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JP2002506828A - エリトロポエチン受容体のためのペプチドリガンド - Google Patents

エリトロポエチン受容体のためのペプチドリガンド

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JP2002506828A
JP2002506828A JP2000536391A JP2000536391A JP2002506828A JP 2002506828 A JP2002506828 A JP 2002506828A JP 2000536391 A JP2000536391 A JP 2000536391A JP 2000536391 A JP2000536391 A JP 2000536391A JP 2002506828 A JP2002506828 A JP 2002506828A
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Abstract

(57)【要約】 エリトロポエチン(EPO )受容体プローブに結合したファージ表示ライブラリーから単離されたクローンが開示される。EPO 受容体に結合されたそれらのクローンの配列によりコードされるペプチドが開示される。EPO 受容体に結合するが、しかしEPO の一次構造に関係しないペプチドに共有する12−マーアミノ酸コンセンサス配列:CXXGWVGXCXXW (ここで、X は多くのアミノ酸の1つを表す) が開示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 発明の分野 本発明は、薬理学及び薬物発見の分野に関する。より特定には、本発明は、ヒ
トエリトロポエチン受容体に結合し、そして活性化することができる新規ペプチ
ド組成物、及び設計の鋳型としての、上記のペプチド組成物を用いてのエリトロ
ポエチン受容体の小分子アゴニストの製造方法に関する。
【0002】 発明の背景 薬物の発見は従来、新規薬物先導体を同定するために多数の化合物の高処理量
スクリーニングに依存して来た。より最近には、化学的又は生物学的手段により
構成される組み合わせのライブラリーが、スクリーニングのために利用できる化
合物の数を拡張してきた。ランダムに指図された半−ランダム配列の生物学的ラ
イブリー、たとえばファージ表示されたペプチドライブラリーは、特に分子多様
性の特に豊富な源を表し、そして好都合には、自己複製する能力を有する。
【0003】 自己複製システムにより、高い親和性先導体についての研究は、初期ライブラ
リーに偶然存在するメンバーに限定されない。下記でより十分に論ぜられるよう
に、初期配列の所望する特徴は、連続的段階の突然変異誘発、親和性選択及び増
幅を用いることによって非常に改良され得る。それらのアプローチは最近、いく
つかのサイトカイン受容体を結合できる小さなペプチドを発見するために使用さ
れて来た。
【0004】 エリトロポエチン(EPO )は、前駆細胞(progenitor cell)の増幅及び分化を
誘発することによって赤血球細胞の形成を刺激するサイトカインである。ヒトEP
O の組換えバージョンは、いくつかの病理学的状態、たとえば慢性腎不全、化学
療法の悪性度又は効果、HIV 及びリウマチ様関節炎に関係する貧血を処理するた
めに有用な価値ある治療剤である。治療的に使用される場合、EPO は静脈又は皮
下注射により投与されるべきである。EPO が比較的大きな糖タンパク質である事
実は、製造の費用、分子の薬理学的性質及びこの治療剤の多様性の態様に悪影響
を及ぼす。
【0005】 エリトロポエチン受容体(EPOR)は、通常の構造的特徴、たとえば細胞外リガ
ンド結合ドメイン、単一のトランスメンブラン−拡張領域、及び細胞内細胞質ド
メインを共有するサイトカイン受容体スーパーファミリーメンバーに属する。細
胞外ドメイン(ECD )は、受容体−リガンド結合を仲介するのに十分である。従
って、たとえばファージ表示ライブラリーをスクリーニングすることによって受
容体結合分子を同定するために有用な試薬を生成するために、分泌されたタンパ
ク質との融合体としてECD をコードするDNA を合成することが、組換えDNA 技法
を通して可能になる。
【0006】 ランダム又は半ランダムペプチド及びバクテリオファージコートタンパク質の
融合体を発現するファージ表示ライブラリーは、受容体リガンドを同定するため
にスクリーニングされ得る組み合わせのライブラリーの従来バージョンを表す。
ファージ粒子の感染及びアセンブリーに基づいて、ランダムポリペプチドは、抗
体又は他の受容体プローブとの相互作用のために表面的に配置される。ファージ
粒子は融合タンパク質をコードする核酸を含むので、融合タンパク質の配列を同
定する遺伝子情報は、融合タンパク質に物理的に連結される。
【0007】 そのようなファージ発現ライブラリーの作製及びスクリーニングは、良く知ら
れており、そしてたとえば、Sawyerなど., Protein Engineering 4: 947-953 (1
991); Akamatsuなど., J. Immunol. 151: 4651-59 (1993); Smith など., Metho
ds in Enzymol. 217: 228-257 (1993); Clacksonなど., Trends Biotechnol. 12
: 173-184 (1994); 及びアメリカ特許第5,427,908 号(Dower など)にこれまで
記載されている。
【0008】 スクリーニング方法の1つの例においては、EPORの可溶形が、EPO 様性質を有
する候補体性質を同定するためにファージ表示ライブラリーをプローブするため
に使用された。Wrightonなど. Science 273: 458 (1996) は、ライブラリースク
リーニングプロトコールにおいて、EPOR細胞外ドメイン及びヒト胎盤アルカリホ
スファターゼを含んで成る融合タンパク質の使用を記載している。この目的のた
めに使用されるライブラリーは、線状(filamentous)ファージのpVIII コートタ
ンパク質との融合体として環状8−残基ペプチドを示した。
【0009】 続いて、EPORのための高い親和性を有する性質がpIIIタンパク質融合を示した
突然変異誘発ライブラリーから単離された。このアプローチは、マウスにおいて
エリトロポエチン合成を刺激するいくつかの性質の同定を導く。これらのアゴニ
ストは、最小のコンセンサス配列YXCXXGPXTWXCXP (配列番号1) (ここで、X は
いくつかのアミノ酸のいずれかにより支配され得る位置である)を有するジスル
フィド−結合された環状ペプチドであった。 これはEPORリガンドの同定に進行しているにもかかわらず、卓越した受容体−
結合性質を示すリガンド、及びこれまで未知の接触部位を用いて受容体に結合す
るリガンドを同定する必要性が残っている。
【0010】 発明の要約 本発明の1つの観点によれば、下記式: X n -C-X1-X2-G-W-V-G-X3-C-X4-X5-W-X c [ 式中、X n は長さ2〜4個の天然α−アミノ酸のN −末端ペプチドであり; X c はC −末端ジペプチドであり、そして X1, X2, X3, X4, 及びX5は天然のα−アミノ酸から成る群から独立して選択さ
れる] で表される、ヒトエリトロポエチン受容体を結合することができる単離された
ポリペプチドが開示される。
【0011】 単離されたポリペプチドの好ましい態様においては、アミノ末端X n は、X n1 -Xn2-Xn3-Xn4であり、ここでX n1は、中性及び極性、中性及び疎水性、及び酸性
の天然α−アミノ酸から成る群から選択され、又は任意には、X n1は不在であり
;X n2は、中性及び極性、中性及び疎水性、及び塩基性の天然α−アミノ酸から
成る群から選択され、又は任意には、X n2は、X n1が不在である場合、不在であ
り;X n3は、天然α−アミノ酸から成る群から選択され;そしてX n4は、中性及
び極性、中性及び疎水性、及び酸性の天然α−アミノ酸から成る群から選択され
る。
【0012】 より好ましくは、X n1はE, G, N, S, D, Q, L, Y又はA であり;X n2はF, V,
A, K, R, G, S, I又はL であり;X n3はH, Q, E, G, D, A又はV であり;そして
X n4はE, G, V, A, P, D, T 又はM である。他の好ましい態様においては、X n1 は不在であり;X n2はF, V, A, K, R, G, S, I又はL であり;X n3はH, Q, E, G
, D, A又はV であり;そしてX n4はE, G, V, A, P, D, T 又はM である。1 つの
態様においては、X n1は酸性アミノ酸である。もう1 つの態様においては、X n2 は枝分かれ鎖のアミノ酸又はK である。さらにもう1 つの態様においては、X n3 は酸性アミノ酸又はV である。1 つの態様においては、X n4はV 又はG である。
【0013】 好ましい態様においては、X1は、中性及び疎水性、中性及び極性、又は塩基性
のアミノ酸であり;より好ましくは、X1はR, I, G, Q, L, T又はS であり;そし
て最も好ましくは、R 又はL である。好ましい態様においては、X2は中性及び疎
水性、中性及び極性又は塩基性のアミノ酸であり;より好ましくは、X2はR, P,
W, G, L 又はN であり;そして最も好ましくは、R である。好ましい態様におい
ては、X3は中性及び極性、又は塩基性のアミノ酸であり;そして好ましくは、H,
Q又はN である。
【0014】 好ましい態様においては、X4は中性及び極性、塩基性、又は酸性のアミノ酸で
あり;より好ましくは、Q, N, S, K又はE であり;そして最も好ましくは、K 又
はN である。好ましい態様においては、X5は中性及び極性、中性及び疎水性、又
は酸性のアミノ酸であり;より好ましくは、V, A, Y, D又はE であり;そして最
も好ましくは、D 又はE である。
【0015】 好ましい態様においては、カルボキシ−末端X c はX c1-Xc2であり、そしてX c1 は中性及び極性、又は中性及び疎水性アミノ酸であり、そしてX c2は中性及び
極性、中性及び疎水性、又は塩基性のアミノ酸である。好ましい態様においては
、X c1がL, I, P, F, M, Q又はG であり;そしてより好ましくは、L 又はQ であ
る。好ましい態様においては、X c2はM, W, T, S, G, N又はR であり;そしてよ
り好ましくは、G 又はR である。
【0016】 本発明の他の観点は、配列番号82のアミノ酸を有する単離されたポリペプチ
ドである。 本発明のもう1 つの観点によれば、その表面上にエリトロポエチン受容体を有
する細胞と、エリトロポエチンのペプチド模倣体とを接触せしめ、ここで前記ペ
プチド模倣体は下記式: X n -C-X1-X2-G-W-V-G-X3-C-X4-X5-W-X c [ 式中、X n は2〜4個の長さの天然のα−アミノ酸のN −末端ペプチドであり
;X c はC −末端ジペプチドであり、そしてX1, X2, X3, X4, 及びX5は天然のα
−アミノ酸から成る群から独立して選択される] で表される一般式を有する化合
物であり;そして 前記ペプチド模倣体と前記エリトロポエチン受容体との結合を可能にし、それ
により、前記エリトロポエチン受容体の活性化を開始せしめる; 段階を含んで成るヒトエリトロポエチン受容体を活性化するための方法が開示
される。
【0017】 本発明のもう1 つの観点によれば、エリトロポエチン受容体へのエリトロポエ
チンの結合を阻害するための方法が提供され、ここで前記方法は、 下記式: X n -C-X1-X2-G-W-V-G-X3-C-X4-X5-W-X c [ 式中、X n は2〜4個の長さの天然のα−アミノ酸のN −末端ペプチドであり
;X c はC −末端ジペプチドであり、そしてX1, X2, X3, X4, 及びX5は天然のα
−アミノ酸から成る群から独立して選択される] で表される一般式を有するペプ
チド模倣体を、エリトロポエチン受容体への結合のためにエリトロポエチンと競
争する十分な量、供給し;そして 前記エリトロポエチン受容体と前記ペプチド模倣体との相互作用を可能にし、
それにより、前記エリトロポエチン受容体へのエリトロポエチンの結合を阻害す
る段階を含んで成る。好ましい態様においては、エリトロポエチン受容体は、ヒ
トに由来する。
【0018】 本発明のもう1 つの観点は、エリトロポエチンを模倣する薬物を発見するため
の方法であり、ここで前記方法は、融合タンパク質がアミノ酸のランダム配列か
ら成るペプチド及びファージタンパク質を含んで成るファージ表示ライブラリー
を作製し;ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合する少なくとも1つのク
ローンについて前記ファージ表示ライブラリーをスクリーンし; ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合する前記クローンを単離し; 前記融合タンパク質内に含まれる前記ペプチドをコードする前記クローンから
の核酸配列を決定し;
【0019】 前記融合タンパク質内に含まれる前記ペプチドをコードする前記核酸配列のイ
ンビトロ突然変異誘発により、発生されたファージ表示ライブラリーを構成し; ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合するクローンについて前記発生さ
れたファージ表示ライブラリーをスクリーニングし; 前記発生されたファージ表示ライブラリイーから前記クローンを単離し; 前記クローンから核酸配列を決定し、ここで個々の核酸は前記クローンの融合
タンパク質内に含まれるペプチドをコードし; コンセンサスアミノ酸配列を同定するために、前記核酸配列を比較し;そして 前記コンセンサスアミノ酸配列を模倣する化合物を合成する; 段階を含んで成る。
【0020】 好ましい態様においては、前記合成段階は、有機化合物;好ましくはペプチド
である化合物を合成することを含んで成る。より好ましくは、合成されるペプチ
ドは、環状ペプチドである。
【0021】 好ましい態様の詳細な記載: 本明細書において、本発明者は、ヒトEPORを結合し、そして活性化できる新規
ペプチド、及び設計の鋳型として、ペプチドリガンドを用いてEPO の小分子類似
体を製造するための方法を開示する。意外には、それらのペプチドリガンドの一
次アミノ酸配列は、真のEPO タンパク質の一次アミノ酸配列に関係しない。
【0022】 さらに、本明細書に開示されるペプチドはまた、ファージ表示ライブラリーか
らのこれまで単離されたEPO 結合ペプチドに無関係である。本明細書において同
定される新規ペプチドは、候補体治療剤としてのみならず、さらに、EPO アゴニ
スト又はアンタゴニスト活性を有する小分子を設計するためのモデルとしても作
用する。明確には、EPO の生物学的性質を模倣するペプチド又は他の小分子は、
薬種に価値ある付加を提供する。
【0023】 EPORに結合し、そしてエリトロポエチンの薬理学活性を模倣する環状ペプチド
の収合が同定された。1つのEPOR−結合クローンは最初に、pIIIキャプシドタン
パク質のN −末端に融合される38個のランダムアミノ酸を表示するM13 ファージ
ライブラリーから単離された。この初期単離物のEPOR−結合ペプチドをコードす
る配列を用いる場合、ペプチドの完全な長さにわたって種々のアミノ酸置換を含
む発生されたライブラリーが、追加のEPOR−結合クローンを単離するために生物
分離法を用いて製造され、そしてスクリーニングされた。結合ペプチドをコード
する配列及び非結合対照が決定された。
【0024】 初期単離物も又発生されたライブラリーから単離されたEPOR−結合クローンの
いずれも、EPO の一次アミノ酸配列との有意な配列類似性を共有しなかった。EP
O −結合クローンの配列は、非結合クローンに不在であるコンセンサス配列を含
んだ。このコンセンサス配列(配列番号12)は、12マーペプチドをコードするが
、但し追加のアミノ酸残基もまた、EPORに結合する効率に寄与する。
【0025】 前記コンセンサス配列に基づいて、最長の38−マー結合ペプチドの活性を保持
する長さ18個のアミノ酸の切断されたペプチドが合成された。コンセンサス12−
マー配列に基づいてアミノ酸配列を有する2種の典型的な合成ペプチドは、イン
ビトロアッセイにおいて、キメラIg−EPORへの真のEPO の結合を阻害した。さら
に、それらの誘導体ペプチドはまた、培養物において、EPO −応答細胞の増殖を
刺激した。
【0026】 1又は複数のN −末端による18−マー合成ペプチドの1つの切断は、受容体−
結合及び生物学的アッセイにおけるペプチド活性を低めた。従って、少なくとも
18−マーアミノ酸配列を含む長いペプチドはEPORに対して結合する高い親和性を
示すが、より短いペプチド(たとえば、N −末端側のコンセンサス配列側に位置
する3個のアミノ酸を有する)は、EPORを活性する能力を保持した。
【0027】 手短には、本明細書に開示されるEPORリガンドは、(1)EPO に結合するキメ
ラ受容体プローブを創造し;(2)多数の標的ランダムペプチドを発現するファ
ージ表示ライブラリーを創造し;(3)受容体−結合活性を有する1又は複数の
先導ペプチドを同定するためにキメラ受容体プローブによりライブラリーをスク
リーニングし;そして(4)EPO 受容体を結合し、そして/ 又は活性化する変異
体分子に共有する構造特徴を同定するために先導ペプチドの誘導体を創造し、そ
して試験することを包含する複数段階方法により同定された。新規EPORアゴニス
トを得るために使用される方法の一般的特徴が下記に記載されている。
【0028】EPO 結合活性を有するキメラ受容体プローブ 受容体リガンドを同定するための方法は、抗−リガンド抗体又はスクリーニン
グアッセイの結果を本質的に変更するかも知れない生来の受容体リガンドのサブ
フラグメントの結合に依存して来た。たとえば、わずか6〜10個の長さのアミノ
酸の線状ペプチドが抗体の組み合わせ部位中に適合され得るので、受容体−結合
リガンドの決定的な構造特徴である三次構造を表すペプチドを同定することは困
難である。
【0029】 同様に、既知のリガンドのサブフラグメントは、同種リガンド構造特徴を有す
るか又はそれを表す決定的な高いオーダーに構造体を表すことができない。たと
えば、受容体−結合リガンドの三次構造体は、抗体又は他のリガンドの連続した
アミノ酸に完全に含まれ得ない。
【0030】 結合アッセイにおいて同定され得る組み合わせ分子の構造に対する不必要な制
限を回避するために、本発明者は、生来の受容体の細胞外ドメインを含むプロー
ブを創造した。スクリーニングアッセイにおける便利さのために、本発明者はま
た、リガンドを結合するのみならず、また二次プローブにより同定され得るプロ
ーブを使用した。本発明者は、EPO 受容体(“EPOR”)及びヒンジ領域のリガン
ド結合ドメイン、すなわちネズミIgG 1抗体のCH2 及びCH3 ドメインを組み込ん
でいるキメラタンパク質を創造した。
【0031】 下記に示されるように、このキメラ受容体(“Ig−EPOR”)は、生来のリガン
ドを結合し、そしてまた、抗−ネズミIgG により認識された。この配列は、受容
体相互作用のために必要とされ、そしてまた、第2抗体を用いて検出され得る生
来のリガンドの決定的な最小構造特徴を示す新規リガンドのプローブへの結合を
可能にした。 好都合には、生来の受容体のリガンド結合ドメインを含むプローブの使用は、
生来のリガンドと同じ大きさの、又は受容体結合のために必要とされる最小の決
定的構造体と同じほどの小さな構造体の結合を可能にした。
【0032】ファージ表示ライブラリーの作製及びスクリーニング 本発明者は、薬物発見のための分子多様性の源として高い複雑性のファージ表
示ライブラリーを使用している。有機化合物の従来のライブラリーは、候補体薬
物分子を同定するために、一度に1つの化合物をスクリーンするが、ファージ表
示ライブラリーは、高処理量スクリーニングアッセイを用いて、急速にスクリー
ンされ得る豊富な源の多様性を付与する。
【0033】 下記に開示されるスクリーニング方法に使用されるライブラリーは、ファージ
M13 のpIIIマイナーコートタンパク質との融合を示した。pIII分子のN −末端ド
メインは細菌F 繊毛に結合し、そして感染のために必要とされるが、C −末端ド
メインはファージキャプシドにおけるタンパク質を固定する。好都合には、大き
なサイズ範囲の融合体pIIIタンパク質を包含する構造体において許容され得、そ
れにより、ライブラリーの分子多様性を増強する。比較的長いランダムアミノ酸
配列(約30〜約50個の残基)は、スクリーニングのためのランダム配列を含んで
成る比較的長いペプチドを表示するためにpIIIタンパク質に融合され得る。
【0034】 長いランダムペプチドのライブラリーは、隣接するアミノ酸残基の“スライデ
ィング窓”を提供し、そしてまた、複合体タンパク質における断続的エピトープ
を表す三次構造を提供する可能性も有する。複雑性のこの付加されたレベルは、
複雑な標的物、たとえば細胞表面受容体と相互作用することができる分子につい
てスクリーンする場合、重要であり得る。さらに、長いランダムペプチドのライ
ブラリーは、複雑な標的物を結合することができる複数の接触部位の形成を可能
にする。
【0035】先導ペプチドの誘導体の生成及び試験 本発明者は、先導ペプチドとしてファージ表示ライブラリーの1つから初期単
離物を同定し、そして単離し、そして次に、その先導ペプチドの分子変異体を構
成し、そして類似するか又は増強された生物学的活性を示すクローンについてス
クリーンした。すなわち、本発明者は、38−マーの先導ペプチドにおけるコドン
位置のほぼすべてが、変異体分子のライブラリーを生成するために、予測される
50%の頻度でランダム化されているファージ表示ライブラリーを創造した。変異
体のライブラリーをスクリーニングすることによって、本発明者は、EPO 受容体
プローブをまた結合した多数の追加のペプチドを同定した。
【0036】 変異体のDNA 配列から推定されるペプチド配列の整列は、所望する機能的特徴
を有する分子のためのアミノ酸のコンセンサス配列の同定を可能にした。この点
で、先導ペプチドをコードする核酸配列に基づいて変異体ペプチドのライブラリ
ーを創造するこの方法は、“分子進化”として言及される。この方法を用いて、
本発明者は興味ある受容体と相互作用する高められた能力を有する変異体クロー
ン(すなわち、先導クローンの結合親和性に対してEPORについての高められた結
合親和性を有するクローン)を同定した。
【0037】 分子進化方法は、追加の機能的ペプチドを同定するために100,000,000 個以上
のタンパク質変異体のスクリーンを可能にした。それらの追加のペプチドのアミ
ノ酸配列の整列及びコンセンサス配列の同定は、最適化された受容体結合性質を
同定するための基本原理として作用した。好ましくは、それらの最適化されたペ
プチドは、先導単離物に存在するペプチドよりも小さく、そしてより好ましくは
、最適化されたペプチドは分子進化を用いることによって同定される変異体より
も小さい。
【0038】定義 “キメラタンパク質”とは、少なくとも2種の異なったタンパク質又はポリペ
プチドからの、又は1 つのタンパク質又はポリペプチドからのアミノ酸配列のい
くつか又はすべてを含んで成る、天然に存在しないタンパク質又はポリペプチド
、及び天然に存在しないポリペプチド鎖を意味する。本明細書において使用され
る場合、キメラタンパク質が、設計され、遺伝子工学により構成され、合成され
、又は他方では、意図的に選択され、そして少なくとも2種のドメイン(すなわ
ち、少なくとも第1ドメイン及び第2ドメイン、個々のドメインは他のドメイン
に存在しないいくつかの構造的及び/ 又は機能的特徴を有する)を含む。
【0039】 “直接的に又は間接的にラベルされる”とは、分子が直接的に検出され得るシ
グナルを発するラベル成分(たとえば、放射性同位体、色素、又は蛍光又は化学
ルミネセンス成分)を含むことができ、又はいくつかの追加の反応を通して(す
なわち、間接的に)、検出できる成分(たとえば、結合された酵素、リガンド、
たとえばビオチン、酵素基質、エピトープ又はヌクレオチド配列)を含むことが
できることを意味する。 “第2分子”とは、キメラタンパク質の第2ドメインの少なくとも一部に結合
することができ、それにより、キメラタンパク質の検出又は精製を可能にする分
子を意味する。
【0040】 “ヒンジ領域”又は“免疫グロブリンH 鎖ヒンジ領域”とは、多くの哺乳類免
疫グロブリンH 鎖のC H2及びC H1領域間に存在するプロリン−含有及びシステイ
ン含有アミノ酸領域のファミリーの1 つ、又はそれらに基づくそれらのアミノ酸
配列の類似体を意味し、ここで前記ヒンジのアミノ−及びカルボキシル−末端側
の領域は、他の分子への別々の及び同時の特異的結合を促進するために、ポリペ
プチド鎖における回転又はよじれにより空間的に分離される。
【0041】 “リガンド”とは、もう1つの所定の分子又は分子複合体(すなわち、その標
的物)に特異的に結合することができる分子又はマルチマー分子複合体を意味す
る。しばしば、必ずしも必要ではないが、リガンドは可溶性であり、同時に、そ
の標的物は、たとえば細胞膜中に固定されるアンカードメインにより同定される
【0042】 “受容体”とは、その生来の環境下で、細胞膜中に同定されるアンカードメイ
ンを有し、そし所定の分子又は分子複合体を結合することができる、分子又はマ
ルチマー分子複合体の少なくとも一部を意味する。しばしば、受容体は、リガン
ド結合に応答して、細胞内シグナルを伝達する(transdncing)ことができる。多
くの受容体は、受容体又はリガンドのいずれか又は両者がホモマルチマー又はヘ
テロマルチマー形(たとえば、ダイマー)で存在する場合、リガンドに対して特
に高い親和性を有する。
【0043】 “固体支持体”とは、性質的に生物学的な不溶性マトリックス、たとえば細胞
又はバクテリオファージ粒子(但し、それらだけには限定されない)、又は合成
の不溶性マトリックス、たとえばアクリルアミド誘導体、セルロース、ナイロン
、シリカ及び磁気粒子(但し、それらだけには限定されない)(不溶性分子が連
結されるか又は結合され得る)を意味する。 “修飾された”とは、天然に存在しないか、又は天然に存在する化合物から逸
脱する手段で変更されることを意味する。
【0044】 “分子進化”とは、所望する機能的特徴を有する先導ペプチドをコードする核
酸配列の、調節された速度のランダム化により変異体ペプチドのライブラリーを
製造する方法を意味する。 “分子”とは、天然に存在するか又は合成的に生成され得る、分子−サイズ分
類された無機又は有機化合物、たとえばペプチド、タンパク質、格さん、脂肪又
は脂肪酸を意味する。 “マルチマー分子複合体”とは、少なくとも2種の分子成分を含んで成る複合
体を意味し、ここで前記個々の成分はペプチド、タンパク質、核酸、脂肪又は脂
肪酸であり、前記複合体は共有結合、非共有結合又は他の既知の化学的相互作用
により一緒に保持される。
【0045】 3文字(又は1文字)の略語により記載されるアミノ酸は、それらの側基の性
質にしたがって分離される(Genes V. B. Lews, Oxford University Press, Inc
., New York, NY. 1994 に記載されるようにして)。それらの基は次の通りであ
る:Ala(A), Val(V), Leu(L), Ile(I), Pro(P), Trp(W), Phe(F)及びMet(M)を包
含する“中性及び疎水性”基;Gly(G), Ser(S), Thr(T), Tyr(Y), Cys(C), Glu
(Q) 及びAsn(N)を包含する“中性及び極性”基;Lys(K), Arg(R)及びHis(H)を包
含する“塩基性”基;およびAsp(D)及びGlu(E)を包含する“酸性”基。“枝分か
れ鎖のアミノ酸”とは、I, L及びV を言及する。
【0046】 特にことわらない限り、本明細書において使用されるすべての化学及び技術的
用語は、当業者により通常理解されるので同じ意味を有する。本明細書に使用さ
れる多くの用語の一般的定義は、Dictionary of Microbiology and Molecular B
iology, and ed. (Singletonなど., 1994, John Wiley & Sons, New York, NY),
及びThe Harper Collins Dictionary of Biology (Hale & Marham, 1991, Harpe
r Perennial, New York, NY), 及び下記に列挙されるプロトコールマニュアルに
提供される。
【0047】EPOR結合ペプチドの同定 本明細書に記載される方法は、ヒト及び動物を処理するための受容体アゴニス
トとして、及び類似する適用性を有する小分子EPO 類似体の設計のための構造体
鋳型として使用され得るEPOR結合ペプチドを同定するために使用された。赤血球
生成を刺激する短いペプチド又は小さな分子EPO 擬似体は、供給の便利さ、薬物
動態及び生成費用に関して、組換えEPO よりも明白な利点を有するであろう。
【0048】 本発明者は、EPOR結合ペプチドを同定するために高い複雑性(約108 の多様性
)のファージ表示ライブラリーをスクリーニングすることによってEPO のペプチ
ド模倣体を同定した。ライブラリーは、M13 ファージ粒子の表面上に発現される
pIII融合タンパク質としてランダムペプチド配列を表示した。所望する結合活性
を有するファージは、非常に過剰の非結合ファージから親和性精製され、そして
精製されたファージのDNA が、表示されたペプチドのアミノ酸配列を決定するた
めに、単離され、増幅され、そして配列決定された。
【0049】 典型的なファージ表示ライブラリーにおいては、ランダムペプチドは、主要(
たとえば、pVIII)又はマイナー(たとえば、pIII)なコートタンパク質上に発現
さえるN −末端融合体としてバクテリオファージM13 の表面上に表示される。所
望の結合特徴を有する個々のバクテリオファージ粒子表示配列は、標準の実験技
法を用いて、親和性精製され、そしてクローン化され得る。ほとんどのファージ
ライブラリーは、pIII又はpVIII 融合タンパク質として、わずか6〜8個の長さ
のアミノ酸のランダム配列を示すよう構成される。
【0050】 しかしながら、ファージライブラリー上に表示されるより長いランダムペプチ
ドは、“スライディング窓”効果(たとえば、38マーのペプチドは32のオーバー
ラップヘキサマーを含む)、及びペプチドが融合される生来のファージタンパク
質とは無関係の三次構造を仮定する能力のために、高められた複雑性を包含する
可能性ある利点を有する。
【0051】 本明細書に開示されるように、本発明者は、初期の及び発生されたEPO ペプチ
ド類似体を同定し、そして単離するために、IgG −EPO 受容体融合タンパク質を
用いて、比較的に長いペプチドを表示するファージ表示ライブラリーをスクリー
ンした。下記に使用される方法は一般的に、実質的にいずれかの受容体、特にい
ずれかのタイプI サイトカイン又は成長因子受容体を結合するペプチドの発見に
適用できるけれども、この経路により発見されたペプチドの構造は、そのペプチ
ドをコードするクローンの実質的な単離及び配列決定に先立って、予測され得な
い。
【0052】 EPORプローブに結合される、発生されたライブラリーから単離されたクローン
におけるDN及び予測されるアミノ酸配列、及びこのプローブに結合されないクロ
ーンからの配列を決定することによって、アミノ酸の12−マーコンセンサス配列
が、EPORプローブに結合されるクローンのすべてに存在するものとして同定され
た。コンセンサス配列は、CXXGWVGXCXXW (ここで、X は種々のアミノ酸をあらわ
す) である。
【0053】 12−マーコンセンサス配列の他に、結合クローン(binding clone)(図4を参
照のこと)の38−マーペプチドのアミノ酸の試験は、最初の残基が酸性、又は中
性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好ましくは、D, E, G, N, S, Q,
L, Y又はA 及びより好ましくは、D であることを示した。 第2残基は、塩基性、又は中性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好
ましくは、L, V, I, K, A, F, R, G又はS 、より好ましくは、枝分かれ鎖のアミ
ノ酸、最も好ましくはL であった。
【0054】 第3残基は、それらの側鎖の性質により特徴づけられる4種の一般型のアミノ
酸のいずれかであり、そして好ましくは、E, D, Q, G, H, V又はA 、より好まし
くはE 又はQ であった。 第4残基は酸性、又は中性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好まし
くは、G, T, V, A, P, M, D 又はE,及びより好ましくはV 又はG であった。 第5残基はコンセンサス配列のC であった。 第6残基は、塩基性、又は中性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好
ましくは、R, L, I, G, Q, T又はS 、及びより好ましくは、R であった。
【0055】 第7 残基は、塩基性、又は中性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好
ましくは、R, G, N, P, W,又はL 、及びより好ましくは、R であった。 残基8〜11は、保存された12−マーのGWVG配列である。 残基12はH, Q又はN 、好ましくは、H であり、そして 第13残基は12−マーの保存されたC であった。 第14残基は、酸性、又は塩基性又は中性及び極性、好ましくは、E, K, N, Q又
はS 、より好ましくはN 又はK であった。
【0056】 第15残基は、酸性、中性及び極性、又は中性及び疎水性アミノ酸、好ましくは
、D, E, Y, V又はY 、及びより好ましくはD 又はE 、最も好ましくはD であった
。 第16残基は、コンセンサス12マーのW であり、そして 第17残基は、中性及び極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好ましくは、Q,
G, L, I, P, F又はM 、及びより好ましくはL であった。
【0057】 第18の残基は、塩基性、又は中性極性、又は中性及び疎水性のアミノ酸、好ま
しくはR, G, N, T, S, M又はW 、及びより好ましくはR 又はG であった。 残基19〜21は、使用される突然変異誘発スキーム(下記例7を参照のこと)に
より、ペプチドのすべてに保存される不変のDEY であった。
【0058】 図4に示されるペプチドの残基22〜38はまた、20個の天然に存在するα−アミ
ノ酸のサブセットを含んだ。 特に残基22は、A, T, N, S又はE,好ましくはA であり; 残基23は、K, R, S, N又はI,好ましくはK 又はR であり;残基24は、P, I, N,
T, Q, K, H, R又はE,好ましくはN であり; 残基25は、P, T, R 又はH,好ましくはP であり; 残基26は、I, P, S, G, T, N, R 又はK,好ましくはR 又はG であり; 残基27は、L, S, N, T, Y, H又はK,好ましくはY であり; 残基28は、P, A, Q, G又はS,好ましくはP であり;
【0059】 残基29は、枝分かれ鎖のアミノ酸、たとえばA, M, F, N, T, E又はD,好ましく
はV であり; 残基30は、P, A, V, T, Q, R又はE 好ましくはP であり; 残基31は、P, N, Q, H, K, R又はD,好ましくはP であり; 残基32は、I, G, S, N, T, Q又はR,好ましくはG 又はS であり; 残基33は、L, V, f, T, Y, N, S, Q, K, H, E 又はD であり、そしてN, Y又は
K が最も頻繁に現れる。
【0060】 残基34は、L, V, P, A, Y, S, K, R, H, D又はE,好ましくはS であり; 残基35は、L, V, P, M, Y, N, S, R又はH,好ましくは1つの枝分かれ鎖のアミ
ノ酸、より好ましくはL であった。 残基36は、I, N, G, Q, S, T又はK,好ましくは、中性及び極性のアミノ酸、及
びより好ましくはN であった。 残基37は、P, L, T, G, S 又はR であり、そして 残基38は、P, L, A, T, S, H又はR であった。両残基37及び38は、好ましくは
P であった。
【0061】 それらのアミノ酸残基は、22個のEPOR結合クローンの集団の配列を表し、結合
ペプチドを表すそれらのアミノ酸配列は図4に示される。従って、EPOR結合ペプ
チドにおける一定の傾向が、特に、いくつかの残基のための好ましいアミノ酸に
ついて、それらの配列の試験により識別され得るけれども、それらは限定的では
なく、そして図4において結合クローンについて示される配列のいずれによって
も示されないフランキング配列を有する保存された12−マー配列を保存するEPOR
結合ペプチドは、本発明の範囲内である。
【0062】 それらの発生されたペプチドにおける特定の残基位置で好ましくは現れるアミ
ノ酸の多くは、例7に記載される突然変異誘発スキーム(親ヌクレオチドの73%
及び他の3種のヌクレオチドの9%を有する核酸配列を合成する)、及び遺伝子
コードの冗長性に影響を及ぼすことができる、出発ペプチドにおけるその位置で
存在するアミノ酸と同じであった(たとえば、残基5でのR,及び残基25でのP )
【0063】 しかしながら、いくつかの残基に関しては、その位置(たとえば、残基33)で
出現したアミノ酸、及び非結合クローンにおけるその位置で一般的に見出されな
かった1又は複数のアミノ酸に選択的に変化すると思われる、結合クローンにお
けるいくつかの残基に相当の変性が存在した。たとえば、結合クローンにおける
残基23は好ましくは、中性親S 残基からの変化を表す、塩基性アミノ酸K 又はR
であり、そしてK 及びR は非結合における残基23で高く提供されなかった。同様
に、非結合クローンは、結合クローンよりも残基31で親クローンをより高い%で
保持した。したがって、保存された12−マーの配列の他に、発生された結合クロ
ーンに存在し、又は好ましくは、非結合クローンに比較して存在しない追加のア
ミノ酸は、たぶん、クローンに特有のEPOR結合に寄与する。
【0064】 本明細書に記載される材料及び方法に類似するか又は同等の材料及び方法が本
発明の実施又は試験に使用され得るが、好ましい方法及び材料は次の例に記載さ
れる。本明細書に記載される遺伝子工学及び他の方法を実施するために当業者に
より使用され得る標準の方法は、Moleular Cloning: A Laboratory Manual (Sam
brook など. Eds. Cold Spring Harbor Lab Publ. 1989) 及びCurrent Protocol
s in Molecular Biology (Ausubel など. Eds., Greene Publishing Associates
and wiley- Interscience 1987)、並びに他の良く知られている文献に見出され
る。
【0065】 よく知られているイムノアッセイ方法、たとえば多数のペプチド及び他の化合
物を急速にスクリーニングするために適切な固相イムノアッセイはまた当業者に
知られている(Harlow & Lane, Antibodies, A Laboratory Manual, 1988, Cold
Sprinng Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY, 特にChapt. 14, pp. 5
53〜612 )。 本発明は、好ましい態様を代表するが、しかし本発明の範囲を限定するものと
して構成されていない次の例により良好に理解され得る。
【0066】 例1は、ファージ表示ライブラリーをプローブするために使用されるキメラIg
G −EPORタンパク質の一部をコードするプラスミドクローニングベクター、すな
わちpcDNA −IgG の構成を記載する。このプラスミドベクターは、ネズミIgG1H
鎖の一部をコードし、そしてEPORのリガンド−結合ドメインをコードするポリヌ
クレオチドカセットを受けるよう企画された。
【0067】 実施例 例1ネズミIgG 1H 鎖のC H2, C H3及びヒンジドメインをコードする発現ベ クター プラスミドベクター、pcDNA 3は、ネオマイシン及びアンピシリン耐薬物性(
選択マーカー)遺伝子、複数のCalE1, f1及びSV40起点、及びHindIII, KpnI, B
stXI, EcoRI, EcoRV, NotI, XhoI, XbaI及びApaIのための複数のクローニング部
位含有制限にエンドヌクレアーゼ認識配列を含み、ここで複数のクローニング部
位領域中にクローン化されるDNA フラグメントはベクター配列に含まれるCMV プ
ロモーターを用いることによって発現され得る(Invitrogen Corp., San Diego
CA)。
【0068】 プラスミドpcDNA 3をNotI及びXhoI制限エンドヌクレアーゼにより消化し、そ
してその消化された生成物を、TBE 緩衝液(89mMのトリス、pH8.0, 89mM の硼酸
、2mM のEDTA(エチレンジアミン四酢酸))を用いて、1%アガロースゲル上で
の電気泳動により分離した。前記消化物の最大のDNA フラグメントを、ゲル精製
し、エタノール沈殿せしめ、ペレット化し、そしてすぐに乾燥せしめた。精製さ
れたDNA フラグメントの乾燥されたペレトを、TE緩衝液(10mMのトリス、pH 7.5
, 1mM のEDTA)において再懸濁し、そして−20℃で貯蔵した。この線状化された
プラスミドを、ネズミ免疫グロブリン(Ig)H 鎖の一部をコードするポリヌクレ
オチドを受けるために使用した。
【0069】 ネズミIgG 1H 鎖の不変領域CH2, CH3及びヒンジドメインをコードするポリヌ
クレオチドを、次の配列を有するプライマーを用いるPCR プロトコールを用いて
ゲノムDNA から増幅した。 第1鎖プライマーは次の通りであった(配列番号2): 5'−AGCTTCGAGCGGCCGCCGTGCCCAGGGATTGTGGTTGTAAG −3' 逆鎖プライマーは次の通りであった(配列番号3): 5'−GATCCTCGAGTCATTTACCAGGAGAGTGGGAGAGGCT −3'
【0070】 配列番号2の下線部分は、NotI制限エンドヌクレアーゼ分解部位に対応し、そ
して配列番号3の太字下線部分は、XhoI制限エンドヌクレアーゼ分解部位に対応
する。 マウスゲノムDNA を、標準の実験方法を用いて、凍結されたNIH3T3細胞の溶解
物から調製した。手短には、細胞(5×105 )を、遠心分離によりペレット化し
、リン酸緩衝液により洗浄し、0.5 %(v/v )の非イオン性界面活性剤(Tween(
商標)−20)及び10μg のプロテイナーゼK を含む低張緩衝液(50mMのKCl, 10m
M のトリスHCl (pH8.4 )、1.5mM のMgCl2 )100 μl に再懸濁した。その混合
物を56℃で45分間インキュベートし、95℃に10分間、加熱し、そしてその後、4
℃で貯蔵した。
【0071】 ネズミIgG 1H 鎖のCH2 、CH3 及びヒンジドメインをコードするポリヌクレオ
チド領域を増幅するためのPCR 反応を、次の順序で0.6ml の無菌微小管において
次の試薬を組合すことによって調製した:10μl の10×PCR 緩衝液II(100mM の
トリスHCl(pH8.3 )、500mM のKCl )、6 μl の25mMのMgCl2 、個々のdNTPの
10mM溶液2μl, 2.5μl の10nMのネズミIgG 1第1鎖プライマー(配列番号2)
、2.5 μl の10nMのネズミIgG 1逆鎖プライマー(配列番号3)、0.5 μl (2.
5 単位)の熱安定性DNA ポリメタ−ゼ(AMPLITAQ(商標), Perkin Elmer Corp.
, Foster City CA)、66.5μl の超純粋水、及び1つのワックスビーズ。
【0072】 マックスビーズを溶融するために70℃で反応混合物をインキュベートした後、
ゲノムDN鋳型を含む溶解物10μl を管に添加した。その反応混合物を次の通りに
30サイクルインキュベートした:94℃で1分間、55℃で1分間、及び72℃で1.5
分間(Perkin Elmer 4BO Thermal Cycler )。完結された反応混合物を、使用ま
で4 ℃で貯蔵した。
【0073】 PCR 反応からの増幅されたDNA を、TBE 中、1%アガロースゲルを通しての電
気泳動によりゲル精製した。増幅されたDNA に対応するバンドをゲルから切除し
、そして40μl の水に溶出した。次に、約1kbの増幅されたIgG 1遺伝子フラグ
メントをNotI及びXhoI制限エンドヌクレアーゼにより消化し、そして消化生成物
を1%アガロース/TBEゲル上で電気泳動した。約1kbのDNA フラグメントを再び
、ゲルから精製し、そして40μl の水に溶出した。精製されたフラグメントの収
率を、260nm で溶液の光学密度を測定することによって決定した(Beckman DU60
0 スペクトロメーター)。
【0074】 XhoI及びNotI消化されたIgG 1 PCR生成物を、室温で一晩インキュベートされ
た、50mMのトリス−HCl (pH7.8 )、10mMのMgCl2 、 10mM のジチオトレイトー
ル (DTT )、1mM のATP 、25μg/mlウシ血清アルブミン(BSA )及び1単位の
DNA リガーゼに、約100ng の個々のpcDNA3ベクター及びIgG 1増幅されたDNA フ
ラグメントを含む連結反応物20μl におけるXhoI及びNotI消化されたpcDNA3ベク
ター中に結合した。
【0075】 前記連結混合物の1μl アリコートを用いて、標準の実験方法に従って、コン
ピテントE.コリ細胞(SURE(商標) EPICUREAN COLI(商標), Stratagene, La J
olla, CA) を形質転換した。形質転換体を、アンピシリン含有LBプレート上での
増殖により選択した。いくつかの独立したクローンから単離されたプラスミドDN
A を、NotI及びXhoIにより消化し、そして1%アガロース/TBE分析ゲル上に溶解
し、ネズミIgG 1不変及びヒンジ領域をコードするポリヌクレオチドセグメント
の存在について調べた。NotI/XhoI を含むクローンからのプラスミドDNA を、核
酸配列決定のために調製した。
【0076】 NotI/XhoI 挿入体の核酸配列決定を、ジデオキシ配列決定プロトコールを用い
て行った。配列決定反応混合物を、ウレアを含む4%アクリルアミド変性ゲル上
で10時間、展開し、そしてフラグメントの完全な配列を決定した。pcDNA3−IgG1
(配列番号4)として命名されたクローンの1つが正しい配列を有する挿入体(
すなわち、ネズミIgG 1 CH2, C H3及びヒンジ領域)を含むことを確証した後、
大規模プラスミド調製を行った。
【0077】 pcDNA3−IgG1発現ベクターを用いて、例2に記載のようにして、リガンドのた
めのファージ表示又は他の組み合わせライブラリーをプローブするために有用な
キメラEPURタンパク質をコードする新規発現プラスミドを創造した。pcDNA3−Ig
G1ベクターが他のペプチドをコードする配列のための受容体DNA として使用され
得、それにより、類似するタイプのプロ−ビングアッセイにおいて有用な他のキ
メラタンパク質の容易な創造を可能にすることは当業者において理解されるであ
ろう。すなわち、pcDNA3−IgG 1ベクターは、ネズミの一部を含むキメラタンパ
ク質を生成するための一般的目的である。
【0078】 次の例は、ネズミIgG 1のC H2, C H3及びヒンジ領域、及びヒトEPORのリガン
ド−結合ドメインを有するキメラタンパク質をコードするプラスミド発現ベクタ
ーを構成するために使用される方法を記載する。
【0079】 例2EPORリガンド結合ドメインを組み込むキメラ受容体をコードする発現ベ クター ヒトRPORの細胞外部分をコードするDNA フラグメントを、ヒト白血球全RNA か
ら合成されたcDNAのPCR 増幅により得た。RNA を、次のものを含む反応混合物に
おいて逆転写した:1μg のRNA, 12.5mM の個々のdNTP, 50mMのトリス−HCl (
pH8.3 )、40mMのKCl 、5mM のDTT (ジチオトレイトール)、20p モルのランダ
ムデオキシリボヌクレオチドヘキサマー、及び100 単位の逆転写酵素(SUPERSCR
IPT(商標), Life Technologies Gibco/BRL, Grand Island, NY )。その混合物
を42℃で1時間インキュベートし、95℃で5分間、熱処理し、そして次に、使用
まで、4 ℃で貯蔵した。PCR 反応を次のプライマーを用いて行った。
【0080】 第1鎖プライマーは次の通りであった: 5'−GATCGGATCCATGGACCACCTCGGGGCGTCCCTC−3'(配列番号5)。 逆鎖プライマーは次の通りであった: 5'−AGCTTCGAGCGGCCGCGGGGTCCAGGTCGCTAGGCGTCAG−3' (配列番号6) 。 第1鎖プライマー(配列番号5)は、増幅生成物中に、ATG 翻訳開始コドン(
上記下線で示される)及び開始コドンのすぐ上流に位置するBamHI 認識配列(上
記に太文字で示される)を組み込んだ。逆鎖プライマー(配列番号6)は、増幅
されたフラグメントの下流末端でNotI制限エンドヌクレアーゼ分解部位(上記に
太文字で示される)を導入した。
【0081】 PCR 反応を、例1に実質的に記載される通りの条件であるが、しかし配列番号
5及び6の配列のプライマーを用いて行い、そして配列番号7の配列を有する、
増幅されたEPOR DNAフラグメントを生成した。増幅されたEPOR DNAフラグメント
(すなわち、PCR 生成物)及びpcDNA3−IgG 1プラスミドを、BamHI 及びNotIに
よりそれぞれ消化し、個々の反応の大きなDNA フラグメントを、例1に記載のよ
うな方法を用いてゲル精製した。次に、精製されたEPOR DNAフラグメント及びプ
ラスミドベクターを、例1に実質的に記載のような連結条件を用いて、連結し、
pcDNA3−IgG1−EPORと称するキメラ発現ベクターを生成した。
【0082】 このキメラ発現ベクターを、例1に実質的に記載のようにして、標準方法を用
いて、コンピテントE.コリ細胞中にトランスフェクトした。ベクター担持のCMV
プロモーターから転写されたRNA を、トランスフェクトされた細胞内で翻訳し、
ネズミIgG1に対応するドメイン、及びヒトEPORの細胞ドメイン(ECD )を有する
融合タンパク質を生成した。ベクター構成を、標準の方法を用いての診断制限消
化及び核酸配列決定により確かめた。大規模プラスミド調製を、pcDNA3−IgG1−
EPORプラスミドを有する形質転換されたE.コリクローンから実施した。
【0083】 次の例は、真核細胞内で上記pcDNA3−IgG1−EPORプラスミドによりコードされ
るキメラIg−EPORタンパク質を生成するために使用される方法を記載する。COS
−7宿主細胞はそれらの方法に使用されたが、当業者は、多種の他の培養された
細胞が容易に置換され得ることを理解するであろう。
【0084】 例3pcDNA3−IgG1−EPOR構造体のトランスフェクション及びキメラIg−EP ORタンパク質の発現 COP −7細胞を、4500mg/lのD −グルコース、584mg/mlのL −グルタミン及び
10%ウシ胎児血清(FBS )により補充されたダルベッコ変性イーグル培地(DMEM
)において増殖した。トランスフェクションの調製においては、細胞を、20mlの
体積においてはT −150 当たり約2〜4×105 個の細胞で接種し、そして約50%
〜70%の集密性まで、5%CO2 雰囲気下で37℃で湿潤されたインキュベーターに
おいて増殖せしめた。
【0085】 プレートを血清フリー培地により洗浄し、そしてDMEMにおいて正に荷電された
及び中性の脂質(LIPOFECTAMINE(商標), GibcoBRL, Grand Island, NY)を含ん
で成る、10μg のpcDNA3−IgG1−EPORプラスミドDNA 及び31μl の標準のトラン
スフェクション試薬の混合物を、前記細胞に添加し、次にインキュベーターに5
時間、戻した。続いて、トランスフェクション培地を、DMEM及び10%FBS により
置換した。安定したトランスフェクトを、標準の実験方法を用いてG418の存在下
で薬物選択した。
【0086】 48〜72時間後、細胞フリー培地を、次の例に記載されるELISA プロトコールを
用いてIg−EPORタンパク質の存在についてアッセイした。それらのアッセイの結
果は、細胞フリー上清液におけるタンパク質が純粋なEPO に結合できる1つの成
分、及び抗−IgG 抗体に結合できるもう1つの成分を含むことを示した。すなわ
ち、pcDNA3−IgG1−EPORプラスミドを含むトランスフェクタントは、機能的IgG
1及びEPOR領域を含むキメラタンパク質を発現した。
【0087】 例4は、キメラIg−EPORタンパク質がpcDNA3−IgG1−EPORプラスミドによりト
ランスフェクトされた細胞から分泌されたことを確認するために使用されるELIS
A 方法を記載し、そしてキメラタンパク質が純粋なEPO 及びラベルされた抗−Ig
G 抗体を同時に結合できることを示すために使用される方法を記載する。
【0088】 例4キメラIg−EPOR−タンパク質の生成及び組み込みを確かめるためのELIS A プロトコール (1)分泌されたタンパク質の相対量 標準の96−ウェルプレート(IMMULON(商標)2, Dynatech )のウェルを、hAd
がPBS において1/1,000 に希釈されているヤギ抗−ネズミIgG により被覆した。
PBS 中、1%BSA 及び0.05%Tween(商標)−20の溶液を用いて非特異的結合につ
いてウェルをブロックした後、トランスフェクトからの細胞フリー上清液の連続
して希釈されたサンプルをウェルに添加し、そして固定された抗体の接触を可能
にした。
【0089】 結合されなかったキメラタンパク質を洗浄により除去した後、ホースラディシ
ュペルオキシダーゼ(HRP )によりラベルされた抗−ネズミIgG1検出抗体を添加
し、そしてキメラタンパク質のIgG 部分の結合を可能にした。キメラタンパク質
に結合される、HRP ラベルされた抗体を、標準の方法により、TMB ペルオキシダ
ーゼ基質(Kirkegard & Perry, Gaithersburg MD)を用いて検出した。活性を、
450nm 〜650nm での分光光度測定により計算した。すなわち、キメラタンパク質
の濃度を、既知の抗体の標準曲線に対して計算した。特に、450nm での個々の希
釈溶液の吸光度を測定し、そして650nm での吸光度を引き算し。非特定源(すな
わち、細胞残骸及びダスト)からの吸光度を排除した。
【0090】 それらの方法の結果は、タンパク質濃度が、培養物の集密度及び上清液収穫の
頻度に依存して、125 〜4,000ng/mlの範囲であることを示した。 形質転換された細胞が抗−ネズミIgG 抗体と同一のドメインを有するタンパク
質を分泌したことを確認した場合、本発明者は、キメラタンパク質がまた、EPO
リガンドを結合することができることを確かめることに取りかかった。
【0091】 (2)キメラ受容体のEPO −結合活性 96−ウェルマイクロタイタープレートのウェルを、PBS に希釈された組換えヒ
トEPO (R & D Systems, minneapolis MN )の3.1 単位/ml 溶液により被覆した
。ウェルを、0.05%(v/v )のTween(商標)−20非イオン性界面活性剤を含むPB
S により3度洗浄し、そして次に、PBS (ブロッキング緩衝液)中、1%(w/v
)BSA 及び0.05%Tween(商標)−20によりブロックし、非特異的結合を妨げた。
過剰のブロッキング緩衝液を、1度洗浄することによって除去した。
【0092】 培養培地をブロッキング緩衝液により連続的に希釈し、そして個々の希釈溶液
50μl を、前記被覆され、そしてブロックされたウェルに添加した。希釈されて
いない培地に受けるウェルは対照として使用された。1組の被覆されていないウ
ェルはまた、希釈された細胞フリー培地を受けた。次に、プレートを室温で2時
間インキュベートし、そして上記のようにして3度洗浄した。
【0093】 洗浄により結合されなかったキメラ受容体を除去した後、結合されたキメラタ
ンパク質を、100 μl のHRP ラベルされた抗−ネズミIgG 抗体を用いて、実質的
に上記のようにしてアッセイした。色の進行を、TMB ペルオキシダーゼ基質100
μl の添加により開始し、そしてペルオキシダーゼの反応の程度を、上記のよう
にして450nm 及び650nm で分光光学的に測定した。 それらの方法の結果は、キメラ受容体タンパク質がEPO に結合し、そしてラベ
ルされた抗−ネズミIgG 抗体を用いることによって検出できることを示した。対
照のウェルは色の進行を示さなかったが、ところがEPO/Ig−EPOR複合体が形成し
たウェルは、明確に、青〜紫色であった。
【0094】 それらの結果は、キメラIgG −EPORタンパク質がEPORリガンドを同定するため
のプローブとして適切であることを示した。すなわち、キメラIg−EPORはEPO に
対する特異的結合を示し、そしてまた、抗−ネズミIgG 抗体を結合した。 次の例は、EPORリガンドを同定するために使用されるキメラIg−EPORタンパク
質を精製するために使用される方法を記載する。
【0095】 例5キメラIg−EPORタンパク質の精製 キメラ受容体タンパク質を含む無菌培養物上清液を、PBS により平衡化された
抗−ネズミIgG 1に親和性カラム(SEPHAROSE(商標)親和性カラム、Zymed Labo
ratories, San Francisco CA)上に負荷した。負荷の後、カラムをリン酸緩衝溶
液(PBS )により洗浄し、非特異的に結合されたタンパク質を除去した。抗−Ig
G に結合されたタンパク質を、0.15M のNaCl及び0.1Mのグリシン(pH2.4 )を含
む緩衝液により溶出することにおいてカラムから除いた。
【0096】 タンパク質含有画分をプールし、濃縮し、そして標準の方法(CENTRICON(商標
)50カートリッジ、Amicon, Beverly, MA )を用いて、緩衝液をPBS に交換した
。Ig−EPORキメラの相対的タンパク質濃度を、IgG サンドイッチELISA 及び既知
濃度の抗体を用いて決定し、すべては例4に実質的に記載されるようにして標準
の実験方法に従った。キメラタンパク質の組み込みを、4%のトリス−グリシン
予備キャストされたアクリルアミドゲル上でのPAGE及び銀染色(Bio-Red, Hercu
les CA)により決定し、そして標準の実験方法に従って、Ig−EPORタンパク質を
検出するために、HRP ラベルされたヤギ抗−ネズミIgG 1を用いてイムノブロッ
トした。
【0097】 それらの方法の結果は、主要タンパク質種が約59KDa の分子量を有することを
示した。ゲル上の汚染性バンド及び分解生成物を最少にした。Biacore 分析によ
り調査された結合運動学は、既知の親和性値(0.1 〜1.1 ×10-9k )と良好に一
致した(Karlssonなど., 1991, J. Immunol. Methods 145 (1-2): 229-240 )。
Ig−EPORタンパク質は、上記方法を用いて、μg の量で回収できた。
【0098】 プローブとして精製されたキメラIg−EPORタンパク質を用いて、本発明者は、
ファージ表示ライブラリーをスクリーニングすることによって、EPORを結合した
ファージクロオ−ンを単離した。タンパク質プローブを磁気ビーズに固定し、但
し他の固体支持体も使用され得る。前記磁気ビーズが使用されたのは、マトリッ
クスの高い表面積が固定されたプローブとファージとの間の効果的な接触を促進
し、そして磁気分離が処理段階間の効果的な洗浄を可能にするからである。 例6は、キメラIg−EPORプローブを結合できる融合タンパク質を発現する組換
えファージを単離するために使用される方法を記載する。
【0099】 例6バイオパンニング方法及び磁気ビーズELISA pIII融合タンパク質としてランダムペプチドを発現した4種のM13 ファージ表
示ライブラリーを、Ig−EPORプローブによるバイオパンニングを用いてそれぞれ
スクリーンした。XC8, XC13, X38, XC43として命名されたそれらのライブラリー
を、前記方法(McConnell など., Molec. Diversity 1: 165-176, 1996)を用い
て構成した。XC8 及びXC13ライブラリーは、システイン残基を端に有する、それ
ぞれ8及び13個の残基のランダムアミノ酸配列を示した。
【0100】 XC38ライブラリーは、ペプチド配列における位置22での不変のアラニン取り込
む37個のランダムアミノ酸を示す融合タンパク質を発現した。XC43ライブラリー
は、残基21, 22及び23での不変のGly −Gys −Gly 配列を取り囲む40個のランダ
ムアミノ酸を含んで成る43マーのペプチドを示し、これは示されるペプチドの分
子内ジスルフィドループの形成を可能にした。
【0101】 ファージライブラリーを、標準のバイオパンニング方法により、プローブとし
て上記キメラIg−EPORタンパク質を用いて、EPOR結合クローンについてスクリー
ンした。バイオパンニングを、標準の方法により、磁気ビーズ(DYNABEADS(商標
)M-45ラット抗−ネズミIgG 1ビーズ、Dynal, Inc. )に固定されたキメラ受容
体タンパク質を用いて行った。pcDNA3−IgG 1−EPORプラスミドによりトランス
フェクトされた細胞からの透明な上清液10mlに含まれるキメラIg−EPORタンパク
質(500ng/ml)を、磁気ビーズ400 μl と共に混合し、そしてその混合物を軽く
振盪しながら一晩4 ℃でインキュベートした。
【0102】 続いて、ビーズを、標準のトリス−緩衝溶液ブロッキング媒体(TBS SUPERBLO
CK(商標), Pierce Chemical, Chicago IL )において温室で1時間ブロックし
た。ビーズをさらに、ネズミIgG (10μg/ml)のFcフラグメントの添加により、
室温で1 時間処理し、キメラプローブのIgG ドメインを非特異的に結合する高い
親和性部位をブロックした。ビーズをTBST(0.1 %(v/v )Tween(商標)−20を
含むトリス緩衝溶液)により3度洗浄し、そして次に1ml のブロッキング媒体(
TBS SUPERBLOCk(商標))に懸濁した。約1×1010プラークの形成単位(pfu )を
含む100 μl アリコート中のファージをビーズに添加し、そしてその混合物を室
温で2時間、軽く回転せしめた。
【0103】 TBSTによる5回のビーズの洗浄の後、ファージを500mM のグリシン緩衝液(pH
2.2 )30μl により室温で10分間溶出した。溶出されたファージをすぐに、pH調
節されていない2M のトリス塩基8μl により中和し、混合し、そして4 ℃で貯
蔵した。バイオパンニングにより単離されたファージを、等体積の溶出されたフ
ァージ及びE.コリ株JS5 の一晩の培養物を混合し、その混合物を、テトラサイク
リン(12.0μg/ml)を含む2×YT(20ml)により希釈し、そして37℃で振盪しな
がら一晩インキュベートすることによって増幅した。
【0104】 得られるファージ溶解物を、微小管における5分間の遠心分離により細胞残骸
を除去し、そして得られる上清液溶解物100 μl を、続くバイオパンニングのた
めに使用した。すべてのファージ滴定を、2×YT上部寒天及び寒天プレート上に
プレートされたJS5 細菌を用いて行った。
【0105】 ライブラリースクリーニング法の結果は、4種のライブラリーの1つから単離
されたファージクローンがキメラIg−EPORプローブを結合したことを示した。ER
B 1(“EPO 受容体結合剤1”に関して)と命名されたこのクローンは、プロー
ブに結合されるpIII融合タンパク質をコードするDNA を有した。ERB 1クローン
は、pIIIコートタンパク質をコードする配列に融合された配列番号8の配列を有
するポリヌクレオチドを含んだ。ERB 1クローン内に含まれるEPOR−結合ペプチ
ドのアミノ酸配列は、次の通りであった:
【0106】 DFDVCRRGWVGHCKDWLSDEYASNPSYPVPHSYYLNPP(配列番号9)。ERB1コードのペプ
チドのアミノ酸配列はEPO のアミノ酸配列に無関係であるが、ERB 1ファージク
ローンはIgEPORタンパク質に特異的に結合した。 磁気ビーズELISA プロトコールを用いて、ERB 1ファージクローンが特定の相
互作用によりキメラIg−EPORプローブに結合したことを確かめた。キメラIg−EP
ORプローブは、実質的に上記のようにして、ラット抗−ネズミIgG 1を示す磁気
ビーズに結合されたファージ溶解物の1:2希釈溶液(PBS 及び1%BSA )のサ
ンプル(100 μl )を、ビーズと共に組合し、そしてファージを、室温で1 時間
、固定されたプローブの結合を可能にした。
【0107】 この方法で使用されるファージは、ERB 1及び次の2種の負の対照ファージで
あった:HPKF、すなわち市販の抗−IL−8mAb に対しては特異的に結合するクロ
ーン、及びIL6 −B26 、すなわちヒトIL−6受容体に対して特異的に結合するク
ローン。結合されなかったファージを、200 μl のアリコートのTBST(25nMのト
リスHCl 、pH7.2, 0.15MのNaCl、0.1 %のTweenR−20)により4度洗浄すること
によって除去した後、PBS に1 :5,000 に希釈されたHRP −接合された抗−M13
検出抗体(Pharmacia )を添加した。
【0108】 インキュベーションの後(室温で1 時間)、過剰の検出抗体を洗浄により除去
し、そして個々の洗浄されたビーズ複合体10μl を、反応容器として作用するマ
イクロタイターウェル(FALCON(商標)3912, MICROTEST III, Beckton Dicknso
n, Oxnard CA)に移した。個々のウェルを、TMB ペルオキシダーゼ基質を用いて
展開し、そしてペルオキシダーゼ反応の程度を、例4に記載のようにして、分光
光学的に測定した。
【0109】 図1に示される結果は、ERB1ファージクローン及びIg−EPORプローブが特に上
昇したことを示した。ELISA アッセイで読み取られた光学密度(O. D. )とファ
ージ希釈の程度との間の逆の関係は、ERB1ファージの前進的により希釈したサン
プルが抗−M13 検出抗体の相応じて低い結合をもたらしたことを示した。対照の
方法は、ERB 1クローンが、磁気ビーズのみ、又は腫瘍壊死因子(INFR)又はイ
ンターロイキン−6(IL−6R )のための受容体の細胞外ドメインに結合しなか
ったことを示した(結果は示されていない)。さらに、抗−IL−8mAb 又はIL−
6受容体のいずれかに対する特異性を有する対照ファージは、Ig−EPORプローブ
への結合を示さなかった。従って、ERB 1クローンは、Ig−EPORプローブに特異
的に結合した。
【0110】 本発明者はまた、Ig−EPORプローブとERB 1ファージクローンとの間の相互作
用がプローブのリガンド結合ドメインを包含したことを確かめた。この決定を行
うために、磁気ビーズをまず、実質的に上記方法を用いて、キメラIg−EPORタン
パク質、又はキメラIg−IL−6受容体タンパク質である負の対照により被覆した
(Brown など., 1997, "A versitile expression system for the extracellula
r somain of type I cytokine receptors" (submitted for publication)により
記載される)。
【0111】 約1×108pfuのERB 1及びIL6 −B26 ファージクローンを、上昇する量のEPO
と共にそれぞれ混合し、そしてその混合物を被覆されたビーズと接触せしめた。
結合されなかったファージ及びEPO を除去するために洗浄した後、HRP −接合さ
れた抗−M13 検出抗体をすべてのサンプルに添加し、そしてインキュベートし(
室温で1時間)、そして次に、過剰の検出抗体を洗浄により除去した。洗浄され
たビーズ複合体(10μl )を、96−ウェルマイクロタイターウェルに移し、TMB
ペルオキシダーゼを用いて展開し、そしてその反応を、実質的に上記のようにし
て、分光光学的に測定した。
【0112】 図2に示される結果は、ERB 1ファージクローン及びEPO の両者がIg−EPORプ
ローブのリガンド結合ドメインに結合したことを確証した。その結果は、上昇す
る濃度のEPO がプローブへの結合のためにERB 1と競争することを示した。EPO
の濃度の上昇は、プローブに結合したERB 1ファージクローンの数を低めた。上
昇する濃度のEPO は、未関係のファージ/ プローブ組み合わせの結合を阻害しな
かった。従って、ERB1ファージクローンとIg−EPORとの間の相互作用は、特異的
であり、そして純粋なEPO リガンドにより競争せしめられ得た。さらに、本明細
書に記載されるキメラIg−EPORプローブは、EPORの結合特性を表し、そしてキメ
ラプローブを結合した分子はEPORに結合することが予測された。
【0113】 ERB1クローンに類似するか、又はそのクローンよりもEPORに対して高い親和性
を有するファージクローンを得るために、及びEPOR結合に寄与するERB1融合タン
パク質内の副配列を同定するために、発生されるライブラリーを、元のERB1配列
の飽和オリゴ又はヌクレオチドドーピング突然変異誘発を用いて創造し、そして
発生されるライブラリーをキメラIg−EPORプローブを用いてスクリーンした。次
の例は、ERB1ファージクローンにより発現される融合タンパク質に関連する38−
マーペプチドのファージ表示ライブラリーを創造し、そしてスクリーンするため
に使用される方法を記載する。 例7ERB1進化ライブラリーの構成及びスクリーニング 進化したライブラリーを、前記に実質的に記載のような方法を用いて構成した
(McCOnnell など., 1996, Molecular Diversity 1:165)。手短には、本発明者
は、38−マーERB1 EPOR −結合ペプチドの個々のアミノ酸位置に対応するコドン
が予定された頻度でランダムアミノ酸によりそれぞれ置換される(但し、ERB1配
列の中心近くのDEY 内部アミノ酸配列を除く)よう、オリゴヌクレオチドの収集
物を合成した。それらの方法を用いれば、38−マーペプチドにおけるいずれかの
単一の位置でのランダムアミノ酸の置換を示すコドン(但し、DEY トリペプチド
をコードするアミノ酸を除く)は、約50%の頻度で生じることが予測された。
【0114】 ポリヌクレオチドを、図3に示されるドーピングスキームに従って合成した。
手短には、図3A のオリゴヌクレオチド(配列番号10及び11)により示される冗
長性オリゴヌクレオチドの2つの収集物を、それらの2種のグループのオリゴヌ
クレオチドがそれらの3'末端で存在する短い相補的配列を用いて、お互いアニー
リングされ得るように合成した。それらの相補的配列は、ERB 1ペプチドの内部
D −E −Y アミノ酸をコードし、従って、得られる発生ライブラリーの個々のク
ローンにこのトリペプチドを保持する。
【0115】 次に、アニーリングされたオリゴヌクレオチドの集団の相補的鎖を、一定集団
の二本鎖DNA フラグメントを創造するために、標準のインビトロDNA 延長方法に
より合成した。それらのDNA フラグメントを、適切なM13 ベクター(たとえば、
McConellなど.,前記のMsM1)中にクローン化し、pIII融合タンパク質を発現する
ファージ表示ライブラリーを生成し、ここで個々の融合タンパク質はERB1ペプチ
ド配列に由来するN −末端38−マーペプチドを含む。
【0116】 ERB1オリゴヌクレオチドの個々のコドンの最初の2つの位置のために、冗長性
オリゴヌクレオチドを、ERB1オリゴヌクレオチド配列の位置に使用されるヌクレ
オチドに対して同一のヌクレオチドの73%及び他の3種のヌクレオチドの9 %を
用いて合成した。冗長性オリゴヌクレオチド配列において下部に示される個々の
延期に対応するヌクレオチド組成物は、図3B に示される。個々のコドンの第3
位置(図3A 及び3B において“S ”により示される)を、dGTP及びdCTPの等モ
ル混合物を用いて合成した。
【0117】 このドーピングスキームは、その時間の約50%のERB1 38 −マーペプチドの個
々の位置で元のアミノ酸をコードするヌクレオチドトリプレットを生成した。そ
の時間の残りの50%、すなわち元のアミノ酸をコードしないコドンを、ほかの19
個のアミノ酸のランダム混合物により置換した。
【0118】 得られるERB1進化ライブラリーを、キメラIg−EPORプローブを結合したクロー
ンを同定するために例6 に実質的に記載のようにして、バイオパンニングにより
スクリーンした。いくつかのランダムファージクローンをまた、非結合クロオ−
ンを表すために、前記進化したライブラリーから単離した。EPOR−特異的磁気ビ
ーズELISA 試験(例6に記載のような)の結果により判断される場合、前記パン
ニングされたグループから選択されたクローンの約88%がEPOR結合について陽性
であり、ところがパンニングされていないグループからのランダムに選択された
クローンのすべてはEPOR結合について陰性であった。
【0119】 これは、発生されたライブラリーにおけるランダムに選択されたクローンはEP
ORを結合しそうでないが、しかしパンニング方法により選択されたクローンは非
常に高い頻度でEPOR結合を示した。従って、本明細書に記載されるスクリーニン
グ方法は、リガンド官能性を示すファージクローンを同定し、そして単離するた
めに有用であり;この場合、クローンはEPORに結合することができる。
【0120】 合計48の結合(パンニングされたグループ)及び24の非結合(パンニングされ
ていないグループ)クローンを、発生されたライブラリーから単離した。それら
のクローンの融合ペプチドの38−マー領域をコードするDNA 配列を、標準の方法
を用いて、ジデオキシ配列決定により決定した。それらの72の単離物の中で、34
のユニーク配列を見出した(パンニングされたグループに関しては21の配列、及
びパンニングされていないグループに関しては13の配列)。
【0121】 それらの34のユニークDNA 配列は、配列番号13〜46に開示されており、そして
それらの配列によりコードされることが予測されるアミノ酸配列は、配列番号47
〜80に開示される。それらのペプチド配列は、図4に示される。B 1〜B21 (配
列番号47〜67)と命名された合計21種の異なった結合クローンを、最初に選択さ
れた48の結合クローンから単離し;そしてN1〜N13 (配列番号68〜80)として命
名された13種の異なった非結合クローンを、最初に選択された24の非結合クロー
ンから単離した。
【0122】 EPOR結合及び非結合クローンの整列されたペプチド配列から、すべての結合ク
ローンに存在し、そして非結合クローンに不在のコンセンサス配列を決定した。
使用される突然変異誘発原因スキーム(図3A を参照のこと)によりクローンの
すべてに存在したDEY トリペプチドを排除すれば、コンセンサス配列は、CXXGWV
GXCXXW(配列番号12)(ここで、X は種々のアミノ酸を許容できる位置を示す)
であった。結合クローンに見出されるコンセンサス配列における不変の残基は図
4において太字で示される。非結合クローンにおいては、いくつかの不変残基が
また存在したが(図4において下線が引かれている)、しかしコンセンサス配列
の完全なモチーフは存在いなかった。
【0123】 結合及び非結合クローンのすべては同じpIIIタンパク質配列を含むもので、EP
ORプローブへのファージクローンの結合は、プローブとpIII配列との間の相互作
用にはよらなかった。代わりに、Ig−EPORプローブへのファージクローンの結合
は、融合タンパク質の追加のペプチド配列(たとえば、図4におけるクローンB1
〜B21 について示されるそれらの配列)によるべきである。従って、12−マーコ
ンセンサス配列を含むペプチドは、ヒトEPORのリガンド結合ドメインに結合し、
そして配列番号12の配列を含んで成るペプチドはEPO ペプチド擬似物を表した。
【0124】 EPORに対する結合特異性を有するファージ単離物を良好に特徴化するために、
本発明者は、ファージELISA 方法を用いて、図4に示される結合クローンの相対
的親和性を比較した。結合クローンのファージストックを、個々の溶解物につい
てpfu/mlの濃度を正確に決定するために、三重反復して滴下した。次に異なった
単離物を、標準化されたファージ濃度を用いてのELISA のよりアッセイし、その
結果、すべてのクローンを同等数のファージを用いて試験した。次にERB1試験に
おける50%最大応答に対応するELISA における光学密度を、異なったファージ単
離物の個々について決定した。
【0125】 50%ERB 1最大応答でのファージ当たりの光学密度×1×108 は、ERB1につい
ての1.0 の値を付与し、そしてB 1〜B21 単離物の相対的結合親和性を測定する
ための標準を表した。個々のクローンについての標準化された相対的親和性(“
Rel. Aff. ”)は図4におけるクローンのペプチド配列の右側に示される。非結
合クローンの個々に関しては、その相対的親和性は、それらの個々がEPOR結合に
関して陰性であるので、<0.1 として列挙される。
【0126】 図5A 〜5D は、クローンB1〜B2のELISA 結果をグラフにより示す。B7及びB8
を包含するいくつかのクローンは、親ERB 1クローンの親和性よりも約20倍高い
親和性を有するキメラIg−EPORタンパク質を結合した。B3, B15 及びB19 を包含
するほかのクローンはERB1に類似する親和性を有するEPORを結合し、そして2種
のクローン(B20 及びB21 )は、ERB1に比較して、幾分低い結合親和性を有した
【0127】 その異なった相対的親和性はたぶん、異なったクローン間のアミノ酸差異に起
因する。従って、発生されたライブラリーから単離された多くの結合クローンは
、ERB1親クローンに比較して高められた親和性を有するヒトEPO 受容体のリガン
ド結合ドメインに結合した。結合クローンのすべては、配列番号12により同定さ
れる12−マーコンセンサス配列を含むペプチドを有した。 次の例は、上記にクローンの配列に由来するアミノ酸配列を有する合成ペプチ
ドがIg−EPORへの結合のために純粋なEPO と競争することを示すために使用され
る方法を記載する。
【0128】 例8ペプチド阻害ELISA この例は、配列番号12のコンセンサス配列を含む合成ペプチドがEPOR結合につ
いてEPO と競争することを示す。コンセンサス配列は保存されたDEY 残基のアミ
ノ末端側鎖上に位置するので、ペプチドは、キメラIg−EPORプローブについて高
い親和性結合を示す2種の典型的なクローンのアミノ末端配列に基づいて合成さ
れた。そのペプチドは環状形で合成され、そしてB7及びB8クローンのアミノ末端
の18個のアミノ酸に対応する配列を含む。
【0129】 配列DREGCRRGWVGQCKAWFN (配列番号81) 及びDVEACGGGWVGHCNYWLR(配列番号82
)を有する合成ペプチドを、標準の方法(Peninsula Laboratories, Belmont, C
A )を用いて、環状(ジスルフィド結合された)形で合成した。18−マーペプチ
ド配列は、B7及びB8クローンに由来し、そしてそれらのペプチドは、それぞれ“
ERB1−7”(配列番号81)及び“ERB1−8”(配列番号82)として本明細書にお
いて言及される。HPLCにより判断される場合、それぞれ95%以上の純度である、
2種の精製されたペプチドの構造を、質量分析法により確かめた。
【0130】 ペプチドを、EPO −被覆されたポリスチレンプレートのIg−EPORタンパク質の
結合を阻害するそれらの能力について上記EPO 特異的サンドイッチELISA プロト
コールにおいて別々に試験した。図6に示される結果は、ERB1−7及びERB1−8
合成ペプチドがキメラIg−EPORタンパク質に結合するためにEPO と競争したこと
を示す。両ペプチドは、アッセイにおいて、約45nMのIC50値を有した。
【0131】 これは、上記で同定されたコンセンサス12−マー配列を含む、結合クローンの
配列に由来する合成18−マーペプチド(図4を参照のこと)が、M13pIII 融合タ
ンパク質の内容物から除去される場合でさえ、EPORを結合したことを証明した。
それらの結果は、コンセンサス12−マー配列(配列番号12)、及びコンセンサス
配列のアミノ酸末端側上の4個のアミノ酸及びカルボキシル末端上の2個のアミ
ノ酸を含む18−マーペプチドがEPOR結合組成物である結論を支持する。そのよう
な合成ペプチドはEPO 擬似体である。
【0132】 機能的EPO ペプチド模倣体のサイズ限界を同定するために、より短い形のERB1
−7を合成し、そしてペプチドサイズ及び受容体結合活性の関係を決定するため
に試験した。次の例に記載されるように、ERB1−7の一連のN −末端切断部分を
合成し、そして上記EPO 特異的阻害ELISA において試験した。
【0133】 例912−マーコンセンサス外の残基が合成ペプチドとEPORとの間の高親和性 相互作用のために必要とされる この例は、上記で同定された12マーコンセンサス配列の限界外に位置するアミ
ノ酸残基がIg−EPORプローブを結合する合成ペプチドの能力に寄与することを示
す。ERB1−7の配列に対応するが、しかし1, 2, 3 又は4個のN −末端アミノ酸
のいずれかを欠いている合成ペプチドを、ペプチド阻害ELISA プロトコールにお
いて試験した。次のペプチドを合成し、そして例8に実質的に記載のようにして
試験した:
【0134】 DREGCRRGWVGQCKAWFN (配列番号81) から成る18−マーペプチドERB1−7; REGCRRGWVGQCKAWFN ( 配列番号83) から成る17−マーペプチド7N −1; EGCRRGWVGQCKAWFN (配列番号84) から成る16−マーペプチド7N −2; GCRRGWVGQCKAWFN ( 配列番85) から成る15−マーペプチド7N −3; CRRGWVGQCKAWFN (配列番号86) から成る14−マーペプチド7N −4。
【0135】 図7 に示される結果は、12−マーコンセンサスの他のアミノ酸がIg−EPORタン
パク質に結合するためにEPO との効果的な競争に寄与することを示す。すなわち
、18−マーについてのIC50値は約45mMであるが、ところが17−マーペプチドは91
nMの低められたIC50を示した。さらに、切断物は、約3700nMのIC50を有する16−
マーを生成した。さらなる切断物(すなわち、15−マー及び14−マーペプチド)
は、EPOR結合活性を完全に破壊した。
【0136】 ERB1−7ペプチドの切断物はペプチドとIg−EPORとの間の物理的相互作用を妨
害するだけでなく、また例10に記載のように、ペプチドの生物学的活性も妨害す
る。従って、配列番号12により与えられるコンセンサス12−マーペプチドが必要
であるが、しかしEPORのための高い親和性を有する合成ペプチドを創造するため
には十分ではない。 次の例は、EPORを結合した合成ペプチドがインビトロ細胞培養システムにおい
てEPO −様薬理学的活性をまた示したことを例示するために使用される方法を記
載する。
【0137】 例10ERB1及び発生されたペプチドがEPO −応答細胞系において増殖を刺激す 12−マーコンセンサス配列を含む2種の代表的な合成ペプチドの生物学的活性
を評価するために、ペプチドERB1−7及びERB 1−8を、EPO −応答細胞系(TF
−1)の増殖を刺激するそれらの能力について試験した。当業者は、TF−1細胞
系がEPO 生物学的活性を検出し、そして定量化するために有用である(但し、他
のEPO −応答細胞も置換され得る)ことを理解するであろう。TF−1細胞系が、
汎血球減少症を有する35才の男性から単離されたヘパリン化された骨髄吸引物か
ら確立した(Kitamuraなど., 1989, J. Physiol. 140: 323 )。
【0138】 TF−1細胞を、10%のBCS 及び5ng/ml のCM−CSF を含むRPMI1640において増
殖した。残留GM−CSF を除去するためにPBS により2度洗浄した後、5,000 個の
細胞を、0.5 単位のEPO/mlの存在下で96−ウェルマイクロタイタープレートの個
々のウェルに配置し、そして標準の条件下で3日間培養した(Kitamuraなど., 1
989, Blood 73: 375-380)。
【0139】 EPO に応答しての増殖を、標準のXXT アッセイ(ナトリウム3'−(−1 −(フ
ェニルアミノカルボニル)−3, 4−テトラゾリウム)−ビス(4 −メトキシ−6
−ニトロ)ベンゼンスルホン酸水和物に基づくアッセイ;Promega, Madison WI
)を用いて決定した。類似する方法に従って、EPO の代わりにERB1−7(配列番
号81)又はERB1−8 合成ペプチド(配列番号82)を用いた。また、負の対照とし
て、次の配列を有するIL−6 ペプチドを試験した: GGAFCEAVGCGPDRNFYGG (配列番号87)。ペプチド濃度を、0.02〜20μM の1,00
0 培濃度範囲にわたって試験した。
【0140】 図8A 及び8B に示される結果は、EPORを結合した合成ペプチドがまた、生物
学的アッセイにおいてEPO −様薬理学的活性を示したことを示す。陽性対照、す
なわち精製されたEPO は、TF−1細胞がEPO 応答性であったことを確認した。0.
05〜0.1 単位/ml の範囲のEPO において半分の最大応答(ED50)を有するTF−1
細胞は増殖した(図8A )。両ペプチドは、1〜10μM の濃度でTF−1細胞にお
いて用量−依存性態様で増殖応答を生成するEPORアゴニストであった(図8B )
。対照的に、EPORを結合しなかった不適切なIL−6ペプチドは、20μM までのい
ずれかの試験された濃度でTF−1細胞増殖を刺激しなかった。
【0141】 これは、アッセイにおける非特異的相互作用が合成EPO 擬似体により見出され
た増殖結果に寄与しなかったことを示した。従って、コンセンサス12−マーの配
列番号12及びフランキングアミノ酸を含む合成ペプチドは、EPO に類似する生物
学的活性を示した。本発明の特定の態様が詳細に記載されて来たが、それらの態
様は例示的であって、本発明の範囲を限定するものではないことが当業者に明ら
かであろう。
【0142】
【配列表】
(1)一般情報: (i )出願人:McCONNELL, Stephen, J. and SPINELLA, Dominic, G. (ii)発明の名称:エクトロポエチン受容体のためのペプチドリガンド (iii )配列の数:87 (2)配列番号1についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:14個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号1: Tyr Xaa Cys Xaa Xaa Gly Pro Xaa Thr Trp Xaa Cys Xaa Pro 1 5 10
【0143】 (2)配列番号2についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:41個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号2: AGCTTCGAGC GGCCGCCGTG CCCAGGGATT GTGGTTGTAA G 41
【0144】 (2)配列番号3についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:37個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:cDNA (xi)配列:配列番号3: GATCCTCGAG TCATTTACCA GGAGAGTGGG AGAGGCT 37
【0145】 (2)配列番号4についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:6338個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号4:
【化1】
【化2】
【化3】
【0146】 (2)配列番号5についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:34個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号5: GATCGGATCC ATGGACCACC TCGGGGCGTC CCTC 34
【0147】 (2)配列番号6についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:40個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号6: AGCTTCGAGC GGCCGCGGGG TCCAGGTCGC TAGGCGTCAG 40
【0148】 (2)配列番号7についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:750個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号7:
【化4】
【0149】 (2)配列番号8についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号8:
【化5】
【0150】 (2)配列番号9についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号9:
【化6】
【0151】 (2)配列番号10についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:63個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号10:
【化7】
【0152】 (2)配列番号11についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:60個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号11:
【化8】
【0153】 (2)配列番号12についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:12個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号12: Cys Xaa Xaa Gly Trp Val Gly Xaa Cys Xaa Xaa Trp 1 5 10
【0154】 (2)配列番号13についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号13:
【化9】
【0155】 (2)配列番号14についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号14:
【化10】
【0156】 (2)配列番号15についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号15:
【化11】
【0157】 (2)配列番号16についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号16:
【化12】
【0158】 (2)配列番号17についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号17:
【化13】
【0159】 (2)配列番号18についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号18:
【化14】
【0160】 (2)配列番号19についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号19:
【化15】
【0161】 (2)配列番号20についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号20:
【化16】
【0162】 (2)配列番号21についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号21:
【化17】
【0163】 (2)配列番号22についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号22:
【化18】
【0164】 (2)配列番号23についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号23:
【化19】
【0165】 (2)配列番号24についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号24:
【化20】
【0166】 (2)配列番号25についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号25:
【化21】
【0167】 (2)配列番号26についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号26:
【化22】
【0168】 (2)配列番号27についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号27:
【化23】
【0169】 (2)配列番号28についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号28:
【化24】
【0170】 (2)配列番号29についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号29:
【化25】
【0171】 (2)配列番号30についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号30:
【化26】
【0172】 (2)配列番号31についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号31:
【化27】
【0173】 (2)配列番号32についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号32:
【化28】
【0174】 (2)配列番号33についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号33:
【化29】
【0175】 (2)配列番号34についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号34:
【化30】
【0176】 (2)配列番号35についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号35:
【化31】
【0177】 (2)配列番号36についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号36:
【化32】
【0178】 (2)配列番号37についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号37:
【化33】
【0179】 (2)配列番号38についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号38:
【化34】
【0180】 (2)配列番号39についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号39:
【化35】
【0181】 (2)配列番号40についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号40:
【化36】
【0182】 (2)配列番号41についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号41:
【化37】
【0183】 (2)配列番号42についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号42:
【化38】
【0184】 (2)配列番号43についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号43:
【化39】
【0185】 (2)配列番号44についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号44:
【化40】
【0186】 (2)配列番号45についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号45:
【化41】
【0187】 (2)配列番号46についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:114個の塩基対 (B)型:核酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (xi)配列:配列番号46:
【化42】
【0188】 (2)配列番号47についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号47:
【化43】
【0189】 (2)配列番号48についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号48:
【化44】
【0190】 (2)配列番号49についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号49:
【化45】
【0191】 (2)配列番号50についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号50:
【化46】
【0192】 (2)配列番号51についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号51:
【化47】
【0193】 (2)配列番号52についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号52:
【化48】
【0194】 (2)配列番号53についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号53:
【化49】
【0195】 (2)配列番号54についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号54:
【化50】
【0196】 (2)配列番号55についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号55:
【化51】
【0197】 (2)配列番号56についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号56:
【化52】
【0198】 (2)配列番号57についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号57:
【化53】
【0199】 (2)配列番号58についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号58:
【化54】
【0200】 (2)配列番号59についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号59:
【化55】
【0201】 (2)配列番号60についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号60:
【化56】
【0202】 (2)配列番号61についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号61:
【化57】
【0203】 (2)配列番号62についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号62:
【化58】
【0204】 (2)配列番号63についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号63:
【化59】
【0205】 (2)配列番号64についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号64:
【化60】
【0206】 (2)配列番号65についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号65:
【化61】
【0207】 (2)配列番号66についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号66:
【化62】
【0208】 (2)配列番号67についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号67:
【化63】
【0209】 (2)配列番号68についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号68:
【化64】
【0210】 (2)配列番号69についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号69:
【化65】
【0211】 (2)配列番号70についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号70:
【化66】
【0212】 (2)配列番号71についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号71:
【化67】
【0213】 (2)配列番号72についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号72:
【化68】
【0214】 (2)配列番号73についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号73:
【化69】
【0215】 (2)配列番号74についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号74:
【化70】
【0216】 (2)配列番号75についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号75:
【化71】
【0217】 (2)配列番号76についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号76:
【化72】
【0218】 (2)配列番号77についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:37個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号77:
【化73】
【0219】 (2)配列番号78についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号78:
【化74】
【0220】 (2)配列番号79についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号79:
【化75】
【0221】 (2)配列番号80についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:38個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号80:
【化76】
【0222】 (2)配列番号81についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号81: Asp Arg Glu Gly Cys Arg Arg Gly Trp Val Gly Gln Cys Lys Ala Trp 1 5 10 15 Phe Asn
【0223】 (2)配列番号82についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:18個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号82: Asp Val Glu Ala Cys Gly Gly Gly Trp Val Gly His Cys Asn Tyr Trp 1 5 10 15 Leu Arg
【0224】 (2)配列番号83についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:17個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号83: Arg Glu Gly Cys Arg Arg Gly Trp Val Gly Gln Cys Lys Ala Trp Phe 1 5 10 15 Asn
【0225】 (2)配列番号84についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:16個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号84: Glu Gly Cys Arg Arg Gly Trp Val Gly Gln Cys Lys Ala Trp Phe Asn 1 5 10 15
【0226】 (2)配列番号85についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:15個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号85: Gly Cys Arg Arg Gly Trp Val Gly Gln Cys Lys Ala Trp Phe Asn 1 5 10 15
【0227】 (2)配列番号86についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:14個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号86: Cys Arg Arg Gly Trp Val Gly Gln Cys Lys Ala Trp Phe Asn 1 5 10
【0228】 (2)配列番号87についての情報: (i)配列の特徴: (A)長さ:19個のアミノ酸 (B)型:アミノ酸 (C)鎖の数:一本鎖 (D)トポロジー:直鎖状 (ii)配列の種類:ナシ (xi)配列:配列番号87: Gly Gly Ara Phe Cys Glu Ala Val Gly Cys Gly Pro Asp Arg Asn Phe 1 5 10 15 Tyr Gly Gly
【配列表】
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、ERB 1ファージクローンがキメラIg−EPORプローブと特異的に結合す
ることを確かめるEPOR−特異的ファージELISA からの結果を示す線グラフである
。グラフは、Ig−EPORプローブを用いて単離されたファージクローン(ERB1、黒
三角形);抗−IL−8抗体に対して特異的に結合するファージクローン(HPKF、
◆);及びヒトIL−6受容体に対して特異的に結合するファージクローン(IL−
6−B26 、黒四角形)について、異なったファージ希釈度でのELISA (O. D. )
により測定されるような、Ig−EPORに対する結合を示す。
【図2】 図2は、異なった濃度(単位/ml )での組換えEPO がIg−EPORに結合するため
にERB1ファージ(◆)と競争するが、しかしIL−6受容体に結合したファージ(
●)に対して効果を有さなかったELISA (O. D. )の結果を示す線グラフである
【図3A】 図3A は、ERB1発生されたライブラリーを創造するために使用されたアプロー
チを示す。図3A は、第1の線上のERB1クローンにおけるpIIIタンパク質に融合
されたペプチドのアミノ酸配列、及び第2及び第3の線上のERB1クローンの発生
されたライブラリーを創造するために使用された冗長性オリゴヌクレオチドの収
集物の配列を示す。オリゴヌクレオチドは、ERB1ペプチドにおけるアミノ酸に対
応するコドンを示すために、及び配列の3'末端で9個の相補的塩基を用いてのオ
リゴヌクレオチドのアニーリングを示すために整列された。
【図3B】 図3B は、ERB1発生されたライブラリーを創造するために使用されたアプロー
チを示す。図3B は、冗長性オリゴヌクレオチドにおいて“g ”、“a ”、“t
”、“c”及び“s”として表される個々の塩基のために冗長性オリゴヌクレオ
チドを合成するために使用されたヌクレオチド組成物を示す。ERB1クローンにお
けるpIIIタンパク質に融合されたペプチドのアミノ酸配列、及びERB1ペプチド配
列の変異体をコードしたオリゴヌクレオチドの収集物を創造するために使用され
たスキームが示される。
【図4】 図4は、ERB1発生されたライブラリーに由来するファージクローンのアミノ酸
配列、及びIg−EPORのためのクローンの相対的親和性を示す。クローンB1〜B21
は、Ig−EPORに結合することによって単離され、そしてファージクローンN1〜N1
3 は発生されたライブラリーに由来するが、しかし選択工程の間、Ig−EPORに結
合しなかった。相対的親和性は、図5A 〜5D に示されるデータの数的な要約で
ある。
【図5A】 図5A は、元のERB1単離物に関して、Ig−EROPのためのいくつかの独立したフ
ァージクローンの親和性を示す一連の線グラフである。図5A はクローンB1〜B5
及びERB1についての結果を示す。
【図5B】 図5B は、元のERB1単離物に関して、Ig−EROPのためのいくつかの独立したフ
ァージクローンの親和性を示す一連の線グラフである。図5B はクローンB6〜B1
0 及びERB1についての結果を示す。
【図5C】 図5c は、元のERB1単離物に関して、Ig−EROPのためのいくつかの独立したフ
ァージクローンの親和性を示す一連の線グラフである。図5C はクローンB11 〜
B15 及びERB1についての結果を示す。
【図5D】 図5D は、元のERB1単離物に関して、Ig−EROPのためのいくつかの独立したフ
ァージクローンの親和性を示す一連の線グラフである。図5D はB16 〜B21 及び
ERB1についての結果を示す。
【図6】 図6は、固定されたEPO へのキメラIg−EPORプローブの結合が、添加されるペ
プチドの不在(◆)及びIL−6受容体に結合する不適切なペプチドの添加(×)
に比較して、競争体ペプチド(ペプチドERB1−7、黒四角形;ペプチドERB1−8
、●)により阻害される、ペプチド阻害ELISA からの結果を示す線グラフである
【図7】 図7は、N −末端切断されたERB1−7ペプチド(17−マー、黒四角形;16−マ
ー、黒三角形;15−マー×;14−マー、★)のIg−EPORへの結合に比較して、及
びIL−6受容体に結合する不適切なペプチドの添加又は添加されるインヒビター
の不在(+)に比較して、Ig−EPORへのERB 1−7 18−マーペプチド(◆)の結
合を示す線グラフである。
【図8A】 図8A は、TF−1細胞増幅アッセイからの結果を示す線グラフである。図8A
は、組換えEPO の異なった濃度(単位)でのTF−1細胞(450nm でのO. D. )の
増殖についての用量応答曲線を示す。
【図8B】 図8B は、TF−1細胞増幅アッセイからの結果を示す線グラフである。図8B
は、IL−6受容体に結合する不適切なペプチドの添加(×)に比較して、合成ペ
プチドERB1−7(黒四角形)及びERB1−8(黒三角形)の異なった濃度(μM )
でのTF−1細胞(450nm でのO. D. )の増殖についての用量応答曲線を示します
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07K 7/64 C07K 19/00 19/00 C12Q 1/68 A C12N 15/09 A61K 37/02 C12Q 1/68 C12N 15/00 A Fターム(参考) 4B024 AA11 BA80 CA01 CA03 CA04 CA11 DA02 DA06 EA04 FA02 GA11 GA18 GA19 HA14 4B063 QA01 QA18 QQ61 QQ79 QR02 QR48 QR55 QR58 QR60 QR79 QR80 QR83 QS05 QS35 QX01 4C084 AA02 AA17 BA02 BA08 BA18 BA19 BA22 BA23 CA18 CA23 DB56 DB65 DB70 NA14 ZB011 4H045 AA10 AA20 AA30 BA16 BA17 BA19 BA20 BA32 BA41 CA40 DA51 EA50 FA74 GA26

Claims (36)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記式: X n -C-X1-X2-G-W-V-G-X3-C-X4-X5-W-X c [ 式中、X n は長さ2〜4個の天然α−アミノ酸のN −末端ペプチドであり; X c はC −末端ジペプチドであり、そして X1, X2, X3, X4, 及びX5は天然のα−アミノ酸から成る群から独立して選択さ
    れる] で表される、ヒトエリトロポエチン受容体に結合することができる単離された
    ポリペプチド。
  2. 【請求項2】 X n がX n1-Xn2-Xn3-Xn4であり、ここで X n1は、中性及び極性、中性及び疎水性、及び酸性の天然α−アミノ酸から成
    る群から選択され、又は任意には、X n1は不在であり; X n2は、中性及び極性、中性及び疎水性、及び塩基性の天然α−アミノ酸から
    成る群から選択され、又は任意には、X n1が不在である場合、X n2は不在であり
    ; X n3は、天然α−アミノ酸から成る群から選択され;そして X n4は、中性及び極性、中性及び疎水性、及び酸性の天然α−アミノ酸から成
    る群から選択される、請求項1記載の単離されたポリペプチド。
  3. 【請求項3】 X n1がE, G, N, S, D, Q, L, Y又はA であり; X n2がF, V, A, K, R, G, S, I又はL であり; X n3がH, Q, E, G, D, A又はV であり;そして X n4がE, G, V, A, P, D, T 又はM である; 請求項2記載の単離されたポリペプチド。
  4. 【請求項4】 X n1が不在であり; X n2がF, V, A, K, R, G, S, I又はL であり; X n3がH, Q, E, G, D, A又はV であり;そして X n4がE, G, V, A, P, D, T 又はM である; 請求項2記載の単離されたポリペプチド。
  5. 【請求項5】 X n1が酸性アミノ酸である請求項2記載の単離されたポリペ
    プチド。
  6. 【請求項6】 X n2が枝分かれ鎖のアミノ酸又はK である請求項2記載の単
    離されたポリペプチド。
  7. 【請求項7】 X n3が酸性アミノ酸又はV である請求項2記載の単離された
    ポリペプチド。
  8. 【請求項8】 X n4がV 又はG である請求項2記載の単離されたポリペプチ
    ド。
  9. 【請求項9】 X1が、中性及び疎水性、中性及び極性、又は塩基性のアミノ
    酸である請求項1記載の単離されたポリペプチド。
  10. 【請求項10】 X1がR, I, G, Q, L, T又はS である請求項9記載の単離さ
    れたポリペプチド。
  11. 【請求項11】 X1がR 又はL である請求項10記載の単離されたポリペプ
    チド。
  12. 【請求項12】 X2が中性及び疎水性、中性及び極性又は塩基性のアミノ酸
    である請求項1記載の単離されたポリペプチド。
  13. 【請求項13】 X2がR, P, W, G, L 又はN である請求項12記載の単離さ
    れたポリペプチド。
  14. 【請求項14】 X2がR である請求項13記載の単離されたポリペプチド。
  15. 【請求項15】 X3が中性及び極性、又は塩基性のアミノ酸である請求項1
    記載の単離されたポリペプチド。
  16. 【請求項16】 X3がH, Q又はN である請求項15記載の単離されたポリペ
    プチド。
  17. 【請求項17】 X4が中性及び極性、塩基性、又は酸性のアミノ酸である請
    求項1記載の単離されたポリペプチド。
  18. 【請求項18】 X4がQ, N, S, K又はE である請求項17記載の単離された
    ポリペプチド。
  19. 【請求項19】 X4がK 又はN である請求項18記載の単離されたポリペプ
    チド。
  20. 【請求項20】 X5が中性及び極性、中性及び疎水性、又は酸性のアミノ酸
    である請求項1記載の単離されたポリペプチド。
  21. 【請求項21】 X5がV, A, Y, D又はE である請求項20記載の単離された
    ポリペプチド。
  22. 【請求項22】 X5がD 又はE である請求項21記載の単離されたポリペプ
    チド。
  23. 【請求項23】 X c がX c1-Xc2であり、そしてX c1が中性及び極性、又は
    中性及び疎水性アミノ酸であり、そしてX c2が中性及び極性、中性及び疎水性、
    又は塩基性のアミノ酸である請求項1記載の単離されたポリペプチド。
  24. 【請求項24】 X c1がL, I, P, F, M, Q又はG である請求項23記載の単
    離されたポリペプチド。
  25. 【請求項25】 X c1がL 又はQ である請求項24記載の単離されたポリペ
    プチド。
  26. 【請求項26】 X c2がM, W, T, S, G, N又はR である請求項23記載の単
    離されたポリペプチド。
  27. 【請求項27】 X c2がG 又はR である請求項26記載の単離されたポリペ
    プチド。
  28. 【請求項28】 配列番号81のアミノ酸を有する単離されたポリペプチド
  29. 【請求項29】 配列番号82のアミノ酸を有する単離されたポリペプチド
  30. 【請求項30】 ヒトエリトロポエチン受容体を活性化するための方法であ
    って、 その表面上にエリトロポエチン受容体を有する細胞と、エリトロポエチンのペ
    プチド模倣体とを接触せしめ、ここで前記ペプチド模倣体が請求項1記載の一般
    式を有する化合物であり;そして 前記ペプチド模倣体と前記エリトロポエチン受容体との結合を可能にし、それ
    により、前記エリトロポエチン受容体の活性化を開始せしめる; 段階を含んで成る方法。
  31. 【請求項31】 エリトロポエチン受容体へのエリトロポエチンの結合を阻害
    するための方法であって、 請求項1記載の一般式を有するペプチド模倣体を、エリトロポエチン受容体へ
    の結合のためにエリトロポエチンと競争する十分な量、供給し;そして 前記エリトロポエチン受容体と前記ペプチド模倣体との相互作用を可能にし、
    それにより、前記エリトロポエチン受容体へのエリトロポエチンの結合を阻害す
    る; 段階を含んで成る方法。
  32. 【請求項32】 前記エリトロポエチン受容体がヒトに由来する請求項31
    記載の方法。
  33. 【請求項33】 エリトロポエチンを模倣する薬物を発見するための方法で
    あって、 融合タンパク質がアミノ酸のランダム配列から成るペプチド及びファージタン
    パク質を含んで成る、ファージ表示ライブラリーを作製し; ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合する少なくとも1つのクローンに
    ついて前記ファージ表示ライブラリーをスクリーンし; ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合する前記クローンを単離し; 前記融合タンパク質内に含まれる前記ペプチドをコードする前記クローンから
    の核酸配列を決定し; 前記融合タンパク質内に含まれる前記ペプチドをコードする前記核酸配列のイ
    ンビトロ突然変異誘発により、発生されたファージ表示ライブラリーを作製し; ヒトエリトロポエチン受容体プローブに結合するクローンについて前記発生さ
    れたファージ表示ライブラリーをスクリーニングし; 前記発生されたファージ表示ライブラリイーから前記クローンを単離し; 前記クローンから核酸配列を決定し、ここで個々の核酸は前記クローンの融合
    タンパク質内に含まれるペプチドをコードし; コンセンサスアミノ酸配列を同定するために、前記核酸配列を比較し;そして 前記コンセンサスアミノ酸配列を模倣する化合物を合成する段階を含んで成る
    方法。
  34. 【請求項34】 前記合成段階が、有機化合物である化合物を合成する請求
    項33記載の方法。
  35. 【請求項35】 前記合成段階が、ペプチドである化合物を合成する請求項
    34記載の方法。
  36. 【請求項36】 前記ペプチドが環状ペプチドである請求項35記載の方法
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