WO2023190675A1 - TrkB結合活性を有するペプチド複合体 - Google Patents

TrkB結合活性を有するペプチド複合体 Download PDF

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WO2023190675A1
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WO
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peptide
amino acid
side chain
peptide complex
trkb
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PCT/JP2023/012777
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芳典 鈴木
憲宏 柴田
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ペプチドリーム株式会社
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    • C07K7/54Cyclic peptides containing at least one abnormal peptide link with at least one abnormal peptide link in the ring
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/06Animal cells or tissues; Human cells or tissues

Definitions

  • This application relates to a new peptide complex having TrkB binding activity and a pharmaceutical composition containing the peptide complex.
  • This application also relates to a new peptide conjugate having TrkB agonist activity and a pharmaceutical composition containing the peptide conjugate.
  • TrkB (tropomyosin receptor kinase B) belongs to a family of single transmembrane receptor tyrosine kinases that includes TrkA and TrkC. These receptor kinases mediate the activity of neurotrophins required for neuronal survival and development.
  • neurotrophins There are four types of neurotrophins: nerve growth factor (NGF), brain-derived neurotrophic factor (BDNF), neurotrophin-3 (NT-3), and neurotrophin-4/5 (NT-4/5). is known, and specifically binds to these high affinity receptors, TrkA, TrkB, and TrkC, respectively.
  • TrkB is a high affinity receptor for BDNF and is also known to bind to NT-3 and NT-4/5.
  • TrkB Binding of dimeric BDNF to TrkB causes dimerization of the receptor TrkB, resulting in autophosphorylation of specific tyrosine residues on the receptor, as well as mitogen-activated protein kinase (MAPK), phosphatidylinositol. 3-kinase (PI3K), and phospholipase C- ⁇ (PLC- ⁇ ).
  • MAPK mitogen-activated protein kinase
  • PI3K phosphatidylinositol. 3-kinase
  • PLC- ⁇ phospholipase C- ⁇
  • TrkB agonist antibodies Patent Documents 2, 5, Non-Patent Documents 3, 4
  • low molecular weight compounds Patent Documents 8, Non-Patent Documents 1, 2)
  • peptides Patent Document 9
  • a new compound having TrkB binding activity is provided. Also provided are new compounds with TrkB agonist activity.
  • the first invention of this specification relates to peptide conjugates.
  • This peptide complex includes the first peptide and has TrkB binding activity.
  • the first peptide is Amino acid sequence represented by _ _ _ _ _ _ or consists of an amino acid sequence in which 1 to 4 amino acids are substituted, deleted, added, or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • X 1 is an amino acid having an aromatic ring in its side chain.
  • X 2 is any amino acid.
  • X3 is a secondary amino acid.
  • X 4 is an amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain.
  • X5 is a secondary amino acid.
  • X 6 is an amino acid having a linear alkyl group in its side chain.
  • X 7 is an amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain.
  • X 8 is an amino acid having a linear alkyl group in its side chain.
  • X9 is any amino acid.
  • X 10 is an amino acid having an aromatic ring in its side chain.
  • X 11 is any amino acid.
  • a new compound having TrkB binding activity can be provided.
  • the present invention can further provide new compounds having TrkB agonist activity.
  • FIG. 1 shows the results of measuring TrkB agonist activity by pERK1/2 AlphaLISA assay using the peptide complex of the present invention and brain-derived neurotrophic factor (BDNF).
  • BDNF brain-derived neurotrophic factor
  • indicates brain-derived neurotrophic factor
  • black circles indicate TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide sequence number 15) and linker (linker structure number 7) (dimer structure number 48 in Table 3))
  • the black triangle indicates a TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide SEQ ID NO: 17) and linker (linker structure NO: 7) (dimer structure NO: 56 in Table 3)).
  • the horizontal axis is the concentration (nM) of the peptide complex or brain-derived neurotrophic factor
  • the vertical axis is the relative value of the activation signal when the maximum value of the activation signal induced by brain-derived neurotrophic factor is set to 100.
  • FIG. 2 shows the results of measuring TrkB agonist activity by NFAT assay using the peptide complex of the present invention and brain-derived neurotrophic factor (BDNF).
  • BDNF brain-derived neurotrophic factor
  • indicates brain-derived neurotrophic factor
  • black circles indicate TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide sequence number 15) and linker (linker structure number 7) (dimer structure number 48 in Table 3))
  • the black triangle indicates a TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide SEQ ID NO: 17) and linker (linker structure NO: 7) (dimer structure NO: 56 in Table 3)).
  • the horizontal axis is the concentration (nM) of the peptide complex or brain-derived neurotrophic factor
  • the vertical axis is the relative value of the activation signal when the maximum value of the activation signal induced by brain-derived neurotrophic factor is set to 100.
  • FIG. 3 shows the results of measuring TrkB agonist activity by PathHunter assay using the peptide complex of the present invention and brain-derived neurotrophic factor (BDNF).
  • BDNF brain-derived neurotrophic factor
  • indicates brain-derived neurotrophic factor
  • black circles indicate TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide sequence number 15) and linker (linker structure number 7) (dimer structure number 48 in Table 3))
  • the black triangle indicates a TrkB agonist active peptide complex (complex of peptide (peptide SEQ ID NO: 17) and linker (linker structure NO: 7) (dimer structure NO: 56 in Table 3)).
  • the horizontal axis is the concentration (nM) of the peptide complex or brain-derived neurotrophic factor
  • the vertical axis is the relative value of the activation signal when the maximum value of the activation signal induced by brain-derived neurotrophic factor is set to 100.
  • FIG. 4 shows the measurement results of intermolecular interactions of the peptide complex of the present invention with respect to TrkA, TrkB, and TrkC by surface plasmon resonance (SPR).
  • the upper row shows the results when using the peptide complex with dimer structure number 48 in Table 3
  • the lower row shows the results when using the peptide complex with dimer structure number 56 in Table 3.
  • the first invention in this specification relates to peptide complexes.
  • This peptide complex includes the first peptide and has TrkB binding activity.
  • This peptide complex also has TrkB agonist activity.
  • a peptide complex is a peptide, a peptide-containing compound, or a pharmaceutically acceptable salt thereof that includes a first peptide and another peptide or compound.
  • the peptide complex may include one or more (three or more or four or more) first peptides.
  • the peptide complex may further include one or more partial peptides different from the first peptide.
  • the first peptide or partial peptide is preferably bonded via a linker.
  • a peptide complex may be a homomultimer containing only peptides with the same amino acid sequence.
  • a peptide complex may be a heteromultimer containing peptides with different amino acid sequences.
  • the peptide complex is preferably a homodimer in which two first peptides have the same amino acid sequence and the two first peptides are bonded via a linker. It is sufficient that the peptide complex has TrkB binding activity. However, it is also preferable that the first peptide or partial peptide constituting the peptide complex has TrkB binding activity. As shown in the examples, the first peptide exhibits TrkB agonist activity by forming a peptide complex structure via a linker.
  • the peptide complex may consist of a first peptide, a second peptide, and a linker connecting the first peptide and the second peptide.
  • the second peptide may be the same as or different from the first peptide, and has the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1, or has 1 to 4 amino acids in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1.
  • the amino acid sequence consists of a substituted, deleted, added, or inserted amino acid sequence.
  • the first peptide and the second peptide have a homology of 80% or more and 100% or less. It is preferable that the first peptide and the second peptide are substantially the same homodimer.
  • the first peptide is X 1 -X 2 -X 3 -X 4 -3Py-W-X 5 -X 6 -X 7 -X 8 -X 9 -X 10 -VX 11 -C (SEQ ID NO: 1) or in which 1 to 4 (1, 2, 3, or 4) amino acids are substituted or deleted , consisting of an added or inserted amino acid sequence.
  • Substituted amino acids include pharmaceutically acceptable salts of amino acids.
  • a preferred example of a peptide having a sequence consisting of an amino acid sequence in which an amino acid is substituted, deleted, added, or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1 is a conservative amino acid substitution in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 1. It is a peptide with a sequence that has been made.
  • Conservative Amino Acid Substitutions When one, two or three amino acid residues are substituted, deleted, added or inserted from a particular sequence, conservative amino acid substitutions are preferably made. "Conservative amino acid substitution” means a substitution with a functionally equivalent or similar amino acid. Conservative amino acid substitutions in a peptide result in static changes in the amino acid sequence of the peptide. For example, one or more amino acids with similar polarity act functionally equivalently, resulting in a static change in the amino acid sequence of such a peptide. In general, substitutions within a group can be considered conservative in structure and function.
  • the role played by a particular amino acid residue can be determined by its meaning in the three-dimensional structure of the molecule containing the amino acid.
  • cysteine residues can be in the oxidized (disulfide) form, which is less polar compared to the reduced (thiol) form.
  • the long aliphatic portion of the arginine side chain may constitute a structurally and functionally important feature.
  • side chains containing aromatic rings can contribute to ion-aromatic interactions or cation-pi interactions. In such cases, substitution of amino acids having these side chains with amino acids belonging to acidic or non-polar groups may result in structural and functional conservation.
  • Residues such as proline, glycine, and cysteine in the disulfide form
  • Residues such as proline, glycine, and cysteine (in the disulfide form) can have a direct effect on the conformation of the backbone and often cannot be substituted without structural distortion.
  • Conservative amino acid substitutions are defined as specific substitutions based on side chain similarity (Lehninger, Biochemistry, 2nd edition, published in 1975, pp. 73-75: L. Lehninger, Biochemistry, 2nd edition), as shown below. , pp 73-75, Worth Publisher, New York (1975)) and typical substitutions.
  • conservative amino acid substitutions are preferably, for example, substitutions with amino acids that belong to the same group to which a certain amino acid belongs, in groups in which natural amino acids are divided based on the properties of their common side chains, as shown below.
  • Hydrophobic (also called non-polar) amino acids Amino acids that exhibit hydrophobicity (non-polar), such as alanine (also written as “Ala” or simply “A”), glycine (also written as “Gly” or simply “G”) , valine (also written as “Val” or simply “V”), leucine (also written as “Leu” or simply “L”), isoleucine (also written as "Ile” or simply “I"), proline (“Pro” or simply “I”), (also written as "P”), phenylalanine (also written as “Phe” or simply “F”), tryptophan (also written as “Trp” or simply “W”), tyrosine (also written as “Tyr” or simply “Y”),
  • hydrophobic amino acids can be further divided into the following groups.
  • Aliphatic amino acids Amino acids having fatty acids or hydrogen in their side chains, including Ala, Gly, Val, He, and Leu.
  • Aliphatic/branched chain amino acids Amino acids having branched fatty acids in their side chains, including Val, He, and Leu.
  • Aromatic amino acid An amino acid having an aromatic ring in its side chain, including Trp, Tyr, and Phe.
  • Hydrophilic (also called polar) amino acids Amino acids that exhibit hydrophilicity (polar), such as serine (also written as “Ser” or simply “S”), threonine (also written as “Thr” or simply “T”), cysteine (also written as “Cys” or simply “C”), asparagine (also written as “Asn” or simply “N”), glutamine (also written as “Gln” or simply “Q”), aspartic acid (“Asp” or simply “ (also written as “D”), glutamic acid (also written as “Glu” or simply “E”), lysine (also written as lysine, also written as “Lys” or simply “K”), arginine (also written as “Arg” or simply “R”) ), histidine (also written as “His” or simply “H”).
  • polar such as serine (also written as “Ser” or simply “S”), threonine (also written as “Thr” or simply “T”), cyste
  • hydrophilic amino acids can be further divided into the following groups. Acidic amino acid: An amino acid whose side chain is acidic, including Asp and Glu. Basic amino acid: An amino acid whose side chain is basic, and includes Lys, Arg, and His. Neutral amino acid: An amino acid whose side chain is neutral, including Ser, Thr, Asn, Gln, and Cys. Furthermore, Gly and Pro can be classified into "amino acids that affect the direction of the main chain,” and amino acids containing sulfur molecules in their side chains, Cys and Met, can also be classified into “sulfur-containing amino acids.”
  • amino acid includes not only natural amino acids but also unnatural amino acids.
  • Non-natural amino acids include, for example, N-alkylamino acids obtained by N-alkylating the natural amino acids listed above, lower amino acids with branched or unbranched nitrogens forming the peptide bond (e.g. C1-C5, preferably , C1-C3, more preferably C1) modified with an alkyl group.
  • N-alkyl amino acids N-ethyl amino acid, N-butylamino acid or N-methyl amino acid is preferred, and N-methyl amino acid is more preferred.
  • unnatural amino acids include D-amino acids (also referred to as D-amino acids), chemically modified amino acids such as ⁇ -amino acids, ⁇ -amino acids, amino acid variants, and amino acid derivatives, and in vivo amino acids such as norleucine and ornithine.
  • D-amino acids also referred to as D-amino acids
  • chemically modified amino acids such as ⁇ -amino acids, ⁇ -amino acids, amino acid variants, and amino acid derivatives
  • in vivo amino acids such as norleucine and ornithine.
  • amino acids that have a functional group added to the side chain of a natural amino acid or are substituted with another functional group for example, amino acids that have substitutions or additions to the arylene group, alkylene group, etc.
  • A4p is alanine with a piperidyl group added to its side chain, but due to the addition of the piperidyl group, it becomes basic and exhibits polarity, unlike alanine, which belongs to the nonpolar amino acid group.
  • unnatural amino acids having similar side chain properties can be included in the aforementioned groups in which natural amino acids are divided based on their common side chain properties.
  • N-methylarginine (MeR) which is an N-methylated amino acid of arginine that belongs to basic amino acids
  • MeR N-methylarginine
  • unnatural amino acids that exhibit side chain properties similar to certain amino acids can also be included as targets for conservative amino acid substitutions.
  • Non-natural amino acids include, without limitation, N-methylamino acids, 4Py, alT, Cit, P4Sh, F4CON, F4COO, 3Py, HyP, SMe, A4paa, Atp, Hgl, KAc, Nal1, W6N, W7N, PeG Including etc.
  • N-methyl amino acids can be classified as N-alkyl amino acids, and can also be classified according to the nature of the side chain of the original amino acid that is not N-methylated.
  • the first peptide may include additional amino acid residues in addition to, for example, the amino acid sequences set forth in SEQ ID NOs: 2 to 41 or the 1 to 15 amino acid sequences of those amino acid sequences.
  • the additional amino acid residues may be included in the peptide forming a cyclic structure, or further amino acid residues may be added to the cyclic peptide in the form of a linker.
  • the number of amide bonds (number of amino acids and length) in the peptide and peptide site is not particularly limited, but the total number of amino acid residues (the number of amino acid residues included in a peptide that forms a cyclic structure, and the number of amino acid residues contained in a peptide that forms a cyclic structure) If the group is added in the form of a linker, the number of residues (excluding those amino acids) is preferably 20 or less.
  • Preferred peptide lengths are 6 or more, 7 or more, 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more amino acid residues, and preferably 19 or less, 18 or less amino acid residues.
  • a more preferred peptide length is 15 to 17 amino acid residues, most preferably 16 amino acids.
  • a preferred example of the first peptide is X 1 is an amino acid having an aromatic ring in its side chain, X 2 is any amino acid, X3 is a secondary amino acid, X 4 is an amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain, X 5 is a secondary amino acid, X 6 is an amino acid having a linear alkyl group in the side chain, X7 is an amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain, X8 is an amino acid having a linear alkyl group in its side chain, X9 is any amino acid, X10 is an amino acid having an aromatic ring in its side chain, X 11 is any amino acid.
  • a preferred example of the first peptide is X 2 is an amino acid having a chain or cyclic alkyl group in the side chain, X 3 is proline or a proline derivative, X 4 is an amino acid in which tyrosine or the hydroxyl group of the side chain of tyrosine is substituted with another functional group, X 5 is proline or a proline derivative, X 6 is an amino acid having a linear alkyl group and a polar group in its side chain, X 7 is an amino acid in which tyrosine or the hydroxyl group of the side chain of tyrosine is substituted with another functional group, X8 is an amino acid having a linear alkyl group and a polar group in its side chain, X 9 is an amino acid in which the functional group in the side chain has 3 or more carbon atoms.
  • a preferred example of the first peptide is X 2 is an amino acid that further has a polar group in its side chain (an amino acid that has a linear or cyclic alkyl group and a polar group in its side chain), X 6 is an amino acid having a linear alkyl group and a hydroxyl group in its side chain, X 7 is an amino acid in which the hydroxyl group of the side chain of tyrosine or tyrosine is substituted with another functional group, X8 is an amino acid having a hydroxyl group that may be substituted with a chain alkyl group in the side chain, X 9 is an amino acid having a chain or cyclic alkyl group in its side chain.
  • Amino acids with aromatic rings that may be substituted in their side chains are amino acids that have aromatic rings in their side chains, such as aromatic rings. It has a phenyl group or an indole ring, and some of the C atoms may be substituted with other molecules such as N.
  • the aromatic ring may be a heterocycle. Furthermore, for example, it may be an amino acid in which the hydroxyl group of the tyrosine side chain is substituted with another functional group.
  • the "amino acid having an optionally substituted aromatic ring in its side chain” is preferably an amino acid having a fused ring in its side chain.
  • amino acid having an indole ring or naphthalene structure may be an amino acid having an indole ring or naphthalene structure, and some of its Cs may be substituted with other molecules such as N.
  • the substituent is not particularly limited and may be arbitrarily selected from an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxyl group, a halogen, and the like.
  • the "amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain” includes, for example, tyrosine, tryptophan, histidine, phenylalanine, and the like. It may also be a non-natural amino acid, such as 4Py, F4CON, F4COO or 3Py.
  • Amino acid having an aromatic ring which may be substituted in the side chain may be "amino acid having an aromatic ring in the side chain.”
  • Amino acids that have a chain or cyclic alkyl group in their side chains Amino acids that have a chain or cyclic alkyl group in their side chains, such as lysine, alanine, proline, glycine, leucine, etc.
  • the side chains of these amino acids may be substituted or unsubstituted, and the alkyl group may be chain or cyclic.
  • Amino acid having a chain alkyl group in its side chain is an amino acid having a chain alkyl group in its side chain.
  • Amino acids with polar groups in their side chains are amino acids with polar groups in their side chains, such as tyrosine, lysine, arginine, glutamic acid, glutamine, serine, threonine, etc. It will be done.
  • Examples of the polar group to be bonded include, but are not limited to, a hydroxyl group, a urea group, a carboxylic acid, an amide group, and an ether.
  • Amino acids in which the hydroxyl group of the tyrosine side chain is substituted with another functional group "Amino acids in which the hydroxyl group in the tyrosine side chain may be substituted with another functional group” means that the hydroxyl group of the tyrosine side chain is substituted with another polar group, e.g.
  • the amino acid may be an amino acid substituted with, but not limited to, a urea group, a carboxylic acid, an amide group, an ether, or the like. Examples include, but are not limited to, F4CON, F4COO, and Y.
  • Secondary Amino Acid Secondary amino acid means an amino acid having a secondary amine (an amino acid with two groups other than hydrogen attached to the amino group).
  • secondary amino acids are proline and proline derivatives.
  • proline derivatives are HyP and P4Sh.
  • Amino acid having a chain alkyl group and a polar group in its side chain The chain alkyl group and polar group in the amino acid having a chain alkyl group and a polar group in its side chain are as described above.
  • An example of a polar group is hydroxyl.
  • Examples of amino acids having a linear alkyl group and a polar group in their side chains are S and SMe.
  • Amino acid having a chain or cyclic alkyl group and a polar group in its side chain The chain or cyclic alkyl group and polar group in the amino acid having a chain or cyclic alkyl group and a polar group in its side chain are as described above.
  • Examples of amino acids having a linear or cyclic alkyl group and a polar group in their side chains are alT, Cit, D, E, L, Q, and S.
  • Amino acids with a functional group in the side chain having 3 or more carbon atoms An amino acid with a functional group in the side chain having 3 or more carbon atoms means that the side chain has one or more functional groups and the number of carbon atoms in the functional group is greater than 3. It means amino acids whose total number is 3 or more. Examples of amino acids whose functional group in the side chain has 3 or more carbon atoms are A4paa, Atp, E, Hgl, KAc, and L.
  • a preferred example of the first peptide is X 1 is 3-(4-pyridyl)-L-alanine (4Py) or F, X 2 is allo-threonine (alT), L-citrulline (Cit), D, E, L, Q, or S, X 3 is P or cis-4-hydroxy-L-proline (P4Sh), X 4 is L-4-carbamoylphenylalanine (F4CON), 4-carboxyl-L-phenylalanine (F4COO), or Y, X 5 is hydroxyproline (HyP), P, or cis-4-hydroxy-L-proline (P4Sh), X 6 is S or T, X 7 is L-4-carbamoylphenylalanine (F4CON) or Y, X 8 is S or (S)-2-amino-3-methoxypropanoic acid (SMe), X 9 is (S)-2-amino-3-(1-(
  • a preferred example of the first peptide has the amino acid sequence shown by F-L-P-Y-3Py-W-P-T-Y-S-L-3Py-VWC (SEQ ID NO: 2).
  • (3py means 3-(3-pyridyl)-L-alanine), or an amino acid in which 1 to 4 amino acids have been substituted, deleted, added, or inserted in the amino acid sequence shown in SEQ ID NO: 2.
  • It is a peptide consisting of a sequence.
  • the position of the amino acid is the 1st, 2nd, 3rd, 4th, 7th, 8th, 9th, 10th, 11th of the amino acid sequence in SEQ ID NO: 2. , 12th, and 14th.
  • a preferred example of the first peptide has an amino acid sequence in which glycine is further added to the C-terminus.
  • a preferred example of the first peptide is a peptide consisting of an amino acid sequence shown in any of SEQ ID NOs: 2 to 41, or a pharmaceutically acceptable salt thereof.
  • pharmaceutically acceptable salts are inorganic acid salts, organic acid salts, inorganic base salts, organic base salts, acidic or basic amino acid salts.
  • inorganic acid salts are hydrochloride, hydrobromide, sulfate, nitrate, phosphate.
  • organic acid salts are acetate, succinate, fumarate, maleate, tartrate, citrate, lactate, stearate, benzoate, methanesulfonate, and p-toluenesulfone. It is an acid salt.
  • inorganic base salts are alkali metal salts such as sodium salts, potassium salts, alkaline earth metal salts such as calcium salts, magnesium salts, aluminum salts, and ammonium salts.
  • organic base salts are diethylamine salt, diethanolamine salt, meglumine salt, and N,N'-dibenzylethylenediamine salt.
  • acidic amino acid salts are aspartate and glutamate.
  • basic amino acid salts are arginine salts, lysine salts, and ornithine salts.
  • the first peptide and complex may be pharmaceutically acceptable salts or solvates.
  • An example of a solvate is a hydrate.
  • a preferred example of the first peptide is a cyclic peptide.
  • a preferred example of the first peptide is an amino acid residue in which the N-terminal amino acid residue is chloroacetylated, the peptide has a cysteine residue, and the N-terminal amino acid residue and the cysteine residue are bonded. It is a cyclic peptide.
  • Cyclic Peptide A cyclic peptide is a peptide in which two amino acids are bonded together and all or part of the peptide is cyclic.
  • peptides in which amino acids in a peptide form a crosslinked structure peptides in which a cyclic structure is formed by lactam ring formation or macrocyclization reaction, and peptides having a lasso peptide-like structure are also included. That is, in the present application, the cyclic peptide may be one in which a portion thereof forms a cyclic structure, and may have a linear portion.
  • amino acids may be modified for cyclization of the peptide.
  • Peptides also include peptides containing amino acids that have been partially modified.
  • a chloroacetyl group is added to the amino acid located at the N-terminus, and the chloroacetyl group is bonded to a cysteine residue in the peptide to be cyclized.
  • Peptides containing various (natural/unnatural) amino acids to which a chloroacetyl group has been added are also included in the peptides of the present application.
  • Peptides generally have poor metabolic stability in vivo, and their large size makes it difficult for them to penetrate cell membranes.
  • a method of cyclizing peptides has been used. Cyclization of peptides improves protease resistance and metabolic stability, and also limits conformational changes, suggesting increased rigidity and improved membrane permeability and affinity for target proteins. It has been.
  • Cyclization of the peptide can be carried out according to known methods. For example, but not limited to this, by designing a peptide to include two or more cysteine residues, a cyclic structure can be formed by disulfide bonds after translation. In addition, according to the method of Goto et al. (Y. Goto, et al. ACS Chem. Biol. 3, 120-129 (2008)), a peptide having a chloroacetyl group at the N-terminus was synthesized using genetic code reprogramming technology. Cyclization can also be achieved by placing a cysteine residue in the peptide.
  • the mercapto group spontaneously makes a nucleophilic attack on the chloroacetyl group after translation, and the peptide is cyclized through a thioether bond.
  • other combinations of amino acids that combine to form a ring may be placed within the peptide and cyclized.
  • cyclization may be carried out by synthesizing a peptide having a cycloamide at the N-terminus, placing L-2-aminoadipic acid residues in the peptide, and bonding between them. In this way, any known cyclization method can be used without any particular restriction.
  • Linker A linker may be added to the first peptide or partial peptide. Furthermore, the linker may have a structure that connects multiple peptide-containing compounds to each other in a peptide-containing complex. Examples of the linker include an amino acid linker (peptide linker), a chemical linker, a fatty acid linker, a nucleic acid linker, and a sugar chain linker, and may also be a complex of a chemical linker and a peptide linker.
  • An example of a chemical linker is a PEG (polyethylene glycol) linker.
  • the PEG linker may be a linker consisting of 1 to 24 or 1 to 36 ethylene glycol units.
  • the linker may also be a fatty acid linker that includes a divalent chemical moiety derived from a fatty acid.
  • An amino acid (peptide) linker is a linker that includes at least one amino acid and has the sequence [Gly-Gly-Gly-Gly-Ser]n (formula and serine-rich peptide linkers as described in U.S. Pat. No. 5,525,491. can. Without limitation, the addition of a linker may change the physical properties (eg, solubility) of the peptide. Furthermore, combinations of the above linkers may be used.
  • the linker may be in a form in which Gly-Lys is bound as an amino acid linker, and a PEG linker is further bound to the side chain end of the Lys.
  • the linker may have a structure in which amino acids and PEG are alternately bonded, such as PEG-amino acid-PEG.
  • a preferred example of a linker is a linker having the structure shown in Table 2.
  • the linker can be added anywhere. For example, it may be bonded to Cys, which is located on the N-terminal side of the peptide and is bonded to the first amino acid to form a cyclic structure, or it may be bonded to an amino acid included in the cyclic peptide.
  • a preferred example of the linker is one that is bonded to Cys located on the N-terminal side or to the side chain of an amino acid contained in a cyclic peptide.
  • Gly at position 16 can also be regarded as a linker.
  • Non-limiting examples include, for example, a cyclic peptide in which the first amino acid of the amino acid sequences represented by SEQ ID NOs: 3 to 41 is bonded to Cys, which is the 15th amino acid, and glycine is further added to the 15th Cys.
  • the linker structure can also be said to be the structure shown in Table 2. , it can also be regarded as a structure in which the structures shown in Table 2 are bonded to glycine.
  • TrkB TrkB refers to tropomyosin receptor kinase B. TrkB is also known as tyrosine receptor kinase B, BDNF/NT-4 receptor, and high affinity neurotrophin receptor. Human TrkB is a protein encoded by the NTRK2 gene (Entrez Gene ID: 4915). TrkB is located in the cell membrane and is activated by ligand binding to the extracellular domain of the receptor. TrkB is a receptor for brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and binds to BDNF in a ligand-specific manner.
  • BDNF brain-derived neurotrophic factor
  • TrkB When dimeric BDNF binds to TrkB, TrkB dimerizes and autophosphorylates tyrosine residues by the kinase domain, resulting in mitogen-activated protein kinase (MAPK), phosphatidylinositol 3-kinase (Activation of three major signaling pathways occurs, including PI3K) and phospholipase C- ⁇ 1 (PLC- ⁇ 1).
  • PI3K mitogen-activated protein kinase
  • PLC- ⁇ 1 phospholipase C- ⁇ 1
  • Several neurotrophins such as BDNF, neurotrophin-4 (NT-4) and neurotrophin-3 (NT-3), activate TrkB, thereby promoting neuronal differentiation, neuronal repair, neuronal plasticity, It has been reported to activate multiple effects such as proliferation and survival.
  • TrkB herein is, but is not limited to, human TrkB or non-human animal TrkB, such as mouse TrkB, rat
  • TrkB-binding activity The peptide complex of the present invention has TrkB-binding activity.
  • the peptide complex of this invention is preferably one that specifically binds to TrkB.
  • TrkA belongs to the same neurotrophin family as TrkB, and unlike TrkB, it binds to NGF (nerve growth factor) rather than BNDF.
  • TrkC belongs to the same neurotrophin family as TrkB and is bound by neurotrophin-3.
  • the binding state of the peptide of the present invention to TrkB can be expressed using an affinity constant Ka, a dissociation constant Kd, an association rate constant kon, a dissociation rate constant koff, etc. as indicators.
  • the affinity constant Ka and the dissociation constant Kd are indicators of the binding affinity between two molecules in an equilibrium state, that is, the strength of the bond, and the dissociation constant Kd is the reciprocal of the affinity constant Ka. The smaller the value of the dissociation constant Kd, the stronger the binding.
  • the affinity constant Ka, dissociation constant Kd, binding rate constant kon, dissociation rate constant koff, etc. indicating the binding state of the peptide to TrkB (for example, human TrkB) can be determined using any intermolecular interaction measurement method well known to those skilled in the art. It can be determined using The binding state of the peptide to TrkB can be measured, for example, by surface plasmon resonance spectroscopy (SPR). Without limitation, surface plasmon resonance spectrum analysis can be performed using, for example, the BIACORE system (manufactured by BIACORE), which is a biosensor (biomolecule mutual analysis device).
  • the dissociation constant Kd One of the indicators of the TrkB binding activity of a peptide is the dissociation constant Kd.
  • the dissociation constant Kd of the binding between the peptide and human TrkB is 100 nM or less, 75 nM or less, 50 nM or less, 30 nM or less, 20 nM or less, 15 nM or less, 10 nM or less, 5 nM or less, 1 nM or less, 100 pM or less.
  • the lower limit of the dissociation constant koff of the binding between the peptide and human TrkB is not particularly limited.
  • TrkB agonist activity refers to the ability to produce effects similar to those produced by the naturally occurring TrkB agonists BDNF and NT4. It also refers to the ability to specifically bind to TrkB and activate the aforementioned receptor dimerization and signal transduction pathways.
  • TrkB agonist activity may be evaluated, for example, by a kinase assay system using TrkB as a target protein. Examples include, but are not limited to, AlphaLISA assays and NFAT assays that detect ERK phosphorylation; The identification can be evaluated by Pathhunter assay or the like.
  • Non-limiting examples include, for example, HunterPathHunter (registered trademark) eXpress TrkB Functional Assay kit (DiscoveRx), PathHunter (registered trademark) TrkB Functional Assay kit (CosmoBio), CellSe nsor (registered trademark) TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Examples include evaluation using Cell Line (Invitrogen). Any evaluation system is said to have TrkB agonist activity if it can be detected when using the peptide or peptide complex at the optimal concentration under optimal conditions according to standard procedures. Without limitation, the EC50 can be used to calculate the agonist activity of a peptide.
  • nucleic Acids This specification also provides nucleic acids encoding first peptides and peptide complexes.
  • nucleic acid may be natural or non-natural, and includes, but is not limited to, DNA, RNA, and chimeras thereof. This nucleic acid can be designed and produced by a known method based on the sequence of the first peptide or peptide complex.
  • PDC Peptide drug conjugate
  • An example of a peptide complex is a complex comprising any of the peptides described above, a linker bound to these peptides, and a substance bound to this linker. Since the peptide is able to bind to TrkB, the complex is capable of transporting substances to TrkB.
  • the substance can be any substance desired to be delivered to TrkB as desired by those skilled in the art. Examples of such substances include, but are not limited to: Compound: Including low-molecular compounds and middle-molecular compounds, such as known low-molecular drugs.
  • Peptide It may be a peptide that binds to a target in the body and exhibits some effect; for example, it may be a cyclic peptide.
  • RI Any compound labeled with a radioisotope may be used, such as a low molecule, a medium molecule compound, or an antibody labeled with a radioisotope.
  • proteins for PET examination can be mentioned.
  • Protein Any protein, such as an antibody or an enzyme, that exhibits a useful function in the body may be used. Examples include enzymes used in enzyme replacement therapy.
  • Nucleic acid Anything containing nucleic acid, such as DNA or RNA, may be used. An example is nucleic acid medicines.
  • DDS drug delivery systems
  • Known molecules used in DDS such as liposomes and micelles may be used.
  • the DDS molecule may further contain a compound such as a pharmaceutical.
  • the substance desired to be delivered to TrkB may be a complex of the substances listed above.
  • compositions comprising a peptide complex and a carrier.
  • carriers are water such as sterile water, pure water, distilled water; physiological saline; glucose solutions; alcohols such as ethanol; polyalcohols such as glycerol, propylene glycol, polyethylene glycol; sterile organic solvents; or aqueous starch; PBS It is any one type or a mixture of two or more types.
  • Medical compositions include the above-mentioned peptides, pharmaceutically acceptable salts or solvates thereof (for simplicity, hereinafter these will simply be referred to as (also referred to as peptide).
  • This pharmaceutical composition preferably contains an effective amount of the above-mentioned peptide as an active ingredient.
  • a TrkB-related disease that is a pharmaceutical target is any disease caused by, aggravated by, or otherwise associated with an increase or decrease in TrkB expression or activity, or through BDNF signaling or TrkB. Refers to disorders caused by or exacerbated by a reduction in any other intracellular signaling cascades that are activated.
  • neurological and psychiatric disorders include neurodegenerative diseases such as, but not limited to, Alzheimer's disease and related dementias, Parkinson's disease, Huntington's disease, Lewy body diseases and related movement disorders, and muscle disorders. atrophic lateral sclerosis, glaucoma and Friedreich's ataxia and related spinocerebellar ataxias), depression, anxiety, autism, schizophrenia, and post-traumatic stress disorder, CNS disorders, and stroke. and traumatic brain injury.
  • metabolic disorders include obesity and polyphagia.
  • Cancer or cancerous disease refers to any medical disease characterized by malignant cell growth or neoplasia, abnormal proliferation, invasion or metastasis, including solid tumor cancer and non-solid tumor cancer.
  • Solid tumors include sarcomas and carcinomas.
  • Sarcomas are non-epithelial tumors of blood vessels, bones, fatty tissue, ligaments, lymph vessels, muscles, or tendons, whereas carcinomas are epithelial tumors of the lining of skin, glands, and organs.
  • Tumor refers to a solid mass of neoplastic and/or malignant cells.
  • the administration form of the above pharmaceutical composition is not particularly limited, and may be administered orally or parenterally.
  • Parenteral administration includes, for example, injection administration such as intramuscular injection, intravenous injection, subcutaneous injection, transdermal administration, and transmucosal (nasal, oral, ocular, pulmonary, vaginal, and rectal) administration.
  • Peptides in pharmaceutical compositions can be subjected to various modifications in view of their ease of metabolism and excretion.
  • polyethylene glycol (PEG) or a sugar chain can be added to a polypeptide to lengthen its residence time in the blood and reduce its antigenicity.
  • biodegradable polymer compounds such as polylactic acid/glycol (PLGA), porous hydroxyapatite, liposomes, surface-modified liposomes, emulsions prepared with unsaturated fatty acids, nanoparticles, nanospheres, etc. as sustained release bases. It may be used as a polypeptide and a polypeptide may be encapsulated therein.
  • PLGA polylactic acid/glycol
  • porous hydroxyapatite porous hydroxyapatite
  • liposomes liposomes
  • surface-modified liposomes emulsions prepared with unsaturated fatty acids, nanoparticles, nanospheres, etc.
  • emulsions prepared with unsaturated fatty acids nanoparticles, nanospheres, etc.
  • a weak electrical current can be applied to the skin surface to penetrate the stratum corneum (iontophoresis).
  • the pharmaceutical composition may use the active ingredient as it is, or may be formulated by adding pharmaceutically acceptable carriers, excipients, additives, etc.
  • dosage forms include liquids (e.g. injections), dispersions, suspensions, tablets, pills, powders, suppositories, powders, fine granules, granules, capsules, syrups, troches, Examples include inhalants, ointments, eye drops, nasal drops, ear drops, and poultices.
  • Formulation includes, for example, excipients, binders, disintegrants, lubricants, solubilizers, solubilizers, colorants, flavoring agents, stabilizers, emulsifiers, absorption enhancers, surfactants, and pH adjustment. It can be carried out by a conventional method using appropriate agents, preservatives, antioxidants, etc.
  • ingredients used in formulation include purified water, saline, phosphate buffer, dextrose, glycerol, pharmaceutically acceptable organic solvents such as ethanol, animal and vegetable oils, lactose, mannitol, glucose, sorbitol, and crystalline cellulose.
  • Absorption enhancers that improve the absorption of poorly absorbed drugs include surfactants such as polyoxyethylene lauryl ethers, sodium lauryl sulfate, and saponins; bile salts such as glycocholic acid, deoxycholic acid, and taurocholic acid; EDTA, Chelating agents such as salicylic acids; fatty acids such as caproic acid, capric acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, mixed micelles; enamine derivatives, N-acyl collagen peptides, N-acyl amino acids, cyclodextrins, chitosan, A nitric oxide donor or the like may also be used.
  • surfactants such as polyoxyethylene lauryl ethers, sodium lauryl sulfate, and saponins
  • bile salts such as glycocholic acid, deoxycholic acid, and taurocholic acid
  • EDTA Chelating agents such as salicylic acids
  • fatty acids such
  • Pills or tablets can also be coated with sugar-coated, gastric-soluble, or enteric-coated substances.
  • Injectables can include distilled water for injection, physiological saline, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil, alcohols, and the like.
  • wetting agents, emulsifiers, dispersants, stabilizers, solubilizers, solubilizing agents, preservatives, etc. can be added.
  • composition of the present invention may be administered in combination with other drugs or treatments useful for the above-mentioned diseases.
  • the dosage is determined based on symptoms, age of the patient, It varies depending on gender, body weight, sensitivity difference, administration method, administration interval, type of active ingredient, and type of preparation, but is not particularly limited, but for example, 30 ⁇ g to 1000 mg, 100 ⁇ g to 500 mg, 100 ⁇ g to 100 mg in one dose or divided into several doses. It can be administered by In the case of injection administration, 1 ⁇ g/kg to 3000 ⁇ g/kg, 3 ⁇ g/kg to 1000 ⁇ g/kg may be administered once or in divided doses depending on the patient's weight.
  • mammals e.g., humans, mice, rats, guinea pigs, rabbits, dogs, horses, monkeys, pigs, sheep, etc.
  • the dosage is determined based on symptoms, age of the patient, It varies depending on gender, body weight, sensitivity difference, administration method, administration interval, type of active ingredient, and type of preparation, but is not particularly limited, but for example, 30 ⁇ g to 1000 mg, 100 ⁇ g to
  • the diagnostic agent may be a detection agent that detects the expression level of TrkB, and when used as a detection agent, the peptide of the present invention may be detectably labeled. In this way, the first peptide, peptide complex, or composition containing them can be used as a diagnostic agent for detecting TrkB.
  • composition for Research Since the peptide of the present invention binds to TrkB, it can be preferably used in research involving TrkB.
  • composition for cell culture is a composition used for cell culture. Since the peptide of the present application has TrkB agonist activity, it can also be used as a reagent or additive for a culture medium for cell culture, preferably for culture of mammalian cells, and more preferably for culture of human cells. Furthermore, the peptide of the present invention can also be used as a reagent or additive to a culture medium for producing nerve cells for transplantation used in the treatment of neurodegenerative diseases and the like. The above nerve cells for transplantation are produced by culturing, without limitation, pluripotent stem cells, multipotent stem cells, or progenitor cells.
  • BDNF a naturally occurring TrkB agonist
  • non-neural tissues such as bone, cartilage, kidney, and tooth germ
  • BDNF is also expressed in non-neural tissues such as bone, cartilage, kidney, and tooth germ, and at the cellular level, it is expressed in periodontal ligament cells, osteoblasts, immunocompetent cells, Produced by vascular endothelial cells and epithelial cells.
  • BDNF is a signal molecule that plays a functional role not only in nerve cells but also in various non-neural cells
  • the peptide of the present application can be used as a reagent for producing various cells such as those mentioned above. and can be used as an additive.
  • the medium is not particularly limited as long as it is a medium for culturing cells or tissues.
  • the medium may be a serum medium, preferably a serum-free medium or a low-serum medium.
  • the culture medium additive may be in the form of a solution or a dry solid (eg, solid, powder, etc.). When it is in the form of a solution, it may be used as a culture medium as it is, or it may be diluted with a solvent and, if necessary, the above-mentioned additives may be added thereto. Examples of solvents used for dilution include water, buffer solutions, physiological saline, and media used for various cell and tissue cultures, and these can be used alone or in combination of two or more. Good too.
  • the culture medium additive When the culture medium additive is in the form of a dry solid, it is dissolved in a solvent such as water, a buffer solution, physiological saline, or a medium used for various cell and tissue cultures, and added as necessary to the above-mentioned conditions.
  • a medium to which additives have been added may be used as a culture medium.
  • the content of the peptide complex of the present invention in the medium for culturing cells or tissues or in the medium for cells obtained therefrom may be, for example, the final concentration of approximately It may be from 0.01 to about 10000 nmol/L, preferably from about 0.1 to about 1000 nmol/L, more preferably from about 0.5 to about 1000 nmol/L, even more preferably from about 1 to about 100 nmol/L.
  • as angstrom (unit); BSA as bovine serum albumin; ClAc as chloroacetyl; DCM as dichloromethane or methylene chloride; DIPCI as N,N'-diisopropylcarbodiimide; DIPEA or DIEA as N,N-diisopropylethylamine; DMSO as dimethyl sulfoxide; DMF as N,N-dimethylformamide; DODT as 3,6-dioxor-1,8-octanedithiol; DMEM as Dulbecco's modified Eagle medium; EC50 as 50% effective concentration; FBS as fetal bovine serum; Fmoc as 9-fluorenylmethyloxycarbonyl; Fmoc-Lys(Fmoc)-OH as N 2 ,N 6 -bis(((9H-fluoren-9-yl)methoxy)carbonyl)-L-lysine; g
  • the reaction was carried out using an automatic peptide synthesizer, Biotage's Syro I, Biotage's Syro II, CEM's Liberty Blue, CEM's Liberty Blue HT12, or CEM's Liberty Prime, according to the manufacturer's manual.
  • the resin used was NovaPEG Rink Amide resin or Seiber Amide resin, and the amount used was in the range of 5 mg to 2 g depending on each peptide.
  • the reaction agent cocktail used for side chain deprotection and cleavage from the solid-phase resin was 4 mL to 50 mL depending on each peptide, and solutions with the following compositions were used.
  • TFA/ H2O /TIS/DODT 92.5/2.5/2.5/2.5
  • B TFA/ H2O /TIS/DODT (90/2.5/2.5/5)
  • the common amino acids used are listed below, with side chain protecting groups shown in parentheses.
  • the structure of the chemically synthesized peptide was determined by using ESI-MS (+) in mass spectrometry to confirm the molecular weight, which was calculated by considering the amino acids used according to the target sequence and the building blocks used as necessary.
  • ESI-MS(+) refers to electrospray ionization mass spectrometry performed in positive ion mode. Detected masses were reported in "m/z" units. Note that compounds with molecular weights greater than approximately 1000 were frequently detected as multivalent ions.
  • the following basic analyzer and basic conditions 1 or 2 were used for mass spectrometry analysis of the peptides synthesized in the following examples. Gradient B (%) was analyzed using any of the conditions X/Y/Z.
  • Example 1 Synthesis of peptide complex (dimer structure number 2)
  • a peptide complex (complex of peptide sequence number 3 and linker structure number 2, dimer structure number 2 in Table 3) having the following structure was synthesized. ) was synthesized.
  • the peptide complex can be synthesized using either the method of Example 1-1 or Example 1-2.
  • Example 1-1 Using NovaPEG Rink amide resin (Merck, 0.49 mmol/g), the desired peptide was synthesized by the general method described above, starting from the removal of the Fmoc group. At that time, Biotage's Syro II was used as a solid phase synthesizer, and the synthesis was performed according to the manufacturer's manual. To introduce each residue, 1 equivalent of resin was reacted twice for 60 minutes at 25°C using Fmoc-AA/HATU/DIEA (12.6 equivalent/11.2 equivalent/25.2 equivalent). . However, the introduction of the linker portion PEG8c was carried out once at 25° C. for 60 minutes. Fmoc was removed by reacting with a 20% piperidine DMF solution at 25° C.
  • the Fmoc group of the ⁇ -amino group was removed by the method described above from the solid-phase resin holding the Fmoc-protected peptide obtained in the previous step, and then chloroacetic acid (12.6 A DMF solution of HCTU (12 equivalents), a DMF solution of DIEA (25 equivalents), and a DMF solution of DIEA (25 equivalents) were added to the solid phase resin and shaken at room temperature for 30 minutes.
  • Reactant cocktail-A (a mixture of TFA/H 2 O/TIS/DODT in a volume ratio of 92.5:2.5:2.5:2.5) was added to the reaction vessel containing the mixture, and the mixture was incubated at room temperature for 60 minutes. Shake. The reaction solution was collected by filtration through a frit. When this filtrate was added to cold excess diisopropyl ether, a cloudy precipitate formed, the mixture was centrifuged, and the solution was decanted.
  • the obtained solid was washed again with a small amount of a mixed solvent of diethyl ether/hexane (1/1) and then dried under reduced pressure.
  • the obtained solid was used in the next cyclization reaction.
  • the peptide was dissolved in DMSO so that the final concentration was 2.5 mM based on the number of moles of the solid phase resin, triethylamine (10 equivalents) was added, and the mixture was shaken overnight at room temperature.
  • the obtained reaction solution was concentrated under reduced pressure using Genevac EZ-2 Elite so that the peptide concentration was 25 mM.
  • the obtained reaction solution was subjected to solid phase extraction using a Gilson column (column: Gilson ASPEC C18 50 mg 1 mL): (1) The column was extracted with extraction solution A (0.1% TFA in 95% MeCN/H 2 O, 0.3 mL). (2) The column was equilibrated with extract B (0.1% TFA in 5% MeCN/H 2 O, 0.3 mL). (3) 0.02 mL of the above reaction solution was loaded onto the column. (4) The column was washed with extract B (0.4 mL). (5) Extracted with extract A (0.4 mL). The obtained extract was concentrated under reduced pressure using EZ-2 Elite.
  • Example 1-2 Using NovaPEG Rink amide resin (Merck, 0.49 mmol/g), the desired peptide was synthesized by the general method described above, starting from the removal of the Fmoc group. At that time, Biotage's Syro I was used as a solid phase synthesizer, and the synthesis was performed according to the manufacturer's manual. To introduce each residue, one equivalent of the resin was reacted twice for 20 minutes at 75°C in DMF using Fmoc-AA/HATU/DIEA (8.4 equivalents/8 equivalents/16 equivalents). However, the 15th residue was reacted once at room temperature for 20 minutes.
  • Fmoc-AA/HATU/DIEA 8.4 equivalents/8 equivalents/16 equivalents
  • the Fmoc group of the ⁇ -amino group was removed by the method described above from the solid-phase resin holding the Fmoc-protected peptide obtained in the previous step, and then chloroacetic acid (10.6 DIPCI (10.5 equivalents) and HOSu (10.6 equivalents) were stirred in DCM and the same amount of DMF as DCM was added to prepare a DCM/DMF solution of ClAcOSu, which was added to the solid phase resin at room temperature. This was done by shaking for 150 minutes.
  • Reactant cocktail-A (a mixture of TFA/H 2 O/TIS/DODT in a volume ratio of 92.5:2.5:2.5:2.5) was added to the reaction vessel containing the mixture, and the mixture was incubated at room temperature for 90 minutes. Shake. The reaction solution was collected by filtration through a frit. When this filtrate was added to cold excess diisopropyl ether, a cloudy precipitate formed, the mixture was centrifuged, and the solution was decanted.
  • the obtained solid was washed with a small amount of cooled diethyl ether and dried under reduced pressure.
  • the obtained solid was used in the next cyclization reaction.
  • cyclization reaction of the peptide after dissolving the peptide in DMSO/H 2 O (9/1) so that the final concentration of the peptide is 1 mM based on the number of moles of the solid phase resin, triethylamine (10 equivalents) is added, and the mixture is heated at room temperature. The mixture was stirred for 3 hours. After adding acetic acid to the obtained reaction solution, it was concentrated under reduced pressure using Genevac HT-12.
  • the resulting crude product was purified using the following conditions. ( Column : Waters ): 12-37% over 3 minutes, then 37-42% over 8 minutes, then 42-60% over 1 minute; flow rate: 120 mL/min. The purity of the target product was calculated from the area ratio of the LC/MS (UV wavelength 225 nm) chromatogram under the following analysis conditions and was 85.03%.
  • Example 2 Synthesis of peptide complex (dimer structure number 48)
  • a peptide complex (a complex of peptide sequence number 15 and linker structure number 7, dimer structure number 48 in Table 3) having the following structure was synthesized.
  • Fmoc removal was basically performed under conditions of reaction with a 20% piperidine DMF solution at 75° C. for 3 minutes. However, the 1st and 5th residues were reacted with a 20% piperidine solution in DMF at room temperature for 5 minutes, and after removing the solution, they were reacted again with a 20% piperidine solution in DMF at room temperature for 10 minutes. .
  • the Fmoc group of the ⁇ -amino group was removed by the method described above from the solid-phase resin holding the Fmoc-protected peptide obtained in the previous step, and then 0.2M chloroacetic acid ( 5 equivalents) in DMF, 0.5 M HATU (5 equivalents) in DMF, and 1 M DIEA (10 equivalents) in DMF were added to the solid phase resin and shaken at room temperature for 30 minutes.
  • 0.2M chloroacetic acid ( 5 equivalents) in DMF, 0.5 M HATU (5 equivalents) in DMF, and 1 M DIEA (10 equivalents) in DMF were added to the solid phase resin and shaken at room temperature for 30 minutes.
  • To deprotect the side chain and cut it out from the solid-phase resin first wash the resin obtained after the chloroacetyl group introduction step with DMF five times and methylene chloride three times, dry it under reduced pressure, and then transfer it to the solid-phase resin.
  • Reactant cocktail-A (a mixture of TFA/H 2 O/TIS/DODT in a volume ratio of 92.5:2.5:2.5:2.5) was added to the reaction vessel containing the mixture, and the mixture was incubated at room temperature for 60 minutes. Shake. The reaction solution was collected by filtration through a frit. The solid-phase resin remaining in the reaction vessel was shaken again with the cutting cocktail, and the solution components were collected from the frit and mixed with the above-mentioned filtrate. When this filtrate was added to a cooled excess diethyl ether/hexane (1/1) mixed solvent, a cloudy white precipitate formed, the mixture was centrifuged, and the solution was decanted.
  • the obtained solid was washed with a small amount of cooled diethyl ether and dried under reduced pressure.
  • the obtained solid was used in the next cyclization reaction.
  • the cyclization reaction of the peptide after dissolving the peptide in MeCN/H 2 O (1/1) so that the final concentration of the peptide is 5 mM based on the number of moles of the solid phase resin, triethylamine (10 equivalents) is added, and the mixture is heated at room temperature. The mixture was shaken for 6 hours. The resulting reaction solution was concentrated under reduced pressure using Genevac HT-12. The resulting crude product was purified using the following conditions.
  • the peptide complex was synthesized by dissolving the peptide A obtained above in DMF so that the final concentration of the peptide complex was 25 mM, adding 10 equivalents of triethylamine, and then adding 0.5 equivalents of NHS at 0°C. -cPEG13c-NHS was added and shaken at room temperature for 1 hour.
  • the purity of the target product was calculated from the area ratio of the LC/MS (UV wavelength 225 nm) chromatogram under the following analysis conditions and was 93.88%.
  • Example 3 Synthesis of peptide complex (dimer structure number 57)
  • a peptide complex (complex of peptide sequence number 17 and linker structure number 14, dimer structure number 57 in Table 3) having the following structure was synthesized. ) was synthesized.
  • Fmoc can be removed by reacting with a 20% piperidine DMF solution at room temperature for 5 minutes, removing the solution, and then reacting again with a 20% piperidine DMF solution at room temperature for 10 minutes, or by reacting with a 20% piperidine DMF solution at 75°C for 5 minutes. The conditions were used to react with the solution for 3 minutes.
  • the Fmoc group of the ⁇ -amino group was removed by the method described above from the solid-phase resin holding the Fmoc-protected peptide obtained in the previous step, and then chloroacetic acid (5 equivalents) was added.
  • Reactant cocktail B (a mixture of TFA/H 2 O/TIS/DODT in a volume ratio of 90:2.5:2.5:5) was added to the reaction vessel containing the mixture, and the mixture was shaken at room temperature for 90 minutes.
  • the reaction solution was collected by filtration through a frit.
  • the solid-phase resin remaining in the reaction vessel was shaken again with the cutting cocktail, and the solution components were collected from the frit and mixed with the above-mentioned filtrate.
  • this filtrate was added to a mixed solution of excess diisopropyl ether/hexane (1/1) cooled to 0° C., a cloudy white precipitate formed, the mixture was centrifuged, and the solution was decanted.
  • the peptide complex was synthesized by dissolving peptide B obtained above in DMF so that the final concentration of the peptide complex was 25 mM, adding 10 equivalents of triethylamine, and then adding 0.5 equivalents of NHS at 0°C. -OCOPEG13OCO-NHS was added and shaken at room temperature for 1 hour.
  • the purity of the target product was calculated from the area ratio of the LC/MS (UV wavelength 225 nm) chromatogram under the following analysis conditions and was 91.04%.
  • Example 4 Synthesis of peptide complex (dimer structure number 40)
  • the peptide complex having the following structure is a complex of peptide sequence number 36 and linker structure number 4, and the dimer structure number 40 in Table 3 is used. was synthesized.
  • Fmoc can be removed by reacting with a 10% pyrrolidine DMF solution at room temperature for 1 minute, removing the solution, and reacting again with a 10% pyrrolidine DMF solution at room temperature for 1 minute, or by reacting with a 10% pyrrolidine DMF solution at 90°C for 1 minute. The conditions were used to react with the solution for 1 minute.
  • the Fmoc group of the ⁇ -amino group was removed by the method described above on the solid-phase resin holding the Fmoc-protected peptide obtained in the previous step, and then 0.2M chloroacetic acid (5 A DMF solution of 0.5 M HATU (5 equivalents), and a DMF solution of 1 M DIEA (10 equivalents) were added to the solid-phase resin and shaken at room temperature for 30 minutes.
  • 0.2M chloroacetic acid 5
  • a DMF solution of 1 M DIEA (10 equivalents) were added to the solid-phase resin and shaken at room temperature for 30 minutes.
  • To deprotect the side chain and cut it out from the solid-phase resin first wash the resin obtained after the chloroacetyl group introduction step with DMF five times and methylene chloride three times, dry it under reduced pressure, and then transfer it to the solid-phase resin.
  • Reactant cocktail-A (a mixture of TFA/H 2 O/TIS/DODT in a volume ratio of 92.5:2.5:2.5:2.5) was added to the reaction vessel containing the mixture, and the mixture was incubated at room temperature for 90 minutes. Shake. The reaction solution was collected by filtration through a frit. The solid-phase resin remaining in the reaction vessel was shaken again with the cutting cocktail, and the solution components were collected from the frit and mixed with the above-mentioned filtrate. When this filtrate was added to a cooled excess diethyl ether/hexane (1/1) mixed solvent, a cloudy white precipitate formed, the mixture was centrifuged, and the solution was decanted.
  • the obtained solid was washed again with a small amount of diethyl ether cooled to 0°C, and then dried under reduced pressure.
  • the obtained solid was used in the next cyclization reaction.
  • the peptide cyclization reaction was performed by dissolving the peptide in DMSO/H 2 O (9/1) so that the final concentration of the peptide was 2.5 mM based on the number of moles of the solid phase resin, and then adding triethylamine (10 equivalents). , and shaken at room temperature for 4 hours.
  • the resulting reaction solution was concentrated under reduced pressure using Genevac EZ-2 Elite.
  • the obtained crude product was used for the synthesis of peptide conjugates.
  • Example 5 Synthesis of various peptides
  • various peptide complexes were chemically synthesized in the same manner as in Examples 1 to 4.
  • the sequence of the synthesized cyclic peptide is shown in Table 1, the structure of the linker is shown in Table 2, and the peptide complex in which the cyclic peptide is dimerized via the linker is shown in Table 3.
  • the synthesized peptide complex was analyzed under the analysis conditions described in Examples 1 to 4, and the structure was confirmed by ESI-MS (+) in mass spectrometry.
  • Table 3 shows the obtained ESI-MS (+) observed values, retention times, and valences in those cases.
  • TrkB agonist activity by pERK AlphaLISA assay In order to evaluate the ability of the TrkB agonist peptide of the present invention to activate TrkB, ERK phosphorylation was verified.
  • CellSensor(R) TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Cell Invitrogen was mixed with 10% FBS (Thermo), 1 ⁇ Non-essential amino acids (Thermo), 25mM HEPES (Thermo).
  • Gentamicin 5ug/mL
  • the cells were cultured in DMEM containing Blasticidin (Thermo), 200 ug/mL Zeocin (Thermo), high glucose, GlutaMAX (registered trademark) Supplement, pyruvate (Thermo).
  • the medium from which FBS, Blasticidin, and Zeocin were removed was replaced with a nutrient starvation medium containing 0.1% BSA (Sigma), and cultured for 4 hours.
  • Those with 50% or more activity when 1 nM of peptide was added were designated as A, and those with 50% or more activity when 10 nM of peptide was added were designated as B.
  • the concentration of BDNF added was evaluated at 8 points (0.0006 nM to 10 nM) with 4-fold dilution starting from 10 nM.
  • the concentration of peptide added was 1, 10, and 100 nM for dimer structure numbers 1 to 3, and 0.1, 1, and 10 nM for the others.
  • evaluation was made at 8 points (0.006 nM to 100 nM) at 4-fold dilution from 100 nM.
  • TrkB agonist activity by NFAT assay In order to evaluate the ability of the TrkB agonist peptide of the present invention to activate TrkB, transcriptional activity was verified using a reporter.
  • CellSensor® TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Cell (Invitrogen) used in AlphaLISA was cultured in the above medium. After detaching the cells using Accutase (Innovative cell technologies), they were suspended in an assay medium with Blasticidin and Zeocin removed from the culture medium to 12,500 cells per well, and then seeded in a 96-well plate for adherent cells. Cultured overnight. Thereafter, BDNF or peptide was added and cultured in a CO 2 incubator for 5 hours.
  • detection reagent LiveBLAzer (registered trademark) - FRET B/G (CCF4-AM) Substrate Mixture) under light protection, cover and incubate in a wet box for 2 hours under light protection. did.
  • Multilabel Reader Envision 2104 PerkinElmer was used for signal detection, and 460 nm/535 nm excitation signals were calculated. The obtained values were analyzed using GraphPad Prism, and % activity was calculated by setting the maximum value of the signal induced by BDNF as 100% and no stimulation as 0%.
  • Those with 50% or more activity when 1 nM of peptide was added were designated as A, those with 50% or more activity when 10 nM was added were designated as B, and those with 50% or more activity when 100 nM was added were designated as C. In addition, those for which evaluation was not performed were marked as not tested.
  • the concentration of BDNF added was evaluated at 7 points (0.0024 nM to 10 nM) at 4-fold dilution from 10 nM.
  • the concentration of peptides added was 1, 10, and 100 nM for dimer structure numbers 1 to 3, and 0.1, 1, and 10 nM for the others. Furthermore, when creating a concentration dependence curve, evaluation was made at 7 points (0.006 nM to 100 nM) at 4-fold dilution starting from 25 nM.
  • Example 8 Evaluation of TrkB agonist activity by PathHunter assay In order to evaluate the ability of the TrkB agonist peptide of the present invention to activate TrkB, phosphorylation of TrkB was verified. The evaluation was performed using the PathHunter (registered trademark) eXpress TrkB Functional Assay kit (DiscoveRx; cells, 96-well plate, medium, and detection reagent included) according to the attached protocol. The frozen cells were thawed and suspended in a medium, then seeded at 10,000 cells per well in a 96-well plate, and cultured for 48 hours.
  • PathHunter registered trademark
  • eXpress TrkB Functional Assay kit DiscoveRx; cells, 96-well plate, medium, and detection reagent included
  • BDNF Recombinant Human BDNF Protein (R&D systems) or a peptide was added, and after stimulation for 3 hours, a detection reagent was added. The reaction was allowed to proceed for 60 minutes at room temperature in the dark, and the luminescence signal was measured using a SpectraMax Paradigm multimode microplate reader (Molecular Devices). The obtained signals were analyzed using GraphPad Prism, and % activity was calculated by setting the maximum value of the signal induced by BDNF as 100% and no stimulation as 0%. The added concentration of BDNF was evaluated at 8 points (0.006 nM to 100 nM) with 4-fold dilution starting from 100 nM, and the added concentration of peptide was evaluated in the measurement range A to C shown below.
  • Measurement range A 6 points with 5-fold dilution from 100nM (0.032nM to 100nM)
  • Measurement range B 8 points with 4-fold dilution from 100nM (0.006104nM to 100nM)
  • Measurement range C 10 times dilution from 10 nM to 4 points (0.01 nM to 10 nM)
  • Example 9 Intermolecular interaction evaluation test between TrkA, TrkB, TrkC and peptide by surface plasmon resonance (SPR)
  • SPR surface plasmon resonance
  • a CM5 sensor chip (Cytiva) was inserted into Biacore T200 (Cytiva), and a priming operation was performed three times with running buffer: HBS-EP+ (Cytiva), followed by equilibration at a flow rate of 30 ⁇ L/min.
  • capping was performed by reacting a 1.0 M ethanolamine aqueous solution (Cytiva) at a flow rate of 10 ⁇ L/min for 420 seconds. 200 nM Recombinant Human TrkA Fc Chimera Protein, Recombinant Human TrkB Fc Chimera Protein, Recombinant Human Tr at a flow rate of 10 ⁇ L/min. A kC Fc Chimera Protein (R&D systems) solution was reacted for 60 seconds and captured.
  • the obtained sensorgram was subjected to curve fitting using the least squares method, and the binding of the peptide to TrkA, TrkB, and TrkC was evaluated by determining the Kd value (dissociation constant).
  • Kd value dissociation constant
  • FIG. 4 binding of the synthesized peptide complexes (dimer structure numbers 48 and 56 in Table 3) to TrkA and TrkC was not observed, but only to TrkB.
  • koff dissociation rate constant
  • koff 0.00001 (1/s) was adopted to calculate Kd.
  • Kd was less than 100 pM.
  • This invention can be used in the pharmaceutical industry and biotechnology industry.

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Abstract

【解決課題】TrkB結合活性を有する新しい化合物を提供する。 【解決手段】 X1-X2-X3-X4-3Py-W-X5-X6-X7-X8-X9-X10-V-X11-C(配列番号1)で示されるアミノ酸配列を有するか,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり, X1及びX10は,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸であり, X2,X9及びX11は,任意のアミノ酸であり, X3及びX5は,2級アミノ酸であり, X4及びX7は,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸であり, X6及びX8は,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸である第1のペプチドを含み,TrkB結合活性を有するペプチド複合体。

Description

TrkB結合活性を有するペプチド複合体
 この出願は,TrkB結合活性を有する新しいペプチド複合体やそのペプチド複合体を含む医薬品組成物に関する。また,この出願は,TrkBアゴニスト活性を有する新しいペプチド複合体やそのペプチド複合体を含む医薬品組成物に関する。
 TrkB(トロポミオシン受容体キナーゼB)は,TrkA及びTrkCを含む単一膜貫通型受容体チロシンキナーゼのファミリーに属する。これらの受容体キナーゼは,神経細胞の生存および発生に必要とされるニューロトロフィンの活性を仲介する。ニューロトロフィンは,神経成長因子(NGF),脳由来神経栄養因子(BDNF),ニューロトロフィン-3(NT-3),およびニューロトロフィン-4/5(NT-4/5)の4種が知られており,これらの高親和性受容体であるTrkA,TrkB,及びTrkCとそれぞれ特異的に結合する。TrkBは,BDNFの高親和性受容体であり,NT-3やNT-4/5に結合することも知られている。二量体であるBDNFのTrkBへの結合は,受容体であるTrkBの二量化を引き起こし,受容体上の特定のチロシン残基の自己リン酸化,ならびにマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ(MAPK),ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K),およびホスホリパーゼC-γ(PLC-γ)を含むシグナル伝達経路の活性化をもたらす。TrkBは,BDNFに結合した後,神経細胞の分化および生存を含む,ニューロトロフィンの複数の作用を仲介する。TrkBは,神経細胞の生存,分化,および機能において主要な役割を果たすため,TrkBアゴニストは,多数の神経変性障害および精神神経疾患の治療に用いられることが期待される。
 天然に存在するTrkBアゴニストであるBDNFは,上記疾患の治療薬として臨床試験が進められていたが,薬物動態などの問題があり,その後の研究開発に進展は見られない。近年,BDNFの代替として,TrkBアゴニスト抗体(特許文献2,5,非特許文献3,4),低分子化合物(特許文献8,非特許文献1,2)やペプチド(特許文献9)が報告されている。
特表2010-513461 特表2011-510021 特表2018-522016 特表2019-517787 特表2020-513806 特表2021-507677 特表2021-527070 特許第5946454号 国際公開WO2022/009992号パンフレット
PLOS ONE 2014, 9, e87923. Sci. Signal. 2017, 10, eaal1670. PNAS, 115, E7023. Neurobiology of Disease 2019, 132, 104590.
 TrkB結合活性を有する新しい化合物を提供する。また,TrkBアゴニスト活性を有する新しい化合物をも提供する。
 この明細書の最初の発明は,ペプチド複合体に関する。
 このペプチド複合体は,第1のペプチドを含み,TrkB結合活性を有する。
 第1のペプチドは,
 X-X-X-X-3Py-W-X-X-X-X-X-X10-V-X11-C(配列番号1)で示されるアミノ酸配列を有するか,又は
 配列番号1で示されるアミノ酸配列において,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなる。
 Xは,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸である。
 Xは,任意のアミノ酸である。
 Xは,2級アミノ酸である。
 Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸である。
 Xは,2級アミノ酸である。
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸である。
 Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸である。
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸である。
 Xは,任意のアミノ酸である。
 X10は,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸である。
 X11は,任意のアミノ酸である。 
 この発明によれば,TrkB結合活性を有する新しい化合物を提供できる。また,この発明は,さらに,TrkBアゴニスト活性を有する新しい化合物を提供できる。
図1は,本発明のペプチド複合体及び脳由来神経栄養因子(BDNF)を用いた,pERK1/2 AlphaLISAアッセイによるTrkBアゴニスト活性測定の結果を示す。図中,○は脳由来神経栄養因子を示し,黒丸はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号15)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号48))を示し,黒三角はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号17)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号56))を示す。横軸はペプチド複合体又は脳由来神経栄養因子の濃度(nM)を,縦軸は脳由来神経栄養因子で誘導される活性化シグナルの最大値を100としたときの活性化シグナルの相対値を示す。 図2は,本発明のペプチド複合体及び脳由来神経栄養因子(BDNF)を用いた,NFATアッセイによるTrkBアゴニスト活性測定の結果を示す。図中,○は脳由来神経栄養因子を示し,黒丸はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号15)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号48))を示し,黒三角はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号17)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号56))を示す。横軸はペプチド複合体又は脳由来神経栄養因子の濃度(nM)を,縦軸は脳由来神経栄養因子で誘導される活性化シグナルの最大値を100としたときの活性化シグナルの相対値を示す。 図3は,本発明のペプチド複合体及び脳由来神経栄養因子(BDNF)を用いた,PathHunterアッセイによるTrkBアゴニスト活性測定の結果を示す。図中,○は脳由来神経栄養因子を示し,黒丸はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号15)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号48))を示し,黒三角はTrkBアゴニスト活性ペプチド複合体(ペプチド(ペプチド配列番号17)とリンカー(リンカー構造番号7)の複合体(表3におけるダイマー構造番号56))を示す。横軸はペプチド複合体又は脳由来神経栄養因子の濃度(nM)を,縦軸は脳由来神経栄養因子で誘導される活性化シグナルの最大値を100としたときの活性化シグナルの相対値を示す。 図4は,TrkA,TrkB,TrkCに対する,本発明のペプチド複合体の表面プラズモン共鳴(SPR)による分子間相互作用の測定結果を示す。なお,上段は表3におけるダイマー構造番号48のペプチド複合体を用いたときの結果を,下段は表3におけるダイマー構造番号56のペプチド複合体を用いたときの結果を示す。
 以下,図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は,以下に説明する形態に限定されるものではなく,以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
 この明細書の最初の発明は,ペプチド複合体に関する。このペプチド複合体は,第1のペプチドを含み,TrkB結合活性を有する。また,このペプチド複合体は,TrkBアゴニスト活性を有する。
 ペプチド複合体
 ペプチド複合体は,第1のペプチドとその他のペプチドや化合物を含むペプチド,ペプチド含有化合物,又はその薬学的に許容される塩である。ペプチド複合体は,第1のペプチドを1つ又は2つ以上(3つ以上又は4つ以上)含んでもよい。ペプチド複合体は,さらに第1のペプチドとは異なる部分ペプチドを1又は2つ以上含んでもよい。ペプチド複合体は,第1のペプチドや部分ペプチドがリンカーを介して結合していることが好ましい。ペプチド複合体は,同一のアミノ酸配列を有するペプチドのみを含むホモマルチマーであってよい。ペプチド複合体は,異なるアミノ酸配列を有するペプチドを含むヘテロマルチマーであってよい。ペプチド複合体は,同じアミノ酸配列を有する第1のペプチドを2つ有し,2つの第1のペプチドがリンカーを介して結合するホモダイマーが好ましい。ペプチド複合体がTrkB結合活性を有すればよい。もっとも,ペプチド複合体を構成する第1のペプチドや部分ペプチドが,TrkB結合活性を有するものも好ましい。実施例により示された通り,第1のペプチドはリンカーを介しペプチド複合体構造をとることで,TrkBアゴニスト活性を示す。
 ペプチド複合体は,第1のペプチドと第2のペプチドと,第1のペプチドと第2のペプチドを接続するリンカーとからなるものであってもよい。この場合,第2のペプチドは,第1のペプチドと同一でも異なってもよく,配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するか,又は配列番号1で示されるアミノ酸配列において,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなるものが好ましい。第1のペプチドと第2のペプチドの相同性が80%以上100%以下であるものが好ましい。第1のペプチドと第2のペプチドが実質的に同じなホモダイマーであるものが好ましい。
 第1のペプチド
 第1のペプチドは,X-X-X-X-3Py-W-X-X-X-X-X-X10-V-X11-C(配列番号1)で示されるアミノ酸配列を有するか,又は配列番号1で示されるアミノ酸配列において,1~4個(1個,2個,3個又は4個)のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなる。置換されたアミノ酸には,アミノ酸の薬学的に許容される塩が含まれる。配列番号1で示されるアミノ酸配列において,アミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなる配列を有するペプチドの好ましい例は,配列番号1で示されるアミノ酸配列において,保存的アミノ酸置換がなされた配列を有するペプチドである。
 保存的アミノ酸置換
 特定の配列から,1個,2個又は3個のアミノ酸残基が置換,欠失,付加又は挿入される場合,保存的アミノ酸置換がなされることが好ましい。「保存的アミノ酸置換(conservative amino acid substitution)」とは,機能的に等価または類似のアミノ酸との置換を意味する。ペプチドにおける保存的アミノ酸置換は,該ペプチドのアミノ酸配列に静的変化をもたらす。例えば,同様の極性を有する一つまたは二つ以上のアミノ酸は機能的に等価に作用し,かかるペプチドのアミノ酸配列に静的変化をもたらす。一般に,あるグループ内の置換は構造および機能について保存的であると考えることができる。しかしながら,当業者には自明であるように,特定のアミノ酸残基が果たす役割は当該アミノ酸を含む分子の三次元構造における意味合いにおいて決定され得る。例えば,システイン残基は,還元型の(チオール)フォームと比較してより極性の低い,酸化型の(ジスルフィド)フォームをとることができる。アルギニン側鎖の長い脂肪族の部分は構造的および機能的に重要な特徴を構成し得る。また,芳香環を含む側鎖(トリプトファン,チロシン,フェニルアラニン)はイオン-芳香族相互作用または陽イオン-pi相互作用に寄与し得る。かかる場合において,これらの側鎖を有するアミノ酸を,酸性または非極性グループに属するアミノ酸と置換しても,構造的および機能的には保存的であり得る。プロリン,グリシン,システイン(ジスルフィド・フォーム)等の残基は主鎖の立体構造に直接的な効果を与える可能性があり,しばしば構造的ゆがみなしに置換することはできない。
 保存的アミノ酸置換は,以下に示すとおり,側鎖の類似性に基づく特異的置換(レーニンジャ,生化学,改訂第2版,1975年刊行,73乃至75頁:L.  Lehninger,  Biochemistry,  2nd  edition,  pp73~75,  Worth  Publisher,  New  York  (1975))および典型的置換を含む。
 また,保存的アミノ酸置換は,例えば,以下のように天然のアミノ酸をその共通する側鎖の性質に基づいて分けたグループにおいて,あるアミノ酸が属するグループと同じグループに属するアミノ酸への置換が好ましい。
 疎水性(非極性ともいう)アミノ酸:疎水性(非極性)を示すアミノ酸であって,アラニン(「Ala」または単に「A」とも記す),グリシン(「Gly」または単に「G」とも記す),バリン(「Val」または単に「V」とも記す),ロイシン(「Leu」または単に「L」とも記す),イソロイシン(「Ile」または単に「I」とも記す),プロリン(「Pro」または単に「P」とも記す),フェニルアラニン(「Phe」または単に「F」とも記す),トリプトファン(「Trp」または単に「W」とも記す),チロシン(「Tyr」または単に「Y」とも記す),メチオニン(「Met」または単に「M」とも記す)を含む。
 なお,疎水性アミノ酸はさらに以下のグループに分けることもできる。
脂肪族アミノ酸:側鎖に脂肪酸又は水素を有するアミノ酸であって,Ala,Gly,Val,Ile,Leuを含む。
 脂肪族・分岐鎖アミノ酸:側鎖に分岐型脂肪酸を有するアミノ酸であって,Val,Ile,Leuを含む。
 芳香族アミノ酸:側鎖に芳香環を有するアミノ酸であって,Trp,Tyr,Pheを含む。
 親水性(極性ともいう)アミノ酸:親水性(極性)を示すアミノ酸であって,セリン(「Ser」または単に「S」とも記す),スレオニン(「Thr」または単に「T」とも記す),システイン(「Cys」または単に「C」とも記す),アスパラギン(「Asn」または単に「N」とも記す),グルタミン(「Gln」または単に「Q」とも記す),アスパラギン酸(「Asp」または単に「D」とも記す),グルタミン酸(「Glu」または単に「E」とも記す),リジン(リシンとも記す。「Lys」または単に「K」とも記す),アルギニン(「Arg」または単に「R」とも記す),ヒスチジン(「His」または単に「H」とも記す)を含む。
 なお,親水性アミノ酸はさらに以下のグループに分けることもできる。
 酸性アミノ酸:側鎖が酸性を示すアミノ酸であって,Asp,Gluを含む,
 塩基性アミノ酸:側鎖が塩基性を示すアミノ酸であって,Lys,Arg,Hisを含む。
 中性アミノ酸:側鎖が中性を示すアミノ酸であって,Ser,Thr,Asn,Gln,Cysを含む。
 また,Gly及びProについては,「主鎖の方角に影響を与えるアミノ酸」に分けることもでき,側鎖に硫黄分子を含むアミノ酸,Cys及びMetは,「含硫アミノ酸」に分けることもできる。
 本明細書において,「アミノ酸」は,天然のアミノ酸のみならず,非天然のアミノ酸も含む。非天然のアミノ酸には,例えば,上記記載した天然のアミノ酸がN-アルキル化されたN-アルキルアミノ酸,ペプチド結合を形成する窒素が分岐した若しくは分岐しない低級(例えば,C1-C5の,好ましくは,C1-C3,より好ましくはC1)のアルキル基で修飾されたもの,が含まれる。N-アルキルアミノ酸においては,好ましくはN-エチルアミノ酸,N-ブチルアミノ酸又はN-メチルアミノ酸であり,さらに好ましくはN-メチルアミノ酸である。また,非天然のアミノ酸には,D型アミノ酸(D-アミノ酸とも記す),β-アミノ酸,γ-アミノ酸,アミノ酸変異体,アミノ酸誘導体等の化学修飾されたアミノ酸,ノルロイシンやオルニチン等の生体内でタンパク質の構成材料とならないアミノ酸などが含まれる。さらに,天然のアミノ酸の側鎖に官能基がさらに付加された又は別の官能基に置換されたアミノ酸(例えば,側鎖のアリーレン基,アルキレン基等の部分に置換や付加を有するアミノ酸,側鎖のアリーレン基,アルキレン基やアルキル基のC数が増加したアミノ酸,側鎖の芳香環に置換を有するアミノ酸や,複素環化や縮合環化したアミノ酸など)が含まれる。
 なお,天然のアミノ酸の側鎖に官能基等の構造が付加または置換等されることで,天然のアミノ酸とは異なる性質を付与することができる。例えば,A4pは側鎖にピペリジル基が付加されたアラニンであるが,当該ピペリジル基が付加されたことで,非極性アミノ酸グループに属するアラニンとは異なり,塩基性となり,極性を示す。
 すなわち,天然のアミノ酸をその共通する側鎖の性質に基づいて分けた,前述のグループに,同様の側鎖の性質を有する非天然アミノ酸を含めることが出来る。例えば,塩基性アミノ酸に属するアルギニンのN-メチル化アミノ酸であるN-メチルアルギニン(MeR)は,非天然アミノ酸であるが,塩基性を示すため,塩基性アミノ酸に分類することができる。このように,あるアミノ酸と同様の側鎖の性質を示す非天然アミノ酸についても,保存的アミノ酸置換の対象として含むことができる。
 非限定的に,非天然のアミノ酸には,N-メチルアミノ酸,4Py,alT,Cit,P4Sh,F4CON,F4COO,3Py,HyP,SMe,A4paa,Atp,Hgl,KAc,Nal1,W6N,W7N,PeG等を含む。なお,N-メチルアミノ酸については,N-アルキルアミノ酸として分類することもでき,N-メチル化されていない元のアミノ酸の側鎖の性質に従い分類することもできる。
 ペプチド長
 第1のペプチドは,例えば,配列番号2~41に記載されるアミノ酸配列,またはそれらアミノ酸配列の1~15番目のアミノ酸配列に加えて,付加的なアミノ酸残基を含んでもよい。付加的なアミノ酸残基は,環状構造を成すペプチドに含まれてもよいし,当該環状ペプチドからさらにアミノ酸残基がリンカー状に付加されていてもよい。ペプチド,ペプチド部位のアミド結合の数(アミノ酸の数・長さ)は特に限定されないが,総アミノ酸残基(環状構造を成すペプチドに含まれるアミノ酸残基数をいい,当該環状ペプチドからさらにアミノ酸残基がリンカー状に付加されている場合は,それらのアミノ酸は含めない)が,20残基以内であることが好ましい。好ましいペプチド長は,アミノ酸残基が6以上,7以上,8以上,9以上,10以上,11以上であり,好ましくはアミノ酸残基が19以下,18以下,である。更に好ましいペプチド長は,アミノ酸残基が15以上17以下であり,最も好ましくはアミノ酸が16である。
 第1のペプチドの好ましい例は,
 Xは,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸であり,
 Xは,任意のアミノ酸であり,
 Xは,2級アミノ酸であり,
 Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸であり,
 Xは,2級アミノ酸であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸であり,
 Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸であり,
 Xは,任意のアミノ酸であり,
 X10は,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸であり,
 X11は,任意のアミノ酸である。
 第1のペプチドの好ましい例は,
 Xは,側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸であり,
 Xは,プロリン又はプロリン誘導体であり,
 Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
 Xは,プロリン又はプロリン誘導体であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸であり,
 Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸であり,
 Xは,側鎖における官能基の炭素数が3以上のアミノ酸である。
 第1のペプチドの好ましい例は,
 Xは,側鎖に極性基をさらに有するアミノ酸(側鎖に鎖状または環状アルキル基と極性基を有するアミノ酸)であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基と水酸基を有するアミノ酸であり,
 Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
 Xは,側鎖に鎖状アルキル基と置換されても良い水酸基を有するアミノ酸であり,
 Xは,側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸である。
 側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸
 「側鎖に置換されていてもよい芳香族環を有するアミノ酸」とは,側鎖に芳香環を有するアミノ酸であって,例えば芳香環としてフェニル基やインドール環を有し,その一部のCなどがNなど他の分子への置換があってよい。芳香族環は複素環であってもよい。また,例えば,チロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されているようなアミノ酸であっていてもよい。「側鎖に置換されていてもよい芳香族環を有するアミノ酸」は,一態様において,好ましくは側鎖に縮合環を有するアミノ酸である。例えば,インドール環やナフタレン構造を有するアミノ酸であってよく,さらにその一部のCなどがNなど他の分子への置換があってよい。置換基は特に限定されず,アルキル基,シクロアルキル基,水酸基,ハロゲン等に任意に選択される。「側鎖に置換されていてもよい芳香族環を有するアミノ酸」は,例えば,チロシン,トリプトファン,ヒスチジン,フェニルアラニン等を含む。非天然型アミノ酸,例えば,4Py,F4CON,F4COO又は3Pyであってもよい。
 「側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸」は,「側鎖に芳香族環を有するアミノ酸」であってもよい。
 側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸
 「側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸」とは,側鎖にアルキル基を有するアミノ酸,例えば,リシン,アラニン,プロリン,グリシン,ロイシン等であって,これらのアミノ酸の側鎖が,置換されていても,置換されていなくてもよいアミノ酸であり,当該アルキル基は,鎖状でも環状でもよい。
 「側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸」は,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸である。
 側鎖に極性基を有するアミノ酸
 「側鎖に極性基を有するアミノ酸」とは,側鎖に極性基を有するアミノ酸であって,例えばチロシン,リシン,アルギニン,グルタミン酸,グルタミン,セリン,トレオニン等が挙げられる。結合する極性基としては,例えば,非限定的に,水酸基,ウレア基,カルボン酸,アミド基,エーテルなどが挙げられる。
 チロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸
 「チロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されていてもよいアミノ酸」とは,チロシンの水酸基が他の極性基,例えば,非限定的に,ウレア基,カルボン酸,アミド基,エーテルなどに置換されているアミノ酸であってよい。例えば,非限定的に,F4CON,F4COO,及びYなどが挙げられる。
 2級アミノ酸
 2級アミノ酸は,2級アミン(アミノ基に水素以外の基が2つ付いたアミノ酸)を有するアミノ酸を意味する。2級アミノ酸の例は,プロリン及びプロリン誘導体である。プロリン誘導体の例は,HyP及びP4Shである。
 側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸
 側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸における鎖状アルキル基及び極性基は先に説明した通りである。極性基の例は水酸基である。側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸の例は,S,及びSMeである。
 側鎖に鎖状または環状アルキル基と極性基を有するアミノ酸
 側鎖に鎖状または環状アルキル基と極性基を有するアミノ酸における鎖状または環状アルキル基及び極性基は先に説明した通りである。側鎖に鎖状または環状アルキル基と極性基を有するアミノ酸の例は,alT,Cit,D,E,L,Q,及びSである。
 側鎖における官能基の炭素数が3以上のアミノ酸
 側鎖における官能基の炭素数が3以上のアミノ酸とは,側鎖に1又は複数の官能基があり,官能基に含まれる炭素の数の合計が3以上であるアミノ酸を意味する。側鎖における官能基の炭素数が3以上のアミノ酸の例は,A4paa,Atp,E,Hgl,KAc,及びLである。
 第1のペプチドの好ましい例は,
 Xは,3-(4-ピリジル)-L-アラニン(4Py)又はFであり,
 Xは,アロ-スレオニン(alT),L-シトルリン(Cit),D,E,L,Q,又はSであり,
 Xは,P,又はcis-4-ヒドロキシ-L-プロリン(P4Sh)であり,
 Xは,L-4-カルバモイルフェニルアラニン(F4CON),4-カルボキシル-L-フェニルアラニン(F4COO),又はYであり,
 Xは,ヒドロキシプロリン(HyP),P,又はcis-4-ヒドロキシ-L-プロリン(P4Sh)であり,
 Xは,S,又はTであり,
 Xは,L-4-カルバモイルフェニルアラニン(F4CON),又はYであり,
 Xは,S,又は(S)-2-アミノ-3-メトキシプロパン酸(SMe)であり,
 Xは,(S)-2-アミノ-3-(1-(カルボキシメチル)ピぺラジン-4-イル)プロパン酸(A4paa),(2S)-2-アミノ-3-(オキサン-4-イル)プロパン酸(Atp),E,L-2-アミノアジピン酸(Hgl),N6-アセチル-L-リシン(KAc),又はLであり,
 X10は,3-(3-ピリジル)-L-アラニン(3Py)又は3-(4-ピリジル)-L-アラニン(4Py)であり,
 X11は,A,E,N-メチルグルタミン酸(MeE),P,S,又はWである。
 第1のペプチドの好ましい例は,F-L-P-Y-3Py-W-P-T-Y-S-L-3Py-V-W-C(配列番号2)で示されるアミノ酸配列を有するか(3pyは3-(3-ピリジル)-L-アラニンを意味する),又は配列番号2で示されるアミノ酸配列において,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなるペプチドである。アミノ酸が置換又は欠失される場合,そのアミノ酸の位置は,配列番号2における,アミノ酸配列の1番目,2番目,3番目,4番目,7番目,8番目,9番目,10番目,11番目,12番目及び14番目のいずれかであることが好ましい。
 第1のペプチドの好ましい例は,C末端にさらにグリシンが付加したアミノ酸配列を有する。
 第1のペプチドの好ましい例は,第1のペプチドが,配列番号2~41のいずれかで示されるアミノ酸配列からなるペプチド又はその薬学的に許容される塩である。薬学的に許容される塩の例は,無機酸塩,有機酸塩,無機塩基塩,有機塩基塩,酸性または塩基性アミノ酸塩である。無機酸塩の例は,塩酸塩,臭化水素酸塩,硫酸塩,硝酸塩,リン酸塩である。有機酸塩の例は,酢酸塩,コハク酸塩,フマル酸塩,マレイン酸塩,酒石酸塩,クエン酸塩,乳酸塩,ステアリン酸塩,安息香酸塩,メタンスルホン酸塩,及びp-トルエンスルホン酸塩である。無機塩基塩の例は,ナトリウム塩,カリウム塩などのアルカリ金属塩,カルシウム塩,マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩,アルミニウム塩,及びアンモニウム塩である。有機塩基塩の例は,ジエチルアミン塩,ジエタノールアミン塩,メグルミン塩,及びN,N’-ジベンジルエチレンジアミン塩である。酸性アミノ酸塩の例は,アスパラギン酸塩,及びグルタミン酸塩である。塩基性アミノ酸塩の例は,アルギニン塩,リジン塩,及びオルニチン塩である。第1のペプチド及び複合体は,薬学的に許容される塩や溶媒和物であってもよい。溶媒和物の例は,水和物である。
 第1のペプチドの好ましい例は,環状ペプチドである。第1のペプチドの好ましい例は,N末端のアミノ酸残基がクロロアセチル化したアミノ酸残基であり,ペプチド内のシステイン残基を有し,N末端のアミノ酸残基と,システイン残基とが結合した環状ペプチドである。
 環状ペプチド
 環状ペプチドとは,ペプチド中の2つのアミノ酸が結合し,その全部または一部が環状になっているものをいう。なお,本願においては,ペプチド中のアミノ酸が架橋構造を形成したもの,ラクタム環形成又はマクロ環化反応により環状構造を形成したものや,ラッソペプチド状構造を有するもの等をも包含される。すなわち,本願において環状ペプチドは,その一部が環状構造を形成するものであればよく,直鎖部を有していてもよい。 
 本明細書において,ペプチドの環化のためにアミノ酸の一部を改変する場合がある。ペプチドには,そのような一部の改変がなされたアミノ酸を含むペプチドも包含する。環化のための改変の例として,N末端に位置するアミノ酸にクロロアセチル基を付加し,ペプチド中のシステイン残基と結合し環化するような場合がある。クロロアセチル基が付加された各種(天然/非天然)アミノ酸を含むペプチドも本願のペプチドに包含される。
 ペプチドは,一般的に生体内において代謝安定性が悪く,またサイズが大きいので細胞膜を透過しづらいという問題がある。そのような課題に対し,ペプチドを環化させるという方法がとられてきた。ペプチドを環化すると,プロテアーゼ耐性が向上し代謝安定性が向上し,またコンフォメーション変化にも制限が加わるため,剛直性が増して膜透過性や標的タンパク質との親和性が向上することが示唆されてきた。
 ペプチドの環化については,公知の方法に従って行うことができる。これに限られるものではないが,例えば,ペプチドに2個以上のシステイン残基を含むよう設計することで,翻訳された後,ジスルフィド結合により環状構造を形成できる。また,Gotoらの方法(Y. Goto, et al. ACS Chem. Biol. 3 120-129 (2008))に従い,遺伝暗号のリプログラミング技術により,N末端にクロロアセチル基を有するペプチドを合成し,ペプチド中にシステイン残基を配置しておくことによっても環状化できる。これにより,翻訳後に自発的にメルカプト基がクロロアセチル基に求核攻撃し,ペプチドがチオエーテル結合により環化する。遺伝暗号のリプログラミング技術により,結合して環状を形成するその他のアミノ酸の組合せをペプチド内に配置して環化してもよい。あるいは,N末端にシクロアミドを有するペプチドを合成し,ペプチド中にL-2-アミノアジピン酸残基を配置し,それらの間で結合することによって,環化してもよい。このように,公知の環化方法であれば,特に制限されず用いることができる。
 リンカー
 第1のペプチドや部分ペプチドは,リンカーが付加されていても良い。また,リンカーは,ペプチドを含む複合体において複数のペプチドを含む化合物を互いにつなぐ構造であってもよい。リンカーとしては,例えば,アミノ酸リンカー(ペプチドリンカー),化学リンカー,脂肪酸リンカー,核酸リンカー,及び糖鎖リンカーが挙げられ,また,例えば化学リンカーとペプチドリンカーなどの複合体であってもよい。化学リンカーの例は,PEG(Polyethyleneglycol)リンカーである。PEGリンカーは,1~24個,又は1~36個のエチレングリコール単位からなるリンカーであってよい。また,リンカーは,脂肪酸から誘導される二価化学部分を含む脂肪酸リンカーでもよい。アミノ酸(ペプチド)リンカーは,少なくとも1個のアミノ酸を含むリンカーであり,例えば,米国特許第7,271,149号に記載のような,配列[Gly-Gly-Gly-Gly-Ser]n(式中,nは1,2,3,4,5または6である)を有するペプチドなどのグリシン-リッチペプチドや,米国特許第5,525,491号に記載のセリン-リッチペプチドリンカーを用いることができる。非限定的に,リンカーの付加によりペプチドの物性(例えば溶解度)が変化する場合がある。さらに,上記のリンカーの組合せで合ってよい。例えば,アミノ酸リンカーとしてGly-Lysが結合し,さらに当該Lysの側鎖末端にPEGリンカーが結合した形であってよい。また,リンカーは,PEG―アミノ酸-PEGのように,アミノ酸とPEGが交互に結合する構造をとっていてもよい。リンカーの好ましい例は,表2に示される構造を有するリンカーである。
 リンカーの付加位置については,どこに付加されていても良い。例えば,ペプチドのN末端側に位置しており,1番目のアミノ酸と結合し環状構造を形成するCysに結合していてもよく,環状ペプチドに含まれるアミノ酸に結合していても良い。リンカーの好ましい例は,N末端側に位置するCysに結合しているか,環状ペプチドに含まれるアミノ酸の側鎖に結合しているものである。
 なお,例えば配列番号3~41に表されるアミノ酸配列において,16番目のGlyをリンカーとみなすこともできる。非限定的に,例えば,配列番号3~41に表されるアミノ酸配列の1番目のアミノ酸が15番目のアミノ酸であるCysと結合した環状ペプチドであって,15番目のCysにさらにグリシンが付加された環状ペプチド構造体が2つ,当該付加されたグリシンから表2に表される構造を介してダイマー構造を取っている場合においては,リンカー構造は,表2に表される構造ということもでき,またグリシンに表2に表される構造が結合した構造とみなすこともできる。
 TrkB
 TrkBは,トロポミオシン受容体キナーゼBを指す。TrkBは,チロシン受容体キナーゼB,BDNF/NT-4受容体,及び高親和性ニューロトロフィン受容体としても知られている。ヒトのTrkBは,NTRK2遺伝子によってコードされるタンパク質である(Entrez Gene ID: 4915)。TrkBは,細胞膜に配置されており,リガンドが受容体の細胞外ドメインに結合することによって活性化される。TrkBは,脳由来神経栄養因子(BDNF)のための受容体であり,リガンド特異的な方式でBDNFと結合する。二量体であるBDNFがTrkBに結合すると,TrkBが二量体化し,キナーゼドメインによってチロシン残基の自己リン酸化がおこり,その結果としてマイトジェン活性化タンパク質キナーゼ(MAPK),ホスファチジルイノシトール3-キナーゼ(PI3K)およびホスホリパーゼC-γ1(PLC-γ1)を含む3つの主要なシグナル伝達経路の活性化が起こる。数種のニューロトロフィン,例えばBDNF,ニューロトロフィン-4(NT-4)およびニューロトロフィン-3(NT-3)が,TrkBを活性化し,それによってニューロンの分化,ニューロン修復,ニューロン可塑性,増殖および生存などの複数の作用を活性化することが報告されている。本明細書におけるTrkBは,非限定的に,ヒトTrkBまたは非ヒト動物TrkB,例えばマウスTrkB,ラットTrkB,ウサギTrkBであって,好ましくはヒトTrkBである。
 TrkB結合活性
 本発明のペプチド複合体は,TrkB結合活性を有する。この発明のペプチド複合体は,TrkBに特異的に結合するものが好ましい。例えば,この発明のペプチド複合体は,TrkAやTrkCには結合性を示さず,TrkBには結合性を示すものが好ましい。TrkAは,TrkBと同じニューロトロフィンファミリーに属し,TrkBと異なりBNDFではなくNGF(神経成長因子)が結合する。TrkCは,TrkBと同じニューロトロフィンファミリーに属し,ニューロトロフィン-3が結合する。また,非限定的に,TrkBに対する本発明のペプチドの結合状態は,親和性定数Ka,解離定数Kd,結合速度定数kon,及び解離速度定数koffなどを指標として表すことができる。
 親和性定数Ka及び解離定数Kdは,平衡状態にある2分子間の結合親和性,すなわち結合の強さを示す指標であり,解離定数Kdは親和性定数Kaの逆数である。そして解離定数Kdの値が小さいほど,結合が強いことを意味する。前記ペプチドのTrkB(例えば,ヒトTrkB)に対する結合状態を示す親和性定数Ka,解離定数Kd,結合速度定数kon,及び解離速度定数koffなどは,当業者に周知の任意の分子間相互作用測定法を用いて決定することができる。TrkBに対する前記ペプチドの結合状態は,例えば,表面プラズモン共鳴スペクトル解析(SPR)によって測定することができる。非限定的に,表面プラズモン共鳴スペクトル解析は,例えば,バイオセンサー(生体分子間相互解析装置)であるBIACOREシステム(BIACORE社)を用いて行うことができる。
 ペプチドのTrkB結合活性の指標の1つとして解離定数Kdがある。解離定数Kdが低いほど結合活性(親和性)が高い。非限定的に,前記ペプチドとヒトTrkBとの結合の解離定数Kdは,100nM以下,75nM以下,50nM以下,30nM以下,20nM以下,15nM以下,10nM以下,5nM以下,1nM以下,100pM以下である。前記ペプチドとヒトTrkBとの結合の解離定数koffの下限は特に限定されない。
 TrkBアゴニスト活性
 本発明のペプチド複合体は,好ましくは,TrkBアゴニスト活性を有する。
 TrkBアゴニスト活性とは,天然に存在するTrkBアゴニストであるBDNFおよびNT4によってもたらされる効果に類似する効果をもたらす能力をいう。また,特異的にTrkBに結合し,上述の受容体の2量化およびシグナル伝達経路を活性化する能力をいう。
 「TrkBアゴニスト活性」は,例えば,標的タンパク質としてTrkBを用いたキナーゼアッセイ系等によって評価しても良い。例えば,非限定的に,ERKのリン酸化を検出するAlphaLISA アッセイ やNFATアッセイ,β-ガラクトシダーゼ活性による加水分解された基質の化学発光シグナルのレベルを測定することにより受容体型チロシンキナーゼに対する化合物の作用を同定するPathhunterアッセイなどにより評価することができる。非限定的に,例えば,HunterPathHunter(登録商標) eXpress TrkB Functional Assay キット(DiscoveRx社),PathHunter(登録商標) TrkB Functional Assayキット(コスモバイオ社),CellSensor(登録商標) TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Cell Line(Invitrogen社)などを用いた評価が挙げられる。いずれの評価系であっても,標準の手順に従い,最適条件において最適濃度のペプチドまたはペプチド複合体を使用した場合にTrkBアゴニスト活性を検出できるときに,TrkBアゴニスト活性を有するという。非限定的に,EC50をもってペプチドのアゴニスト活性を算出することができる。
 核酸
 この明細書は,第1のペプチドや,ペプチド複合体をコードする核酸をも提供する。 本明細書において「核酸」は,天然であっても非天然であってもよく,DNA,RNA,及びこれらのキメラを含むが,これらに限定されない。この核酸は,第1のペプチドや,ペプチド複合体の配列を基に公知の方法で設計し,製造できる。
 ペプチドドラックコンジュゲート(PDC)
 ペプチド複合体の例は,上記のいずれかのペプチドと,これらのペプチドと結合したリンカーと,このリンカーに結合した物質とを含む複合体である。上記ペプチドは,TrkBに結合することができるため,複合体は,物質をTrkBに運搬することが可能である。
 物質はTrkBに送達することを希望する物質であれば,当業者の希望する何らの物質であってよい。前記物質の例としては,限られないが,以下が挙げられる:
 化合物:低分子化合物,中分子化合物を含み,例えば公知の低分子薬剤が挙げられる。
 ペプチド:体内の標的に結合して何らかの効果を示すペプチドであってよく,例えば環状ペプチドであってよい。
 RI:放射性同位元素でラベルした低分子,中分子化合物や抗体等,放射性同位元素でラベルされた化合物であれば何でもよい。例えば,PET検査用の化合物が挙げられる。
 タンパク質:抗体,酵素等の,体内にて有用な機能を示すタンパク質であれば何でもよい。例えば,酵素補充療法に用いられる酵素が挙げられる。
 核酸:DNA,RNA等,核酸を含むものであれば何でもよい。例えば,核酸医薬品が挙げられる。
 ドラッグデリバリーシステム(DDS)に用いる分子:リポソームやミセルなどのDDSに使われる公知の分子であってよい。当該DDS分子には内部にさらに医薬品などの化合物が含まれていてもよい。
 TrkBに送達することを希望する物質は,上記に挙げた物質の複合体であってよい。
 組成物
 ペプチド複合体と担体とを含む組成物に関する。担体の例は,滅菌水,純水,蒸留水などの水;生理食塩水;ブドウ糖溶液;エタノールなどのアルコール;グリセロール,プロピレングリコール,ポリエチレングリコールなどのポリアルコール;滅菌有機溶媒;又は水性デンプン;PBSのいずれか1種又は2種以上の混合物である。
 医療用組成物
 医療用組成物(本明細書において「医薬組成物」ともいう)としては,上記したペプチド,その薬学的に許容される塩又は溶媒和物(簡単のため,以下ではこれらを単にペプチドとも表記する)を含む。この医薬組成物は,上述のペプチドを有効成分として有効量含むものが好ましい。
 医薬の対象となるTrkBに関連する疾患は,TrkBの発現または活性の増加または減少によって引き起こされる,それによって悪化する,またはそれ以外でそれに関連するあらゆる疾患,またはBDNFシグナル伝達,またはTrkBを介して活性化される他のあらゆる細胞内シグナル伝達カスケードの減少によって引き起こされる,またはそれによって悪化する障害を指す。このような神経障害および精神障害の例としては,神経変性疾患(これらに限定されないが,アルツハイマー病とそれに関連する認知症,パーキンソン病,ハンチントン病,レヴィ小体病とそれに関連する運動障害,筋委縮性側索硬化症,緑内障およびフリードライヒ運動失調症とそれに関連する脊髄小脳失調症など),うつ病,不安,自閉症,統合失調症,および心的外傷後ストレス障害,CNS障害,卒中および外傷性脳傷害などが挙げられる。代謝性疾患の例としては,肥満症および多食症が挙げられる。がんまたはがん性疾患は,悪性細胞の成長または新生物,異常な増殖,浸潤または転位を特徴とするあらゆる医学的疾患を指し,そのようなものとしては,固形腫瘍がんおよび非固形がん(血液系腫瘍)の両方,例えば白血病が挙げられる。固形腫瘍としては,肉腫および癌腫が挙げられる。肉腫は,血管,骨,脂肪組織,靭帯,リンパ管,筋肉または腱における非上皮性腫瘍であり,それに対して癌腫は,皮膚,腺および臓器の内層における上皮性腫瘍である。腫瘍は,新生物および/または悪性細胞の個体塊を指す。
 上記医薬組成物の投与形態は特に限定されず,経口的投与でも非経口的投与でもよい。非経口的投与としては,例えば,筋肉内注射,静脈内注射,皮下注射等の注射投与,経皮投与,経粘膜(経鼻,経口腔,経眼,経肺,経膣,経直腸)投与等が挙げられる。
 医薬組成物中のペプチドは,代謝及び排泄されやすい性質に鑑みて,各種の修飾を行うことができる。例えば,ポリペプチドにポリエチレングリコール(PEG)や糖鎖を付加して血中滞留時間を長くし,抗原性を低下させることができる。また,ポリ乳酸・グリコール(PLGA)などの生体内分解性の高分子化合物,多孔性ヒドロキシアパタイト,リポソーム,表面修飾リポソーム,不飽和脂肪酸で調製したエマルジョン,ナノパーティクル,ナノスフェア等を徐放化基剤として用い,これにポリペプチドを内包させてもよい。経皮投与する場合,弱い電流を皮膚表面に流して角質層を透過させることもできる(イオントフォレシス法)。
 医薬組成物は,有効成分をそのまま用いてもよいし,薬学的に許容できる担体,賦形剤,添加剤等を加えて製剤化してもよい。剤形としては,例えば,液剤(例えば注射剤),分散剤,懸濁剤,錠剤,丸剤,粉末剤,坐剤,散剤,細粒剤,顆粒剤,カプセル剤,シロップ剤,トローチ剤,吸入剤,軟膏剤,点眼剤,点鼻剤,点耳剤,パップ剤等が挙げられる。
  製剤化は,例えば,賦形剤,結合剤,崩壊剤,滑沢剤,溶解剤,溶解補助剤,着色剤,矯味矯臭剤,安定化剤,乳化剤,吸収促進剤,界面活性剤,pH調整剤,防腐剤,抗酸化剤などを適宜使用し,常法により行うことができる。
 製剤化に用いられる成分の例としては,精製水,食塩水,リン酸緩衝液,デキストロース,グリセロール,エタノール等薬学的に許容される有機溶剤,動植物油,乳糖,マンニトール,ブドウ糖,ソルビトール,結晶セルロース,ヒドロキシプロピルセルロース,デンプン,コーンスターチ,無水ケイ酸,ケイ酸アルミニウムマグネシウム,コラーゲン,ポリビニルアルコール,ポリビニルピロリドン,カルボキシビニルポリマー,カルボキシメチルセルロースナトリウム,ポリアクリル酸ナトリウム,アルギン酸ナトリウム,水溶性デキストラン,カルボキシメチルスターチナトリウム,ぺクチン,メチルセルロース,エチルセルロース,キサンタンガム,アラビアゴム,トラガント,カゼイン,寒天,ポリエチレングリコール,ジグリセリン,グリセリン,プロピレングリコール,ワセリン,パラフィン,ミリスチン酸オクチルドデシル,ミリスチン酸イソプロピル,高級アルコール,ステアリルアルコール,ステアリン酸,ヒト血清アルブミン,等が挙げられるがこれらに限定されない。
 難吸収性薬物の吸収を改善する吸収促進剤として,ポリオキシエチレンラウリルエーテル類,ラウリル硫酸ナトリウム,サポニン等の界面活性剤;グリココール酸,デオキシコール酸,タウロコール酸等の胆汁酸塩;EDTA,サリチル酸類等のキレート剤;カプロン酸,カプリン酸,ラウリン酸,オレイン酸,リノール酸,混合ミセル等の脂肪酸類;エナミン誘導体,N-アシルコラーゲンペプチド,N-アシルアミノ酸,シクロデキストリン類,キトサン類,一酸化窒素供与体等を用いてもよい。
 丸剤又は錠剤は,糖衣,胃溶性,腸溶性物質で被覆することもできる。注射剤は,注射用蒸留水,生理食塩水,プロピレングリコール,ポリエチレングリコール,植物油,アルコール類等を含むことができる。さらに,湿潤剤,乳化剤,分散剤,安定化剤,溶解剤,溶解補助剤,防腐剤等を加えることができる。
 本発明の医薬組成物は,上記疾患に有用な他の医薬や治療法と併用投与してもよい。
 本発明の医薬組成物を哺乳類(例えば,ヒト,マウス,ラット,モルモット,ウサギ,イヌ,ウマ,サル,ブタ,ヒツジ等),特にヒトに投与する場合の投与量は,症状,患者の年齢,性別,体重,感受性差,投与方法,投与間隔,有効成分の種類,製剤の種類によって異なり,特に限定されないが,例えば,30μg~1000mg,100μg~500mg,100μg~100mgを1回又は数回に分けて投与することができる。注射投与の場合,患者の体重により,1μg/kg~3000μg/kg,3μg/kg~1000μg/kgを1回又は数回に分けて投与してもよい。
 診断用組成物
 本発明のペプチドは,TrkBに結合するため,TrkBを検出する診断薬としても使用し得る。診断薬としては,TrkBの発現量を検出する検出薬であってよく,検出薬として用いる場合は,本発明のペプチドは,検出可能に標識してもよい。このようにして,第1のペプチドやペプチド複合体又はそれらを含む組成物は,TrkBを検出する診断薬として利用できる。
 研究用組成物
 本発明のペプチドは,TrkBに結合するため,TrkBが関与する研究に好ましく用いることができる。
 細胞培養用組成物
 細胞培養用組成物は,細胞培養に用いられる組成物である。本願のペプチドは,TrkBアゴニスト活性を有するため,細胞培養のための培地,好ましくは哺乳類細胞,さらに好ましくはヒト細胞の培養のための培地用試薬,添加剤としても使用しうる。
 また,本発明のペプチドは,神経変性疾患等の治療に用いる移植用神経細胞を作製するための培地への試薬・添加剤としても使用し得る。上記移植用神経細胞は,非限定的に,多能性幹細胞,複能性幹細胞,または前駆細胞を培養することによって作製される。天然に存在するTrkBアゴニストであるBDNFは,骨,軟骨,腎臓,歯胚などの非神経系の組織にも発現しており,細胞レベルでも,歯周靭帯細胞,骨芽細胞,免疫担当細胞,血管内皮細胞,上皮細胞が産生する。このようにBDNFが神経細胞だけでなく,種々の非神経系細胞において機能的な役割を果たしているシグナル分子であることから,本願のペプチドは,上記のような様々な細胞を作製するための試薬及び添加剤として利用されうる。
 培地は,細胞又は組織を培養するための培地であれば特に限定はされない。培地は,血清培地であってよく,好ましくは無血清培地や低血清培地である。
 培養用培地添加物は,溶液の形態であっても,乾燥した固体(例えば,固形状,粉末状等)の形態であってもよい。溶液の形態である場合には,そのまま培養用の培地として用いてもよいし,溶媒で希釈し,必要に応じて上述した添加剤を加えたものを,培養用の培地として用いてもよい。希釈する際に用いる溶媒としては,例えば,水,緩衝液,生理食塩水,各種細胞や組織培養に用いられる培地等が挙げられ,これらは単独で用いても,2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 培養用培地添加物が乾燥した固体の形態である場合には,例えば,水,緩衝液,生理食塩水,各種細胞や組織培養に用いられる培地等の溶媒に溶解し,必要に応じて上述した添加剤を加えたものを,培養用の培地として用いてもよい。
 細胞又は組織を培養するための培地中,又はこれから得られた細胞用の培地中の本発明のペプチド複合体の含有量は,例えば,組成物全量又は培地全量に対して,最終濃度として,約0.01~約10000nmol/L,好ましくは約0.1~約1000nmol/L,より好ましくは約0.5~約1000nmol/L,更に好ましくは約1~約100nmol/Lであり得る。
 略語(一般)
オングストローム(単位)としてÅ;
ウシ血清アルブミンとしてBSA;
クロロアセチルとしてClAc;
ジクロロメタン又は塩化メチレンとしてDCM;
N,N’-ジイソプロピルカルボジイミドとしてDIPCI;
N,N-ジイソプロピルエチルアミンとしてDIPEA又はDIEA;
ジメチルスルホキシドとしてDMSO;
N,N-ジメチルホルムアミドとしてDMF;
3,6-ジオキサー1,8-オクタンジチオールとしてDODT;
ダルベッコ改変イーグル培地としてDMEM;
50%効果濃度としてEC50;
ウシ胎児血清としてFBS;
9-フルオレニルメチルオキシカルボニルとしてFmoc;
,N-ビス(((9H-フルオレン-9-イル)メトキシ)カルボニル)-L-リジンとしてFmoc-Lys(Fmoc)-OH;
グラム(単位)としてg;
O-(7-アザベンゾトリアゾールー1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロりん酸塩としてHATU;
高速液体クロマトグラフィーとしてHPLC;
液体クロマトグラフィー質量分析計としてLC-MSもしくはLC/MS;
モーラー(単位)としてM;
ミリグラム(単位)としてmg;
ミリリットル(単位)としてmL;
ミリモーラー(単位)としてmM;
アセトニトリルとしてMeCN;
分(単位)としてmin:
ミリメートル(単位)としてmm;
N-ヒドロキシコハク酸イミドとしてNHS;
ナノメートル(単位)としてnm;
マイクロリットル(単位)としてμL;
スクシンイミドとしてOSu;
2,2,4,6,7-ペンタメチルジヒドロベンゾフラン-5-スルホニル基としてPbf;
ポリエチレングリコールとしてPEG;
回転毎分(単位)としてrpm;
トリフルオロ酢酸としてTFA;
トリイソプロピルシランとしてTIS;
トリチル基としてTrtまたはTr;
 略語(非天然アミノ酸)
Ahp (S)-2-アミノヘプタン酸(CAS番号:44902-02-5)
Atp (2S)-2-アミノ-3-(オキサン-4-イル)プロパン酸(CAS番号:1344910-91-3)
A4paa (S)-2-アミノ-3-(1-(カルボキシメチル)ピぺラジン-4-イル)プロパン酸(キシダ化学株式会社)
Cit L-シトルリン(CAS番号:372-75-8)
cPEG1c 3,3‘-オキシジプロピオン酸
cPEG5c 4,7,10,13,16-ペンタオキサノナデカンジオイック酸
cPEG9c 4,7,10,13,16,19,22,25,28-ノナオキサヘントリアコンタンジオイック酸
cPEG13c 4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40-トリデカオキサトリテトラコンタンジオイック酸
cPEG17c 4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52-ヘプタデカオキサペンタペンタコンタンジオイック酸
df D-フェニルアラニン
dc D-システイン
F4CON L-4-カルバモイルフェニルアラニン(CAS番号:223593-04-2)
F4COO 4-カルボキシル-L-フェニルアラニン(CAS番号:126109-42-0)
Hgl L-2-アミノアジピン酸(CAS番号:1118-90-7)
Hty ホモ-L-チロシン(CAS番号:221243-01-2)
KAc N6-アセチル-L-リシン(CAS番号:92-04-6)
MeF N-メチル-L-フェニルアラニン
MeA N-メチル-L-アラニン
MeG N-メチルグリシン
NHS-cPEG13c-NHS ビス(2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40-トリデカオキサトリテトラコンタンジオエート
NHS-OCOPEG13OCO-NHS ビス(2,5-ジオキソピロリジン-1-イル)(3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33-ウンデカオキサペンタトリアコンタン-1,35-ジイル)ビスカーボネート
OCOPEG13OCO 3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33-ウンデカオキサペンタトリアコンタン-1,35-ジイルビス(炭酸水素塩)
PEG2c 3-(2-(2-アミノエトキシ)エトキシ)プロパン酸
PEG4c 1-アミノ-3,6,9,12-テトラオキサペンタデカン-15-オイック酸
PEG6c 1-アミノ-3,6,9,12,15,18-ヘキサオキサヘンイコサン-21-オイック酸
PEG8c 1-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24-オクタオキサヘプタコサン-27-オイック酸
PEG12c 1-アミノ-3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36-ドデカオキサノナトリアコンタン-39-オイック酸
P4Sh cis-4-ヒドロキシ-L-プロリン(CAS番号:618-27-9)
SMe (S)-2-アミノ-3-メトキシプロパン酸(CAS番号:32620-11-4)
Tic L-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-3-カルボン酸(CAS番号:74163-81-8)
3Py 3-(3-ピリジル)-L-アラニン(CAS番号:64090-98-8)
4Py 3-(4-ピリジル)-L-アラニン(CAS番号:37535-49-2)
alT アロ-スレオニン
HyP ヒドロキシプロリン
MeE N-メチルグルタミン酸
 以下,実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが,本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。当業者は本明細書の記載に基づいて容易に本発明に修飾・変更を加えることができ,それらは本発明の技術的範囲に含まれる。
 化学合成
 以下の実施例における化学合成において使用された全ての原料,ビルディングブロック,試薬,酸,塩基,固相樹脂,溶媒は,市販品をそのまま用いたか,もしくは当業者にて有機化学的手法を用いて合成できるものである。なお,保護基を含むアミノ酸は特記が無い限り市販品をそのまま用いた。
 固相樹脂におけるペプチド鎖の伸長は,それぞれの実施例に記載された樹脂を出発原料とし,通常用いられるペプチドカップリング反応条件とFmoc除去反応条件を用いて行った。反応はペプチド自動合成機であるBiotage社のSyro I,Biotage社のSyro II,CEM社のLiberty Blue,CEM社のLiberty Blue HT12,又はCEM社のLiberty Primeを使用し,製造元のマニュアルに従い行った。
 使用した樹脂は,NovaPEG Rink Amide resin,又はSeiber Amide resinを用い,使用した量は各ペプチドに応じて5mg-2gの範囲であった。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しに用いる反応剤カクテルは,各ペプチドに応じて4mL-50mLであり,以下の組成の溶液を用いた。
A:TFA/HO/TIS/DODT(92.5/2.5/2.5/2.5)
B:TFA/HO/TIS/DODT(90/2.5/2.5/5)
 使用した一般的なアミノ酸を下記に列挙し,側鎖保護基はカッコ内に示した。
 Fmoc-Ala-OH;
 Fmoc-Arg(Pbf)-OH;
 Fmoc-Asn(Trt)-OH;
 Fmoc-Asp(OMpe)-OH;
 Fmoc-Cys(Trt)-OH;
 Fmoc-Gln(Trt)-OH;
 Fmoc-Glu(OtBu)-OH;
 Fmoc-Gly-OH;
 Fmoc-Leu-OH;
 Fmoc-Lys(Boc)-OH;
 Fmoc-Lys(Fmoc)-OH;
 Fmoc-Phe-OH;
 Fmoc-Pro-OH;
 Fmoc-Ser(tBu)-OH;
 Fmoc-Ser(Trt)-OH;
 Fmoc-Thr(tBu)-OH;
 Fmoc-Trp(Boc)-OH;
 Fmoc-Tyr(tBu)-OH;
 Fmoc-Val-OH。
 得られた粗精製ペプチドの精製方法としては,特に記載がない限り,以下a)/b)/c)/d)のいずれかの逆相分取精製装置を用いた。
a):Shimadzu prep-HPLC system (LC-20AP, SPD-M20A, CTO-20AC, and CBM-20A);
b):Waters AutoPurification System;
c):Waters AutoPurification System with SQD;
d):Waters Preparative HPLC System;
 
 なお,使用したカラムを含む精製条件はそれぞれの実施例に示した。
 化学合成されたペプチドの構造決定は,目的配列に従って用いたアミノ酸と必要に応じて用いたビルディングブロックを考慮し計算された分子量を,質量スペクトル分析法におけるESI-MS(+)により確認した。なお,“ESI-MS(+)”とは,正イオンモードで実施したエレクトロスプレーイオン化質量スペクトル分析法を示す。検出された質量は“m/z”単位表記によって報告された。なお,分子量がおおよそ1000より大きい化合物は,多価イオンとして高頻度で検出された。
 以下の実施例において合成されたペプチドの質量スペクトル分析には、特に記載がない限り,以下の基本分析装置および基本条件1または2を用いた。勾配B(%)はX/Y/Zのいずれかの条件を用いて分析を行った。
 基本分析装置および基本条件1
 装置:Shimadzu LC/MS system (LC-20ADXR, CTO-20AC, SPD-M20A, SIL-20AXR, CBM-20A and LCMS-2020)
カラム:Kinetex EVO C18 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å
カラム温度:60℃
移動相A:0.025% TFA in H
移動相B:0.025% TFA in MeCN
流速:0.5mL/min
波長:225nm PDA
勾配B(%):X:20-60%/7.15min,60-95%/0.3min,95-95%/1.55min;Y:5-45%/7.15min,45-95%/0.3min,95-95%/1.55min
 基本分析装置および基本条件2
装置: UPLC H-Class with SQD2 mass spectrometer (Waters)
カラム:Kinetex EVO C18 1.7μm 2.1 x 50mm, 100Å
カラム温度:60℃
移動相A:0.025% TFA in H
移動相B:0.025% TFA in MeCN
流速:0.6mL/min
波長:220nm
勾配B(%):Z:5-95%/2.10min,95-95%/0.75min
 実施例1 ペプチド複合体(ダイマー構造番号2)の合成
 本実施例では,以下の構造を有するペプチド複合体(ペプチド配列番号3とリンカー構造番号2の複合体であり,表3のダイマー構造番号2)を合成した。当該ペプチド複合体は,実施例1-1又は実施例1-2のいずれの方法を用いても合成することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
実施例1-1
 NovaPEG Rink amide resin (Merck, 0.49mmol/g)を用い,前述の一般的方法にてFmoc基の除去から開始し,目的のペプチドを合成した。その際,Biotage社のSyro IIを固相合成機として使用し,製造元のマニュアルに従って合成を行った。各残基の導入には樹脂1当量に対し,Fmoc-AA/HATU/DIEA (12.6当量/11.2当量/25.2当量)を用い25℃下,60分間2回反応を行った。ただしリンカー部分PEG8cの導入は25℃下,60分間1回反応を行った。
 Fmoc除去は,25℃下20%ピペリジンのDMF溶液と5分間反応させた後,溶液を除去後,再度25℃下20%ピペリジンのDMF溶液と15分間反応させた。
 クロロアセチル基の導入は,前工程で得られたFmoc保護されたペプチドが保持された固相樹脂に対し,前述した方法でα-アミノ基のFmoc基を除去したのち,クロロ酢酸(12.6当量)のDMF溶液,HCTU(12当量)のDMF溶液,DIEA(25当量)のDMF溶液を固相樹脂に加え室温にて30分振盪することにより行った。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しは,まずクロロアセチル基導入工程後に得られた樹脂をDMFで5回と塩化メチレンで3回洗浄した後,減圧下乾燥し,続いて固相樹脂の入った反応容器に,反応剤カクテル-A(TFA/HO/TIS/DODTの体積比92.5:2.5:2.5:2.5の混合物)を加え,室温で60分振盪した。反応液をフリットより濾過回収した。この濾液を冷やした過剰のジイソプロピルエーテルに加えると白濁沈殿が生じ,この混合物を遠心分離し,溶液をデカンテーションした。得られた固体を再度冷やした少量のジエチルエーテル/ヘキサン(1/1)の混合溶媒にて洗浄後,減圧下乾燥した。得られた固体を次の環化反応に用いた。
 ペプチドの環化反応は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に2.5mMとなるようにDMSOに溶解後,トリエチルアミン(10当量)を加えて,室温で終夜振盪した。得られた反応溶液をGenevac EZ-2 Eliteを用いてペプチド濃度が25mMになるように減圧濃縮した。
 得られた上記反応溶液はギルソン社のカラムを用い固相抽出した(カラム:Gilson ASPEC C18 50mg 1mL):(1)カラムを抽出液A(0.1% TFA in 95%MeCN/HO,0.3mL)で洗浄した。(2)抽出液B(0.1% TFA in 5%MeCN/HO,0.3mL)でカラムを平衡化した。(3)上記反応溶液0.02mLをカラムにローディングした。(4)抽出液B(0.4mL)でカラムを洗浄した。(5)抽出液A(0.4mL)で抽出した。得られた抽出液をEZ-2 Eliteを用いて減圧濃縮した。
 目的物の主たるピークの一つの純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長220nm)クロマトグラムの面積比から算出し55.3%であった。 
 分析条件:保持時間=1.52分;カラム:Kinetex EVO C18 1.7μm 2.1 x 50mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60℃;グラジエント(%B conc):2.10分間かけて5-95%,その後0.75分間かけて 95-95%;流速:0.6mL/分
ESI-MS(+) 観測値m/z= 1274.4(M+4H)4+.
 実施例1-2
 NovaPEG Rink amide resin (Merck, 0.49mmol/g)を用い,前述の一般的方法にてFmoc基の除去から開始し,目的のペプチドを合成した。その際,Biotage社のSyro Iを固相合成機として使用し,製造元のマニュアルに従って合成を行った。各残基の導入には樹脂1当量に対し,Fmoc-AA/HATU/DIEA (8.4当量/8当量/16当量)を用いDMF中75℃下,20分間2回反応を行った。ただし15残基目は室温下,20分間1回反応を行った。16残基目,リンカー部分PEG8c,およびKの導入は75℃下,20分間1回反応を行った。
 Fmoc除去は,室温下20%ピペリジンのDMF溶液と5分間反応させた後,溶液を除去後,再度室温下20%ピペリジンのDMF溶液と15分間反応させた。
 クロロアセチル基の導入は,前工程で得られたFmoc保護されたペプチドが保持された固相樹脂に対し,前述した方法でα-アミノ基のFmoc基を除去した後,クロロ酢酸(10.6当量),DIPCI(10.5当量)とHOSu(10.6当量)をDCM中撹拌しDCMと同量のDMFを加えClAcOSuのDCM/DMF溶液を調整したものを固相樹脂に加え室温にて150分間振盪することにより行った。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しは,まずクロロアセチル基導入工程後に得られた樹脂をDMFで5回と塩化メチレンで3回洗浄した後,減圧下乾燥し,続いて固相樹脂の入った反応容器に,反応剤カクテル-A(TFA/HO/TIS/DODTの体積比92.5:2.5:2.5:2.5の混合物)を加え,室温で90分振盪した。反応液をフリットより濾過回収した。この濾液を冷やした過剰のジイソプロピルエーテルに加えると白濁沈殿が生じ,この混合物を遠心分離し,溶液をデカンテーションした。得られた固体を再度冷やした少量のジエチルエーテルにて洗浄後,減圧下乾燥した。得られた固体を次の環化反応に用いた。
 ペプチドの環化反応は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に1mMとなるようにDMSO/HO(9/1)に溶解後,トリエチルアミン(10当量)を加えて,室温で3時間攪拌した。得られた反応溶液に酢酸を加えたのち、Genevac HT-12を用いて減圧濃縮した。
 得られた粗生成物を以下の条件を用いて精製した。(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 50 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:40℃;グラジエント(%B conc):3分間かけて12-37%,その後8分間かけて37-42%,その後1分間かけて42-60%;流速:120mL/分。
 目的物の純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し85.03%であった。
 分析条件:保持時間=4.82分;カラム:Kinetex EVO C18, 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて20-60%,その後0.30分間かけて 60-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
 ESI-MS(+) 観測値m/z= 1274.1(M+4H)4+.
 実施例2 ペプチド複合体(ダイマー構造番号48)の合成 
 本実施例では,以下の構造を有するペプチド複合体(ペプチド配列番号15とリンカー構造番号7の複合体であり,表3のダイマー構造番号48)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 Sieber amide resin (渡辺化学, 0.57mmol/g)を用い,前述の一般的方法にてFmoc基の除去から開始し,目的のペプチドを合成した。その際,CEM社のLiberty Blueを固相合成機として使用し,製造元のマニュアルに従って合成を行った。各残基の導入には樹脂1等量に対し,Fmoc-AA/DIPCI/Oxyma pure (4.2当量/8当量/4当量)を用いDMF中75℃下,10分間1回反応を行った。ただし2残基目,3残基目,6残基目,7残基目は75℃下,10分間2回反応を行った。15残基目は50℃下,20分間1回反応を行った。 Fmoc除去は,75℃下20%ピペリジンのDMF溶液と3分間反応させる条件を基本として用いた。ただし1残基目,5残基目は室温下20%ピペリジンのDMF溶液と5分間反応させた後,溶液を除去後,再度室温下20%ピペリジンのDMF溶液と10分間反応させる条件を用いた。
 クロロアセチル基の導入は,前工程で得られたFmoc保護されたペプチドが保持された固相樹脂に対し,前述した方法でα-アミノ基のFmoc基を除去したのち,0.2M クロロ酢酸(5当量)のDMF溶液,0.5M HATU(5当量)のDMF溶液,及び1M DIEA(10当量)のDMF溶液を固相樹脂に加え室温にて30分間振盪することにより行った。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しは,まずクロロアセチル基導入工程後に得られた樹脂をDMFで5回と塩化メチレンで3回洗浄した後,減圧下乾燥し,続いて固相樹脂の入った反応容器に,反応剤カクテル-A(TFA/HO/TIS/DODTの体積比92.5:2.5:2.5:2.5の混合物)を加え,室温で60分間振盪した。反応液をフリットより濾過回収した。反応容器に残った固相樹脂は切り出し用カクテルと再度振盪し,フリットより溶液成分を回収,前述の濾液と混合した。この濾液を冷やした過剰のジエチルエーテル/ヘキサン(1/1)の混合溶媒に加えると白濁沈殿が生じ,この混合物を遠心分離し,溶液をデカンテーションした。得られた固体を再度冷やした少量のジエチルエーテルにて洗浄後,減圧下乾燥した。得られた固体を次の環化反応に用いた。
ペプチドの環化反応は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に5mMとなるようにMeCN/HO(1/1)に溶解後,トリエチルアミン(10当量)を加えて,室温で6時間振盪した。得られた反応溶液をGenevac HT-12を用いて減圧濃縮した。
 得られた粗生成物を以下の条件を用いて精製した。(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 50 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:40℃;グラジエント(%B conc):2分間5%,その後1分間かけて5-19%,その後8分間かけて19-24%,その後1分間かけて24-60%;流速:1分間(20mL/分), その後1分間かけて(20mL/分-120mL/分), その後(120mL/分)。
 ここで得られた環状ペプチドをペプチドAとし,その純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し99.43%であった。
 分析条件:保持時間=4.52分;カラム:Kinetex EVO C18, 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて5-45%,その後0.30分間かけて 45-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
 ESI-MS(+) 観測値m/z= 710.4(M+3H)3+.
 ペプチド複合体の合成は,上記で得られたペプチドAをペプチド複合体の終濃度が25mMとなるようにDMFに溶解後,10当量のトリエチルアミンを加えた後,0℃で0.5当量のNHS-cPEG13c-NHSを加え,室温で1時間振盪した。
 得られた粗生成物を以下の条件を用いて精製した(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 30 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:50 ℃;グラジエント(%B conc):3分間かけて5-26%,その後8分間かけて26-31%,その後1分間かけて31-60%;流速:45mL/分。
 目的物の純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し93.88%であった。
 分析条件:保持時間=6.02分;カラム:Kinetex EVO C18 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて5-45%,その後0.30分間かけて 45-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
ESI-MS(+) 観測値m/z= 1228.8(M+4H)4+. 
 実施例3 ペプチド複合体(ダイマー構造番号57)の合成
 本実施例では,以下の構造を有するペプチド複合体(ペプチド配列番号17とリンカー構造番号14の複合体であり,表3のダイマー構造番号57)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 Sieber amide resin (渡辺化学,0.57mmol/g)を用い,前述の一般的方法にてFmoc基の除去から開始し,目的のペプチドを合成した。その際,CEM社のLiberty Blueを固相合成機として使用し,製造元のマニュアルに従って合成を行った。各残基の導入には樹脂1等量に対し,Fmoc-AA/DIPCI/Oxyma pure (4.2当量/8当量/4当量)を用いDMF中75℃下、10分間1回反応を行った。ただし2残基目,6残基目は75℃下,10分間2回反応を行った。15残基目は50℃下,15分間,又は20分間1回反応を行った。
 Fmoc除去は,室温下20%ピペリジンのDMF溶液と5分間反応させた後,溶液を除去後,再度室温下20%ピペリジンのDMF溶液と10分間反応させる条件,又は75℃下20%ピペリジンのDMF溶液と3分間反応させる条件を用いた。
 クロロアセチル基の導入は,前工程で得られたFmoc保護されたペプチドが保持された固相樹脂に対し,前述した方法でα-アミノ基のFmoc基を除去した後,クロロ酢酸(5当量),DIPCI(5当量)とHOSu(5当量)をDCM中撹拌しDCMと同量のDMFを加えClAcOSuのDCM/DMF溶液を調整したものを固相樹脂に加え室温にて60分間振盪することにより行った。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しは,まずクロロアセチル基導入工程後に得られた樹脂をDMFで5回と塩化メチレンで3回洗浄した後,減圧下乾燥し,続いて固相樹脂の入った反応容器に,反応剤カクテル-B(TFA/HO/TIS/DODTの体積比90:2.5:2.5:5の混合物)を加え,室温で90分間振盪した。反応液をフリットより濾過回収した。反応容器に残った固相樹脂は切り出し用カクテルと再度振盪し,フリットより溶液成分を回収,前述の濾液と混合した。この濾液を0℃に冷やした過剰のジイソプロピルエーテル/ヘキサン(1/1)の混合溶液に加えると白濁沈殿が生じ,この混合物を遠心分離し,溶液をデカンテーションした。得られた固体を再度0℃に冷やした少量のジエチルエーテルにて洗浄後,減圧下乾燥した。得られた固体を次の環化反応に用いた。
 ペプチドの環化反応は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に5mMとなるようにDMSO/HO(9/1)に溶解後,トリエチルアミン(10当量)を加えて,室温で10時間振盪した。得られた反応溶液をGenevac HT-12を用いて減圧濃縮した。
 得られた粗生成物を以下の条件を用いて精製した(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 50 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:40℃;グラジエント(%B conc):2分間5%,その後1分間かけて5-19%,その後8分間かけて19-24%,その後1分間かけて24-60%;流速:1分間(20mL/分), その後1分間かけて(20mL/分-120mL/分), その後(120mL/分)。
 ここで得られた環状ペプチドをペプチドBとし,その純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し99.69%であった。
 分析条件:保持時間=4.51分;カラム:Kinetex EVO C18 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて5-45%,その後0.30分間かけて 45-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
 ESI-MS(+) 観測値m/z= 724.4(M+3H)3+.
 ペプチド複合体の合成は,上記で得られたペプチドBをペプチド複合体の終濃度が25mMとなるようにDMFに溶解後,10当量のトリエチルアミンを加えた後,0℃で0.5当量のNHS-OCOPEG13OCO-NHSを加え,室温で1時間振盪した。
 得られた混合物は以下の条件を用いて精製した(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 30 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:50 ℃;グラジエント(%B conc):3分間かけて5-26%,その後8分間かけて26-31%,その後1分間かけて31-60%;流速:45mL/分)。
 目的物の純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し91.04%であった。 
 分析条件:保持時間=5.95分;カラム:Kinetex EVO C18 2.6μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて5-45%,その後0.30分間かけて45-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
 ESI-MS(+) 観測値m/z= 1235.7(M+4H)4+. 
 実施例4 ペプチド複合体(ダイマー構造番号40)の合成
 本実施例では,以下の構造を有するペプチド複合体ペプチド配列番号36とリンカー構造番号4の複合体であり,表3のダイマー構造番号40)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 Sieber amide resin (渡辺化学, 0.48mmol/g)を用い,前述の一般的方法にてFmoc基の除去から開始し,目的のペプチドを合成した。その際,CEM社のLiberty Blueを固相合成機として使用し,製造元のマニュアルに従って合成を行った。各残基の導入には樹脂1等量に対し,Fmoc-AA/DIPCI/Oxyma pure (4.2当量/8当量/4当量)を用いDMF中90℃下、3分間1回反応を行った。ただし2残基目,3残基目,6残基目,7残基目は90℃下,3分間2回反応を行った。15残基目は50℃下,15分間1回反応を行った。
 Fmoc除去は,室温下10%ピロリジンのDMF溶液と1分間反応させた後,溶液を除去後,再度室温下10%ピロリジンのDMF溶液と1分間反応させる条件,又は90℃下10%ピロリジンのDMF溶液と1分間反応させる条件を用いた。
 クロロアセチル基の導入は前工程で得られたFmoc保護されたペプチドが保持された固相樹脂に対し,前述した方法でα-アミノ基のFmoc基を除去したのち,0.2M クロロ酢酸(5当量)のDMF溶液,0.5M HATU(5当量)のDMF溶液,及び1M DIEA(10当量)のDMF溶液を固相樹脂に加え室温にて30分振盪することにより行った。
 側鎖の脱保護および固相樹脂からの切り出しは,まずクロロアセチル基導入工程後に得られた樹脂をDMFで5回と塩化メチレンで3回洗浄した後,減圧下乾燥し,続いて固相樹脂の入った反応容器に,反応剤カクテル-A(TFA/HO/TIS/DODTの体積比92.5:2.5:2.5:2.5の混合物)を加え,室温で90分間振盪した。反応液をフリットより濾過回収した。反応容器に残った固相樹脂は切り出し用カクテルと再度振盪し,フリットより溶液成分を回収,前述の濾液と混合した。この濾液を冷やした過剰のジエチルエーテル/ヘキサン(1/1)の混合溶媒に加えると白濁沈殿が生じ,この混合物を遠心分離し,溶液をデカンテーションした。得られた固体を再度0℃に冷やした少量のジエチルエーテルにて洗浄後,減圧下乾燥した。得られた固体を次の環化反応に用いた。
 ペプチドの環化反応は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に2.5mMとなるようにDMSO/HO(9/1)に溶解後,トリエチルアミン(10当量)を加えて,室温で4時間振盪した。得られた反応溶液をGenevac EZ-2 Eliteを用いて減圧濃縮した。得られた粗生成物をペプチド複合体の合成に用いた。
 ペプチド複合体の合成は,ペプチドの終濃度が固相樹脂のモル数を基に25mMとなるようにDMSOに溶解後,NHS-cPEG1c-NHS(0.46当量),及びDIEA(5当量)を加えて室温で2時間振盪した後,酢酸を加えた。
 得られた粗生成物を以下の条件を用いて精製した(カラム:Waters XBridge(登録商標) C18, 30 x 150mm;移動相:A = 0.1% TFA in HO,B = 0.1% TFA in MeCN;温度:50 ℃;グラジエント(%B conc):0.1分間かけて5-1.1%,その後4.9分間かけて1.1%,その後1分間かけて1.1-5%,その後3分間かけて5-30.6%,その後9分間かけて30.6-35.7%,その後1分間かけて35.7-60%;流速:0.1分間かけて(44mL/分-9mL/分), その後4.9分間(9mL/分),その後1分間かけて(9mL/分-44mL/分), その後(44mL/分)
 目的物の純度は以下の分析条件のLC/MS(UV波長225nm)クロマトグラムの面積比から算出し79.87%であった。
 分析条件:保持時間=3.75分;カラム:Kinetex EVO C18 2.6 μm 2.1 x 150mm, 100Å;移動相:A = 0.025% TFA in HO,B = 0.025% TFA in MeCN;温度:60 ℃;グラジエント(%B conc):7.15分間かけて20-60%,その後0.30分間かけて 60-95%,その後1.55分間かけて95-95%;流速:0.5mL/分
 ESI-MS(+) 観測値m/z= 1341.8(M+4H)4+.
 実施例5 各種ペプチド合成
 本実施例では,実施例1~4と同様に,各種ペプチド複合体を化学合成した。合成した環状ペプチドの配列を表1,リンカーの構造を表2,環状ペプチドがリンカーを介してダイマー化したペプチド複合体を表3に示す。
合成したペプチド複合体は,実施例1~4に記載する分析条件で分析し,質量スペクトル分析法におけるESI-MS(+)により構造を確認した。得られたESI-MS(+)観測値と保持時間,その場合における価数を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 実施例6 pERK AlphaLISAアッセイによるTrkBアゴニスト活性評価
 本発明のTrkBアゴニストペプチドのTrkBの活性化能を評価する為に,ERKのリン酸化を検証した。CellSensor(登録商標) TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Cell (Invitrogen)を10% FBS (Thermo)と1×Non-essential amino acids(Thermo), 25mM HEPES(Thermo), 50ug/mL Gentamicin, 5ug/mL Blasticidin (Thermo) ,200ug/mL Zeocin (Thermo)を含むDMEM, high glucose, GlutaMAX(登録商標) Supplement, pyruvate(Thermo)で培養した。Accutase(Innovative cell technologies)を用いて細胞を剥離後,1ウェルあたり12500細胞となるように接着細胞用96穴プレートに播種し,一晩培養した。翌日スタベーションの為上記の培養液からFBSとBlasticidin, Zeocinを除いた培地に0.1% BSA (Sigma)が含まれた栄養飢餓培地に交換し4時間培養した。その後Recombinant Human BDNF Protein (R&D systems)もしくはペプチドを加え,15分刺激後,AlphaLISA SureFire Ultra p-Erk1/2 (Thr202/Tyr204) Assay キット (PerkinElmer)に付属するLysis Bufferで細胞を溶解した。キットのプロトコールに沿って実施し,シグナルの検出にはSpectraMax Paradigm multimode microplate reader (Molecular Devices)を使用した。得られたシグナルをGraphPad Prismで解析し,BDNFで誘導されるシグナルの最大値を100%,無刺激を0%として% activityを計算した。ペプチドを1nM添加時に50%以上活性があるものをA、10nM添加時に50%以上活性があるものをBとした。
 BDNFの添加濃度は10nMから4倍希釈で8点(0.0006nM~10nM)で評価した。
ペプチドの添加濃度はダイマー構造番号1~3については1,10,100nM,それ以外については 0.1,1,10nMで評価した。また濃度依存性曲線作成時は100nMから4倍希釈で8点(0.006nM~100nM)で評価した。
 結果を表4及び図1に示す。表4に示されたとおり,合成したペプチド複合体はTrkBアゴニスト活性を有することが示された。また,図1に示されたとおり,合成したペプチド複合体(表3におけるダイマー構造番号48及び56)は脳由来神経栄養因子(BDNF)と同様のTrkBアゴニスト活性を有することが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 実施例7 NFATアッセイによるTrkBアゴニスト活性評価
 本発明のTrkBアゴニストペプチドのTrkBの活性化能を評価する為に,レポーターによる転写活性を検証した。AlphaLISAで使用したCellSensor(登録商標) TrkB-NFAT-bla CHO-K1 Cell(Invitrogen)を上記の培地で培養した。Accutase(Innovative cell technologies)を用いて細胞を剥離後,1ウェルあたり12500細胞となるように,培地からBlasticidinとZeocinを除いたアッセイ用培地で懸濁後,接着細胞用96穴プレートに播種し,一晩培養した。その後,BDNFまたはペプチドを入れてCOインキュベーターで5時間培養した。インキュベーターから取り出し室温に戻した後,遮光下で検出試薬(LiveBLAzer(登録商標)-FRET B/G (CCF4-AM) Substrate Mixture)を加えて,蓋をして湿箱内で遮光下2時間インキュベートした。シグナルの検出にはMultilabel Reader Envision 2104 (PerkinElmer)を使用し,460nm/535nm励起シグナルを算出した。得られた数値をGraphPad Prismで解析し,BDNFで誘導されるシグナルの最大値を100%,無刺激を0%として% activityを計算した。ペプチドを1nM添加時に50%以上活性があるものをA、10nM添加時に50%以上活性があるものをB、100nM添加時に50%以上活性があるものをCとした。また評価を実施しなかったものについてはnot testedとした。
BDNFの添加濃度は10nMから4倍希釈で7点(0.0024nM~10nM)で評価した。
ペプチドの添加濃度はダイマー構造番号1~3は1,10,100nM,それ以外は 0.1,1,10nMで評価した。また濃度依存性曲線作成時は25nMから4倍希釈で7点(0.006nM~100nM)で評価した。
 結果を表4及び図2に示す。表4に示されたとおり,合成したペプチド複合体はTrkBアゴニスト活性を有することが示された。また,図2に示されたとおり,合成したペプチド複合体(表3におけるダイマー構造番号48及び56)は脳由来神経栄養因子(BDNF)と同様のTrkBアゴニスト活性を有することが示された。
 実施例8 PathHunterアッセイによるTrkBアゴニスト活性評価
 本発明のTrkBアゴニストペプチドのTrkBの活性化能を評価する為に,TrkBのリン酸化を検証した。PathHunter(登録商標) eXpress TrkB Functional Assay キット(DiscoveRx社; 細胞,96穴プレート,培地,検出試薬付属)を用いて添付のプロトコールに沿って実施し評価した。凍結細胞を融解し培地で懸濁後96穴プレートに1ウェルあたり10000細胞播種し,48時間培養した。その後Recombinant Human BDNF Protein (R&D systems)もしくはペプチドを加え3時間刺激後,検出試薬を加えた。遮光下室温で60分反応させて,SpectraMax Paradigm multimode microplate reader (Molecular Devices)で発光シグナルを測定した。得られたシグナルをGraphPad Prismで解析し,BDNFで誘導されるシグナルの最大値を100%,無刺激を0%として% activityを計算した。
BDNFの添加濃度は100nMから4倍希釈で8点(0.006nM~100nM)で評価し,ペプチドの添加濃度は以下に示すA~Cの測定レンジで評価した。
測定レンジA=100nMから5倍希釈で6点(0.032nM~100nM)
測定レンジB=100nMから4倍希釈で8点(0.006104nM~100nM)
測定レンジC=10nMから10倍希釈で4点(0.01nM~10nM)
 結果を表5及び図3に示す。表5に示されたとおり,合成したペプチド複合体はTrkBアゴニスト活性を有することが示された。また,図3に示されたとおり,合成したペプチド複合体(表3におけるダイマー構造番号48及び56)は脳由来神経栄養因子(BDNF)と同様のTrkBアゴニスト活性を有することが示された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 
 実施例9 表面プラズモン共鳴(SPR)によるTrkA,TrkB,TrkCとペプチドとの分子間相互作用評価試験
 本実施例では,合成したペプチド複合体(表3におけるダイマー構造番号48及び56)について,TrkA,TrkB,TrkCに対するペプチドの表面プラズモン共鳴(SPR)による分子間相互作用を,以下に示す方法によって試験を実施した。具体的な試験方法を以下に示す。
[SPR測定]
 BiacoreT200(Cytiva)にCM5センサーチップ(Cytiva)を挿入し,ランニング緩衝液:HBS-EP+(Cytiva)でプライム操作を3回実施し,流速30μL/minで平衡化した。60mM EDC溶液(Cytiva),650mM NHS溶液(Cytiva)を各々50μLずつ混合させた後,流速10μL/minで420秒反応させた。10mM 酢酸溶液(pH5.0)で希釈して30ng/uLAnti-humanIgG(Fc)antibody(Cytiva)溶液135μL調製し,流速10μL/minで360秒反応させCM3センサーチップにAnti-humanIgG(Fc)antibodyを固定化した。固定化後,1.0M エタノールアミン水溶液(Cytiva)を流速10μL/minで420秒反応させキャッピングを行った。流速10μL/minで200nM Recombinant Human TrkA Fc Chimera Protein,Recombinant Human TrkB Fc Chimera Protein,Recombinant Human TrkC Fc Chimera Protein(R&D systems)溶液を60秒反応させ,キャプチャーさせた。DMSO溶液中で10mMに調製されたペプチド溶解液を,終濃度が10μMのペプチド溶解液になるようにランニング緩衝液で希釈した後,50nM,25nM,12.5nM,5nM,2.5nMのペプチド溶液を作製した。上述のサンプルを用い,TrkA,TrkB,TrkCに対するペプチドのカイネティクスをSPR測定により取得した。TrkA,TrkB,TrkCとペプチドを反応させた後,3M MgCl溶液を10μL/minで180秒反応させ,再生化を実施した。
 カイネティックス評価モデルは,Single Cycle Kineticsとし,Biacore T200 Evaluation Software Version 3.0(Cytiva)を使用してカーブフィッティングを行った。得られたセンサーグラムに対して,最小二乗法によるカーブフィッティングを実施し,そのKd値(解離定数)を求めることでペプチドのTrkA,TrkB,TrkCに対する結合を評価した。
 結果を図4に示す。図4に示されたとおり,合成したペプチド複合体(表3におけるダイマー構造番号48および56)はTrkAおよびTrkCへの結合は見られず,TrkBに対してのみ結合が確認された。合成したペプチド複合体のTrkBへの結合において,koff(解離速度定数)が測定限界を超えたため,下限理論値koff:0.00001(1/s)を採用してKdを算出した。Kdは100pM以下であった。
  この発明は,医薬産業や生物工学産業において利用されうる。

Claims (17)

  1.  第1のペプチドを含み,TrkB結合活性を有するペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,
     X-X-X-X-3Py-W-X-X-X-X-X-X10-V-X11-C(配列番号1)で示されるアミノ酸配列を有するか,又は
     配列番号1で示されるアミノ酸配列において,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなり,
     Xは,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸であり,
     Xは,任意のアミノ酸であり,
     Xは,2級アミノ酸であり,
     Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸であり,
     Xは,2級アミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に置換されていても良い芳香族環を有するアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基を有するアミノ酸であり,
     Xは,任意のアミノ酸であり,
     X10は,側鎖に芳香族環を有するアミノ酸であり,
     X11は,任意のアミノ酸である,
     ペプチド複合体。
  2.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     Xは,側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸であり,
     Xは,プロリン又はプロリン誘導体であり,
     Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
     Xは,プロリン又はプロリン誘導体であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸であり,
     Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基と極性基を有するアミノ酸であり,
     Xは,側鎖における官能基の炭素数が3以上のアミノ酸である,
     ペプチド複合体。
  3.  請求項2に記載のペプチド複合体であって,
     Xは,側鎖に極性基をさらに有するアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基と水酸基を有するアミノ酸であり,
     Xは,チロシン又はチロシンの側鎖の水酸基が他の官能基に置換されたアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状アルキル基と置換されても良い水酸基を有するアミノ酸であり,
     Xは,側鎖に鎖状または環状アルキル基を有するアミノ酸である,
     ペプチド複合体。
  4.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     Xは,4Py又はFであり,
     Xは,alT,Cit,D,E,L,Q,又はSであり,
     Xは,P又はP4Shであり,
     Xは,F4CON,F4COO,又はYであり,
     Xは,HyP,P,又はP4Shであり,
     Xは,S,又はTであり,
     Xは,F4CON,又はYであり,
     Xは,S,又はSMeであり
     Xは,A4paa,Atp,E,Hgl,KAc,又はLであり,
     X10は,3Py又は4Pyであり,
     X11は,A,E,MeE,P,S,又はWである,
     ペプチド複合体。
  5.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,
     F-L-P-Y-3Py-W-P-T-Y-S-L-3Py-V-W-C(配列番号2)で示されるアミノ酸配列を有するか,又は
     配列番号2で示されるアミノ酸配列において,1~3個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなる,
     ペプチド複合体。 
  6.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,C末端にグリシンが付加したアミノ酸配列を有する,ペプチド複合体。
  7.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,配列番号2~41のいずれかで示されるアミノ酸配列からなるペプチドである,ペプチド複合体。
  8.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,環状ペプチドである,ペプチド複合体。
  9.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,TrkBアゴニスト活性を有するペプチド複合体。
  10.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記第1のペプチドは,N末端のアミノ酸残基がクロロアセチル化したアミノ酸残基であり,ペプチド内のシステイン残基を有し,前記N末端のアミノ酸残基と,前記システイン残基とが結合した環状ペプチドである,ペプチド複合体。
  11.  請求項1に記載のペプチド複合体であって,
     前記ペプチド複合体は,前記第1のペプチドと第2のペプチドと,前記第1のペプチドと前記第2のペプチドを接続するリンカーとからなり,
     前記第2のペプチドは,前記第1のペプチドと同一でも異なってもよく,配列番号1で示されるアミノ酸配列を有するか,又は
     配列番号1で示されるアミノ酸配列において,1~4個のアミノ酸が,置換,欠失,付加又は挿入されたアミノ酸配列からなる,
     ペプチド複合体。
  12.  請求項11に記載のペプチド複合体であって,前記第1のペプチドと前記第2のペプチドの相同性が80%以上100%以下である,ペプチド複合体。
  13.  請求項11に記載のペプチド複合体であって,前記第1のペプチドと前記第2のペプチドが実質的に同じホモダイマーである,ペプチド複合体。
  14.  請求項11に記載のペプチド複合体であって,前記リンカーがPEGリンカーである,ペプチド複合体。
  15.  請求項1に記載のペプチド複合体と担体とを含む組成物。
  16.  請求項1に記載のペプチド複合体と担体とを含み,医療用,診断用又は研究用に用いられる組成物。
  17.  請求項1に記載のペプチド複合体と担体とを含み,細胞培養に用いられる細胞培養用組成物。
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