WO2021015237A1 - 抗体酵素の革新的製造技術 - Google Patents

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WO2021015237A1
WO2021015237A1 PCT/JP2020/028435 JP2020028435W WO2021015237A1 WO 2021015237 A1 WO2021015237 A1 WO 2021015237A1 JP 2020028435 W JP2020028435 W JP 2020028435W WO 2021015237 A1 WO2021015237 A1 WO 2021015237A1
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amino acid
acid sequence
light chain
type light
variable region
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PCT/JP2020/028435
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宇田 泰三
一二三 恵美
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国立研究開発法人科学技術振興機構
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    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/0002Antibodies with enzymatic activity, e.g. abzymes
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    • C07K2317/21Immunoglobulins specific features characterized by taxonomic origin from primates, e.g. man
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    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/515Complete light chain, i.e. VL + CL

Definitions

  • the present invention relates to an innovative manufacturing technique for an antibody enzyme. Specifically, the present invention relates to a production method for imparting enzymatic activity to an antibody ⁇ type light chain or improving the enzymatic activity of an antibody ⁇ type light chain.
  • the present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2019-136403 filed in Japan on July 24, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the antibody is composed of a heavy chain (H chain: Heavy chain) and a light chain (L chain: Light chain).
  • the heavy chain and the light chain are composed of a variable region (VR: Variable Region) and a constant region (CR: Constant Region), and the variable region has a hypervariable region (CDR: Complimentarity Determining Region).
  • the light chain of the antibody is classified into ⁇ type and ⁇ type.
  • antibody enzymes have both high molecular recognition ability of antibodies and enzyme activity, they are expected to be applied in many aspects such as medical treatment, chemical industry, and food industry.
  • an antibody enzyme having high specificity to a target molecule and capable of exhibiting damage to the target molecule by enzyme activity is expected to be an excellent anticancer agent with few side effects.
  • human-type antibody enzymes are expected to have few side effects when administered to the human body, so domestic and foreign pharmaceutical companies and the like are waiting for the development of useful human-type antibody enzymes.
  • Patent Documents 1 to 4 The inventors have conducted various original studies on antibody enzymes (see, for example, Patent Documents 1 to 4).
  • an antibody enzyme In order to clinically use an antibody enzyme as a pharmaceutical product, it is important that an antibody enzyme having sufficient activity can be stably mass-produced.
  • many antibody enzymes have insufficient enzyme activity, and when artificially synthesized by an intracellular or extracellular expression system using gene recombination technology, the performance is not stable and the difference between lots. There is a problem that is large.
  • a main object of the present invention is to provide a method for producing an antibody enzyme composed of an antibody light chain having higher enzyme activity, and a method for stably producing the antibody enzyme having excellent storage stability.
  • the inventors By deleting or substituting the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification in the amino acid sequence of the antibody ⁇ light chain, the inventors obtained a type antibody light chain with higher enzymatic activity. It was found that this was possible, and the present invention was completed.
  • the present inventors select one or more kinds of antibody light chains from the group consisting of Group 10 elements, Group 11 elements, and Group 12 elements in the purification step during the production of the antibody light chains. After incubating with a metal ion, it was found that a composition containing a more highly active antibody light chain could be stably obtained by removing the metal ion, and the invention was completed.
  • the antibody ⁇ type light chain and the method for producing the antibody according to the present invention are described in the following [1] to [12].
  • [1] A method for producing an antibody ⁇ -type light chain having enzymatic activity or improved enzymatic activity.
  • the polynucleotide encoding the antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which the variable region is the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, the proline residue. Amino acid in which the variable region is an amino acid residue other than the proline residue or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or substituted.
  • a modification step to obtain a polynucleotide encoding an antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide consisting of a sequence
  • Manufacturing method including. [2] The production method according to [1], wherein the antibody ⁇ type light chain is a human type or a mouse type. [3]
  • the variable region of the antibody ⁇ -type light chain having or improved enzymatic activity is a polypeptide selected from the group consisting of the following (1a) to (3c), [1] or [2].
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue; (1c) It has 90% or more identity with the amino acid sequence of the polypeptide of (1a) above, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue; (2c) It has 90% or more identity with the amino acid sequence of the polypeptide of (2a) above, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a group consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a group; (3a) Amino acid sequence in which the 95th proline residue from the N-terminal is deleted or substituted in the Kabat classification in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3; (3b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (3a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than is an amino acid residue other than;
  • One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (6a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6; (6b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (7a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7; (7b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the variable region of the antibody ⁇ type light chain having or improved enzyme activity is selected from the group consisting of the following (8a) to (8c).
  • (8b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (8a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • a polypeptide in which the variable region of the antibody ⁇ -type light chain having the enzyme activity is selected from the group consisting of the following (9a) to (9c). The production method according to any one of [1], [2], and [5].
  • (9a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9; (9b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the antibody ⁇ -type light chain is described by an intracellular or extracellular expression system using an expression vector containing a polynucleotide encoding an antibody ⁇ -type light chain. And the expression process to express From the expression product obtained in the expression step, a first purification step of obtaining a crude product containing the antibody ⁇ type light chain by a column chromatography method using a column containing the first filler, and A step of adding a metal ion to the crude product containing the antibody ⁇ type light chain to obtain a crude product containing the antibody ⁇ type light chain complex in which the antibody ⁇ type light chain and the metal ion are bound, and an addition step.
  • a purified product of the antibody ⁇ type light chain complex is obtained by a column chromatography method using a column containing a second filler.
  • Method for producing type light chain [10]
  • the antibody ⁇ -type light chain has an amino acid sequence in which the variable region is an amino acid residue other than the proline residue or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted.
  • the variable region is modified so that the proline residue is deleted or substituted, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or other than the proline residue.
  • variable region of the antibody ⁇ type light chain having no enzymatic activity is a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is a proline residue in the Kabat classification.
  • a method comprising modifying a polynucleotide encoding an antibody ⁇ type light chain that does not have enzymatic activity so that the proline residue is deleted or substituted.
  • variable region is a polypeptide selected from the group consisting of the following (4a) to (7c).
  • 4a A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4;
  • 4b One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • (4c) 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than is an amino acid residue other than;
  • One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid arrangement represented by SEQ ID NO: 5, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (6a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6; (6b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (7a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7; (7b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue (9c) The amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 and having the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • the antibody ⁇ -type light chain obtained by the production method according to the present invention has higher enzymatic activity than the conventional antibody ⁇ -type light chain, and can be expected as a widely clinically applicable drug. Further, by the method for producing an antibody ⁇ type light chain according to the present invention, a highly active antibody ⁇ type light chain can be stably produced.
  • FIG. 3A shows the results of SDS-PAGE (non-reduction) of each peak of the human antibody ⁇ -type light chain after storage at 4 ° C. for 3 months in the cation exchange chromatogram shown in FIG. 3A.
  • the "antibody ⁇ type light chain” refers to an immunoglobulin ⁇ type light chain.
  • the ⁇ -type antibody light chain gene is constructed by selecting and rearranging each gene from the V ⁇ gene group, the J ⁇ gene group, and the constant region gene group existing in the germline gene.
  • the origin of the antibody ⁇ -type light chain is not particularly limited, but is preferably derived from a mammal, more preferably from a human or a mouse.
  • anti-cancer agent means an agent having an activity of killing cancer cells or suppressing or inhibiting the growth of cancer cells.
  • the method for producing an antibody ⁇ -type light chain according to the first embodiment of the present invention (hereinafter, may be abbreviated as “the production method according to the first embodiment of the present invention”) has enzymatic activity or has enzymatic activity.
  • a method for producing an improved antibody ⁇ type light chain which comprises the following steps in this order.
  • the polynucleotide encoding the antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which the variable region is the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, the proline residue.
  • Modification step to obtain a polynucleotide encoding an antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide consisting of a sequence;
  • an antibody ⁇ type light chain having higher enzyme activity than the conventional antibody ⁇ type light chain can be obtained.
  • the variable region is a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is a proline residue in the Kabat classification.
  • the variable region is modified so that the proline residue is deleted or substituted, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or the amino acid residue other than the proline residue is deleted.
  • this step it is possible to impart the enzyme activity to the antibody ⁇ type light chain which does not have the enzyme activity, or to improve the enzyme activity of the antibody ⁇ type light chain which shows only low activity. That is, this step can also be referred to as "a method of imparting enzyme activity to an antibody ⁇ type light chain having no enzyme activity" or "a method of improving the enzyme activity of an antibody ⁇ type light chain".
  • to improve the enzymatic activity of the antibody ⁇ type light chain means that the enzymatic activity of the modified antibody ⁇ type light chain is, for example, 10%, 20%, 30% with respect to the enzymatic activity of the antibody ⁇ type light chain before modification. It means an improvement of%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%, 200%, 300% or more.
  • the N-terminal of the variable region is classified by Kabat classification in the amino acid sequence of the variable region. It can be carried out by a method of easily mutating the proline residue present at position 95 to 95.
  • any base of the polynucleotide encoding the polypeptide can be mutated.
  • a primer corresponding to an arbitrary site of a polynucleotide encoding a polypeptide can be designed to prepare a deletion mutant or a substitution mutant.
  • an expression vector containing a polynucleotide encoding the antibody ⁇ -type light chain after the modification step is used, and an antibody ⁇ -type light chain is used by an expression system known in the art such as an intracellular or extracellular expression system. Is expressed.
  • the polynucleotide encoding the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention is incorporated into a vector for recombinant expression, then introduced into a host capable of expression by a known method, and the host (transformant) is used. ), A method of purifying the obtained polypeptide can be adopted.
  • the recombination expression vector may or may not be a plasmid, as long as the target polynucleotide can be introduced into the host.
  • the expression vector incorporates a promoter that functions in the host so as to express the foreign polynucleotide.
  • the method for purifying the recombinantly produced polypeptide differs depending on the host used and the properties of the polypeptide, but the target polypeptide can be purified relatively easily by using a tag or the like.
  • the synthesized polypeptide is preferably purified by adding to and incubating at an appropriate temperature.
  • a system using wheat germ extract As the cell-free protein synthesis system, a system using wheat germ extract, a system using rabbit reticulocyte extract, a system using Escherichia coli S30 extract, and a system using cell component extract obtained from dehuscinated protoplast of plants. Can be mentioned.
  • a eukaryotic cell system that is, a system using wheat germ extract or a system using rabbit reticular erythrocyte extract is selected, but it is translated. It may be selected from the above synthetic system in consideration of the origin of the gene (prokaryotes / eukaryotes) and the purpose of use of the protein after synthesis.
  • Various commercially available kits can be used as these synthetic systems.
  • the cell component extract obtained from the deflated vesicular protoplast of a plant is preferable because it can be used as a cell-free protein synthesis solution containing an intracellular membrane component and does not require the addition of a microsome membrane.
  • an "endomembrane component” is an organelle consisting of a lipid membrane present in the cytoplasm (ie, cells such as the endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, mitochondria, chloroplasts, vacuoles, etc.). Inner granules in general) are intended.
  • the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus play an important role in post-translational modification of proteins and are essential cellular components for the maturation of membrane proteins and secretory proteins.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention can also be taken out from a cell or tissue that naturally expresses the antibody ⁇ type light chain.
  • antibodies or oligonucleotides can be used to identify cells or tissues that naturally express the antibody ⁇ -type light chain according to the invention.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention can also be chemically synthesized.
  • the method of chemical synthesis is not particularly limited, and any method used for chemically synthesizing a polypeptide may be used.
  • the production method according to the first embodiment of the present invention can further include other steps such as a purification step.
  • a purification step a known antibody purification method can be appropriately carried out, but for example, a purification method including a first purification step, an addition step, and a second purification step described later can also be used. .. Details of these steps will be described later.
  • the method for producing an antibody-type light chain according to a second embodiment of the present invention includes the following steps in this order.
  • a purified product of the antibody ⁇ type light chain complex is obtained by a column chromatography method using a column containing a second filler.
  • variable region is an amino acid residue other than the proline residue or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted. It is not limited to the antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide consisting of an amino acid sequence, and can be applied to other antibody ⁇ type light chains. According to the production method according to the second embodiment of the present invention, an antibody enzyme having excellent storage stability can be stably produced. Hereinafter, each step will be described in detail.
  • an expression vector containing a polynucleotide encoding an antibody ⁇ -type light chain is used to express the antibody ⁇ -type light chain by an expression system known in the art such as an intracellular or extracellular expression system.
  • the polynucleotide encoding the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention is incorporated into a vector for recombinant expression, then introduced into a host capable of expression by a known method, and the host (transformant) is used. ), A method of purifying the obtained polypeptide can be adopted.
  • the recombination expression vector may or may not be a plasmid, as long as the target polynucleotide can be introduced into the host.
  • the expression vector incorporates a promoter that functions in the host so as to express the foreign polynucleotide.
  • the method for purifying the recombinantly produced polypeptide differs depending on the host used and the properties of the polypeptide, but the target polypeptide can be purified relatively easily by using a tag or the like.
  • the synthesized polypeptide is preferably purified by adding to and incubating at an appropriate temperature.
  • a system using wheat germ extract As the cell-free protein synthesis system, a system using wheat germ extract, a system using rabbit reticulocyte extract, a system using Escherichia coli S30 extract, and a system using cell component extract obtained from dehuscinated protoplast of plants. Can be mentioned.
  • a eukaryotic cell system that is, a system using wheat germ extract or a system using rabbit reticular erythrocyte extract is selected, but it is translated. It may be selected from the above synthetic system in consideration of the origin of the gene (prokaryotes / eukaryotes) and the purpose of use of the protein after synthesis.
  • Various commercially available kits can be used as these synthetic systems.
  • the cell component extract obtained from the deflated vesicular protoplast of a plant is preferable because it can be used as a cell-free protein synthesis solution containing an intracellular membrane component and does not require the addition of a microsome membrane.
  • an "endomembrane component” is an organelle consisting of a lipid membrane present in the cytoplasm (ie, cells such as the endoplasmic reticulum, Golgi apparatus, mitochondria, chloroplasts, vacuoles, etc.). Inner granules in general) are intended.
  • the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus play an important role in post-translational modification of proteins and are essential cellular components for the maturation of membrane proteins and secretory proteins.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention can also be taken out from a cell or tissue that naturally expresses the antibody ⁇ type light chain.
  • antibodies or oligonucleotides can be used to identify cells or tissues that naturally express the antibody ⁇ -type light chain according to the invention.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention can also be chemically synthesized.
  • the method of chemical synthesis is not particularly limited, and any method used for chemically synthesizing a polypeptide may be used.
  • a crude product containing the antibody ⁇ type light chain is obtained from the expression product obtained in the expression step by a column chromatography method using a column containing the first filler.
  • a well-known method for example, a method in which cells or tissues are destroyed and then centrifuged to recover a soluble fraction
  • a well-known method for example, a method in which cells or tissues are destroyed and then centrifuged to recover a soluble fraction
  • well known methods from this cell extract eg, sulfur precipitation or ethanol precipitation, acid extraction, anion or cation exchange chromatography, phosphocellulose chromatography, hydrophobic interaction chromatography
  • Affinity chromatography, hydroxyapatite chromatography, and lectin chromatography are preferred, but not limited to these.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • a metal ion is added to the crude product containing the antibody ⁇ type light chain to obtain a crude product containing the antibody ⁇ type light chain complex in which the antibody ⁇ type light chain and the metal ion are bound. ..
  • a metal ion is added to the crude composition containing the antibody ⁇ type light chain, a dimer of the antibody ⁇ type light chain can be easily obtained, and the dimer of the antibody ⁇ type light chain can be stably produced while maintaining the enzymatic activity of the antibody ⁇ type light chain. be able to.
  • the metal ion bound to the antibody ⁇ type light chain is one or more selected from the group consisting of Group 10 elements, Group 11 elements, and Group 12 elements. Only one type of the metal ion may be bound to the antibody ⁇ type light chain, or two or more types may be bound in combination.
  • the metal ion is preferably one or more selected from the group consisting of copper ion, nickel ion, zinc ion, gold ion, silver ion, and platinum ion from the viewpoint of safety to the living body, and is mass-produced.
  • Examples of the method of adding a metal ion to the crude composition containing the antibody ⁇ type light chain include a method of incubating the antibody ⁇ type light chain according to the present invention in a solution containing the metal ion.
  • the antibody ⁇ -type light chain may be incubated with the metal ion in a solution in which the dimer and the monomer of the antibody ⁇ -type light chain are mixed, and the antibody ⁇ -type light chain purified to contain only one of the metal ions is used as the metal ion. It may be incubated.
  • the incubation time between the antibody ⁇ type light chain and the metal ion according to the present invention is such that the type of antibody ⁇ type light chain, the type of metal ion, so that a sufficient amount of metal ion can bind to the antibody ⁇ type light chain. It can be appropriately determined in consideration of the solvent, the incubation temperature and the like. For example, it can be incubated at room temperature for 30 minutes to 48 hours, after which it is preferably subjected to a second purification step.
  • the antibody ⁇ type light chain is obtained from the crude product containing the antibody ⁇ type light chain complex after the addition step by a column chromatography method using a column containing a second filler. Obtain a purified product of the complex.
  • the method for purifying the purified product of the antibody ⁇ type light chain complex from the crude product containing the antibody ⁇ type light chain complex in the second purification step is the same as that exemplified in the above first purification step. Can be mentioned. Most preferably, high performance liquid chromatography (“HPLC”) is used for purification.
  • HPLC high performance liquid chromatography
  • the combination of the first filler in the first purification step and the second filler in the second purification step is particularly suitable as long as the antibody ⁇ -type light chain having a desired degree of purification can be finally purified. It is not limited, and can be appropriately determined in consideration of the type of antibody ⁇ type light chain, the presence or absence of addition / modification, and the like.
  • a peptide having a high affinity for the labeled epitope is used as the first filler, and a second It is preferable to use anion or cation exchange chromatography as the filler.
  • the first purification step the antibody ⁇ -type light chain is purified
  • the second purification step the monomer and the dimer are separated and fractionated, or separated by the presence or absence of metal ion binding. You can draw.
  • the metal ion is removed from the purified product of the antibody ⁇ type light chain complex after the second purification step to obtain a purified product of the antibody ⁇ type light chain.
  • Examples of the method for removing the metal ion from the purified product of the antibody ⁇ type light chain complex include a method of incubating the purified product of the antibody ⁇ type light chain complex in a solution containing a chelating agent.
  • Examples of the chelating agent used in the removal step include ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), citric acid, and phytic acid.
  • EDTA ethylenediaminetetraacetic acid
  • citric acid citric acid
  • phytic acid ethylenediaminetetraacetic acid
  • the production method according to the second embodiment of the present invention may include other steps in addition to the above steps.
  • the above-mentioned variable region has the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region deleted in the Kabat classification, or other than the proline residue.
  • a modification step may be further included.
  • an antibody ⁇ -type light chain in which the variable region is a polypeptide consisting of an amino acid sequence in which the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is a proline residue is formed.
  • the encoding polynucleotide is modified so that the proline residue is deleted or substituted so that the variable region is deleted, or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or proline.
  • the N-terminal of the variable region is classified by Kabat classification in the amino acid sequence of the variable region. It can be carried out by a method of easily mutating the proline residue present at position 95 to 95.
  • any base of the polynucleotide encoding the polypeptide can be mutated.
  • a primer corresponding to an arbitrary site of a polynucleotide encoding a polypeptide can be designed to prepare a deletion mutant or a substitution mutant.
  • the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention has an amino acid sequence in which the variable region is an amino acid residue other than the proline residue or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted. It is a polypeptide consisting of.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention is an antibody enzyme and has higher enzyme activity than conventional antibody enzymes. That is, the antibody enzyme according to the present invention has an amino acid sequence in which the variable region is an amino acid residue other than the proline residue or the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention can be produced by the above-mentioned “method for producing antibody ⁇ type light chain”.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention may be referred to as a “proline-deficient substance”.
  • the proline deficiency in the present specification is a peptide in which the variable region consists of an amino acid sequence in which the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is not a proline residue, and is a wild-type antibody ⁇ .
  • the corresponding proline residue of the type light chain may be deleted, or the proline residue may be replaced with another amino acid residue.
  • the amino acid sequence numbering according to the Kabat classification is, for example, according to the Kabat numbering system (Kabat numbering system) for the amino acid sequence of the antibody, and the abYsis software (URL; http://www.abysis.org/). ) Can be used for analysis.
  • the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention is not particularly limited as long as it has the above configuration, but has a catalytic triplet residue-like structure from the viewpoint of applicability to pharmaceutical applications. Those are preferable.
  • the catalytic triplet residue-like structure is, for example, a structure formed by a serine residue, a histidine residue, and an asparagine residue, which is considered to have catalytic activity.
  • Examples of the antibody ⁇ type light chain having a catalytic triplet residue-like structure include those having a V ⁇ gene belonging to subgroup II and those having a V ⁇ gene belonging to another subgroup such as subgroup I. Those having at least those variable regions and variants thereof can be mentioned.
  • the wild-type antibody ⁇ -type light chain can be obtained, for example, by PCR using a nucleic acid derived from a biological sample (for example, lymphocytes) collected from a human as a template, as disclosed in Patent Document 2. It is also possible to obtain various mutants from the obtained wild type by a known gene recombination technique.
  • the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention is particularly preferably one having at least one of protease activity, amidase activity, nucleic acid degradation activity, cytotoxicity against cancer cells, and antiviral activity.
  • the antibody ⁇ type light chain having these activities is particularly useful as an anticancer agent, an antiviral agent, and the like.
  • the wild-type antibody ⁇ -type light chain contains cysteine for forming a disulfide bond and forms a dimer.
  • the mutant antibody ⁇ -type light chain in which the cysteine is replaced with another amino acid (for example, alanine) cannot form a dimer and exists as a monomer.
  • the antibody kappa type light chain according to the present invention may be a monomer or a dimer. However, depending on the type of antibody ⁇ -type light chain, the dimer has higher activity such as protease activity than the monomer, and in this case, the dimer is preferable.
  • the antibody ⁇ type light chain (proline-deficient) according to the present invention is preferably a polypeptide whose variable region is selected from the group consisting of the following (1a) to (3c).
  • (1b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (1a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue; (1c) It has 90% or more identity with the amino acid sequence of the polypeptide of (1a) above, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a group (2a) An amino acid sequence in which the proline residue at the 100th position from the N-terminal (95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 2 is deleted or substituted; (2b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (2a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue; (2c) It has 90% or more identity with the amino acid sequence of the polypeptide of (2a) above, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a group (3a) An amino acid sequence in which the proline residue at the 100th position from the N-terminal (95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification) in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 is deleted or substituted; (3b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (3a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the amino acid residue that can be substituted from the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification has a smaller side chain bulk than the proline residue.
  • the amino acid residues do not interfere with the structure of the catalytic triplet residue-like structure.
  • Examples of such amino acid residues include lysine, arginine, histidine, aspartic acid, glutamic acid, serine, threonine, aspartic acid, glutamine, alanine, glycine, valine, isoleucine, leucine, methionine, cysteine and the like. Of these, serine or arginine is preferable.
  • sequence identity of the target amino acid sequence with respect to the reference amino acid sequence can be obtained, for example, as follows. First, the reference amino acid sequence and the target amino acid sequence are aligned. Here, each amino acid sequence may include a gap so as to maximize the sequence identity. Subsequently, the number of matching amino acids in the reference amino acid sequence and the target amino acid sequence can be calculated, and the sequence identity can be determined according to the following formula.
  • Sequence identity (%) [number of matched amino acids] / [total number of amino acids in the target amino acid sequence] x 100
  • the human antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide having an amino acid sequence whose variable region is represented by SEQ ID NO: 1, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ -type light chain (S35)”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (S35) may be obtained by adding a known human antibody constant region to the above-mentioned variable region, and in one embodiment, the full-length amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 10.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ type light chain (S35) is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 10
  • CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 10.
  • CDR3 is the 94th to 102nd amino acid sequences of SEQ ID NOs: 1 and 10.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 219th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10.
  • the human antibody ⁇ -type light chain may be referred to as an antigen peptide consisting of the amino acid sequences from the 26th to 33rd positions from the N-terminal of amyloid ⁇ (hereinafter, referred to as “A ⁇ peptide”). ) Has no degrading activity.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (hereinafter, may be referred to as “proline-deficient form of human antibody ⁇ -type light chain (S35)”) in which the variable region is the polypeptide of (1a) is an A ⁇ peptide. Can exert decomposing activity against. Therefore, it is suitable as an active ingredient of an anti-amyloid ⁇ (A ⁇ ) degrading agent.
  • the proline deficiency of the human antibody ⁇ -type light chain (S35) The active center of the amyloid ⁇ -degrading activity of the body is in the variable region, especially in the CDR sequence.
  • the proline-deficient form of the human antibody ⁇ -type light chain (S35) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • the mutant of the proline-deficient mutant of the human antibody ⁇ -type light chain (S35) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1 and CDR2 are amino acids represented by SEQ ID NO: 1 or 10. The sequence is identical (conserved) and the C-terminal proline residue of CDR3 is deleted or substituted, but the other amino acid sequences of CDR3 are identical (conserved) and the variable region.
  • a variant in which amino acids other than the CDR region inside may be mutated from the human antibody ⁇ -type light chain (S35) is more preferable.
  • Examples of the mutant of the proline-deficient variant of the human antibody ⁇ -type light chain (S35) include the human antibody ⁇ -type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (1b) or (1c).
  • the number of amino acids that may be deleted, substituted, or added is preferably 1 or more and 5 or less, more preferably 1 or more and 2 or less, and even more preferably 1. ..
  • amino acid substitutions include, for example, alanine / serine, valine / isoleucine, aspartic acid / glutamic acid, threonine / serine, alanine / glycine, alanine / threonine, serine / asparagine, alanine / valine, serine /.
  • Examples thereof include glycine, tyrosine / phenylalanine, alanine / proline, lysine / arginine, aspartic acid / aspartic acid, leucine / isoleucine, leucine / valine, alanine / glutamate, aspartic acid / glycine and the like.
  • the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1 is the same as that of the polypeptide of (1a).
  • a polypeptide that does not have the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region according to the Kabat classification in the medium, and its amino acid sequence is 90% or more identical to the amino acid sequence of the polypeptide of (1a) above.
  • the identity of 95% or more is preferable, the identity of 97% or more is more preferable, and the identity of 99% or more is further preferable.
  • the mutant of the proline-deficient mutant whose variable region is the above-mentioned (2c) or the above-mentioned (3c) or the like polypeptide.
  • the 95th proline residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 10 is deleted and the 219th cysteine is deleted.
  • examples thereof include polypeptides represented by an amino acid sequence in which is substituted with alanine.
  • the human antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide having an amino acid sequence whose variable region is represented by SEQ ID NO: 2, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ -type light chain (T99)”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (T99) may be obtained by adding a known human antibody constant region to the above-mentioned variable region, and in one embodiment, the full-length amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 13.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ -type light chain (T99) is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 2 and 13
  • CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 2 and 13.
  • CDR3 is the 94th to 102nd in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 2 and 13.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 219th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13.
  • Human antibody ⁇ -type light chain (T99) does not have degrading activity for A ⁇ peptide, as shown in Examples below.
  • Proline deficiency of human antibody ⁇ type light chain (T99) is important for anti-A ⁇ degradation activity of proline-deficient substance of human antibody ⁇ type light chain (T99) because high molecular recognition ability for target molecule is important.
  • the active center of the amyloid ⁇ -degrading activity of the body is in the variable region, especially in the CDR sequence.
  • the proline-deficient form of the human antibody ⁇ -type light chain (T99) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • a mutant of the proline-deficient mutant of the human antibody ⁇ -type light chain (T99) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1 and CDR2 are amino acids represented by SEQ ID NO: 2 or 13. The sequence is identical (conserved) and the C-terminal proline residue of CDR3 is deleted or substituted, but the other amino acid sequences of CDR3 are identical (conserved) and the variable region.
  • a variant in which amino acids other than the CDR region inside may be mutated from the human antibody ⁇ -type light chain (T99) is more preferable.
  • Examples of the mutant of the proline-deficient variant of the human antibody ⁇ -type light chain (T99) include the human antibody ⁇ -type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (2b) or (2c).
  • the 95th proline residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 13 is deleted and the 219th cysteine is deleted.
  • examples thereof include polypeptides represented by an amino acid sequence in which is substituted with alanine.
  • the human antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide whose variable region consists of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ -type light chain (H55)”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (H55) may be obtained by adding a known human antibody constant region to the above-mentioned variable region, and in one embodiment, the full-length amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 15.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ -type light chain (H55) is positions 24 to 39 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 3 and 15, and CDR2 is positions 55 to 61 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 3 and 15.
  • CDR3 is the 94th to 103rd amino acid sequences of SEQ ID NOs: 3 and 15.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 215th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (H55) is an amino acid from the N-terminal to the 124th to 141st of PD-1, which is an immune checkpoint receptor on the surface of cytotoxic T cells, as shown in Examples below. It does not have degrading activity for an antigen peptide consisting of a sequence (hereinafter, may be referred to as "PD-1 peptide").
  • a human antibody ⁇ -type light chain having a variable region consisting of an amino acid sequence in which the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region is deleted or substituted in the Kabat classification in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 3 (Hereinafter, it may be referred to as "proline-deficient form of human antibody ⁇ -type light chain (H55)") can exert degrading activity against PD-1 peptide. Therefore, it is suitable as an active ingredient of an anticancer agent.
  • Proline deficiency of human antibody ⁇ -type light chain (H55) is important for anti-cancer activity of proline-deficient product of human antibody ⁇ -type light chain (H55) because high molecular recognition ability for target molecule is important.
  • the active center of the anti-cancer activity of the body is in the variable region, especially in the CDR sequence.
  • the proline-deficient variant of the human antibody ⁇ -type light chain (H55) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • a mutant of the proline-deficient mutant of the human antibody ⁇ -type light chain (H55) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1 and CDR2 are amino acids represented by SEQ ID NO: 3 or 15. The sequence is identical (conserved) and the C-terminal proline residue of CDR3 is deleted or substituted, but the other amino acid sequences of CDR3 are identical (conserved) and the variable region.
  • a variant in which amino acids other than the CDR region inside may be mutated from the human antibody ⁇ -type light chain (H55) is more preferable.
  • Examples of the mutant of the proline-deficient variant of the human antibody ⁇ -type light chain (H55) include the human antibody ⁇ -type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (3b) or (3c).
  • the 95th proline residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 15 is deleted and the 215th cysteine is deleted.
  • examples thereof include polypeptides represented by an amino acid sequence in which is substituted with alanine.
  • the antibody ⁇ -type light chain (proline-deficient) according to the present invention is more preferably a polypeptide whose variable region is selected from the group consisting of the following (4a) to (7c).
  • (4b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • (5b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue The amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5 and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (6a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6; (6b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue (6c) The amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 and having the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • a polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than (7a) A polypeptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7; (7b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • the human antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide whose variable region consists of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ type light chain (S34)”. Further, the human antibody ⁇ -type light chain, which is a polypeptide having the variable region represented by the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 5, may be referred to as “human antibody ⁇ -type light chain (S38)”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (S34) and the human antibody ⁇ -type light chain (S38) are proline-deficient forms of the human antibody ⁇ -type light chain (S35).
  • the full-length amino acid sequence of the human antibody ⁇ -type light chain (S34) is shown in SEQ ID NO: 11
  • the full-length amino acid sequence of the human antibody ⁇ -type light chain (S38) is shown in SEQ ID NO: 12. ..
  • CDR1 in the human antibody ⁇ type light chain is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 4 and 11, and CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 4 and 11.
  • CDR3 is the 94th to 104th positions in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 4 and 11.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 219th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 11.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ type light chain is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 5 and 12
  • CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 5 and 12.
  • CDR3 is the 94th to 103rd in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 5 and 12.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 218th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 12.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (S34) and the human antibody ⁇ -type light chain (S38) may be mutants having mutations to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • a mutant of the human antibody ⁇ type light chain (S34) and the mutant of the human antibody ⁇ type light chain (S38) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1, CDR2 and CDR3 are The amino acids that are identical (conserved) to the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 4, 5, 11 or 12 and that are other than the CDR regions in the variable region are human antibody ⁇ type light chain (S34) and human antibody ⁇ .
  • variants that may be mutated from the type light chains (S38) are more preferred.
  • mutant of the human antibody ⁇ type light chain (S34) include the human antibody ⁇ type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (4b) or the above (4c).
  • mutant of the human antibody ⁇ type light chain (S38) include the human antibody ⁇ type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (5b) or the above (5c).
  • the human antibody ⁇ type light chain which is a polypeptide whose variable region consists of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ type light chain (T99 P95 ⁇ )”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (T99 P95 ⁇ ) is a proline-deficient form of the human antibody ⁇ -type light chain (T99).
  • the full-length amino acid sequence of the human antibody ⁇ -type light chain (T99 P95 ⁇ ) is shown in SEQ ID NO: 14.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ type light chain (T99 P95 ⁇ ) is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 6 and 14, and CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 6 and 14.
  • CDR3 are positions 94 to 103 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 6 and 14.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 218th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 14.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (T99 P95 ⁇ ) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1, CDR2 and CDR3 have the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 6 or 14. More preferred are variants that are identical (conserved) and in which amino acids other than the CDR regions in the variable region may be mutated from the human antibody ⁇ type light chain (T99 P95 ⁇ ).
  • Examples of the mutant of the human antibody ⁇ type light chain (T99 P95 ⁇ ) include the human antibody ⁇ type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (6b) or (6c).
  • the human antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide having an amino acid sequence whose variable region is represented by SEQ ID NO: 7, is sometimes referred to as “human antibody ⁇ -type light chain (H34)”.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (H34) is a proline-deficient form of the human antibody ⁇ -type light chain (H55).
  • the full-length amino acid sequence of the human antibody ⁇ -type light chain (H34) is shown in SEQ ID NO: 16.
  • CDR1 in the human antibody ⁇ -type light chain is the 24th to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 7 and 16
  • CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 7 and 16.
  • CDR3 is the 94th to 101st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 7 and 16.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 213th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16.
  • the human antibody ⁇ type light chain (H34) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • the mutant of the human antibody ⁇ type light chain (H34) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1, CDR2 and CDR3 are the same as the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 7 or 16. More preferably, the variant is (conserved) and the amino acids other than the CDR regions in the variable region may be mutated from the human antibody ⁇ type light chain (H34).
  • the mutant of the human antibody ⁇ type light chain (H34) include the human antibody ⁇ type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (7b) or the above (7c).
  • the antibody ⁇ type light chain (proline-deficient) according to the present invention is preferably a polypeptide whose variable region is selected from the group consisting of the following (8a) to (8c).
  • One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence of the polypeptide of (8a), and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • mouse antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide consisting of the amino acid sequence whose variable region is represented by SEQ ID NO: 8, is sometimes referred to as “mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L)”.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) may be obtained by adding a known human antibody constant region to the above-mentioned variable region, and in one embodiment, the full-length amino acid sequence is shown in SEQ ID NO: 17. Is done.
  • CDR1 in the mouse antibody ⁇ -type light chain is at positions 21-39 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 8 and 17, and CDR2 is at positions 55-61 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 8 and 17.
  • CDR3 is at positions 94-102 in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 8 and 17.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 219th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) is a substrate composed of a benzoyl group (Bz group) -D-form / L-form arginine-paranitroaniline (pNA) (hereinafter, "trypsin-like"), as shown in Examples below. It does not have degrading activity for (sometimes referred to as “pNA (R-pNA)").
  • pNA pNA
  • mouse antibody ⁇ -type light chain (hereinafter, may be referred to as “proline-deficient form of mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L)”) in which the variable region is the polypeptide of (8a) above). It can exert a decomposition activity for R-pNA. Therefore, it can be used as a trypsin-like enzyme.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L)
  • the active center of trypsin-like enzyme activity of the proline-deficient form of) is in the variable region, especially in the CDR sequence.
  • the proline-deficient form of the mouse antibody ⁇ -type light chain may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • a mutant of the proline-deficient mutant of the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1 and CDR2 are represented by SEQ ID NO: 8 or 17.
  • the amino acid sequence is the same (conserved), and at least one of the 2nd and 3rd proline residues from the C-terminal of CDR3 is deleted or substituted, but the CDR3 More preferably, the other amino acid sequences are the same (conserved), and amino acids other than the CDR region in the variable region may be mutated from the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L).
  • the mutant of the proline-deficient variant of the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) include the mouse antibody ⁇ -type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (8b) or (8c). Be done.
  • the 95th proline residue in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17 is deleted and the 219th is deleted.
  • Examples thereof include polypeptides represented by an amino acid sequence in which cysteine in the above is replaced with alanine.
  • the antibody ⁇ type light chain (proline-deficient) according to the present invention is preferably a polypeptide whose variable region is selected from the group consisting of the following (9a) to (9c).
  • (9b) One or several amino acids are substituted, added or deleted in the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9, and the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region is deleted in the Kabat classification.
  • Polypeptide consisting of an amino acid sequence that is an amino acid residue other than a proline residue (9c) The amino acid residue having 90% or more identity with the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 9 and having the 95th amino acid residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification is deleted or a proline residue.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain which is a polypeptide having an amino acid sequence whose variable region is represented by SEQ ID NO: 9, is sometimes referred to as “mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ )”.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) is a proline-deficient form of the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L).
  • the full-length amino acid sequence of the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) is shown in SEQ ID NO: 18.
  • CDR1 in the mouse antibody ⁇ type light chain is the 21st to 39th in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 9 and 18, and CDR2 is the 55th to 61st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 9 and 18.
  • CDR3 is the 94th to 101st in the amino acid sequences of SEQ ID NOs: 9 and 18.
  • the cysteine for forming a disulfide bond with another light chain is the 218th cysteine in the amino acid sequence of SEQ ID NO: 18.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) may be a mutant having a mutation to the extent that the enzyme activity is not impaired.
  • the mutant of the mouse antibody ⁇ type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) a mutant having a mutation in a region other than the variable region is preferable, and CDR1, CDR2 and CDR3 are amino acids represented by SEQ ID NO: 9 or 18. More preferably, a variant that is identical to the sequence (conserved) and in which amino acids other than the CDR regions in the variable region may be mutated from the mouse antibody ⁇ type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ).
  • the mutant of the mouse antibody ⁇ type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) include the human antibody ⁇ type light chain whose variable region is the polypeptide of the above (9b) or (9c).
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention is not limited to the above-exemplified ones, and is, for example, present at the 95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification with respect to the known antibody ⁇ type light chain.
  • enzyme activity can be expressed while maintaining antigen recognition ability.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention may contain an additional polypeptide.
  • Additional polypeptides include, for example, epitope-labeled polypeptides such as His tags, Myc tags, and Flag tags.
  • One of ordinary skill in the art can easily mutate one or several amino acids among the amino acid residues constituting the polypeptide, add an epitope-labeled polypeptide, or the like by using a well-known technique.
  • any base of the polynucleotide encoding the polypeptide can be mutated.
  • a primer corresponding to an arbitrary site of the polynucleotide encoding the polypeptide can be designed to prepare a deletion mutant or an addition mutant.
  • the antibody ⁇ type light chain according to the present invention is a product of natural purification, a product of a chemical synthesis procedure, and a prokaryotic host or eukaryotic host (eg, bacterial cell, yeast cell, higher plant cell, insect cell, and mammal). Includes products produced by recombinant techniques from (including cells).
  • the antibody ⁇ type light chain according to the invention can be glycosylated or non-glycosylated.
  • antibody-type light chains according to the invention may also contain modified methionine residues initiating as a result of host-mediated processes in some cases.
  • the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention may be a polypeptide to which an amino acid is peptide-bonded, but is not limited to this, and may be a complex polypeptide containing a structure other than the polypeptide. ..
  • examples of the "structure other than the polypeptide" include sugar chains and isoprenoid groups, but are not particularly limited.
  • the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention is particularly preferably used as a pharmaceutical composition such as an anticancer agent, an antiviral agent, and an amyloid ⁇ -degrading agent.
  • the anti-cancer agent according to the present invention can be administered by direct injection for use in humans or animals.
  • the anti-cancer agent according to the present invention may also be formulated for parenteral administration, mucosal administration, intramuscular administration, intravenous administration, subcutaneous administration, intraocular administration or transdermal administration.
  • the proteins contained in the composition are at a dose of 0.01-30 mg / kg body weight, preferably 0.1-10 mg / kg body weight, more preferably 0.1-1 mg / kg body weight. Can be administered at a dose.
  • the anticancer agent according to the present invention may contain a pharmaceutically acceptable carrier, diluent or excipient (including a combination thereof) in addition to the antibody ⁇ type light chain according to the present invention.
  • Pharmaceutically acceptable carriers or excipients for therapeutic use are well known in the pharmaceutical field and, for example, Remington's Pharmaceutical Sciences, Mac Publishing Co., Ltd. (A.R. Gennaro ed., 1985).
  • the choice of pharmaceutically usable carrier, excipient or diluent can be readily selected by one of ordinary skill in the art according to the intended route of administration and standard pharmaceutical practices.
  • the anti-cancer agent according to the present invention may further include any suitable binder, lubricant, suspending agent, coating agent or solubilizing agent.
  • the composition / formulation requirements can be different.
  • the anti-cancer agents according to the invention can be formulated for delivery using a minipump or by a mucosal route, eg, as a nasal spray or aerosol for inhalation, or parenterally (where).
  • the anti-cancer agent according to the present invention is formulated as an injectable form for delivery by, for example, intravenous, intramuscular or subcutaneous routes).
  • the formulation can be designed to be delivered by both routes.
  • the form such as a nasal spray or aerosol for inhalation can be efficiently delivered from the nose, bronchi, etc. to lung cells.
  • the anticancer agent according to the present invention when used for administration in vivo, various techniques for improving the stability (half-life in blood) of the antibody ⁇ -type light chain, which is an active ingredient, in vivo. Can be used.
  • FcRn neonatal Fc receptor
  • the blood half-life of antibodies such as IgG is extended (for example, Loopenian, DC et. Al., Nat Rev Immunol vol). 7. 715-725 (2007))
  • the C-terminus of the antibody ⁇ -type light chain according to the present invention can be modified to have FcRn-binding activity. It is also possible to dimerize the antibody ⁇ type light chain according to the present invention and add PEG (polyethylene glycol).
  • the anticancer agent according to the present invention can be made into a kit together with, for example, an instruction manual on how to take the drug.
  • the kit may include various drugs that can be used in combination with the anticancer drug according to the present invention.
  • the anticancer agent according to the present invention contains an antibody ⁇ type light chain having a high ability to recognize a target molecule as an active ingredient, cancer cells in which the target molecule of the antibody ⁇ type light chain does not exist on the cell surface. Does not exhibit cytotoxicity. Therefore, the anticancer agent of the present invention is expected to be useful for identifying the type of cancer.
  • These human antibody ⁇ -type light chains are banks of human antibody ⁇ -type light chains produced by B lymphocytes.
  • Each of these human antibody ⁇ -type light chains was expressed by an Escherichia coli expression system. Specifically, a cDNA consisting of a nucleotide sequence encoding each human antibody ⁇ type light chain was introduced into a plasmid vector having a His tag sequence site, and the plasmid vector was introduced into Escherichia coli to prepare a transformant. When each transformant was cultured and expression was induced by IPTG, the protein expressed in Escherichia coli was found to be a human antibody light chain by SDS-PAGE analysis and Western blotting using an anti-human (Fab') 2 antibody. I was able to identify that there is. The obtained human antibody light chain had M (methionine) at the N-terminal and LEHHHHHH (SEQ ID NO: 20) derived from a plasmid vector at the C-terminal.
  • the transformant of Escherichia coli into which the expression vector prepared above was introduced was cultured at 37 ° C. overnight in LB medium, and then IPTG was added to the culture medium to a final concentration of 10 ⁇ M ( ⁇ mol / L). It was added and cultured at 18 ° C. overnight. After completion of the culture, sodium chloride-containing Tris buffer (25 mM Tris-HCl, 0.25 M NaCl, pH 8.0) was added to the cells collected from the culture by centrifugation, and the cells were disrupted by ultrasonic treatment. After that, centrifugation was performed to recover the soluble fraction.
  • Tris buffer 25 mM Tris-HCl, 0.25 M NaCl, pH 8.0
  • this soluble fraction is applied to a Ni-NTA column (manufactured by Qiagen) filled with Ni-NTA agarose, and an appropriate amount of the sodium chloride-containing Tris buffer is applied to the Ni-NTA column.
  • the expressed human antibody ⁇ -type light chain was adsorbed on the Ni-NTA column.
  • the Ni-NTA was used as an imidazole-containing tris buffer (25 mM Tris-HCl, 0.25 M NaCl, imidazole, pH 8.0) in which the imidazole concentration was gradientized from 0.03 M to 0.3 M.
  • the human antibody ⁇ -type light chain was eluted from the column, and the human antibody ⁇ -type light chain-containing fraction was fractionated.
  • the recovered human antibody ⁇ -type light chain-containing fraction was dialyzed against acetic acid buffer (50 mM acetic acid, pH 5.5) at 4 ° C. for 12 to 24 hours.
  • the dialed human antibody ⁇ type light chain-containing fraction is applied to a cation exchange column (product number: SP-5PW, manufactured by TOSOH), and an appropriate amount of the acetate buffer is applied.
  • the expressed human antibody ⁇ -type light chain was adsorbed on the cation exchange column by passing it through a cation exchange column.
  • a sodium chloride-containing acetate buffer 50 mM acetic acid, NaCl, pH 5.5
  • a sodium chloride concentration of 0.0 w / v% to 15 was obtained by granulating the sodium chloride concentration from 0.15 M to 0.45 M.
  • the recovered human antibody ⁇ -type light chain-containing fraction was dialyzed against sodium chloride-containing Tris buffer (20 mM Tris-HCl, 0.15 M NaCl, pH 8.5) at 4 ° C. for 12 to 24 hours, and then further PBS (pH 7. Dialysis was performed at 4) at 4 ° C. for 12 to 24 hours. The one after dialysis was used as a human antibody type kappa light chain.
  • antigen peptides are shown in Table 1 below.
  • a ⁇ indicates amyloid ⁇
  • tau indicates tau protein, both of which are causative agents of dementia.
  • PD-1 is an immune checkpoint molecule.
  • pS means a phosphorylated serine residue.
  • Example 1 Using a human antibody ⁇ -type light chain (# 7_wt), the effect of removing copper ions after addition of copper ions in the purification step on the storage stability of the human antibody ⁇ -type light chain was investigated. ..
  • the eluate after purification of the Ni-NTA column is completed. Copper ions are added to a concentration of 15 ⁇ M, incubated at 4 ° C. for 12 to 16 hours, dialyzed against the acetate buffer, and the eluate after purification of the cation exchange column is ethylenediamine to a final concentration of 50 mM.
  • FIG. 1A shows the cation exchange chromatograms (UV (280 nm) absorption value (mAU) of the eluate and sodium chloride concentration (M) of the eluate at each retention time) in the control case (without copper ions added) in FIG. 1B.
  • the results of SDS-PAGE (non-reduction) of fractions 1 to 3 shown in FIG. 1A are shown in FIG.
  • Fraction 1 contained only the monomer of the human antibody ⁇ -type light chain (# 7_wt), and fraction 2 contained both the monomer and the dimer, but the monomer was better. Many were included.
  • Fraction 3 mainly contained a dimer.
  • FIG. 2A shows the cation exchange chromatogram in Case 1 (addition of copper ions after primary purification, removal of copper ions after secondary purification), and FIG. 2B shows the results of SDS-PAGE (non-reduction) of fraction 1A shown in FIG. 2A.
  • FIG. 2C shows the cation exchange chromatograms in Case 1 after storage at 4 ° C. for 3 months. In case 1, one large peak was observed at a position corresponding to fraction 3 of the control case. According to the results of SDS-PAGE, the human antibody ⁇ -type light chain (# 7_wt) contained in this fraction 1A is almost a dimer, and by purification in the presence of copper ions, it is more than a monomer.
  • FIG. 3A shows the cation exchange chromatogram in case 2 (copper ion addition after primary purification), and FIG. 3B shows the results of SDS-PAGE (non-reduction) of fractions 1B and 2B shown in FIG. 3A, respectively.
  • case 2 immediately after purification, one large peak was observed at a position corresponding to fraction 3 of the control case, but the peak tends to increase over time by storing at 4 ° C. for 3 days and 3 months. was seen. Since the increased peak is also a dimer, it was inferred that the presence of copper ions made the structure of a part of the dimer unstable.
  • Example 2 Human antibody ⁇ -type light chain (S35), human antibody ⁇ -type light chain (S34), and human antibody ⁇ -type light chain (S38) were used to evaluate the degradation activity for A ⁇ peptide. Specifically, a human antibody ⁇ type light chain (S35), a human antibody ⁇ type light chain (S34) and a human antibody ⁇ type light chain (S38) are obtained by using the same method as in Case 1 of Example 1. It was. Next, the degradation activity of each human antibody ⁇ -type light chain for A ⁇ peptide was evaluated using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity] except that the concentration of the FRET substrate was set to 25 ⁇ M.
  • FIG. 4A is a graph showing the time course of the degradation activity of the human antibody ⁇ -type light chain (S35), the human antibody ⁇ -type light chain (S34), and the human antibody ⁇ -type light chain (S38) with respect to the FRET-A ⁇ peptide. is there.
  • the fluorescence intensity increased with time, and degradation activity against A ⁇ peptide was observed.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (S35) almost no fluorescence was detected and no degrading activity for A ⁇ peptide was observed.
  • FIG. 4B shows the amino acid sequences of the variable regions of the human antibody ⁇ type light chain (S35), the human antibody ⁇ type light chain (S34), and the human antibody ⁇ type light chain (S38).
  • 2 / 2D-28 * 01 is one of the light chains encoded by the V gene of subgroup II present on the fertilized egg chromosome, and is a human antibody type ⁇ light chain (S35), human.
  • the amino acid sequence (SEQ ID NO: 24) of the portion corresponding to the variable region of the antibody ⁇ -type light chain (S34) and the human antibody ⁇ -type light chain (S38) is shown. Further, "-" indicates that it is the same amino acid residue as 2 / 2D-28 * 01.
  • the human antibody ⁇ type light chain (S35) has the proline residue at the 95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, whereas the human antibody ⁇ type light chain (S38).
  • the proline residue is deleted, and in the human antibody ⁇ -type light chain (S34), the proline residue is replaced with a serine residue. It was speculated that the deletion or substitution of this proline residue would significantly improve the activity of the antibody enzyme.
  • Example 3 Among the amino acid sequences of the variable region, the effect of the presence or absence of the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region on the activity of the antibody enzyme was investigated by Kabat classification. That is, among the amino acid sequences of the variable region, the human antibody ⁇ -type light chain (T99) and the human antibody ⁇ -type light chain (T99), which are clones having the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region according to the Kabat classification. The degrading activity for A ⁇ peptide was evaluated using a human antibody type kappa light chain (T99 P95 ⁇ ) in which the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region was deleted in the amino acid sequence of the variable region of. ..
  • a human antibody ⁇ type light chain (T99) and a human antibody ⁇ type light chain (T99 P95 ⁇ ) were obtained by using the same method as in Case 1 of Example 1.
  • the degrading activity of each human antibody ⁇ -type light chain to the A ⁇ peptide was evaluated using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity].
  • FIG. 5A is a graph showing changes over time in the degradation activities of the human antibody ⁇ -type light chain (T99) and the human antibody ⁇ -type light chain (T99 P95 ⁇ ) on the FRET-A ⁇ peptide.
  • T99 P95 ⁇ human antibody ⁇ -type light chain
  • the fluorescence intensity increased with time, and degradation activity against A ⁇ peptide was observed.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (T99) almost no fluorescence was detected, and no degradation activity for A ⁇ peptide was observed.
  • FIG. 5B shows a diagram predicting the three-dimensional structure of the variable region of the human antibody ⁇ -type light chain (T99) and the human antibody ⁇ -type light chain (T99 P95 ⁇ ).
  • S27a is the serine residue 27a from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification
  • H27d is the histidine residue 27d from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification
  • H93 is the Kabat classification.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (S35) has been confirmed to have a catalytic triplet residue-like structure shown in FIG. 5B, and is a subgroup II V ⁇ gene. Many are thought to have this catalytic triplet residue-like structure, but not all ⁇ -type light chains made from the gene exhibit enzymatic activity.
  • the catalyst is produced by deleting the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification or replacing it with an amino acid residue having a more compact structure than the proline residue. It was suggested that the triad residue-like structure could be changed to an appropriate arrangement, and that the antibody could be imparted with peptidase activity.
  • Example 4 For clones derived from the V ⁇ gene of subgroup I, the effect of the presence or absence of the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region on the activity of the antibody enzyme in the amino acid sequence of the variable region was investigated by Kabat classification. That is, among the amino acid sequences of the variable region, the human antibody ⁇ -type light chain (H55), which is a clone having the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, and Kabat among the amino acid sequences of the variable region. Degradation activity against PD-1 peptide was evaluated using a human antibody ⁇ -type light chain (H34) that does not have the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the classification.
  • H55 human antibody ⁇ -type light chain
  • H34 human antibody ⁇ -type light chain
  • a human antibody ⁇ type light chain (H55) and a human antibody ⁇ type light chain (H34) were obtained by using the same method as in Case 1 of Example 1.
  • the degrading activity of each human antibody ⁇ -type light chain to the PD-1 peptide was evaluated using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity].
  • FIG. 6A is a graph showing changes over time in the degradation activities of the human antibody ⁇ -type light chain (H55) and the human antibody ⁇ -type light chain (H34) on the FRET-PD-1 peptide.
  • the fluorescence intensity increased with time, and the degradation activity for the PD-1 peptide was observed.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (H55) almost no fluorescence was detected and no degrading activity for PD-1 peptide was observed.
  • FIG. 6B shows the amino acid sequences of the variable regions of the human antibody ⁇ type light chain (H55) and the human antibody ⁇ type light chain (H34).
  • 1-39 * 01 and 1-5 * 03 are one of the light chains encoded by the V gene of subgroup I existing on the fertilized egg chromosome, respectively, and are human antibody type kappa light chains, respectively.
  • the amino acid sequences (SEQ ID NOs: 25 and 26) of the portion corresponding to the variable region of (H55) and the human antibody ⁇ -type light chain (H34) are shown. Further, "-" is the same amino acid residue as 1-39 * 01 for the human antibody ⁇ type light chain (H55), and 1-5 * 03 for the human antibody ⁇ type light chain (H34).
  • the human antibody ⁇ type light chain (H55) has the proline residue at the 95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, whereas the human antibody ⁇ type light chain (H34).
  • the proline residue is replaced with an arginine residue. From this, it was presumed that the deletion or substitution of this proline residue significantly improved the activity of the antibody enzyme in the clone derived from the V ⁇ gene of subgroup I as well.
  • FIG. 6C is a graph showing changes over time in the degrading activity of the human antibody ⁇ -type light chain (H34) against the FRET-A ⁇ peptide, FRET-Tau peptide and FRET-PD-1 peptide.
  • Degrading activity of human antibody ⁇ -type light chain (H34) against PD-1 peptide was observed, but no degrading activity against FRET-A ⁇ peptide and FRET-Tau peptide was observed. Therefore, it was clarified that the human antibody ⁇ -type light chain (H34) specifically recognizes and degrades the PD-1 peptide.
  • FIG. 6D shows a high performance liquid chromatogram of the solution after the degradation test of PD-1 peptide by human antibody ⁇ type light chain (H34).
  • the degradation site of the PD-1 peptide was revealed to be a peptide bond between Q (glutamine) and I (isoleucine).
  • the degradation activity of the human antibody ⁇ -type light chain (H34) on the full-length recombinant human PD-1 was evaluated. Specifically, the evaluation is performed using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity] except that the full-length recombinant human PD-1 is used as the substrate and human serum albumin (HSA) is used as the control substrate. It was.
  • FIG. 6E shows the results of SDS-PAGE (non-reduction) of each solution after the decomposition test.
  • a degradation fragment of PD-1 was confirmed in the portion indicated by the arrow, and the degradation activity of the human antibody ⁇ -type light chain (H34) on the full-length recombinant human PD-1 was confirmed.
  • the human antibody ⁇ -type light chain (H34) was used.
  • Prepare a variant in which a proline residue is inserted at the 95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification hereinafter, may be referred to as "human antibody ⁇ -type light chain (H34_P95 (+))" (SEQ ID NO: 27). did.
  • a human antibody ⁇ type light chain (H34) and a human antibody ⁇ type light chain (H34_P95 (+)) were obtained by using the same method as in Case 1 of Example 1.
  • the degrading activity of each human antibody ⁇ -type light chain to the PD-1 peptide was evaluated using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity].
  • FIG. 6F is a graph showing changes over time in the degradation activities of the human antibody ⁇ -type light chain (H34) and the human antibody ⁇ -type light chain (H34_P95 (+)) on the FRET-PD-1 peptide.
  • H34 human antibody ⁇ -type light chain
  • H34_P95 (+) human antibody ⁇ -type light chain
  • the activity of the antibody enzyme changes depending on the presence or absence of the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification.
  • the Kabat classification in the amino acid sequence of the variable region is not limited to the antibody ⁇ type light chain derived from the V ⁇ gene of subgroup II, but also the antibody ⁇ type light chain derived from the V ⁇ gene of another subgroup. It was suggested that the enzyme activity could be elicited by deleting or substituting the proline residue located at the 95th position from the N-terminal.
  • Example 5 For clones derived from the mouse V ⁇ gene, the effect of the presence or absence of the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region on the activity of the antibody enzyme in the amino acid sequence of the variable region was investigated by Kabat classification. That is, among the amino acid sequences of the variable region, among the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L), which is a clone having the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification, and the amino acid sequence of the variable region.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain InfA-15L
  • R-pNA Degradation activity against trypsin-like paranitroaniline (R-pNA) using mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) in which the 95th proline residue from the N-terminal of the variable region was deleted according to Kabat classification.
  • R-pNA is a substrate having the following structure, and when the peptide bond between arginine and pNA is hydrolyzed, pNA is dissociated and fluorescence is detected.
  • R-pNA Benzoyl group (Bz group) -D-form / L-form arginine-pNA
  • a mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) and a mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) were obtained by using the same method as in Case 1 of Example 1.
  • the degradation activity of each human antibody ⁇ -type light chain with respect to R-pNA was evaluated using the same method as in the above [evaluation of enzyme activity] except that R-pNA was used as a substrate.
  • FIG. 7 is a graph showing changes over time in the degradation activity of mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) and mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L P95 ⁇ ) with respect to R-pNA.
  • the fluorescence intensity increased with time, and a degradation activity against R-pNA was observed.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain (InfA-15L) almost no fluorescence was detected and no degrading activity for R-pNA was observed.
  • the mouse antibody ⁇ -type light chain also deleted the proline residue present at the 95th position from the N-terminal of the variable region in the Kabat classification in the amino acid sequence of the variable region, as in the human antibody ⁇ -type light chain. It was speculated that the activity of the antibody enzyme was remarkably improved by allowing the antibody enzyme to be active.
  • the present invention can be used in the fields of manufacturing pharmaceuticals containing a human antibody type ⁇ light chain as an active ingredient, developing new anticancer agents, treating cancer, and treating dementia.

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Abstract

酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の製造方法は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程と、前記改変工程後の抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、酵素活性を有する抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程と、を含む。

Description

抗体酵素の革新的製造技術
 本発明は、抗体酵素の革新的製造技術に関する。具体的には、抗体κ型軽鎖に酵素活性を付与する又は抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させる製造方法に関する。本願は、2019年7月24日に、日本に出願された特願2019-136403号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 抗体は、重鎖(H鎖:Heavy chain)及び軽鎖(L鎖:Light chain)から構成されている。重鎖及び軽鎖は、可変領域(VR:Variable Region)及び定常領域(CR:Constant Region)から構成されており、可変領域は、超可変領域(CDR:Complimentarity Determining Region)を有している。さらに、抗体の軽鎖は、κ型及びλ型に分類される。
 近年、酵素様活性をもつ抗体、即ち、抗体酵素が注目を集めている。抗体酵素は、抗体の高い分子認識能と酵素活性とを併せ持つため、医療、化学工業、食品工業等といった、多くの面で応用が期待されている。特に、標的分子への特異性が高く、かつ酵素活性によって標的分子に対する障害性を発揮し得る抗体酵素は、副作用の少ない優れた抗がん剤となることが期待される。特にヒト型の抗体酵素は、人体に投与した際の副作用が少ないと予想されるために、国内外の製薬会社などは、有用なヒト型の抗体酵素が開発されることを待ち望んでいる。
 発明者らは、これまで、抗体酵素に関して種々の独創的な研究を行ってきている(例えば、特許文献1~4等参照)。
 抗体酵素を医薬品として臨床上使用するためには、充分な活性を有する抗体酵素を安定して量産可能であることが重要である。しかしながら、多くの抗体酵素は、酵素活性が不十分であり、また、遺伝子組換え技術を用いて細胞内又は細胞外発現系によって人工的に合成した場合、性能が安定せず、ロット間の差が大きいという問題がある。
日本国特開2006-197930号公報 国際公開第2011/102517号 国際公開第2013/133253号 国際公開第2015/025786号
 本発明は、より高酵素活性な抗体軽鎖からなる抗体酵素の製造方法、及び保存安定性に優れる当該抗体酵素を安定的に製造する方法を提供することを主たる目的とする。
 発明者らは、抗体κ軽鎖のアミノ酸配列中の、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を欠失又は置換させることにより、酵素活性がより高い型抗体軽鎖が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。また、本発明者らは、抗体軽鎖の製造時の精製工程において、抗体軽鎖を、第10族元素、第11族元素、及び第12族元素からなる群より選択される1種以上の金属イオンとインキュベートした後、当該金属イオンを除去することにより、より高活性な抗体軽鎖を含有する組成物を安定的に得られることを見出し、発明を完成させた。
 すなわち、本発明に係る抗体κ型軽鎖及びその製造方法は、下記〔1〕~〔12〕である。
〔1〕 酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の製造方法であって、
 可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程と、
 前記改変工程後の抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、酵素活性を有する抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程と、
を含む、製造方法。
〔2〕 前記抗体κ型軽鎖が、ヒト型又はマウス型である、〔1〕に記載の製造方法。
〔3〕 前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(1a)~(3c)からなる群より選択されるポリペプチドである、〔1〕又は〔2〕に記載の製造方法。
(1a)配列番号1で表されるアミノ酸配列中のカバット分類でN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(1b)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(1c)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(2a)配列番号2で表されるアミノ酸配列中のカバット分類でN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(2b)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(2c)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(3a)配列番号3で表されるアミノ酸配列中のカバット分類でN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(3b)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(3c)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
〔4〕 前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(4a)~(7c)からなる群より選択されるポリペプチドである、〔1〕~〔3〕のいずれか一つに記載の製造方法。
(4a)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4b)配列番号4で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4c)配列番号4で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5a)配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5b)配列番号5で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5c)配列番号5で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6a)配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6b)配列番号6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6c)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7a)配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7b)配列番号7で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7c)配列番号7で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
〔5〕 前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(8a)~(8c)からなる群より選択されるポリペプチドである、〔1〕又は〔2〕に記載の製造方法。
(8a)配列番号8で表されるアミノ酸配列中のカバット分類でN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(8b)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(8c)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
〔6〕 前記酵素活性を有する抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(9a)~(9c)からなる群より選択されるポリペプチドである、〔1〕、〔2〕、〔5〕のいずれか一つに記載の製造方法。
(9a)配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9b)配列番号9で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9c)配列番号9で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
〔7〕 抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、前記抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程と、
 前記発現工程で得られた発現産物から、第1の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物を得る第1の精製工程と、
 前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物に金属イオンを添加し、前記抗体κ型軽鎖と前記金属イオンとが結合した抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物を得る添加工程と、
 前記添加工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物から、第2の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物を得る第2の精製工程と、
 前記第2の精製工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物から前記金属イオンを除去して抗体κ型軽鎖の精製物を得る除去工程と、
を含む抗体κ型軽鎖の製造方法。
〔8〕 前記除去工程をキレート剤の添加により行う、〔7〕に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
〔9〕 前記金属イオンが銅イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、金イオン、銀イオン、及び白金イオンからなる群より選択される1種以上である、〔7〕又は〔8〕に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
〔10〕 前記抗体κ型軽鎖は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである、〔7〕~〔9〕のいずれか一つに記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
〔11〕 前記発現工程前に、可変領域が、カバット分類でN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程を更に含む、〔10〕に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
〔12〕 酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖に酵素活性を付与する、又は抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させる方法であって、
 前記酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖の可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基がプロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドであり、
 前記酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変することを含む、方法。
〔13〕 可変領域が以下の(4a)~(7c)からなる群より選択されるポリペプチドである、抗体κ型軽鎖。
(4a)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4b)配列番号4で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4c)配列番号4で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5a)配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5b)配列番号5で表されるアミノ酸配において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5c)配列番号5で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6a)配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6b)配列番号6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6c)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7a)配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7b)配列番号7で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7c)配列番号7で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
〔14〕 可変領域が以下の(9a)~(9c)からなる群より選択されるポリペプチドである、抗体κ型軽鎖。
(9a)配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9b)配列番号9で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9c)配列番号9で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 本発明に係る製造方法により得られる抗体κ型軽鎖は、従来の抗体κ型軽鎖よりも酵素活性が高いものであり、広く臨床適用可能な医薬品として期待できる。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖の製造方法により、高活性な抗体κ型軽鎖を安定的に製造することができる。
実施例1におけるコントロールケース(銅イオン無添加)での陽イオン交換クロマトグラムである。 図1Aに示す陽イオン交換クロマトグラムの各ピークのSDS-PAGE(非還元)の結果を示した図である。 実施例1におけるケース1(一次精製後の銅イオン添加及び二次精製後の銅イオン除去)での陽イオン交換クロマトグラムである。 図2Aに示す陽イオン交換クロマトグラムのピークのSDS-PAGE(非還元)の結果を示した図である。 実施例1におけるケース1(一次精製後の銅イオン添加及び二次精製後の銅イオン除去)で精製されたヒト抗体κ型軽鎖を4℃で3ヶ月間保存した後での陽イオン交換クロマトグラムである。 比較例1におけるケース2(一次精製後の銅イオン添加)で精製された直後、並びに、4℃で3日間保存後及び3か月間保存後のヒト抗体κ型軽鎖での陽イオン交換クロマトグラムである。 図3Aに示す陽イオン交換クロマトグラムの4℃で3か月間保存後のヒト抗体κ型軽鎖の各ピークのSDS-PAGE(非還元)の結果を示した図である。 実施例2におけるヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)のFRET-Aβペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。 実施例2におけるヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)の可変領域のアミノ酸配列である。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(T99)及びヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)のFRET-Aβペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(T99)及びヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)の可変領域の立体構造を予測した図である。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)のFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)の可変領域のアミノ酸配列である。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(H34)のFRET-Aβペプチド、FRET-Tauペプチド及びFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(H34)によるPD-1ペプチドの分解試験後の溶液の高速液体クロマトグラムである。 実施例3における組換えヒトPD-1及びヒト血清アルブミン(HSA)の分解試験後の各溶液のSDS-PAGE(非還元)の結果を示した図である。 実施例3におけるヒト抗体κ型軽鎖(H34)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34_P95(+))のFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。 実施例4におけるマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)及びマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)のトリプシン様p-ニトロアニリン(R-pNA)に対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。
 本発明及び本願明細書において、「抗体κ型軽鎖」は、免疫グロブリンのκ型の軽鎖(Light chain)を指す。κ型の抗体軽鎖の遺伝子は、生殖細胞遺伝子(germline gene)に存在するVκ遺伝子群、Jκ遺伝子群及び定常領域の遺伝子群から各遺伝子が選択されて再編成されることにより構築される。抗体κ型軽鎖の由来としては、特別な限定はないが、哺乳動物由来であることが好ましく、ヒト由来又はマウス由来であることがより好ましい。
 また、本発明及び本願明細書において、「抗がん剤」とは、がん細胞を死滅させる、又は増殖を抑制若しくは阻害する活性を有する薬剤を意味する。
 ポリペプチドを構成するアミノ酸残基のうちのいくつかのアミノ酸が、このポリペプチドの構造又は機能に有意に影響することなく容易に改変され得ることは、当該分野において周知である。さらに、人為的に改変させるだけではく、天然のタンパク質において、当該タンパク質の構造又は機能を有意に変化させない変異体が存在することもまた周知である。なお、本願明細書において、特定のアミノ酸配列X中の1又は複数のアミノ酸を置換、付加、若しくは欠失させることを、変異させるという。
≪抗体κ型軽鎖の製造方法≫
[第1実施形態]
 本発明の第1実施形態に係る抗体κ型軽鎖の製造方法(以下、「本発明の第1実施形態に係る製造方法」と略記する場合がある)は、酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の製造方法であって、以下の工程をこの順に含む。
 可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程;
 前記改変工程後の抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、酵素活性を有する抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程。
 本発明の第1実施形態に係る製造方法によれば、従来の抗体κ型軽鎖よりも酵素活性が高い抗体κ型軽鎖が得られる。
 次いで、本発明の第1実施形態に係る製造方法の各構成の詳細について、以下に説明する。
<改変工程>
 改変工程では、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る。
 本工程を行うことで、酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖に酵素活性を付与する、或いは、低い活性しか示さない抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させることができる。すなわち、本工程は、「酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖に酵素活性を付与する方法」又は「抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させる方法」ということもできる。
 ここで、抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させるとは、改変前の抗体κ型軽鎖の酵素活性に対する、改変後の抗体κ型軽鎖の酵素活性が例えば10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%、200%、300%以上向上することを意味する。
 前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変する方法としては、周知技術を使用してポリペプチドを構成するアミノ酸残基のうち、可変領域のアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目に存在するプロリン残基を容易に変異させる方法で行なうことができる。例えば、公知の点変異導入法に従えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の塩基を変異させることができる。また、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の部位に対応するプライマーを設計して欠失変異体又は置換変異体を作製することができる。
<発現工程>
 発現工程では、改変工程後の抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系等の当該技術分野で公知の発現系により抗体κ型軽鎖を発現させる。
 組換え発現系を用いる場合、本発明に係る抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを組換え発現用ベクターに組み込んだ後、公知の方法により発現可能な宿主に導入し、宿主(形質転換体)内で翻訳されて得られるポリペプチドを精製するという方法などを採用することができる。組換え発現用ベクターは、プラスミドであってもなくてもよく、宿主に目的ポリヌクレオチドを導入することができればよい。
 このように宿主に外来ポリヌクレオチドを導入する場合、発現用ベクターは、外来ポリヌクレオチドを発現するように宿主内で機能するプロモーターを組み込んであることが好ましい。組換え的に産生されたポリペプチドを精製する方法は、用いた宿主、ポリペプチドの性質によって異なるが、タグの利用等によって比較的容易に目的のポリペプチドを精製することが可能である。
 無細胞発現系(無細胞タンパク質合成系)を用いる場合、本発明に係る抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを、リボソームやt-RNA等のタンパク質の翻訳・合成に必要な成分を含む溶液に添加し、適当な温度でインキュベートすることにより、合成されたポリペプチドを精製することが好ましい。
 無細胞タンパク質合成系としては、コムギ胚芽抽出液を用いる系、ウサギ網状赤血球抽出液を用いる系、大腸菌S30抽出液を用いる系、及び植物の脱液胞化プロトプラストから得られる細胞成分抽出液を用いる系が挙げられる。一般的には、真核生物由来遺伝子の翻訳には真核細胞の系、すなわち、コムギ胚芽抽出液を用いる系又はウサギ網状赤血球抽出液を用いる系のいずれかが選択されるが、翻訳される遺伝子の由来(原核生物/真核生物)や、合成後のタンパク質の使用目的を考慮して、上記合成系から選択されればよい。これらの合成系としては、種々の市販のキットが用いられ得る。
 なお、種々のウィルス由来遺伝子産物は、その翻訳後に、小胞体、ゴルジ体等の細胞内膜が関与する複雑な生化学反応を経て活性を発現するものが多いので、各種生化学反応を試験管内で再現するためには細胞内膜成分(例えば、ミクロソーム膜)が添加される必要がある。植物の脱液胞化プロトプラストから得られる細胞成分抽出液は、細胞内膜成分を保持した無細胞タンパク質合成液として利用し得るのでミクロソーム膜の添加が必要とされないので、好ましい。
 本明細書中で使用される場合、「細胞内膜成分」は、細胞質内に存在する脂質膜よりなる細胞小器官(すなわち、小胞体、ゴルジ体、ミトコンドリア、葉緑体、液胞などの細胞内顆粒全般)が意図される。特に、小胞体及びゴルジ体はタンパク質の翻訳後修飾に重要な役割を果たしており、膜タンパク質及び分泌タンパク質の成熟に必須な細胞成分である。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、当該抗体κ型軽鎖を天然に発現する細胞又は組織から取り出すこともできる。例えば、抗体又はオリゴヌクレオチドを用いて、本発明に係る抗体κ型軽鎖を天然に発現する細胞又は組織を同定することができる。
 その他、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、化学合成することもできる。化学合成の方法は特に限定されず、ポリペプチドを化学合成する際に用いられるいずれの方法で行ってもよい。
 本発明の第1実施形態に係る製造方法は、精製工程等のその他の工程を更に含むことができる。精製工程としては、公知の抗体の精製方法を用いて適宜実施することができるが、例えば、後述する第1の精製工程、添加工程、及び第2の精製工程からなる精製方法を用いることもできる。これら工程の詳細については後述する。
[第2実施形態]
 本発明の第2実施形態に係る抗体κ型軽鎖の製造方法(以下、「本発明の第2実施形態に係る製造方法」と略記する場合がある)は、以下の工程をこの順に含む。
 抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、前記抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程;
 前記発現工程で得られた発現産物から、第1の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物を得る第1の精製工程;
 前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物に金属イオンを添加し、前記抗体κ型軽鎖と前記金属イオンとが結合した抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物を得る添加工程;
 前記添加工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物から、第2の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物を得る第2の精製工程;
 前記第2の精製工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物から前記金属イオンを除去して抗体κ型軽鎖の精製物を得る除去工程。
 本発明の第2実施形態に係る製造方法は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖に限定されず、その他の抗体κ型軽鎖にも適用することができる。本発明の第2実施形態に係る製造方法によれば、保存安定性に優れる抗体酵素を安定的に製造することができる。
 以下、各工程について詳細を説明する。
<発現工程>
 発現工程では、抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系等の当該技術分野で公知の発現系により抗体κ型軽鎖を発現させる。
 組換え発現系を用いる場合、本発明に係る抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを組換え発現用ベクターに組み込んだ後、公知の方法により発現可能な宿主に導入し、宿主(形質転換体)内で翻訳されて得られるポリペプチドを精製するという方法などを採用することができる。組換え発現用ベクターは、プラスミドであってもなくてもよく、宿主に目的ポリヌクレオチドを導入することができればよい。
 このように宿主に外来ポリヌクレオチドを導入する場合、発現用ベクターは、外来ポリヌクレオチドを発現するように宿主内で機能するプロモーターを組み込んであることが好ましい。組換え的に産生されたポリペプチドを精製する方法は、用いた宿主、ポリペプチドの性質によって異なるが、タグの利用等によって比較的容易に目的のポリペプチドを精製することが可能である。
 無細胞発現系(無細胞タンパク質合成系)を用いる場合、本発明に係る抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを、リボソームやt-RNA等のタンパク質の翻訳・合成に必要な成分を含む溶液に添加し、適当な温度でインキュベートすることにより、合成されたポリペプチドを精製することが好ましい。
 無細胞タンパク質合成系としては、コムギ胚芽抽出液を用いる系、ウサギ網状赤血球抽出液を用いる系、大腸菌S30抽出液を用いる系、及び植物の脱液胞化プロトプラストから得られる細胞成分抽出液を用いる系が挙げられる。一般的には、真核生物由来遺伝子の翻訳には真核細胞の系、すなわち、コムギ胚芽抽出液を用いる系又はウサギ網状赤血球抽出液を用いる系のいずれかが選択されるが、翻訳される遺伝子の由来(原核生物/真核生物)や、合成後のタンパク質の使用目的を考慮して、上記合成系から選択されればよい。これらの合成系としては、種々の市販のキットが用いられ得る。
 なお、種々のウィルス由来遺伝子産物は、その翻訳後に、小胞体、ゴルジ体等の細胞内膜が関与する複雑な生化学反応を経て活性を発現するものが多いので、各種生化学反応を試験管内で再現するためには細胞内膜成分(例えば、ミクロソーム膜)が添加される必要がある。植物の脱液胞化プロトプラストから得られる細胞成分抽出液は、細胞内膜成分を保持した無細胞タンパク質合成液として利用し得るのでミクロソーム膜の添加が必要とされないので、好ましい。
 本明細書中で使用される場合、「細胞内膜成分」は、細胞質内に存在する脂質膜よりなる細胞小器官(すなわち、小胞体、ゴルジ体、ミトコンドリア、葉緑体、液胞などの細胞内顆粒全般)が意図される。特に、小胞体及びゴルジ体はタンパク質の翻訳後修飾に重要な役割を果たしており、膜タンパク質及び分泌タンパク質の成熟に必須な細胞成分である。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、当該抗体κ型軽鎖を天然に発現する細胞又は組織から取り出すこともできる。例えば、抗体又はオリゴヌクレオチドを用いて、本発明に係る抗体κ型軽鎖を天然に発現する細胞又は組織を同定することができる。
 その他、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、化学合成することもできる。化学合成の方法は特に限定されず、ポリペプチドを化学合成する際に用いられるいずれの方法で行ってもよい。
<第1の精製工程>
 第1の精製工程では、前記発現工程で得られた発現産物から、第1の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物を得る。
 前記発現工程で得られた発現産物から抗体κ型軽鎖を精製する方法としては、周知の方法(例えば、細胞又は組織を破壊した後に遠心分離して可溶性画分を回収する方法)で細胞や組織から細胞抽出液を調製した後、この細胞抽出液から周知の方法(例えば、硫安沈殿又はエタノール沈殿、酸抽出、陰イオン又は陽イオン交換クロマトグラフィー、ホスホセルロースクロマトグラフィー、疎水性相互作用クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、ヒドロキシアパタイトクロマトグラフィー、及びレクチンクロマトグラフィー)が好ましいが、これらに限定されない。最も好ましくは、高速液体クロマトグラフィー(「HPLC」)が精製のために用いられる。
<添加工程>
 添加工程では、前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物に金属イオンを添加し、前記抗体κ型軽鎖と前記金属イオンとが結合した抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物を得る。抗体κ型軽鎖を含む粗組成物に金属イオンを添加することで、抗体κ型軽鎖の二量体が容易に得られ、抗体κ型軽鎖の酵素活性を保ちながら安定的に製造することができる。
 本発明において、抗体κ型軽鎖と結合させる金属イオンは、第10族元素、第11族元素、及び第12族元素からなる群より選択される1種以上である。抗体κ型軽鎖には、前記金属イオンを1種類のみ結合させてもよく、2種類以上を組み合わせて結合させてもよい。当該金属イオンとしては、生体への安全性の点から、銅イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、金イオン、銀イオン、及び白金イオンからなる群より選択される1種以上であることが好ましく、量産性の点から、銅イオン、ニッケルイオン、及び亜鉛イオンからなる群より選択される1種以上であることがより好ましく、抗体κ型軽鎖の生体に対する活性をより高められる点から、銅イオンであることがさらに好ましい。
 抗体κ型軽鎖を含む粗組成物に金属イオンを添加する方法としては、例えば、本発明に係る抗体κ型軽鎖を、前記金属イオンを含む溶液中でインキュベートする方法等が挙げられる。抗体κ型軽鎖の二量体と単量体が混在している溶液中で金属イオンとインキュベートしてもよく、いずれか一方のみを含むように精製された抗体κ型軽鎖を金属イオンとインキュベートしてもよい。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖と前記金属イオンとのインキュベート時間は、充分量の金属イオンが抗体κ型軽鎖と結合し得るように、抗体κ型軽鎖の種類、金属イオンの種類、溶媒、インキュベート温度等を考慮して適宜決定することができる。例えば、室温で30分間~48時間インキュベートすることができ、その後に、続く第2の精製工程に供されることが好ましい。
<第2の精製工程>
 第2の精製工程では、前記添加工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物から、第2の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物を得る。
 第2の精製工程における記抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物から抗体κ型軽鎖複合体の精製物を精製する方法としては、上記第1の精製工程において例示されたものと同様のものが挙げられる。最も好ましくは、高速液体クロマトグラフィー(「HPLC」)が精製のために用いられる。
 第1の精製工程における第1の充填剤と、第2の精製工程における第2の充填剤の組合せは、最終的に所望の精製度の抗体κ型軽鎖が精製可能な組み合わせであれば特に限定されるものではなく、抗体κ型軽鎖の種類、付加・修飾の有無等を考慮して適宜決定することができる。例えば、発現系を利用して合成する抗体κ型軽鎖がHisタグ等が付加されたエピトープ標識ポリペプチドの場合、第1の充填剤として標識されたエピトープに対するアフィニティの高いものを用い、第2の充填剤として、陰イオン又は陽イオン交換クロマトグラフィーを用いることが好ましい。この場合、第1の精製工程において、抗体κ型軽鎖を精製し、第2の精製工程において、単量体と二量体を分離して分画したり、金属イオンの結合の有無で分画したりすることができる。
<除去工程>
 除去工程では、前記第2の精製工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物から前記金属イオンを除去して抗体κ型軽鎖の精製物を得る。抗体κ型軽鎖複合体の精製物から金属イオンを除去することで、後述する実施例に示すように、抗体κ型軽鎖の保存安定性を向上させることができる。
 抗体κ型軽鎖複合体の精製物から前記金属イオンを除去する方法としては、例えば、抗体κ型軽鎖複合体の精製物を、キレート剤を含む溶液中でインキュベートする方法等が挙げられる。
 除去工程において用いられるキレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸(EDTA:ethylenediaminetetraacetic acid)、クエン酸、フィチン酸等が挙げられる。
 本発明の第2実施形態に係る製造方法は、上記各工程に加えて、その他の工程を含んでいてもよい。
 例えば、本発明の第2実施形態に係る製造方法を用いて、上述した可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖を製造する場合には、改変工程を更に含んでいてもよい。
<改変工程>
 改変工程では、前記発現工程前に、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る。
 前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変する方法としては、周知技術を使用してポリペプチドを構成するアミノ酸残基のうち、可変領域のアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目に存在するプロリン残基を容易に変異させる方法で行なうことができる。例えば、公知の点変異導入法に従えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の塩基を変異させることができる。また、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の部位に対応するプライマーを設計して欠失変異体又は置換変異体を作製することができる。
≪抗体κ型軽鎖≫
 本発明に係る抗体κ型軽鎖は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである。本発明に係る抗体κ型軽鎖は、抗体酵素であり、従来の抗体酵素よりも高い酵素活性を有する。すなわち、本発明に係る抗体酵素は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖からなり、認識した抗原を基質として酵素活性を発現するものである。本発明に係る抗体κ型軽鎖は、上述した「抗体κ型軽鎖の製造方法」により製造することができる。
 以降、本発明に係る抗体κ型軽鎖を「プロリン欠失体」と称する場合がある。本明細書におけるプロリン欠失体とは、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基ではないアミノ酸配列からなるペプチドであり、野生型の抗体κ型軽鎖の相当するプロリン残基が欠失しているものであってもよく、当該プロリン残基がその他のアミノ酸残基に置換されているものであってもよい。
 なお、カバット(Kabat)分類によるアミノ酸配列の番号付けは、例えば、抗体のアミノ酸配列をKabatの番号付システム(Kabat numbering system)に従い、abYsisソフトフェア(URL;http://www.abysis.org/)を用いて解析することで行なうことができる。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖は、上記構成であるものであれば特に限定されるものではないが、医薬用途への適用可能性の点から、触媒三つ組残基様構造を有しているものが好ましい。なお、触媒三つ組残基様構造とは、例えば、セリン残基、ヒスチジン残基及びアスパラギン残基によって形成された、触媒活性を有していると考えられる構造である。触媒三つ組残基様構造を有している抗体κ型軽鎖としては、例えば、サブグループIIに属するVκ遺伝子を有するものや、サブグループI等の他のサブグループに属するVκ遺伝子を有するもの、少なくともそれらの可変領域を有するもの、及びこれらの変異体が挙げられる。なお、野生型の抗体κ型軽鎖は、例えば特許文献2に開示されているように、ヒトから採取した生体サンプル(例えば、リンパ球等)由来の核酸を鋳型としたPCR等により得ることができ、さらに得られた野生型から公知の遺伝子組換え技術により各種変異体を得ることもできる。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖としては、特に、プロテアーゼ活性、アミダーゼ活性、核酸分解活性、がん細胞に対する細胞傷害性、又は抗ウィルス活性の少なくともいずれかの活性を有するものが好ましい。これらの活性を有する抗体κ型軽鎖は、抗がん剤や抗ウィルス剤等として特に有用である。
 野生型の抗体κ型軽鎖には、ジスルフィド結合を形成するためのシステインが存在しており、二量体を形成する。当該システインが他のアミノ酸(例えばアラニン等)に置換された変異型の抗体κ型軽鎖は、二量体を形成することができず、単量体で存在する。本発明に係る抗体κ型軽鎖としては、単量体であってもよく、二量体を形成するものであってもよい。ただし、抗体κ型軽鎖の種類によっては、単量体よりも二量体のほうがプロテアーゼ活性等の活性が高いものがあり、この場合には、二量体を形成するもののほうが好ましい。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖(プロリン欠失体)としては、可変領域が下記(1a)~(3c)からなる群より選択されるポリペプチドであることが好ましい。
(1a)配列番号1で表されるアミノ酸配列中のN末端から100番目(カバット分類で可変領域のN末端から95番目)のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(1b)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(1c)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(2a)配列番号2で表されるアミノ酸配列中のN末端から100番目(カバット分類で可変領域のN末端から95番目)のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(2b)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(2c)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(3a)配列番号3で表されるアミノ酸配列中のN末端から100番目(カバット分類で可変領域のN末端から95番目)のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(3b)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(3c)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 上記(1a)~(3c)のポリペプチドにおいて、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基から置換され得るアミノ酸残基としては、プロリン残基よりも側鎖の嵩が小さく、触媒三つ組残基様構造の構造を妨げないアミノ酸残基であれば特別な限定はない。そのようなアミノ酸残基としては、例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸、セリン、トレオニン、アスパラギン、グルタミン、アラニン、グリシン、バリン、イソロイシン、ロイシン、メチオニン、システイン等が挙げられる。中でも、セリン又はアルギニンが好ましい。
 また、基準アミノ酸配列に対する、対象アミノ酸配列の配列同一性は、例えば次のようにして求めることができる。まず、基準アミノ酸配列及び対象アミノ酸配列をアラインメントする。ここで、各アミノ酸配列には、配列同一性が最大となるようにギャップを含めてもよい。続いて、基準アミノ酸配列及び対象アミノ酸配列において、一致したアミノ酸の数を算出し、下記式にしたがって、配列同一性を求めることができる。
 「配列同一性(%)」 = [一致したアミノ酸の数]/[対象アミノ酸配列のアミノ酸の総数]×100 
 可変領域が配列番号1で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(S35)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(S35)は、上述した可変領域に、公知のヒト抗体定常領域が付加されたものであり得、一実施形態において、全長のアミノ酸配列は、配列番号10に示される。ヒト抗体κ型軽鎖(S35)におけるCDR1は、配列番号1及び10のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号1及び10のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号1及び10のアミノ酸配列における第94~102番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号10のアミノ酸配列中の219番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S35)は、後記実施例に示すように、アミロイドβのN末端から26番目から33番目までのアミノ酸配列からなる抗原ペプチド(以下、「Aβペプチド」と称する場合がある)に対する分解活性を有しない。しかしながら、配列番号1で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなる可変領域を有するヒト抗体κ型軽鎖、すなわち、可変領域が上記(1a)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖(以下、「ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体」と称する場合がある)は、Aβペプチドに対する分解活性を発揮することができる。このため、抗アミロイドβ(Aβ)分解剤の有効成分として好適である。ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体の抗Aβ分解活性のためには、標的分子に対する高い分子認識能が重要であることから、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体の抗アミロイドβ分解活性の活性中心は、可変領域、特にCDR配列にある。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1及びCDR2は配列番号1又は10で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、CDR3のC末端のプロリン残基が欠失又は置換されているが、CDR3のその他のアミノ酸配列は同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(S35)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、可変領域が上記(1b)又は上記(1c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 上記(1b)のポリペプチドにおいて、欠失、置換、若しくは付加されてもよいアミノ酸の数としては、1個以上5個以下が好ましく、1個以上2個以下がより好ましく、1個がさらに好ましい。以下、可変領域が上記(2b)又は上記(3b)等のポリペプチドであるプロリン欠失体の変異体についても同様である。
 また、一般的に起こり得るアミノ酸の置換としては、例えば、アラニン/セリン、バリン/イソロイシン、アスパラギン酸/グルタミン酸、トレオニン/セリン、アラニン/グリシン、アラニン/トレオニン、セリン/アスパラギン、アラニン/バリン、セリン/グリシン、チロシン/フェニルアラニン、アラニン/プロリン、リシン/アルギニン、アスパラギン酸/アスパラギン、ロイシン/イソロイシン、ロイシン/バリン、アラニン/グルタミン酸、アスパラギン酸/グリシン等が挙げられる。
 上記(1c)のポリペプチドにおいて、上記(1a)のアミノ酸配列からなるポリペプチドと機能的に同等であるためには、上記(1a)のポリペプチドと同様に配列番号1で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を有していないポリペプチドであって、そのアミノ酸配列が、上記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性であり、95%以上の同一性が好ましく、97%以上の同一性がより好ましく、99%以上の同一性がさらに好ましい。以下、可変領域が上記(2c)又は上記(3c)等のポリペプチドであるプロリン欠失体の変異体についても同様である。
 また、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、配列番号10のアミノ酸配列中の95番目のプロリン残基が欠失しており、かつ219番目のシステインがアラニンに置換されたアミノ酸配列によって示されるポリペプチド等が挙げられる。
 可変領域が配列番号2で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(T99)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(T99)は、上述した可変領域に、公知のヒト抗体定常領域が付加されたものであり得、一実施形態において、全長のアミノ酸配列は、配列番号13に示される。ヒト抗体κ型軽鎖(T99)におけるCDR1は、配列番号2及び13のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号2及び13のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号2及び13のアミノ酸配列における第94~102番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号13のアミノ酸配列中の219番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(T99)は、後記実施例に示すように、Aβペプチドに対する分解活性を有しない。しかしながら、配列番号2で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなる可変領域を有するヒト抗体κ型軽鎖、すなわち、可変領域が上記(2a)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖(以下、「ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体」と称する場合がある)は、Aβペプチドに対する分解活性を発揮することができる。このため、抗Aβ分解剤の有効成分として好適である。ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体の抗Aβ分解活性のためには、標的分子に対する高い分子認識能が重要であることから、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体の抗アミロイドβ分解活性の活性中心は、可変領域、特にCDR配列にある。
 ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1及びCDR2は配列番号2又は13で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、CDR3のC末端のプロリン残基が欠失又は置換されているが、CDR3のその他のアミノ酸配列は同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(T99)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、可変領域が上記(2b)又は上記(2c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 また、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、配列番号13のアミノ酸配列中の95番目のプロリン残基が欠失しており、かつ219番目のシステインがアラニンに置換されたアミノ酸配列によって示されるポリペプチド等が挙げられる。
 可変領域が配列番号3で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(H55)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(H55)は、上述した可変領域に、公知のヒト抗体定常領域が付加されたものであり得、一実施形態において、全長のアミノ酸配列は、配列番号15に示される。ヒト抗体κ型軽鎖(H55)におけるCDR1は、配列番号3及び15のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号3及び15のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号3及び15のアミノ酸配列における第94~103番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号15のアミノ酸配列中の215番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(H55)は、後記実施例に示すように、細胞傷害性T細胞の表面にある免疫チェックポイント受容体であるPD-1のN末端から124番目から141番目までのアミノ酸配列からなる抗原ペプチド(以下、「PD-1ペプチド」と称する場合がある)に対する分解活性を有しない。しかしながら、配列番号3で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなる可変領域を有するヒト抗体κ型軽鎖(以下、「ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体」と称する場合がある)は、PD-1ペプチドに対する分解活性を発揮することができる。このため、抗がん剤の有効成分として好適である。ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体の抗がん活性のためには、標的分子に対する高い分子認識能が重要であることから、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体の抗がん活性の活性中心は、可変領域、特にCDR配列にある。
 ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1及びCDR2は配列番号3又は15で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、CDR3のC末端のプロリン残基が欠失又は置換されているが、CDR3のその他のアミノ酸配列は同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(H55)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、可変領域が上記(3b)又は上記(3c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 また、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、配列番号15のアミノ酸配列中の95番目のプロリン残基が欠失しており、かつ215番目のシステインがアラニンに置換されたアミノ酸配列によって示されるポリペプチド等が挙げられる。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖(プロリン欠失体)としては、可変領域が下記(4a)~(7c)からなる群より選択されるポリペプチドであることがより好ましい。
(4a)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4b)配列番号4で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(4c)配列番号4で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5a)配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5b)配列番号5で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(5c)配列番号5で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6a)配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6b)配列番号6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(6c)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7a)配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7b)配列番号7で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(7c)配列番号7で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 可変領域が配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(S34)」と称することもある。また、可変領域が配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(S38)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)は、上記ヒト抗体κ型軽鎖(S35)のプロリン欠失体である。なお、一実施形態において、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)の全長アミノ酸配列は、配列番号11に示され、ヒト抗体κ型軽鎖(S38)の全長アミノ酸配列は、配列番号12に示される。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S34)におけるCDR1は、配列番号4及び11のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号4及び11のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号4及び11のアミノ酸配列における第94~104番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号11のアミノ酸配列中の219番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S38)におけるCDR1は、配列番号5及び12のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号5及び12のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号5及び12のアミノ酸配列における第94~103番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号12のアミノ酸配列中の218番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)の変異体及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1、CDR2及びCDR3は配列番号4、5、11又は12で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(S34)の変異体としては、例えば、可変領域が上記(4b)又は上記(4c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。ヒト抗体κ型軽鎖(S38)の変異体としては、例えば、可変領域が上記(5b)又は上記(5c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 可変領域が配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)は、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)のプロリン欠失体である。なお、一実施形態において、ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)の全長アミノ酸配列は、配列番号14に示される。ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)におけるCDR1は、配列番号6及び14のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号6及び14のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号6及び14のアミノ酸配列における第94~103番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号14のアミノ酸配列中の218番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1、CDR2及びCDR3は配列番号6又は14で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)の変異体としては、例えば、可変領域が上記(6b)又は上記(6c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 可変領域が配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖は、「ヒト抗体κ型軽鎖(H34)」と称することもある。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)は、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)のプロリン欠失体である。なお、一実施形態において、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の全長アミノ酸配列は、配列番号16に示される。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)におけるCDR1は、配列番号7及び16のアミノ酸配列における第24~39番目であり、CDR2は、配列番号7及び16のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号7及び16のアミノ酸配列における第94~101番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号16のアミノ酸配列中の213番目のシステインである。
 ヒト抗体κ型軽鎖(H34)は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1、CDR2及びCDR3は配列番号7又は16で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がヒト抗体κ型軽鎖(H34)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の変異体としては、例えば、可変領域が上記(7b)又は上記(7c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖(プロリン欠失体)としては、可変領域が下記(8a)~(8c)からなる群より選択されるポリペプチドであることも好ましい。
(8a)配列番号8で表されるアミノ酸配列中のN末端から100番目(カバット分類で可変領域のN末端から95番目)のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
(8b)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(8c)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 可変領域が配列番号8で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるマウス抗体κ型軽鎖は、「マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)」と称することもある。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)は、上述した可変領域に、公知のヒト抗体定常領域が付加されたものであり得、一実施形態において、全長のアミノ酸配列は、配列番号17に示される。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)におけるCDR1は、配列番号8及び17のアミノ酸配列における第21~39番目であり、CDR2は、配列番号8及び17のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号8及び17のアミノ酸配列における第94~102番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号17のアミノ酸配列中の219番目のシステインである。
 マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)は、後記実施例に示すように、ベンゾイル基(Bz基)-D体/L体アルギニン-パラニトロアニリン(pNA)からなる基質(以下、「トリプシン様pNA(R-pNA)」と称する場合がある)に対する分解活性を有しない。しかしながら、配列番号8で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなる可変領域を有するヒト抗体κ型軽鎖、すなわち、可変領域が上記(8a)のポリペプチドであるマウス抗体κ型軽鎖(以下、「マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体」と称する場合がある)は、R-pNAに対する分解活性を発揮することができる。このため、トリプシン様酵素として用いることができる。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体のトリプシン様酵素活性のためには、標的分子に対する高い分子認識能が重要であることから、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体のトリプシン様酵素活性の活性中心は、可変領域、特にCDR配列にある。
 マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1及びCDR2は配列番号8又は17で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、CDR3のC末端から2番目及び3番目のプロリン残基のうち少なくともいずれか一方のプロリン残基が欠失又は置換されているが、CDR3のその他のアミノ酸配列は同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、可変領域が上記(8b)又は上記(8c)のポリペプチドであるマウス抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 また、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体の変異体としては、例えば、配列番号17のアミノ酸配列中の95番目のプロリン残基が欠失しており、かつ219番目のシステインがアラニンに置換されたアミノ酸配列によって示されるポリペプチド等が挙げられる。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖(プロリン欠失体)としては、可変領域が下記(9a)~(9c)からなる群より選択されるポリペプチドであることも好ましい。
(9a)配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9b)配列番号9で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
(9c)配列番号9で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
 可変領域が配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチドであるマウス抗体κ型軽鎖は、「マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)」と称することもある。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)は、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)のプロリン欠失体である。なお、一実施形態において、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)の全長アミノ酸配列は、配列番号18に示される。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)におけるCDR1は、配列番号9及び18のアミノ酸配列における第21~39番目であり、CDR2は、配列番号9及び18のアミノ酸配列における第55~61番目であり、CDR3は、配列番号9及び18のアミノ酸配列における第94~101番目である。また、他の軽鎖とジスルフィド結合を形成するためのシステインは、配列番号18のアミノ酸配列中の218番目のシステインである。
 マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)は、酵素活性が損なわない程度の変異を有する変異体であってもよい。中でも、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)の変異体としては、可変領域以外の領域に変異を有する変異体が好ましく、CDR1、CDR2及びCDR3は配列番号9又は18で表されるアミノ酸配列と同一であり(保存されており)、且つ可変領域中のCDR領域以外のアミノ酸がマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)から変異されていてもよい変異体がより好ましい。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)の変異体としては、例えば、可変領域が上記(9b)又は上記(9c)のポリペプチドであるヒト抗体κ型軽鎖等が挙げられる。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、上記例示されたものに限定されず、例えば、公知の抗体κ型軽鎖に対して、カバット分類で可変領域のN末端から95番目に存在するプロリン残基を欠失又は置換させることで、抗原認識能を保ちながら、酵素活性を発現させ得る。
 また、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、付加的なポリペプチドを含むものであってもよい。付加的なポリペプチドとしては、例えば、Hisタグ、Mycタグ、Flagタグ等のエピトープ標識ポリペプチドが挙げられる。
 当業者は、周知技術を使用してポリペプチドを構成するアミノ酸残基のうちの1又は数個のアミノ酸を容易に変異させたり、エピトープ標識ポリペプチド等を付加することができる。例えば、公知の点変異導入法に従えば、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の塩基を変異させることができる。また、ポリペプチドをコードするポリヌクレオチドの任意の部位に対応するプライマーを設計して欠失変異体又は付加変異体を作製することができる。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖は、天然の精製産物、化学合成手順の産物、及び原核生物宿主又は真核生物宿主(例えば、細菌細胞、酵母細胞、高等植物細胞、昆虫細胞、及び哺乳動物細胞を含む)から組換え技術によって産生された産物を含む。組換え産生手順において用いられる宿主に依存して、本発明に係る抗体κ型軽鎖は、グリコシル化され得るか、又は非グリコシル化され得る。さらに、本発明に係る抗体κ型軽鎖はまた、いくつかの場合、宿主媒介プロセスの結果として、開始の改変メチオニン残基を含み得る。
 本発明に係る抗体κ型軽鎖は、アミノ酸がペプチド結合しているポリペプチドであればよいが、これに限定されるものではなく、ポリペプチド以外の構造を含む複合ポリペプチドであってもよい。本明細書中で使用される場合、「ポリペプチド以外の構造」としては、糖鎖及びイソプレノイド基等を挙げることができるが、特に限定されない。
≪医薬組成物≫
 本発明に係る抗体κ型軽鎖は、抗がん剤や抗ウィルス剤、アミロイドβ分解剤等の医薬組成物として特に好適に用いられる。
 本発明に係る抗がん剤(本発明に係る抗体κ型軽鎖を有効成分とする抗がん剤)は、ヒト又は動物についての使用のために、直接注入により投与され得る。本発明に係る抗がん剤はまた、非経口投与、粘膜投与、筋肉内投与、静脈内投与、皮下投与、眼内投与又は経皮的投与のために処方され得る。代表的には、組成物中に含まれるタンパク質は、0.01~30mg/kg体重の用量、好ましくは、0.1~10mg/kg体重、より好ましくは、0.1~1mg/kg体重の用量で投与され得る。
 本発明に係る抗がん剤は、本発明に係る抗体κ型軽鎖以外に、薬学的に受容可能なキャリア、希釈剤又は賦形剤(それらの組み合わせを含む)を含み得る。治療的使用のための薬学的に受容可能なキャリア又は賦形剤は、薬学分野で周知であり、そして例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,Mack Publishing Co.(A.R.Gennaro編、1985)に記載されている。薬学的に使用可能なキャリア、賦形剤又は希釈剤の選択は、意図された投与経路及び標準的薬学的慣行に従って、当業者によって容易に選択され得る。また、本発明に係る抗がん剤は、任意の適切な結合剤、滑沢剤、懸濁剤、被覆剤又は可溶化剤をさらに含み得る。
 異なる送達系に依存して、組成/処方の必要条件は、異なり得る。例示として、本発明に係る抗がん剤は、ミニポンプを使用して又は粘膜経路により、例えば、吸入のための鼻スプレー又はエアロゾルとして、あるいは非経口的に送達するために処方され得る(ここで本発明に係る抗がん剤は、例えば、静脈内経路、筋肉内経路もしくは皮下経路による送達のために注射可能形態として処方される)。あるいは、この処方物は、両方の経路により送達されるように設計され得る。その他、吸入のための鼻スプレー又はエアロゾル等の、鼻や気管支等から肺細胞まで効率よく送達することが可能な形態であることも好ましい。
 また、本発明に係る抗がん剤を生体内に投与する用途で用いる場合、有効成分である抗体κ型軽鎖の生体内における安定性(血中半減期)を向上させるための様々な技術が用いられ得る。例えば、neonatal Fc receptor(FcRn)がFcに結合すると、IgGなどの抗体の血中半減期が延長することが知られており(例えば、Roopenian,D.C.et.al.,Nat Rev Immunol vol.7 715-725(2007)参照)、本発明に係る抗体κ型軽鎖のC末端を、FcRnとの結合活性を有するように改変することができる。また、本発明に係る抗体κ型軽鎖をダイマー化すること、PEG(ポリエチレングリコール)を付加することもできる。
 本発明に係る抗がん剤は、例えば、服用の態様についての説明書等とともにキット化することもできる。当該キットには、その他、本発明に係る抗がん剤と併用可能な各種医薬を含めることもできる。
 また、本発明に係る抗がん剤は、標的分子の認識能が高い抗体κ型軽鎖を有効成分とするため、抗体κ型軽鎖の標的分子が細胞表面に存在していないがん細胞には細胞傷害性を発揮しない。このため、本発明の抗がん剤は、がんの種類の識別に有用であることが期待される。
 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
[ヒト抗体κ型軽鎖の発現系の構築]
 以下の実施例等において、配列番号10のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(S35)、配列番号13のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(T99)、配列番号15のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(H55)、配列番号11のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(S34)、配列番号12のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(S38)、配列番号14のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)、配列番号16のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(H34)、配列番号17のアミノ酸配列からなるマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)、配列番号18のアミノ酸配列からなるマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)、配列番号19のアミノ酸配列からなるヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を用いた。これらのヒト抗体κ型軽鎖は、Bリンパ球によって産生されたヒト抗体κ型軽鎖をバンク化したものである。
 これらのヒト抗体κ型軽鎖は、それぞれ、大腸菌発現系により発現させた。具体的には、各ヒト抗体κ型軽鎖をコードする塩基配列からなるcDNAを、Hisタグ配列サイトを有するプラスミドベクターに導入し、当該プラスミドベクターを大腸菌に導入して形質転換体を作製した。各形質転換体を培養し、IPTGによる発現誘導を行ったところ、SDS-PAGE分析及び抗ヒト型(Fab’)2抗体を用いたウエスタンブロッティングにより、大腸菌において発現したタンパク質がヒト型抗体軽鎖であることを同定することができた。得られたヒト型抗体軽鎖は、N末端にM(メチオニン)を、C末端にプラスミドベクター由来のLEHHHHHH(配列番号20)を有していた。
[ヒト抗体κ型軽鎖の発現及び精製]
 金属イオンによる処理及び金属イオンの除去を行なっていないヒト抗体κ型軽鎖は、以下のようにして発現させ、精製した。
 まず、前記で作製した発現用ベクターを導入した大腸菌の形質転換体を、37℃で一晩、LB培地中で培養した後、培養液にIPTGを終濃度10μM(μmol/L)となるように添加し、18℃で一晩培養した。培養終了後、遠心分離処理により培養物から集菌した菌体に、塩化ナトリウム含有トリスバッファー(25mM Tris-HCl、0.25M NaCl、pH8.0)を添加し、超音波処理により菌体を破砕した後、遠心分離処理を行い、可溶性画分を回収した。
 次に、第1の精製工程として、この可溶性画分を、Ni-NTA Agaroseを充填したNi-NTAカラム(Qiagen社製)にアプライし、適量の前記塩化ナトリウム含有トリスバッファーを当該Ni-NTAカラムに通過させて、発現させたヒト抗体κ型軽鎖を当該Ni-NTAカラムに吸着させた。その後、溶離液として、イミダゾール濃度を0.03Mから0.3Mまでグラジエントをかけたイミダゾール含有トリスバッファー(25mM Tris-HCl、0.25M NaCl、imidazole、pH8.0)を用いて、当該Ni-NTAカラムからヒト抗体κ型軽鎖を溶出させ、ヒト抗体κ型軽鎖含有画分を分取した。回収したヒト抗体κ型軽鎖含有画分は、酢酸バッファー(50mM 酢酸、pH5.5)で4℃、12~24時間透析した。
 その後、第2の精製工程として、透析済のヒト抗体κ型軽鎖含有画分を、陽イオン交換カラム(製品番号:SP-5PW、TOSOH社製)にアプライし、適量の前記酢酸バッファーを当該陽イオン交換カラムに通過させて、発現させたヒト抗体κ型軽鎖を当該陽イオン交換カラムに吸着させた。その後、溶離液として、塩化ナトリウム濃度を0.15Mから0.45Mまでグラジエントをかけた塩化ナトリウム含有酢酸バッファー(50mM 酢酸、NaCl、pH5.5)又は塩化ナトリウム濃度を0.0w/v%から15.0w/v%までグラジエントをかけた塩化ナトリウム含有Tris-HClバッファー(pH8.0)を用いて、当該陽イオン交換カラムからヒト抗体κ型軽鎖を溶出させ、ヒト抗体κ型軽鎖含有画分を分取した。或いは、陽イオン交換カラムの代わりに、サイズ排除クロマトグラフィー(カラム;HiLoadTM16/60 SuperdexTM 200pg(GEhealthcare))を用いて、溶出溶媒としてPBS(pH=7.4)を使用して精製した。
 回収したヒト抗体κ型軽鎖含有画分は、塩化ナトリウム含有トリスバッファー(20mM Tris-HCl、0.15M NaCl、pH8.5)で4℃、12~24時間透析した後、さらにPBS(pH7.4)で4℃、12~24時間透析した。透析後のものを、ヒト抗体κ型軽鎖として用いた。
[酵素活性の評価]
 以下の構造式で示されるFRETペプチドを基質とする評価系を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖の酵素活性を評価した。構造式中、「MCA」は7-メトキシクマリン-4-メチルアミド構造を示し、「DNP」は2,4-ジニトロフェニル基を示す。「Lys」はリシン残基を示し、「D-Arg」はD体のアルギニン残基を示す。
 MCA-(抗原ペプチド)-Lys(DNP)-(D-Arg)
 抗原ペプチドの種類及び配列は以下の表1に示す。表1中、「Aβ」はアミロイドβを示し、「Tau」はタウタンパク質を示し、いずれも認知症の原因物質である。「PD-1」は免疫チェックポイント分子である。いずれもカッコ内は、全長アミノ酸配列のうちのN末端からの位置を示しており、部分ペプチドを用いた。また、タウタンパク質のアミノ酸配列において「pS」はリン酸化されたセリン残基を意味する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 ヒト抗体κ型軽鎖の終濃度が5μM、FRET基質の終濃度が100μMとなるように100μLのPBS(pH7.4)に添加して、37℃で120時間までインキュベーションし、基質の切断によるp-ニトロアニリン(主波長405nm、副波長620nm)の濃度の経時的な変化を測定した。
[実施例1]
 ヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を用いて、精製工程における銅イオンの添加後、さらに銅イオンの除去を行なうことによるヒト抗体κ型軽鎖の保存安定性に対して及ぼす影響を調べた。
 具体的には、前記の[ヒト抗体κ型軽鎖の発現及び精製]の通り、銅イオン非存在下で発現及び精製する方法(コントロールケース)において、Ni-NTAカラム精製後の溶出液に終濃度が15μMとなるように銅イオンを添加して4℃、12~16時間インキュベートした後に前記酢酸バッファーで透析し、さらに陽イオン交換カラム精製後の溶出液を終濃度が50mMとなるようにエチレンジアミン四酢酸(EDTA:ethylenediaminetetraacetic acid)を添加した前記塩化ナトリウム含有トリスバッファーで透析した後に前記PBSで透析した以外は、前記の[ヒト抗体κ型軽鎖の発現及び精製]と同様にして調製する方法(ケース1)により、ヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を得た。得られたヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を4℃で3ヶ月間保存した。
[比較例1]
 前記の[ヒト抗体κ型軽鎖の発現及び精製]の通り、銅イオン非存在下で発現及び精製する方法(コントロールケース)において、Ni-NTAカラム精製後の溶出液に終濃度が15μMとなるように銅イオンを添加して4℃、12~16時間インキュベートした後に前記酢酸バッファーで透析した以外は、前記の[ヒト抗体κ型軽鎖の発現及び精製]と同様にして調製する方法(ケース2)により、ヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を得た。得られたヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)を4℃で3日間又は3ヶ月間保存した。
 図1Aに、コントロールケース(銅イオン無添加)における陽イオン交換クロマトグラム(各保持時間における溶出液のUV(280nm)吸収値(mAU)と溶離液の塩化ナトリウム濃度(M))を、図1Bに図1Aに示すフラクション1~3のSDS-PAGE(非還元)の結果を、それぞれ示した。フラクション1にはヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)の単量体のみが含まれており、フラクション2には単量体と二量体の両方が含まれていたが、単量体のほうが多く含まれていた。フラクション3には、主に二量体が含まれていた。
 図2Aにケース1(一次精製後に銅イオン添加、二次精製後に銅イオン除去)における陽イオン交換クロマトグラムを、図2Bに図2Aに示すフラクション1AのSDS-PAGE(非還元)の結果を、図2Cに4℃で3ヶ月間保存した後のケース1における陽イオン交換クロマトグラムを、それぞれ示した。ケース1では、1つの大きなピークが、コントロールケースのフラクション3に相当する位置に観察された。SDS-PAGEの結果によれば、このフラクション1Aに含まれているヒト抗体κ型軽鎖(#7_wt)はほぼ二量体であり、銅イオン存在下で精製することにより、単量体よりも二量体が形成されやすいことが確かめられた。また、4℃で3ヶ月間保存後においても、1つの大きなピークが、コントロールケースのフラクション3に相当する位置に観察された。このことから、銅イオンを除去することで、長期間安定して保存できることが明らかとなった。
 図3Aにケース2(一次精製後に銅イオン添加)における陽イオン交換クロマトグラムを、図3Bに図3Aに示すフラクション1B及び2BのSDS-PAGE(非還元)の結果を、それぞれ示した。ケース2では、精製直後では、1つの大きなピークが、コントロールケースのフラクション3に相当する位置に観察されたが、4℃で3日間、3か月間保存することで、経時的にピークが増える傾向がみられた。増えたピークについても二量体であることから、銅イオンが存在することで、二量体の一部の構造が不安定になっているものと推察された。
[実施例2]
 ヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)を用いて、Aβペプチドに対する分解活性を評価した。
 具体的には、実施例1のケース1と同様の方法を用いて、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)を得た。次いで、FRET基質の濃度を25μMとした以外は、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖のAβペプチドに対する分解活性を評価した。
 図4Aは、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)のFRET-Aβペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)では、経時的に蛍光強度が上昇しており、Aβペプチドに対する分解活性が認められた。これに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)では、蛍光がほとんど検出されず、Aβペプチドに対する分解活性はみられなかった。
 図4Bに、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)の可変領域のアミノ酸配列を示した。図4Bにおいて、2/2D-28*01は、受精卵染色体上に存在するサブグループIIのV遺伝子にコードされている軽鎖の一つであり、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)及びヒト抗体κ型軽鎖(S38)の可変領域に相当する部分のアミノ酸配列(配列番号24)が示されている。また、「-」は、2/2D-28*01と同じアミノ酸残基であることを示している。アミノ酸配列の比較から、ヒト抗体κ型軽鎖(S35)がカバット分類で可変領域のN末端から95番目にプロリン残基を有しているのに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(S38)では当該プロリン残基を欠失しており、ヒト抗体κ型軽鎖(S34)では当該プロリン残基がセリン残基に置換されている。このプロリン残基が欠失又は置換されることによって、抗体酵素の活性が顕著に向上するものと推察された。
[実施例3]
 可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基の有無による抗体酵素の活性への影響を調べた。すなわち、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を有するクローンであるヒト抗体κ型軽鎖(T99)、及びヒト抗体κ型軽鎖(T99)の可変領域のアミノ酸配列のうちカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を欠失させたヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)を用いて、Aβペプチドに対する分解活性を評価した。
 具体的には、実施例1のケース1と同様の方法を用いて、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)及びヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)を得た。次いで、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖のAβペプチドに対する分解活性を評価した。
 図5Aは、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)及びヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)のFRET-Aβペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。ヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)では、経時的に蛍光強度が上昇しており、Aβペプチドに対する分解活性が認められた。これに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)では、蛍光がほとんど検出されず、Aβペプチドに対する分解活性はみられなかった。
 図5Bに、ヒト抗体κ型軽鎖(T99)及びヒト抗体κ型軽鎖(T99 P95Δ)の可変領域の立体構造を予測した図を示した。図5B中、「S27a」はカバット分類で可変領域のN末端から27a番目のセリン残基、「H27d」はカバット分類で可変領域のN末端から27d番目のヒスチジン残基、「H93」はカバット分類で可変領域のN末端から93番目のヒスチジン残基、「P95」はカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基、「D1」はカバット分類で可変領域のN末端から1番目のアスパラギン酸を示す。可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を欠失させることで、酵素活性サイト(触媒三つ組み残基様構造)を構成するアミノ酸残基の距離(図5B中のH93及びD1の距離)が大きく変化することが明らかとなった。
 ヒト抗体κ型軽鎖(S35)もヒト抗体κ型軽鎖(T99)と同様に、図5Bに示す触媒三つ組み残基様構造を有することが確かめられており、サブグループIIのVκ遺伝子の多くが、この触媒三つ組み残基様構造を有すると考えられているが、当該遺伝子から作製されるκ型軽鎖の全てが酵素活性を示すわけではない。しかしながら、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を欠失させる、又はプロリン残基よりも構造のコンパクトなアミノ酸残基に置換することで、触媒三つ組み残基様構造を適切な配置に変化させることができ、抗体にペプチターゼ活性を付与できる可能性が示唆された。
[実施例4]
 サブグループIのVκ遺伝子に由来するクローンについて、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基の有無による抗体酵素の活性への影響を調べた。すなわち、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を有するクローンであるヒト抗体κ型軽鎖(H55)、及び可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を有しないヒト抗体κ型軽鎖(H34)を用いて、PD-1ペプチドに対する分解活性を評価した。
 具体的には、実施例1のケース1と同様の方法を用いて、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)を得た。次いで、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖のPD-1ペプチドに対する分解活性を評価した。
 図6Aは、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)のFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)では、経時的に蛍光強度が上昇しており、PD-1ペプチドに対する分解活性が認められた。これに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)では、蛍光がほとんど検出されず、PD-1ペプチドに対する分解活性はみられなかった。
 図6Bに、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)の可変領域のアミノ酸配列を示した。図6Bにおいて、1-39*01及び1-5*03はそれぞれ受精卵染色体上に存在するサブグループIのV遺伝子にコードされている軽鎖の一つであり、それぞれヒト抗体κ型軽鎖(H55)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34)の可変領域に相当する部分のアミノ酸配列(配列番号25及び26)が示されている。また、「-」は、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)については1-39*01と同じアミノ酸残基であることを、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)については1-5*03と同じアミノ酸残基であることを示している。アミノ酸配列の比較から、ヒト抗体κ型軽鎖(H55)がカバット分類で可変領域のN末端から95番目にプロリン残基を有しているのに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)では当該プロリン残基がアルギニン残基に置換されている。このことから、このプロリン残基が欠失又は置換されることによって、サブグループIのVκ遺伝子に由来するクローンについても同様に、抗体酵素の活性が顕著に向上するものと推察された。
 ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の基質特異性を検討するために、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、Aβペプチド、Tauペプチド及びPD-1ペプチドに対する分解活性を評価した。
 図6Cは、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)のFRET-Aβペプチド、FRET-Tauペプチド及びFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)のPD-1ペプチドに対する分解活性は認められたが、FRET-Aβペプチド、FRET-Tauペプチドに対する分解活性は認められなかった。よって、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)は、PD-1ペプチドを特異的に認識し、分解することが明らかとなった。
 ヒト抗体κ型軽鎖(H34)によるPD-1ペプチドの分解サイトを同定するために、上記分解試験後の溶液を高速液体クロマトグラフ(HPLC)にて分析し、さらに、現れたピークを集めて質量分析(MS)にて解析した。各測定条件を以下に示す。
(HPLCの条件)
装置:Waters Delta 600,Waters 2489 UV/Visible Detector(Waters社製)
カラム:Cosmosil type,5C18-AR-2(4.6×250mm),nacalai
移動相:A相(MilliQ water in 0.05%TFA)、B相(Acetonitrile in 0.05%TFA)
Gradient:90%A相 to 40% A相 in 50min(1%/min)
Flow rate:1.0mL/min
Detection:220nm
(MSの条件)
装置:microTOF-Q(Bruker Daltonics製)
 図6Dに、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)によるPD-1ペプチドの分解試験後の溶液の高速液体クロマトグラムを示した。PD-1ペプチドの分解サイトは、Q(グルタミン)とI(イソロイシン)との間のペプチド結合であることが明らかとなった。
 さらに、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の全長の組換えヒトPD-1に対する分解活性を評価した。具体的には、基質として全長の組換えヒトPD-1、及びコントロール基質としてヒト血清アルブミン(HSA)を用いた以外は、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、評価を行なった。
 図6Eに、分解試験後の各溶液のSDS-PAGE(非還元)の結果を示した。矢印で示す部分にPD-1の分解断片が確認され、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)の全長の組換えヒトPD-1に対する分解活性が認められた。
 さらに、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)におけるカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基の有無による酵素活性に対する影響を評価するために、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)のカバット分類で可変領域のN末端から95番目にプロリン残基を挿入した変異体(以下、「ヒト抗体κ型軽鎖(H34_P95(+))」と称する場合がある)(配列番号27)を準備した。
 具体的には、実施例1のケース1と同様の方法を用いて、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34_P95(+))を得た。次いで、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖のPD-1ペプチドに対する分解活性を評価した。
 図6Fは、ヒト抗体κ型軽鎖(H34)及びヒト抗体κ型軽鎖(H34_P95(+))のFRET-PD-1ペプチドに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。ヒト抗体κ型軽鎖(H34)では、経時的に蛍光強度が上昇しており、PD-1ペプチドに対する分解活性が認められた。これに対して、ヒト抗体κ型軽鎖(H34_P95(+))では、蛍光がほとんど検出されず、PD-1ペプチドに対する分解活性はみられなかった。このことから、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基の有無によって、抗体酵素の活性が変化することが確かめられた。
 以上の結果から、サブグループIIのVκ遺伝子に由来する抗体κ型軽鎖に限らず、他のサブグループのVκ遺伝子に由来する抗体κ型軽鎖においても、可変領域のアミノ酸配列中のカバット分類でN末端から95番目に存在するプロリン残基を欠失又は置換させることで、酵素活性を引き出せる可能性が示唆された。
[実施例5]
 マウスのVκ遺伝子に由来するクローンについて、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基の有無による抗体酵素の活性への影響を調べた。すなわち、可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を有するクローンであるマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)、及び可変領域のアミノ酸配列のうち、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基を欠失させたマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)を用いて、トリプシン様パラニトロアニリン(R-pNA)に対する分解活性を評価した。なお、R-pNAは、以下の構造を有する基質であり、アルギニンとpNA間のペプチド結合が加水分解されることで、pNAが解離し、蛍光が検出される。
 R-pNA : ベンゾイル基(Bz基)-D体/L体アルギニン-pNA
 具体的には、実施例1のケース1と同様の方法を用いて、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)及びマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)を得た。次いで、基質として、R-pNAを用いた以外は、前記[酵素活性の評価]と同様の方法を用いて、各ヒト抗体κ型軽鎖のR-pNAに対する分解活性を評価した。
 図7は、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)及びマウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)のR-pNAに対する分解活性の経時的な変化を示すグラフである。マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L P95Δ)では、経時的に蛍光強度が上昇しており、R-pNAに対する分解活性が認められた。これに対して、マウス抗体κ型軽鎖(InfA-15L)では、蛍光がほとんど検出されず、R-pNAに対する分解活性はみられなかった。このことから、マウス抗体κ型軽鎖においても、ヒト抗体κ型軽鎖と同様に、可変領域のアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目に存在するプロリン残基を欠失させることで、抗体酵素の活性が顕著に向上するものと推察された。
 本発明は、ヒト抗体κ型軽鎖を有効成分とする医薬品の製造分野や、新規抗がん剤の開発、がん治療の分野、認知症治療の分野において利用可能である。

Claims (14)

  1.  酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の製造方法であって、
     可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程と、
     前記改変工程後の抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、酵素活性を有する抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程と、
    を含む、製造方法。
  2.  前記抗体κ型軽鎖が、ヒト型又はマウス型である、請求項1に記載の製造方法。
  3.  前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(1a)~(3c)からなる群より選択されるポリペプチドである、請求項1又は2に記載の製造方法。
    (1a)配列番号1で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (1b)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (1c)前記(1a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (2a)配列番号2で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
    (2b)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (2c)前記(2a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (3a)配列番号3で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
    (3b)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (3c)前記(3a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
  4.  前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(4a)~(7c)からなる群より選択されるポリペプチドである、請求項1~3のいずれか一項に記載の製造方法。
    (4a)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (4b)配列番号4で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (4c)配列番号4で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5a)配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5b)配列番号5で表されるアミノ酸配において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5c)配列番号5で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6a)配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6b)配列番号6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6c)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7a)配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7b)配列番号7で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7c)配列番号7で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
  5.  前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(8a)~(8c)からなる群より選択されるポリペプチドである、請求項1又は2に記載の製造方法。
    (8a)配列番号8で表されるアミノ酸配列中のカバット分類で可変領域のN末端から95番目のプロリン残基が欠失又は置換されているアミノ酸配列;
    (8b)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (8c)前記(8a)のポリペプチドのアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
  6.  前記酵素活性を有する又は酵素活性が向上した抗体κ型軽鎖の可変領域が以下の(9a)~(9c)からなる群より選択されるポリペプチドである、請求項1、2、5のいずれか一項に記載の製造方法。
    (9a)配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (9b)配列番号9で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (9c)配列番号9で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
  7.  抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを含む発現用ベクターを用いて、細胞内又は細胞外発現系によって、前記抗体κ型軽鎖を発現させる発現工程と、
     前記発現工程で得られた発現産物から、第1の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物を得る第1の精製工程と、
     前記抗体κ型軽鎖を含む粗精製物に金属イオンを添加し、前記抗体κ型軽鎖と前記金属イオンとが結合した抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物を得る添加工程と、
     前記添加工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体を含む粗精製物から、第2の充填剤を含むカラムを用いたカラムクロマトグラフィー法により、前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物を得る第2の精製工程と、
     前記第2の精製工程後の前記抗体κ型軽鎖複合体の精製物から前記金属イオンを除去して抗体κ型軽鎖の精製物を得る除去工程と、
    を含む、抗体κ型軽鎖の製造方法。
  8.  前記除去工程をキレート剤の添加により行う、請求項7に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
  9.  前記金属イオンが銅イオン、ニッケルイオン、亜鉛イオン、金イオン、銀イオン、及び白金イオンからなる群より選択される1種以上である、請求項7又は8に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
  10.  前記抗体κ型軽鎖は、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである、請求項7~9のいずれか一項に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
  11.  前記発現工程前に、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、プロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドについて、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変して、可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドである抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを得る改変工程を更に含む、請求項10に記載の抗体κ型軽鎖の製造方法。
  12.  酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖に酵素活性を付与する、又は抗体κ型軽鎖の酵素活性を向上させる方法であって、
     前記酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖の可変領域が、カバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基がプロリン残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチドであり、
     前記酵素活性を有さない抗体κ型軽鎖をコードするポリヌクレオチドを、前記プロリン残基が欠失又は置換するように改変することを含む、方法。
  13.  可変領域が以下の(4a)~(7c)からなる群より選択されるポリペプチドである、抗体κ型軽鎖。
    (4a)配列番号4で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (4b)配列番号4で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (4c)配列番号4で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5a)配列番号5で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5b)配列番号5で表されるアミノ酸配において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (5c)配列番号5で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6a)配列番号6で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6b)配列番号6で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (6c)配列番号6で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7a)配列番号7で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7b)配列番号7で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (7c)配列番号7で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
  14.  可変領域が以下の(9a)~(9c)からなる群より選択されるポリペプチドである、抗体κ型軽鎖。
    (9a)配列番号9で表されるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (9b)配列番号9で表されるアミノ酸配列において1若しくは数個のアミノ酸が置換、付加若しくは欠失し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド;
    (9c)配列番号9で表されるアミノ酸配列と90%以上の同一性を有し、且つカバット分類で可変領域のN末端から95番目のアミノ酸残基が、欠失している又はプロリン残基以外のアミノ酸残基であるアミノ酸配列からなるポリペプチド
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