末端側の残余の部分を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 (式中、L’はリンカーのうちNHS基を除く残余の部分を表し、Pn及びPcは存在しても存在しなくてもよく、但しPn及びPcは同時に存在しないことはなく、Pnはペプチドのうちリンカーが結合したリジン残基等のアミノ酸残基よりN末端側の残余の部分を表し、Pcはペプチドのうちリンカーが結合したリジン残基等のアミノ酸残基よりC末端側の残余の部分を表す。)
 本発明において、リンカーとペプチドの結合がリンカーとシステイン残基との結合である場合、その結合様式は前記一般式(P1)に示される結合様式であることが好ましい。本発明において、リンカーとペプチドの結合がリンカーとリジン残基との結合である場合、その結合様式は前記一般式(P3)に示される結合様式であることが好ましい。
 リンカーとペプチドは、1箇所のみで結合していてもよく、2またはそれ以上の箇所で結合していてもよい。1分子のリンカーに対し、1分子のペプチドのみが結合していてもよく、2分子またはそれ以上および/または2種またはそれ以上のペプチドが結合していてもよい。1分子のペプチドに対し、1分子のリンカーのみが結合していてもよく、2分子またはそれ以上および/または2種またはそれ以上のリンカーが結合していてもよい。例えば、リンカーを結合させるペプチドのアミノ酸残基は、1残基であってもよく、2残基またはそれ以上であってもよい。また、リンカーは、同一のアミノ酸残基に2つまたはそれ以上導入されてもよい。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書に参照により取り込まれる。
 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの実施例の内容のみに限定されるものではない。
<実施例1>コンドロイチンの調製
 コンドロイチン(以下、「CH」ともいう。)は、文献(国際公開第2011/109438号)に記載の方法に従ってエシェリヒア・コリMSC702株を培養し、培養上清から精製して調製した。エシェリヒア・コリMSC702株は、同文献に記載の方法に基づき、エシェリヒア・コリK-12 W3110株(ATCC 27325)に、エシェリヒア・コリK4株由来のkfoA、kfoB、kfoC、kfoF、kfoG遺伝子を各4コピー、エシェリヒア・コリK4株由来のkpsF、kpsE、kpsD、kpsU、kpsC、kpsS、kpsM、kpsT遺伝子を各1コピー、及びシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)由来のxylS遺伝子を1コピー導入して構築した。
<実施例2>ヘパロサンの調製
 ヘパロサン(以下、「HPN」ともいう。)は、公知の文献(特開2004-018840号公報)に記載の方法に従ってエシェリヒア・コリK5株(Serotype O10:K5(L):H4, ATCC 23506)を培養し、培養上清から精製して調製した。
<参考例1>分子量の調整
 前記実施例1で得られたコンドロイチンまたは前記実施例2で得られたヘパロサンを1g/Lとなるように蒸留水に溶解した。この溶液に終濃度で0.5Mとなるように塩酸を添加し、60℃で10分間~5時間撹拌した。この溶液に水酸化ナトリウムを添加して中和し、透析により脱塩した後、凍結乾燥させた。続いて、当該コンドロイチンまたは当該ヘパロサンを12.5mg/mLになるように10%メタノール/50mM炭酸ナトリウムに溶解した後、ヘキソサミン残基(GalNAc残基またはGlcNAc残基)の数に対して4モル当量の無水酢酸を添加して室温で1時間撹拌した。この溶液に酢酸ナトリウムを終濃度3%(w/v)となるように添加し、続いて1.6倍容の99.5%(v/v)エタノールと混合した後、室温に一晩静置して得られる沈殿物を回収した。このようにして得られた沈殿物を含水エタノールで洗浄し、その後に乾燥させた。このようにして所望の分子量を有するコンドロイチンおよびヘパロサンを得た。以下、n×10の分子量を有するコンドロイチンおよびヘパロサンを、それぞれ、「CHn」および「HPNn」ともいう。すなわち、例えば、「CH10」とは、分子量10kDaのコンドロイチンを示す。
<参考例2>分子量の測定
 本実施例に記載したコンドロイチンまたはヘパロサンの分子量は、以下の条件に従ったゲルろ過クロマトグラフィーにより測定した重量平均分子量である。
 分子量の測定は、カラムとしてUltrahydrogel Linear(内径:7.8mm×長さ:300mm、Waters社製)を用い、カラム温度を40℃に設定して行った。移動相には0.2M NaClを用い、流速は0.6mL/minとした。検出は示差屈折率検出器により行い、1mg/mLに溶解した試料を100μLアプライして得られるピークの保持時間から較正曲線を用いて分子量を算出した。標準物質としてプルラン(昭和電工社製)を用いた測定を行い、マークホーインク補正を行って較正曲線を作成した。マークホーインク補正は、HPLCシステム(島津製作所社製)に付属のソフトウェアを用いて行った。
<実施例3>本実施例で使用するリンカー
 本実施例では、前記構造式(X1)~(X26)に示されるリンカーを使用した。これらのリンカーは、下記の通りに入手した。
(1)AMAS(X1)およびSulfo-SMPB(X24)は、Thermo scientific社から入手した。
(2)BMPS(X2)、SBA(X10)、SIA(X12)、SPDP(X14)、HDA(X18)、BAMB(X22)、およびBAMC(X26)は、東京化成工業社から入手した。
(3)Sulfo-GMBS(X3)、Sulfo-EMCS(X4)、Sulfo-HMCS(X5)、Sulfo-KMUS(X6)、DTBSU(X15)、AHT(X19)、およびAUDT(X20)は、同仁化学研究所から入手した。
(4)Sulfo-LMDS(X7)は、アミノドデカン酸のアミノ基をマレイミド化した後、カルボキシ基に対してsulfo-NHS(N-hydroxysulfosuccinimide)を導入して調製した。
(5)Sulfo-NMTS(X8)は、14-アミノテトラデカン酸のカルボキシ基に対してsulfo-NHSを導入して調製した。14-アミノテトラデカン酸は、フタルイミドと1-ブロモ-12-ドデカノールを光延反応でN-(12-ドデシル)フタルイミドとした後、マロン酸エステルと反応させ、酸加水分解とそれにつづく脱炭酸反応により14-フタルイミドテトラデカン酸とし、フタルイミドを分解して調製した。
(6)Sulfo-OMHS(X9)は、16-ブロモヘキサデカン酸とアジ化ナトリウムを反応させて16-アジドヘキサデカン酸とした後、接触還元でアジド基をアミノ基に変換して16-アミノヘキサデカン酸とした。その後、カルボキシ基に対してsulfo-NHSを導入して調製した。
(7)Sulfo-SBAX(X11)は、SBA(X10)のNHS基とアミノドデカン酸のアミノ基を反応させて12-[(2-ブロモアセチル)アミノ]ドデカン酸を調製した後、カルボキシ基に対してsulfo-NHSを導入して調製した。
(8)SIAX(X13)は、Molecular BioScience社から入手した。
(9)EDA(X16)、AET(X17)、およびDDDA(X21)は、和光純薬工業社から入手した。
(10)Sulfo-MBS(X23)、およびSulfo-SMCC(X25)は、ProtoChem社より入手した。
<実施例4>還元末端にアミノ基を導入したグリコサミノグリカンの調製
 グリコサミノグリカン(以下、「GAG」ともいう。)の還元末端へのアミノ基の導入は、ジアミノリンカー(EDA、HDA、DDDA、BAMB、またはBAMC)、アンモニア、またはアンモニウム塩を用い、還元的アミノ化反応により行った。還元末端にアミノ基を導入したグリコサミノグリカンの誘導体を、以下、総称して「GAG-NH」ともいう。
(1)還元末端にEDAを導入したCH10(CH10-EDA)の調製
 200mgのCH10に28.5mLのEDA溶液(32mLの注射用水(WFI)と1mLのEDAを混合した後、5M HClを添加してpH7.3に調整した水溶液、以下同じ)を添加して2時間撹拌した。その後、EDA溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液(18mLのWFIに900mgのNaBHCNを溶解させた溶液、以下同じ)を混合し、42℃で16時間撹拌した。この溶液に終濃度で3%(w/v)となるように酢酸ナトリウムを添加して30分間撹拌し、終濃度で75%(v/v)となるようにエタノールを添加して30分間撹拌した後、この溶液を遠心して上清を除去した。このようにして得た沈殿物をWFIに溶解した後、陽イオン交換カラム(Diaion PK220(三菱化学社製)、直径:17mm×長さ:170mm)を素通りさせた。回収した溶液をNaOHで中和し、透析により脱塩した後、凍結乾燥した。このようにして154mgのCH10-EDAを得た。
(2)還元末端にEDAを導入したCH20(CH20-EDA)の調製
 82.9mgのCH20に5.2mLのEDA溶液を添加して1.5時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして73.0mgのCH20-EDAを得た。
(3)還元末端にEDAを導入したCH30(CH30-EDA)の調製
 82.6mgのCH30に3.5mLのEDA溶液を添加して1.5時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして78.7mgのCH30-EDAを得た。
(4)還元末端にEDAを導入したCH40(CH40-EDA)の調製
 200mgのCH40に3.33mLのWFIと6.66mLのEDA希釈液(32mLのWFIと1mLのEDAを混合した溶液、以下同じ)を添加して30分間撹拌した後、472μLの5M HClを添加して30分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして167mgのCH40-EDAを得た。
(5)還元末端にEDAを導入したCH70(CH70-EDA)の調製
 1gのCH70に8.35mLのWFIと16.7mLのEDA希釈液を添加して30分間撹拌した後、2.25mLの5M HClを添加して40分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして777mgのCH70-EDAを得た。
(6)還元末端にEDAを導入したCH90(CH90-EDA)の調製
 300mgのCH90に1.9mLのWFIと3.8mLのEDA希釈液を添加して30分間撹拌した後、540μLの5M HClを添加して15分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして276mgのCH90-EDAを得た。
(7)還元末端にEDAを導入したCH140(CH140-EDA)の調製
 300mgのCH140に1.64mLのWFIと3.28mLのEDA希釈液を添加して40分間撹拌した後、450μLの5M HClを添加して30分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして282mgのCH140-EDAを得た。
(8)還元末端にEDAを導入したHPN50(HPN50-EDA)の調製
 30mgのHPN50に0.5mLのWFIと1.0mLのEDA希釈液を添加して30分間撹拌した後、71μLの5M HClを添加して30分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして29.5mgのHPN50-EDAを得た。
(9)還元末端にHDAを導入したCH70(CH70-HDA)の調製
 302mgのCH70に2.5mLのWFIと5.0mLのHDA溶液(6.55mLのWFIに205mgのHDAを溶解させた後、5M HClを添加してpH8.6に調整した溶液)を添加して1時間撹拌した。その後、HDA溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして252mgのCH70-HDAを得た。
(10)還元末端にHDAを導入したCH140(CH140-HDA)の調製
 305mgのCH140に1.64mLのWFIと3.28mLのHDA水溶液(3.84mLのWFIに120mgのHDAを溶解させた溶液)を添加して40分間撹拌した後、450μLの5M HClを添加して30分間撹拌した。その後、HDA水溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(9)と同じ操作を行った。このようにして276mgのCH140-HDAを得た。
(11)還元末端にDDDAを導入したCH90(CH90-DDDA)の調製
 200mgのCH90に1.27mLのWFIと2.54mLのDDDA溶液(5.0mLの50%エタノールに200mgのDDDAを溶解させた溶液)を添加して25分間撹拌した後、360μLの5M HClを添加して75分間撹拌した。その後、DDDA溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして171mgのCH90-DDDAを得た。
(12)還元末端にBAMBを導入したCH70(CH70-BAMB)の調製
 204mgのCH70に1.71mLのWFIと3.41mLのBAMB溶液(4.8mLのWFIに150mgのBAMBを溶解させた後、5M HClを添加してpH8.4に調整した溶液、以下同じ)を添加して40分間撹拌した。その後、BAMB溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして135mgのCH70-BAMBを得た。
(13)還元末端にBAMBを導入したCH140(CH140-BAMB)の調製
 300mgのCH140に1.64mLのWFIと3.27mLのBAMB溶液を添加して60分間撹拌した。以後、上記(12)と同じ操作を行った。このようにして258mgのCH140-BAMBを得た。
(14)還元末端にBAMCを導入したCH70(CH70-BAMC)の調製
 303mgのCH70に2.5mLのWFIと5.0mLのBAMC溶液(8.84mLのWFIに276mgのBAMCを溶解させた後、5M HClを添加してpH8.1に調整した溶液、以下同じ)を添加して1時間撹拌した。その後、BAMC溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして242mgのCH70-BAMCを得た。
(15)還元末端にBAMCを導入したCH140(CH140-BAMC)の調製
 300mgのCH140に1.64mLのWFIと3.27mLのBAMC溶液を添加して1時間撹拌した。以後、上記(14)と同じ操作を行った。このようにして259mgのCH140-BAMCを得た。
(16)還元末端にアミノ基を導入したCH70(CH70-NH)の調製
 307mgのCH70に2.5mLのWFIと5.0mLのNHHCO水溶液(6.4mLのWFIに400mgのNHHCOを溶解させた溶液、以下同じ)を添加して20分間撹拌した後、689μLの5M HClを添加して35分間撹拌した。その後、NHHCO水溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして236mgのCH70-NHを得た。
(17)還元末端にアミノ基を導入したCH140(CH140-NH)の調製(1)
 20mgのCH140に109μLのWFIと218μLのNHHCO水溶液を添加して15分間撹拌した後、30μLの5M HClを添加して20分間撹拌した。以後、上記(16)と同じ操作を行った。このようにして21.1mgのCH140-NHを得た。
(18)還元末端にアミノ基を導入したCH140(CH140-NH)の調製(2)
 20mgのCH140に109μLのWFIと109μLのアンモニア希釈液(0.3mLのWFIと0.1mLの28%アンモニア水を混合した溶液)を添加して1時間撹拌した後、30μLの5M HClを添加して45分間撹拌した。その後、アンモニア希釈液と等量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、上記(16)と同じ操作を行った。このようにして21.1mgのCH140-NHを得た。
<実施例5>還元末端にチオール基を導入したグリコサミノグリカンの調製
 グリコサミノグリカンの還元末端へのチオール基の導入は、二価性架橋試薬(AET、AHT、AUDT、SPDP、またはDTBSU)を用いて行った。還元末端にチオール基を導入したグリコサミノグリカンの誘導体を、以下、総称して「GAG-SH」ともいう。
(1)還元末端にAETを導入したCH70(CH70-AET)の調製
 50mgのCH70に0.42mLのAET溶液(3mLのWFIに117mgのAETを溶解させた溶液、以下同じ)を添加して30分間撹拌した。その後、AET溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、前記実施例4(1)と同じ操作を行った。このようにして38mgのCH70-AETを得た。
(2)還元末端にAETを導入したCH90(CH90-AET)の調製
 100mgのCH90に0.84mLのAET溶液を添加して30分間撹拌した。以後、上記(1)と同じ操作を行った。このようにして103mgのCH90-AETを得た。
(3)還元末端にAHTを導入したCH40(CH40-AHT)の調製
 513mgのCH40に11.5mLのAHT溶液(12.9mLのWFIに505mgのAHTを溶解させた溶液、以下同じ)を添加して30分間撹拌した。その後、AHT溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、前記実施例4(1)と同じ操作を行った。このようにして447mgのCH40-AHTを得た。
(4)還元末端にAHTを導入したCH70(CH70-AHT)の調製
 50mgのCH70に0.42mLのAHT溶液を添加して30分間撹拌した。以後、上記(3)と同じ操作を行った。このようにして30mgのCH70-AHTを得た。
(5)還元末端にAHTを導入したCH90(CH90-AHT)の調製
 100mgのCH90に0.84mLのAHT溶液を添加して30分間撹拌した。以後、上記(3)と同じ操作を行った。このようにして93.2mgのCH90-AHTを得た。
(6)還元末端にAUDTを導入したCH90(CH90-AUDT)の調製
 50mgのCH90に0.5mLのAUDT溶液(0.68mLの50%エタノールに37.4mgのAUDTを溶解させた溶液)を添加して30分間撹拌した。その後、AUDT溶液の1/2容量のNaBHCN水溶液を混合し、42℃で16時間撹拌した。以後、前記実施例4(1)と同じ操作を行った。このようにして50mgのCH90-AUDTを得た。
(7)還元末端にSPDPを導入したグリコサミノグリカンの調製
 30mgのGAG-NH(CH70-NH2、CH30-EDA、CH40-EDA、CH70-EDA、HPN50-EDA、CH70-HDA、CH30-DDDA、CH90-DDDA、CH70-BAMB、またはCH70-BAMC)を50%N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)750μLに溶解した後、0.5M Bicine-NaOH(pH8.3)90μLと20mM SPDP溶液150μLを添加して反応溶液を調製し、遮光して室温で1時間撹拌した。続いて4mgのジチオスレイトール(DTT)を添加して室温で1時間撹拌し、ピリジルジチオ基をチオール基に還元してpropanoyl-SH基(-CO-(CH-SH)を生成させた。その後、反応溶液500μLと0.1Mギ酸アンモニウム1mLを混合した溶液を脱塩カラム(Hi Trap Desalting G-25、GEヘルスケア社製)(35mL)にアプライした。移動相として0.1Mギ酸アンモニウムを用い、グリコサミノグリカンを含む溶出画分を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、還元末端にチオール基を導入したグリコサミノグリカン(CH70-NH2-propanoyl-SH、CH30-EDA-propanoyl-SH、CH40-EDA-propanoyl-SH、CH70-EDA-propanoyl-SH、HPN50-EDA-propanoyl-SH、CH70-HDA-propanoyl-SH、CH70-BAMB-propanoyl-SH、CH70-BAMC-propanoyl-SH、CH30-DDDA-propanoyl-SH、およびCH90-DDDA-propanoyl-SH)を得た。
(8)還元末端にDTBSUを導入したCH70の調製
 100mgのCH70-EDAを50%N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)2.5mLに溶解した後、0.5M Bicine-NaOH(pH8.3)0.3mLとジチオスレイトール(DTT)29mgを添加して反応溶液を調製し、遮光して室温で1時間撹拌した。続いて7mM DTBSU溶液0.6mLとDMF 2mLを添加して室温で2時間撹拌し、ジチオ基をチオール基に還元してundecanoyl-SH基(-CO-(CH10-SH)を生成させた。その後、反応溶液と蒸留水2mLを混合した溶液を等分し、それぞれ0.1Mギ酸アンモニウム0.75mLと混合した。この溶液を遠心(20,000×g、10分間)し、上清を回収した。回収した上清を脱塩カラム(Hi Trap Desalting G-25)(35mL)にアプライした。移動相として0.1Mギ酸アンモニウムを用い、グリコサミノグリカンを含む溶出画分を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、還元末端にチオール基を導入したコンドロイチン(CH70-EDA-undecanoyl-SH)を得た。
<実施例6>還元末端にマレイミド基を導入したグリコサミノグリカンの調製
 グリコサミノグリカンの還元末端へのマレイミド基の導入は、二価性架橋試薬(AMAS、BMPS、Sulfo-GMBS、Sulfo-EMCS、Sulfo-HMCS、Sulfo-KMUS、Sulfo-LMDS、Sulfo-NMTS、Sulfo-OMHS、Sulfo-SMCC、Sulfo-MBS、またはSulfo-SMPB)を用いて行った。二価性架橋試薬は、DMFに溶解した溶液(以下「二価性架橋試薬溶液」という。)を用いた。還元末端にマレイミド基を導入したグリコサミノグリカンの誘導体を、以下、総称して「GAG-Mal」ともいう。
 20mgのGAG-NH(CH70-NH2、CH10-EDA、CH20-EDA、CH30-EDA、CH40-EDA、CH70-EDA、CH90-EDA、CH140-EDA、HPN50-EDA、CH70-HDA、CH140-HDA、CH90-DDDA、CH70-BAMB、CH140-BAMB、CH70-BAMC、またはCH140-BAMC)を50%N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)500μLに溶解した後、0.5M Bicine-NaOH(pH8.3)60μLと10mM二価性架橋試薬溶液120μLを添加して反応溶液を調製し、遮光して室温で1時間撹拌した。その後、反応溶液340μLと0.1Mギ酸アンモニウム1.25mLを混合した溶液を脱塩カラム(Hi Trap Desalting G-25)(35mL)にアプライした。移動相として0.1Mギ酸アンモニウムを用い、グリコサミノグリカンを含む溶出画分を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、還元末端にマレイミド基を導入したグリコサミノグリカン(CH70-NH2-BMPS、CH70-NH2-KMUS、CH10-EDA-KMUS、CH20-EDA-KMUS、CH30-EDA-KMUS、CH40-EDA-BMPS、CH40-EDA-KMUS、CH40-EDA-NMTS、CH40-EDA-OMHS、CH70-EDA-AMAS、CH70-EDA-BMPS、CH70-EDA-GMBS、CH70-EDA-EMCS、CH70-EDA-HMCS、CH70-EDA-KMUS、CH70-EDA-LMDS、CH70-EDA-SMCC、CH70-EDA-MBS、CH70-EDA-SMPB、CH90-EDA-KMUS、CH90-EDA-LMDS、CH140-EDA-AMAS、CH140-EDA-GMBS、CH140-EDA-EMCS、CH140-EDA-HMCS、CH140-EDA-KMUS、CH140-EDA-LMDS、HPN50-EDA-BMPS、HPN50-EDA-LMDS、CH70-HDA-GMBS、CH70-HDA-EMCS、CH70-HDA-HMCS、CH70-HDA-KMUS、CH140-HDA-BMPS、CH140-HDA-KMUS、CH90-DDDA-BMPS、CH90-DDDA-EMCS、CH70-BAMB-AMAS、CH70-BAMB-GMBS、CH70-BAMB-EMCS、CH70-BAMB-HMCS、CH70-BAMB-KMUS、CH70-BAMB-LMDS、CH70-BAMB-SMCC、CH70-BAMB-MBS、CH70-BAMB-SMPB、CH140-BAMB-AMAS、CH140-BAMB-BMPS、CH140-BAMB-EMCS、CH140-BAMB-HMCS、CH140-BAMB-KMUS、CH140-BAMB-LMDS、CH70-BAMC-GMBS、CH70-BAMC-EMCS、CH70-BAMC-HMCS、CH70-BAMC-KMUS、CH70-BAMC-LMDS、CH140-BAMC-BMPS、CH140-BAMC-KMUS、およびCH140-BAMC-LMDS)を得た。
<実施例7>還元末端にハロアセチル基を導入したグリコサミノグリカンの調製
 グリコサミノグリカンの還元末端へのハロアセチル基の導入は、二価性架橋試薬(SBA、Sulfo-SBAX、SIA、SIAX)を用いて行った。還元末端にハロアセチル基を導入したグリコサミノグリカンの誘導体を、以下、総称して「GAG-Hal」ともいう。
 GAG-NHとしてCH70-NH2、CH70-EDA、CH140-EDA、CH90-DDDA、CH70-BAMB、またはCH140-BAMCを用い、上記二価性架橋試薬を用いて、前記実施例6と同じ操作を行った。このようにして、還元末端にハロアセチル基を導入したグリコサミノグリカン(CH70-NH2-SBA、CH70-NH2-SBAX、CH70-EDA-SBA、CH70-EDA-SBAX、CH70-EDA-SIA、CH140-EDA-SBA、CH140-EDA-SIAX、CH90-DDDA-SBA、CH90-DDDA-SIAX、CH70-BAMB-SBAX、およびCH140-BAMC-SBA)を得た。
<実施例8>本実施例で使用するペプチド
 本実施例では、ペプチドとして、下記のGLP-1ペプチドおよびインスリンを使用した。これらのペプチドは、下記の通りに入手した。
 ・GLP-1C(配列番号2);北海道システムサイエンス社またはスクラム社から入手した。
 ・GLP-1RK(配列番号3);スクラム社から入手した。
 ・GLP-1oriC(配列番号4);スクラム社から入手した。
 ・インスリン(配列番号5、配列番号6);サーモフィッシャーサイエンティフィック社から入手した。
<実施例9>リジン残基にマレイミド基を有するリンカーを導入したGLP-1RK誘導体の調製
 GLP-1RK水溶液(0.6μmol(2mg)のGLP-1RKを0.6mLのWFIに溶解して1mMに調整した溶液)に4.1μLの0.72Nトリエチルアミン、100mM二価性架橋試薬溶液(sulfo-EMCSにおいては12μL(2当量)、BMPS、sulfo-HMCS、およびsulfo-KMUSにおいては15μL(2.5当量)または18μL(3当量)、sulfo-LMDS、SBA、およびSPDPにおいては21μL(3.5当量))を添加して反応溶液を調製し、室温で1~2時間撹拌した。その後、この反応溶液と1.2mLの0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)/80%アセトニトリル、4.8mLの0.1% TFAを順に混合して遠心(20,000×g、10分間)し、上清を逆相カラム(Capcell Pak、内径:10mm×全長:250mm、資生堂社製)にアプライした。移動相には溶媒A(0.1% TFA)と溶媒B(0.1% TFA/80% MeCN)を用いた。溶離はリニアグラジエントにより行い、分析開始から5分後までの間は溶媒Bの割合を30%で維持し、5分後から30分後までの間に溶媒Bの割合を30%から70%に変化させた。流速は4mL/min、カラム温度は40℃とした。二価性架橋試薬とGLP-1RKの複合体を含む溶出画分を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、GLP-1RK誘導体(マレイミド基を有するリンカーをリジン残基に結合させた構造を有する、GLP-1RKの誘導体)を得た。
<実施例10>マレイミド基を有するリンカーを導入したインスリン誘導体の調製
 インスリン溶液(インスリンをDMSOに溶解して1mMに調整した溶液)400μLに200μLの4mMトリエチルアミン、10mM二価性架橋試薬溶液(BMPS、EMCS、Sulfo-EMCS、またはKMUSを50%N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)に溶解させた溶液)40~60μLを添加して反応溶液を調製し、室温で1時間撹拌した。続いて、この溶液と0.1% TFAを混合して全量を8~10mLとした後に遠心(20,000×g、10分間)し、上清を逆相カラム(Capcell Pak、内径:20mm×全長:250mm、資生堂社製)にアプライした。移動相には溶媒A(0.1% TFA)と溶媒B(0.1% TFA/80% MeCN)を用いた。溶離はリニアグラジエントにより行った。二価性架橋試薬としてBMPSを用いた場合は、分析開始後または1分後からの20分間で溶媒Bの割合を40%から45%に変化させた。二価性架橋試薬としてEMCSまたはSulfo-EMCSを用いた場合は、分析開始後または1分後からの25分間で溶媒Bの割合を42%から48.2%に変化させた。二価性架橋試薬としてKMUSを用いた場合は、分析開始後からの20分間で溶媒Bの割合を40%から80%に変化させた。流速は8mL/min、カラム温度は40℃とした。このようにしてインスリンA鎖のα-アミノ基(N末のアミノ基)にリンカーが導入されたインスリン誘導体、インスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)にリンカーが導入されたインスリン誘導体、それらの両方にリンカーが導入されたインスリン誘導体をそれぞれ分取して回収した後、凍結乾燥した。このようにして、インスリン誘導体(マレイミド基を有するリンカーを導入した、インスリンの誘導体)を得た。
<実施例11>グリコサミノグリカンとGLP-1を含む複合体のアゴニスト活性の測定
 以下の実施例においては、グリコサミノグリカンとGLP-1を含む複合体(以下、「GAG/GLP-1複合体」ともいう。)を調製し、以下の手順でそのアゴニスト活性を測定した。
 すなわち、GAG/GLP-1複合体のアゴニスト活性は、RIN-m5F細胞(ATCC CRL-11605)を用い、細胞内のcAMP濃度を指標として測定した。RIN-m5F細胞は、American Type Culture Collection(ATCC)から入手した。細胞内のcAMP濃度はcAMP-Glo Max Assay kit(プロメガ社製)を用いて測定した。
 RIN-m5F細胞を96ウェルプレートに4×10cells/wellとなるように播種した。温度37℃かつCO濃度5%の条件下(以下、「培養条件下」ともいう)で16時間静置して細胞をプレートに接着させた後、培地を血清不含培地に交換した。培養条件下で6時間静置した後、培地を0.5mM IBMX(3-isobutyl-1-methylxanthine)/0.1mM Ro-20-1724を含有する血清不含培地に交換し、更に培養条件下で15分間静置した。各ウェルに被験物質(0.06nM~600nMに調製したGAG/GLP-1複合体の溶液)を20μL添加し、培養条件下で10分間静置した後、各ウェルにcAMP Detection Solutionを10μL添加し、室温に20分間静置した。その後、各ウェルにKinase-Glo Reagentを50μL添加し、室温に10分間静置した後、マルチプレートリーダー(2030 ARVO X5、パーキンエルマー社製)を用いて発光強度を測定した。
 各濃度の被験物質を添加した場合の発光強度の値からブランク(溶媒のみを添加した場合の発光強度)の値を減じて算出した測定値に基づき、解析用ソフトウェア(Origin ver.9.1、OriginLab Corporation社製)を用いて、X軸を被験物質の濃度、Y軸を測定値としたドットプロットからシグモイド曲線を作成した。このシグモイド曲線を4-パラメーターロジスティック曲線に回帰してEC50(nM)を算出した。
<実施例12>グリコサミノグリカンとインスリンを含む複合体のアゴニスト活性の測定
 以下の実施例においては、グリコサミノグリカンとインスリンを含む複合体(以下、「GAG/インスリン複合体」ともいう。)を調製し、以下の手順でそのアゴニスト活性を測定した。
 すなわち、GAG/インスリン複合体のアゴニスト活性は、3T3-L1 MBX細胞(ATCC CRL-3242)を用い、細胞内に取り込まれた[1-14C]2-deoxy-D-glucose(2-DG)の放射活性を指標として測定した。3T3-L1 MBX細胞はAmerican Type Culture Collection (ATCC)から、[1-14C]2-DGは日本アイソトープ協会から、それぞれ入手した。
 3T3-L1 MBX細胞を96ウェルプレートに2×10cells/wellとなるように播種した。培養条件下で4日間静置培養した後、培地を分化培地A(10% FBS、1μg/mL ヒト組換えインスリン(アニマルフリー)、0.5mM イソブチルメチルキサンチン、0.4μg/mL デキサメタゾン、2μM ロシグリタゾンを含むように調製したDMEM high glucose(ギブコ社製)培地)に交換した。さらに培養条件下で2日間または3日間静置培養した後、培地を分化培地B(10% FBS、1μg/mL ヒト組換えインスリン(アニマルフリー)を含むように調製したDMEM high glucose培地)に交換した。さらに培養条件下で2日間または3日間静置培養した後、培地を血清含有培地(10% FBSを含むように調製した、DMEM high glucose培地)に交換した。以後、培養条件下で7日間~21日間静置培養した。このようにして得た細胞を以後の試験に用いた。
 培地を血清不含培地に交換し、培養条件下で一晩静置した後、培地を被験物質含有溶液(0.001~10000nMのGAG/インスリン複合体、0.3% BSAを含むように調製したDMEM培地)100μLに置換した。培養条件下で1時間静置した後、0.1mM(5μCi/mL)の[1-14C]2-DGを20μL添加し、培養条件下で30分間静置した。PBSで3回洗浄した後、0.2N NaOHを100μL添加し、37℃で30分間静置した。ピペッティングにより懸濁した溶液をバイアルに回収し、エコシンチXR(桑和貿易社製)を3mL添加して混合した後、液体シンチレーションカウンター(Tri-Carb 2910、パーキンエルマー社製)を用いて放射活性を測定した。
 解析用ソフトウェア(Origin ver.9.1)を用いて、X軸を被験物質の濃度、Y軸を1分間あたりの放射線計測回数(cpm)としたドットプロットからシグモイド曲線を作成した。このシグモイド曲線を4-パラメーターロジスティック曲線に回帰してEC50(nM)を算出した。
<実施例13>GAG/GLP-1複合体の血中半減期の測定
 以下の実施例においては、GAG/GLP-1複合体を調製し、以下の手順でその血中半減期を測定した。
 すなわち、被験物質(GAG/GLP-1複合体)を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウス(1群につき3匹)に尾静脈注射した。投与後0~144時間の各時点で採血し、回収した血液を遠心分離して血漿を得た。
 GAG/GLP-1複合体の血中半減期(T1/2)は、血漿中の活性型GLP-1の濃度を測定し、これを指標として算出した。当該濃度の測定にはGlucagon-Like Peptide-1 (Active) ELISA Kit(Merck Millipore社製)を用い、キットに添付のプロトコールに従った操作を行って測定を実施した。血中半減期の算出にはPhoenix WinNonlin(サターラ合同会社)を用い、各個体の最終測定時点から3時点以上の測定データについてモデル非依存的解析を行って算出した。
<実施例14>GAG/インスリン複合体の血中半減期の測定
 以下の実施例においては、GAG/インスリン複合体を調製し、以下の手順でその血中半減期を測定した。
 すなわち、被験物質(GAG/インスリン複合体)を340nmol/kg(インスリンの重量として2mg/kg)または100nmol/kg(インスリンの重量として0.58mg/kg)の用量で雄のICRマウス(1群につき3匹)に尾静脈注射した。投与後0~48時間の各時点で採血し、回収した血液を遠心分離して血清を得た。
 GAG/インスリン複合体の血中半減期(T1/2)は、血清中のインスリン濃度を測定し、これを指標として算出した。当該濃度の測定はサンドイッチELISA法により行った。測定プレートとしてはYK060 Insulin ELISAキット(矢内原研究所製)に添付されたプレートを用いた。測定対象がCH/インスリンである場合は、検出用プローブとしてはビオチン標識ヒアルロン酸結合タンパク質(生化学工業社製)を、標識試薬としてはHRP標識ストレプトアビジンを、それぞれ用いた。測定対象がHPN/インスリンである場合は、検出用プローブとして抗ヘパロサン抗体(NAH46、生化学工業社製)を、標識試薬としてはHRP標識抗マウスIgM+IgG+IgA(H+L)抗体(メルクミリポア社製)を、それぞれ用いた。血中半減期の算出にはPhoenix WinNonlinを用い、各個体の最終測定時点から3時点以上の測定データについてモデル非依存的解析を行って算出した。
<実施例15>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(1)
 20mgのCH-Mal(CH40-EDA-BMPS、CH40-EDA-KMUS、CH40-EDA-NMTS、CH40-EDA-OMHS、CH70-EDA-AMAS、CH70-EDA-BMPS、CH70-EDA-GMBS、CH70-EDA-EMCS、CH70-EDA-HMCS、CH70-EDA-KMUS、CH70-EDA-LMDS、CH140-EDA-AMAS、CH140-EDA-GMBS、CH140-EDA-EMCS、CH140-EDA-HMCS、CH140-EDA-KMUS、またはCH140-EDA-LMDS)を蒸留水650μLに溶解した後、アセトニトリル(MeCN)325μL、0.5M MOPS-NaOH(pH6.9)81μL、GLP-1C溶液(GLP-1Cを10mg/mLとなるようにDMFに溶解した溶液)81μLを添加して反応溶液を調製し、遮光して室温で一晩(16時間)撹拌した。その後、この反応溶液と0.1% TFA 7mLを混合して遠心(20,000×g、10分間)し、上清を逆相カラム(DAISOGEL SP-120-5-ODS-BP、内径:20mm×全長:250mm、大阪ソーダ社製)にアプライした。移動相には溶媒A(0.1% TFA)と溶媒B(0.1% TFA/80% MeCN)を用いた。溶離はリニアグラジエントにより行い、分析開始から30分後までの間に溶媒Bの割合を10%から60%に変化させた。流速は8mL/min、カラム温度は40℃とした。CHとGLP-1Cの複合体を含む溶出画分(保持時間20分~30分のピーク画分)を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、CH/GLP-1C複合体(リンカーを介してコンドロイチンをC末端のシステイン残基に結合させた構造を有する、コンドロイチンとGLP-1Cの複合体)を得た。
 上記により得たCH/GLP-1C複合体のアゴニスト活性(EC50)を実施例11に記載の方法に従って、また血中半減期(T1/2)を実施例13に記載の方法に従って、それぞれ算出した。結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
 表1において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表1に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、Lが(CH10、(CH11、または(CH13で表されるCH/GLP-1C複合体は、いずれも20時間以上の血中半減期を有していた。これに対し、Lが(CHで表されるCH/GLP-1C複合体の血中半減期は10時間以下、Lが(CH15で表されるCH/GLP-1C複合体の血中半減期は約14時間であった。なお、GLP-1そのものの血中半減期は2~6分であることが知られている。
<参考例3>コンドロイチンを有しないGLP-1C誘導体の調製、当該誘導体の活性と血中滞留性の測定
 前記実施例で確認された血中滞留性の増強効果がリンカーのみでも奏される効果であるのかを確認するため、リンカーのみを有するGLP-1C誘導体を調製し、当該誘導体の活性と血中滞留性を測定した。
 1.3mgのGLP-1Cを蒸留水300μLに溶解した後、アセトニトリル(MeCN)200μLと10mMアルキル化試薬溶液(マレイミド基を有するC16またはC14のアルキル誘導体)130μLを添加し、遮光して室温で4時間撹拌した。その後、この反応溶液105μL、溶媒B(0.1% TFA/80% MeCN)200μL、溶媒A(0.1% TFA)700μLを混合して遠心(20,000×g、10分間)し、上清を逆相カラム(CAPCELLPAK、内径:10mm×全長:250mm、資生堂社製)にアプライした。移動相には溶媒Aと溶媒Bを用いた。溶離はリニアグラジエントにより行い、分析開始から30分後までの間に溶媒Bの割合を30%から70%に変化させた。流速は4mL/min、カラム温度は40℃とした。GLP-1Cの誘導体を含む溶出画分を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、GLP-1C誘導体(リンカーのみをC末端のシステイン残基に結合させた構造を有する、GLP-1Cの誘導体)を得た。
 上記により得たGLP-1C誘導体のアゴニスト活性(EC50)を実施例11に記載の方法に従って算出した。その結果、C16アルキルを導入したGLP-1C誘導体のEC50は33.6nM、C14アルキルを導入したGLP-1誘導体のEC50は9.2nMであった。また、当該GLP-1誘導体はどちらもマウスにおいて静脈投与24時間後の血漿において検出限界以下であったため、血中半減期(T1/2)の算出はできなかった。すなわち、リンカーのみを有する(グリコサミノグリカンを有しない)GLP-1はグリコサミノグリカンを有するGLP-1と比較して、極めて短い血中半減期(T1/2)を有することが示された。よって、前記実施例で確認された血中滞留性の増強効果はリンカーのみによって奏される効果ではなく、コンドロイチン等のグリコサミノグリカンとの組合せにによって奏される効果であることが示された。
<実施例16>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(2)
 CH-MalとしてCH10-EDA-KMUS、CH20-EDA-KMUS、CH30-EDA-KMUS、CH40-EDA-KMUS、CH70-EDA-KMUS、またはCH140-EDA-KMUSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
 表2において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表2に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、CHの分子量が10kDaの場合は、当該分子量が20kDa以上の場合と比較して血中滞留性がやや劣ることが示された。一方、CH/GLP-1C複合体において、CHの分子量が20kDa以上の場合は、いずれの複合体も19時間以上の血中半減期を有しており、良好な血中滞留性を示した。また、CHの分子量が30kDa~70kDaの場合は、いずれの複合体も21時間以上の血中半減期を有しており、より良好な血中滞留性を示した。さらに、CHの分子量が30kDaの場合は、24時間以上の血中半減期を有しており、特に良好な血中滞留性を示した。
<実施例17>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(3)
 CH-MalとしてCH70-NH2-BMPSまたはCH70-NH2-KMUSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000039
 表3において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、Yは表中に示される結合を表し、Lは表中に示される構造を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-Y間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表3に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、Lが(CH10で表されるCH/GLP-1C複合体は、20時間以上の血中半減期を有していた。よって、CH/GLP-1C複合体の血中滞留時間は、前記実施例15においてCHとリンカーLを結合するために用いられたリンカーLの有無には依存せず、Lの構造、すなわちペプチドに結合させたリンカーの構造、に依存することが示唆された。
<実施例18>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(4)
 CH-MalとしてCH70-HDA-GMBS、CH70-HDA-EMCS、CH70-HDA-HMCS、CH70-HDA-KMUS、CH140-HDA-BMPS、CH140-HDA-KMUS、CH90-DDDA-BMPS、またはCH90-DDDA-EMCSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 表4において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表4に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、Lが(CH10で表されるCH/GLP-1C複合体は、いずれも20時間以上の血中半減期を示した。よって、CH/GLP-1C複合体の血中滞留時間は、前記実施例15においてCHとリンカーLを結合するために用いられたリンカーLの構造には依存せず、Lの構造、すなわちペプチドに結合させたリンカーの構造、に依存することが示された。
<実施例19>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(5)
 CH-MalとしてCH70-BAMB-AMAS、CH70-BAMB-GMBS、CH70-BAMB-EMCS、CH70-BAMB-HMCS、CH70-BAMB-KMUS、CH70-BAMB-LMDS、CH140-BAMB-AMAS、CH140-BAMB-BMPS、CH140-BAMB-EMCS、CH140-BAMB-HMCS、CH140-BAMB-KMUS、またはCH140-BAMB-LMDSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
 表5において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(Phは1,4-フェニレン基を表す。)を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表5に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、Lが(CH10または(CH11で表されるCH/GLP-1C複合体は、いずれも20時間以上の血中半減期を示した。よって、CH/GLP-1C複合体の血中滞留時間は、前記実施例15においてCHとリンカーLを結合するために用いられたリンカーLの構造には依存せず、Lの構造、すなわちペプチドに結合させたリンカーの構造、に依存することが改めて示された。
<実施例20>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(6)
 CH-MalとしてCH70-BAMC-GMBS、CH70-BAMC-EMCS、CH70-BAMC-HMCS、CH70-BAMC-KMUS、CH70-BAMC-LMDS、CH140-BAMC-BMPS、CH140-BAMC-KMUS、またはCH140-BAMC-LMDSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
 表6において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(cHexは1,4-シクロヘキシレン基を表す。)を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表6に示されるとおり、上記の一般式で示されるCH/GLP-1C複合体において、LがCH-cHex-CHで表され、Lが(CH10または(CH11で表されるCH/GLP-1C複合体は、いずれも30時間を超える血中半減期を有していた。よって、CH/GLP-1C複合体の血中滞留時間は、前記実施例15においてCHとリンカーLを結合するために用いられたリンカーLの構造がシクロヘキシレン基を含んでいる場合は、特に顕著に血中滞留性を増強できることが示された。
<実施例21>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(7)
 CH-MalとしてCH70-EDA-SMCC、CH70-EDA-MBS、CH70-EDA-SMPB、またはCH90-EDA-LMDSを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000043
 表7において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(mPhは1,3-フェニレン基を、pPhは1,4-フェニレン基を、それぞれ表す。)を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
<実施例22>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(8)
 CH-Malに代えてCH-Hal(CH70-NH2-SBA)を用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
 表8において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造は一般式「G-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、Yは表中に示される結合を表し、Lは表中に示される構造を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-Y間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P2)に示される結合様式である。
<実施例23>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(9)
 CH-HalとしてCH70-NH2-SBAXを用いて前記実施例22と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000045
 表9において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造は一般式「G-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、YおよびYはそれぞれ表中に示される結合を表し、LおよびLは表中に示される構造を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-Y間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P2)に示される結合様式である。
<実施例24>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(10)
 CH-HalとしてCH90-DDDA-SBA、CH140-BAMC-SBA、CH70-EDA-SIA、またはCH140-EDA-SBAを用いて前記実施例22と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表10に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
 表10において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(cHexは1,4-シクロヘキシレン基を表す。)を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P2)に示される結合様式である。
<実施例25>コンドロイチンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(11)
 CH-HalとしてCH90-DDDA-SIAX、CH70-BAMB-SBAX、CH70-EDA-SBAX、またはCH140-EDA-SIAXを用いて前記実施例22と同じ操作を行い、CH/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表11に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
 表11において表中のIDで示されるCH/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(Phは1,4-フェニレン基を表す。)を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P2)に示される結合様式である。
<実施例26>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(1)
 CH-Malに代えてCH-SH(CH70-NH2-propanoyl-SH)を、GLP-1Cに代えてGLP-1RK誘導体(EMCS/GLP-1RKまたはKMUS/GLP-1RK)を用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表12に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
 表12において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例27>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(2)
 CH-SHとしてCH30-EDA-propanoyl-SH、CH40-EDA-propanoyl-SH、CH70-EDA-propanoyl-SH、またはCH70-EDA-undecanoyl-SHを、GLP-1RK誘導体としてBMPS/GLP-1RK、EMCS/GLP-1RK、KMUS/GLP-1RK、またはLMDS/GLP-1RKを用いて前記実施例26と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表13に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000049
 表13において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例28>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(3)
 CH-SHとしてCH70-BAMB-propanoyl-SH、CH70-BAMC-propanoyl-SH、CH70-HDA-propanoyl-SH、CH30-DDDA-propanoyl-SH、またはCH90-DDDA-propanoyl-SHを、GLP-1RK誘導体としてBMPS/GLP-1RK、EMCS/GLP-1RK、HMCS/GLP-1RK、KMUS/GLP-1RK、またはLMDS/GLP-1RKを用いて前記実施例26と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表14に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000050
 表14において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造(pPhは1,4-フェニレン基を、cHexは1,4-シクロヘキシレン基を、それぞれ表す。)を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例29>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(4)
 CH-SHとしてCH90-AET、CH70-AHT、CH90-AHT、またはCH90-AUDTを、GLP-1RK誘導体としてBMPS/GLP-1RK、EMCS/GLP-1RK、KMUS/GLP-1RK、またはLMDS/GLP-1RKを用いて前記実施例26と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表15に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000051
 表15において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例30>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(5)
 CH-MalとしてCH70-EDA-BMPS、またはCH70-EDA-KMUSを、GLP-1Cに代えてGLP-1RK誘導体(propanoyl-SH/GLP-1RK)を用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性および血中半減期の算出を行った。結果を表16に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000052
 表16において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合(Suc-Sは前記構造式(Y13)に示される結合様式を表す。)を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例31>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(6)
 CH-SHとしてCH70-EDA-propanoyl-SHまたはCH90-DDDA-propanoyl-SHを、GLP-1RK誘導体としてSBA/GLP-1RKを用いて前記実施例26と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表17に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000053
 表17において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例32>コンドロイチンとGLP-1RKの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(7)
 CH-SHとしてCH90-AUDTを、GLP-1RK誘導体としてSBA/GLP-1RKを用いて前記実施例26と同じ操作を行い、CH/GLP-1RK複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表18に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054
 表18において表中のIDで示されるCH/GLP-1RK複合体の構造は一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1RKを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P3)に示される結合様式である。
<実施例33>コンドロイチンとGLP-1OriCの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定
 CH-MalとしてCH140-EDA-KMUSを、GLP-1Cに代えてGLP-1OriCを用いて前記実施例15と同じ操作を行い、CH/GLP-1OriC複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表19に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 表19において表中のIDで示されるCH/GLP-1OriC複合体の構造は一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1OriCを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
<実施例34>ヘパロサンとGLP-1Cの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定
 CH-Malに代えてHPN-Mal(HPN50-EDA-BMPSまたはHPN50-EDA-LMDS)を用いて前記実施例15と同じ操作を行い、HPN/GLP-1C複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表20に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000056
 表20において表中のIDで示されるHPN/GLP-1C複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するヘパロサンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yは表中に示される結合を表し、PはGLP-1Cを表す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G2)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式であり、L-P間の結合様式は前記構造式(P1)に示される結合様式である。
 表20に示されるとおり、上記の一般式で示されるHPN/GLP-1C複合体において、Lが(CH11で表されるHPN/GLP-1C複合体は、約34時間もの血中半減期を有していた。よって、本発明において血中滞留性の増強に使用することができるグリコサミノグリカンは、コンドロイチンには限定されず、ヘパロサンも使用可能であることが示された。
<実施例35>コンドロイチンとインスリンの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(1)
 インスリン誘導体を6mg/mLとなるようにDMFに溶解し、これに0.5M HEPES緩衝液(pH7.0)を終濃度50mMとなるように添加した。この溶液に40mg/mLのCH-SH(CH90-EDA-propanoyl-SH、またはCH90-AET)の水溶液を当該溶液の10倍容、DMFをCH-SH水溶液の1/2容量、それぞれ添加した後、遮光して室温で16時間撹拌した。その後、この溶液に0.1% TFAを全量が6~10mとなるように混合して遠心(20,000×g、10分間)し、その上清を逆相カラム(DAISOGEL SP-120-5-ODS-BP、内径:20mm×全長:250mm、大阪ソーダ社製、またはSHISEIDO CAPCELL PAK C18、内径:20mm×全長:250mm、資生堂社製)にアプライした。移動相には溶媒A(0.1% TFA)と溶媒B(0.1% TFA/80% MeCN)を用いた。溶離はリニアグラジエントにより行い、分析開始5分後から35分後までの間に溶媒Bの割合を10%から80%に変化させた。流速は8mL/min、カラム温度は40℃とした。CHとインスリンの複合体を含む溶出画分(保持時間20分~30分のピーク画分)を回収した後、凍結乾燥した。このようにして、CH/インスリン複合体(リンカーを介してコンドロイチンをインスリンA鎖のN末端のアミノ酸残基および/またはインスリンB鎖のリジン残基に結合させた構造を有する、コンドロイチンとインスリンの複合体)を得た。このようにして得たCH/インスリン複合体を逆相カラムにアプライして分取し、インスリンA鎖にのみコンドロイチンを有するCH/インスリン複合体、インスリンB鎖にのみコンドロイチンを有するCH/インスリン複合体、インスリンA鎖およびインスリンB鎖にコンドロイチンを有するCH/インスリン複合体をそれぞれ得た。
 上記により得たCH/インスリン複合体のアゴニスト活性(EC50)を実施例12に記載の方法に従って、また血中半減期(T1/2)を実施例14に記載の方法に従って、それぞれ算出した。結果を表21に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000057
 表21において表中のIDで示されるCH/インスリン複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、Pはインスリンを表し、部位αはコンドロイチンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)に結合していることを示し、部位εはコンドロイチンがリンカーを介してインスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)に結合していることを示し、部位α/εはコンドロイチンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)とインスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)の両方に結合していることを示す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式である。
<実施例36>コンドロイチンとインスリンの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定(2)
 CH-SHとしてCH90-AETを用いて前記実施例35と同じ操作を行い、CH/インスリン複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表22に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000058
 表22において表中のIDで示されるCH/インスリン複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するコンドロイチンを表し、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Yはそれぞれ表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、Pはインスリンを表し、部位αはコンドロイチンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)に結合していることを示し、部位α/εはコンドロイチンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)とインスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)の両方に結合していることを示す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式である。
<実施例37>ヘパロサンとインスリンの複合体の調製、当該複合体の活性と血中滞留性の測定
 CH-NHSに代えてHPN-SH(HPN50-EDA-propanoyl-SH)を用いて前記実施例35と同じ操作を行い、HPN/インスリン複合体の調製、ならびに当該複合体のアゴニスト活性(EC50)および血中半減期(T1/2)の算出を行った。結果を表23に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000059
 表23において表中のIDで示されるCH/インスリン複合体の構造はいずれも一般式「G-L-Y-L-Y-L-P」で示され、式中、Gは表中に示される分子量を有するヘパロサンを表し、L、L及びLはそれぞれ表中に示される構造を表し、Y及びYはそれぞれ表中に示される結合(S-Sucは前記構造式(Y14)に示される結合様式を表す。)を表し、Pはインスリンを表し、部位αはヘパロサンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)に結合していることを示し、部位εはヘパロサンがリンカーを介してインスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)に結合していることを示し、部位α/εはヘパロサンがリンカーを介してインスリンA鎖のα-アミノ基(N末端のアミノ基)とインスリンB鎖のε-アミノ基(リジン残基のアミノ基)の両方に結合していることを示す。また、前記一般式において、G-L間の結合様式は前記構造式(G1)に示される結合様式または前記構造式(G3)に示される結合様式である。
<実施例38>CH/GLP-1複合体のマウスにおける血中濃度の推移(1)
 被験物質(GLP27-4(実施例15)、GLP28-5(実施例20)、またはリラグルチド(Novo Nordisk社製))を100nmol/kg(GLP-1の重量として0.34mg/kg)の用量で雄のICRマウスに皮下注射した。投与後0~144時間の各時点で採血し、回収した血液を遠心分離して血漿を得た。血漿中の活性型GLP-1濃度の測定にはGlucagon-Like Peptide-1 (Active) ELISA Kitを用い、キットに添付のプロトコールに従った操作を行って当該濃度を測定した。結果を図1に示す。
 図1に示されるとおり、CH/GLP-1複合体は持効型GLP-1製剤であるリラグルチドよりも有意に良好な血中滞留性を示した。
<実施例39>CH/GLP-1複合体のマウスにおける血中濃度の推移(2)
 被験物質(GLP40-1(実施例21))を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウスに尾静脈注射(iv)または皮下注射(sc)した。以後、前記実施例38と同じ操作を行った。結果を図2に示す。
 図2に示されるとおり、CH/GLP-1複合体は投与方法(静脈注射または皮下注射)には依存せず、同様の濃度推移を示した。
<実施例40>CH/GLP-1複合体のマウスにおける薬効持続性(1)
 被験物質(GLP30-1(実施例29)、GLP27-4(実施例15)、GLP28-5(実施例20)、またはリラグルチド)を100nmol/kg(GLP-1の重量として0.34mg/kg)の用量で雄のICRマウスに皮下注射した。投与後24~96時間の各時点でグルコースを1g/kgの用量で腹腔内に負荷し、グルコース負荷後の血糖値変化を継時的に測定した。血糖値の測定には簡易型自己血糖測定器(ライフチェック、エーザイ社製)を用い、添付のプロトコールに従った操作を行って測定を実施した。グルコース負荷0分後、15分後、30分後、および60分後の血糖値から血糖値推移曲線を作成し、当該曲線の下面積(AUC0-60)を算出して、各被験物質の血糖上昇抑制効果を比較した。結果を図3に示す。
 図3に示されるとおり、CH/GLP-1複合体はリラグルチドを上回る薬効持続性を示した。
<実施例41>CH/GLP-1複合体のマウスにおける薬効持続性(2)
 被験物質(GLP40-1(実施例21)またはリラグルチド)を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウスに皮下注射した。投与後96~168時間の各時点でグルコースを1g/kgの用量で腹腔内に負荷し、グルコース負荷後の血糖値変化を継時的に測定した。以後、前記実施例40と同じ操作を行った。結果を図4に示す。
 図4に示されるとおり、CH/GLP-1複合体はリラグルチドを上回る薬効持続性を示した。
<実施例42>HPN/GLP-1複合体のマウスにおける血中濃度の推移
 被験物質(GLP42-1またはGLP42-2(いずれも実施例34))を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウスに尾静脈注射(iv)または皮下注射(sc)した。以後、前記実施例38と同じ操作を行った。結果を図5に示す。
 図5に示されるとおり、HPN/GLP-1複合体はCH/GLP-1複合体と同様、投与方法(静脈注射または皮下注射)には依存せず、同様の濃度推移を示した。
<実施例43>HPN/GLP-1複合体のマウスまたはラットにおける血中濃度の推移
 被験物質(GLP42-1(実施例34))を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウスまたは雄のF344ラットに尾静脈注射した。以後、前記実施例38と同じ操作を行った。結果を図6に示す。
 図6に示されるとおり、HPN/GLP-1複合体はマウスとラットにおいて同様の濃度推移を示した。
<実施例44>HPN/GLP-1複合体のマウスにおける薬効持続性
 被験物質(GLP42-2(実施例34)またはリラグルチド)を300nmol/kg(GLP-1の重量として1mg/kg)の用量で雄のICRマウスに皮下注射した。投与後72~168時間の各時点でグルコースを1g/kgの用量で腹腔内に負荷し、グルコース負荷後の血糖値変化を継時的に測定した。以後、前記実施例40と同じ操作を行った。結果を図7に示す。
 図7に示されるとおり、CH/GLP-1複合体と同様に、HPN/GLP-1複合体はリラグルチドを上回る薬効持続性を示した。
<実施例45>CH/インスリン複合体のマウスにおける血中濃度の推移(1)
 被験物質(Ins3-1、Ins3-2、またはIns3-3(いずれも実施例35))を340nmol/kg(インスリンの重量として2mg/kg)の用量で雄のICRマウスに尾静脈注射(iv)または皮下注射(sc)した。投与後0~49時間の各時点で採血し、回収した血液を遠心分離して血清を得た。血清中のインスリン濃度は実施例14に記載の方法に従って測定した。結果を図8に示す。
<実施例46>CH/インスリン複合体のマウスにおける血中濃度の推移(2)
 被験物質としてIns4-1、Ins4-2、またはIns4-3(いずれも実施例35)を用い、投与後0~48時間の各時点で採血したことの他は、前記実施例45と同じ操作を行った。結果を図9に示す。
<実施例47>CH/インスリン複合体のマウスにおける血中濃度の推移(3)
 被験物質としてIns5-1、Ins5-2、またはIns5-3(いずれも実施例35)を用い、前記実施例46と同じ操作を行った。結果を図10に示す。
 図8~図10に示されるとおり、CH/インスリン複合体はCH/GLP-1複合体と同様、投与方法(静脈注射または皮下注射)には依存せず、同様の濃度推移を示した。
<実施例48>CH/インスリン複合体のマウスにおける薬効持続性
 ストレプトゾトシンを200mg/kgの用量で雄のICRマウスに尾静脈注射し、糖尿病を惹起した。被験物質(Ins4-1、Ins5-2、Ins4-3(いずれも実施例35)、デグルデク(Novo Nordisk社製)、またはグラルギン(Eli Lilly and Company社製))を100nmol/kgの用量で雄のICRマウスに皮下注射した。投与後2~24時間の各時点で血糖値を測定した。血糖値の測定には簡易型自己血糖測定器(ライフチェック)を用い、添付のプロトコールに従った操作を行って測定を実施した。結果を図11に示す。
 図11に示されるとおり、CH/インスリン複合体は持効型インスリン製剤であるデグルデクやグラルギンと同等以上の薬効持続性を示した。
<実施例49>HPN/インスリン複合体のマウスにおける血中濃度の推移
 被験物質(Ins7-1、Ins7-2、Ins7-3、Ins6-1、Ins6-2、またはIns6-3(いずれも実施例37))を100nmol/kgの用量で雄のICRマウスに尾静脈注射した。投与後0~48時間の各時点で採血し、回収した血液を遠心分離して血清を得た。以後、前記実施例45と同じ操作を行った。結果を図12に示す。
<実施例50>HPN/インスリン複合体のラットにおける血中濃度の推移
 被験物質(Ins7-1(実施例37))を90nmol/kgの用量で雄のF344ラットに尾静脈注射または皮下注射した。以後、前記実施例45と同じ操作を行った。結果を図13に示す。
<実施例51>HPN/インスリン複合体のマウスにおける薬効持続性
 ストレプトゾトシンを200mg/kgの用量で雄のICRマウスに尾静脈注射し、糖尿病を惹起した。被験物質(Ins7-1、Ins7-2、Ins7-3(いずれも実施例37)、デグルデク、またはグラルギン)を100nmol/kgの用量で雄のICRマウスに皮下注射した。以後、前記実施例48と同じ操作を行った。結果を図14に示す。
 図14に示されるとおり、HPN/インスリン複合体は持効型インスリン製剤であるデグルデクやグラルギンと同等以上の薬効持続性を示した。
<実施例52>HPN/インスリン複合体のラットにおける薬効持続性
 被験物質(Ins7-1(実施例37)、デグルデク、またはグラルギン)を100nmol/kgの用量で雄のF344ラットに皮下注射した。以後、前記実施例48と同じ操作を行った。結果を図15に示す。
 図15に示されるとおり、HPN/インスリン複合体は、ラットにおいてもデグルデクやグラルギンと同等の薬効持続性を示した。
 本発明によれば、ペプチドの血中滞留性を増強することができる。よって、本発明によれば、例えば、ペプチドを有効成分とする医薬や製剤の効果を長期間持続させることができる。したがって、本発明は臨床においても研究においても極めて有用である。

Claims (15)

  1.  リンカーを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてグリコサミノグリカンとペプチドを含む複合体を形成させる工程を含む、ペプチドの血中滞留性を増強させる方法。
  2.  リンカーが、下記一般式(L1)~(L5)のいずれかに示される構造を有する、請求項1に記載の方法。
      -A-  (L1)
     (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表す。)
      -A-Y-A-  (L2)
     (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表す。)
      -A-Y-A-Y-A-  (L3)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表す。)
      -A-Y-A-Ph-A-  (L4)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Phはフェニレン基を表す。)
      -A-Y-A-cHex-A-  (L5)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
  3.  リンカーが、下記一般式(L6)~(L10)のいずれかに示される構造を有する、請求項1に記載の方法。
      Z-A-  (L6)
     (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Zは任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-  (L7)
     (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-Y-A-  (L8)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-Ph-A-  (L9)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、Phはフェニレン基を表す。)
      Z-A-Y-A-cHex-A-  (L10)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Zは任意の官能基を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
  4.  リンカーが、下記一般式(L11)~(L15)のいずれかに示される構造を有する、請求項1に記載の方法。
      Z-A-Z  (L11)
     (式中、Aは炭素数1以上のアルキレン基を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-Z  (L12)
     (式中、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-Y-A-Z  (L13)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、Y及びYはそれぞれ独立して任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表す。)
      Z-A-Y-A-Ph-A-Z  (L14)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表し、Phはフェニレン基を表す。)
      Z-A-Y-A-cHex-A-Z  (L15)
     (式中、A、A及びAはそれぞれ独立して炭素数1以上のアルキレン基を表し、A及びAはそれぞれ独立して存在してもしなくてもよく、Yは任意の結合を表し、Z及びZはそれぞれ独立して任意の官能基を表し、cHexはシクロヘキシレン基を表す。)
  5.  Y及びYが、それぞれ独立して下記一般式(Y1)~(Y12)のいずれかに示される構造を有する、請求項2~4のいずれか1項に記載の方法。
      -N=CH-  (Y1)
      -CH=N-  (Y2)
      -NH-CH-  (Y3)
      ―CH-NH-  (Y4)
      -NH-CO-  (Y5)
      -CO-NH-  (Y6)
      -S-  (Y7)
      -S-S-  (Y8)
      -CO-CH-S-  (Y9)
      -S-CH-CO-  (Y10)
      -Suc-S-  (Y11)
     (式中、Sucは1,3-ピロリジン-2,5-ジオン基を表す。)
      -S-Suc-  (Y12)
     (式中、Sucは1,3-ピロリジン-2,5-ジオン基を表す。)
  6.  Z及びZが、それぞれ独立して下記一般式(Z1)~(Z7)のいずれかに示される構造を有する、請求項3~5のいずれか1項に記載の方法。
      -NH  (Z1)
      -SH  (Z2)
      -CHO  (Z3)
      -CO-CH-X  (Z4)
     (式中、Xは任意のハロゲン原子を表す。)
      -N=C=S  (Z5)
      -Mal  (Z6)
     (式中、MalはN-マレイミド基を表す。)
      -CO-O-Su  (Z7)
     (式中、SuはN-スクシンイミジル基又は3-スルホ-N-スクシンイミジル基を表す。)
  7.  ペプチドが、下記(A)~(D)からなる群より選択されるペプチドである、請求項1~6のいずれか1項に記載の方法。
    (A)下記(a)に示されるGLP-1(7-37)のアミノ酸配列を含むペプチド。
     (a)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRG(GLP-1(7-37);配列番号1)
    (B)下記(b1)~(b3)からなる群より選択されるGLP-1(7-37)のアナログのアミノ酸配列を含むペプチド。
     (b1)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1C;配列番号2)
     (b2)HGEGTFTSDVSSYLEGQAAREFIAWLVKGRG(GLP-1RK;配列番号3)
     (b3)HAEGTFTSDVSSYLEGQAAKEFIAWLVKGRC(GLP-1oriC;配列番号4)
    (C)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
    (D)前記(a)および(b1)~(b3)のいずれかに示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列を含み、血糖抑制作用を有する、ペプチド。
  8.  ペプチドが、下記(A)に示されるペプチド及び下記(B)に示されるペプチドを含むペプチド多量体であって、血糖抑制作用を有するペプチド多量体である、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
    (A)下記(a1)に示されるインスリンA鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(a2)若しくは(a3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
     (a1)GIVEQCCTSICSLYQLENYCN(配列番号5)
     (a2)前記(a1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
     (a3)前記(a1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
    (B)下記(b1)に示されるインスリンB鎖のアミノ酸配列を含むペプチド、又は下記(b2)若しくは(b3)に示されるアミノ酸配列を含むペプチド。
     (b1)FVNQHLCGSHLVEALYLVCGERGFFYTPKT(配列番号6)
     (b2)前記(b1)に示されるアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸残基が置換、欠失、挿入、及び/又は付加されたアミノ酸配列。
     (b3)前記(b1)に示されるアミノ酸配列に対して80%以上の同一性を有するアミノ酸配列。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の方法を行う工程を含む、血中滞留性が増強されたペプチドの製造方法。
  10.  Z-L-Gで示される構造を有する、グリコサミノグリカンの誘導体。
     (式中、Zは任意の官能基を表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  11.  請求項10に記載の誘導体を含有する、ペプチドの血中滞留性を増強するための増強剤。
  12.  P-L-Gで示される構造を有する、グリコサミノグリカンとペプチドの複合体。
     (式中、Pはペプチドを表し、Lはリンカーを表し、Gはグリコサミノグリカンを表す。)
  13.  請求項12に記載の複合体を含有する、医薬組成物。
  14.  請求項12に記載の複合体を含有する、ペプチド製剤。
  15.  炭素数が1以上のアルキレン基を含む構造を有するリンカーであって、これを介してグリコサミノグリカンとペプチドを結合させてペプチドの血中滞留性を増強するために用いられるリンカー。
     
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