JP3178835B2 - 新規ポリペプチドおよびこれを用いる抗hiv剤 - Google Patents
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は新規ポリペプチドまたはその塩に関する。更
に詳しくはリポ多糖類、殊にエンドトキシンに強い親和
性を示し、改良された抗菌活性、抗ウイルス活性を有す
る新規ポリペプチド、その医薬として許容される塩、お
よびこれを有効成分とする抗HIV剤に関する。
に詳しくはリポ多糖類、殊にエンドトキシンに強い親和
性を示し、改良された抗菌活性、抗ウイルス活性を有す
る新規ポリペプチド、その医薬として許容される塩、お
よびこれを有効成分とする抗HIV剤に関する。
背景技術 従来、下記文献に示されるように、中村、岩永、丹羽
らによりカブトガニ由来のエンドトキシン親和性を示す
ポリペプチド(タキプレシン、ポリフエムシン)並びに
これらの薬学的性質が報告されている。
らによりカブトガニ由来のエンドトキシン親和性を示す
ポリペプチド(タキプレシン、ポリフエムシン)並びに
これらの薬学的性質が報告されている。
(i)J.Biol,Chem.,263,16709〜16713(1988) (ii)公表特許公報 平2−500194 (iii)Chem.Pharm.Bull.,37,2661〜2664(1989) (iv)特開平2−53799号公報 (v)特開平2−152987号公報 (vi)特開平2−167230号公報 (vii)J.Biochem.,106,663〜668(1989) (viii)代謝、26,429〜439(1989) カブトガニ(Tachypleus属、Limulus属並びにCarcino
scopius属)から分離されたエンドキシン親和性のポリ
ペプチドは、知られている限り、5種類の構造類縁体が
存在し、そのいずれもが17または18個の天然アミノ酸か
らなる環構造を有するポリペプチドである。またこれら
ポリペプチドは、いずれも極めて類似した性質を示して
おり、このポリペプチドの存在は、カブトガニが生きた
化石として太古より今日まで、外界の環境の変化に適応
し、種の保存を可能とした鍵物質の1つとして興味深い
ことである。
scopius属)から分離されたエンドキシン親和性のポリ
ペプチドは、知られている限り、5種類の構造類縁体が
存在し、そのいずれもが17または18個の天然アミノ酸か
らなる環構造を有するポリペプチドである。またこれら
ポリペプチドは、いずれも極めて類似した性質を示して
おり、このポリペプチドの存在は、カブトガニが生きた
化石として太古より今日まで、外界の環境の変化に適応
し、種の保存を可能とした鍵物質の1つとして興味深い
ことである。
一方、高度に分化したヒトの生存維持に関し、ヒト免
疫不全ウイルス(HIV)の感染により引き起こされる後
天性免疫不全症候群(AIDS)の発症に対し予防または治
療効果の期待される薬剤が望まれている。
疫不全ウイルス(HIV)の感染により引き起こされる後
天性免疫不全症候群(AIDS)の発症に対し予防または治
療効果の期待される薬剤が望まれている。
本発明者らは前記したカブトガニの強い種の保存性に
係わると予測されるエンドトキシン親和性ポリペプチド
に着目し、該物質の構造変換と抗ヒト免疫不全ウイルス
(HIV)活性の相関につき研究した結果、カブトガニの
既知エンドトキシン親和性ポリペプチドの共通構造と基
本的に異なる新規ポリペプチドを見出し、驚くべきこと
に、この新規ポリペプチドはその抗HIV活性値が、既知
エンドトキシン親和性ポリペプチドの値と比較して十倍
以上の優れた効果を有することを確認した。
係わると予測されるエンドトキシン親和性ポリペプチド
に着目し、該物質の構造変換と抗ヒト免疫不全ウイルス
(HIV)活性の相関につき研究した結果、カブトガニの
既知エンドトキシン親和性ポリペプチドの共通構造と基
本的に異なる新規ポリペプチドを見出し、驚くべきこと
に、この新規ポリペプチドはその抗HIV活性値が、既知
エンドトキシン親和性ポリペプチドの値と比較して十倍
以上の優れた効果を有することを確認した。
発明の開示 本発明は、かかる知見に基いて到達されたものであ
り、下記式(I) [但し、式中 A1は水素原子であるか或いはリジンおよびアルギニン
から選ばれるアミノ酸の1個または2個のアミノ酸残基
を示し、 A2は独立してチロシン、フエニルアラニンまたはトリ
プトフアン残基を示し、 A3は独立してアルギニンまたはリジン残基を示し、 A4は独立してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイ
シン、セリン、システインまたはメチオニン残基を示
し、 A5は−OH(カルボキシル基由来)または−NH2(酸ア
ミド基由来)を示し、 Cysはシステイン残基を示し、 Glyはグリシン残基を示し、 Lysはリジン残基を示し、 Argはアルギニン残基を示し、 Trpはトリプトフアン残基を示す; ここで3位と16位のシステイン残基はジスルフイド結
合(−S−S−)により連結していてもよく、また7位
と12位が共にシステイン残基である場合にはこれらはジ
スルフイド結合(−S−S−)により連結していてもよ
い] で表わされる新規ポリペプチドまたはその塩である。
り、下記式(I) [但し、式中 A1は水素原子であるか或いはリジンおよびアルギニン
から選ばれるアミノ酸の1個または2個のアミノ酸残基
を示し、 A2は独立してチロシン、フエニルアラニンまたはトリ
プトフアン残基を示し、 A3は独立してアルギニンまたはリジン残基を示し、 A4は独立してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイ
シン、セリン、システインまたはメチオニン残基を示
し、 A5は−OH(カルボキシル基由来)または−NH2(酸ア
ミド基由来)を示し、 Cysはシステイン残基を示し、 Glyはグリシン残基を示し、 Lysはリジン残基を示し、 Argはアルギニン残基を示し、 Trpはトリプトフアン残基を示す; ここで3位と16位のシステイン残基はジスルフイド結
合(−S−S−)により連結していてもよく、また7位
と12位が共にシステイン残基である場合にはこれらはジ
スルフイド結合(−S−S−)により連結していてもよ
い] で表わされる新規ポリペプチドまたはその塩である。
この本発明の新規ポリペプチドは、前記カブトガニ由
来の既知のポリペプチドにおいては、共通して6位のア
ミノ酸残基がバリン(Val)残基であるのに対し、その
6位がバリン残基とは全く性質の異なる塩基性アミノ酸
であるリジン(Lys)残基であることが基本的に重要な
特徴である。
来の既知のポリペプチドにおいては、共通して6位のア
ミノ酸残基がバリン(Val)残基であるのに対し、その
6位がバリン残基とは全く性質の異なる塩基性アミノ酸
であるリジン(Lys)残基であることが基本的に重要な
特徴である。
以下さらに詳しく本発明の新規ポリペプチドまたはそ
の塩について説明する。
の塩について説明する。
本発明の新規ポリペプチドは、それ自体公知の方法、
例えば固相合成法によって製造することができる。すな
わちN−保護アルギニンのカルボキシル基を直接、或い
は場合によりカルボキシル基と結合しうる官能基および
カルボキシル基を有するスペーサーを介して、アミノ基
を有する不溶性樹脂に結合させて後、下記式(I) [式中A1、A2、A3、A4、Cys、Gly、Lys、ArgおよびTrp
の定義は前記式(I)と同じ] で示されるアミノ酸配列の16位から1位までの各保護ア
ミノ酸を固相合成法に従って順次結合し、次いで不溶性
樹脂およびアミノ酸の保護基を脱離させて、直鎖状の前
記式(I)の本発明のポリペプチドを得ることができ
る。この場合17位のアミノ酸残基のカルボシキル末端は
フリー(A5が−OHに相当)であることもできるし、ある
いは酸アミド(A5が−NH2に相当)に変換することもで
きる。さらに得られたポリペプチドは、その3位と16位
の2つのシステインは、メルカプト基を介してジスルフ
イド結合(−S−S−)を形成することができる。
例えば固相合成法によって製造することができる。すな
わちN−保護アルギニンのカルボキシル基を直接、或い
は場合によりカルボキシル基と結合しうる官能基および
カルボキシル基を有するスペーサーを介して、アミノ基
を有する不溶性樹脂に結合させて後、下記式(I) [式中A1、A2、A3、A4、Cys、Gly、Lys、ArgおよびTrp
の定義は前記式(I)と同じ] で示されるアミノ酸配列の16位から1位までの各保護ア
ミノ酸を固相合成法に従って順次結合し、次いで不溶性
樹脂およびアミノ酸の保護基を脱離させて、直鎖状の前
記式(I)の本発明のポリペプチドを得ることができ
る。この場合17位のアミノ酸残基のカルボシキル末端は
フリー(A5が−OHに相当)であることもできるし、ある
いは酸アミド(A5が−NH2に相当)に変換することもで
きる。さらに得られたポリペプチドは、その3位と16位
の2つのシステインは、メルカプト基を介してジスルフ
イド結合(−S−S−)を形成することができる。
また7位と12位が共にシステイン残基である場合に
は、これらのシステインは同様にジスルフイド結合を形
成することができる。
は、これらのシステインは同様にジスルフイド結合を形
成することができる。
これらのジスルフイド結合の形成は、例えば、空気酸
化により2対とも、又はAtherton,E.,ら;J.Chem.Soc.,P
erkin Trans.1,1985,2065の方法に準じ、あらかじめ3
位と16位、7位と12位のいずれかの対のシステインのメ
ルカプト基をt−BuS(t−ブチルチオ)、Acm(アセタ
ミドメチル)の保護基で選択的に保護し、t−BuSの脱
保護、部分酸化、次いでAcmを公知の方法に準じて脱保
護するステツプを経て、いずれか一対のジスルフイド結
合を形成することができる。
化により2対とも、又はAtherton,E.,ら;J.Chem.Soc.,P
erkin Trans.1,1985,2065の方法に準じ、あらかじめ3
位と16位、7位と12位のいずれかの対のシステインのメ
ルカプト基をt−BuS(t−ブチルチオ)、Acm(アセタ
ミドメチル)の保護基で選択的に保護し、t−BuSの脱
保護、部分酸化、次いでAcmを公知の方法に準じて脱保
護するステツプを経て、いずれか一対のジスルフイド結
合を形成することができる。
前記固相合成法に使用される各アミノ酸は共通してL
体であることもできるし、また共通してD体であること
もできる。
体であることもできるし、また共通してD体であること
もできる。
本発明の新規ポリペプチドを合成する場合に使用され
る前記のアミノ基を有する不溶性樹脂としては、そのア
ミノ基を介してC末端のN−保護アルギニンのカルボキ
シル基又は場合によりこれに結合しているスペーサーの
カルボキシル基と結合可能であり、かつ、その後脱離可
能なものであれば如何なるものでもよい。
る前記のアミノ基を有する不溶性樹脂としては、そのア
ミノ基を介してC末端のN−保護アルギニンのカルボキ
シル基又は場合によりこれに結合しているスペーサーの
カルボキシル基と結合可能であり、かつ、その後脱離可
能なものであれば如何なるものでもよい。
かかる不溶性樹脂としては、例えば、アミノメチル樹
脂(アミノメチル化スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体)、ベンズヒドリルアミン樹脂、メチルベンズヒドリ
ルアミン樹脂、アミノメチルフエノキシメチル樹脂及び
これらの誘導体等が挙げられる。ベンズヒドリルアミン
樹脂、メチルベンズヒドリルアミン樹脂、ジメトキシベ
ンズヒドリルアミン(DMBHA)樹脂、アミノメチルフエ
ノキシメチル樹脂を用いれば開裂によって直接アミドを
与えるが、収率の点からはアミノメチル樹脂が好まし
い。
脂(アミノメチル化スチレン−ジビニルベンゼン共重合
体)、ベンズヒドリルアミン樹脂、メチルベンズヒドリ
ルアミン樹脂、アミノメチルフエノキシメチル樹脂及び
これらの誘導体等が挙げられる。ベンズヒドリルアミン
樹脂、メチルベンズヒドリルアミン樹脂、ジメトキシベ
ンズヒドリルアミン(DMBHA)樹脂、アミノメチルフエ
ノキシメチル樹脂を用いれば開裂によって直接アミドを
与えるが、収率の点からはアミノメチル樹脂が好まし
い。
前述のカルボキシル基と結合しうる官能基およびカル
ボキシル基を有するスペーサーとしては、例えばアルギ
ニンのカルボキシル基をp−カルボキシメチルベンジル
エステルに変換しうるものが挙げられるが特に制限はな
い。
ボキシル基を有するスペーサーとしては、例えばアルギ
ニンのカルボキシル基をp−カルボキシメチルベンジル
エステルに変換しうるものが挙げられるが特に制限はな
い。
保護アミノ酸とは、官能基を公知の方法により保護基
で保護したアミノ酸であり、各種の保護アミノ酸が市販
されている。
で保護したアミノ酸であり、各種の保護アミノ酸が市販
されている。
本発明のポリペプチドを合成する場合には、以下に示
す保護基のいずれかを選択するのが好ましい。まず、ア
ミノ酸のα−アミノ基の保護基はBoc(t−ブチルオキ
シカルボニル)又はFmoc(9−フルオレニルメチルオキ
シカルボニル)である。アルギニン(Arg)のグアニジ
ノ基の保護基は、Tos(トシル)、NO2(ニトロ)、Mtr
(4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニ
ル)又はPmc(2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−
スルホニル)である。システイン(Cys)のメルカプト
基の保護基としてはBzl(ベンジル)、MBzl(4−メト
キシベンジル)、4−MeBzl(4−メチルベンジル)、A
cm(アセタミドメチル)、Trt(トリチル)、Npys(3
−ニトロ−2−ピリジンスルフエニル)、t−Bu(t−
ブチル)、t−BuS(t−ブチルチオ)が挙げられる
が、MBzl、4−MeBzl、Trt、Acm、Npysが好ましい。チ
ロシン(Tyr)の水酸基の保護基は、Bzl、Cl2Bzl(2,6
−ジクロロベンジル)、t−Buであるか、あるいは保護
しなくてもよい。リジン(Lys)のε−アミノ基の保護
基は、Z(ベンジルオキシカルボニル)、ClZ(2−ク
ロロベンジルオキシカルボニル)、Boc、Npysである。
各保護基は、ペプチドの合成条件に応じ適当なものをそ
れ自体公知の中から選択することが好ましい。
す保護基のいずれかを選択するのが好ましい。まず、ア
ミノ酸のα−アミノ基の保護基はBoc(t−ブチルオキ
シカルボニル)又はFmoc(9−フルオレニルメチルオキ
シカルボニル)である。アルギニン(Arg)のグアニジ
ノ基の保護基は、Tos(トシル)、NO2(ニトロ)、Mtr
(4−メトキシ−2,3,6−トリメチルベンゼンスルホニ
ル)又はPmc(2,2,5,7,8−ペンタメチルクロマン−6−
スルホニル)である。システイン(Cys)のメルカプト
基の保護基としてはBzl(ベンジル)、MBzl(4−メト
キシベンジル)、4−MeBzl(4−メチルベンジル)、A
cm(アセタミドメチル)、Trt(トリチル)、Npys(3
−ニトロ−2−ピリジンスルフエニル)、t−Bu(t−
ブチル)、t−BuS(t−ブチルチオ)が挙げられる
が、MBzl、4−MeBzl、Trt、Acm、Npysが好ましい。チ
ロシン(Tyr)の水酸基の保護基は、Bzl、Cl2Bzl(2,6
−ジクロロベンジル)、t−Buであるか、あるいは保護
しなくてもよい。リジン(Lys)のε−アミノ基の保護
基は、Z(ベンジルオキシカルボニル)、ClZ(2−ク
ロロベンジルオキシカルボニル)、Boc、Npysである。
各保護基は、ペプチドの合成条件に応じ適当なものをそ
れ自体公知の中から選択することが好ましい。
保護アミノ酸の結合は、通常の縮合法、例えば、DCC
(ジシクロヘキシルカルボジイミド)法、DIPCDI(ジイ
ソプロピルカルボジイミド)法[Tartar,A.ら;J.Org.Ch
em.,44,5000(1979)]、活性エステル法、混合あるい
は対称酸無水物法、カルボニルジイミダゾール法、DCC
−HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)法[Keon
ig,W.ら;Chem.Ber.,103、788、2024、2034(1970)]、
ジフエニルホスホリルアジド法等に従って行なうことが
できるが、DCC法、DCC−HOBt法、DIPCDI−HOBt法、対称
酸無水物法が好ましい。これらの縮合反応は、通常、ジ
クロロメタン、ジメチルホルムアミド等の有機溶媒又は
それらの混合溶媒中で行なわれる。α−アミノ基の保護
基の脱離試薬としては、トリフルオロ酢酸/ジクロロメ
タン、HCl/ジオキサン、ピペリジン/ジメチルホルムア
ミド等が用いられ、該保護基の種類により適宜選択す
る。また、合成の各段階における縮合反応の進行の程度
はE.カイザーらの方法[Anal.Biochem.,34,595(197
0)](ニンヒドリン反応法)によって検査される。
(ジシクロヘキシルカルボジイミド)法、DIPCDI(ジイ
ソプロピルカルボジイミド)法[Tartar,A.ら;J.Org.Ch
em.,44,5000(1979)]、活性エステル法、混合あるい
は対称酸無水物法、カルボニルジイミダゾール法、DCC
−HOBt(1−ヒドロキシベンゾトリアゾール)法[Keon
ig,W.ら;Chem.Ber.,103、788、2024、2034(1970)]、
ジフエニルホスホリルアジド法等に従って行なうことが
できるが、DCC法、DCC−HOBt法、DIPCDI−HOBt法、対称
酸無水物法が好ましい。これらの縮合反応は、通常、ジ
クロロメタン、ジメチルホルムアミド等の有機溶媒又は
それらの混合溶媒中で行なわれる。α−アミノ基の保護
基の脱離試薬としては、トリフルオロ酢酸/ジクロロメ
タン、HCl/ジオキサン、ピペリジン/ジメチルホルムア
ミド等が用いられ、該保護基の種類により適宜選択す
る。また、合成の各段階における縮合反応の進行の程度
はE.カイザーらの方法[Anal.Biochem.,34,595(197
0)](ニンヒドリン反応法)によって検査される。
以上のようにして、所望のアミノ酸配列を有する保護
ペプチド樹脂を得ることができる。
ペプチド樹脂を得ることができる。
不溶性樹脂としてアミノメチル樹脂誘導体を用いた場
合には、例えば適当な溶媒中においてアンモニアで処理
することにより該樹脂を脱離させることができる。次い
で、フッ化水素で処理することにより、前記式で示され
る、全ての保護基が脱離したポリペプチドアミドが得ら
れる。不溶性樹脂としてベンズヒドリルアミン樹脂、メ
チルベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチルフエノキ
シメチル樹脂、DMBHA樹脂[Funakoshi,S.ら;J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1988、382]を用いた場合には、フッ
化水素、TFMSA(トリフルオロメタンスルホン酸)[Aca
demic Press発行、E.Gross編集、Yajima,H.ら;“The
Peptides"vol5、p65(1983)]、TMSOTf(トリメチル
シリルトリフラート)[Fujii,N.ら;J.Chem.Soc.,Chem.
Commun.,1987、274]またはTMSBr(トリメチルシリルブ
ロミド)[Fujii、Nら;Chem.Pharm.Bull.,35,3880(19
87)]などで処理することにより、該樹脂および保護基
を同時に脱離させることができる。
合には、例えば適当な溶媒中においてアンモニアで処理
することにより該樹脂を脱離させることができる。次い
で、フッ化水素で処理することにより、前記式で示され
る、全ての保護基が脱離したポリペプチドアミドが得ら
れる。不溶性樹脂としてベンズヒドリルアミン樹脂、メ
チルベンズヒドリルアミン樹脂、アミノメチルフエノキ
シメチル樹脂、DMBHA樹脂[Funakoshi,S.ら;J.Chem.So
c.,Chem.Commun.,1988、382]を用いた場合には、フッ
化水素、TFMSA(トリフルオロメタンスルホン酸)[Aca
demic Press発行、E.Gross編集、Yajima,H.ら;“The
Peptides"vol5、p65(1983)]、TMSOTf(トリメチル
シリルトリフラート)[Fujii,N.ら;J.Chem.Soc.,Chem.
Commun.,1987、274]またはTMSBr(トリメチルシリルブ
ロミド)[Fujii、Nら;Chem.Pharm.Bull.,35,3880(19
87)]などで処理することにより、該樹脂および保護基
を同時に脱離させることができる。
次いで、所望により、2−メルカプトエタノール、DT
T(ジチオスライトール)などで還元することによりシ
ステインのメルカプト基が還元型となっていることを確
実ならしめた後、酸化処理することにより本発明に属す
る環状ポリペプチドを得ることができる。
T(ジチオスライトール)などで還元することによりシ
ステインのメルカプト基が還元型となっていることを確
実ならしめた後、酸化処理することにより本発明に属す
る環状ポリペプチドを得ることができる。
この際の酸化処理は、公知の方法を用いることがで
き、通常、大気中の酸素やフエリシアン酸塩(例えば、
フエリシアン化カリウム)のような酸化剤を用いる。
き、通常、大気中の酸素やフエリシアン酸塩(例えば、
フエリシアン化カリウム)のような酸化剤を用いる。
かくして得られたポリペプチドは、ポリペプチドのそ
れ自体知られた手段、例えば、抽出、再結晶、各種クロ
マトグラフイー(ゲルろ過、イオン交換、分配、吸着、
逆相)、電気泳動、向流分配等により単離精製すること
できるが、逆相高速液体クロマトグラフイーによる方法
が最も効果的である。
れ自体知られた手段、例えば、抽出、再結晶、各種クロ
マトグラフイー(ゲルろ過、イオン交換、分配、吸着、
逆相)、電気泳動、向流分配等により単離精製すること
できるが、逆相高速液体クロマトグラフイーによる方法
が最も効果的である。
本発明の前記式(I)で示されるポリペプチドの具体
例としては、下記式(1)〜(22)のものを挙げること
ができる。
例としては、下記式(1)〜(22)のものを挙げること
ができる。
下記式(1)〜(22)のポリペプチドにおいて各記号
は国際的に認められた三文字表示によるアミノ酸残基を
示す。すなわち各記号は下記アミノ酸の残基を示す。
は国際的に認められた三文字表示によるアミノ酸残基を
示す。すなわち各記号は下記アミノ酸の残基を示す。
Arg:アルギニン Trp:トリプトフアン Cys:システイン Tyr:チロシン Lys:リジン Gly:グリシン Phe:フエニルアラニン Ile:イソロイシン Ser:セリン Leu:ロイシン Met:メチオニン Val:バリン Ala:アラニン このようにして得られる本発明の、前記式(I)で示
されるポリペプチドは、カブトガニ由来の既知のポリペ
プチドと同様に、エンドトキシン結合能、抗菌活性、エ
ンドトキシン感作血球溶血性、抗ウイルス活性を有して
いるが、殊にヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対して良
好な抗ウイルス活性を呈し、その作用の程度は既知のポ
リペプチドの1種であるタキプレシンIに比べて10倍以
上、高いものでは数千倍の高活性をしめす。
されるポリペプチドは、カブトガニ由来の既知のポリペ
プチドと同様に、エンドトキシン結合能、抗菌活性、エ
ンドトキシン感作血球溶血性、抗ウイルス活性を有して
いるが、殊にヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対して良
好な抗ウイルス活性を呈し、その作用の程度は既知のポ
リペプチドの1種であるタキプレシンIに比べて10倍以
上、高いものでは数千倍の高活性をしめす。
カブトガニ由来の既知のポリペプチドにおいては、そ
の構造的特徴として、3、7、12、16位に4個のCysが
存在することにより、9位10位の部分がβターンにより
折り返し部位とする3位ないし8位までのペプチド部分
と11位ないし16位までのペプチド部分が対位するβ−シ
ート構造をとり、3位と16位、7位と12位の4個のCys
がそれぞれ2対のジスルフイド結合(−S−S−)によ
り連結することが明確となっているが、本発明の化合物
である6位Lys変換ポリペプチドの抗ウイルス活性発現
のための構造的特徴は3Cys4A2 5A3 6Lysに対位する13A2 14
A3 15A3 16Cysのごとく、構成アミノ酸配列が極めて類似
する構造部分の存在が活性発現に基本的に必要であり、
2Trp、17Argは不可欠である。この構造部分にさらに1
位にA1に規定する塩基性アミノ酸が付加するに伴い、抗
HIV活性が飛躍的に高く発現する構造となることが特徴
づけられる。
の構造的特徴として、3、7、12、16位に4個のCysが
存在することにより、9位10位の部分がβターンにより
折り返し部位とする3位ないし8位までのペプチド部分
と11位ないし16位までのペプチド部分が対位するβ−シ
ート構造をとり、3位と16位、7位と12位の4個のCys
がそれぞれ2対のジスルフイド結合(−S−S−)によ
り連結することが明確となっているが、本発明の化合物
である6位Lys変換ポリペプチドの抗ウイルス活性発現
のための構造的特徴は3Cys4A2 5A3 6Lysに対位する13A2 14
A3 15A3 16Cysのごとく、構成アミノ酸配列が極めて類似
する構造部分の存在が活性発現に基本的に必要であり、
2Trp、17Argは不可欠である。この構造部分にさらに1
位にA1に規定する塩基性アミノ酸が付加するに伴い、抗
HIV活性が飛躍的に高く発現する構造となることが特徴
づけられる。
本発明の、前記式(I)で示されるポリペプチドは、
構成するアミノ酸の特徴から塩基性を示す故に酸付加に
より塩を形成する。たとえば無機酸(塩酸、臭化水素
酸、リン酸、硝酸、硫酸など)または有機カルボン酸
(酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ
酸、クエン酸、酒石酸、サリチル酸など)または有機ス
ルホン酸(メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸
など)との塩を形成する。本発明の前記式(I)で示さ
れるポリペプチドは、これらの医薬として許容しうる塩
として用いることができる。
構成するアミノ酸の特徴から塩基性を示す故に酸付加に
より塩を形成する。たとえば無機酸(塩酸、臭化水素
酸、リン酸、硝酸、硫酸など)または有機カルボン酸
(酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ
酸、クエン酸、酒石酸、サリチル酸など)または有機ス
ルホン酸(メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸
など)との塩を形成する。本発明の前記式(I)で示さ
れるポリペプチドは、これらの医薬として許容しうる塩
として用いることができる。
本発明による薬剤は、有効成分として、前記式(I)
で示されるポリペプチドまたはその塩と、薬剤の投与方
法および投与形態に応じて選択された薬学的に許容され
うる担体とからなる医薬組成物として調製される。すな
わち、本発明の薬剤は、生体内部ウイルス疾患あるい
は、生体外部ウイルス感染部の治療又は消毒対象に応じ
て、経口的にあるいは非経口的に投与され、その投与方
法に応じて適宜な薬物担体により、粉末、顆粒、注射用
もしくは内服用液剤、錠剤、座剤、ペツサリー、軟膏、
クリーム、エアゾールなどの製剤として調製することが
できる。
で示されるポリペプチドまたはその塩と、薬剤の投与方
法および投与形態に応じて選択された薬学的に許容され
うる担体とからなる医薬組成物として調製される。すな
わち、本発明の薬剤は、生体内部ウイルス疾患あるい
は、生体外部ウイルス感染部の治療又は消毒対象に応じ
て、経口的にあるいは非経口的に投与され、その投与方
法に応じて適宜な薬物担体により、粉末、顆粒、注射用
もしくは内服用液剤、錠剤、座剤、ペツサリー、軟膏、
クリーム、エアゾールなどの製剤として調製することが
できる。
本発明の薬剤を、注射剤として直接、生体に投与する
場合には、本発明のポリペプチドまたはその塩を、ヒト
体重Kg/1日あたり10mgないし5000mgあて生理食塩液に溶
解し点滴静注により連続的又は間欠的に投与することが
できる。
場合には、本発明のポリペプチドまたはその塩を、ヒト
体重Kg/1日あたり10mgないし5000mgあて生理食塩液に溶
解し点滴静注により連続的又は間欠的に投与することが
できる。
図面の簡単な説明 図面は、本発明の新規ポリペプチドを合成するための
工程概略図の1例を示すものである。
工程概略図の1例を示すものである。
発明を実施するための最良の形態 以下実施例を掲げて本発明を更に具体的に説明する
が、本発明はこれらにより何ら限定を受けるものではな
い。
が、本発明はこれらにより何ら限定を受けるものではな
い。
なお以下の実施例において、使用された装置および試
薬は、下記のとおりである。
薬は、下記のとおりである。
HPLC装置:ウオーターズ社(米国)600型 同装置のカラム:アサヒパックODP−90(アサヒケミカ
ル工業) Fmocアミノ酸:国産化学製 アミノ樹脂および縮合剤:(株)ペプチド研究所製 FAB−MS(FAB−質量分析機):VG社(米国)、ZAB−SE型 実施例1 下記式のポリペプチド(A)の合成 上記式(A)中、Arg、Trp、Cys、Tyr、Lys、Glyおよ
びIleは前記したアミノ酸残基を示し、3,16位および7,1
2位のCys間はジスルフイド結合で連結している。
ル工業) Fmocアミノ酸:国産化学製 アミノ樹脂および縮合剤:(株)ペプチド研究所製 FAB−MS(FAB−質量分析機):VG社(米国)、ZAB−SE型 実施例1 下記式のポリペプチド(A)の合成 上記式(A)中、Arg、Trp、Cys、Tyr、Lys、Glyおよ
びIleは前記したアミノ酸残基を示し、3,16位および7,1
2位のCys間はジスルフイド結合で連結している。
(1)アミノメチル樹脂へのFmoc−DMBHA−CH2CH2COOH
[(3−(α−Fmoc−アミノ−4−メトキシベンジル)
−4−メトキシフエニル)プロピオン酸]の導入; アミノメチル樹脂(0.74meq/g)270mg(0.2mmole)と
Fmoc−DMBHA−CH2CH2COOH(MW537)268.5mg(0.5mmol
e、2.5eq)を固相合成用カラムに入れGuo,L.らの方法
[Chem.Pharm.Bull.,36,4989(1988)]に従いDMF中DIP
CDI−HOBt法により2時間縮合反応を行った。
[(3−(α−Fmoc−アミノ−4−メトキシベンジル)
−4−メトキシフエニル)プロピオン酸]の導入; アミノメチル樹脂(0.74meq/g)270mg(0.2mmole)と
Fmoc−DMBHA−CH2CH2COOH(MW537)268.5mg(0.5mmol
e、2.5eq)を固相合成用カラムに入れGuo,L.らの方法
[Chem.Pharm.Bull.,36,4989(1988)]に従いDMF中DIP
CDI−HOBt法により2時間縮合反応を行った。
縮合反応終了後、フリーのアミノ基を保護するための
無水酢酸を用いてカップリングを行った(DMBHA樹
脂)。
無水酢酸を用いてカップリングを行った(DMBHA樹
脂)。
(2)DMBHA樹脂への17位アルギニンの導入; (1)で調製したDMBHA樹脂のFmoc基を20%ピペリジ
ン/DMFで除去後、DMBHA樹脂に対しFmoc−Arg(Mtr)−O
Hの2.5eqを加えDMF中、DIPCDI−HOBt法によって縮合反
応を行った。
ン/DMFで除去後、DMBHA樹脂に対しFmoc−Arg(Mtr)−O
Hの2.5eqを加えDMF中、DIPCDI−HOBt法によって縮合反
応を行った。
縮合反応の進行の程度はKaiser,E.ら[Anal.Bioche
m.,34,595(1970)]のニンヒドリンの試験により測定
して行った。
m.,34,595(1970)]のニンヒドリンの試験により測定
して行った。
(3)16位システインの導入; (2)で調製したアルギニン導入DMBHA樹脂のFmoc基
を20%ピペリジン/DMFで除去後DMBHA樹脂に対し、Fmoc
−Cys(MBzl)−OHの2.5eqを加え、DMF中DIPCDI−HOBt
法によって縮合反応を行った。縮合反応の進行の程度は
(2)と同様にニンヒドリン試験により測定して行っ
た。
を20%ピペリジン/DMFで除去後DMBHA樹脂に対し、Fmoc
−Cys(MBzl)−OHの2.5eqを加え、DMF中DIPCDI−HOBt
法によって縮合反応を行った。縮合反応の進行の程度は
(2)と同様にニンヒドリン試験により測定して行っ
た。
(4)15位〜1位のアミノ酸の導入; 以下同様にしてC端アミノ酸からの配列に従い順次Ly
s(Boc)、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBzl)、
Ile、Gly、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBzl)、
Lys(Boc)、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBz
l)、Trp、Arg(Mtr)残基をDMBHA樹脂に導入して保護
基保護化ペプチド(A)−樹脂を得た。
s(Boc)、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBzl)、
Ile、Gly、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBzl)、
Lys(Boc)、Arg(Mtr)、Tyr(t−Bu)、Cys(MBz
l)、Trp、Arg(Mtr)残基をDMBHA樹脂に導入して保護
基保護化ペプチド(A)−樹脂を得た。
なお、固相合成に各於けるアミノ酸縮合反応は次表の
操作条件に従って行った。
操作条件に従って行った。
(5)脱保護基並びに脱樹脂操作と部分精製によるペプ
チド(A)の調製; 前記(1)〜(4)の操作を経て調製した保護基保護
化ペプチド(A)樹脂は、20%ピペリジン/DMF処理によ
りFmoc基を除去し、次いで該樹脂100mg当り1M TMSOTf−
チオアニソール/TFA系(m−クレゾール(100eq)、エ
タンジチオール(300eq)の存在するトリフルオロ酢酸1
0ml)で25℃、2時間反応させた。反応混合液から樹脂
を濾別し、トリフルオロ酢酸1mlにて2回洗浄し、濾
液、洗液を合せたものに氷冷乾燥エーテル100mlを加
え、生じた沈殿物を遠心し、残渣をデカンテーションに
より上清から分離した。得られた残渣を、冷エーテルで
洗浄後、4N AcOH 10mlに溶解し830mg、80eqのジチオ
スライトールを加え、室温で一夜撹拌した。
チド(A)の調製; 前記(1)〜(4)の操作を経て調製した保護基保護
化ペプチド(A)樹脂は、20%ピペリジン/DMF処理によ
りFmoc基を除去し、次いで該樹脂100mg当り1M TMSOTf−
チオアニソール/TFA系(m−クレゾール(100eq)、エ
タンジチオール(300eq)の存在するトリフルオロ酢酸1
0ml)で25℃、2時間反応させた。反応混合液から樹脂
を濾別し、トリフルオロ酢酸1mlにて2回洗浄し、濾
液、洗液を合せたものに氷冷乾燥エーテル100mlを加
え、生じた沈殿物を遠心し、残渣をデカンテーションに
より上清から分離した。得られた残渣を、冷エーテルで
洗浄後、4N AcOH 10mlに溶解し830mg、80eqのジチオ
スライトールを加え、室温で一夜撹拌した。
反応液を遠心し、上清をSephadex G−10(3.7×50c
m)で処理し、4N AcOHでゲル濾過し、素通り画分であ
る主溶出部分を集め、凍結乾燥して粉末状の部分精製未
環化ポリペプチド(A)を得た。
m)で処理し、4N AcOHでゲル濾過し、素通り画分であ
る主溶出部分を集め、凍結乾燥して粉末状の部分精製未
環化ポリペプチド(A)を得た。
(6)空気酸化によるポリペプチド(A)の調製; 一方、Sephadexゲル濾過素通り画分の1/2量を濃アン
モニア水にてpH7.5に調整し、通気により空気酸化を行
い環化反応を行った。空気酸化終了後環化ペプチド
(A)をダイアイオンHP−20樹脂10gに吸着せしめ、次
いで60%CH3CN(in 1N AcOH)を用いて脱着溶出し、
該溶出液を室温下減圧濃縮してCH3CNを除去し、さらに
凍結乾燥により粉末化した。該粉末を少量の水に溶解
し、その溶液をアサヒパックODP−90カラムにかけ、CH3
CNのグラデイエント溶出による高速液体クロマトグラフ
イー(ウオーターズ社製HPLC−600型)で精製し単一ピ
ークのペプチド(A)を27%の収率(保護基保護化ペプ
チド(A)樹脂から計算した値)で得た。
モニア水にてpH7.5に調整し、通気により空気酸化を行
い環化反応を行った。空気酸化終了後環化ペプチド
(A)をダイアイオンHP−20樹脂10gに吸着せしめ、次
いで60%CH3CN(in 1N AcOH)を用いて脱着溶出し、
該溶出液を室温下減圧濃縮してCH3CNを除去し、さらに
凍結乾燥により粉末化した。該粉末を少量の水に溶解
し、その溶液をアサヒパックODP−90カラムにかけ、CH3
CNのグラデイエント溶出による高速液体クロマトグラフ
イー(ウオーターズ社製HPLC−600型)で精製し単一ピ
ークのペプチド(A)を27%の収率(保護基保護化ペプ
チド(A)樹脂から計算した値)で得た。
(7)ポリペプチドの分析; 前記(6)で精製されたポリペプチドのロイシンアミ
ノペプチダーゼ消化によるアミノ酸組成値は、前記式
(A)のアミノ酸配列による組成の計算値とよく一致し
た。
ノペプチダーゼ消化によるアミノ酸組成値は、前記式
(A)のアミノ酸配列による組成の計算値とよく一致し
た。
またFAB−MSによる分子量値は(M+H+)の計算値230
9.786に対し実測値は2310.048であった。
9.786に対し実測値は2310.048であった。
得られたポリペプチドの比旋光度▲[α]20 D▼は+1
4.2゜(C=0.3、1N酢酸)であった。
4.2゜(C=0.3、1N酢酸)であった。
実施例2および比較例1、2 ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対する抗ウイルス作用 実施例1により合成したポリペプチド(A)のHIVに
対する抗ウイルス作用を以下の方法に従い試験し判定し
た。
対する抗ウイルス作用を以下の方法に従い試験し判定し
た。
96穴マイクロタイタープレートに、種々の濃度の試験
物質と共にHIV感染MT−4細胞(2.5×104個/穴(wel
l)、感染多重度(MOI):0.001)を感染直後に加える。
CO2インキユベーター中、37℃で5日間培養した後、生
存細胞数をMTT法[Pauwelsら;J.Virol.Methods,20,309
〜321(1988)]で測定する。抗ウイルス活性は、HIV感
染による細胞障害を50%抑制する濃度(EC50:50%effec
tive concentration)で表わす。一方、試験物質のMT−
4細胞に対する細胞毒性を知るために、ウイルス非感染
細胞を上と同様に、種々の濃度の試験物質と共に培養を
行う。細胞毒性は試験物質による50%細胞障害濃度(CC
50:50% cytotoxic concentration)で表わす。また、C
C50とEC50の概略比(CC50/EC50)を有効率(SI)として
表わした。
物質と共にHIV感染MT−4細胞(2.5×104個/穴(wel
l)、感染多重度(MOI):0.001)を感染直後に加える。
CO2インキユベーター中、37℃で5日間培養した後、生
存細胞数をMTT法[Pauwelsら;J.Virol.Methods,20,309
〜321(1988)]で測定する。抗ウイルス活性は、HIV感
染による細胞障害を50%抑制する濃度(EC50:50%effec
tive concentration)で表わす。一方、試験物質のMT−
4細胞に対する細胞毒性を知るために、ウイルス非感染
細胞を上と同様に、種々の濃度の試験物質と共に培養を
行う。細胞毒性は試験物質による50%細胞障害濃度(CC
50:50% cytotoxic concentration)で表わす。また、C
C50とEC50の概略比(CC50/EC50)を有効率(SI)として
表わした。
ポリペプチド(A)および比較のために用いた既存の
エンドトキシン親和性ポリペプチドであるタキプレシン
Iおよび抗HIV剤であるアジドチミジンのEC50、CC50お
よびSIの値を表2に示す。
エンドトキシン親和性ポリペプチドであるタキプレシン
Iおよび抗HIV剤であるアジドチミジンのEC50、CC50お
よびSIの値を表2に示す。
上記表から明らかなように先に抗HIV作用が明らかと
なつているタキプレシンIに比べて本発明のポリペプチ
ド(A)は細胞毒性が若干強いものの1/50の濃度で抗ウ
イルス作用を示した。アジドチミジンに比べるとEC50は
高濃度であるもののCC50は60倍であり、細胞毒性は低
い。
なつているタキプレシンIに比べて本発明のポリペプチ
ド(A)は細胞毒性が若干強いものの1/50の濃度で抗ウ
イルス作用を示した。アジドチミジンに比べるとEC50は
高濃度であるもののCC50は60倍であり、細胞毒性は低
い。
実施例3 実施例1に準じて調製して得た本発明のポリペプチド
各種の構造式、物性及び実施例2に準じて試験し判定し
たHIVに対する抗ウイルス作用を表3に示す。
各種の構造式、物性及び実施例2に準じて試験し判定し
たHIVに対する抗ウイルス作用を表3に示す。
但し、上記表中の本実施例の化合物は、特に表示しな
い限り3、7、12、16位のCysは、3/16位、7/12位間で
ジスルフイド結合により連結していることを示す。
い限り3、7、12、16位のCysは、3/16位、7/12位間で
ジスルフイド結合により連結していることを示す。
また、上記表中“AZT"はアジドチミジン(一般名ジド
ブジン)を示す。
ブジン)を示す。
産業上の利用可能性 本発明によれば、ヒト免疫不全ウイルス(HIV)に対
する抗ウイルス作用を有する新規ポリペプチドまたはそ
の塩、およびこれを有効成分とする抗HIV剤を提供でき
る。
する抗ウイルス作用を有する新規ポリペプチドまたはそ
の塩、およびこれを有効成分とする抗HIV剤を提供でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07K 7/08 - 7/66 A61K 38/03 A61P 31/18 CA(STN) REGISTRY(STN)
Claims (2)
- 【請求項1】下記式(I) [但し、式中 A1は水素原子であるか或いはリジンおよびアルギニンか
ら選ばれるアミノ酸の1個または2個のアミノ酸残基を
示し、 A2は独立してチロシン、フエニルアラニンまたはトリプ
トフアン残基を示し、 A3は独立してアルギニンまたはリジン残基を示し、 A4は独立してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシ
ン、セリン、システインまたはメチオニン残基を示し、 A5は−OH(カルボキシル基由来)または−NH2(酸アミ
ド基由来)を示し、 Cysはシステイン残基を示し、 Glyはグリシン残基を示し、 Lysはリジン残基を示し、 Argはアルギニン残基を示し、 Trpはトリプトフアン残基を示す; ここで、3位と16位のシステイン残基はジスルフイド結
合(−S−S−)により連結していてもよく、また7位
と12位が共にシステイン残基である場合にはこれらはジ
スルフイド結合(−S−S−)により連結していてもよ
い] で表わされる新規ポリペプチドまたはその塩。 - 【請求項2】下記式(I) [但し、式中 A1は水素原子であるか或いはリジンおよびアルギニンか
ら選ばれるアミノ酸の1個または2個のアミノ酸残基を
示し、 A2は独立してチロシン、フエニルアラニンまたはトリプ
トフアン残基を示し、 A3は独立してアルギニンまたはリジン残基を示し、 A4は独立してアラニン、バリン、ロイシン、イソロイシ
ン、セリン、システインまたはメチオニン残基を示し、 A5は−OH(カルボキシル基由来)または−NH2(酸アミ
ド基由来)を示し、 Cysはシステイン残基を示し、 Glyはグリシン残基を示し、 Lysはリジン残基を示し、 Argはアルギニン残基を示し、 Trpはトリプトフアン残基を示す; ここで、3位と16位のシステイン残基はジスルフイド結
合(−S−S−)により連結していてもよく、また7位
と12位が共にシステイン残基である場合にはこれらはジ
スルフイド結合(−S−S−)により連結していてもよ
い] で表わされる新規ポリペプチドまたはその医薬として許
容される塩を有効成分として含有する抗HIV剤。
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US20050096319A1 (en) * | 2003-02-21 | 2005-05-05 | Balzarini Jan M.R. | Identification of compounds that inhibit replication of human immunodeficiency virus |
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