明 細 書 Specification
へビ毒由来の血管内皮増殖因子 (VEGF)様タンパク質のへパリン結合 部位より設計された新規なへパリン結合能を有するペプチドとその用途 Novel peptide with heparin binding ability designed from heparin binding site of vascular endothelial growth factor (VEGF) -like protein derived from snake venom and its use
技術分野 Technical field
[0001] 本発明は、血管内皮増殖因子受容体 2型(VEGF receptor 2 ; KDR)に対する 特異的結合性を有し、一方、血管内皮増殖因子受容体 1型 (VEGF receptor 1 ; Fit— 1 )に対する結合性は示さない、へビ毒由来の血管内皮増殖因子 (VEGF)様タ ンパク質中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列に基づき設計されたへパリン 結合性ペプチドと、その医学分野における用途に関する。より具体的には、 Vipera ammodytes ammodytesのへビ毒から単離された VEGF様タンパク質; vammin、 ならびに、 Daboia russelli russelliのへビ毒から単離された VEGF様タンパク質; VR— 1中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列に基づき設計されたへパリン結 合性ペプチドと、該へパリン結合性ペプチドを利用する、血管内皮増殖因子 (vascul ar endothelial growth factor : VEGF— A)に対するへパリン結合の抑制を介す る、 VEGFの KDRへの結合に起因する生理作用抑制などの医学分野における用途 に関する。 The present invention has specific binding properties to vascular endothelial growth factor receptor type 2 (VEGF receptor 2; KDR), while vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGF receptor 1; Fit-1) A heparin-binding peptide designed based on the amino acid sequence derived from the heparin-binding site in a snake venom-derived vascular endothelial growth factor (VEGF) -like protein For use. More specifically, a VEGF-like protein isolated from the snake venom of Vipera ammodytes ammodytes; vammin, and a VEGF-like protein isolated from the snake venom of Daboia russelli russelli; heparin binding in VR-1 Heparin-binding peptide designed based on the amino acid sequence derived from the site, and suppression of heparin binding to vascular endothelial growth factor (VEGF-A) using the heparin-binding peptide The present invention relates to uses in the medical field, such as suppression of physiological effects caused by binding of VEGF to KDR via the steroid.
背景技術 Background art
[0002] 血管内皮増殖因子(vascular endothelial growth factor: VEGF— A)は、血 管形成(vasculogenesis)と血管新生(angiogenesis)において、中心的な役割を 担っている。血管新生は、創傷治癒、女性の性周期における子宮内膜や黄体形成 などといった生理的現象において重要な役割を果たす一方、固形腫瘍の増殖、糖尿 病性網膜症、未熟児網膜症、乾癬などの種々の疾患に対しても、関与していることが 知られている。 VEGF— Aは、分子量 23 kDaのサブユニットがジスルフイド結合によ りホモダイマーを形成した糖タンパク質である。 VEGF— Aと類似する増殖因子として 、 VEGF— B、 VEGF— C、 VEGF— D、 VEGF— E、胎盤成長因子(placental grow th factor : PIGF)がある(渋谷正史、倉林正彦編、 実験医学、 20 (増刊)、 1070 -1269 (2002) ;小野真弓、桑野信彦著、 血管新生とがんの生物学、 共立出版
、 1-97 (2000);佐藤靖史編、 血管新生の最前線、 羊土社、 10-171 (19 99)を参照)。 VEGFは、血管内皮細胞の VEGFR— l (fms— like tyrosine kinas e_l : Flt_l)と VEGFR— 2 (kmase insert domain— containing receptor : KD R)に高親和性に結合する。 VEGF - Aの内皮細胞の増殖シグナルおよび血圧降下 作用には、主に KDRを介していることが示唆されている(Li, B.等, Hypertensi on, 39, 1095-1100 (2002)を参'照)。また、 KDRを介したシグナノレ伝達 (こよ り産生される NOは、血管弛緩作用、血小板凝集阻害、抗血栓作用、抗炎症作用な どさまざまな生理活性を有し、抗動脈硬化的に働いていると考えられている(渋谷正 史、倉林正彦編、 実験医学、 20 (増刊)、 1070-1269 (2002)を参照)。 [0002] Vascular endothelial growth factor (VEGF-A) plays a central role in vasculogenesis and angiogenesis. Angiogenesis plays an important role in physiological phenomena such as wound healing, endometrium and luteal formation during the female sexual cycle, while growth of solid tumors, diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, and psoriasis. It is also known to be involved in various diseases. VEGF-A is a glycoprotein in which a subunit having a molecular weight of 23 kDa forms a homodimer through disulfide bonds. Growth factors similar to VEGF-A include VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D, VEGF-E, and placental grow th factor (PIGF) (Masashi Shibuya, Masahiko Kurabayashi, Experimental Medicine, 20 (extra number), 1070 -1269 (2002); Mayumi Ono, Nobuhiko Kuwano, Angiogenesis and Biology of Cancer, Kyoritsu Shuppan 1-97 (2000); edited by Yasushi Sato, Frontiers of Angiogenesis, Yodosha, 10-171 (1999)). VEGF binds to VEGFR-l (fms-like tyrosine kinase_l: Flt_l) and VEGFR-2 (kmase insert domain-containing receptor: KDR) of vascular endothelial cells with high affinity. It has been suggested that the endothelial cell proliferation signal and blood pressure lowering effect of VEGF-A are mainly mediated by KDR (see Li, B. et al., Hypertension, 39, 1095-1100 (2002) '). See). In addition, signal transmission via KDR (NO produced by this has various physiological activities such as vasorelaxant action, platelet aggregation inhibitory action, antithrombotic action, anti-inflammatory action, etc. (See Masashi Shibuya and Masahiko Kurabayashi, Experimental Medicine, 20 (special edition), 1070-1269 (2002)).
[0003] VEGF— Aをコードするヒト遺伝子は、 8個のェキソンで構成され、 alternative spli cingに由来するスプライシング変異体の存在が確認されている。すなわち、成熟モノ マーとして、 121、 145、 165、 189、ならびに、 206アミノ酸残基を有する 5種の iso_ form ;VEGF-A 、 VEGF—A 、 VEGF—A 、 VEGF—A 、 VEGF—A [0003] The human gene encoding VEGF-A is composed of eight exons, and the existence of splicing variants derived from alternative splicing has been confirmed. That is, as the mature monomer, five iso_forms having 121, 145, 165, 189, and 206 amino acid residues; VEGF-A, VEGF-A, VEGF-A, VEGF-A, VEGF-A
121 145 165 187 206 存在し、特に、 VEGF-A は、ェキソン 6でコードされる部分アミノ酸配列を欠き、ま 121 145 165 187 207 206 present, in particular, VEGF-A lacks the partial amino acid sequence encoded by exon 6,
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た、 VEGF— A は、ェキソン 6、ェキソン 7でコードされる部分アミノ酸配列を欠いて VEGF-A lacks the partial amino acid sequence encoded by exon 6 and exon 7.
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いることが確認されている。なかでも、 VEGF— A は、多くの組織において遊離型と Has been confirmed. In particular, VEGF-A is free in many tissues.
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して発現され、成熟型かつ活性型の VEGFとして機能することが確認されている。ま た、 VEGF— A は、へパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンに対する結合性 Has been confirmed to function as a mature and active form of VEGF. VEGF-A also binds to heparin or heparan sulfate proteodalican.
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をも有し、低い濃度へパリンの共存下においては、 KDRに対する VEGF— A の親 VEGF-A parental to KDR in the presence of heparin at low concentrations
165 和性の亢進がなされ、一方、高い濃度へパリンを存在させた際には、 KDRに対する VEGF— A の親和性の亢進は認められないことも報告されている(国際公開 第 01 165, it has been reported that when palin was present at a high concentration, no increase in the affinity of VEGF-A for KDR was observed (International Publication No. 01).
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/ 72829号ノ ンフレットを参照)。その他、 neuropilin— 1も VEGF— A と結合し、 / See No. 72829). In addition, neuropilin-1 also binds to VEGF-A,
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KDRへの親和性を亢進することによって、 VEGF— A に対する特異的な co— rece By increasing the affinity for KDR, specific co-receive for VEGF-A
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ptorとして機能することも報告されている(特開 2003-12541号公報を参照)。 It has also been reported that it functions as a ptor (see JP-A-2003-12541).
[0004] 一方、 KDRと VEGF— A との相互作用を阻害すると、固形腫瘍の増殖あるいは [0004] On the other hand, if the interaction between KDR and VEGF-A is inhibited, solid tumor growth or
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転移、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症における血管新生が抑制され、これら疾患の 進行を阻害可能である。従って、 KDRと VEGF— A との相互作用を阻害する機能 Angiogenesis in metastasis, diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity is suppressed, and the progress of these diseases can be inhibited. Therefore, the function that inhibits the interaction between KDR and VEGF-A
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を有する、 KDRに対する特異的な親和性を示すアンタゴニスト、あるいは、 VEGF-
A に対して特異的な結合性を有する KDRとの結合阻害物質の探索が進められてAn antagonist showing specific affinity for KDR, or VEGF- The search for a KDR-binding inhibitor that has specific binding properties to A
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いる。 Yes.
なお、上記の Parapoxウィルスに由来する VEGF—Eの他、 VEGF— A と類似す In addition, in addition to VEGF-E derived from the above Parapox virus, similar to VEGF-A
165 るアミノ酸配列を有し、 KDRに対する結合性を示すタンパク質としては、 Vepera as pis aspisのへビ毒素中から、血圧降下因子(hypotensive factor: HF)力 VEG Fと相同性を有する VEGF様分子として単離された(Komori, Y.等, Toxicon, A protein that has an amino acid sequence of 165 and that exhibits binding to KDR is a VEGF-like molecule that has a hypotensive factor (HF) power from Vepera as pis aspis snake toxin and has homology to VEGF. Isolated (Komori, Y. et al., Toxicon,
28, 359-369 (1990); Komori, Y.等, Biochemistry, 38, 11796— 11803 (1990)を参照)。更には、つい最近、 snake venom VEGFと increasin g capillary permeability protein (ICPP)の 2種の VEGF様分子力 それぞれ 、他のへビ毒から単離されており、この二種のへビ毒由来の VEGF様蛋白質は、血 管透過性と血管新生の活性を有することが示されている tiunqueira de Azevedo , I. L.等, J. Biol. Chem. , 276, 39836—39842 (2001); Gasmi,28, 359-369 (1990); Komori, Y. et al., Biochemistry, 38, 11796-11803 (1990)). More recently, two VEGF-like molecular forces, snake venom VEGF and increasing g capillary permeability protein (ICPP), have been isolated from other snake venoms, respectively. -Like proteins have been shown to have vascular permeability and angiogenic activities, tiunqueira de Azevedo, IL, et al., J. Biol. Chem., 276, 39836-39842 (2001); Gasmi,
A.等, Biochem. Biophys. Res. Commun. , 268, 69—72 (2000) ; Gasmi, A.等, J. Biol. Chem. , 277, 29992—29998 (2002)を参 照)。 A. et al., Biochem. Biophys. Res. Commun., 268, 69-72 (2000); Gasmi, A. et al., J. Biol. Chem., 277, 29992-29998 (2002)).
発明の開示 Disclosure of the invention
[0005] 上述するように、 KDRと VEGF— A との相互作用を阻害すると、固形腫瘍の増殖 [0005] As described above, inhibition of the interaction between KDR and VEGF-A causes the growth of solid tumors.
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あるいは転移、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症における血管新生が抑制され、これ ら疾患の進行を阻害可能である。従来の研究においては、 KDRと VEGF— A との Alternatively, angiogenesis in metastasis, diabetic retinopathy, and retinopathy of prematurity can be suppressed, and the progress of these diseases can be inhibited. In previous studies, KDR and VEGF-A
165 相互作用を阻害する手段として、 KDRと VEGF— A との相互作用を阻害する機能 165 Function to inhibit the interaction between KDR and VEGF-A as a means to inhibit the interaction
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を有する、 KDRに対する特異的な親和性を示すアンタゴニスト、あるいは、 VEGF— A に対して特異的な結合性を有する KDRとの結合阻害物質の探索に研究の関心 Research interests in the search for antagonists with specific affinity for KDR or KDR with specific binding to VEGF-A
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が集中している。 Is concentrated.
[0006] 本発明者らは、これら従来のアプローチに加えて、 VEGF— A は、へパリンあるい [0006] The present inventors have reported that, in addition to these conventional approaches, VEGF-A
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はへパラン硫酸プロテオダリカンに対する結合性をも有し、低レ、濃度の遊離型へパリ ンの共存下においては、 KDRに対する VEGF— A の親和性の亢進がなさる点に Also has the ability to bind to heparan sulfate proteodarican, and enhances the affinity of VEGF-A for KDR in the presence of low levels and concentrations of free heparin.
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着目して、このへパリンあるいはへパラン硫酸プロテオグリカンと VEGF— A との結 Focusing on the binding between this heparin or heparan sulfate proteoglycan and VEGF-A,
165 合を抑制する手段も、 KDRと VEGF— A との相互作用の抑制に大きな貢献を有す
ることに想到した。し力 ながら、現状では、細胞表面に存在するへパリンあるいはへ パラン硫酸プロテオダリカンの VEGF— A に対する結合性を抑制する手段として、 165 Means to suppress the binding also make a significant contribution to the suppression of the interaction between KDR and VEGF-A. I came to that. However, at present, as a means to suppress the binding of heparin or heparan sulfate proteodarican present on the cell surface to VEGF-A,
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高い特異性を有し、また有効な手段は提案されてなぐこれ力 解決すべき課題であ ることも判明した。 It has also been found that a highly specific and effective means is an issue that has not been proposed and must be solved.
[0007] 本発明は、前記の課題を解決するものであり、本発明の目的は、 VEGF— A の細 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a detailed description of VEGF-A.
165 胞表面に存在するへパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンに対する結合を阻 害し、例えば、へパリンの存在下における、 KDRと VEGF— A との相互作用に起因 165 Inhibits binding to heparin or heparan sulfate proteodalican present on the cell surface, for example, due to the interaction between KDR and VEGF-A in the presence of heparin
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する種々の生理的反応を抑制可能な、新たな手段を提供することにある。具体的に は、 VEGF— A が細胞膜上に存在する KDRとの結合を形成するに際して、同時に It is to provide a new means capable of suppressing various physiological reactions. Specifically, when VEGF-A forms a bond with KDR on the cell membrane,
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結合して、 VEGF-A に対する co_recePtor様の機能を有する、細胞表面に存在 Binds and has a co_rece P tor-like function on VEGF-A, present on the cell surface
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しているへパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンと高い結合性を示し、 VEGF -A とへパリンとの複合体形成を競争的に阻害する新規な物質を提供することにあ To provide a novel substance that exhibits high binding to heparin or heparan sulfate proteodalican and competitively inhibits the complex formation between VEGF-A and heparin.
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る。 The
[0008] 本発明者らは、上記の課題を解決すベぐ鋭意研究を進める過程において、先ず、 VEGF— A のへパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンに対する結合に関与 [0008] In the course of intensive research to solve the above-mentioned problems, the present inventors first involved in the binding of VEGF-A to heparin or heparan sulfate proteodalican.
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する部位は、その C末端側に存在することが報告されていること (Keyt, B. A. et al. , J. Biol. Chem. , vol. 271 7788-7795 (1996)などを参照)に着目 し、具体的には、組換え生産 VEGF— A モノマーにおいて、 Ala111— Arg165の部 It is noted that the site that is reported to be present at the C-terminal side (see Keyt, BA et al., J. Biol. Chem., Vol. 271 7788-7795 (1996), etc.) Specifically, in the recombinant production VEGF-a monomers, Ala 111 - Department of Arg 165
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位をプラスミン消化により除いた、 C末端切除型タンパク質モノマーを調製し、そのへ パリン結合性を検証したところ、へノ^ン結合性を喪失していることが確認された。加 えて、力かる VEGF 由来の C末端切除型タンパク質のホモ二量体は、 in vitroに A C-terminally truncated protein monomer was prepared from which the position was removed by plasmin digestion, and the heparin binding property was verified. It was confirmed that the heparin binding property was lost. In addition, a potent homodimer of VEGF-derived C-terminally truncated proteins was produced in vitro.
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おける KDRに対する結合性は、ぺパリン非存在下においては、基とした VEGF— A Binding to KDR in VEGF-A
16 のホモ二量体と適色のないものであることも確認された。しかしながら、 in vitroのゥ It was also confirmed that 16 homodimers were unsuitable. However, in vitro
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シ大動脈内皮細胞の増殖試験において、その増殖惹起作用は、 VEGF 由来の C In the proliferation test of aortic endothelial cells, its growth-inducing effect was determined by the VEGF-derived C
165 末端切除型改変タンパク質のホモ二量体は、基とした VEGF のホモ二量体よりも、 165 The homodimer of the truncated variant protein is
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格段に低下していることも判明した。すなわち、 VEGF の KDRへの結合に加えて It has also been found that it has dropped significantly. That is, in addition to binding VEGF to KDR,
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、内皮細胞表面に存在するプロテオダリカン型のぺパリン、またはへパラン硫酸プロ テオダリカンとも同時に結合することが、 KDRとの結合に引き続ぐ細胞内での生理
的反応の誘起に必須であることが確認される。 , Which simultaneously binds to proteodalican-type heparin present on the surface of endothelial cells, or to heparan sulfate proteodalican. It is confirmed that it is indispensable for inducing a reactive reaction.
[0009] さらには、発明者らが、へビ毒由来の血管内皮増殖因子 VEGF様タンパク質として 、新たに単離 '同定した Vipera ammodytes ammodytes由来の VEGF様タンパ ク質; vammin、 Daboia russelli russelli由来の VEGF様タンパク質; VR— 1に関 しても、 KDRとの結合に引き続ぐ細胞内での生理的反応の誘起には、細胞表面に 存在するプロテオダリカン型のぺパリン、またはへパラン硫酸プロテオダリカンとも同 時に結合すること必要であることを見出した。これらへビ毒由来の血管内皮増殖因子 VEGF様タンパク質における、へパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンに対 する結合に関与する部位を探索したところ、その C末端の部分のみが、へパリンとの 結合に関与することを見出した。実際に、この vamminの C末端部分アミノ酸配列 (A rg94-Arg o)あるいは VR-1の C末端部分アミノ酸配列 (Arg94— Arglc>9)を有する ペプチド断片を合成し、そのへパリン結合能 (親和性)を評価したところ、 vammin, V R— 1中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列を示すことが確認された。また、 V ammin、 VR— 1中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列に加えて、そのアミノ 酸配列に基づき設計された改変型アミノ酸配列を有する一連のペプチド群も高いへ パリン結合能 (親和性)を保持することも検証した。さらには、そのへパリン結合能 (親 和性)において、支配的な機能を有するアミノ酸配列部分は、 R P R— X— K Q— G (Xは、 Rまたは W)の部分であることも確認した。 [0009] Furthermore, the present inventors have newly isolated and identified a VEGF-like protein derived from Vipera ammodytes ammodytes as a vascular endothelial growth factor VEGF-like protein derived from snake venom; vammin, a protein derived from Daboia russelli russelli For the VEGF-like protein; VR-1, the proteodalican-type peparin or heparan sulfate present on the cell surface is required to induce a physiological response in the cell following the binding to KDR. We found that it was necessary to bind to proteodalican at the same time. We searched for sites involved in binding to heparin or heparan sulfate proteodalican in these venom endothelial growth factor VEGF-like proteins derived from snake venom, and found that only the C-terminal part was bound to heparin. Found to be involved. Indeed, the C-terminal partial amino acid sequence of this vammin (A rg 94 -Arg o) or VR-1 of the C-terminal partial amino acid sequence (Arg 94 - Arg lc> 9 ) was synthesized peptide fragment having the heparin binding to the When the ability (affinity) was evaluated, it was confirmed to show an amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin, VR-1. In addition, in addition to the amino acid sequence derived from the heparin binding site in Vammin and VR-1, a series of peptides having a modified amino acid sequence designed based on the amino acid sequence also have high heparin binding ability (affinity). It was also verified that the property was maintained. Furthermore, it was also confirmed that the amino acid sequence portion having a dominant function in the heparin binding ability (affinity) was a portion of RPR-X-KQ-G (X is R or W).
[0010] さらには、前記 vammin、 VR-1中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列に 基づき設計された、へパリン結合能 (親和性)を保持する合成ペプチド断片は、 VEG F-A 、あるいは vamminによる血管内皮細胞の増殖誘導作用を濃度依存的に抑 [0010] Furthermore, the synthetic peptide fragment having heparin binding ability (affinity) designed based on the amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin and VR-1 is VEGFA or vammin. Inhibits vascular endothelial cell proliferation-inducing action in a concentration-dependent manner
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制する作用を示し、また、 in vivoにおいては、 VEGF— A が示す、 KDRを介した In vivo, VEGF-A exhibits KDR-mediated
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シグナル伝達により産生される N〇に因る血圧降下能を濃度依存的に抑制する作用 を示すことをも検証した。以上の知見に基づき、本発明者らは、本発明の第一の形態 を完成するに到った。 It was also verified that it exerts a concentration-dependent inhibitory effect on blood pressure lowering ability due to N〇 produced by signal transduction. Based on the above findings, the present inventors have completed the first embodiment of the present invention.
[0011] すなわち、本発明の第一の形態にかかるへパリン結合能を有するペプチドは、 [0011] That is, the peptide having heparin binding ability according to the first aspect of the present invention is:
vammin中のへパリン結合部位に由来する第一の部分アミノ酸配列: First partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin:
R_P_R_X_K_Q— G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力、)を少なくとも含み、
7— 20アミノ酸残基からなることを特徴とするへパリン結合能を有するペプチドであ る。 R_P_R_X_K_Q—including at least G (X is any of R, W, H, and K), It is a peptide having heparin binding ability characterized by consisting of 7 to 20 amino acid residues.
[0012] 従って、本発明の第一の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドには、 [0012] Accordingly, peptides having a heparin-binding ability that are effective in the first aspect of the present invention include:
vammin中のへパリン結合部位に由来する第一の部分アミノ酸配列: First partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin:
R_P_R_X_K_Q— G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力、)を少なくとも含み、 A -R-P-R-X-K-Q-G-A R_P_R_X_K_Q—including at least G (X is any of R, W, H, and K), A -R-P-R-X-K-Q-G-A
N C N C
(A、Aは、それぞれアミノ酸数 0— 13までのペプチド鎖から選択され、 A、Aのァ (A and A are each selected from a peptide chain having 0 to 13 amino acids;
N C N C N C N C
ミノ酸数の合計は、 13以下である) The total number of amino acids is 13 or less)
からなる、 7 20アミノ酸残基のアミノ酸配列を有するへパリン結合能を有するぺプ チドが包含される。 And a peptide having an amino acid sequence of 720 amino acid residues and having heparin binding ability.
[0013] さらに、前記第一の部分アミノ酸配歹 IJ : R— P_R_X— K_Q_Gに加えて、 [0013] Furthermore, in addition to the first partial amino acid system IJ: R—P_R_X—K_Q_G,
vammin中のへパリン結合部位に由来する第二の部分アミノ酸配列: Second partial amino acid sequence from the heparin binding site in vammin:
K— E— K— P— Rをも含み、 Including K—E—K—P—R,
前記第一の部分アミノ酸配列の C末端に、前記第二の部分アミノ酸配列が、 4一 6 アミノ酸残基からリンカ一配列を介して連結されているへパリン結合能を有するぺプ チドとすることもできる。 A peptide having heparin binding ability, wherein the second partial amino acid sequence is linked to the C-terminal of the first partial amino acid sequence from 416 amino acid residues via a linker sequence. You can also.
[0014] 特には、 vammin中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列: [0014] In particular, an amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin:
R-P-R-R-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-P-R-R-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
力 なるアミノ酸配歹 |J、または、その配列中に少なくとも一つのアミノ酸置換を有し、 且つ前記第一の部分アミノ酸配列を保持してなる改変型アミノ酸配列を含む、へパリ ン結合能を有するペプチドとすることもできる。 A strong amino acid sequence | J, or a heparin-binding ability comprising at least one amino acid substitution in the sequence thereof and including a modified amino acid sequence retaining the first partial amino acid sequence. It can also be a peptide.
[0015] カロえて、本発明は、上記の本発明の第一の形態にかかるへパリン結合能を有する ペプチドを利用する方法の発明として、 VEGF-A とへパリンとの結合に対する阻 [0015] The present invention is directed to a method of using the peptide having heparin-binding ability according to the first aspect of the present invention described above, which inhibits the binding of VEGF-A to heparin.
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害剤としての用途発明をも提供し、 We also provide inventions for use as harmful agents,
すなわち、本発明の第一の形態に力かる VEGF— A とへパリンとの結合に対する That is, for the binding between VEGF-A and heparin, which is effective in the first aspect of the present invention.
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阻害剤は、 The inhibitor is
VEGF-A のへパリンに対する結合の競争的阻害剤であって、 A competitive inhibitor of VEGF-A binding to heparin,
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該競争阻害活性成分は、上述する本発明の第一の形態に力かるへパリン結合能を
有するペプチドであることを特徴とする VEGF— A とへパリンとの結合に対する阻害 The competition-inhibiting active ingredient has a heparin-binding ability that is effective in the first aspect of the present invention described above. Inhibition of VEGF-A binding to heparin
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剤である。 Agent.
[0016] かかる本発明の第一の形態にかかる VEGF— A とへパリンとの結合に対する阻害 [0016] The inhibition of the binding between VEGF-A and heparin according to the first aspect of the present invention.
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剤は、例えば、注射液剤の剤形に調製する際には、 Agents, for example, when preparing in the form of injection solutions,
投与対象者の静脈内投与に適する、薬学的に許容される液性担体中に、上述する 本発明の第一の形態に力、かるへノ^ン結合能を有するペプチドの有効量を溶解して なる組成物とすること力 Sできる。 Dissolving an effective amount of a peptide having the ability to bind carboxyl to the above-mentioned first aspect of the present invention in a pharmaceutically acceptable liquid carrier suitable for intravenous administration to the subject. The composition can be
[0017] あるいは、点眼薬の剤形に調製する際には、 [0017] Alternatively, when preparing a dosage form of eye drops,
投与対象者に対して、その眼球または眼窩への適用に適する、薬学的に許容される 液性担体中に、上述する本発明の第一の形態にかかるへパリン結合能を有するぺ プチドの有効量を溶解してなる組成物とすることができる。 Effectiveness of the peptide having heparin binding ability according to the first aspect of the present invention described above in a pharmaceutically acceptable liquid carrier suitable for application to the eyeball or orbit of the subject to be administered. The composition can be obtained by dissolving the amount.
[0018] 本発明の第一の形態に力かる新規なへパリン結合能を有するペプチドは、へビ毒 由来の血管内皮増殖因子 VEGF様タンパク質; vamminならびに VR— 1中のへパリ ン結合部位のアミノ酸配列に基づき設計された、 7— 20アミノ酸残基からなるぺプチ ド化合物であり、 VEGF— A 、あるいは vamminの KDRへの結合により誘起される [0018] The novel peptide having a heparin-binding ability that is effective in the first embodiment of the present invention is a vascular endothelial growth factor VEGF-like protein derived from snake venom; vammin and a heparin-binding site in VR-1. A peptide compound consisting of 7-20 amino acid residues designed based on the amino acid sequence, induced by the binding of VEGF-A or vammin to KDR
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、一酸化窒素 (NO)依存性の強力な血圧降下活性や血管新生促進作用の発揮に 必要な、 VEGF— A 、あるいは vamminと細胞表面上のへパリンとの間の結合を、 Binds VEGF-A or vammin to heparin on the cell surface, which is necessary for exerting potent nitric oxide (NO) -dependent hypotensive activity and promoting angiogenesis.
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競争的に阻害する作用を有する。その結果、例えば、固形腫瘍の増殖や転移、糖尿 病性網膜症、未熟児網膜症、乾癬など、種々の疾患の要因となる、 VEGF— A に Has competitive inhibitory action. As a result, VEGF-A, which causes various diseases such as growth and metastasis of solid tumors, diabetic retinopathy, retinopathy of prematurity, and psoriasis, has become
165 起因する血管新生促進の抑制を目的とする治療用途に、本発明にかかる新規なへ パリン結合能を有するペプチドは利用可能である。その際、塩基性アミノ酸を多数含 有する 7 20アミノ酸残基のペプチドであるため、 MHCにより提示される抗原ぺプ チドとはならず、免疫原性を示さないので、反復投与に付随する抗体創製に起因す る治療効果の低減もないものとなる。 The novel peptide having heparin-binding ability according to the present invention can be used for therapeutic purposes for the purpose of suppressing the promotion of angiogenesis caused by 165. At this time, since it is a peptide of 720 amino acid residues containing many basic amino acids, it does not become an antigenic peptide presented by MHC and does not show immunogenicity. Therefore, there is no reduction in the therapeutic effect due to the above.
[0019] カロえて、本発明者らは、本発明の第一の形態に力かるへパリン結合能を有するぺ プチドを基礎として、更なるアミノ酸配列の改変を行レ、、遜色の無いへパリン結合能 を有する合成ペプチド断片を創製した。具体的には、本発明の第一の形態にかかる へパリン結合能を有するペプチドが有するへパリン結合能 (親和性)において、支配
的な機能を有する前記第一のアミノ酸配列部分: R— P-R— X— K-Q-G (Xは、 Rまた は W)に対して改変を施し、 R-X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、X は、 In short, the present inventors have further modified the amino acid sequence on the basis of a peptide having heparin-binding ability that is strong in the first embodiment of the present invention, and A synthetic peptide fragment having binding ability was created. Specifically, the heparin binding ability (affinity) of the peptide having heparin binding ability according to the first aspect of the present invention is controlled by R-PR—X—KQG (X is R or W) by modifying the above-mentioned first amino acid sequence portion having a common function, and RX-X-X-KQG (X is P or R , X is
01 02 03 01 02 01 02 03 01 02
Rまたは K、 X は、 Κ、 Ηまたは R)へと変換する際、遜色の無レ、へパリン結合能を示 R, K, and X have the same or better heparin-binding ability when converted to Κ, Η, or R).
03 03
すことを見出した。 I found that.
[0020] さらには、前記 R— X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、 X は、 Rまたは K、 Further, the above R—X—X—X—K—Q—G (X is P or R, X is R or K,
01 02 03 01 02 01 02 03 01 02
X は、 Κ、 Ηまたは R)の改変された第一のアミノ酸配列部分を有し、へパリン結合能 X has a modified first amino acid sequence portion of Κ, Η or R), and has a heparin binding ability.
03 03
(親和性)を保持する合成ペプチド断片は、同様に、 VEGF-A による血管内皮細 Similarly, a synthetic peptide fragment that retains (affinity) was obtained from vascular endothelium by VEGF-A.
165 165
胞の増殖誘導作用を濃度依存的に抑制する作用を示すことをも検証した。以上の知 見に基づき、本発明者らは、本発明の第二の形態を完成するに到った。 It was also verified that the compound exhibited a concentration-dependent inhibitory effect on the growth induction of vesicles. Based on the above findings, the present inventors have completed the second embodiment of the present invention.
[0021] すなわち、本発明の第二の形態にかかるへパリン結合能を有するペプチドは、 That is, the peptide having heparin-binding ability according to the second aspect of the present invention is:
vammin中のへパリン結合部位に由来する、改変された第一の部分アミノ酸配列: R-X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、 X は、 Κ、 Ηま First modified partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin: R-X-X-X-K-Q-G (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η
01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03
たは Rである)を少なくとも含み、 Or R)
7— 20アミノ酸残基からなることを特徴とするへパリン結合能を有するペプチドであ る。 It is a peptide having heparin binding ability characterized by consisting of 7 to 20 amino acid residues.
[0022] 従って、本発明の第二の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドには、 [0022] Accordingly, peptides having heparin-binding ability that are effective in the second aspect of the present invention include:
vammin中のへパリン結合部位に由来する、改変された第一の部分アミノ酸配列: R-X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、 X は、 Κ、 Ηま First modified partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin: R-X-X-X-K-Q-G (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η
01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03
たは Rである)を少なくとも含み、 Or R)
A -R-X -X -X -K-Q-G-A A -R-X -X -X -K-Q-G-A
Nl 01 02 03 CI Nl 01 02 03 CI
(A 、A は、それぞれアミノ酸数 0— 13までのペプチド鎖から選択され、 A 、A (A and A are each selected from a peptide chain having 0 to 13 amino acids, and A and A
Nl CI Nl CI のアミノ酸数の合計は、 13以下である) Nl CI The total number of amino acids in Nl CI is 13 or less.)
からなる、 7 20アミノ酸残基のアミノ酸配列を有するへパリン結合能を有するぺプ チドが包含される。 And a peptide having an amino acid sequence of 720 amino acid residues and having heparin binding ability.
[0023] さらに、前記改変された第一の部分アミノ酸配列: R— X -X -X 一 K_Q_Gに加 Further, the modified first partial amino acid sequence: R—X—X—X—added to K_Q_G
01 02 03 01 02 03
えて、 I mean,
vammin中のへパリン結合部位に由来する第二の部分アミノ酸配列: Second partial amino acid sequence from the heparin binding site in vammin:
K— E— K— P— Rをも含み、
前記改変された第一の部分アミノ酸配列の c末端に、前記第二の部分アミノ酸配列 力 4一 6アミノ酸残基からリンカ一配列を介して連結されているへパリン結合能を有 するペプチドとすることもできる。 Including K—E—K—P—R, A peptide having heparin binding ability, which is linked to the c-terminus of the modified first partial amino acid sequence from the second partial amino acid sequence of 416 amino acid residues via a linker sequence, You can also.
[0024] 特には、前記リンカ一配列として、 E_P_D_G_Pを選択してなる、 In particular, E_P_D_G_P is selected as the linker sequence,
R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
01 02 03 01 02 03
(X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、X は、 Κ、 Ηまたは Rである)からなるァミノ (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η or R)
01 02 03 01 02 03
酸配列、または、その配列中に少なくとも一つのアミノ酸置換を有し、且つ前記改変 された第一の部分アミノ酸配列を保持してなる改変型アミノ酸配列を含む、へパリン 結合能を有するペプチドとすることもできる。 A peptide having heparin binding ability, comprising an acid sequence or a modified amino acid sequence having at least one amino acid substitution in the sequence and retaining the modified first partial amino acid sequence. You can also.
[0025] カロえて、本発明は、上記の本発明の第二の形態にかかるへパリン結合能を有する ペプチドを利用する方法の発明として、 VEGF-A とへパリンとの結合に対する阻 In summary, the present invention relates to a method of using the peptide having heparin-binding ability according to the second aspect of the present invention, which comprises inhibiting the binding of VEGF-A to heparin.
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害剤としての用途発明をも提供し、 We also provide inventions for use as harmful agents,
すなわち、本発明の第二の形態に力かる VEGF— Α とへパリンとの結合に対する That is, for the binding between VEGF-Α and heparin, which is exerted by the second aspect of the present invention.
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阻害剤は、 The inhibitor is
VEGF-A のへパリンに対する結合の競争的阻害剤であって、 A competitive inhibitor of VEGF-A binding to heparin,
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該競争阻害活性成分は、上述する本発明の第二の形態に力かるへパリン結合能を 有するペプチドであることを特徴とする VEGF— A とへパリンとの結合に対する阻害 The competition-inhibiting active ingredient is a peptide capable of binding to heparin, which is capable of binding heparin to the second embodiment of the present invention.
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剤である。 Agent.
[0026] かかる本発明の第二の形態にかかる VEGF— A とへパリンとの結合に対する阻害 [0026] Inhibition of VEGF-A binding to heparin according to the second aspect of the present invention
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剤は、例えば、注射液剤の剤形に調製する際には、 Agents, for example, when preparing in the form of injection solutions,
投与対象者の静脈内投与に適する、薬学的に許容される液性担体中に、上述する 本発明の第二の形態に力、かるへノ^ン結合能を有するペプチドの有効量を溶解して なる組成物とすること力 Sできる。 In a pharmaceutically acceptable liquid carrier suitable for intravenous administration to a subject, an effective amount of the peptide having the ability to bind carboxyl in the second form of the present invention is dissolved. The composition can be
図面の簡単な説明 Brief Description of Drawings
[0027] [図 1]図 1は、 peptide 1— peptide 6の 6種合成ペプチドのへパリン結合能の評価 結果を示し、標品ペプチド(lOO x g)を、 10mLの 50mM Tris-HCl ρΗ8· 0に溶 角军後、 HiTrap Heparin HPカラム (カラム容量 10mL、 Amersham Bioscience s)にアプライし、流速 lmL/minで、該緩衝液を 5カラム容量流し、引き続き、 10カラ
ム容量、 1 · 0Μ NaCほでの直線勾配で溶出を行レ、、溶出条件 (NaCl濃度)を測定 した結果を示す。 [FIG. 1] FIG. 1 shows the results of evaluating the heparin binding ability of six types of synthetic peptides, peptide 1 to peptide 6, in which 10 mL of 50 mM Tris-HCl ρΗ80 After application to a HiTrap Heparin HP column (column volume: 10 mL, Amersham Biosciences), the buffer was flowed through the column at a flow rate of 1 mL / min for 5 column volumes. The elution was performed with a linear gradient around 1.0 1 NaC, and the elution conditions (NaCl concentration) were measured.
園 2]図 2は、本発明にかかるへノ^ン結合能を有するペプチドの設計の基礎を説明 し、 図 2の Aは、 vamminとヒト VEGF— A のペプチド鎖のアミノ酸配列ァライン結 Garden 2] FIG. 2 illustrates the basis of the design of a peptide having the ability to bind to heterologous protein according to the present invention. FIG. 2A shows the amino acid sequence alignment between vammin and the peptide chain of human VEGF-A.
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果から予測される、 vamminモノマー鎖内、二量体の鎖間のジスルフイド結合部位と 、システィンナット'モチーフを表示し、また、ヒト VEGF— A 中のへパリン結合に関 The disulfide bond site within the vammin monomer chain and between the dimer chains, and the cysteine nut 'motif, which are predicted from the results, are also displayed for heparin binding in human VEGF-A.
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与する領域を点線で囲って示し、 図 2の Bは、 vamminの C末端部アミノ酸配列(A 中に下線で表示)と、それに基づき設計された、 peptide 1一 3のアミノ酸配列を対 比して示す。 The region to be assigned is indicated by a dotted line, and Fig. 2B compares the amino acid sequence of vammin C-terminal (indicated by an underline in A) with the amino acid sequence of peptide 13 designed based on it. Shown.
[図 3]図 3は、 peptide 1の VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用、なら [Fig. 3] Fig. 3 shows the effect of VEGF-A of peptide 1 on the proliferation of vascular endothelial cells.
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びに vamminによる血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示し 、低血清培養条件にぉレ、て、 VEGF— A または vammin (各最終濃度 InM)の添 In addition, the results of evaluation of the inhibitory effect on the growth-promoting action of vascular endothelial cells by vammin were shown. Under low serum culture conditions, addition of VEGF-A or vammin (each final concentration InM) was performed.
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加によるゥシ大動脈内皮細胞の増殖促進に対する、共添加する peptide 1による抑 制を、 6日間培養後の細胞数によって評価した、白:コントロール、黒: VEGF— A ま Inhibition of co-supplementation of peptide 1 on the promotion of proliferation of E. coli aortic endothelial cells was evaluated by the number of cells after 6 days of culture. White: control, black: VEGF-A
165 たは vamminのみ添加(陽性対照)、薄レ、灰色: 30 μ M (最終濃度)の peptide 1の 添力 0、濃い灰色: 100 /i M (最終濃度)の peptide 1の添加時の結果を対比して示 す。 165 or vammin alone (positive control), light gray, gray: 30 μM (final concentration) peptide 1 at 0, dark gray: 100 / i M (final concentration) peptide 1 results Are shown in contrast.
[図 4]図 4は、 peptide 1の VEGF— A による血圧降下作用、ならびに vamminに [Figure 4] Figure 4 shows the effect of peptide 1 on the blood pressure lowering effect of VEGF-A and vammin.
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よる血圧降下作用に対する阻害能評価結果を示し、 図 4 (A)は、上: vammin (用 量 0. l i g/g)の静脈注射後(!印)のラット頸動脈圧の時間推移、下: peptide 1 (用量 3 / g/g)を事前投与後(▼印)、 vammin (用量 0. 1 / g/g)の静脈注射 後(i印)のラット頸動脈圧の時間推移、 図 4 (B)は、上: VEGF-A (用量 0. 1 Fig. 4 (A) shows the time course of rat carotid artery pressure after intravenous injection of vammin (dose 0. lig / g) (! Mark), lower: Time course of rat carotid artery pressure after pre-administration of peptide 1 (dose 3 / g / g) (marked with ▼) and after intravenous injection of vammin (dose 0.1 / g / g) (marked with i), Figure 4 ( B) Top: VEGF-A (dose 0.1
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μ g/g)の静脈注射後(丄印)のラット頸動脈圧の時間推移、中: peptide 1 (用量 3 μ g/g)を事前投与後(T印)、 VEGF-A (用量 0. 1 μ g/g)の静脈注射後( μg / g) after intravenous injection (marked with 丄), time course of rat carotid artery pressure, middle: after pre-administration of peptide 1 (dose 3 μg / g) (marked with T), VEGF-A (dose 0. 1 μg / g) after intravenous injection (
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丄印)のラット頸動脈圧の時間推移、下: peptide 1 (用量 30 z gZg)を事前投与 後(T印)、 VEGF— A (用量 0. 1 μ g/g)の静脈注射後(丄印)のラット頸動脈圧 Time course of rat carotid artery pressure in 丄 mark, lower: after pre-administration of peptide 1 (dose 30 z gZg) (T mark), after intravenous injection of VEGF-A (dose 0.1 μg / g) (丄 mark) Mark) rat carotid artery pressure
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の時間推移を対比して示す。 Are shown in comparison.
[図 5]図 5は、 peptide 1— 3の三種ペプチドの VEGF— A による血圧降下作用に
対する阻害能を比較評価した結果を示し、図中、 A:VEGF-A (用量 0. 1 μ g/ [Figure 5] Figure 5 shows the effect of VEGF-A on the blood pressure lowering of three peptides, peptide 1-3. The results of comparative evaluation of inhibitory activity against A are shown in the figure, where A: VEGF-A (dose 0.1 μg /
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g)のみを投与した際 印)(陽性対照)、 B : peptide 1 (用量 30 i g/g)を予め 投与後 印)、 VEGF— A (用量 0· 1 / g/g)を投与した際 印)、 C : peptide g) only) (positive control), B: mark after administration of peptide 1 (dose 30 ig / g) beforehand, and VEGF-A (dose 0.1 / g / g) ), C: peptide
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2 (用量 30 x gZg)を予め投与後(T印)、 VEGF—A (用量 0. 1 z gZg)を投 2 After administering (dose 30 x gZg) (T mark), VEGF-A (dose 0.1 z gZg) was administered.
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与した際 印)、 D : peptide 3 (用量 30 μ g/g)を予め投与後(T印)、 VEGF— A (用量 0. l z g/g)を投与した際(!印)における、ラット頸動脈圧の時間推移), D: peptide 3 (dose 30 μg / g) before administration (T), and VEGF-A (dose 0. lzg / g) before administration (!) Time course of arterial pressure
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を対比して示す。 Are shown in comparison.
[図 6]図 6は、へビ毒由来の VEGF様タンパク質とヒト VEGF— A のペプチド鎖のァ [Fig. 6] Fig. 6 shows the relationship between the VEGF-like protein derived from snake venom and the peptide chain of human VEGF-A.
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ミノ酸配列ァライン結果を示す。へビ毒由来の VEGF様タンパク質において、一致す るアミノ酸残基は網掛けで、システィン残基は、白ヌキで示し、鎖内、鎖間のジスルフ イド結合を表示し、また、システィンナット'モチーフを形成する、ヒト VEGF— A 鎖内 7 shows the results of amino acid sequence alignment. In VEGF-like proteins derived from snake venom, matching amino acid residues are shaded, cysteine residues are shown in white nuclei, indicating intra- and inter-chain disulfide bonds, and cysteine nut 'motifs. Form human VEGF—in the A chain
165 のループ部分は横線で示されている。また、ヒト VEGF— A のへパリン結合部位は The loop portion of 165 is indicated by a horizontal line. The heparin binding site of human VEGF-A is
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、点線で囲まれている。ヒト VEGF— A 中の、 KGR受容体結合のための重要な残 , Surrounded by a dotted line. Important residue for KGR receptor binding in human VEGF-A
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基を、秦印で、 Fit— 1結合のために重要な残基を、口印で、へビ毒由来の VEGF様 タンパク質における、 Flt-1への結合性の低下に寄与する、アミノ酸置換部位を、▼ 印で示す。 HF :Vipera aspis aspisのへビ毒由来の hypotensive factor ; ICP P :Vipera lebetmaのへヒ毒由来の increasing capillary permeability prote in ; VEGF165 : ヒト血管内皮増殖因子 ヒト VEGF— A (GenBank 登録番号 The group is indicated by Hata, the residue important for Fit-1 binding is indicated by the mouth, and the amino acid substitution site contributing to reduced binding to Flt-1 in the snake venom-derived VEGF-like protein. Is indicated by a ▼ mark. HF: Hypotensive factor derived from Vipera aspis aspis snake venom; ICP P: Increasing capillary permeability protein from Vipera lebetma heme venom; VEGF165: Human vascular endothelial growth factor human VEGF-A (GenBank registration number
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, AAM03108) , AAM03108)
[図 7]図 7は、培地中に共添加されるへパリンと、 VEGF— A ならびに vamminとの [FIG. 7] FIG. 7 shows the relationship between heparin co-added to the medium, VEGF-A and vammin.
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結合に起因する、 VEGF— A または vammin刺激による血管内皮細胞増殖作用の VEGF-A or vammin-stimulated vascular endothelial cell proliferation due to binding
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抑制効果を示す。血清添加培養条件において、種々の濃度の未分画へパリンと、 VShows the suppression effect. In serum-containing culture conditions, various concentrations of unfractionated heparin and V
EGF-A または vammin (最終濃度 InM)を添加し、 3日間培養後の生存細胞数 Number of surviving cells after 3 days of culture with EGF-A or vammin (final concentration InM)
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を評価した。黒丸翁: vammin、白丸〇: VEGF— A 刺激による血管内皮細胞の増 Was evaluated. Kuromaru Okina: vammin, Shiramaru I: Increase of endothelial cells by VEGF-A stimulation
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殖促進時、培地中にへパリンを各濃度で共添加した際における、 WST— 8法におけ る、発色の吸収係数 A (生存細胞数)を示す。 Fig. 3 shows the absorption coefficient A (number of viable cells) of color development in the WST-8 method when heparin was co-added to the medium at various concentrations during growth promotion.
405-630 405-630
[図 8]図 8は、 peptide 1、 peptide 2、 peptide 3の各ペプチド力示す、 VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す。血清添加 FIG. 8 shows the results of evaluation of the inhibitory ability of VEGF-A on the growth-promoting action of vascular endothelial cells, showing the strength of each of peptide 1, peptide 2, and peptide 3. Serum addition
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培養条件において、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添加によるヒト臍帯静脈内皮細 165 In culture conditions, human umbilical vein endothelial cells were added by adding VEGF-A (final concentration InM).
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胞の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制を、 3日間培養後の細胞 数によって評価した。黒丸き: peptide 1、白丸〇:peptide 2、黒三角▲: peptide Suppression of cell growth promotion by the co-added peptides was evaluated by the number of cells after 3 days of culture. Closed circle: peptide 1, open circle: peptide 2, closed triangle ▲: peptide
3を、各濃度添加した際における、増殖促進率を示す。 3 shows the growth promotion rate when each concentration was added.
[図 9]図 9は、 peptide 1と peptide 9 (TFPI254 265)の各ペプチドが示す、 VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す。血清添[Fig. 9] Fig. 9 shows the results of evaluation of the inhibitory ability of VEGF-A against the vascular endothelial cell growth-promoting effect, which is shown by peptide 1 and peptide 9 (TFPI 254 265 ). Serum addition
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加培養条件において、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添カ卩によるヒト臍帯静脈内皮 Human umbilical vein endothelium with VEGF-A (final concentration InM)
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細胞の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制を、 3日間培養後の細 胞数によって評価した。黒色: peptide 1、灰色: peptide 9 (TFPI254 265)を、各濃 度添加した際における、増殖促進率を示す。 The suppression of cell growth promotion by each co-added peptide was evaluated by the number of cells after 3 days of culture. Black: peptide 1, gray: peptide 9 (TFPI 254 265 ) shows the growth promotion rate when each concentration was added.
[図 10]図 10は、 peptide 1、 peptide 7、 peptide 8の各ペプチド力示す、 VEGF -A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す。血清 [Fig. 10] Fig. 10 shows the results of evaluation of the inhibitory ability of VEGF-A on the promotion of vascular endothelial cell growth, showing the peptide strength of peptide 1, peptide 7, and peptide 8. serum
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添加培養条件において、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添加によるヒト臍帯静脈内 In addition culture conditions, human umbilical vein by addition of VEGF-A (final concentration InM)
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皮細胞の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制を、 3日間培養後の 細胞数によって評価した。黒丸き: peptide 1、白丸〇:peptide 7、黒三角 A : pe ptide 8を、各濃度添加した際における、増殖促進率を示す。 Suppression of the proliferation of skin cells by the co-added peptides was evaluated by the number of cells after 3 days of culture. Black circles: peptide 1, white circles: peptide 7, black triangles A: peptide 8 show the growth promotion rate when each concentration was added.
[図 11]図 11は、培地中に共添加される peptide 1に因る、 VEGF— A または塩基 [Fig. 11] Fig. 11 shows that VEGF-A or base caused by peptide 1 co-added in the medium.
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性線維芽細胞増殖因子 (bFGF)刺激による血管内皮細胞増殖作用の抑制効果を 示す。血清添加培養条件において、種々の濃度の peptide 1と、 VEGF-A また 4 shows the inhibitory effect of the vascular endothelial cell growth effect by stimulating inflammatory fibroblast growth factor (bFGF). In serum-containing culture conditions, various concentrations of peptide 1 and VEGF-A or
165 は bFGF (最終濃度 InM)を添加し、 3日間培養後の生存細胞数を評価した。黒丸 秦: VEGF— A 、白丸〇: bFGF刺激による血管内皮細胞の増殖促進時、培地中 165 added bFGF (final concentration InM) and evaluated the number of surviving cells after 3 days of culture. Black circle Hata: VEGF-A, white circle 〇: In bFGF-stimulated vascular endothelial cell growth, in medium
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に peptide 1を各濃度で共添加した際における、増殖促進率を示す。 Shows the growth promotion rate when peptide 1 was co-added at each concentration.
発明を実施するための最良の形態 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0028] 以下に、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
[0029] 本発明に先立ち、本発明者らは、 [0029] Prior to the present invention, the present inventors
Vipera ammodytes ammodytesのへビ毒から精製 ·単離された VEGF様タンパ ク質: vamminおよび Daboia russelli russelliのへビ毒から精製 '単離された VE GF様タンパク質: VR-1は、それぞれ、 110アミノ酸からなるペプチド鎖二本力 鎖
間のジスルフイド結合で連結されたホモ 2量体、ならびに、 109アミノ酸からなるぺプ チド鎖二本が、鎖間のジスルフイド結合で連結されたホモ 2量体であること、加えて、 これら vamminおよび VR— 1は、血管内皮増殖因子受容体 2型(VEGF receptor 2 ;KDR)に対する結合性を有し、血管内皮増殖因子受容体 1型 (VEGF receptor l ; Flt_l)、血管内皮増殖因子受容体 3型(VEGF receptor 3 ; Flt_4)、および ニューロピリン- 1 (neuropilin-1)に対する結合性は示さない特徴を有することを解 明した。具体的には、 vamminを構成する、 110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次 構造 (アミノ酸配列)は、下記の配列 1 : Purified from snake venom of Vipera ammodytes ammodytes · VEGF-like protein isolated: Purified from snake venom of vammin and Daboia russelli russelli 'Isolated VEGF-like protein: VR-1 is 110 amino acids each. Peptide chain consisting of two chains Homodimer linked by a disulfide bond between them, and that two peptide chains consisting of 109 amino acids are homodimers linked by an interchain disulfide bond. VR-1 has binding properties to vascular endothelial growth factor receptor type 2 (VEGF receptor 2; KDR), vascular endothelial growth factor receptor type 1 (VEGF receptor l; Flt_l), vascular endothelial growth factor receptor 3 It has been revealed that it has characteristics that show no binding to the type (VEGF receptor 3; Flt_4) and neuropilin-1 (neuropilin-1). Specifically, the primary structure (amino acid sequence) of a 110-amino acid peptide chain constituting vammin has the following sequence 1:
配列 1 : vamminの 110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造 Sequence 1: Primary structure of vammin 110 amino acid peptide chain
EVRPFLEVHE RSACQARETL VPILQEYPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR EVRPFLEVHE RSACQARETL VPILQEYPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
また、 VR— 1を構成する、 109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造(アミノ酸配歹 IJ) は、下記の配列 2 : In addition, the primary structure of the peptide chain consisting of 109 amino acids (amino acid sequence IJ) constituting VR-1 is represented by the following sequence 2:
配列 2 : VR— 1の 109アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造 Sequence 2: Primary structure of peptide chain consisting of 109 amino acids of VR-1
EVRPFLDVYQ RSACQTRETL VSILQEHPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESMKCTPVG KHTADIQIMR MNPRTHSSKM EVMKFMEHTA CECRPRWKQG EPEGPKEPR EVRPFLDVYQ RSACQTRETL VSILQEHPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESMKCTPVG KHTADIQIMR MNPRTHSSKM EVMKFMEHTA CECRPRWKQG EPEGPKEPR
である。 It is.
なお、前記 Vipera ammodytes ammodytesのへビ毒から精製'単離された VE GF様タンパク質: vamminl lOアミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造は、同様に、 110アミノ酸からなるペプチド鎖二本力 鎖間のジスルフイド結合で連結されたホモ 2 量体である、 Vepera aspis aspisのへビ毒素から単離されている HFの一次構造、 下記配列 3 : The primary structure of the VEGF-like protein isolated from the snake venom of the Vipera ammodytes ammodytes: a peptide chain consisting of vamminl lO amino acids is also a disulfide between two peptide chains consisting of 110 amino acids. Primary structure of HF, isolated from the snake toxin of Vepera aspis aspis, which is a homodimer linked by a bond.
配列 3: HFの 110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造 Sequence 3: Primary structure of peptide chain consisting of 110 amino acids of HF
EVRPFLEVHE RSACQARETL VSILQEYPDE
ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG EVRPFLEVHE RSACQARETL VSILQEYPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG
KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR KHTVDLQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
あるいは、 Vipera lebetinaのへビ毒から単離されている ICPPの一次構造、下記配 歹 IJ4 : Alternatively, the primary structure of ICPP isolated from Vipera lebetina snake venom has the following structure:
配列 4: ICPPの 110アミノ酸からなるペプチド鎖の一次構造 Sequence 4: Primary structure of peptide chain consisting of 110 amino acids of ICPP
EVRPFPDVHE RSACQARETL VSILQEYPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG KHTVDMQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR EVRPFPDVHE RSACQARETL VSILQEYPDE ISDIFRPSCV AVLRCSGCCT DESLKCTPVG KHTVDMQIMR VNPRTQSSKM EVMKFTEHTA CECRPRRKQG EPDGPKEKPR
と対比すると、図 6に示すように極めて高い相同性を示すことを、同時に、これら一連 のへビ毒由来 VEGF様タンパク質の生理活性と、そのアミノ酸配列との相関を十分 に検討した結果、アミノ酸配列の一致部分のなかでも、 KDRとの高い親和性を維持 しつつ、一方、 Flt-1との結合性を持たないという特性に深く関与する、あるいは、顕 著に貢献するアミノ酸配列上の特徴の一つとして、配列 1中の Alal 3、 Lys55、 Arg 74、 Ser77、 Lys79の 5つのアミノ酸の存在と、 KDRに対する高い選択性との間に 高い相関性が見出されることを既に解明し、それを報告している (Yamazaki, Y. e t al. , J. Biol. Chem. , vol. 278 51985—51988 (2003)を参照)。 一方、分子量 38. 2kDaのホモ二量体タンパク質である、ヒトの血管内皮増殖因子 VEGF-A は、へパリンあるいはへパラン硫酸プロテオダリカンに対する結合性を As shown in Fig. 6, it showed extremely high homology, and at the same time, the correlation between the physiological activities of these series of snake venom-derived VEGF-like proteins and their amino acid sequences was thoroughly examined. Amino acid sequences that maintain high affinity for KDR and have no affinity for Flt-1 or that contribute significantly to the amino acid sequence, even among the consensus sequences. As one of them, we have already elucidated that a high correlation was found between the presence of the five amino acids Alal 3, Lys55, Arg 74, Ser77 and Lys79 in sequence 1 and high selectivity for KDR. (See Yamazaki, Y. et al., J. Biol. Chem., Vol. 278 51985-51988 (2003)). On the other hand, human vascular endothelial growth factor VEGF-A, a homodimeric protein with a molecular weight of 38.2 kDa, has an ability to bind to heparin or heparan sulfate proteodalican.
165 165
も有し、低い濃度へパリンの共存下においては、 KDRに対する VEGF-A の親和 VEGF-A affinity for KDR in the presence of heparin at low concentrations
165 性の亢進がなさる点に着目して、 VEGF-A 中に存在するへパリン結合性を支配 165 Controls heparin binding in VEGF-A
165 165
する領域の特定を進めた。その過程で、プラスミン消化により C末端の Arg111— Arg1 65の領域を切除した、 C末端切除体は、へパリン結合性を喪失することを見出した。さ らには、 C末端切除体 (VEGF110)は、例えば、 VEGF-A が本来示す血管内皮 The area to be used was advanced. In the process, by plasmin digestion Arg 111 at the C-terminus - was resected Arg 1 65 region of, C-terminal ablation member has been found that loss of heparin binding to. Furthermore, the C-terminal excision body (VEGF110) is, for example, a vascular endothelium originally shown by VEGF-A.
165 165
増殖促進活性と対比すると、その血管内皮増殖促進活性は著しく低下することが確 認され、 VEGF— A の KDRへの結合に伴い発揮される種々の生理活性発現には It has been confirmed that the vascular endothelial growth promoting activity is significantly reduced as compared with the growth promoting activity, and that various physiological activities exerted by the binding of VEGF-A to KDR can be suppressed.
165 165
、該 KDRが発現されている対象細胞表面に存在するへパリンとの結合も不可欠な過
程であることが判明した。 In addition, binding to heparin present on the surface of the target cell in which the KDR is expressed is indispensable. It turned out to be about.
[0032] 実際に、 VEGF— A 中に存在する C末端の Arg111— Arg165の領域は、図 2に示 [0032] Indeed, the C-terminal present in the VEGF-A Arg 111 - area of the Arg 165 is shown in Figure 2
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すように、力かる領域内部で鎖内のジスルフイド結合により形成される三次元構造を 有しており、その三次元構造を構成した際、含まれる複数の塩基性アミノ酸残基がへ パリン中の酸性置換基の硫酸エステル、硫酸アミド構造と相互作用する結果、へパリ ンとの結合を達成してレ、ると推断される。 Thus, it has a three-dimensional structure formed by intra-chain disulfide bonds inside the force region, and when the three-dimensional structure is constructed, a plurality of basic amino acid residues contained in heparin It is conjectured that, as a result of interaction with the sulfuric acid ester and sulfuric acid amide structures of the acidic substituent, binding to heparin is achieved.
[0033] また、へパリンの多糖鎖は、下に模式的に示すように、 Lーィズロン酸、 D—ダルク口 ン酸、 D—ダルコサミンを構成単位とし、硫酸化は、ほとんど全ての D—ダルコサミンの アミノ基、その他、一部 6位のヒドロキシ基、一部ゥロン酸 2位のヒドロキシ基にも存在 している。細胞においては、多くは、タンパク質のァミノ残基側鎖上に結合したプロテ オダノレカンの形態で存在している。また、細胞種類に応じて、へパリンの多糖鎖上に 存在する、この硫酸化部位、ならびに、構成糖単位の配列の差違が存在し、様々な 生理活性に関与している。 [0033] Further, as schematically shown below, the polysaccharide chain of heparin has L-iduronic acid, D-darconic acid, and D-darcosamine as structural units, and sulfation is almost all of D-darcosamine. It is also present in amino groups, other hydroxyl groups in part 6 and hydroxyl groups in part 2 of peronic acid. In cells, most are present in the form of proteanodolecan attached on the amino acid side chains of proteins. In addition, depending on the cell type, there are differences in the sulfated site present on the polysaccharide chain of heparin and the sequence of the constituent saccharide units, which are involved in various physiological activities.
[0034] [化 1] - - -
[0034] [Formula 1]---
α - D-グルクロン酸 )3 -L-ィズロン酸- 2-硫酸 a -D -ダルコサミン- Ν, Ο-二硫酸 α-D-glucuronic acid) 3-L-iduronic acid-2-sulfuric acid a-D-Darcosamine-Ν, Ο-disulfuric acid
[0035] 一方、 vamminでは、図 2に示す対比から、 VEGF-A 中に存在する C末端の Ar On the other hand, in the case of vammin, the C-terminal Ar present in VEGF-A
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g111— Arg165領域のような、三次元構造を有するへパリン結合部位は無いにも係わら ず、同じぐへパリンとの結合性を示すこと、また、 vamminの KDRへの結合に伴レヽ 発揮される種々の生理活性発現においても、該 KDRが発現されている対象細胞表 面に存在するへパリンとの結合も不可欠な過程であることを解明した。さらには、 VR _1に関しても、やはりへパリンとの結合性を示すこと、また、 VR— 1の KDRへの結合 に伴い発揮される種々の生理活性発現においても、該 KDRが発現されている対象 細胞表面に存在するへパリンとの結合も不可欠な過程であることを解明した。これら
の新事実から、 vamminや VR-1において見出されるへパリンとの結合性は、それら の C末端部分、すなわち、 vamminの C末端部分アミノ酸配歹 lJ (Arg94— Arg11Q)ある レ、は VR— 1の C末端部分アミノ酸配歹 lJ (Arg94— Arg109)により支配されているとの着 想を得て、実際に、下記の実施例に示す通り、かかる C末端部分アミノ酸配列に相当 する合成ペプチド peptide 1を作製して、いずれもへパリンとの結合能を示すぺプ チドであることを検証した。 g 111 - Arg 165, such as area, heparin binding site to have a three-dimensional structure despite the absence, it shows the binding of the heparin to the same ingredients, also accompanied Rere exerted binding to KDR vammin It has been elucidated that the binding to heparin present on the surface of the target cell in which the KDR is expressed is also an essential process in the expression of various physiological activities. In addition, VR_1 also exhibits binding properties to heparin, and the subject expressing the KDR is also involved in the expression of various physiological activities exerted upon the binding of VR-1 to the KDR. It has been clarified that binding to heparin present on the cell surface is also an essential process. these According to the new fact, the binding to heparin found in vammin and VR-1 is due to their C-terminal part, that is, the amino acid arrangement of the C-terminal part of vammin (Arg 94 — Arg 11Q ). Based on the idea that it is governed by the C-terminal partial amino acid sequence 1 (Arg 94 — Arg 109 ), it actually corresponds to the C-terminal partial amino acid sequence as shown in the Examples below. Synthetic peptide peptide 1 was prepared, and it was verified that all of them were peptides showing binding ability to heparin.
[0036] 従って、 vamminや VR—1のみならず、他のへビ毒由来の VEGF様タンパク質 HF 、 ICPPにおいても、共通して、力かる C末端部分アミノ酸配歹 lJ (Arg94 Arg11Q)がへ パリンとの結合を可能としていることも結論された。 [0036] Thus, not vammin and VR-1 alone, VEGF-like proteins HF from bi poison to others, even in Icpp, commonly, force mow C-terminal partial amino acid Hai歹lJ (Arg 94 Arg 11Q) is It was also concluded that it allowed binding to heparin.
[0037] § Iき続き、 vamminの C末端部分アミノ酸配列(Arg94 Argu°)あるいは VR_1の C末端部分アミノ酸配歹 lJ (Arg94— Arg109)により支配されているへパリンとの結合性 において、その主要な部分領域を特定するため、図 2の Bに示す peptide 2、 pepti de 3の二種の部分断片型ペプチドを調製し、そのへパリン結合性を評価したところ 、合成ペプチド peptide 2は、合成ペプチド peptide 1と遜色のないへパリン結合 性を示すが、合成ペプチド peptide 3は、へパリン結合性を喪失していることが判明 した。 [0037] § I-out continues, C-terminal, partial amino acid sequence of vammin (Arg 94 Arg u °) or VR_1 C-terminal partial amino acid Hai歹lJ of - binding to heparin is dominated by (Arg 94 Arg 109) In order to identify the main partial region, two partial fragment peptides of peptide 2 and peptide 3 shown in FIG. 2B were prepared and their heparin binding properties were evaluated. Shows heparin-binding property comparable to that of the synthetic peptide peptide 1, but it was found that the synthetic peptide peptide 3 lost the heparin-binding property.
[0038] さらに、合成ペプチド peptide 2に含まれる、 vammin由来の部分アミノ酸配列: R -P-R-R-K-Q-G-Eと、 VEGF-A 由来の C末端切除体 (VEGF110)におレヽ [0038] Furthermore, the partial amino acid sequence derived from vammin, R-P-R-R-K-Q-G-E, included in the synthetic peptide peptide 2, and a C-terminal truncated product (VEGF110) derived from VEGF-A are also included.
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て C末端に残余する部分アミノ酸配歹 IJ : R— P— K一 K一 D— Rと対比させると、双方とも に、塩基性アミノ酸残基に富むアミノ酸配列であるものの、部分アミノ酸配列: R— P— K一 K一 D— Rでは、へパリン結合性が損なわれているという決定的な相違がある。 When compared with the partial amino acid sequence remaining at the C-terminus, the amino acid sequences are both rich in basic amino acid residues when compared to the partial amino acid sequence: R—P—K—K—D—R. — There is a crucial difference between P-K-K-D-R that heparin binding is impaired.
[0039] すなわち、 vammin由来の部分アミノ酸配列: R_P_R_R_K_Q_G_Eと、 VR—1 の対応する領域、ならびに、へパリン結合性を示さない VEGF110の C末端に残余 する部分アミノ酸配列を相互に対比すると、 [0039] That is, when the partial amino acid sequence derived from vammin: R_P_R_R_K_Q_G_E, the corresponding region of VR-1, and the partial amino acid sequence remaining at the C-terminus of VEGF110 that does not show heparin binding are compared with each other,
vammin : R— P— R— R— K— Q_G— E vammin: R—P—R—R—K—Q_G—E
VR-1 : R-P-R-W-K-Q-G-E VR-1: R-P-R-W-K-Q-G-E
VEGF 110 : R-P-K-K-D-R VEGF 110: R-P-K-K-D-R
想定部分配列 : R_P_R_X_K_Q_G (Xは、 R, W, H, Kのいずれか)
前記の想定部分配列(第一の部分アミノ酸配列)を保持すると、少なくとも、合成ぺプ チド peptide 2におけるへパリン結合性と遜色ないへパリン結合性を示すと判断され る。特には、下線を付した 4アミノ酸力 上に例示するような、へパリン中の硫酸化され た糖鎖における硫酸エステル構造、硫酸アミド構造との相互作用に適する相対配置 に塩基性アミノ酸残基を配置する役割を果たしていると判断される。従って、本発明 の第一の形態に力、かるへノ^ン結合能を有するペプチドでは、 Assumed partial array: R_P_R_X_K_Q_G (X is R, W, H, or K) When the above-mentioned assumed partial sequence (first partial amino acid sequence) is retained, it is determined that the synthetic peptide peptide 2 exhibits at least heparin-binding property comparable to that of the synthetic peptide peptide 2. In particular, the basic amino acid residues are placed in a relative configuration suitable for interaction with the sulfate ester structure and the sulfate amide structure in the sulfated sugar chain in heparin, as exemplified above in the underlined 4 amino acid power. It is determined that it plays the role of placing. Therefore, in the peptide having the ability to bind to the first form of the present invention,
前記第一の部分アミノ酸配歹 IJ : R_P_R_X_K_Q_G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ 力 をその内部に含み、全体のアミノ酸残基数は、 7— 20アミノ酸残基からなるぺプチ ドとする。前記全体のアミノ酸残基数の範囲は、種々のペプチド 'ホルモンを構成す るペプチド鎖長、例えば、アンギオテンシン IIの 8アミノ酸残基、あるいは、インスリン A 鎖の 21アミノ酸残基など、機能を発揮しつつ、水溶性を保持する上で適正なぺプチ ド鎖長に相当している。 The first partial amino acid system IJ: R_P_R_X_K_Q_G (X is any one of R, W, H, and K, and the total number of amino acid residues is 7 to 20 amino acid residues. The range of the total number of amino acid residues is determined by the length of peptide chains constituting various peptide 'hormones, for example, 8 amino acid residues of angiotensin II or 21 amino acid residues of insulin A chain. This is equivalent to an appropriate peptide chain length for maintaining water solubility while exerting the above properties.
[0040] 上述するように、本発明の第一の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドに は、 [0040] As described above, peptides having heparin-binding ability that are effective in the first aspect of the present invention include:
vammin中のへパリン結合部位に由来する第一の部分アミノ酸配列: First partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin:
R-P-R-X-K-Q_G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力 を少なくとも含み、 A -R-P-R-X-K-Q-G-A R-P-R-X-K-Q_G (X includes at least any of R, W, H, and K, and A -R-P-R-X-K-Q-G-A
N C N C
(A 、Aは、それぞれアミノ酸数 0— 13までのペプチド鎖から選択され、 A 、Aのァ (A and A are each selected from a peptide chain having 0 to 13 amino acids, and the A and A
N C N C N C N C
ミノ酸数の合計は、 13以下である) The total number of amino acids is 13 or less)
からなる、 7— 20アミノ酸残基のアミノ酸配列を有するへパリン結合能を有するぺプ チドが包含される力 例えば、下記する合成ペプチド peptide 4、 5の例にしめされ るように、 A の部分には、アミノ酸が存在しない形態とすることができる。一般に、 N末 The ability to include a peptide having an amino acid sequence of 7-20 amino acid residues and having heparin binding ability. For example, as shown in the following examples of synthetic peptides peptides 4 and 5, the portion of A Can be in a form in which no amino acid is present. Generally, N end
N N
に保護用のアミノ酸として、例えば、 Gly、 Alaなどの嵩の小さなアミノ酸を付加し、最 小のアミノ酸数 8以上の形態とすることが望ましい。 It is preferable to add a small amino acid such as Gly or Ala as a protective amino acid to form a form having at least the minimum number of 8 amino acids.
[0041] 加えて、合成ペプチド peptide 1では、 C末端に K_E_K_P_Eの部分配列をも備 えており、合成ペプチド peptide 2よりも若干へパリン結合性が優っており、この第二 の部分アミノ酸配歹 IJ:K_E_K_P_Eをも有することが望ましい。その際、第一の部分 アミノ酸配列と第二の部分アミノ酸配列の間を適正な間隔に配置することが好ましぐ
リンカ一配列として、 5アミノ酸残基程度、従って、 4一 6アミノ酸残基からリンカ一配列 、より好ましくは、 5アミノ酸残基からリンカ一配列を設ける、 [0041] In addition, the synthetic peptide peptide 1 also has a partial sequence of K_E_K_P_E at the C-terminus, has slightly better heparin binding properties than the synthetic peptide peptide 2, and has the second partial amino acid sequence IJ : K_E_K_P_E is also desirable. In that case, it is preferable to arrange at an appropriate interval between the first partial amino acid sequence and the second partial amino acid sequence. As a linker sequence, about 5 amino acid residues, therefore, a linker sequence from 416 amino acid residues, more preferably, a linker sequence from 5 amino acid residues,
R-P-R-X-K-Q-G-X -X -X—X—X -K—E—K—P-R R-P-R-X-K-Q-G-X -X -X—X—X -K—E—K—P-R
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
(Xは、 R, W, H, Kのいずれか、なお、—X -X -X -X -X—は、リンカ一配列) (X is any of R, W, H, K, and -X -X -X -X -X— is a linker sequence)
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
と表記されるアミノ酸配列を含むことが好ましい。特には、 vammin中のへパリン結合 部位に由来するアミノ酸配列: Preferably, the amino acid sequence includes In particular, the amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin:
R-P-R-R-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-P-R-R-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
力、らなるアミノ酸配歹 |J、または、その配列中に少なくとも一つのアミノ酸置換を有し、且 つ前記第一の部分アミノ酸配列を保持してなる改変型アミノ酸配列を含む、へパリン 結合能を有するペプチドとすることもできる。この種の改変アミノ酸配列の好ましレ、一 例として、 A heparin-binding ability, comprising a modified amino acid sequence having at least one amino acid substitution in its sequence and retaining the first partial amino acid sequence. Can also be used as the peptide. This type of modified amino acid sequence is preferred, for example,
R-P-R-X-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-P-R-X-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
(Xは、 W, H, Kのいずれか) (X is one of W, H, K)
また、 C末端に Rを付加している、 In addition, R is added to the C-terminal,
R-P-R-X-K-Q— G_E_P_D_G_P_K_E— K-P-R-R R-P-R-X-K-Q— G_E_P_D_G_P_K_E— K-P-R-R
(Xは、 R, W, H, Kのいずれか) (X is one of R, W, H, K)
などを挙げることができる。 And the like.
カロえて、前記第二の部分アミノ酸配歹 ΐ』:Κ_Ε_Ι£_Ρ_βに代えて、第一の部分アミノ 酸配歹 IJ : R-P-R-X-K-Q-G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力 をリンカ一配列で連 結している Calorie, the second partial amino acid sequence ΐ ": Κ_Ε_Ι £ _Ρ_β instead of the first partial amino acid sequence IJ: RPRXKQG (X is any one of R, W, H, K Are linked by
R-P-R-X-K-Q-G-X -X -X -X -X -R-P-R-X—K-Q—G R-P-R-X-K-Q-G-X -X -X -X -X -R-P-R-X—K-Q—G
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
と表記されるアミノ酸配列を選択することも可能である。すなわち、第一の部分アミノ 酸配列がリンカ一配列を介して、タンデム型に連結された形態となり、へパリンとの結 合に関与できる部位が増したものとなる。あるいは、 Aの部分として、 VEGF— A 中 Can be selected. That is, the first partial amino acid sequence is tandemly linked via the linker sequence, and the number of sites that can participate in binding to heparin is increased. Or, as part of A, VEGF— in A
C 165 に存在する C末端の 5アミノ酸残基 (Asp161— Arg165): D_K_P_R_Rに対応させて 、前記 K一 E_K_P_R_Rを、 Κ_β_Κ— P_R_Rへと変換した、 C-terminal 5 amino acid residues present in C 165 (Asp 161 — Arg 165 ): corresponding to D_K_P_R_R, the K-I E_K_P_R_R was converted to Κ_β_Κ—P_R_R,
R-P-R-X-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-D-K-P-R-R R-P-R-X-K-Q-G-E-P-D-G-P-K-D-K-P-R-R
(Xは、 R, W, H, Kのいずれか)
のようなアミノ酸配列を有するものとすることもできる。 (X is any of R, W, H, K) May have an amino acid sequence such as
[0043] 更には、第一の部分アミノ酸配列部分としては、 Xとして Rを選択する、 R— P—R— R 一 K_Q_Gを用いることがより好ましレ、。 [0043] Furthermore, as the first partial amino acid sequence portion, R is selected as X, and R-PR-R-I K_Q_G is more preferably used.
[0044] なお、上記リンカ一配列、例えば、 5アミノ酸残基からリンカー配歹 IJ:一 X -X -X -X [0044] The above linker sequence, for example, from 5 amino acid residues to a linker system IJ: 1 X -X -X -X
1 2 3 one two Three
-X -部分の役割は、第一の部分アミノ酸配列部分に対して、第二の部分アミノ酸配The role of the -X-part is to compare the second partial amino acid sequence to the first partial amino acid sequence portion.
4 5 4 5
列部分を連結し、第一の部分アミノ酸配列部分が主体となるへパリン結合性に対して 、第二の部分アミノ酸配列部分とへパリン間の弱い相互作用の寄与を付加することを 目的とするものである。従って、投与対象の体内に存在する、プロテアーゼ、ぺプチ ダーゼの作用によって、かかるリンカ一配列:一 X—X—X—X—X一部分の切断がな The purpose of the present invention is to link the column portions and to add the contribution of a weak interaction between the second partial amino acid sequence portion and heparin to the heparin binding property mainly composed of the first partial amino acid sequence portion. Things. Accordingly, cleavage of such a linker sequence: one X--X--X--X--X portion is prevented by the action of proteases and peptidases present in the body of the administration subject.
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
されないものを利用することができる。カロえて、 L体アミノ酸からなるリンカ一配列に代 えて、 D体アミノ酸からなるリンカ一配列を利用することで、体内のプロテアーゼによる 消化を抑制することも可能である。また、種々のペプチド試薬において利用される、 ペプチド結合のミミック構造を力かるリンカ一配列部分に利用することで、体内のプロ テアーゼによる消化を抑制することも可能である。但し、このリンカ一配列内で切断を 受けた場合にも、第一の部分アミノ酸配列部分自体の切断が成されない限り、へパリ ン結合性を保持する第一の部分アミノ酸配列部分側断片を副生するので、特には、 問題とはならない。 You can use what is not done. By using a linker sequence consisting of D-amino acids instead of a linker sequence consisting of L-amino acids, it is possible to suppress digestion by proteases in the body. In addition, by using the mimic structure of peptide bond used in various peptide reagents for a powerful linker sequence portion, it is possible to suppress digestion by proteases in the body. However, even when cleavage is performed within this linker sequence, the first partial amino acid sequence partial fragment that retains heparin binding properties is not modified unless the first partial amino acid sequence portion itself is cleaved. This is not a problem, especially because it is produced.
[0045] 一般に、ペプチド化合物の体内分解を防止する上では、 N末端ならびに C末端に 余剰のアミノ酸を付加する、あるいは、修飾を施す手法が有効である。例えば、 N末 端のアミノ基に種々のァシル基修飾を施す、あるいは、 C末端のカルボキシ基をアミド 化することもできる。本発明の第一の形態にかかるへパリン結合能を有するペプチド は、化学的合成手法を利用して作製することが可能であるので、例えば、固相合成 法を利用して、 C末端側からペプチド鎖の延長を行う際には、樹脂上に固定される C 末端のアミド化を行うと、合成上も好適である。また、前記リンカ一配歹' j :一 X -X -X In general, in order to prevent in vivo degradation of a peptide compound, a method of adding or modifying an extra amino acid at the N-terminus and C-terminus is effective. For example, various N-terminal amino groups can be modified with various acyl groups, or the C-terminal carboxy group can be amidated. Since the peptide having heparin-binding ability according to the first aspect of the present invention can be produced by using a chemical synthesis technique, for example, using a solid phase synthesis method, When extending the peptide chain, amidation of the C-terminal immobilized on the resin is also suitable for synthesis. In addition, the linker is arranged as follows:
1 2 3 one two Three
-X—X—部分などは、天然のアミノ酸に代えて、人工のアミノ酸を含むものとすること-X—X—parts should contain artificial amino acids instead of natural amino acids
4 5 4 5
ができる。人工のアミノ酸を利用することで、ペプチド鎖の酵素的切断を抑制するもの に、該リンカ一配列を設計することも可能である。 Can do. By using artificial amino acids, it is also possible to design the linker sequence to one that suppresses enzymatic cleavage of the peptide chain.
[0046] また、 vammin中のへパリン結合部位に由来するアミノ酸配列において、前記リンカ
一配列:一 X -X -X -X -X一部分に相当するアミノ酸配列は、 _E_P_D_G_P—と[0046] In the amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin, the linker One sequence: One X-X-X-X-X part of the amino acid sequence is _E_P_D_G_P—
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
なっているが、それに含まれる、— D— G— (Asp— Gly)の配列では、場合によっては、 Aspの側鎖上のカルボキシ基(一 COOH)と Glyの N末のイミノ窒素(一 N—)との間の 反応に伴レ、スクシイミド構造の形成、あるいは、 j3位への転位が起こることが知られて いる。 In the sequence of —D—G— (Asp—Gly) contained in it, in some cases, the carboxy group (one COOH) on the side chain of Asp and the N-terminal imino nitrogen (one N It is known that the reaction between-) causes the formation of a succinimide structure or the rearrangement to the j3 position.
[化 2] スクシイミド構造の形成: [Formula 2] Formation of succinimide structure:
[0048] [化 3] [0048]
/3位への転位 / 3rd transposition
[0049] この種のペプチド分子内の反応に伴う、構造変化を抑制するため、例えば、 -D-G - (Asp-Gly)の配列を、 -D-A- (Asp-Ala)や— N_G_ (Asn_Gly)のような構造 的には類似するものの、不要な分子内反応を抑制するアミノ酸置換を行うこともでき る。 [0049] In order to suppress the structural change accompanying the reaction in this kind of peptide molecule, for example, the sequence of -DG-(Asp-Gly) is replaced with -DA- (Asp-Ala) or -N_G_ (Asn_Gly). Although structurally similar, amino acid substitutions that suppress unwanted intramolecular reactions can also be made.
[0050] 本発明の第一の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドは、全体のアミノ酸 残基数は、 7— 20アミノ酸残基からなるペプチドであり、また、親水性アミノ酸、特に は、塩基性アミノ酸を多く含有しており、広い濃度範囲の水溶液とすることが可能であ る。医薬用途に適用する際には、水性媒体、例えば、種々のペプチド 'ホルモンを含 有する注射液の調製に利用される水性媒体、あるいは、経口投与可能なペプチド性
生理活性物質を含有する液剤の調製に利用される水性媒体を担体とする組成物に 調製することが好ましい。また、所定量の水を加えることによって、前記水性媒体を用 いた組成物の作製が可能な、凍結乾燥混合物の形態とすることも可能である。一般 に、水溶解性は、ペプチドを構成するアミノ酸残基数が増加するに伴い、低下する傾 向を有するが、本発明にかかるへノ^ン結合能を有するペプチドは、第一の部分アミ ノ酸配列部分、さらには、第二の部分アミノ酸配列部分にも、親水性に富むアミノ酸 を高い比率で有するため、その水に対する溶解度は、少なくとも、 20mgZmLを超え るものとなる。 [0050] The peptide having heparin-binding ability that is effective in the first aspect of the present invention is a peptide having a total number of amino acid residues of 7 to 20 amino acid residues, and a hydrophilic amino acid, particularly Since it contains a large amount of basic amino acids, it can be used as an aqueous solution in a wide concentration range. When applied to pharmaceutical uses, aqueous media such as aqueous media used for preparing injection solutions containing various peptide 'hormones, or orally administrable peptide It is preferable to prepare a composition using an aqueous medium used for preparing a liquid preparation containing a physiologically active substance as a carrier. Further, by adding a predetermined amount of water, it is also possible to prepare a lyophilized mixture in which a composition using the aqueous medium can be prepared. In general, the water solubility tends to decrease as the number of amino acid residues constituting the peptide increases. Since the amino acid sequence portion and the second partial amino acid sequence portion also have a high ratio of amino acids with high hydrophilicity, the solubility in water is at least more than 20 mgZmL.
[0051] 一方、本発明の第二の形態にかかるへパリン結合能を有するペプチドは、 On the other hand, the peptide having heparin binding ability according to the second aspect of the present invention is
上述する本発明の第一の形態に力、かるへパリン結合能を有するペプチドにおいて 利用される、前記第一の部分アミノ酸配歹 U : R— P_R_X— K_Q_G (Xは、 R, W, H , Kのいずれ力 に代えて、改変された第一の部分アミノ酸配列: The first partial amino acid system U: R—P_R_X—K_Q_G (X is R, W, H, A modified first partial amino acid sequence in place of any force of K:
R-X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、 X は、 Κ、 Ηま R-X -X -X -K-Q-G (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η
01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03
たは Rである)をその内部に含み、全体のアミノ酸残基数は、 7— 20アミノ酸残基から なるペプチドとする。先に説明したように、前記全体のアミノ酸残基数の範囲は、種々 のペプチド 'ホルモンを構成するペプチド鎖長、例えば、アンギオテンシン IIの 8ァミノ 酸残基、あるいは、インスリン Α鎖の 21アミノ酸残基など、機能を発揮しつつ、水溶性 を保持する上で適正なペプチド鎖長に相当してレ、る。 Or R), and the total number of amino acid residues is 7 to 20 amino acid residues. As described above, the range of the total number of amino acid residues is determined by the length of peptide chains constituting various peptide 'hormones, for example, 8 amino acid residues of angiotensin II or 21 amino acid residues of insulin chain. Group, and so on, while maintaining their water solubility while exhibiting their functions.
[0052] 上述するように、本発明の第二の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドに は、 [0052] As described above, peptides having heparin-binding ability that are effective in the second aspect of the present invention include:
vammin中のへパリン結合部位に由来する、改変された第一の部分アミノ酸配列: R-X -X -X -K-Q-G (X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、 X は、 Κ、 Ηま First modified partial amino acid sequence derived from the heparin binding site in vammin: R-X-X-X-K-Q-G (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η
01 02 03 01 02 03 01 02 03 01 02 03
たは Rである)を少なくとも含み、 Or R)
A -R-X -X -X -K-Q-G-A A -R-X -X -X -K-Q-G-A
Nl 01 02 03 CI Nl 01 02 03 CI
(A 、A は、それぞれアミノ酸数 0— 13までのペプチド鎖から選択され、 A 、A (A and A are each selected from a peptide chain having 0 to 13 amino acids, and A and A
Nl CI Nl CI のアミノ酸数の合計は、 13以下である) Nl CI The total number of amino acids in Nl CI is 13 or less.)
からなる、 7 20アミノ酸残基のアミノ酸配列を有するへパリン結合能を有するぺプ チドが包含される力 例えば、下記する合成ペプチド peptide 7、 8の例にしめされ
るように、 A の部分には、アミノ酸が存在しない形態とすることができる。一般に、 N末Of a peptide having an amino acid sequence of 720 amino acid residues and having a heparin binding ability.For example, the following synthetic peptide peptides 7 and 8 are exemplified. As described above, the portion A may be in a form in which no amino acid is present. Generally, N end
N N
に保護用のアミノ酸を付加する際には、例えば、 Gly、 Alaなどの嵩の小さなアミノ酸 を付カ卩し、最小のアミノ酸数 8以上の形態とすることが望ましレ、。 When a protective amino acid is added to the form, it is desirable to add a bulky amino acid such as Gly or Ala to form a form having a minimum number of amino acids of 8 or more.
[0053] 加えて、合成ペプチド peptide 7、 8では、合成ペプチド peptide 1と同様に、 C末 端に K_E_K_P_Eの部分配列をも備えており、合成ペプチド peptide 2よりも若干 へパリン結合性が優っており、この第二の部分アミノ酸配歹 IJ :K_E_K_P_Eをも有す ることが望ましい。その際、前記改変された第一の部分アミノ酸配列と第二の部分アミ ノ酸配列の間を適正な間隔に配置することが好ましぐリンカ一配列として、 5アミノ酸 残基程度、従って、 4一 6アミノ酸残基からリンカー配歹 IJ、より好ましくは、 5アミノ酸残 基からリンカ一配列を設ける、 [0053] In addition, the synthetic peptides peptide 7 and 8 also have a partial sequence of K_E_K_P_E at the C-terminal, similar to the synthetic peptide peptide 1, and have a slightly higher heparin binding property than the synthetic peptide peptide 2. Therefore, it is desirable to have the second partial amino acid sequence IJ: K_E_K_P_E as well. At this time, it is preferable that the modified first partial amino acid sequence and the second partial amino acid sequence are arranged at an appropriate interval, and the linker sequence is about 5 amino acid residues, A linker sequence is provided from sixteen amino acid residues, more preferably a linker sequence is provided from five amino acid residues.
R-X —X —X — K— Q— G— X— X— X— X— X— K— E— K— P— R R-X —X —X — K— Q— G— X— X— X— X— X— K— E— K— P— R
01 02 03 1 2 3 4 5 01 02 03 1 2 3 4 5
(X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、X は、 Κ、 Ηまたは R、なお、 -X -X -X _ (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η or R, -X -X -X _
01 02 03 1 2 301 02 03 1 2 3
X -X一は、リンカ X-X is the linker
4 5 一配列) 4 5 arrangement)
と表記されるアミノ酸配列を含むことが好ましレ、。 Preferably, it contains an amino acid sequence represented by:
[0054] 特には、前記改変された第一の部分アミノ酸配列と、前記第二の部分アミノ酸配列 とを連結する、リンカ一配列として、 E— P— D— G— Ρを選択してなる、 [0054] In particular, the modified first partial amino acid sequence and the second partial amino acid sequence are linked, and EP-D-GG- is selected as a linker sequence.
R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
01 02 03 01 02 03
(X は、 Ρまたは R、X は、 Rまたは K、X は、 Κ、 Ηまたは Rである)からなるァミノ (X is Ρ or R, X is R or K, and X is Κ, Η or R)
01 02 03 01 02 03
酸配列、または、その配列中に少なくとも一つのアミノ酸置換を有し、且つ前記改変 された第一の部分アミノ酸配列を保持してなる改変型アミノ酸配列を含む、へパリン 結合能を有するペプチドとすることもできる。この種の改変アミノ酸配列の好ましレ、一 例として、 A peptide having heparin binding ability, comprising an acid sequence or a modified amino acid sequence having at least one amino acid substitution in the sequence and retaining the modified first partial amino acid sequence. You can also. This type of modified amino acid sequence is preferred, for example,
R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R
01 02 03 01 02 03
(X は、 Ρまたは R、X は、 Rまたは K 、 Κ (X is Ρ or R, X is R or K, Κ
02 、X は 02, X is
03 、 Ηまたは Rである) 03, Η or R)
01 01
に対して、 C末端に Rを付加している、 For, R is added to the C-terminal,
R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R-R R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-E-K-P-R-R
01 02 03 01 02 03
(X は、 Ρまたは R、X は、 Rまたは K、X は、 Κ、 Ηまたは Rである) (X is Ρ or R, X is R or K, X is Κ, Η or R)
01 02 03 01 02 03
を挙げることができる。あるいは、 Αの部分に含まれる前記第二の部分アミノ酸配列
に代えて、 VEGF-A 中に存在する C末端の 5アミノ酸残基 (Asp161— Arg165) : D Can be mentioned. Alternatively, the second partial amino acid sequence contained in the portion of Α Instead of 5 amino acid residues at the C-terminus present in VEGF-A (Asp 161 — Arg 165 ): D
165 165
_K一 P_R_Rに対応させて、前記 K一 E— K_P_R_Rを、 K一 D— K一 P—R— Rへと変換 した、 _K-P_R_R was converted from K-E-K_P_R_R to K-D-K-P-R-R in correspondence with _K-P_R_R,
R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-D-K-P-R-R R-X -X -X -K-Q-G-E-P-D-G-P-K-D-K-P-R-R
01 02 03 01 02 03
(X は、 Pまたは R、X は、 Rまたは K、X は、 Κ、 Ηまたは Rである) (X is P or R, X is R or K, X is Κ, Η or R)
01 02 03 01 02 03
のようなアミノ酸配列を有するものとすることもできる。 May have an amino acid sequence such as
[0055] 更には、第一の部分アミノ酸配列部分としては、 Xとして Rを選択する、 R— P—R— R 一 K_Q_Gを用いることがより好ましレ、。 [0055] Furthermore, as the first partial amino acid sequence portion, R is selected as X, and R-PR-R-I K_Q_G is more preferably used.
[0056] なお、上記リンカ一配列、例えば、 5アミノ酸残基からリンカー配歹 IJ:一 X -X -X -X [0056] The above linker sequence, for example, from 5 amino acid residues to a linker system IJ: 1 X -X -X -X
1 2 3 one two Three
-X -部分の役割は、第一の部分アミノ酸配列部分に対して、第二の部分アミノ酸配The role of the -X-part is to compare the second partial amino acid sequence to the first partial amino acid sequence portion.
4 5 4 5
列部分を連結し、第一の部分アミノ酸配列部分が主体となるへパリン結合性に対して 、第二の部分アミノ酸配列部分とへパリン間の弱い相互作用の寄与を付加することを 目的とするものである。従って、投与対象の体内に存在する、プロテアーゼ、ぺプチ ダーゼの作用によって、かかるリンカ一配列:一 X -X -X -X -X一部分の切断がな The purpose of the present invention is to link the column portions and to add the contribution of a weak interaction between the second partial amino acid sequence portion and heparin to the heparin binding property mainly composed of the first partial amino acid sequence portion. Things. Therefore, due to the action of proteases and peptidases existing in the body of the administration subject, cleavage of such a linker sequence: one X-X-X-X-X is not possible.
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
されないものを利用することができる。カロえて、 L体アミノ酸からなるリンカ一配列に代 えて、 D体アミノ酸からなるリンカ一配列を利用することで、体内のプロテアーゼによる 消化を抑制することも可能である。また、種々のペプチド試薬において利用される、 ペプチド結合のミミック構造を力かるリンカ一配列部分に利用することで、体内のプロ テアーゼによる消化を抑制することも可能である。但し、このリンカ一配列内で切断を 受けた場合にも、第一の部分アミノ酸配列部分自体の切断が成されない限り、へパリ ン結合性を保持する第一の部分アミノ酸配列部分側断片を副生するので、特には、 問題とはならない。 You can use what is not done. By using a linker sequence consisting of D-amino acids instead of a linker sequence consisting of L-amino acids, it is possible to suppress digestion by proteases in the body. In addition, by using the mimic structure of peptide bond used in various peptide reagents for a powerful linker sequence portion, it is possible to suppress digestion by proteases in the body. However, even when cleavage is performed within this linker sequence, the first partial amino acid sequence partial fragment that retains heparin binding properties is not modified unless the first partial amino acid sequence portion itself is cleaved. This is not a problem, especially because it is produced.
[0057] 一般に、ペプチド化合物の体内分解を防止する上では、 N末端ならびに C末端に 余剰のアミノ酸を付加する、あるいは、修飾を施す手法が有効である。例えば、 N末 端のアミノ基に種々のァシル基修飾を施す、あるいは、 C末端のカルボキシ基をアミド 化することもできる。本発明の第二の形態にかかるへパリン結合能を有するペプチド も、化学的合成手法を利用して作製することが可能であるので、例えば、固相合成法 を利用して、 C末端側からペプチド鎖の延長を行う際には、樹脂上に固定される C末
端のアミド化を行うと、合成上も好適である。また、前記リンカー配歹 ij : X -X -X -X In general, in order to prevent in vivo degradation of a peptide compound, a method of adding or modifying an extra amino acid at the N-terminus and C-terminus is effective. For example, various N-terminal amino groups can be modified with various acyl groups, or the C-terminal carboxy group can be amidated. The peptide having heparin-binding ability according to the second embodiment of the present invention can also be produced by using a chemical synthesis technique. When extending the peptide chain, C-terminal immobilized on the resin The terminal amidation is also synthetically suitable. Further, the linker system ij: X-X-X-X
1 2 3 X -部分などは、天然のアミノ酸に代えて、人工のアミノ酸を含むものとすることが 1 2 3 X-parts may contain artificial amino acids instead of natural amino acids
4 5 4 5
できる。人工のアミノ酸を利用することで、ペプチド鎖の酵素的切断を抑制するものに 、該リンカー配歹 [Jを設計することも可能である。 it can. By using artificial amino acids, it is also possible to design the linker system [J] for those that suppress enzymatic cleavage of the peptide chain.
[0058] すなわち、本発明の第二の形態に力かるへパリン結合能を有するペプチドでは、前 記改変された第一の部分アミノ酸配列以外のペプチド鎖部分は、上述する本発明の 第一の形態に力、かるへパリン結合能を有するペプチドにおいて説明した、様々な変 異、修飾、改変を同様に利用する態様とすることも可能である。 [0058] That is, in the peptide having heparin binding ability that is strong in the second embodiment of the present invention, the peptide chain portion other than the modified first partial amino acid sequence is the same as the above-described first embodiment of the present invention. It is also possible to adopt an embodiment in which various mutations, modifications, and alterations described in the description of the peptide having the ability to bind to heparin and the like can be used in the same manner.
[0059] 本発明に力かる新規なへパリン結合能を有するペプチドは、 VEGF— A の KDR [0059] A novel peptide having heparin binding ability that is useful in the present invention is VEGF-A KDR.
165 への結合により誘起される血管新生促進作用の発揮に必要な、 VEGF-A と血管 VEGF-A and vasculature are required for exerting the pro-angiogenic effect induced by binding to 165
165 内皮細胞表面上のへパリンとの間の結合を、競争的に阻害する作用を有し、抗 VEG F-A 剤として利用可能であり、例えば、固形腫瘍の増殖や転移、糖尿病性網膜症 165 It has the effect of competitively inhibiting the binding to heparin on the surface of endothelial cells and can be used as an anti-VEGF-A agent.For example, the growth and metastasis of solid tumors, diabetic retinopathy
165 165
、未熟児網膜症、乾癬など、種々の疾患の要因となる、 VEGF-A に起因する血 Blood caused by VEGF-A, which causes various diseases such as retinopathy of prematurity, retinopathy of prematurity, and psoriasis
165 165
管新生促進の抑制を目的とする治療薬、予防薬の用途に、適用可能である。 The present invention is applicable to the use of a therapeutic drug or a prophylactic drug for suppressing the promotion of angiogenesis.
[0060] これら内因性の血管内皮増殖因子 VEGF— A に起因する血管新生促進の抑制 [0060] Suppression of promotion of angiogenesis caused by these endogenous vascular endothelial growth factors VEGF-A
165 165
を目的とする治療用途では、本発明にかかるへパリン結合能を有するペプチドは、血 流中に直接投与し、作用部位の血管内皮細胞表面へ供給する形態での投与が適し ており、通常、静脈内投与に適する剤形の医薬組成物に調製することが好ましい。具 体的には、種々の生理活性を有するペプチド製剤の静脈内投与に利用されている 剤形、例えば、静脈注射剤、点滴剤などの剤形とされ、各単位投与用量は、その治 療用途に応じて、適宜決定される。また、投与対象(患者)の状況、症状の重篤さ、性 別、年齢、体重、その他の健康状態などを考慮して、その推定される総血液量にお いて、所望の生理活性が発揮される血中濃度となるように、投与用量を設定すること が好ましい。なお、本発明にかかるへパリン結合能を有するペプチドを静脈注射剤の 剤形で利用する際には、通常、複数回に分けて投与することも可能であるが、合計さ れる用量は、 1一 100mg/kg体重の範囲、好ましくは、 3— 50mg/kg体重の範囲 に設定することが望ましい。例えば、総血液量を考慮した上で、投与直後の投与量 が均一に分散すると仮定した際、その平均血中濃度が、 0. 1 μ M ΙΟ μ Μの範囲
、好ましくは、 1 /i M— 3 /i Mの範囲に投与総量を設定することが望ましい。 For therapeutic purposes, the peptide having heparin binding ability according to the present invention is suitably administered directly into the bloodstream and administered to the surface of vascular endothelial cells at the site of action. It is preferable to prepare a pharmaceutical composition in a dosage form suitable for intravenous administration. Specifically, the dosage form is a dosage form used for intravenous administration of peptide preparations having various physiological activities, for example, dosage forms such as intravenous injections and infusions. It is determined appropriately according to the application. In addition, taking into account the condition of the subject to be administered (patient), the severity of symptoms, gender, age, weight, and other health conditions, etc., the desired physiological activity is exhibited in the estimated total blood volume. It is preferable to set the administered dose so that the blood concentration is as follows. When the peptide having heparin-binding ability according to the present invention is used in the form of an intravenous injection, it is usually possible to administer the peptide in a plurality of divided doses. It is desirable to set the dose in the range of 100 mg / kg body weight, preferably in the range of 3-50 mg / kg body weight. For example, taking into account the total blood volume and assuming that the dose immediately after administration is evenly distributed, the average blood concentration is in the range of 0.1 μM ΙΟ μ Μ. Preferably, the total dose is set in the range of 1 / iM-3 / iM.
[0061] また、適用される器官部位が特定される、糖尿病性網膜症、未熟児網膜症に対す る、 VEGF-A に起因する血管新生促進の抑制を目的とする治療薬、予防薬とし [0061] Further, a therapeutic or prophylactic agent for the purpose of suppressing the promotion of angiogenesis caused by VEGF-A for diabetic retinopathy and retinopathy of prematurity in which the organ site to be applied is specified.
165 165
ては、点眼薬の剤形に調製することも可能である。この投与対象者に対して、その眼 球または眼窩への適用に適する、薬学的に許容される液性担体中に、へパリン結合 能を有するペプチドの有効量を溶解した点眼薬の剤形では、通常、液中濃度を、 0. l μ M—10 μ Mの範囲、好ましくは、 1 μ Μ 3 μ Μの範囲に設定することが望まし レ、。 Alternatively, it can be prepared in the form of eye drops. For this administration subject, an ophthalmic solution prepared by dissolving an effective amount of a peptide having heparin binding ability in a pharmaceutically acceptable liquid carrier suitable for application to the eyeball or orbit is available. Usually, it is desirable to set the concentration in the solution in the range of 0.1 μM to 10 μM, preferably in the range of 1 μm 3 μm.
実施例 Example
[0062] 以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。ここに示す具体例は 、本発明に力かる最良の実施形態の一例ではあるものの、本発明は、これら具体例 に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. Although the specific examples shown here are one example of the best embodiment working on the present invention, the present invention is not limited to these specific examples.
[0063] 実施例 1 Example 1
(ペプチド合成と精製) (Peptide synthesis and purification)
へビ毒由来の血管内皮増殖因子 VEGF様タンパク質; vamminならびに VR— 1の アミノ酸配列を参照して、そのへパリン結合性に関与すると想定される、 vamminの C 末端部分アミノ酸配列 (Arg94— Arg11())あるいは VR - 1の C末端部分アミノ酸配列 ( Arg9,一 Arg1Q9)に基づき、下記表 1に示す peptide 1— peptide 6の 6種のぺプチ ドを設計した。 A vascular endothelial growth factor VEGF-like protein derived from snake venom; the C-terminal partial amino acid sequence of vammin (Arg 94 — Arg), which is assumed to be involved in heparin binding by referring to the amino acid sequences of vammin and VR-1 11 ()) or VR - 1 of the C-terminal partial amino acid sequence (Arg 9, according to one Arg 1Q9), it was designed six peptidase de of peptide 1-peptide 6 shown in table 1 below.
[0064] 設計されたアミノ酸配列に基づき、各ペプチドは、ペプチドシンセサイザー(Applie d Biosystems, モデル 431A)を用いて、 F_moc法による固相合成法により調製 した。常法に従って、合成ペプチドは、脱保護ならびに、 F-mocタリーべッジ法よる 基材レジンから分離、溶出し、回収される粗ペプチドを凍結乾燥した。 [0064] Based on the designed amino acid sequence, each peptide was prepared by a solid phase synthesis method using the F_moc method, using a peptide synthesizer (Applied Biosystems, model 431A). According to a conventional method, the synthetic peptide was deprotected and separated and eluted from the base resin by the F-moc tarry vedge method, and the recovered crude peptide was lyophilized.
[0065] 粗ペプチドの精製は、 AKTAexplorer 10S (Amersham Biosciences)ならび に HPLCシステム(日本分光)を利用して行った。なお、カラム溶出画分におけるぺ プチドの検出は、 240nmの吸光度測定により行った。 [0065] The crude peptide was purified using AKTAexplorer 10S (Amersham Biosciences) and an HPLC system (JASCO). The detection of the peptide in the column elution fraction was performed by measuring the absorbance at 240 nm.
[0066] 得られた粗ペプチド 40mgを、 10mLの 50mM Tris-HCl pH8. 0に溶解後、 Hi Trap Heparin HPカフム カフム谷量 lOmL、 Amersham Biosciencesノ ίこアノ。
ライした。該へパリン'ァフィ二ティカラムより、流速 lmL/minで、 5カラム容量、 1 · 0 M NaClまでの直線勾配で溶出を行った。 [0066] After dissolving 40 mg of the obtained crude peptide in 10 mL of 50 mM Tris-HCl pH 8.0, Hi Trap Heparin HP Kahum Kahum valley lOmL, Amersham Biosciences Nokoano. I lied. Elution was performed from the heparin affinity column at a flow rate of 1 mL / min with a linear gradient up to 1.0 M NaCl in 5 column volumes.
[0067] 前記へパリンに対する結合性を示すペプチド画分をプール、回収した後、 Cosmos il 5〇18ΑΚ_300 (2αη φ X 25cm (L) ) こアプライし、ァセトニトリノレ 0ο/ο一 30% の線形勾配で溶出し、所望のアミノ酸数を有するペプチド画分を単離した。精製ぺプ チドは凍結乾燥し、アミノ酸シーケンサ一によりアミノ酸配列を確認した後、アミノ酸分 析法によって、ペプチド濃度を定量した。 The peptide fraction showing the binding property to heparin was pooled and collected, and then Cosmosil 5ΑΚ18ΑΚ_300 (2αηφX 25 cm (L)) was applied, and a linear gradient of acetonitrile 0 ο / ο 30% was obtained. And the peptide fraction having the desired number of amino acids was isolated. The purified peptide was freeze-dried, the amino acid sequence was confirmed by an amino acid sequencer, and the peptide concentration was quantified by amino acid analysis.
[0068] (アミノ酸配列分析) (Amino acid sequence analysis)
前記精製済みのペプチドのアミノ酸配列確認は、プロテイン 'シークェンサ一 (Appl ied Biosystems models 473A, 477、 Shimadzu モデル PPSQ—21A) を用いて行った。 The amino acid sequence of the purified peptide was confirmed using Protein 'Sequencer (Applied Biosystems models 473A, 477, Shimadzu model PPSQ-21A).
[0069] (へパリン結合性の評価) (Evaluation of Heparin Binding Property)
精製済みペプチド(100 /i g)を、 10mLの 50mM Tris— HC1 ρΗ8· 0に溶解後、 Hi Trap Heparin HPカフム (刀フム容直 10mL、 Amersham Biosciences) ίこ プライした。その後、流速 lmL/minで、前記緩衝液を 5カラム容量流し、引き続き、 10カラム容量、 1. OM NaCほでの直線勾配で溶出を行い、溶出条件(NaCl濃度) を測定した。 The purified peptide (100 / ig) was dissolved in 10 mL of 50 mM Tris-HC1 ρΗ8.0 and then applied to Hi Trap Heparin HP Kahum (10 mL of sword Hum, Amersham Biosciences). Thereafter, the buffer was flowed through 5 column volumes at a flow rate of 1 mL / min, followed by elution with a linear gradient of about 1. OM NaC in 10 column volumes, and the elution conditions (NaCl concentration) were measured.
[0070] 図 1に、各ペプチドについて、へパリンに対する結合性を示すペプチド画分の溶出 ピーク位置 (太線部)を示す。また、表 1に、そのピーク極大点における溶出 NaCl濃 度をまとめて示す。 [0070] Fig. 1 shows the elution peak position (thick line part) of the peptide fraction showing the binding property to heparin for each peptide. Table 1 summarizes the concentration of eluted NaCl at the peak maximum.
[0071] [表 1]
[Table 1]
表 1 table 1
各種べプチドのへパリン結合特性 Heparin binding properties of various peptides.
ペプチド アミノ酸配列 NaCl (M)による溶出条件 Peptide Amino acid sequence Elution conditions with NaCl (M)
Peptide 1 G R P R R K Q G E P D G P K E K P R G 0.36 Peptide 1 G R P R R K Q G E P D G P K E K P R G 0.36
Ί 9残基 Ί 9 residues
Peptide 2 G R P R R K Q G E 0.34 Peptide 2 G R P R R K Q G E 0.34
9残基 9 residues
Peptide 3 G P D G P K E K P R G <0.1 (素通り) Peptide 3 G P D G P K E K P R G <0.1
1 1残基 1 1 residue
Peptide 4 R P R R K Q G E P D G P K E K P R G 0.37 Peptide 4 R P R R K Q G E P D G P K E K P R G 0.37
1 8残基 18 residues
Peptide 5 R P R K Q G E P D G P K E - P R G 0.25 Peptide 5 R P R K Q G E P D G P K E-P R G 0.25
1 7残基 1 7 residues
Peptide 6 R P R R K Q G E P D G P K E K P R R 0.40 Peptide 6 R P R R K Q G E P D G P K E K P R R 0.40
1 8残基 18 residues
[0072] また、へビ毒由来の血管内皮増殖因子 VEGF様タンパク質; vamminならびに VR _1に関しても、同様に前記へパリン'ァフィ二ティカラムから溶出されるタンパク質画 分のピーク極大点における溶出 NaCl濃度を測定した結果を表 2にしめす。 [0072] Similarly, for the venous endothelial growth factor VEGF-like protein derived from snake venom; vammin and VR_1, the elution NaCl concentration at the peak maximum point of the protein fraction eluted from the heparin 'affinity column was similarly determined. Table 2 shows the measurement results.
[0073] [表 2] [Table 2]
表 2 Table 2
V a mm i nならびに VR— 1のへパリン結合特性 Heparin binding properties of V a mm in and VR-1
タンパク質 C末端領域のアミノ酸配列 NaCl (M)による溶出条件 Amino acid sequence of protein C-terminal region Elution conditions with NaCl (M)
V a mm i n R P R R K Q G E P D G P K E K P R 0.33 V a mm inn R P R R K Q G E P D G P K E K P R 0.33
VR- 1 R P R * K Q G E P D G P K E - P R 0.16 VR- 1 R P R * K Q G E P D G P K E-P R 0.16
[0074] (in vitroにおける VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻 [0074] (Inhibition of the in vitro effect of VEGF-A on promoting the growth of vascular endothelial cells.
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害能評価) Injury evaluation)
上記のへパリン結合能を有するペプチドが、 VEGF— A による血管内皮細胞の増 The peptide with heparin-binding ability described above is used to increase vascular endothelial cells by VEGF-A.
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殖促進作用を抑制することを、下記する in vitroの評価系において検証した。同時 に、 vamminによる血管内皮細胞の増殖促進作用を抑制することも、併せて検証した The suppression of the growth promoting effect was verified in the following in vitro evaluation system. At the same time, it also verified that vammin suppresses the growth promoting effect of vascular endothelial cells.
[0075] ゥシ大動脈内皮細胞(BAEC)の細胞懸濁液を、 5, 000個/ゥエルの密度で、 96 ゥエルの細胞培養プレートに播種した。ゥエル中の細胞の接着後、 0.1。/0ゥシ胎児 血清を添加した培地に交換し、延べ 18時間培養した。その時点で、培地に、血管内 皮増殖因子タンパク質の VEGF— A あるいは vamminを最終濃度 1 nM、ならび [0075] A cell suspension of P. aortic endothelial cells (BAEC) was seeded at a density of 5,000 cells / P in a 96 P cell culture plate. 0.1 0.1 after cell attachment in the well. The medium was replaced with a medium supplemented with / 0ゥ fetal serum and cultured for a total of 18 hours. At that time, the medium was supplemented with a final concentration of 1 nM of the vascular endothelial growth factor protein VEGF-A or vammin, and
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に peptide 1を、それぞれ、所定の最終濃度で添加した。その後、 6日間培養を継 続した後、各ゥエル中の細胞数について、 Tetra Color One (生化学工業)を用い
て、 WST— 8法により生存細胞数密度を評価した。 The peptide 1 was added thereto at a predetermined final concentration. After continuing the culture for 6 days, the number of cells in each well was determined using Tetra Color One (Seikagaku Corporation). The viable cell number density was evaluated by the WST-8 method.
[0076] WST— 8法における、発色の吸収係数 A を、生存細胞数の指標とした。図 3 [0076] The absorption coefficient A of color development in the WST-8 method was used as an index of the number of viable cells. Fig 3
405-630 405-630
に、同じプレート上において併行して評価された、 Was evaluated in parallel on the same plate,
左側:血管内皮増殖因子タンパク質ならびに peptide 1を添加していないゥエル(陰 性対照:白色カラム)、 Left: Pell without vascular endothelial growth factor protein and peptide 1 (negative control: white column),
中央: vamminに加えて、 peptide 1を最終濃度 100 μ M (濃い灰色カラム:中央の 右)、 30 μ Μ (薄レ、灰色カラム:中央の中)、 0 μ Μ (無添加:陽性対照;黒色カラム: 中央の左)添加したゥエル、 Center: In addition to vammin, peptide 1 was added at a final concentration of 100 μM (dark gray column: right of center), 30 μ μ (light gray, gray column: middle), 0 μΜ (no addition: positive control; Black column: center left) added gel,
右側: VEGF-A に加えて、 peptide 1を最終濃度 100 μ M (濃い灰色カラム:中 Right: VEGF-A plus peptide 1 at a final concentration of 100 μM (dark gray column: medium
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央の右)、 30 μ Μ (薄レ、灰色カラム:中央の中)、 0 μ Μ (無添加:陽性対照;黒色カラ ム:中央の左)添加したゥエル、 Center well (right), 30 μΜ (light, gray column: middle), 0 μΜ (no addition: positive control; black column: left of center)
における測定結果を示す。 3 shows the measurement results.
[0077] 図 3に示す結果を比較すると、添加される VEGF— Α ならびに vamminは血管内 [0077] Comparing the results shown in Fig. 3, the VEGF-— and vammin added were intravascular.
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皮細胞の増殖促進作用をしているが、 peptide 1の共存下においては、その添加濃 度依存的に、その細胞の増殖促進作用が抑制を受けている。従って、へパリン結合 能を有する peptide 1は、 BAEC細胞表面に存在するへパリンに対して結合するこ とで、 VEGF— A ならびに vamminが血管内皮細胞の増殖促進作用を発揮する上 It promotes the growth of skin cells, but in the presence of peptide 1, the growth-promoting effect of the cells is suppressed in a concentration dependent manner. Therefore, peptide 1 having heparin-binding ability binds to heparin present on the surface of BAEC cells, and VEGF-A and vammin exert the effect of promoting the growth of vascular endothelial cells.
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で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち、へパリンとの結合を競争的に阻 害する結果、 VEGF - A ならびに vamminが示す血管内皮細胞の増殖促進作用 VEGF-A and vammin show the growth-promoting action of vascular endothelial cells as a result of competitively inhibiting the binding to heparin out of the binding to KDR and the binding to heparin required in
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を抑制していると判断される。 Is determined to be suppressed.
[0078] (in vivoにおける VEGF— A による血圧降下作用に対する阻害能評価) [0078] (Evaluation of in vivo inhibitory activity against blood pressure lowering effect of VEGF-A)
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上記のへパリン結合能を有するペプチドが、 VEGF— A による血圧降下作用を抑 The peptide with heparin binding ability described above suppresses the blood pressure lowering effect of VEGF-A.
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制することを、下記する in vivoの評価系において検証した。同時に、 vamminによ る血圧降下作用を抑制することも、併せて検証した。 Was controlled in the following in vivo evaluation system. At the same time, suppression of the blood pressure lowering effect of vammin was also verified.
[0079] VEGF-A あるいは vamminによる血圧降下能の測定は、ォスの Wistar rat ( [0079] Measurement of blood pressure lowering ability by VEGF-A or vammin was performed using Wis
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各群個体数 n = 3または 5, 150-220 g)を使用して行った。各個体について、 力ルバミン酸ェチルエステル(1 g/kg)の腹膜注射による麻酔後、 25% MgSO This was performed using n = 3 or 5, 150-220 g) in each group. After anesthesia by intraperitoneal injection of ethyl carbamic acid ester (1 g / kg), 25% MgSO
4 で満たしたポリエチレンチューブを頸動脈に揷入し、圧力トランスデューサー(モデル
P10EZ, Becton Dickinson)に接続して、頸動脈圧をモニターした。圧カトラン スデューサ一で測定される頸動脈圧は、アンプ (model AP—621日本光電)につな がれたレコーダーで記録した。 A polyethylene tube filled with 4 was introduced into the carotid artery and a pressure transducer (model P10EZ, Becton Dickinson) to monitor carotid artery pressure. The carotid pressure measured by a pressure transducer was recorded by a recorder connected to an amplifier (model AP-621 Nihon Kohden).
[0080] 各被験個体に対して、生理食塩水(600 z L)注射により血圧が安定していること を確認後、へパリン結合能を有するペプチド(600 μ L)、ならびに、 VEGF-A ま After confirming that the blood pressure of each test individual was stable by injection of physiological saline (600 zL), a peptide having heparin binding ability (600 μL) and VEGF-A and
165 たは vammin (600 μ L)を左大腿静脈から投与した。 165 or vammin (600 μL) was administered through the left femoral vein.
[0081] 図 4の Aは、上: vammin (用量 0. 1 μ g/g)のみを投与した際、 [0081] A in FIG. 4 shows the top: when only vammin (dose 0.1 μg / g) was administered,
下: peptide 1 (用量 3 x g/g)を予め投与後、 vammin (用量 0. l x g/g)を投 与した際における、頸動脈圧の低下量を示し、 Bottom: Decrease in carotid artery pressure when vammin (dose 0.1 l x g / g) was administered after peptide 1 (dose 3 x g / g) was administered in advance.
図 4の Bは、上: VEGF—A (用量 0. 1 x gZg)のみを投与した際、 B in Fig. 4 shows the top: When only VEGF-A (dose 0.1 x gZg) was administered,
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中: peptide 1 (用量 3 x g/g)を予め投与後、 VEGF—A (用量 0. 1 μ gZg) Middle: VEGF-A (dose 0.1 μgZg) after pre-administration of peptide 1 (dose 3 x g / g)
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を投与した際、 When administered
下: peptide 1 (用量 30 i g/g)を予め投与後、 VEGF—A (用量 0. 1 /i g/g Bottom: VEGF-A (dose 0.1 / ig / g) after pre-administration of peptide 1 (dose 30 ig / g)
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)を投与した際における、頸動脈圧の低下量を示している。 ) Shows the amount of decrease in carotid artery pressure after administration.
[0082] 図 4に示す結果を比較すると、投与される VEGF— A ならびに vamminは血圧降 [0082] Comparing the results shown in Fig. 4, the administered VEGF-A and vammin showed lower blood pressure.
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下を誘起している力 peptide 1の共存下においては、その添加濃度依存的に、そ の血圧降下の誘起作用が抑制を受けている。なお、ここで評価される VEGF— A な In the co-presence of the peptide peptide 1 which induces the lowering, its effect of lowering blood pressure is suppressed in a concentration dependent manner. The VEGF-A evaluated here
165 らびに vamminが示す血圧降下作用は、 VEGFタンパク質の KDRへの結合により 誘起される、一酸化窒素(NO)依存性の強力な血圧降下活性に基づくものであり、 従って、へパリン結合能を有する peptide 1は、 KDRを発現している細胞表面に存 在するへパリンに対して結合することで、 VEGF— A ならびに vamminが血圧降下 165 In addition, the blood pressure lowering effect of vammin is based on the potent nitric oxide (NO) -dependent blood pressure lowering activity induced by the binding of VEGF protein to KDR. VEGF-A and vammin lower blood pressure by binding to peptide 1 having heparin present on the surface of KDR-expressing cells.
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作用を発揮する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち、へパリンとの 結合を競争的に阻害する結果、 VEGF— A ならびに vamminによる血圧降下作用 Competitively inhibits the binding to heparin out of the binding to KDR and the binding to heparin, which are necessary for its action. As a result, VEGF-A and vammin lower blood pressure.
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を抑制していると判断される。 Is determined to be suppressed.
[0083] 上記の R_P_R_X_K_Q_G_X -X—X—X—X _K_E_K_P_Rのアミノ酸配列 [0083] Amino acid sequence of R_P_R_X_K_Q_G_X -X—X—X—X _K_E_K_P_R
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
を含む、本発明にかかるへノ^ン結合能を有するペプチドにおいて、特に、 R-P-R _X_K_Q_G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力、)の部分のみによって、 VEGF—A な In particular, in the peptide having a heterogeneous binding ability according to the present invention, VEGF-A is formed only by a portion of R-P-R_X_K_Q_G (X is any one of R, W, H and K).
165 らびに vamminが血圧降下作用を発揮する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンと
の結合のうち、へパリンとの結合を競争的に阻害する結果、 VEGF-A ならびに va 165 and binding to KDR and heparin, necessary for vammin to exert blood pressure lowering effect Competitively inhibits heparin binding, resulting in VEGF-A and va
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mminによる血圧降下作用を抑制する効果が達成されることの検証も行った。 It was also verified that the effect of suppressing the blood pressure lowering effect of mmin was achieved.
[0084] 具体的には、 peptide 1にカロ; て、 peptide 1の N末領域に相当する peptide 2 、ならびに C末領域に相当する peptide 3について、 VEGF— A による血圧降下 [0084] Specifically, VEGF-A caused a decrease in blood pressure of peptide 2 corresponding to the N-terminal region of peptide 1 and peptide 3 corresponding to the C-terminal region.
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作用を抑制する効果の有無について、前記の in vivo評価系で併行して評価した。 The presence or absence of the effect of suppressing the action was evaluated in parallel with the in vivo evaluation system described above.
[0085] 図 5中、 A:VEGF-A (用量 0. 1 μ gZg)のみを投与した際(陽性対照)、 [0085] In Fig. 5, when A: VEGF-A (dose 0.1 μgZg) alone was administered (positive control),
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B : peptide 1 (用量 30 g/g)を予め投与後、 VEGF—A (用量 0. 1 ^ gZg) B: VEGF-A (dose 0.1 ^ gZg) after pre-administration of peptide 1 (dose 30 g / g)
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を投与した際、 When administered
C : peptide 2 (用量 30 ^ g/g)を予め投与後、 VEGF—A (用量 0. 1 gZg) C: After pre-administration of peptide 2 (dose 30 ^ g / g), VEGF-A (dose 0.1 gZg)
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を投与した際、 When administered
D : peptide 3 (用量 30 μ g/g)を予め投与後、 VEGF—A (用量 0. 1 μ gZg) D: VEGF-A (dose 0.1 μgZg) after pre-administration of peptide 3 (dose 30 μg / g)
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を投与した際における、頸動脈圧の低下量をそれぞれ示してレ、る。 Shows the amount of decrease in the carotid artery pressure upon administration of.
[0086] 図 5に示す結果を比較すると、投与される VEGF— A が誘起している血圧降下作 [0086] Comparison of the results shown in Fig. 5 shows that the administered VEGF-A induced hypotensive effects.
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用に対して、事前に投与される peptide 1および peptide 2は、その血圧降下作用 を抑制する効果を示している力 peptide 3に関しては、抑制効果は観測されてい なレ、。従って、へパリン結合能を有する peptide 1および peptide 2は、 KDRを発 現している細胞表面に存在するへパリンに対して結合することで、 VEGF— A が血 In contrast, peptide 1 and peptide 2, which are administered beforehand, have the effect of suppressing the blood pressure lowering effect. Therefore, peptide 1 and peptide 2, which have heparin binding ability, bind to heparin present on the surface of cells expressing KDR, so that VEGF-A
165 圧降下作用を発揮する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち、へパ リンとの結合を競争的に阻害する結果、 VEGF— A による血圧降下作用を抑制し 165 Of the binding to KDR and the binding to heparin, which are necessary for exerting the antihypertensive action, competitively inhibits the binding to heparin, thereby suppressing the hypotensive action of VEGF-A.
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ていると判断される。一方、 peptide 3は、へパリン結合能を示さず、そのため、抑制 効果は観測されてレ、なレ、と判断される。 Is determined to be. On the other hand, peptide 3 does not show heparin-binding ability, and therefore, the inhibitory effect was observed, and it was judged to be poor.
[0087] 結論として、上記の R_P_R_X_K_Q_G_X -X -X -X -X _K_E_K_P_Rの [0087] In conclusion, the above R_P_R_X_K_Q_G_X -X -X -X -X _K_E_K_P_R
1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
アミノ酸配列を含む、本発明にかかるへパリン結合能を有するペプチドにおいて、特 に、 R_P_R_X_K_Q_G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力 の部分が、へパリン結合 能を支配する部位であると判断される。加えて、該 R-P-R-X-K-Q—G (Xは、 R, W, H, Kのいずれ力 の部分を利用することで、 in vivoにおいても、 KDRを発現し ている細胞表面に存在するへパリンに対して結合することで、 VEGF— A が種々の In the peptide having an amino acid sequence and having heparin-binding ability according to the present invention, in particular, R_P_R_X_K_Q_G (X is a site where any part of R, W, H, or K governs heparin-binding ability. In addition, the RPRXKQ-G (X is present on the surface of a KDR-expressing cell even in vivo by using any part of R, W, H, and K. By binding to heparin, VEGF-A
165 生理的活性、作用を発揮する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち
、 へパリンとの結合を競争的に阻害する結果、 VEGF-A による生理的活性、作用 165 Of the binding to KDR and the binding to heparin, which are necessary for As a result of competitive inhibition of binding to heparin, physiological activity and action by VEGF-A
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を抑制していると判断される。 Is determined to be suppressed.
[0088] 参考例 1 [0088] Reference Example 1
本例では、 VEGF-A ならびに vamminが血管内皮細胞の増殖促進作用を発揮 In this example, VEGF-A and vammin exert the effect of promoting vascular endothelial cell proliferation.
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する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち、血管内皮細胞表面上の へパリンとの結合を阻害することで、 VEGF-A ならびに vamminが示す血管内皮 Inhibiting the binding of heparin on the vascular endothelial cell surface to the binding of KDR and heparin, which are necessary for
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細胞の増殖促進作用が抑制されることを検証した。 It was verified that the cell growth promoting effect was suppressed.
[0089] (in vitroにおける VEGF— A または vamminによる血管内皮細胞の増殖促進 [0089] (In vitro promotion of proliferation of vascular endothelial cells by VEGF-A or vammin
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作用に対する、未分画へパリンの阻害能評価) Evaluation of the inhibitory ability of unfractionated heparin on the action)
上述するように、 VEGF-A ならびに vamminは、遊離型へパリンとの結合能を示 As mentioned above, VEGF-A and vammin show binding ability to free heparin.
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すので、予め、 VEGF— A ならびに vamminに対して、遊離型へパリンを結合させ Therefore, beforehand, bind the free form of parin to VEGF-A and vammin.
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ると、結果的に、血管内皮細胞表面上のへパリンとの結合を阻害することが可能とな る。 Then, as a result, it becomes possible to inhibit the binding to heparin on the vascular endothelial cell surface.
[0090] VEGF— A ならびに vamminとの結合能を示す未分画へパリンは、 VEGF— A [0090] VEGF-A and unfractionated heparin exhibiting binding ability to vammin were obtained from VEGF-A
165 165 または vamminによる血管内皮細胞の増殖促進作用を抑制する効果を示すことを、 下記する in vitroの評価系におレ、て検証した。 165 The effect of suppressing the growth promoting effect of vascular endothelial cells by 165 or vammin was demonstrated in the following in vitro evaluation system.
[0091] ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の細胞懸濁液を、 5, 000個/ゥエルの密度で、 コラーゲンコートした 96ゥエルの細胞培養プレートに播種した。播種後、 6時間培養 し、ゥエル中の細胞の接着を行った後、 1 %ヒト血清を添加した培地に交換し、一夜( 延べ 18時間)培養した。その時点で、培地に、血管内皮増殖因子タンパク質の VEG F-A または vamminを最終濃度 1 nM、ならびに、未分画へパリンを所定の最終[0091] A cell suspension of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) was seeded at a density of 5,000 cells / well in a collagen-coated 96-well cell culture plate. After seeding, the cells were cultured for 6 hours. After the cells in the wells were adhered, the medium was replaced with a medium supplemented with 1% human serum and cultured overnight (total 18 hours). At that point, the medium was supplemented with a final concentration of 1 nM of vascular endothelial growth factor protein, VEG F-A or vammin, and untreated fractions of parin.
165 165
濃度で添加した。その後、 3日間培養を継続した後、各ゥエル中の細胞数について、 Tetra Color One (生化学工業)を用いて、 WST— 8法により生存細胞数密度を評 価した。 It was added at a concentration. Thereafter, after culturing was continued for 3 days, the number of viable cells was evaluated for the number of cells in each well by the WST-8 method using Tetra Color One (Seikagaku Corporation).
[0092] WST— 8法における、発色の吸収係数 A を、生存細胞数の指標とした。 VEG [0092] The absorption coefficient A of color development in the WST-8 method was used as an index of the number of viable cells. VEG
405-630 405-630
F-A または vammin、ならびに未分画へパリンを添加しない状態で、前記 1%血 F-A or vammin, and the 1%
165 165
清添加培地において培養した際の生存細胞数を、陰性対照(unstimulated)、未分 画へパリンを添加せず、 VEGF— A または vamminのみが添加されている状態で、 The number of surviving cells when cultured in a clarified medium was measured using a negative control (unstimulated), without VEGF-A or vammin, without adding palin to unfractionated cells.
165
前記 1 %血清添加培地にぉレ、て培養した際の生存細胞数を、陽性対照(stimulate d)とし、評価された生存細胞数に基づき、増殖促進に対する抑制効果を見積もる。 165 The number of surviving cells when cultured in the 1% serum-supplemented medium is used as a positive control (stimulate d), and the inhibitory effect on growth promotion is estimated based on the estimated number of surviving cells.
[0093] 図 7は、培地中に共添加される未分画へパリンと、 VEGF— A ならびに vamminと [0093] FIG. 7 shows that unfractionated heparin co-supplemented in the medium, VEGF-A and vammin
165 165
の結合に起因する、 VEGF-A または vammin刺激による血管内皮細胞増殖作用 VEGF-A or vammin-stimulated vascular endothelial cell proliferation caused by binding of
165 165
の抑制効果を示す。血清添加培養条件において、種々の濃度の未分画へパリンと、 VEGF-A または vammin (最終濃度 InM)を添カ卩し、 3日間培養後の生存細胞 Shows the suppression effect. Under serum-containing culture conditions, add various concentrations of unfractionated heparin and VEGF-A or vammin (final concentration InM), and cultivate for 3 days.
165 165
数を評価した。黒丸き: vammin、白丸〇: VEGF— A 刺激による血管内皮細胞の The number was evaluated. Closed circles: vammin, open circles: VEGF-A stimulation of vascular endothelial cells
165 165
増殖促進時、培地中に未分画へパリンを各濃度で共添加した際における、 WST-8 法における、発色の吸収係数 A (生存細胞数)を示す。 Fig. 3 shows the absorption coefficient A (the number of viable cells) of color development in the WST-8 method when palin was co-added to the unfractionated medium at each concentration during growth promotion.
405-630 405-630
[0094] 培地中に添加される未分画へパリンの濃度に依存して、 VEGF— A または vamm [0094] Depending on the concentration of unfractionated heparin added to the medium, VEGF-A or vamm
165 165
in刺激による血管内皮細胞増殖作用は抑制を受けている。すなわち、 VEGF— A The vascular endothelial cell proliferation action by in stimulation is suppressed. That is, VEGF— A
165 または vamminに予め未分画へパリンを結合させておくと、血管内皮細胞の増殖促 進作用を発揮する上で必要な、 KDRへの結合とへパリンとの結合のうち、血管内皮 細胞表面上のへパリンとの結合が阻害を受け、結果として、 KDRへの結合は生じる ものの、 VEGF— A または vamminによる血管内皮細胞増殖作用は発揮されてい If 165 or vammin is preliminarily bound to unfractionated pallin, the binding to KDR and the binding to heparin, which are necessary for promoting the proliferation of vascular endothelial cells, The binding to heparin is inhibited, resulting in the binding to KDR, but the effect of VEGF-A or vammin to proliferate vascular endothelial cells is exhibited.
165 165
ない。 Absent.
[0095] 以上の結果は、 VEGF— A または vammin刺激による血管内皮細胞増殖作用の [0095] The above results indicate that VEGF-A or vammin stimulation
165 165
発揮は、 VEGF— A または vamminと、血管内皮細胞表面上のへパリンとの結合を Demonstrates binding between VEGF-A or vammin and heparin on the surface of vascular endothelial cells.
165 165
阻害することで、抑制可能であることを査証している。 It is a visa that inhibition can be suppressed.
[0096] 実施例 2 [0096] Example 2
更に、前記の peptide 6: R— P - R— R— K— Q - G_E_P_D_G_P_K— E - K— P— R 一 Rに基づき、その第一の部分アミノ酸配列部分に相当する R— P_R_R_K_Q_G部 分に改変を施し、下記表 3に示す peptide 7、 peptide 8の 2種のペプチドを設計し た。加えて、へパリン結合性を有する Tissue factor pathway inhibitor (TFPI) 蛋白質中の部分アミノ酸配列(Lys254— Lys265)に相当する peptide 9を、対照へパ リン結合性ペプチドとして設計した。 Further, based on the aforementioned peptide 6: R—P—R—R—K—Q—G_E_P_D_G_P_K—E—K—P—R—R, based on the R—P_R_R_K_Q_G portion corresponding to the first partial amino acid sequence portion After modification, two peptides, peptide 7 and peptide 8, shown in Table 3 below were designed. Additionally, Tissue factor pathway inhibitor (TFPI) partial amino acid sequence in a protein having a heparin binding to - a peptide 9 corresponding to (Lys 254 Lys 265), was designed as a path phosphorus binding peptides to control.
[0097] (へパリン結合性の評価) [0097] (Evaluation of heparin binding property)
実施例 1に記載する (ペプチド合成と精製)と (アミノ酸配列分析)の手順に従って、
peptide 7、 peptide 8、ならびに peptide 9の 3種のペプチドの精製済み評品を 作製した。 According to the procedure of (Peptide Synthesis and Purification) and (Amino Acid Sequence Analysis) described in Example 1, Purified samples of three peptides, peptide 7, peptide 8, and peptide 9, were prepared.
[0098] 次いで、実施例 1に記載する(へパリン結合性の評価)の手法に従って、 HiTrap Heparin HPカラム上に結合した精製済みペプチドに対する、溶出条件 (NaCl濃 度)を測定した。 [0098] Next, according to the method described in Example 1 (evaluation of heparin binding property), elution conditions (NaCl concentration) for the purified peptide bound on the HiTrap Heparin HP column were measured.
[0099] 表 3に、前記三種のペプチドについて、溶出ピークのピーク極大点における溶出 N aCl濃度の測定結果をまとめて示す。 [0099] Table 3 summarizes the measurement results of the eluted NaCl concentration at the peak maximum of the elution peak for the three peptides.
[0100] [表 3] [0100] [Table 3]
表 3 Table 3
—各種べプチドのへパリン結合特性 ― —Heparin binding properties of various peptides—
ペプチド ァミノ酸配列 NaCl (M)による溶出条件 Elution conditions with peptide amino acid sequence NaCl (M)
Peptide 7 ~ R P K K K Q G E P D G P K E K P R R 0.36 Peptide 7 ~ R P K K K Q G E P D G P K E K P R R 0.36
1 8残基 18 residues
Peptide 8 R P H K Q G E P D G P K E K P R R 0.52 Peptide 8 R P H K Q G E P D G P K E K P R R 0.52
1 8残基 18 residues
Peptide 9 K T R K R K K Q R V K 0.73 Peptide 9 K T R K R K K Q R V K 0.73
1 2残基 1 2 residues
[0101] (in vitroにおける VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻 [0101] (Inhibition of the in vitro effect of VEGF-A on promoting the growth of vascular endothelial cells.
165 165
害能評価) Injury evaluation)
上記のへパリン結合能を有するペプチドが、 VEGF-A による血管内皮細胞の増 The peptide having heparin-binding ability described above is used to increase vascular endothelial cells by VEGF-A.
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殖促進作用を抑制することを、下記する in vitroの評価系において検証した。 The suppression of the growth promoting effect was verified in the following in vitro evaluation system.
[0102] ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の細胞懸濁液を、 5, 000個/ゥエルの密度で、 コラーゲンコートした 96ゥエルの細胞培養プレートに播種した。播種後、 6時間培養 し、ゥエル中の細胞の接着を行った後、 1%ヒト血清を添加した培地に交換し、一夜( 延べ 18時間)培養した。その時点で、培地に、血管内皮増殖因子タンパク質の VEG F-A を最終濃度 1 nM、ならびに各ペプチドを、それぞれ、所定の最終濃度で添[0102] A cell suspension of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) was seeded at a density of 5,000 cells / well in a collagen-coated 96-well cell culture plate. After seeding, the cells were cultured for 6 hours. After the cells in the wells were adhered, the medium was replaced with a medium supplemented with 1% human serum, and the cells were cultured overnight (total 18 hours). At that time, the medium was supplemented with the vascular endothelial growth factor protein, VEG F-A, at a final concentration of 1 nM and each peptide at the predetermined final concentration.
165 165
加した。その後、 3日間培養を継続した後、各ゥエル中の細胞数について、 Tetra C olor One (生化学工業)を用いて、 WST— 8法により生存細胞数密度を評価した。 Added. Then, after culturing was continued for 3 days, the number of cells in each well was evaluated for the number of viable cells by the WST-8 method using Tetra Color One (Seikagaku Corporation).
[0103] WST— 8法における、発色の吸収係数 A を、生存細胞数の指標とした。 VEG [0103] The absorption coefficient A of color development in the WST-8 method was used as an index of the number of viable cells. VEG
405-630 405-630
F-A 、ならびに被験ペプチドを共に添加しなレ、状態で、前記 1 %血清添加培地に F-A and the test peptide were not added together, but in the 1% serum-supplemented medium.
165 165
おいて培養した際の生存細胞数を、陰性対照:増殖促進 0%、被験ペプチドを添カロ せず、 VEGF— A のみが添加されている状態で、前記 1%血清添加培地において
培養した際の生存細胞数を、陽性対照:増殖促進 100%とし、評価された生存細胞 数に基づき、増殖促進率を算出した。 Of the number of surviving cells when cultured in a negative control: 0% growth promotion, no VEGF-A, without VEGF-A, The number of surviving cells in the culture was defined as a positive control: proliferation promotion 100%, and the proliferation promotion rate was calculated based on the estimated number of surviving cells.
[0104] 図 8に、 peptide 1、 peptide 2、 peptide 3の各ペプチド力 S示す、 VEGF—A [0104] FIG. 8 shows the peptide power S of peptide 1, peptide 2, and peptide 3, VEGF-A
165 による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す。血清添加培 養条件において、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添カ卩によるヒト臍帯静脈内皮細胞 16 shows the results of evaluation of the inhibitory ability of 165 on the growth promoting effect of vascular endothelial cells. Human umbilical vein endothelial cells with VEGF-A (final concentration InM)
165 165
の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制効果を、 3日間培養後の生 存細胞数によって評価した。 The inhibitory effect of each of the co-added peptides on the promotion of cell proliferation was evaluated by the number of surviving cells after 3 days of culture.
[0105] なお、培地内に添加されている血清中には、若干量の VEGFが元々含有されてお り、 VEGF-A による血管内皮細胞の増殖促進作用を完全に阻害する条件では、 [0105] The serum added to the medium originally contained a small amount of VEGF, and under the conditions that completely inhibited the growth promoting effect of vascular endothelial cells by VEGF-A,
165 165
この血清由来の VEGFに起因する増殖促進作用も同様に阻害される。従って、 VE GF-A による血管内皮細胞の増殖促進作用が完全に阻害されている場合、見か The growth-promoting effect due to this serum-derived VEGF is similarly inhibited. Therefore, if VEGF-A completely inhibits the growth-promoting effect of vascular endothelial cells,
165 165
け上、増殖促進率は負の値を示す。一般には、「増殖促進率が負の値を示す」場合 には、被験化合物 (ペプチド)は、対象細胞に対する「細胞毒性」を示すと推断される 。し力しながら、この血清添加培養条件を利用する評価系では、この図に示される程 度の「負の増殖促進率」は、「細胞毒性」を意味しない点は、予め、血清添加量を 0. 1 %以下に抑えた低濃度血清添加培地による培養時の生存細胞数を測定することで 確認される。 In addition, the growth promotion rate shows a negative value. In general, when "the growth promotion rate shows a negative value", it is inferred that the test compound (peptide) shows "cytotoxicity" to the target cell. However, in an evaluation system using these serum-added culture conditions, the "negative growth promotion rate" shown in this figure does not mean "cytotoxicity". It is confirmed by measuring the number of surviving cells when cultured in a medium containing a low concentration of serum containing 0.1% or less.
[0106] 図 8中、黒丸拿で示す、 peptide 1の添加濃度依存性は、 VEGF— A による血 [0106] In Fig. 8, the concentration dependence of the addition of peptide 1, indicated by black circles, was due to VEGF-A-induced blood.
165 管内皮細胞の増殖促進作用に対する濃度依存的な阻害活性を示している。一方、 P eptide 1と比較して、へパリン結合能が劣る、白丸〇:peptide 2、黒三角 A : pept ide 3を添加した際には、そのへパリン結合能の差違を反映して、 50%阻害を達成 できる添加濃度(ED )は高濃度となっている。従って、 peptide 1、 peptide 2、 p 165 shows a concentration-dependent inhibitory activity on the growth promoting effect of endothelial cells. On the other hand, compared to Peptide 1, heparin binding ability is inferior. When white circles: peptide 2 and black triangle A: peptide 3 are added, the difference in heparin binding ability is reflected. The addition concentration (ED) at which% inhibition can be achieved is high. Therefore, peptide 1, peptide 2, p
50 50
eptide 3の各ペプチドは、いずれも、血管内皮細胞表面上の KDRへの結合とへパ リンとの結合のうち、へパリンとの結合を競争的に阻害する結果、 VEGF— A が示 All peptides of eptide 3 competitively inhibit the binding of heparin to KDR and the binding to heparin on the surface of vascular endothelial cells.
165 す血管内皮細胞の増殖促進作用を抑制していると判断される。また、 50。/o阻害添加 濃度(ED )の差違は、 peptide 1、 peptide 2、 peptide 3の各ペプチドが示す、 It is judged that the growth promoting effect of vascular endothelial cells is suppressed. Also 50. The difference in the concentration (ED) of the inhibitory addition of / o is indicated by the peptide 1, peptide 2, and peptide 3.
50 50
血管内皮細胞表面上のへパリンとの結合能の差違に起因することも確認される。 It is also confirmed that the difference is due to a difference in binding ability to heparin on the surface of vascular endothelial cells.
[0107] 市販のへパリン親和性カラムに利用される遊離型へパリンに対しては、 peptide 9
(TFPI254—265)は、 peptide 1と同等の結合能を有するものの、 peptide 1は、血管 内皮細胞表面上のへノ^ンに対して特異的な結合能を有するが、一方、 peptide 9 (TFPI254— 265)は、血管内皮細胞表面上のへパリンに対して、特異的な結合能を示さ ないことを、以下の評価法によって検証した。 [0107] For free heparin used in a commercially available heparin affinity column, peptide 9 (TFPI 254 - 265), although capable of binding equivalent to peptide 1, peptide 1 is capable of binding specific for Roh ^ emissions to the vascular endothelial cell surface Ueno, whereas, peptide 9 ( TFPI 254 - 265), to the heparin surface of vascular endothelial cells Ueno, do not show specific binding ability, it was verified by the following evaluation method.
前記の in vitroにおける VEGF— A による血管内皮細胞の増殖促進作用に対 In contrast to the above-mentioned in vitro effect of VEGF-A on promoting the growth of vascular endothelial cells
165 165
する阻害能評価系において、 peptide 9 (TFPI254-265)の示す阻害活性と、 peptide 1の示す阻害活性とを対比評価した。 The inhibitory activity of peptide 9 (TFPI 254-265 ) was compared to the inhibitory activity of peptide 1 in the evaluation system for inhibitory activity.
[0108] 図 9は、 peptide 1と peptide 9 (TFPI254 265)の各ペプチドが示す、 VEGF—A [0108] Fig. 9 shows VEGF-A, which is shown by each of peptide 1 and peptide 9 (TFPI 254 265 ).
165 刺激によるヒト臍帯静脈内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す 165 shows the results of evaluating the inhibitory ability of human umbilical vein endothelial cells on the growth promoting effect of stimulus
。血清添加培養条件にぉレ、て、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添加によるヒト臍帯 . Depending on the culture conditions with serum, human umbilical cord by adding VEGF-A (final concentration InM)
165 165
静脈内皮細胞の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制を、 3日間培 養後の細胞数によって評価した。黒色: peptide 1、灰色: peptide 9 (TFPI254— 265 )を、各濃度添加した際における、増殖促進率を示す。 Suppression of vein endothelial cell growth promotion by each co-added peptide was evaluated by cell number after culturing for 3 days. Black: peptide 1, Gray: peptide 9 - a (TFPI 254 265), definitive when added each concentration, showing the growth-promoting factor.
peptide 1は、濃度依存的に VEGF— A 刺激によるヒト臍帯静脈内皮細胞の増 Peptide 1 increases human umbilical vein endothelial cells upon VEGF-A stimulation in a concentration-dependent manner.
165 165
殖を抑制してレ、るが、 peptide 9 (TFPI254"265)は、僅かな抑制効果を示すのみであ る。 Although the growth was suppressed, peptide 9 (TFPI 254 " 265 ) showed only a slight inhibitory effect.
[0109] すなわち、 peptide 1は、血管内皮細胞表面上のへパリンに対して、特異的な結 合能を有するため、血管内皮細胞表面上の KDRへの結合とへパリンとの結合のうち 、へパリンとの結合を競争的に阻害する結果、 VEGF - A が示す血管内皮細胞の [0109] That is, since peptide 1 has specific binding ability to heparin on the surface of vascular endothelial cells, peptide 1 binds to KDR on the surface of vascular endothelial cells and As a result of competitive inhibition of heparin binding, VEGF-A shows that vascular endothelial cells
165 165
増殖促進作用を効果的に抑制している。一方、 peptide 9 (TFPI254-265)は、血管 内皮細胞表面上のへパリンに対して、特異的な結合能を有していないため、同じ添 加濃度では、血管内皮細胞表面上のへパリンの一部と結合するのみである。その場 合、 VEGF— A は、血管内皮細胞表面上の KDRへと結合した際、相当部分は、細 It effectively suppresses the growth promoting effect. On the other hand, peptide 9 (TFPI 254-265 ) does not have a specific binding ability to heparin on the surface of vascular endothelial cells, so that heparin on the surface of vascular endothelial cells at the same concentration added. Only a part of. In that case, VEGF-A, when bound to KDR on the surface of vascular endothelial cells,
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胞表面上のへパリンとの結合が可能であり、結果的に、 VEGF— A が示す血管内 Is capable of binding to heparin on the vesicle surface and consequently VEGF-A
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皮細胞の増殖促進作用は、大部分が保持された状態を保つ。 Most of the skin cell proliferation promoting action is maintained.
[0110] 換言するならば、 peptide 1は、該 peptide 9 (TFPI254— 265)のアミノ酸配列を内 在している、 Tissue factor pathway inhibitor (TFPI)蛋白質と特異的に複合 体を形成し、血液凝固抑制作用を発揮する遊離型へパリン分子に対しては、特異性
を示さないと判断される。その起源によって、へパリン鎖の構造、硫酸化部位に相違 が存在するため、 peptide 1は、血管内皮細胞表面上に存在するプロテオダリカン 型のへパリン鎖に対して、特異的な結合能を有するが、他の起源のへパリンに対して は、特異的な結合能を具えていないと判断される。 [0110] In other words, peptide 1, said peptide 9 - are Mashimashi inner amino acid sequence of (TFPI 254 265), to form a Tissue factor pathway inhibitor (TFPI) protein and specifically complex, blood Specificity for free heparin molecule that exerts anticoagulant effect Is not indicated. Due to differences in the structure and sulfated sites of heparin chains depending on their origin, peptide 1 has specific binding ability to proteodalican-type heparin chains present on the surface of vascular endothelial cells. However, it is judged that heparin does not have specific binding ability to heparin of other origin.
[0111] 本実施例 2で作製した peptide 7、 peptide 8力 peptide 1と同様に、 VEGF_ A による血管内皮細胞の増殖促進作用を効果的に抑制することを、前記の in vit[0111] Similarly to peptide 1 and peptide 8 produced in Example 2, it was confirmed that the inhibitory effect of VEGF_A on the promotion of vascular endothelial cell growth was effectively suppressed by the above-mentioned in vit.
165 165
roの評価系を利用して検証した。 It was verified using the evaluation system of ro.
[0112] 図 10は、 peptide 1、 peptide 7、 peptide 8の各ペプチド力示す、 VEGF— A [0112] FIG. 10 shows the strength of each peptide of peptide 1, peptide 7, and peptide 8. VEGF-A
16 による血管内皮細胞の増殖促進作用に対する阻害能評価結果を示す。血清添カロ 16 shows the results of evaluation of the inhibitory ability of No. 16 against the growth promoting effect of vascular endothelial cells. Serum added calo
5 Five
培養条件において、 VEGF-A (最終濃度 InM)の添カ卩によるヒト臍帯静脈内皮細 In culture conditions, human umbilical vein endothelial cells were treated with VEGF-A (final concentration InM).
165 165
胞の増殖促進に対する、共添加する各ペプチドによる抑制を、 3日間培養後の細胞 数によって評価した。黒丸 ·: peptide 1、白丸〇:peptide 7、黒三角▲: peptide 8を、各濃度添加した際における、増殖促進率を示す。 peptide 7、 peptide 8は , peptide 1と同様に、濃度依存的に VEGF-A 刺激によるヒト臍帯静脈内皮細 Suppression of cell growth promotion by the co-added peptides was evaluated by the number of cells after 3 days of culture. Solid circles: peptide 1, open circles: peptide 7, solid triangles: peptide 8 show the growth promotion rate when each concentration was added. As with peptide 1, peptide 7 and peptide 8 were exposed to VEGF-A-stimulated human umbilical vein endothelium in a concentration-dependent manner.
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胞の増殖を抑制している。また、この三種のペプチドが示す阻害活性は、実質的に 差違を有してレ、なレ、ことも確認される。 Suppresses the growth of vesicles. In addition, it is also confirmed that the inhibitory activities exhibited by these three peptides have substantial differences.
[0113] なお、図 10に示す結果では、被験ペプチドの高添加濃度においては、見かけ上、[0113] The results shown in Fig. 10 show that at a high concentration of the test peptide,
「増殖促進率が負の値を示している」が、培地内に添加されている血清中には、若干 量の VEGFが元々含有されており、この図に示される程度の「負の増殖促進率」は、"The growth promotion rate shows a negative value," but the serum added to the medium originally contained a small amount of VEGF, and the "negative growth promotion Rate "
「細胞毒性」を意味しない点は、先に説明した通りである。 The point that does not mean “cytotoxicity” is as described above.
[0114] 実施例 3 [0114] Example 3
上記のへパリン結合能を有するペプチドは、 VEGF-A による血管内皮細胞の The peptide having heparin-binding ability described above is used for the activation of vascular endothelial cells by VEGF-A.
165 165
増殖促進作用を抑制するが、塩基性繊維芽細胞増殖因子 (bFGF)による血管内皮 細胞の増殖促進作用への抑制効果を示さないことを、下記する in vitroの評価系に おいて検証した。 It was verified in an in vitro evaluation system described below that it inhibits the growth promoting effect but does not show the inhibitory effect of basic fibroblast growth factor (bFGF) on the growth promoting effect of vascular endothelial cells.
[0115] ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)の細胞懸濁液を、 5, 000個/ゥエルの密度で、 コラーゲンコートした 96ゥェルの細胞培養プレートに播種した。播種後、 6時間培養 し、ゥエル中の細胞の接着を行った後、 1 %ヒト血清を添加した培地に交換し、一夜(
延べ 18時間)培養した。その時点で、培地に、 VEGF-A または bFGFを最終濃 [0115] A cell suspension of human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) was seeded at a density of 5,000 cells / well on a collagen-coated 96-well cell culture plate. After seeding, incubate for 6 hours, allow cells in the wells to adhere, replace the medium with 1% human serum, and overnight ( (18 hours in total). At that time, VEGF-A or bFGF was added to the medium at the final concentration.
165 165
度 1 nM、ならびに被験ペプチドを所定の最終濃度で添加した。その後、 3日間培 養を継続した後、各ゥエル中の細胞数について、 Tetra Color One (生化学工業) を用いて、 WST— 8法により生存細胞数密度を評価した。 The test peptide was added at a final concentration of 1 nM, as well as the test peptide. After continuing the culture for 3 days, the number of cells in each well was evaluated for the viable cell number density by the WST-8 method using Tetra Color One (Seikagaku Corporation).
[0116] WST— 8法における、発色の吸収係数 A を、生存細胞数の指標とした。 VEG [0116] In the WST-8 method, the color absorption coefficient A was used as an index of the number of viable cells. VEG
405-630 405-630
F-A または bFGF、ならびに被験ペプチドを添加しなレ、状態で、前記 1 %血清添 Without adding F-A or bFGF and the test peptide, add 1% serum as described above.
165 165
加培地において培養した際の生存細胞数を、陰性対照:増殖促進 0%、被験ぺプチ ドを添加せず、 VEGF-A または bFGFのみが添加されている状態で、前記 1%血 The number of surviving cells when cultured in a supplemented medium was determined using the negative control: 0% growth promotion, 1% blood growth without VEGF-A or bFGF, without the addition of the test peptide.
165 165
清添加培地にぉレ、て培養した際の生存細胞数を、陽性対照:増殖促進 100%とし、 評価された生存細胞数に基づき、増殖促進率を算出した。 The number of surviving cells when cultured in a fresh medium was defined as a positive control: proliferation promotion 100%, and the proliferation promotion rate was calculated based on the evaluated number of surviving cells.
[0117] 図 11は、培地中に共添加される peptide 1に因る、 VEGF-A または bFGF刺 [0117] FIG. 11 shows that VEGF-A or bFGF ligated peptide 1 was added to the medium.
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激による血管内皮細胞増殖作用の抑制効果を示す。血清添加培養条件において、 種々の濃度の peptide 1と、 VEGF— A または bFGF (最終濃度 InM)を添加し、 It shows an inhibitory effect on vascular endothelial cell proliferation by vigorous activity. Under serum-containing culture conditions, various concentrations of peptide 1 and VEGF-A or bFGF (final concentration InM) were added.
165 165
3日間培養後の生存細胞数を評価した。黒丸 ·: VEGF-A 、白丸〇: bFGF刺激 After 3 days of culture, the number of surviving cells was evaluated. Black circle ·: VEGF-A, white circle 〇: bFGF stimulation
165 165
による血管内皮細胞の増殖促進時、培地中に peptide 1を各濃度で共添加した際 における、増殖促進率を示す。 The figure shows the growth promotion rate when the peptide 1 was co-added to the medium at each concentration when the growth of vascular endothelial cells was promoted by the method.
[0118] VEGF-A 刺激による血管内皮細胞増殖作用に対して、 peptide 1は添加濃度 [0118] Peptide 1 was added at a concentration that inhibited the growth of vascular endothelial cells by VEGF-A stimulation.
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依存的に抑制効果をしめすが、 bFGF刺激による血管内皮細胞増殖作用に対して は、見かけ上、僅かに抑制効果が示すのみであった。培地内に添加されている血清 中には、若干量の VEGFが元々含有されており、 peptide 1を添加すると、この血清 由来の VEGFに起因する血管内皮細胞増殖は抑制を受ける。そのため、 bFGF刺 激による血管内皮細胞増殖作用は、抑制を受けないが、全体の増殖促進率では、見 かけ上、僅かに抑制効果が観測される。また、上で説明した通り、 VEGF— A 刺激 Although the inhibitory effect was shown in a dependent manner, the inhibitory effect on bFGF-stimulated vascular endothelial cell proliferation was only slightly apparent. The serum added to the medium originally contains a small amount of VEGF, and when peptide 1 is added, the proliferation of vascular endothelial cells caused by VEGF derived from this serum is suppressed. For this reason, the vascular endothelial cell proliferation effect due to bFGF stimulation is not suppressed, but the overall growth promotion rate is slightly apparently suppressed. Also, as explained above, VEGF-A stimulation
165 による血管内皮細胞増殖を行う系では、 peptide 1を高濃度で添加する際、見かけ 上、「増殖促進率が負の値を示す」という評価結果となる。つまり、 bFGF刺激による 血管内皮細胞増殖を行う系において、 peptide 1を高濃度で添加する際、図 11に 示される程度、見かけ上「増殖促進率が若干低下する」状態は、 bFGF刺激による血 管内皮細胞増殖作用に対して、 peptide 1は高い添加濃度でも、全く抑制効果を示
していないと判断される。 In the system in which vascular endothelial cells are grown by 165, when peptide 1 is added at a high concentration, the evaluation result is apparently that the growth promotion rate shows a negative value. In other words, in a system in which vascular endothelial cells are proliferated by bFGF stimulation, when peptide 1 is added at a high concentration, the apparent “slightly reduced growth promotion rate” as shown in FIG. Peptide 1 shows no inhibitory effect on skin cell proliferation even at high concentration It is determined that they have not.
[0119] 従って、以上の結果から、 peptide 1は、血管内皮細胞表面上に存在するプロテ ォグリカン型のへパリン鎖に対して、特異的な結合能を有し、特には、 VEGF-A [0119] Therefore, from the above results, peptide 1 has specific binding ability to proteoglycan-type heparin chains present on the surface of vascular endothelial cells, and in particular, VEGF-A
165 が血管内皮細胞増殖作用を発揮する上で必要な、血管内皮細胞表面上の KDRへ の結合とへパリンとの結合のうち、血管内皮細胞表面上のへパリンとの結合を競争的 に阻害すること、一方、 peptide 1あるレ、は VEGF— A が特異的に結合可能な、血 165 competitively inhibits the binding of heparin on the vascular endothelial cell surface to the binding of KDR on the vascular endothelial cell surface and the binding to heparin, which are necessary for 165 to exert the vascular endothelial cell proliferation action On the other hand, the presence of peptide 1 indicates that VEGF-A can specifically bind
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管内皮細胞表面上のへパリンは、 bFGF刺激による血管内皮細胞増殖の機構には、 直接的な関与をしていなことが判る。 It can be seen that heparin on the surface of vascular endothelial cells is not directly involved in the mechanism of bFGF-stimulated vascular endothelial cell proliferation.
産業上の利用可能性 Industrial applicability
[0120] 本発明にかかる新規なへパリン結合能を有するペプチドは、へビ毒由来の血管内 皮増殖因子 VEGF様タンパク質; vamminならびに VR— 1中のへパリン結合部位の アミノ酸配列に基づき設計された、 7— 20アミノ酸残基からなるペプチド化合物であり 、 VEGF— A の KDRへの結合に付随する、 VEGF— A と細胞表面上のへパリン [0120] The novel heparin-binding peptide according to the present invention is designed based on the amino acid sequence of the heparin-binding site in snake venom-derived vascular endothelial growth factor VEGF-like protein; vammin and VR-1. It is a peptide compound consisting of 7-20 amino acid residues. VEGF-A and heparin on the cell surface are associated with the binding of VEGF-A to KDR.
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との間の結合を競争的に阻害する作用を有し、その結果、 VEGF— A の KDRへの Has the effect of competitively inhibiting the binding between VEGF-A and KDR.
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結合および細胞表面上のへパリンとの結合の双方を必要とする、血管新生促進作用 の発揮を抑制するペプチド性医薬として利用可能である。
It can be used as a peptidic drug that requires both binding and binding to heparin on the cell surface and suppresses the effect of promoting angiogenesis.