WO2021199764A1 - 修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法 - Google Patents
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- C12N2750/00011—Details
- C12N2750/14011—Parvoviridae
- C12N2750/14111—Dependovirus, e.g. adenoassociated viruses
- C12N2750/14141—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector
- C12N2750/14143—Use of virus, viral particle or viral elements as a vector viral genome or elements thereof as genetic vector
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- C12N2750/14151—Methods of production or purification of viral material
Definitions
- the present invention relates to a method for producing a modified vector and a method for modifying the vector.
- Vectors are widely used for gene therapy, but there are problems such as insufficient transferability of vectors to target tissues. As a method for solving this problem, the proteins constituting the vector have been modified, but sufficient effects for showing the medicinal effect have not been obtained.
- Non-Patent Document 1 a method of chemically modifying a vector and introducing a ligand for enhancing the function into the vector.
- this method uses a reagent in which a site to be bound to a functional group on the vector and a ligand for enhancing the function are integrated, so that the available reagents are limited and it is said to be an effective method. hard.
- Patent Document 1 As another method, a method of chemically modifying in two steps has been reported (Patent Document 1 and the like).
- this method is a method using cysteine residues, and it is difficult to say that it is a simple method because it is necessary to release cysteine residues by a reduction treatment before chemical modification. Further, there is a possibility that the vector is decomposed by this reduction treatment.
- Non-Patent Document 2 a method of modifying a vector to introduce a cysteine residue into a mutation and then chemically modifying the vector has been reported (Non-Patent Document 2 and the like), but since it takes time to introduce the mutation, it is a simple method. Is hard to say.
- An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the past and to achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide a method for producing a modified vector and a method for modifying the vector, which can easily introduce various ligands without modifying or pretreating the vector.
- the present inventors have added a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound to the functional group in the vector.
- a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound to the functional group in the vector In the linker compound having, and in the ligand compound having the functional group (B) capable of binding to the functional group (B) to the functional group (B).
- the present invention is based on the above-mentioned findings by the present inventors, and the means for solving the above-mentioned problems are as follows. That is, ⁇ 1>
- the functional group (A) in the linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound is bonded to the functional group in the vector. It is characterized by including a step of binding the functional group (C) to the functional group (B) in a ligand compound having a functional group (C) capable of binding to the functional group (B). This is a method for producing a modified vector.
- the functional group (A) in the linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound is bonded to the functional group in the vector. It is characterized by including a step of binding the functional group (C) to the functional group (B) in a ligand compound having a functional group (C) capable of binding to the functional group (B). This is a vector modification method.
- a method for producing a modified vector which can solve the above-mentioned problems in the past, achieve the above-mentioned object, and easily introduce various ligands without modifying or pretreating the vector.
- a method of modifying the vector can be provided.
- FIG. 1 is a diagram showing the results of SDS-PAGE after the first step in Example 1.
- FIG. 2 is a diagram showing the results of SDS-PAGE after the second step in Example 1.
- FIG. 3 is a diagram showing the results of SDS-PAGE after the first step and after the second step in Examples 2 and 3.
- FIG. 4 is a diagram showing the results of SDS-PAGE after the first step and after the second step in Example 4.
- FIG. 5 is a diagram showing a purification chart of cation exchange chromatography after the first step in Example 4.
- FIG. 6 is a diagram showing a purification chart of cation exchange chromatography after the second step in Example 4.
- the method for producing the modified vector is a method for producing the functional group in a linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound as the functional group in the vector.
- the functional group (C) in the ligand compound having the functional group (C) capable of binding to the functional group (B) is bound to the functional group (B). It may include a second step and further have other steps.
- first step and the second step are performed is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but various ligands capable of binding to the linker compound are simply introduced into the vector. It is preferable to perform the second step after the first step from the viewpoint that the ligand options can be expanded.
- A) is a step of combining.
- the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a viral vector, a plasmid vector, an artificial chromosome vector, a cosmid vector, and a phosmid vector. Among these, viral vectors are preferable because they are widely used in gene therapy.
- the virus used as the virus vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- adeno-associated virus AAV
- adenovirus adenovirus
- retrovirus adenovirus
- lentivirus lentivirus
- herpesvirus poliovirus
- papilloma examples include viruses, vaccinia viruses, and pox viruses.
- viruses vaccinia viruses, and pox viruses.
- AAV adeno-associated virus
- the serum types of AAV used as the virus vector include AAV1 (type 1 AAV), AAV2 (type 2 AAV), AAV3 (type 3 AAV), AAV4 (type 4 AAV), AAV5 (type 5 AAV), and AAV6 (6).
- Type AAV AAV7 (7 type AAV), AAV8 (8 type AAV), AAV9 (9 type AAV), AAV10 (10 type AAV), AAV11 (11 type AAV), AAV12 (12 type AAV), AAV13 (13 type) AAV), AAV14 (14-type AAV), variants thereof, and the like can be mentioned, but there are no particular restrictions, and they can be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the variant is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, in order to improve the tissue specificity (directivity of infected cells) of the target cell, the variant is genetically modified (wild-type AAV). ) Modified AAV and the like.
- the functional group in the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an amino group, a guanidine group, a hydroxyl group, a carboxyl group and an indole group. Among these, an amino group is preferable.
- the functional group in the vector may be a functional group at a lysine residue, an arginine residue, a tyrosine residue, a serine residue, a threonine residue, or a tryptophan residue, and among these, the functional group at the lysine residue is preferable.
- AAV adeno-associated virus
- the functional group in the vector is a functional group constituting the capsid of the adeno-associated virus.
- the capsid is composed of VP1, VP2, VP3 and the like.
- the linker compound has a functional group (A) capable of binding to a functional group in the vector, a functional group (B) capable of binding to a ligand compound, and can further have a linking portion (D).
- the functional group (A) that can be bonded to the functional group in the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- OSO2R'or OP (O) (OR') 2 R'represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; an aryl group having 4 to 10 carbon atoms, and here 1 to 1 to 10 carbon atoms.
- R' represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; an aryl group having 4 to 10 carbon atoms, and here 1 to 1 to 10 carbon atoms.
- alkyl group of 6 a linear or branched alkyl group, particularly a methyl group; an ethyl group; (n-, i-) propyl group; (n-, i-, t-) butyl group is a preferable example.
- aryl group having 4 to 10 carbon atoms examples include a phenyl group; a (2-, 3-, 4-) tolyl group; a (1-, 2-) naphthyl group; a 2-pyrrolyl group; a 2-furyl group.
- Group; 3-thienyl group refers to an aromatic hydrocarbon group or heterocyclic group consisting of a 5- or 6-membered monocyclic or fused ring of 2-pyridyl group, and examples thereof include a methanesulfonyl group and a toluenesulfonyl group.
- a succinimidyl group is preferable in terms of reactivity.
- the functional group (A) may be one or more per molecule of the linker compound.
- the functional group (B) that can bind to the ligand compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- an alkynyl group or an azide group is preferable, and an alkynyl group is more preferable, in terms of reactivity.
- the number of functional groups (B) may be one or more per molecule of the linker compound.
- the plurality of cases are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an azide group and an alkynyl group.
- the linking portion (D) can link the functional group (A) and the functional group (B), and does not react with the functional group (A), the functional group (B), and the ligand compound. As long as there is no particular limitation, it can be appropriately selected according to the purpose.
- the connecting portion (D) may have a linear structure or a branched structure, but the linear structure is preferable.
- the connecting portion (D) may be hydrophilic, hydrophobic, or amphipathic, but the hydrophilicity is preferable.
- the length of the connecting portion (D) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, the length of the connecting portion (D) can be adjusted by the number of carbon atoms constituting the connecting portion (D).
- the chemical structure of the connecting portion (D) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a structure having an alkylene group, a structure having a carbonyl group, a structure having an ether bond, and a carboxylic acid examples thereof include a structure having an ester bond and a combination thereof.
- the structure having an ether bond may be chain-like (for example, a straight chain such as ethylene glycol, for example, a branched chain such as propylene glycol), or a structure containing cyclic (tetrahydropyran, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.). ) May be.
- the connecting portion (D) include an alkylene group, an alkyleneoxy group, a poly (alkyleneoxy) group, and the like.
- the alkylene group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms is preferable, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable, and an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable. 1 to 4 alkylene groups are more preferred.
- the alkyleneoxy group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an alkyleneoxy group having 1 to 100 carbon atoms is preferable, and an alkyleneoxy group having 4 to 100 carbon atoms is more preferable.
- An alkyleneoxy group having 5 to 50 carbon atoms is more preferable.
- the poly (alkyleneoxy) group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a poly (alkyleneoxy) group having 1 to 100 carbon atoms is preferable and the poly (alkyleneoxy) group has 5 to 50 carbon atoms. A poly (alkyleneoxy) group is more preferable, and a poly (alkyleneoxy) group having 6 to 40 carbon atoms is further preferable.
- the alkylene oxide unit in the poly (alkyleneoxy) group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, ethylene oxide and propylene oxide are preferable, and ethylene oxide is more preferable.
- linker compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the bond of the functional group (A) to a functional group in the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a solution containing the linker compound and the vector is mixed and reacted. Examples thereof include a method of mixing and reacting a solution containing the linker compound to which the ligand compound is bound and the vector. After these methods, a glycine solution may be added for further reaction.
- the solvent of the solution may be an aqueous solvent or an organic solvent, or a mixed solvent of an aqueous solvent and an organic solvent.
- the aqueous solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include HEPES (4- (2-hydroxyethyl) -1-piperazinethesulfonic acid) buffer, phosphoric acid buffer, distilled water and the like. Be done.
- the pH of the HEPES buffer or the phosphate buffer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably pH 4 or more and pH 12 or less, more preferably pH 5 or more and pH 11 or less, and pH 6 or more and pH 10 or less. More preferably, pH 7 or more and pH 9 or less are particularly preferable.
- the organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably compatible with water.
- examples thereof include nitrile solvents such as acetonitrile, alcoholic solvents such as methanol, ethanol and propanol, ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane, sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide, and amide solvents such as dimethylformamide.
- nitrile solvents such as acetonitrile
- alcoholic solvents such as methanol, ethanol and propanol
- ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane
- sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide
- amide solvents such as dimethylformamide.
- the final concentration of the linker compound (before the addition of the glycine solution) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.1 ⁇ M or more and 200 mM or less, and more preferably 0.5 ⁇ M or more and 100 mM or less. It is more preferably 5 ⁇ M or more and 80 mM or less, and particularly preferably 10 ⁇ M or more and 50 mM or less.
- the titer of the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 1 ⁇ 10 4 vg / ⁇ L or more and 1 ⁇ 10 100 vg / ⁇ L or less, and 1 ⁇ 10 5 vg / ⁇ L. It is more preferably ⁇ L or more and 5 ⁇ 10 80 vg / ⁇ L or less, and further preferably 1 ⁇ 10 6 vg / ⁇ L or more and 1 ⁇ 10 50 vg / ⁇ L or less.
- the concentration of the glycine solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.1 ⁇ MM or more and 20 M or less, more preferably 0.5 ⁇ M or more and 10 M or less, and further preferably 5 ⁇ M or more and 5 M or less. It is preferable, and 10 ⁇ M or more and 4 M or less are particularly preferable.
- the temperature of the reaction is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or lower.
- the reaction time before the addition of the glycine solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 minutes or more and 120 hours or less, more preferably 30 minutes or more and 96 hours or less, and 1 hour. More preferably, it is 72 hours or less.
- the reaction time after the addition of the glycine solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 minutes or more and 120 hours or less, more preferably 30 minutes or more and 96 hours or less, and 1 hour. More preferably, it is 72 hours or less.
- the second step is a step of binding the functional group (C) to the functional group (B) in a ligand compound having a functional group (C) capable of binding to the functional group (B).
- the ligand compound may have a functional group (C) capable of binding to the functional group (B), a ligand portion, and further a linking portion (E).
- the linking portion (E) is not particularly limited as long as the functional group (C) can be linked to the ligand portion and does not react with the linker compound, the functional group (C), and the ligand portion. It can be appropriately selected according to the purpose.
- the structure and specific examples of the connecting portion (E) are the same as those of the connecting portion (D) in the above-mentioned linker compound.
- the ligand portion of the ligand compound is a substance that has an affinity for tissues, cells, proteins, etc.
- the labeling means adding functions such as membrane permeability and target cell specificity to the vector, and adding the functions means modifying.
- the introduction of the linker is also modified in that it adds a scaffolding function that facilitates the introduction of other functional substances.
- the ligand portion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- examples thereof include sugar compounds, peptides, low molecular weight compounds and immunoglobulins. These may be one or a plurality per molecule of the ligand compound. In the case of a plurality of cases, there is no particular limitation and it can be appropriately selected depending on the intended purpose, and examples thereof include sugar compounds and peptides.
- the sugar compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include monosaccharides, oligosaccharides and polysaccharides.
- the monosaccharides referred to herein have asymmetric carbons that are mirror images of the opposite sex. It may be a body, and oligosaccharides are composed of 2 to 6 molecules of monosaccharides, and polysaccharides are polymers in which monosaccharides are connected in a straight line or by branching, and monosaccharides, disaccharides, and trisaccharides are available due to availability. Is preferable.
- the sugar compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the protecting group is a substituent that protects a hydroxyl group or an amino group contained in a sugar compound, and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the protecting group for a hydroxyl group is an acyl group, a carbonate group or a carbamate group. , Cyclic acetal group, ether group and the like.
- the acyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an acetyl group, a phenylacetyl group, a halogenated acetyl group, a methoxyacetyl group, a phenoxyacetyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group and the like can be selected.
- the carbonate group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a t-butyl carbonate group and a benzyl carbonate group.
- the carbamate group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a phenyl carbamate group.
- the cyclic acetal group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a methylene acetal group, an ethylidene acetal group, an acetonide group and a benzylidene acetal group.
- the ether group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a benzyl ether group.
- examples of the amino group protecting group include an acyl group and a carbamate group.
- the acyl group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- an acetyl group, a phenylacetyl group, a halogenated acetyl group, a methoxyacetyl group, a phenoxyacetyl group, a pivaloyl group, a benzoyl group and the like can be selected.
- the carbamate group is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include 9-fluorenylmethyl carbamate group, phenyl carbamate group and t-butyl carbamate group.
- the acetyl group is preferable because of its low toxicity and availability.
- the peptide compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- LRVRRASHLRKLRKRLLRDAKKKKKKKKKKKKKKKKKKK (SEQ ID NO: 1), KKKKKKKKKKKKKKKLRRVRLARKKKKKKKKKLRRVRLARKKKKKKKKKLRRVRLLAR ), RQIKIWFQNRRMKWK (SEQ ID NO: 5), GWTLNSAGYLLGKINLKALAALKKIL (SEQ ID NO: 6), GALLFLGFLGAGSTMGASTGMGAWSQPKKKKRKV (SEQ ID NO: 7), RRRRRRHRRR (SEQ ID NO: 8) , LLIILRRRIRKQAHAHSK (SEQ ID NO: 12), KLALKLALKALKAALKA (SEQ ID NO: 13), LLIILRRRIRKQAHAHSK (SEQ ID NO: 14), GWTLNSAGYLLGKINLKALAALKKIL (SEQ ID NO: 15) It may be a
- the low molecular weight compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- it may be a substance exhibiting a medicinal effect in vivo, such as paclitaxel and a low molecular weight antibody. Can be mentioned.
- It may be a substance for evaluating the affinity with a substance in a living body, and examples thereof include biotin and dyes. Further, a polyellene glycol group may be added thereto.
- the dye is not particularly limited, and is, for example, Fluoresane, HiLyte Fluor 555, HiLyte Fluor 647, HiLyte Fluor 750, DyLight 350, DyLight 405, DyLight 550, DyLightAleFlaze 633, DyLightAlZ Fluor 488, Fluoro 532, Fluoro 543, Fluoro 546, Fluoro 555, Fluoro 568, Fluoro 594, Fluoro 594, Fluoro 647, Fluoro 647, Fluoro, Fluoro A polyellene glycol group may be added thereto.
- the immunoglobulin is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include IgG, IgM, IgA, IgD and IgE.
- the upper limit of the weight average molecular weight of the ligand compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, and more preferably 200,000 or less. More preferably, 100,000 or less is particularly preferable.
- the lower limit of the weight average molecular weight of the ligand compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 200 or more.
- ligand compound examples are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- 2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy- ⁇ -D-galactopyranose, 2-Azidoethyl ⁇ -D. -Glucopylanoside and the like can be mentioned.
- the functional group (C) that can be bonded to the functional group (B) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- an alkynyl group is preferable, an azido group is preferable when the functional group (B) is an alkynyl group, a tetrazine group or an alkenyl group is preferable when the functional group (B) is an alkenyl group, and the functional group (B).
- the functional group (B) When is a carbonyl group, a hydrazine group or a hydroxylamine group is preferable, when the functional group (B) is a phosphine group, an azido group is preferable, and when the functional group (B) is a tetrazine group, an alkenyl group is preferable.
- the functional group (B) is a hydrazine group, a carbonyl group is preferable, and when the functional group (B) is a hydroxylamine group, a carbonyl group is preferable.
- the functional group (C) may be one or more per molecule of the ligand compound.
- the plurality of cases are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include an azide group and an alkynyl group.
- the bond of the functional group (C) to the functional group (B) is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the functional group (A) to the functional group in the vector examples thereof include a method of mixing and reacting a solution containing the reactant obtained by binding and the ligand compound, a method of mixing and reacting a solution containing the linker compound and the ligand compound, and the like.
- the solvent of the solution may be an aqueous solvent or an organic solvent, or a mixed solvent of an aqueous solvent and an organic solvent.
- the aqueous solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include HEPES buffer, phosphoric acid buffer and distilled water.
- the pH of the HEPES buffer or the phosphate buffer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. However, pH 1 or more and pH 12 or less are preferable, pH 2 or more and pH 12 or less are more preferable, and pH 3 or more and pH 11 or less are preferable. More preferably, pH 4 or more and pH 10 or less are particularly preferable.
- the organic solvent is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably compatible with water.
- nitrile solvents such as acetonitrile
- alcoholic solvents such as methanol, ethanol and propanol
- ether solvents such as tetrahydrofuran and 1,4 dioxane
- sulfur solvents such as dimethyl sulfoxide
- amide solvents such as dimethyl formamide.
- the mixing ratio of the aqueous solvent and the organic solvent is not particularly limited, and any insoluble component may not be significantly generated.
- the final concentration of the ligand compound is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0.01 mM or more and 100 mM or less, more preferably 0.1 mM or more and 80 mM or less, and 0.2 mM or more and 50 mM. The following is more preferable.
- the temperature of the reaction is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 0 ° C. or higher and 70 ° C. or lower, and more preferably 40 ° C. or lower.
- the reaction time is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 5 minutes or more and 120 hours or less, more preferably 30 minutes or more and 96 hours or less, and 1 hour or more and 72 hours or less. More preferred.
- the other steps are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a vector preparation step, a vector purification step, a reduction step, and a modification vector purification step.
- the process for preparing the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a gene encoding the vector is transfected into cultured cells and the like from a cytolysate or a cell supernatant. Examples include a method of preparing a vector.
- the process for purifying the vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- a method for purifying using a commercially available kit cell lysate for cation chromatography, and anion chromatography.
- Size exclusion chromatography filters, methods of purification using ultrafiltration membranes, and the like.
- the reducing step is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, after the step of binding the functional group (A) in the linker compound to the functional group in the vector, or After the step of adding a reducing agent such as DTT (dithiothreitol) to the reaction solution after the step of binding the functional group (C) of the Gand compound to the functional group (B), or after the purification step. Examples thereof include a step of adding a reducing agent such as DTT to the modified vector.
- a reducing agent such as DTT
- the purification step of the modified vector is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose.
- the method for modifying the vector is a method of modifying the functional group (A) in a linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound as the functional group in the vector.
- the first step, the second step, and other steps in the method for modifying the vector are as described in the method for producing the modified vector.
- ⁇ Reference example 1 Preparation of AAV2> PAAV2 and pRC-mi342 obtained by modifying HEK293T cells (ATCC) with a medium solution of PEI (Polysciences) and pAAV2 (CELL BioLABs, Inc) of the fluorescent protein GFP so as to express VENUS (GenBank: ACQ43955.1).
- AAV2 was produced by transfecting a medium solution of (Takarabio) and pHelper (Takarabio) and culturing at 37 ° C. under 5% CO 2 for 4 days. After adding EDTA (Etylendiaminetetraacetic acid) and exfoliating the cells, the cells were centrifuged and the cell pellet and the centrifugal supernatant were collected.
- EDTA Etylendiaminetetraacetic acid
- ⁇ Reference example 2 Purification of AAV2> A vector was purified from the cell pellet obtained in Reference Example 1 using AAVpro® Purification Kit (AAV2) (TaKaRa 6232). The obtained purified AAV2 was titrated using RT-PCR (Quant Studio, SYBR Green method) and found to be 4 ⁇ 10 9 vg / ⁇ L.
- the cell pellet obtained in Reference Example 1 was treated with Dulbecco's Phosphate-Buffered Saline containing 0.1 v / v% Triton X-100, a 1 M MgCl 2 aqueous solution, and an endonuclease. After stopping the reaction with EDTA, the supernatant was collected by centrifugation. The obtained supernatant was mixed and purified by cation chromatography (Thermo, POROS 50HS) and anion chromatography (Thermo, POROS 50HQ), and concentrated to obtain AAV2.
- Example 1 Modification of AAV2>
- the AAV2 solution obtained in Reference Example 2 was used.
- reaction reagents 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G Using the HEPES buffer prepared by the above method, 0.125 mM DIBENZ [b, f] azocine-5 (6H) -hexanoic acid, 11,12-didehydro- ⁇ -oxo-, 2,5-dioxo-3.
- Reaction reagent 1A which is a solution of -sulfo-1-pyrrolidinyl ester and sodium salt (Aldrich chemistry), was prepared.
- reaction reagent 1B is 0.063 mM
- reaction reagent 1C is 0.032 mM
- reaction reagent 1D is 0.016 mM
- reaction reagent 1E is 0.008 mM
- reaction reagent 1F is 0. .004 mM
- 0.002 mM DIBENZ [b, f] azocine-5 (6H) -hexanoic acid, 11,12-didehydro- ⁇ -oxo-, 2,5-dioxo-3-sulfo-1 which is a reaction reagent 1G -A pyrrolidinyl ester, sodium salt solution was prepared.
- reaction reagent 2A which is a 16 mM 2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy- ⁇ -D-galactopyranoside (Sigma-Aldrich) solution was prepared. Further, the reaction reagent 2B is diluted 4 times, and the reaction reagent 2B is 4 mM, the reaction reagent 2C is 1 mM, and the reaction reagent 2D is 0.25 mM. Prepared.
- (First step) 9 ⁇ L of the reaction reagents 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F and 1G prepared by the above method and 1 ⁇ L of the purified AAV2 solution were mixed and reacted in an incubator at 37 ° C. for 16 hours. Further, 2 ⁇ L of the 2M glycine solution (Wako) prepared in the above buffer is added and reacted in an incubator at 37 ° C. for 5 hours to generate the first step product 1A, the first step product 1B, and the first step product. A product 1C, a first step product 1D, a first step product 1E, a first step product 1F, and a first step product 1G were obtained.
- lane 1 is a sample of the first step product 1A
- lane 2 is a sample of the first step product 1B
- lane 3 is a sample of the first step product 1C
- lane 4 is a sample of the first step product 1D.
- Lane 5 is a sample of the first step product 1E
- lane 6 is a sample of the first step product 1F
- lane 7 is a sample of the first step product 1G
- lane 8 is a sample of unmodified AAV2
- lane 9 is a sample of unmodified AAV2. It is a marker.
- lane 1 is a sample of modified vector 2A
- lane 2 is a sample of modified vector 2B
- lane 3 is a sample of modified vector 2C
- lane 4 is a sample of modified vector 2D
- lane 5 is a buffer instead of reaction reagent 2.
- the sample used, lane 6 is unmodified AAV2, and lane 7 is a marker.
- Example 2 Modification of AAV2>
- the purified AAV2 solution obtained in Reference Example 2 was used.
- reaction reagent 1H 2 mM DIBENZ [b, f] azocine-5 (6H) -hexanoic acid, 11,12-didehydro- ⁇ -oxo-, 2,5-dioxo-3-sulfo using the phosphate buffer prepared by the above method.
- a -1-pyrrolidinyl ester, sodium salt (Aldrich) solution (reaction reagent 1H) was prepared.
- reaction reagent 3 Using the phosphate buffer prepared by the above method, a 16 mM 2-Azidoethyl ⁇ -D-Glucopylanoside (TCI) solution (reaction reagent 3) was prepared.
- TCI 2-Azidoethyl ⁇ -D-Glucopylanoside
- the modified vector 3A was obtained by reacting the reaction reagent 3 in the same manner as in Example 1. SDS-PAGE (ATTO E-R7.5L) was performed, and the progress of the reaction was confirmed by silver staining (Invitrogen). The results of silver staining are shown in FIG. It was found that the band of VP3 before the reaction was about 60 kDa and after the reaction was about 62 kDa, and the compound was added by 2 kDa.
- Lane 1 of FIG. 3 is a sample of the first step product 1H of Example 2 (reaction reagent 1H), lane 2 is a sample of the modified vector 3A of Example 2 (reaction reagent 1H), and lane 5 is an unmodified AAV2.
- the sample, lane 6, is a marker.
- reaction reagent 4 Using the phosphate buffer prepared by the above method, 2 mM 4,7,10,13,16-Pentaoxa-20-azatricosanoic acid, 23- (11,12-didehydrodibenz [b, f] azocin-5 (6H)) -Yl) -19,23-dioxo-, 2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl ester (BROADPHARM) solution (reaction reagent 4) was prepared.
- the modified vector 3B was obtained by reacting the reaction reagent 3 in the same manner as in Example 1. SDS-PAGE (ATTO E-R7.5L) was performed, and the progress of the reaction was confirmed by silver staining (Invitrogen). The results of silver staining are shown in FIG. It was found that the band of VP3 before the reaction was about 64 kDa and after the reaction was about 68 kDa, and the compound was added by 4 kDa.
- Lane 3 of FIG. 3 is a sample of the first step product 4 of Example 3 (reaction reagent 4), lane 4 is a sample of the modified vector 3B of Example 3 (reaction reagent 4), and lane 5 is an unmodified AAV2.
- the sample, lane 6, is a marker.
- Example 4 Modification of AAV2>
- the AAV2 solution (6.6 ⁇ 10 9 vg / ⁇ L, 500 ⁇ L) obtained in Reference Example 3 was used.
- reaction reagents 1I and 1J Preparation of reaction reagents 1I and 1J
- a -1-pyrrolidinyl ester, sodium salt (Aldrich chemistry) solution was prepared and used as 1I. Further 1I was diluted to prepare 0.5 mM solution 1J.
- reaction reagent 2E Preparation of reaction reagent 2E
- a 2 mM 2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy- ⁇ -D-galactopyranoside (Sigma-Aldrich) solution was prepared and used as 2E.
- Lanes 1 and 8 of FIG. 4 are unmodified AAV2
- lane 2 is a sample of the first step product 1A of Example 4 (reaction reagent 1A: 0.125 mM)
- lane 4 is Example 4 (reaction reagent 1J0. 5 mM) first step product 1J sample
- lane 6 is a sample of first step product 1I of Example 4 (reaction reagent 1I: 1 mM)
- lane 9 is a marker.
- the first step product 1I, the first step product 1J, and the first step product 1A obtained by the reaction with the reaction reagents 1I, 1J, and 1A in Example 4 were subjected to cation exchange column chromatography (carrier: POROS 50HS). , Eluent: 20 mM phosphate buffer (pH 7.4), reagent condition: 100-370 mM NaCl aqueous solution). The results are shown in FIG. As a result of titration measurement using RT-PCR (Quant Studio, SYBR Green method) after purification, the first step product 1I was 5.8 ⁇ 10 11 vg / ⁇ L, and the first step product 1J was 1.8 ⁇ 10. 12 vg / ⁇ L, the first step product 1A was 1.2 ⁇ 10 12 vg / ⁇ L.
- FIG. 5 shows unmodified AAV2
- 2 is a sample of the first step product 1A of Example 4 (reaction reagent 1A: 0.125 mM)
- 3 is a sample of Example 4 (reaction reagent 1J: 0.5 mM).
- Sample of 1-step product 1J, 4 is a sample of 1-step product 1I of Example 4 (reaction reagent 1I: 1 mM)
- the vertical axis of FIG. 5 shows the absorbance at 280 nm
- the horizontal axis shows the elution volume.
- Lanes 1 and 8 of FIG. 4 are unmodified AAV2, lane 3 is a sample of modified vector 2G of Example 4 (reaction reagent 1A: 0.125 mM and reaction reagent 2D: 0.25 mM), and lane 5 is Example 4.
- Sample of modified vector 2F of (reaction reagent 1J: 0.5 mM and reaction reagent 2C: 1 mM)
- lane 7 is a sample of modified vector 2E of Example 4 (reaction reagent 1I: 1 mM and reaction reagent 2E: 2 mM)
- FIG. 6 shows unmodified AAV2
- 2 is a sample of modified vector 2G of Example 4 (reaction reagent 1A: 0.125 mM and reaction reagent 2D: 0.25 mM)
- 3 is Example 4 (reaction reagent 1J: 0).
- It is a sample of the modified vector 2F of .5 mM and reaction reagent 2C: 1 mM)
- the vertical axis of FIG. 6 shows the absorbance at 280 nm
- the horizontal axis shows the elution volume.
- Examples of aspects of the present invention include the following. ⁇ 1>
- the functional group (A) in the linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound is bonded to the functional group in the vector.
- It is a method for producing a modification vector which comprises.
- ⁇ 2> The production method according to ⁇ 1>, wherein the functional group in the vector is any one of an amino group, a guanidine group, a hydroxyl group, a carboxyl group, and an indole group.
- ⁇ 3> Any of the above ⁇ 1> to ⁇ 2>, wherein the functional group in the vector is a functional group in a lysine residue, an arginine residue, a tyrosine residue, a serine residue, a threonine residue, and a tryptophan residue. It is a manufacturing method described in. ⁇ 4> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the functional group (A) is a succinimidyl group.
- the functional group (B) is any one of an azido group, an alkynyl group, an alkenyl group, a carbonyl group, a phosphine group, a tetrazine group, a hydrazine group, and a hydroxylamine group, from ⁇ 1> to ⁇ 4>.
- the production method according to any one of. ⁇ 6> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the weight average molecular weight of the ligand compound is 100,000 or less.
- ⁇ 7> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the ligand compound is a sugar compound.
- ⁇ 8> The production method according to ⁇ 7>, wherein the sugar compound has a polyethylene glycol group.
- ⁇ 9> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the ligand compound is a peptide.
- the linker compound has a polyethylene glycol group.
- ⁇ 11> The production method according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the vector is an adeno-associated virus vector.
- ⁇ 12> The production method according to ⁇ 11>, wherein the functional group in the vector is a functional group constituting the capsid of the adeno-associated virus vector.
- the functional group in the vector is an amino group
- the functional group (A) is a succinimidyl group
- the functional group (B) or (C) is an azide group and / or an alkynyl group
- the ligand compound is a sugar compound and / or a peptide.
- the functional group in the vector is a functional group at a lysine residue
- the functional group (B) or (C) is an azide group and / or an alkynyl group
- the ligand compound is a sugar compound and / or a peptide.
- the functional group (A) in the linker compound having a functional group (A) capable of binding to the functional group and a functional group (B) capable of binding to the ligand compound is bonded to the functional group in the vector. It is characterized by including a step of binding the functional group (C) to the functional group (B) in a ligand compound having a functional group (C) capable of binding to the functional group (B). This is a vector modification method.
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Abstract
ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、 を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法である。
Description
本発明は、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法に関する。
遺伝子治療には、ベクターが広く使われているが、ベクターの標的組織への移行性が十分ではないことなどが課題である。
この課題を解決する方法として、ベクターを構成するタンパク質の改変などが行われているが、薬効を示すための十分な効果が得られていない。
この課題を解決する方法として、ベクターを構成するタンパク質の改変などが行われているが、薬効を示すための十分な効果が得られていない。
そこで、近年、ベクターを化学修飾し、ベクターに機能を高めるためのリガンドを導入する方法が開発されてきた(非特許文献1など)。
しかしながら、この方法では、ベクター上の官能基と結合させる部位と機能を高めるためのリガンドとが一体型の試薬が使用されているため、入手できる試薬には制限があり、有効な方法とは言い難い。
しかしながら、この方法では、ベクター上の官能基と結合させる部位と機能を高めるためのリガンドとが一体型の試薬が使用されているため、入手できる試薬には制限があり、有効な方法とは言い難い。
また他の方法として、2ステップで化学修飾する方法が報告されている(特許文献1など)。
しかしながら、この方法は、システイン残基を利用する方法であり、化学修飾前に還元処理でシステイン残基を遊離させる必要があるため、簡便な方法とは言い難い。またこの還元処理によって、ベクターが分解している可能性がある。
しかしながら、この方法は、システイン残基を利用する方法であり、化学修飾前に還元処理でシステイン残基を遊離させる必要があるため、簡便な方法とは言い難い。またこの還元処理によって、ベクターが分解している可能性がある。
更に他の方法としては、ベクターを改変してシステイン残基を変異導入した後に化学修飾する方法が報告されているが(非特許文献2など)、変異導入の手間がかかるため、簡便な方法とは言い難い。
したがって、ベクターを改変や前処理することなく、様々なリガンドを簡便に導入することができる、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法は全く知られておらず、これらの提供が強く求められている。
Biotechnol. Bioeng. 2005 92:24-34
small 2013 9 3:421-429
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、ベクターを改変や前処理することなく、様々なリガンドを簡便に導入することができる、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法を提供することを目的とする。
本発明者らが、前記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含む方法により、ベクターを改変や前処理することなく、様々なリガンドを簡便に導入することができる、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法が提供できることを知見した。
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法である。
<2> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、ベクターの修飾方法である。
<1> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法である。
<2> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、ベクターの修飾方法である。
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、ベクターを改変や前処理することなく、様々なリガンドを簡便に導入することができる、修飾ベクターの作製方法、及びベクターの修飾方法を提供することができる。
(修飾ベクターの作製方法)
前記修飾ベクターの作製方法は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる第1の工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる第2の工程と、を含み、さらにその他の工程を有することができる。
前記修飾ベクターの作製方法は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる第1の工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる第2の工程と、を含み、さらにその他の工程を有することができる。
前記第1の工程と、前記第2の工程を行う順番としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、リンカー化合物に結合可能な多様なリガンドを簡便にベクターに導入することができ、リガンドの選択肢が広がる点から、前記第1の工程の後に、前記第2の工程を行うことが好ましい。
<第1の工程>
前記第1の工程は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程である。
前記第1の工程は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程である。
-ベクター-
前記ベクターとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウイルスベクター、プラスミドベクター、人工染色体ベクター、コスミドベクター、フォスミドベクターなどが挙げられる。
これらの中でも、遺伝子治療に広く使用されている点で、ウイルスベクターが好ましい。
前記ベクターとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ウイルスベクター、プラスミドベクター、人工染色体ベクター、コスミドベクター、フォスミドベクターなどが挙げられる。
これらの中でも、遺伝子治療に広く使用されている点で、ウイルスベクターが好ましい。
前記ウイルスベクターとして用いられるウイルスとしては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アデノ随伴ウイルス(AAV)、アデノウイルス、レトロウイルス、レンチウイルス、ヘルペスウイルス、ポリオウイルス、パピローマウイルス、ワクシニアウイルス、ポックスウイルスなどが挙げられる。
これらの中でも、病原性が低い点で、アデノ随伴ウイルス(AAV)が好ましい。
これらの中でも、病原性が低い点で、アデノ随伴ウイルス(AAV)が好ましい。
前記ウイルスベクターとして用いられるAAVの血清型としてはAAV1(1型AAV)、AAV2(2型AAV)、AAV3(3型AAV)、AAV4(4型AAV)、AAV5(5型AAV)、AAV6(6型AAV)、AAV7(7型AAV)、AAV8(8型AAV)、AAV9(9型AAV)、AAV10(10型AAV)、AAV11(11型AAV)、AAV12(12型AAV)、AAV13(13型AAV)、AAV14(14型AAV)、及びこれらの改変体などが挙げられるが、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記改変体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、標的細胞の組織特異性(感染する細胞の指向性)向上などのため、遺伝子組み換えにより(野生型AAVを)改変させたAAVなどが挙げられる。
前記改変体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、標的細胞の組織特異性(感染する細胞の指向性)向上などのため、遺伝子組み換えにより(野生型AAVを)改変させたAAVなどが挙げられる。
--ベクターにおける官能基--
前記ベクターにおける官能基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ基、グアニジノ基、水酸基、カルボキシル基、及びインドール基などが挙げられる。これらの中でも、アミノ基が好ましい。
前記ベクターにおける官能基は、リジン残基、アルギニン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、トリプトファン残基における官能基であってもよく、これらの中でも、リジン残基における官能基が好ましい。
前記ベクターが、前記アデノ随伴ウイルス(AAV)である場合は、前記ベクターにおける官能基が、前記アデノ随伴ウイルスのカプシドを構成する官能基であることが好ましい。
前記ベクターにおける官能基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アミノ基、グアニジノ基、水酸基、カルボキシル基、及びインドール基などが挙げられる。これらの中でも、アミノ基が好ましい。
前記ベクターにおける官能基は、リジン残基、アルギニン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、トリプトファン残基における官能基であってもよく、これらの中でも、リジン残基における官能基が好ましい。
前記ベクターが、前記アデノ随伴ウイルス(AAV)である場合は、前記ベクターにおける官能基が、前記アデノ随伴ウイルスのカプシドを構成する官能基であることが好ましい。
前記カプシドは、VP1、VP2、VP3などから構成される。
-リンカー化合物-
前記リンカー化合物は、前記ベクターにおける官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有し、さらに連結部(D)を有することができる。
前記リンカー化合物は、前記ベクターにおける官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有し、さらに連結部(D)を有することができる。
--ベクターにおける官能基と結合可能な官能基(A)--
前記ベクターにおける官能基と結合可能な官能基(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクシンイミジル基、イソシアネート基、アミノメトキシエチル基、シクロヘキセンスルホンアミド基、カルボニル基、アルデヒド基、不飽和カルボニル基、ジアゾニウムテレフタレート、ハロゲン原子、マレイミジル基、フタルイミジル基、ジアゾベンゼン基、不飽和ニトリル基、アレニル基、脱離基、などが挙げられる。
前記ベクターにおける官能基と結合可能な官能基(A)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクシンイミジル基、イソシアネート基、アミノメトキシエチル基、シクロヘキセンスルホンアミド基、カルボニル基、アルデヒド基、不飽和カルボニル基、ジアゾニウムテレフタレート、ハロゲン原子、マレイミジル基、フタルイミジル基、ジアゾベンゼン基、不飽和ニトリル基、アレニル基、脱離基、などが挙げられる。
前記脱離基としては、OSO2R’若しくはOP(O)(OR’)2(R’は炭素数1~6のアルキル基;炭素数4~10のアリール基を表し、ここでの炭素数1~6のアルキル基としては直鎖状又は分岐状のアルキル基、中でもメチル基;エチル基;(n-,i-)プロピル基;(n-,i-,t-)ブチル基が好適な例として挙げられ、また炭素数4~10のアリール基とは、例えばフェニル基;(2-,3-,4-)トリル基;(1-,2-)ナフチル基;2-ピロリル基;2-フリル基;3-チエニル基;2-ピリジル基の5若しくは6員の単環若しくは縮合環からなる芳香族炭化水素基若しくは複素環基をいい、例えばメタンスルホニル基、トルエンスルホニル基、が挙げられる。
これらの中でも、反応性の点で、スクシンイミジル基が好ましい。
前記官能基(A)は、前記リンカー化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。
これらの中でも、反応性の点で、スクシンイミジル基が好ましい。
前記官能基(A)は、前記リンカー化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。
--リガンド化合物と結合可能な官能基(B)--
前記リガンド化合物と結合可能な官能基(B)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アジド基、アルキニル基、アルケニル基、カルボニル基、ホスフィン基、テトラジン基、ヒドラジン基、及びヒドロキシルアミン基などが挙げられる。
これらの中でも、反応性の点で、アルキニル基、又はアジド基が好ましく、アルキニル基がより好ましい。
前記官能基(B)は、前記リンカー化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アジド基及びアルキニル基などが挙げられる。
前記リガンド化合物と結合可能な官能基(B)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アジド基、アルキニル基、アルケニル基、カルボニル基、ホスフィン基、テトラジン基、ヒドラジン基、及びヒドロキシルアミン基などが挙げられる。
これらの中でも、反応性の点で、アルキニル基、又はアジド基が好ましく、アルキニル基がより好ましい。
前記官能基(B)は、前記リンカー化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アジド基及びアルキニル基などが挙げられる。
--連結部(D)--
前記連結部(D)は、前記官能基(A)と前記官能基(B)とを連結することができ、前記官能基(A)、前記官能基(B)、及び前記リガンド化合物と反応しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記連結部(D)は、前記官能基(A)と前記官能基(B)とを連結することができ、前記官能基(A)、前記官能基(B)、及び前記リガンド化合物と反応しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記連結部(D)は、直鎖構造であってもよいし、分岐構造であってもよいが、前記直鎖構造が好ましい。
前記連結部(D)は、親水性であってもよいし、疎水性であってもよいし、両親媒性であってもよいが、前記親水性が好ましい。
前記連結部(D)の長さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記連結部(D)を構成する炭素原子の数などによって調節することができる。
前記連結部(D)は、親水性であってもよいし、疎水性であってもよいし、両親媒性であってもよいが、前記親水性が好ましい。
前記連結部(D)の長さは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記連結部(D)を構成する炭素原子の数などによって調節することができる。
前記連結部(D)の化学構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキレン基を有する構造、カルボニル基を有する構造、エーテル結合を有する構造、カルボン酸エステル結合を有する構造、これらの組合せなどが挙げられる。
前記エーテル結合を有する構造は、鎖状(例えばエチレングリコールなどの直鎖、例えばプロピレングリコールなどの分岐鎖)であってもよいし、環状(テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンなどを含む構造)あってもよい。
前記エーテル結合を有する構造は、鎖状(例えばエチレングリコールなどの直鎖、例えばプロピレングリコールなどの分岐鎖)であってもよいし、環状(テトラヒドロピラン、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサンなどを含む構造)あってもよい。
前記連結部(D)の具体例としては、アルキレン基、アルキレンオキシ基、ポリ(アルキレンオキシ)基、などが挙げられる。
前記アルキレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~20のアルキレン基が好ましく、炭素数1~10のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~4のアルキレン基がさらに好ましい。
前記アルキレンオキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~100のアルキレンオキシ基が好ましく、炭素数4~100のアルキレンオキシ基がより好ましく、炭素数5~50のアルキレンオキシ基がさらに好ましい。
前記ポリ(アルキレンオキシ)基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~100のポリ(アルキレンオキシ)基が好ましく、炭素数5~50のポリ(アルキレンオキシ)基がより好ましく、炭素数6~40のポリ(アルキレンオキシ)基がさらに好ましい。
前記ポリ(アルキレンオキシ)基におけるアルキレンオキサイド単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドが好ましく、エチレンオキサイドがより好ましい。
前記アルキレン基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~20のアルキレン基が好ましく、炭素数1~10のアルキレン基がより好ましく、炭素数1~4のアルキレン基がさらに好ましい。
前記アルキレンオキシ基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~100のアルキレンオキシ基が好ましく、炭素数4~100のアルキレンオキシ基がより好ましく、炭素数5~50のアルキレンオキシ基がさらに好ましい。
前記ポリ(アルキレンオキシ)基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、炭素数1~100のポリ(アルキレンオキシ)基が好ましく、炭素数5~50のポリ(アルキレンオキシ)基がより好ましく、炭素数6~40のポリ(アルキレンオキシ)基がさらに好ましい。
前記ポリ(アルキレンオキシ)基におけるアルキレンオキサイド単位としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイドが好ましく、エチレンオキサイドがより好ましい。
前記リンカー化合物の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、DIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid, 11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester, sodium salt、4,7,10,13,16-Pentaoxa-20-azatricosanoic acid, 23-(11,12-didehydrodibenz[b,f]azocin-5(6H)-yl)-19,23-dioxo-,2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl esterなどが挙げられる。
-ベクターにおける官能基への前記官能基(A)の結合-
前記ベクターにおける官能基への前記官能基(A)の結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リンカー化合物と前記ベクターとを含む溶液を混合し反応させる方法、前記リガンド化合物が結合した前記リンカー化合物と前記ベクターとを含む溶液を混合し反応させる方法などが挙げられる。これらの方法の後、グリシン溶液を加えて、さらに反応させる方法であってもよい。
前記ベクターにおける官能基への前記官能基(A)の結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リンカー化合物と前記ベクターとを含む溶液を混合し反応させる方法、前記リガンド化合物が結合した前記リンカー化合物と前記ベクターとを含む溶液を混合し反応させる方法などが挙げられる。これらの方法の後、グリシン溶液を加えて、さらに反応させる方法であってもよい。
前記溶液の溶媒としては、水系溶媒でも有機溶媒でもよく、水系溶媒と有機溶媒との混合溶媒でもよい。
前記水系溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、HEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)バッファー、リン酸バッファー、蒸留水などが挙げられる。
前記HEPESバッファー、又はリン酸バッファーのpHとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、pH4以上pH12以下が好ましく、pH5以上pH11以下がより好ましく、pH6以上pH10以下がさらに好ましく、pH7以上pH9以下が特に好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水と相溶性であることが好ましい。例えば、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒を挙げることができる。
前記水系溶媒と前記有機溶媒の混合比としては、特に制限はなく、不溶性の成分が顕著に生じなければ良い。
前記水系溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、HEPES(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)バッファー、リン酸バッファー、蒸留水などが挙げられる。
前記HEPESバッファー、又はリン酸バッファーのpHとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、pH4以上pH12以下が好ましく、pH5以上pH11以下がより好ましく、pH6以上pH10以下がさらに好ましく、pH7以上pH9以下が特に好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水と相溶性であることが好ましい。例えば、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒を挙げることができる。
前記水系溶媒と前記有機溶媒の混合比としては、特に制限はなく、不溶性の成分が顕著に生じなければ良い。
前記リンカー化合物の終濃度(グリシン溶液添加前)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μM以上200mM以下が好ましく、0.5μM以上100mM以下がより好ましく、5μM以上80mM以下がさらに好ましく、10μM以上50mM以下が特に好ましい。
前記ベクターの力価としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1×104vg/μL以上1×10100vg/μL以下が好ましく、1×105vg/μL以上5×1080vg/μL以下がより好ましく、1×106vg/μL以上1×1050vg/μL以下がさらに好ましい。
前記グリシン溶液の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.1μMM以上20M以下が好ましく、0.5μM以上10M以下がより好ましく、5μM以上5M以下がさらに好ましく、10μM以上4M以下が特に好ましい。
前記反応の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃以上70℃以下が好ましく、40℃以下がより好ましい。
前記グリシン溶液添加前の反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
前記グリシン溶液添加後の反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
前記グリシン溶液添加前の反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
前記グリシン溶液添加後の反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
<第2の工程>
前記第2の工程は、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程である。
前記第2の工程は、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程である。
-リガンド化合物-
前記リガンド化合物は、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)と、リガンド部を有し、さらに連結部(E)を有することができる。
前記連結部(E)は、前記官能基(C)と前記リガンド部とを連結することができ、前記リンカー化合物、及び前記官能基(C)、リガンド部と反応しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記連結部(E)の構造、及び具体例は、前述のリンカー化合物における連結部(D)と同様である。
前記リガンド化合物におけるリガンド部とは、生物における組織や細胞やタンパク質等と親和性等を有する、あるいは親和性を利用してラベル化する物質であり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ラベル化とは、ベクターに膜透過性・標的細胞特異性などの機能を付加することであり、前記機能を付加するとは、修飾することを意味する。広義の意味ではリンカーの導入もその他の機能物質を導入しやすくなる足場機能を付加している点で修飾しているといえる。
前記リガンド化合物は、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)と、リガンド部を有し、さらに連結部(E)を有することができる。
前記連結部(E)は、前記官能基(C)と前記リガンド部とを連結することができ、前記リンカー化合物、及び前記官能基(C)、リガンド部と反応しない限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記連結部(E)の構造、及び具体例は、前述のリンカー化合物における連結部(D)と同様である。
前記リガンド化合物におけるリガンド部とは、生物における組織や細胞やタンパク質等と親和性等を有する、あるいは親和性を利用してラベル化する物質であり、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ラベル化とは、ベクターに膜透過性・標的細胞特異性などの機能を付加することであり、前記機能を付加するとは、修飾することを意味する。広義の意味ではリンカーの導入もその他の機能物質を導入しやすくなる足場機能を付加している点で修飾しているといえる。
前記リガンド部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、糖化合物、ペプチド、低分子化合物、免疫グロブリンなどが挙げられる。
これらは、前記リガンド化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、糖化合物及びペプチドなどが挙げられる。
これらは、前記リガンド化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、糖化合物及びペプチドなどが挙げられる。
前記糖化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単糖類、オリゴ糖類、多糖類を挙げることができ、ここで言う単糖は不斉炭素が鏡像異性体であってもよく、オリゴ糖類とは2~6分子の単糖からなり、多糖類とは単糖が直鎖又は枝分かれで繋がったポリマーであり、入手性から単糖類、二糖類、三糖類が好ましい。また、前記糖化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アロース、アラビノース、エリスロース、フルクトース、フコース、ガラクトース、ガラクトサミン、グルコース、グルコサミン、グロース、グルクロン酸、イドース、イノシトール、リキソース、マンノース、マンノサミン、プシコース、ラムノース、リボース、シアル酸、ソルボース、タガトース、タロース、キシロース、ジサッカロイド、トリサッカロイド、テトラサッカロイド、オリゴサッカロイド、シクロデキストリン、2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside、2-Azidoethyl β-D-Glucopyranoside、非天然型糖などが挙げられ、さらに、これらにポリエチレングリコール基や保護基が付加されたものであってもよい。
前記保護基とは、糖化合物に含まれる水酸基やアミノ基を保護する置換基であり、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸基の保護基としてはアシル基やカーボネート基やカルバメート基や環状のアセタール基やエーテル基などを挙げることができる。前記アシル基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセチル基、フェニルアセチル基、ハロゲン化アセチル基、メトキシアセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基などを挙げることができる。前記カーボネート基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、t-ブチルカーボネート基、ベンジルカーボネート基などを挙げることができる。前記カルバメート基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェニルカルバメート基などを挙げることができる。前記環状のアセタール基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレンアセタール基、エチリデンアセタール基、アセトナイド基、ベンジリデンアセタール基などが挙げられる。前記エーテル基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンジルエーテル基などを挙げることができる。
例えば、アミノ基の保護基としてはアシル基やカルバメート基などを挙げることができる。前記アシル基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセチル基、フェニルアセチル基、ハロゲン化アセチル基、メトキシアセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基などを挙げることができる。前記カルバメート基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、9-フルオレニルメチルカルバメート基、フェニルカルバメート基、t-ブチルカルバメート基などを挙げることができる。
これらの保護基の中で、アセチル基が低毒性や入手性から好ましい。
例えば、アミノ基の保護基としてはアシル基やカルバメート基などを挙げることができる。前記アシル基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アセチル基、フェニルアセチル基、ハロゲン化アセチル基、メトキシアセチル基、フェノキシアセチル基、ピバロイル基、ベンゾイル基などを挙げることができる。前記カルバメート基としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、9-フルオレニルメチルカルバメート基、フェニルカルバメート基、t-ブチルカルバメート基などを挙げることができる。
これらの保護基の中で、アセチル基が低毒性や入手性から好ましい。
前記ペプチド化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、LRVRLASHLRKLRKRLLRDAKKKKKKKKKKKKKKKK(配列番号1)、KKKKKKKKKKKKKKKKLRVRLASHLRKLRKRLLRDA(配列番号2)、LRVRLASHLRKLRKRLLRDA(配列番号3)、GRKKRRQRRRPPQ(配列番号4)、RQIKIWFQNRRMKWK(配列番号5)、GWTLNSAGYLLGKINLKALAALAKKIL(配列番号6)、GALFLGFLGAAGSTMGAWSQPKKKRKV(配列番号7)、RRRRRRRR(配列番号8)、RRRRRRRRR(配列番号9)、RRRRRRRRRR(配列番号10)、HHHHHHHHHHHHHHHH(配列番号11)、LLIILRRRIRKQAHAHSK(配列番号12)、KLALKLALKALKAALKA(配列番号13)、LLIILRRRIRKQAHAHSK(配列番号14)、GWTLNSAGYLLGKINLKALAALAKKIL(配列番号15)などが挙げられ、環状の構造を有していてもよく、さらに、各アミノ酸がD体でもよく、非天然アミノ酸に置換及び/又は非天然アミノ酸が挿入されていても良く、塩を含んでいても良く、これらにポリエレングリコール基が付加されたものであってもよい。
前記低分子化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、生体内で薬効を示す物質で有ればよく、例えば、パクリタキセル(Paclitaxel)や低分子化抗体などを挙げることができる。生体内で物質との親和性を評価するための物質であっても良く、例えば、ビオチンや色素を挙げることができる。さらに、これらにポリエレングリコール基が付加されたものであってもよい。
前記色素としては、特に制限はなく、例えば、フルオレセイン、HiLyte Fluor 555、HiLyte Fluor 647、HiLyte Fluor 750、DyLight 350、DyLight 405、DyLight 550、DyLight 633、DyLight 755、Aleza Fluor 350、Aleza Fluor 405、Aleza Fluor 488、Aleza Fluor 532、Aleza Fluor 546、Aleza Fluor 555、Aleza Fluor 568、Aleza Fluor 594、Aleza Fluor 647、Aleza Fluor 680、Aleza Fluor 750、Cy 5、Cy 3などを挙げることができ、さらに、これらにポリエレングリコール基が付加されたものであってもよい。
前記免疫グロブリンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、IgG、IgM、IgA、IgD、IgEなどが挙げられる。
前記色素としては、特に制限はなく、例えば、フルオレセイン、HiLyte Fluor 555、HiLyte Fluor 647、HiLyte Fluor 750、DyLight 350、DyLight 405、DyLight 550、DyLight 633、DyLight 755、Aleza Fluor 350、Aleza Fluor 405、Aleza Fluor 488、Aleza Fluor 532、Aleza Fluor 546、Aleza Fluor 555、Aleza Fluor 568、Aleza Fluor 594、Aleza Fluor 647、Aleza Fluor 680、Aleza Fluor 750、Cy 5、Cy 3などを挙げることができ、さらに、これらにポリエレングリコール基が付加されたものであってもよい。
前記免疫グロブリンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、IgG、IgM、IgA、IgD、IgEなどが挙げられる。
前記リガンド化合物の重量平均分子量の上限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、500,000以下が好ましく、300,000以下がより好ましく、200,000以下がさらに好ましく、100,000以下が特に好ましい。
前記リガンド化合物の重量平均分子量の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、200以上が好ましい。
前記リガンド化合物の重量平均分子量の下限値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、200以上が好ましい。
前記リガンド化合物の具体例としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside、2-Azidoethyl β-D-Glucopyranosideなどが挙げられる。
--官能基(B)と結合可能な官能基(C)--
前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記官能基(B)がアジド基の場合はホスフィン基、又はアルキニル基が好ましく、前記官能基(B)がアルキニル基の場合はアジド基が好ましく、前記官能基(B)がアルケニル基の場合はテトラジン基、又はアルケニル基が好ましく、前記官能基(B)がカルボニル基の場合はヒドラジン基、又はヒドロキシルアミン基が好ましく、前記官能基(B)がホスフィン基の場合はアジド基が好ましく、前記官能基(B)がテトラジン基の場合はアルケニル基が好ましく、前記官能基(B)がヒドラジン基の場合はカルボニル基が好ましく、前記官能基(B)がヒドロキシルアミン基の場合はカルボニル基好ましい。
前記官能基(C)は、前記リガンド化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アジド基及びアルキニル基などが挙げられる。
前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記官能基(B)がアジド基の場合はホスフィン基、又はアルキニル基が好ましく、前記官能基(B)がアルキニル基の場合はアジド基が好ましく、前記官能基(B)がアルケニル基の場合はテトラジン基、又はアルケニル基が好ましく、前記官能基(B)がカルボニル基の場合はヒドラジン基、又はヒドロキシルアミン基が好ましく、前記官能基(B)がホスフィン基の場合はアジド基が好ましく、前記官能基(B)がテトラジン基の場合はアルケニル基が好ましく、前記官能基(B)がヒドラジン基の場合はカルボニル基が好ましく、前記官能基(B)がヒドロキシルアミン基の場合はカルボニル基好ましい。
前記官能基(C)は、前記リガンド化合物1分子あたり、1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アジド基及びアルキニル基などが挙げられる。
-官能基(B)への官能基(C)の結合:-
前記官能基(B)への官能基(C)の結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ベクターにおける官能基への前記官能基(A)の結合で得られた反応物と前記リガンド化合物とを含む溶液を混合し、反応させる方法、前記リンカー化合物と前記リガンド化合物とを含む溶液を混合し、反応させる方法などが挙げられる。
前記官能基(B)への官能基(C)の結合としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ベクターにおける官能基への前記官能基(A)の結合で得られた反応物と前記リガンド化合物とを含む溶液を混合し、反応させる方法、前記リンカー化合物と前記リガンド化合物とを含む溶液を混合し、反応させる方法などが挙げられる。
前記溶液の溶媒としては、水系溶媒でも有機溶媒でもよく、水系溶媒と有機溶媒との混合溶媒でもよい。
前記水系溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、HEPESバッファー、リン酸バッファー、蒸留水などが挙げられる。
前記HEPESバッファー、又はリン酸バッファーのpHとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、pH1以上pH12以下が好ましく、pH2以上pH12以下がより好ましく、pH3以上pH11以下がさらに好ましく、pH4以上pH10以下が特に好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水と相溶性であることが好ましい。例えば、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒を挙げることができる。
前記水系溶媒と前記有機溶媒の混合比としては、特に制限はなく、不溶性の成分が顕著に生じなければ良い。
前記水系溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、HEPESバッファー、リン酸バッファー、蒸留水などが挙げられる。
前記HEPESバッファー、又はリン酸バッファーのpHとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、pH1以上pH12以下が好ましく、pH2以上pH12以下がより好ましく、pH3以上pH11以下がさらに好ましく、pH4以上pH10以下が特に好ましい。
前記有機溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、水と相溶性であることが好ましい。例えば、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄系溶媒、ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒を挙げることができる。
前記水系溶媒と前記有機溶媒の混合比としては、特に制限はなく、不溶性の成分が顕著に生じなければ良い。
前記リガンド化合物の終濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01mM以上100mM以下が好ましく、0.1mM以上80mM以下がより好ましく、0.2mM以上50mM以下がさらに好ましい。
前記反応の温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0℃以上70℃以下が好ましく、40℃以下がより好ましい。
前記反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
前記反応の時間としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5分間以上120時間以下が好ましく、30分間以上96時間以下がより好ましく、1時間以上72時間以下がさらに好ましい。
<その他の工程>
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベクターの調製工程、ベクターの精製工程、還元工程、修飾ベクターの精製工程などが挙げられる。
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベクターの調製工程、ベクターの精製工程、還元工程、修飾ベクターの精製工程などが挙げられる。
-ベクターの調製工程-
前記ベクターの調製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、培養細胞などに、ベクターをコードする遺伝子をトランスフェクトし、細胞溶解液、又は細胞上清からベクターを調製する方法などが挙げられる。
前記ベクターの調製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、培養細胞などに、ベクターをコードする遺伝子をトランスフェクトし、細胞溶解液、又は細胞上清からベクターを調製する方法などが挙げられる。
-ベクターの精製工程-
前記ベクターの精製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、市販のキットを用いて精製する方法、細胞溶解液を陽イオンクロマトグラフィー、及び陰イオンクロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、フィルター、限外ろ過膜を用いて精製する方法などが挙げられる。
前記ベクターの精製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、市販のキットを用いて精製する方法、細胞溶解液を陽イオンクロマトグラフィー、及び陰イオンクロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、フィルター、限外ろ過膜を用いて精製する方法などが挙げられる。
-還元工程-
前記還元工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ベクターにおける官能基に、前記リンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程の後、若しくは前記官能基(B)に、前記ガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程の後の反応液に、DTT(ジチオトレイトール)などの還元剤を加える工程、又は、精製工程後の修飾ベクターに、DTTなどの還元剤を加える工程などが挙げられる。
前記還元工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ベクターにおける官能基に、前記リンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程の後、若しくは前記官能基(B)に、前記ガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程の後の反応液に、DTT(ジチオトレイトール)などの還元剤を加える工程、又は、精製工程後の修飾ベクターに、DTTなどの還元剤を加える工程などが挙げられる。
-修飾ベクターの精製工程-
前記修飾ベクターの精製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー、及び陰イオンクロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、フィルター、限外ろ過膜を用いて精製する方法などが挙げられる。修飾反応の第1の工程と第2の工程の間で精製しても良いし、第2の工程の後で精製しても良い。
前記修飾ベクターの精製工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー、及び陰イオンクロマトグラフィー、サイズ排除クロマトグラフィー、フィルター、限外ろ過膜を用いて精製する方法などが挙げられる。修飾反応の第1の工程と第2の工程の間で精製しても良いし、第2の工程の後で精製しても良い。
(ベクターの修飾方法)
前記ベクターの修飾方法は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる第1の工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる第2の工程と、を含み、さらにその他の工程を有することができる。
前記ベクターの修飾方法は、ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる第1の工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる第2の工程と、を含み、さらにその他の工程を有することができる。
ベクターの修飾方法における、前記第1の工程、前記第2の工程、及びその他の工程は、前記修飾ベクターの作製方法における記載のとおりである。
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
<参考例1:AAV2の作製>
HEK293T細胞(ATCC社)に、PEI(Polysciences社)の培地溶液と、蛍光タンパク質GFPのpAAV2(CELL BioLABs,Inc)をVENUS(GenBank:ACQ43955.1)が発現するように改変したpAAV2とpRC-mi342(タカラバイオ社)とpHelper(タカラバイオ社)の培地溶液をトランスフェクションし、37℃で5%CO2下で4日間培養することでAAV2を産生させた。EDTA(Etylenediaminetetraacetic acid)を加えて細胞を剥離した後、遠心分離して細胞ペレットと遠心上清を回収した。
HEK293T細胞(ATCC社)に、PEI(Polysciences社)の培地溶液と、蛍光タンパク質GFPのpAAV2(CELL BioLABs,Inc)をVENUS(GenBank:ACQ43955.1)が発現するように改変したpAAV2とpRC-mi342(タカラバイオ社)とpHelper(タカラバイオ社)の培地溶液をトランスフェクションし、37℃で5%CO2下で4日間培養することでAAV2を産生させた。EDTA(Etylenediaminetetraacetic acid)を加えて細胞を剥離した後、遠心分離して細胞ペレットと遠心上清を回収した。
<参考例2:AAV2の精製>
参考例1で得られた細胞ペレットからAAVpro(登録商標) Purification Kit(AAV2)(TaKaRa 6232)を用いてベクターを精製した。
得られた精製AAV2をRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、4×109vg/μLであった。
参考例1で得られた細胞ペレットからAAVpro(登録商標) Purification Kit(AAV2)(TaKaRa 6232)を用いてベクターを精製した。
得られた精製AAV2をRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、4×109vg/μLであった。
<参考例3:AAV2の精製>
参考例1で得られた遠心上清に、40wt%のPEG8000(シグマ)と2.5MのNaCl水溶液の混合液を加えた後に4℃で16時間静置した。遠心分離後、沈殿層を0.1v/v%TritonX-100含有Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline、1M MgCl2水溶液、更にエンドヌクレアーゼで処理した。EDTAで反応を停止した後に遠心分離して上清を回収した。また、参考例1で得られた細胞ペレットを0.1v/v%TritonX-100含有Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline、1M MgCl2水溶液、更にエンドヌクレアーゼで処理した。EDTAで反応を停止した後に遠心分離して上清を回収した。得られた上清を混合して、陽イオンクロマトグラフィー(Thermo社、POROS 50HS)と陰イオンクロマトグラフィー(Thermo社、POROS 50HQ)で精製し、濃縮後、AAV2を得た。
参考例1で得られた遠心上清に、40wt%のPEG8000(シグマ)と2.5MのNaCl水溶液の混合液を加えた後に4℃で16時間静置した。遠心分離後、沈殿層を0.1v/v%TritonX-100含有Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline、1M MgCl2水溶液、更にエンドヌクレアーゼで処理した。EDTAで反応を停止した後に遠心分離して上清を回収した。また、参考例1で得られた細胞ペレットを0.1v/v%TritonX-100含有Dulbecco’s Phosphate-Buffered Saline、1M MgCl2水溶液、更にエンドヌクレアーゼで処理した。EDTAで反応を停止した後に遠心分離して上清を回収した。得られた上清を混合して、陽イオンクロマトグラフィー(Thermo社、POROS 50HS)と陰イオンクロマトグラフィー(Thermo社、POROS 50HQ)で精製し、濃縮後、AAV2を得た。
<実施例1:AAV2の修飾>
参考例2で得られたAAV2溶液を用いた。
参考例2で得られたAAV2溶液を用いた。
(バッファーの調製)
1MのHEPES(gibco社)水溶液、5MのNaCl(ナカライテスク社)水溶液、Tween20(Sigma社)を夫々水で希釈した後に、1MのNaOH水溶液を加えてpH8.3の50mMのHEPES水溶液、165mMのNaCl水溶液、0.1v/v%のTween 20水溶液を調製した。
1MのHEPES(gibco社)水溶液、5MのNaCl(ナカライテスク社)水溶液、Tween20(Sigma社)を夫々水で希釈した後に、1MのNaOH水溶液を加えてpH8.3の50mMのHEPES水溶液、165mMのNaCl水溶液、0.1v/v%のTween 20水溶液を調製した。
(反応試薬1A、1B、1C、1D、1E、1F、1Gの調製)
上記の方法で調製したHEPESバッファーを用いて、0.125mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid,11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich chemistry社)溶液である反応試薬1Aを調製した。さらに、2倍段階希釈し、反応試薬1Bである0.063mM、反応試薬1Cである0.032mM、反応試薬1Dである0.016mM、反応試薬1Eである0.008mM、反応試薬1Fである0.004mM、反応試薬1Gである0.002mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid,11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt溶液を調製した。
上記の方法で調製したHEPESバッファーを用いて、0.125mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid,11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich chemistry社)溶液である反応試薬1Aを調製した。さらに、2倍段階希釈し、反応試薬1Bである0.063mM、反応試薬1Cである0.032mM、反応試薬1Dである0.016mM、反応試薬1Eである0.008mM、反応試薬1Fである0.004mM、反応試薬1Gである0.002mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid,11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt溶液を調製した。
(反応試薬2A、2B、2C、2Dの調製)
上記の方法で調製したHEPESバッファーを用いて16mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside(Sigma-Aldrich社)溶液である反応試薬2Aを調製した。さらに、4倍段階希釈して、反応試薬2Bである4mM、反応試薬2Cである1mM、反応試薬2Dである0.25mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside溶液を調製した。
上記の方法で調製したHEPESバッファーを用いて16mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside(Sigma-Aldrich社)溶液である反応試薬2Aを調製した。さらに、4倍段階希釈して、反応試薬2Bである4mM、反応試薬2Cである1mM、反応試薬2Dである0.25mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside溶液を調製した。
(第1の工程)
上記の方法で調製した反応試薬1A、1B、1C、1D、1E、1F、1Gを9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。さらに、上記バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加えて、37℃のインキュベーター中で5時間反応させることで、第1工程生成物1A、第1工程生成物1B、第1工程生成物1C、第1工程生成物1D、第1工程生成物1E、第1工程生成物1F、第1工程生成物1Gを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図1に示した。反応前のVP1のバンドが約82kDaで、反応後が約88kDaであり、化合物が8kDa分、付加されたことが分かった。
上記の方法で調製した反応試薬1A、1B、1C、1D、1E、1F、1Gを9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。さらに、上記バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加えて、37℃のインキュベーター中で5時間反応させることで、第1工程生成物1A、第1工程生成物1B、第1工程生成物1C、第1工程生成物1D、第1工程生成物1E、第1工程生成物1F、第1工程生成物1Gを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図1に示した。反応前のVP1のバンドが約82kDaで、反応後が約88kDaであり、化合物が8kDa分、付加されたことが分かった。
図1のレーン1は第1工程生成物1Aのサンプル、レーン2は第1工程生成物1Bのサンプル、レーン3は第1工程生成物1Cのサンプル、レーン4は第1工程生成物1Dのサンプル、レーン5は第1工程生成物1Eのサンプル、レーン6は第1工程生成物1Fのサンプル、レーン7は第1工程生成物1Gのサンプル、レーン8は未修飾のAAV2のサンプル、レーン9はマーカーである。
(第2の工程)
上記の方法で調製した反応試薬2A、2B、2C、2D(24μL)と、上記の第1工程生成物1Aの反応溶液(12μL)を混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させることで、修飾ベクター2A、修飾ベクター2B、修飾ベクター2C、修飾ベクター2Dを得た。反応液をDTT(DITHIOTHREITOL)含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図2に示した。反応前のVP1のバンドが約88kDaで、反応後が約92kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
上記の方法で調製した反応試薬2A、2B、2C、2D(24μL)と、上記の第1工程生成物1Aの反応溶液(12μL)を混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させることで、修飾ベクター2A、修飾ベクター2B、修飾ベクター2C、修飾ベクター2Dを得た。反応液をDTT(DITHIOTHREITOL)含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図2に示した。反応前のVP1のバンドが約88kDaで、反応後が約92kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
図2のレーン1は修飾ベクター2Aのサンプル、レーン2は修飾ベクター2Bのサンプル、レーン3は修飾ベクター2Cのサンプル、レーン4は修飾ベクター2Dのサンプル、レーン5は反応試薬2の代わりにバッファーを用いたサンプル、レーン6は未修飾のAAV2、レーン7はマーカーである。
<実施例2:AAV2の修飾>
参考例2で得られた精製AAV2溶液を用いた。
参考例2で得られた精製AAV2溶液を用いた。
(リン酸バッファーの調製)
200mMのリン酸二水素ナトリウム二水和物(Wako社)と200mMのリン酸水素二ナトリウム・12水和物(Wako社)を混合及び希釈し、pH8.5の20mMリン酸バッファーを調製した。
200mMのリン酸二水素ナトリウム二水和物(Wako社)と200mMのリン酸水素二ナトリウム・12水和物(Wako社)を混合及び希釈し、pH8.5の20mMリン酸バッファーを調製した。
(反応試薬1Hの調製)
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて2mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid, 11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich社)溶液(反応試薬1H)を調製した。
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて2mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid, 11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich社)溶液(反応試薬1H)を調製した。
(反応試薬3の調製)
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて、16mMの2-Azidoethyl β-D-Glucopyranoside(TCI社)溶液(反応試薬3)を調製した。
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて、16mMの2-Azidoethyl β-D-Glucopyranoside(TCI社)溶液(反応試薬3)を調製した。
(第1の工程)
上記の方法で調製した反応試薬1Hを9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。その後、上記リン酸バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加え、37℃のインキュベーター中で6時間静置することで反応を停止し、第1工程生成物1Hを得た。
上記の方法で調製した反応試薬1Hを9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。その後、上記リン酸バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加え、37℃のインキュベーター中で6時間静置することで反応を停止し、第1工程生成物1Hを得た。
(第2の工程)
実施例1と同様の方法で反応試薬3を反応させることで、修飾ベクター3Aを得た。SDS-PAGE(ATTO社 E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約62kDaであり、化合物が2kDa分、付加されたことが分かった。
実施例1と同様の方法で反応試薬3を反応させることで、修飾ベクター3Aを得た。SDS-PAGE(ATTO社 E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約62kDaであり、化合物が2kDa分、付加されたことが分かった。
図3のレーン1は実施例2(反応試薬1H)の第1工程生成物1Hのサンプル、レーン2は実施例2(反応試薬1H)の修飾ベクター3Aのサンプル、レーン5は未修飾のAAV2のサンプル、レーン6はマーカーである。
<実施例3:AAV2の修飾>
参考例2で得られた精製AAV2溶液を用いた。
参考例2で得られた精製AAV2溶液を用いた。
(反応試薬4の調製)
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて2mMの4,7,10,13,16-Pentaoxa-20-azatricosanoic acid, 23-(11,12-didehydrodibenz[b,f]azocin-5(6H)-yl)-19,23-dioxo-,2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl ester(BROADPHARM社)溶液(反応試薬4)を調製した。
上記の方法で調製したリン酸バッファーを用いて2mMの4,7,10,13,16-Pentaoxa-20-azatricosanoic acid, 23-(11,12-didehydrodibenz[b,f]azocin-5(6H)-yl)-19,23-dioxo-,2,5-dioxo-1-pyrrolidinyl ester(BROADPHARM社)溶液(反応試薬4)を調製した。
(第1の工程)
上記の方法で調製した反応試薬4が9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。その後、上記リン酸バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加え、37℃のインキュベーター中で6時間静置することで反応を停止し、第1工程生成物4を得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約64kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
上記の方法で調製した反応試薬4が9μLと精製AAV2溶液1μLを混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。その後、上記リン酸バッファーで調製した2Mグリシン溶液(Wako社)を2μL加え、37℃のインキュベーター中で6時間静置することで反応を停止し、第1工程生成物4を得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約64kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
(第2の工程)
実施例1と同様の方法で反応試薬3を反応させることで、修飾ベクター3Bを得た。SDS-PAGE(ATTO社 E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約64kDaで、反応後が約68kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
実施例1と同様の方法で反応試薬3を反応させることで、修飾ベクター3Bを得た。SDS-PAGE(ATTO社 E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図3に示した。反応前のVP3のバンドが約64kDaで、反応後が約68kDaであり、化合物が4kDa分、付加されたことが分かった。
図3のレーン3は実施例3(反応試薬4)の第1工程生成物4のサンプル、レーン4は実施例3(反応試薬4)の修飾ベクター3Bのサンプル、レーン5は未修飾のAAV2のサンプル、レーン6はマーカーである。
<実施例4:AAV2の修飾>
参考例3で得られたAAV2溶液(6.6×109vg/μL、500μL)を用いた。
参考例3で得られたAAV2溶液(6.6×109vg/μL、500μL)を用いた。
(反応試薬1I、1J調製)
実施例1と同様のHEPESバッファーを用いて、1mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid, 11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich chemistry社)溶液を調製し1Iとした。さらに1Iを希釈し、0.5mMの溶液1Jを調製した。
実施例1と同様のHEPESバッファーを用いて、1mMのDIBENZ[b,f]azocine-5(6H)-hexanoic acid, 11,12-didehydro-ε-oxo-,2,5-dioxo-3-sulfo-1-pyrrolidinyl ester,sodium salt(Aldrich chemistry社)溶液を調製し1Iとした。さらに1Iを希釈し、0.5mMの溶液1Jを調製した。
(反応試薬2Eの調製)
実施例1と同様のHEPESバッファーを用いて、2mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside (Sigma-Aldrich社)溶液を調製し2Eとした。
実施例1と同様のHEPESバッファーを用いて、2mMの2-Azidoethyl 2-acetamido-2-deoxy-β-D-galactopyranoside (Sigma-Aldrich社)溶液を調製し2Eとした。
(第1の工程)
上記及び実施例1で調製した1I、1J、1Aの反応試薬1(4.5mL)とAAV2溶液(0.5mL)を混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。そして、実施例1と同様のHEPESバッファーで調製した2Mのグリシン溶液(Wako社)(1mL)を反応液に加えた後、37℃のインキュベーター中で7時間反応させることで、第1工程生成物1I,第1工程生成物1J,第1工程生成物1Aを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen 45-1001)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図4に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約62kDaであり、化合物が2kDa分、付加されたことが分かった。
上記及び実施例1で調製した1I、1J、1Aの反応試薬1(4.5mL)とAAV2溶液(0.5mL)を混合し、37℃のインキュベーター中で16時間反応させた。そして、実施例1と同様のHEPESバッファーで調製した2Mのグリシン溶液(Wako社)(1mL)を反応液に加えた後、37℃のインキュベーター中で7時間反応させることで、第1工程生成物1I,第1工程生成物1J,第1工程生成物1Aを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO E-R7.5L)を行い、銀染色(Invitrogen 45-1001)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図4に示した。反応前のVP3のバンドが約60kDaで、反応後が約62kDaであり、化合物が2kDa分、付加されたことが分かった。
図4のレーン1及びレーン8は未修飾のAAV2、レーン2は実施例4(反応試薬1A:0.125mM)の第1工程生成物1Aのサンプル、レーン4は実施例4(反応試薬1J0.5mM)の第1工程生成物1Jのサンプル、レーン6は実施例4(反応試薬1I:1mM)の第1工程生成物1Iのサンプル、レーン9はマーカーである。
(修飾AAV2の精製)
実施例4において反応試薬1I、1J、1Aとの反応により得た第1工程生成物1I、第1工程生成物1J、第1工程生成物1Aを、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー(担体:POROS 50HS、溶離液:20mMリン酸バッファー(pH7.4)、グラジエント条件:100~370mMのNaCl水溶液)で精製した。結果を図5に示した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、第1工程生成物1Iは5.8×1011vg/μL、第1工程生成物1Jは1.8×1012vg/μL、第1工程生成物1Aは1.2×1012vg/μL、であった。
実施例4において反応試薬1I、1J、1Aとの反応により得た第1工程生成物1I、第1工程生成物1J、第1工程生成物1Aを、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー(担体:POROS 50HS、溶離液:20mMリン酸バッファー(pH7.4)、グラジエント条件:100~370mMのNaCl水溶液)で精製した。結果を図5に示した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、第1工程生成物1Iは5.8×1011vg/μL、第1工程生成物1Jは1.8×1012vg/μL、第1工程生成物1Aは1.2×1012vg/μL、であった。
図5の1は未修飾のAAV2、2は実施例4(反応試薬1A:0.125mM)の第1工程生成物1Aのサンプル、3は実施例4(反応試薬1J:0.5mM)の第1工程生成物1Jのサンプル、4は実施例4(反応試薬1I:1mM)の第1工程生成物1Iのサンプルであり、図5の縦軸は280nmにおける吸光度、横軸は溶出体積を示す。
(第2の工程)
上記反応後の反応液3mLに、反応試薬2E、2C、2Dを6mLずつ添加後混合した。37℃のインキュベーター中で16時間反応させることで、修飾ベクター2E、修飾ベクター2F、修飾ベクター2Gを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図4に示した。反応前のVP3のバンドが約62kDaで、反応後が約63kDaであり、化合物が1kDa分、付加されたことが分かった。
上記反応後の反応液3mLに、反応試薬2E、2C、2Dを6mLずつ添加後混合した。37℃のインキュベーター中で16時間反応させることで、修飾ベクター2E、修飾ベクター2F、修飾ベクター2Gを得た。反応液をDTT含有サンプルバッファーで還元した後、SDS-PAGE(ATTO社)を行い、銀染色(Invitrogen社)で反応の進捗を確認した。銀染色の結果を図4に示した。反応前のVP3のバンドが約62kDaで、反応後が約63kDaであり、化合物が1kDa分、付加されたことが分かった。
図4のレーン1及びレーン8は未修飾のAAV2、レーン3は実施例4(反応試薬1A:0.125mM及び反応試薬2D:0.25mM)の修飾ベクター2Gのサンプル、レーン5は実施例4(反応試薬1J:0.5mM及び反応試薬2C:1mM)の修飾ベクター2Fのサンプル、レーン7は実施例4(反応試薬1I:1mM及び反応試薬2E:2mM)の修飾ベクター2Eのサンプル、レーン9はマーカーである。
(修飾ベクター2Gと2Fの精製)
実施例4において反応試薬2Cと2Dとの反応により得た修飾ベクター2Fと修飾ベクター2Gを、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー(担体:POROS 50HS、溶離液:20mMリン酸バッファー(pH7.4)、グラジエント条件:100~370mMのNaCl水溶液)で精製した。結果を図6に示した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、修飾ベクター2Fは2.6×1012vg/μL、修飾ベクター2Gは2.6×1012vg/μL、であった。
実施例4において反応試薬2Cと2Dとの反応により得た修飾ベクター2Fと修飾ベクター2Gを、陽イオン交換カラムクロマトグラフィー(担体:POROS 50HS、溶離液:20mMリン酸バッファー(pH7.4)、グラジエント条件:100~370mMのNaCl水溶液)で精製した。結果を図6に示した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、修飾ベクター2Fは2.6×1012vg/μL、修飾ベクター2Gは2.6×1012vg/μL、であった。
図6の1は未修飾のAAV2、2は実施例4(反応試薬1A:0.125mM及び反応試薬2D:0.25mM)の修飾ベクター2Gのサンプル、3は実施例4(反応試薬1J:0.5mM及び反応試薬2C:1mM)の修飾ベクター2Fのサンプルであり、図6の縦軸は280nmにおける吸光度、横軸は溶出体積を示す。
(修飾ベクター2Eの精製)
実施例4において反応試薬2Eとの反応により得た修飾AAV2においては、GE Healthcare社製の限外ろ過膜(Vivaspin20-100キロ)を用いて遠心濃縮を5回繰り返し、最終的に20mMリン酸バッファー(pH7.4、250mM NaCl含有)にバッファー置換することで精製した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、修飾ベクター2Eは1.8×1012vg/μLであった。
実施例4において反応試薬2Eとの反応により得た修飾AAV2においては、GE Healthcare社製の限外ろ過膜(Vivaspin20-100キロ)を用いて遠心濃縮を5回繰り返し、最終的に20mMリン酸バッファー(pH7.4、250mM NaCl含有)にバッファー置換することで精製した。精製後にRT-PCR(Quantstudio、SYBR Green法)を用いて力価測定した結果、修飾ベクター2Eは1.8×1012vg/μLであった。
本発明の態様としては、例えば、以下のものなどが挙げられる。
<1> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、
を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法である。
<2> 前記ベクターにおける官能基が、アミノ基、グアニジノ基、水酸基、カルボキシル基、及びインドール基のいずれかである、前記<1>に記載の作製方法である。
<3> 前記ベクターにおける官能基が、リジン残基、アルギニン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、トリプトファン残基における官能基である、前記<1>から<2>のいずれかに記載の作製方法である。
<4> 前記官能基(A)が、スクシンイミジル基である、前記<1>から<3>のいずれかに記載の作製方法である。
<5> 前記官能基(B)が、アジド基、アルキニル基、アルケニル基、カルボニル基、ホスフィン基、テトラジン基、ヒドラジン基、及びヒドロキシルアミン基のいずれかである、前記<1>から<4>のいずれかに記載の作製方法である。
<6> 前記リガンド化合物の重量平均分子量が100,000以下である、前記<1>から<5>のいずれかに記載の作製方法である。
<7> 前記リガンド化合物が、糖化合物である、前記<1>から<6>のいずれかに記載の作製方法である。
<8> 前記糖化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、前記<7>に記載の作製方法である。
<9> 前記リガンド化合物が、ペプチドである、前記<1>から<6>のいずれかに記載の作製方法である。
<10> 前記リンカー化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、前記<1>から<9>のいずれかに記載の作製方法である。
<11> 前記ベクターが、アデノ随伴ウイルスベクターである、前記<1>から<10>のいずれかに記載の作製方法である。
<12> 前記ベクターにおける官能基が、前記アデノ随伴ウイルスベクターのカプシドを構成する官能基である、前記<11>に記載の作製方法である。
<13> 前記ベクターにおける官能基がアミノ基であり、前記官能基(A)がスクシンイミジル基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、前記<1>から<12>のいずれかに記載の作製方法である。
<14> 前記ベクターにおける官能基がリジン残基における官能基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、前記<1>から<12>に記載の作製方法である。
<15> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、ベクターの修飾方法である。
<1> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、
を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法である。
<2> 前記ベクターにおける官能基が、アミノ基、グアニジノ基、水酸基、カルボキシル基、及びインドール基のいずれかである、前記<1>に記載の作製方法である。
<3> 前記ベクターにおける官能基が、リジン残基、アルギニン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、トリプトファン残基における官能基である、前記<1>から<2>のいずれかに記載の作製方法である。
<4> 前記官能基(A)が、スクシンイミジル基である、前記<1>から<3>のいずれかに記載の作製方法である。
<5> 前記官能基(B)が、アジド基、アルキニル基、アルケニル基、カルボニル基、ホスフィン基、テトラジン基、ヒドラジン基、及びヒドロキシルアミン基のいずれかである、前記<1>から<4>のいずれかに記載の作製方法である。
<6> 前記リガンド化合物の重量平均分子量が100,000以下である、前記<1>から<5>のいずれかに記載の作製方法である。
<7> 前記リガンド化合物が、糖化合物である、前記<1>から<6>のいずれかに記載の作製方法である。
<8> 前記糖化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、前記<7>に記載の作製方法である。
<9> 前記リガンド化合物が、ペプチドである、前記<1>から<6>のいずれかに記載の作製方法である。
<10> 前記リンカー化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、前記<1>から<9>のいずれかに記載の作製方法である。
<11> 前記ベクターが、アデノ随伴ウイルスベクターである、前記<1>から<10>のいずれかに記載の作製方法である。
<12> 前記ベクターにおける官能基が、前記アデノ随伴ウイルスベクターのカプシドを構成する官能基である、前記<11>に記載の作製方法である。
<13> 前記ベクターにおける官能基がアミノ基であり、前記官能基(A)がスクシンイミジル基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、前記<1>から<12>のいずれかに記載の作製方法である。
<14> 前記ベクターにおける官能基がリジン残基における官能基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、前記<1>から<12>に記載の作製方法である。
<15> ベクターにおける官能基に、前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、前記官能基(B)に、前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、を含むことを特徴とする、ベクターの修飾方法である。
Claims (15)
- ベクターにおける官能基に、
前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、
前記官能基(B)に、
前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、
を含むことを特徴とする、修飾ベクターの作製方法。 - 前記ベクターにおける官能基が、アミノ基、グアニジノ基、水酸基、カルボキシル基、及びインドール基のいずれかである、請求項1に記載の作製方法。
- 前記ベクターにおける官能基が、リジン残基、アルギニン残基、チロシン残基、セリン残基、スレオニン残基、トリプトファン残基における官能基である、請求項1から2のいずれかに記載の作製方法。
- 前記官能基(A)が、スクシンイミジル基である、請求項1から3のいずれかに記載の作製方法。
- 前記官能基(B)が、アジド基、アルキニル基、アルケニル基、カルボニル基、ホスフィン基、テトラジン基、ヒドラジン基、及びヒドロキシルアミン基のいずれかである、請求項1から4のいずれかに記載の作製方法。
- 前記リガンド化合物の重量平均分子量が100,000以下である、請求項1から5のいずれかに記載の作製方法。
- 前記リガンド化合物が、糖化合物である、請求項1から6のいずれかに記載の作製方法。
- 前記糖化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、請求項7に記載の作製方法。
- 前記リガンド化合物が、ペプチドである、請求項1から6のいずれかに記載の作製方法。
- 前記リンカー化合物が、ポリエチレングリコール基を有する、請求項1から9のいずれかに記載の作製方法。
- 前記ベクターが、アデノ随伴ウイルスベクターである、請求項1から10のいずれかに記載の作製方法。
- 前記ベクターにおける官能基が、前記アデノ随伴ウイルスベクターのカプシドを構成する官能基である、請求項11に記載の作製方法。
- 前記ベクターにおける官能基がアミノ基であり、前記官能基(A)がスクシンイミジル基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、請求項1から12のいずれかに記載の作製方法。
- 前記ベクターにおける官能基がリジン残基における官能基であり、前記官能基(B)又は(C)がアジド基及び/又はアルキニル基であり、前記リガンド化合物が、糖化合物及び/又はペプチドである、請求項1から12のいずれかに記載の作製方法。
- ベクターにおける官能基に、
前記官能基と結合可能な官能基(A)と、リガンド化合物と結合可能な官能基(B)と、を有するリンカー化合物における、前記官能基(A)を結合させる工程と、
前記官能基(B)に、
前記官能基(B)と結合可能な官能基(C)を有するリガンド化合物における、前記官能基(C)を結合させる工程と、
を含むことを特徴とする、ベクターの修飾方法。
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