JP6510410B2 - 細胞透過性ペプチド、それを含んだコンジュゲート、及びそれを含んだ組成物 - Google Patents

細胞透過性ペプチド、それを含んだコンジュゲート、及びそれを含んだ組成物 Download PDF

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Description

本発明は、テロメラーゼ由来の細胞透過性ペプチド、その細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲート、及び該コンジュゲートを含んだ組成物に関する。
低分子物質、核酸、タンパク質またはナノ粒子などは、分子レベルの治療物質として、大きい潜在力を有しているが、組織浸透及び細胞膜の浸透に対する抵抗性のために使用が制限されてしまう。前記物質を細胞内に移動させるシステムの開発は、分子的方法の治療において、イッシューとなってきた。低分子物質、核酸またはナノ粒子の場合、多様な試薬、電気穿孔法（electroporation）または熱衝撃（heat shock）などの方法で、細胞内輸送を可能としたが、タンパク質の場合、活性をそのまま維持しながら、細胞内に移動することは、非常に困難な問題であり、解決の糸口を見い出せないでいた。ところで、１９８０年代に、ＨＩＶの細胞膜を透過する研究過程で、特定１１個のアミノ酸配列からなるＨＩＶ−ＴＡＴタンパク質が、細胞内への送達過程で、重要な役割を行うと明らかにされ、１９９０年代から、本格的にタンパク質の細胞内送達研究が進められた。
テロメア（telomere）は、染色体の末端に反復して存在する遺伝物質であり、当該染色体の損傷や、他の染色体との結合を防止すると知られている。細胞が***するたびに、テロメアの長さは少しずつ短くなるが、一定回数以上の細胞***があれば、テロメアは、非常に短くなり、その細胞は、***を止めて死亡する。一方、テロメアを長くすれば、細胞の寿命が延長されると知られており、その例として、癌細胞では、テロメラーゼ（telomerase）という酵素が分泌され、テロメアが短くなることを防ぐため、癌細胞が死亡せず、続けて増殖可能であると知られている。
本発明の一側面は、新規ペプチドを提供するものである。
本発明の一側面は、新規ペプチドをコーディングするポリヌクレオチドを提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドを提供するものである。
本発明の一側面は、細胞内有効成分送達体として有用なペプチドを提供するものである。
本発明の他の側面は、細胞内有効成分送達体として、特に、ミトコンドリアに局所送達する有用なペプチドを提供するものである。
本発明の他の側面は、ミトコンドリア関連の疾病または障害の改善用、予防用または治療用の有効成分を、ミトコンドリアに局所送達する有用なペプチドを提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とが接合された（conjugated）コンジュゲート（conjugate）を提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む組成物を提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む薬剤学的組成物を提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む機能性化粧品組成物を提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む健康食品組成物を提供するものである。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む造影剤を提供するものである。
本発明の一側面によるコンジュゲートは、細胞透過性運搬ペプチド（carrier peptide）及び有効成分のコンジュゲート（conjugate）であり、前記運搬ペプチドは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチド、またはその断片であり、前記８０％超の配列相同性を有するペプチド及び断片は、それに対応する配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つのペプチドの細胞透過性を保有したコンジュゲートである。
本発明の他の側面によるコンジュゲートにおいて、前記断片は、３個以上のアミノ酸で構成された断片でもある。
本発明の他の側面によるコンジュゲートにおいて、前記運搬ペプチドは、３０個以下のアミノ酸から構成されたペプチドでもある。
本発明の他の側面によるコンジュゲートにおいて、前記運搬ペプチドは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つ以上の配列を有するものでもある。
本発明の一側面による造影剤は、前述のいずれか１つのコンジュゲートを含む造影剤でもある。
本発明の他の側面による造影剤において、前記造影物質は、細胞を造影するためのものでもある。
本発明の他の側面による造影剤において、前記細胞は、幹細胞でもある。
本発明の一側面による組成物は、前述のいずれか１つのコンジュゲートを含んでもよい。
本発明の他の側面による組成物において、前記有効成分は、疾病の治療または予防のための有効成分であり、前記組成物は、医薬組成物でもある。
本発明の他の側面による組成物において、前記有効成分は、機能性化粧品の有効成分であり、前記組成物は、化粧品組成物でもある。
本発明の他の側面による組成物において、前記有効成分は、機能性健康食品の有効成分であり、前記組成物は、健康食品組成物でもある。
本発明の一側面による方法は、有効成分を細胞内に送達するための方法として、前述のコンジュゲートのうちいずれか１つのコンジュゲートを、それを必要とする対象に投与することを含み、運搬ペプチドは、細胞透過性ペプチドであり、前記有効成分の細胞内送達を行うペプチドであり、８０％超の配列相同性を有するペプチド及び断片は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つのペプチドの細胞透過性を保有したものでもある。
本発明の他の側面による、有効成分を細胞内に送達するための方法は、有効成分を細胞内ミトコンドリアに局所送達するものでもある。
本発明の一側面による細胞透過性ペプチドは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つ以上の配列を有するものである。
本発明の一側面によるポリヌクレオチドは、前述の細胞透過性ペプチドをコーディングするポリヌクレオチドでもある。
本発明の一側面によるベクターは、前記ポリヌクレオチドを含むベクターでもある。
本発明の一側面による形質転換細胞は、前記ベクターを含む形質転換細胞でもある。
本発明によるペプチド、または前記ペプチドと有効成分とが結合されたコンジュゲートを利用すれば、細胞内に透過され難い有効成分を容易に細胞内に送達することができる。これを介して、有効成分の効能を高め、その結果、投与量を減らすことができるので、薬物投与による副作用を最小化し、治療効率を高めることができる。特に、ミトコンドリアに局所送達することにより、ミトコンドリア関連の疾病または障害の改善、予防または治療の効能を高めることができる。化粧品の場合にも、極少量の有効成分だけでも、すぐれた効果を出すことができる。造影物質とのコンジュゲートを利用すれば、細胞治療での細胞移植過程、または移植された細胞をモニタリングするための造影剤に活用される。特に、生体内に注入された幹細胞のための造影剤として効果的に利用される。
配列番号１ないし配列番号６のペプチドに、標識遺伝子（reporter gene）である増強された緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ：enhanced green fluorescent protein）を結合させた組み換えＤＮＡクローン（clone）製造方法を図式化した図面である。 配列番号１のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号２のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号３ペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号４のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号５のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号６のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeになった細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号１のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｕｈ７細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号２のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｕｈ７細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号３のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｕｈ７細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号６のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｕｈ７細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号１のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれヒトＴリンパ球細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号２のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれヒトＴリンパ球細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号３のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれヒトＴリンパ球細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号６のペプチドに、ＦＩＴＣを結合させた後、それぞれヒトＴリンパ球細胞株に処理し、流細胞分析器（flow cytometry）で分析してuptakeされた細胞の数を示した図面であり、対照群は、ＦＩＴＣのみを処理したものである。 配列番号１ペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号２のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号３のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号４のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号５のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号６のペプチドにＦＩＴＣを結合させた後、それぞれＨｅＬａ細胞株に処理して培養した後、細胞生存率と毒性とを測定した結果である。 配列番号１のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。 配列番号２のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。 配列番号３のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。 配列番号４のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。 配列番号５のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。 配列番号６のペプチドに対する、ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験として、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した結果を示した図面である。
タンパク質、核酸、ペプチドまたはウイルスなどは、治療物質として大きい潜在力を有しているが、分子レベルの大きさを有するので、組織及び細胞膜を侵透することができず、その使用が非常に制限的であった。また、小サイズの物質であるとしても、その性質や構造上、細胞膜の脂質二重層を透過することができない場合が多い。そのため、電気穿孔法（electroporation）または熱衝撃（heat shock）などにより、タンパク質、核酸、ペプチドまたはウイルスなどを細胞内に移動させる試みがあったが、細胞膜に損傷を与えずに、同時に前記物質の活性をそのまま維持しながら、前記物質を細胞内に移動させることは困難であった。そのような中で、ヒト免疫欠乏ウイルス（ＨＩＶ：human immuno-deficiency virus）由来のＴＡＴ（trans-activating transcriptional activator）タンパク質が、巨大活性物質を細胞内に移動させることができる細胞透過性ペプチド（cell penetrating peptide）として作用することができるということが明らかになりつつ、これに対する研究が活発に進められた。具体的には、細胞内毒性を引き起こすと知られたＴＡＴタンパク質とは異なり、生体内毒性を引き起こさず、さらに効果的に、タンパク質、核酸、ペプチドまたはウイルスのような巨大分子を、標的細胞内に移動させることができる物質に対する研究が進められた。それにより、本発明者らは、持続的な研究を介して、テロメラーゼ由来のペプチドが、細胞毒性がほとんどなく、かつ細胞透過性ペプチドとしてすぐれた効果を有するということを発見した。
配列番号１ないし配列番号６に記載されたペプチドは、下記表１の通りである。配列番号８は、ヒトテロメラーゼ全長タンパク質の配列である。下記表１の「名称」は、ペプチドを区別するために名付けたものである。本発明の他の一側面で、配列番号１ないし配列番号６に記載されたペプチドのうち一つ以上のペプチドは、テロメラーゼに含まれたペプチドのうち、当該位置のペプチドを選別して合成した「合成ペプチド」を含む。本明細書において、「ｐｅｐ」というのは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つの配列を有するペプチド、またはその配列と８０％超の配列相同性を有するペプチド、または前記配列の断片を総称する用語である。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチド、またはその断片をコーディングするポリヌクレオチドを提供する。前記ポリヌクレオチドを利用して、ペプチドを大量生産することができる。例えば、ペプチドをコーディングするポリヌクレオチドを含むベクターを、宿主細胞に入れて培養することにより、ペプチドを量産することができる。
本明細書に開示されたペプチドは、８０％超、８５％超、９０％超、９５％超、９６％超、９７％超、９８％超、９９％超の配列相同性を有するペプチドを含んでもよい。また、本明細書に開示されたペプチドは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチドまたはその断片と、１個以上のアミノ酸、２個以上のアミノ酸、３個以上のアミノ酸、４個以上のアミノ酸、５個以上のアミノ酸、６個以上のアミノ酸、または７個以上のアミノ酸が変化したペプチドを含んでもよい。
本発明の一側面で、アミノ酸変化は、ペプチドの物理化学的特性を変更させる性質に属する。例えば、ペプチドの熱安定性を向上させ、基質特異性を変更させ、最適のｐＨを変化させるというようなアミノ酸変化が行われる。
本明細書において、「アミノ酸」とは、自然にペプチドに統合される２２個の標準アミノ酸だけではなく、Ｄ−アイソマー、及び変形されたアミノ酸を含む。それにより、本発明の一側面においてペプチドは、Ｄ−アミノ酸を含むペプチドでもある。一方、本発明の他の側面においてペプチドは、翻訳後変形（post-translational modification）された非標準アミノ酸などを含んでもよい。翻訳後変形の例は、リン酸化（phosphorylation）、糖化（glycosylation）、アシル化（acylation；例えば、アセチル化（acetylation）、ミリストイル化（myristoylation）及びパルミトイル化（palmitoylation）を含む）、アルキル化（alkylation）、カルボキシル化（carboxylation）、ヒドロキシル化（hydroxylation）、糖化反応（glycation）、ビオチニル化（biotinylation）、ユビキチニル化（ubiquitinylation）、化学的性質の変化（例えば、ベータ−除去脱イミド化、脱アミド化）及び構造的変化（例えば、二硫化物ブリッジの形成）を含む。また、ペプチドコンジュゲートを形成するための架橋剤（crosslinker）との結合過程で起こる化学反応によって生ずるアミノ酸の変化、例えば、アミノ基、カルボン酸基または側鎖での変化のようなアミノ酸の変化を含む。
本明細書に開示されたペプチドは、自然そのままの供給源から同定及び分離された野生型ペプチドでもある。一方、本明細書に開示されたペプチドは、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つの断片であるペプチドと比較し、一つ以上のアミノ酸が、置換、欠失及び／または挿入されたアミノ酸配列を含む人工変異体でもある。人工変異体においてだけではなく、野生型ポリペプチドでのアミノ酸変化は、タンパク質のフォールディング（folding）及び／または活性に、有意の影響を及ぼさない保存性アミノ酸置換を含む。保存性置換の例としては、塩基性アミノ酸（アルギニン、リシン及びヒスチジン）、酸性アミノ酸（グルタミン酸及びアスパラギン酸）、極性アミノ酸（グルタミン及びアスパラギン）、疎水性アミノ酸（ルシン、イソロイシン、バリン及びメチオニン）、芳香族アミノ酸（フェニルアラニン、トリプトファン及びチロシン）及び小アミノ酸（グリシン、アラニン、セリン及びトレオニン）の群の範囲内にある。一般的に、特異的活性を変更させないアミノ酸置換が本分野に公知されている。最も一般的に発生する交換は、Ａｌａ／Ｓｅｒ、Ｖａｌ／Ｉｌｅ、Ａｓｐ／Ｇｌｕ、Ｔｈｒ／Ｓｅｒ、Ａｌａ／Ｇｌｙ、Ａｌａ／Ｔｈｒ、Ｓｅｒ／Ａｓｎ、Ａｌａ／Ｖａｌ、Ｓｅｒ／Ｇｌｙ、Ｔｙｒ／Ｐｈｅ、Ａｌａ／Ｐｒｏ、Ｌｙｓ／Ａｒｇ、Ａｓｐ／Ａｓｎ、Ｌｅｕ／Ｉｌｅ、Ｌｅｕ／Ｖａｌ、Ａｌａ／Ｇｌｕ、及びＡｓｐ／Ｇｌｙ、そしてそれらと反対であるものである。保存的置換の他の例は、下記表２の通りである。
ペプチドの生物学的特性における実在的な変形は、（ａ）置換領域内のポリペプチド骨格の構造、例えば、シートまたは螺旋立体構造の維持におけるそれらの効果、（ｂ）標的部位での前記分子の電荷または疎水性の維持におけるそれらの効果、または（ｃ）側鎖のバルク維持におけるそれらの効果が、相当に異なる置換部を選択することによって行われる。天然残基は、一般的な側鎖特性に基づいて、次のグループに区分される：
（１）疎水性：ノルロイシン、ｍｅｔ、ａｌａ、ｖａｌ、ｌｅｕ、ｉｌｅ；
（２）中性親水性：ｃｙｓ、ｓｅｒ、ｔｈｒ；
（３）酸性：ａｓｐ、ｇｌｕ；
（４）塩基性：ａｓｎ、ｇｌｎ、ｈｉｓ、ｌｙｓ、ａｒｇ；
（５）鎖方向に影響を及ぼす残基：ｇｌｙ、ｐｒｏ；及び
（６）芳香族：ｔｒｐ、ｔｙｒ、ｐｈｅ。
非保存的置換は、それら部類のうち１つの構成員を、他の部類で交換することによって行われる。ペプチドの適切な立体構造の維持と関連がないいかなるシステイン残基も、一般的にセリンで置換され、前記分子の酸化的安定性を向上させ、異常な架橋結合を防止することができる。逆に言えば、システイン結合を前記ペプチドに加え、その安定性を向上させることができる
ペプチドの他の類型のアミノ酸変異体は、抗体のグリコシル化パターンが変化したもである。変化という意味は、ペプチドで発見された一つ以上の炭水化物残基の欠失、及び（または）ペプチド内に存在しない一つ以上のグリコシル化部位の付加を示す。
ペプチドのグリコシル化は、典型的に、Ｎ−連結されたり、あるいはＯ−連結されたりするものである。Ｎ−連結されたということは、炭水化物残基がアスパラギン残基の側鎖に付着したということをいう。トリペプチド配列であるアスパラギン−Ｘ−セリン及びアスパラギン−Ｘ−トレオニン（ここで、Ｘは、プロリンを除いた任意のアミノ酸である）は、炭水化物残基をアスパラギン側鎖に酵素的に付着させるための認識配列である。従って、それらトリペプチド配列のうち一つがポリペプチドに存在することにより、潜在的なグリコシル化部位が生成される。Ｏ−連結されたグリコシル化は、糖Ｎ−アセチルガラクトサミン、ガラクトースまたはキシロースのうち一つを、ヒドロキシアミノ酸に付着させることをいう。最も一般的には、セリンまたはトレオニンに付着させることを意味するが、５−ヒドロキシプロリンまたは５−ヒドロキシリシンを使用することもできる。
ペプチドへのグリコシル化部位の付加は、一つ以上の前述のトリペプチド配列を含むように、アミノ酸配列を変化させることによって便利に行われる（Ｎ−連結されたグリコシル化部位の場合）。そのような変化は、一つ以上のセリン残基またはトレオニン残基を、最初の抗体の配列に付加するか、あるいはそれら残基で置換することによってもなされる（Ｏ−連結されたグリコシル化部位の場合）。
本発明の一側面は、細胞透過性ペプチドであって、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドを提供する。本発明の一側面は、一つ以上の有効成分を送達するための薬物送達体として、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドを含む医薬組成物を提供する。配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドは、安全でありながらも、すぐれた細胞透過性ペプチドとして作用するので、薬物と結合し、薬物を細胞内に効果的に送達することができる。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドと、移動対象である有効成分とが、互いにコンジュゲーションされたコンジュゲートを提供する。本発明の一側面において、有効成分は、タンパク質、核酸、ペプチド、脂質、糖脂質、ミネラル、糖、造影物質、薬物（drugs）及び化学物質（compounds）のうちから選択された一つ以上である。本発明の一側面において、前記有効成分は、ペプチドでもある。本発明の一側面において、前記有効成分であるペプチドは、サイトカイン、抗体、抗体断片、治療用酵素、可溶性受容体またはリガンドでもある。
本明細書において、「細胞透過性ペプチド（ＣＰＰ：cell penetrating peptide）」は、インビトロ（in vitro）及び／またはインビボ（in vivo）で、移動対象（cargo）を細胞内に移動させることができるペプチドを意味する。本明細書において、「移動対象」は、細胞透過性ペプチドと結合し、細胞内に移動することができる物質をいずれも含み、例えば、細胞透過効率を高めることを所望する全ての物質、具体的には、薬物、化粧品または健康食品の有効物質、さらに具体的には、一般的な経路を介しては、細胞内への移動が容易ではない物質、一層具体的には、タンパク質、核酸、ペプチド、ミネラル、ブドウ糖を例として挙げることができる、糖、ナノ粒子、生物学的製剤、ウイルス、造影物質、またはその他化学物質を含むが、それらに制限されるものではない。本明細書において、「薬物」は、疾病、傷または特定症状を緩和、予防、治療または診断するための物質を含む広範囲な概念である。
本明細書において、「運搬ペプチド（carrier peptide）」は、有効成分と結合し、有効成分を、所望する部位に移動させる役割を行うペプチドを意味する。
本発明の一側面において、移動対象としてのタンパク質またはペプチドは、ホルモン、ホルモン類似体、酵素、酵素阻害剤、信号伝達タンパク質（または、ペプチド）、抗体及びワクチンのうち一つ以上を含むが、それらに制限されるものではない。本発明の一側面において、核酸は、自然発生的または人工的なＤＮＡ分子またはＲＮＡ分子でもあり、一本鎖または二本鎖でもある。核酸分子は、一つ以上でもあるが、同一類型（例えば、同一ヌクレオチド配列を有する）の核酸分子でもあり、他の類型として、核酸分子でもある。ＤＮＡ、ｃＤＮＡ、decoy ＤＮＡ、ＲＮＡ、ｓｉＲＮＡ、ｍｉＲＮＡ、ｓｈＲＮＡ、ｓｔＲＮＡ、ｓｎｏＲＮＡ、ｓｎＲＮＡ、ＰＮＡ、アンチセンスオリゴマー（antosense oligomer）、プラスミド（plasmid）、及びその他変形された核酸のうち一つ以上を含むが、それらに制限されるものではない。本発明の一側面において、ウイルスは、ウイルス全体、またはウイルスの核酸を含むウイルスコアを含んでもよい。本発明の一側面において、化学物質は、薬物として機能することができる化学物質を含む広範囲な概念であり、天然または合成の化学物質を含む。
本発明の一側面において、細胞透過性ペプチドによって細胞内に送達される薬物は、リポソーム、ミセル、ナノ粒子、磁性粒子または量子ドットのような薬物送達体をさらに含んでもよい。
本明細書において、「造影物質」というのは、医学的映像撮影（imaging）において、生体内構造または流体の造影のために使用される全ての物質を含む広範囲な概念である。適する造影物質は、放射性非透過造影物質（radiopaque contrast agent）、常磁性造影物質（paramagnetic contrast agent）、超常磁性造影物質（superparamagnetic contrast agent）、ＣＴ（computed tomography）造影物質及びその他造影物質を含むが、それらに制限されるものではない。例えば、放射性非透過造影物質（Ｘ線映像用）は、無機ヨード化合物及び有機ヨード化合物（例えば、ジアトリゾ酸）、放射性非透過金属及びその塩（例えば、銀、金、白金など）、並びにその他放射性非透過化合物（例えば、カルシウム塩、硫酸バリウムのようなバリウム塩、タンタル及び酸化タンタル）を含む。適する常磁性造影物質（ＭＲ映像用）は、ガドリニウムジエチレントリアミン五酢酸（Ｇｄ−ＤＴＰＡ：gadolinium diethylene triaminepentaacetic acid）及びその誘導体、並びにその他のガドリニウム、マンガン、鉄、ジスプロシウム（dysprosium）、銅、ユロピウム（europium）、エルビウム（erbium）、クロム、ニッケル及びコバルトの複合体、例えば、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ'''−四酢酸（ＤＯＴＡ）、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、１，４，７，１０−テトラアザシクロドデカン−Ｎ、−Ｎ’，Ｎ”−三酢酸（Ｄ０３Ａ）、１，４，７−トリアザシクロノナン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”−三酢酸（ＮＯＴＡ）、１，４，８，１０−テトラアザシクロテトラデカン−Ｎ，Ｎ’，Ｎ”、Ｎ'''−四酢酸（ＴＥＴＡ）、ヒドロキシベンジルエチレン−ジアミン二酢酸（ＨＢＥＤ）などを含む。適する超常磁性造影物質（ＭＲ映像用）は、磁鉄鉱（magnetite）、超常磁性酸化鉄（ＳＰＩＯ：super-paramagnetic iron oxide）、超小超常磁性酸化鉄（ＵＳＰＩＯ：ultrasmall superparamagnetic iron oxide）及び単結晶性（monocrystailine）酸化鉄を含む。他の適する造影物質は、ヨード化及び非ヨード化（non-iodinated）、イオン性及び非イオン性のＣＴ造影物質、並びにスピン標識（spin-label）のような造影物質、またはその他診断活性剤（diagnostically effective agent）である。
造影物質の他の例は、β−ガラクトシダーゼ、緑色蛍光タンパク質、青色蛍光タンパク質、ルシフェラーゼなどを含むが、それらに限定されないものではない、細胞で発現される場合、容易に検出可能なタンパク質をコーディングするマーカー遺伝子を含む。放射線核種（radionuclide）、蛍光物質（fluor）、酵素、酵素基質、酵素補助因子、酵素阻害剤、リガンド（特に、ハプテン）のような多様な標識が利用される。
本発明の一実施例において、造影物質は、下記化学式２のフェロセンカルボン酸（ferrocenecarboxylic acid）でもある。フェロセンの構造は、化学式１に示されている。
本発明の一実施例において、細胞透過性ペプチドと造影物質とのコンジュゲートは、下記化学式３のフェロセンカルボン酸−ｐｅｐ（ferrocenecarboxylic−ｐｅｐ）でもある。
本発明の一側面において、ペプチドまたは組成物は、一つ以上の検出可能な標識（label）と融合される。該標識は、化学的、物理的または酵素的な反応において、検出可能な化合物または信号を、直接的または間接的に発生させる化合物でもある。標識及びその後の検出は、当業界に公知の方法によって遂行される（例えば、Sambrook, J., and Russel, D. W. (2001); Lottspeich, F., and ZorbasH. (1998), Bioanalytik, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg/Berlin, Germany）。該標識は、蛍光標識、酵素標識、発色（chromogenic）標識、発光標識、放射線標識、ハプテン、ビオチン、金属複合体、金属及び金コロイドを含むが、それらに制限されるものではない。そのような全ての類型の標識は、当業界に周知されており、多様な供給メーカーから商業的に入手可能である。
本発明の一側面において、ペプチドに、移動対象（cargo）を直接結合させることができる。本発明の他の一側面において、共有結合または非共有結合を例として挙げることができる多くの結合方法を介して、ペプチドに移動対象を結合させることができる。移動対象は、例えば、本発明の一側面によるペプチドのＮ末端またはＣ末端に結合することができる。例えば、ジスルフィド（disulfide）結合、あるいはペプチドＮ末端グルタメート（Ｅ）のアルファアミン（α-amine）、またはＣ末端リシン（Ｋ）残基のアミンに移動対象を結合させる共有結合を介して、ペプチドに移動対象を結合させることができる。または、ペプチドと移動対象とのうちいずれか一つが他の一つを、カプセル状を例として挙げることができる形態に覆い包む非共有結合を介して、ペプチドを移動対象とを結合させることができる。
本発明の他の一側面において、リンカー（linker）を介して、ペプチドと移動対象とを結合させることができる。例えば、ペプチドＮ末端グルタメートのアルファアミン（α-amine）、またはＣ末端リシン残基のアミンに、６−ヒドラジノピリジン−３−カルボン酸（hynic：６−hydrazinopyridine−３−carboxylic acid）リンカーのようなリンカーを導入した後、リンカーに移動対象を結合させることにより、ペプチドに移動対象を結合させることができる。
本発明のさらに他の一側面において、移動対象がＤＮＡまたはＲＮＡである場合、ペプチドには、ＳＨ基（チオール基）を導入し、ＤＮＡまたはＲＮＡには、マレイミド基（maleimide group）を導入した後、ペプチドのＳＨ基と、ＤＮＡまたはＲＮＡのマレイミド基とを結合させることによって、ペプチドに移動対象を結合させることができる。
本発明のさらに他の一側面において、移動対象がタンパク質またはペプチドである場合、移動対象を発現するＤＮＡに、運搬ペプチドを発現するＤＮＡを結合させた後、それを発現させることによって、移動対象とペプチドとの融合タンパク質形態で、運搬ペプチドと移動対象とを結合させることができる。融合タンパク質による結合の具体的な例は、次の通りである：融合タンパク質を生産するためのプライマー（primer）作製時、移動対象を発現するヌクレオチドの前に、運搬ペプチドをコーディングするヌクレオチドを付けた後、得られたヌクレオチドを、制限酵素としてｐＥＴベクターを例として挙げることができるベクターに挿入し、ＢＬ−２１（ＤＥ３）を例として挙げることができる細胞に導入（transformation）して発現させる。そのとき、ＩＰＴＧ（isopropyl-1-thio-β-D-galactopyranoside）のような発現誘導剤を処理し、融合タンパク質を効果的に発現させることができる。その後、His tag精製（purification）のような方法を介して、発現させた融合タンパク質を精製した後、ＰＢＳを利用して透析し、キットに入れ、例えば、２，０００ないし４，０００ｒｐｍで、５ないし２０分ほど遠心分離して濃縮させることができる。
本発明の一側面において、運搬ペプチドは、染色物質または蛍光物質、具体的には、イソチオシアン酸フルオレセイン（ＦＩＴＣ：fluorescein isothiocyanate）または緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）と結合することができる。本発明の一側面において、ＦＩＴＣは、運搬ペプチドのＮ末端ＬｙｓまたはＣ末端Ｌｙｓのアミノ基（ＮＨ3 +）と結合することができる。末端にＬｙｓが存在しないペプチドである場合、Ｌｙｓを含むリンカーにより、ペプチドとＦＩＴＣとを結合させることができる。
運搬ペプチドとして機能する本明細書に開示された、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドは、移動対象（cargo）と１：１のモル比で結合することができるが、それ以外のモル比で結合することも可能である。例えば、ＣＰＰ：移動対象のモル比が２：１以上でもある。具体的には、２：１以上、３：１以上、４：１以上、５：１以上、６：１以上、７：１以上、８：１以上、９：１以上または１０：１以上である。それは、複数個分子の運搬ペプチドが、１つの移動対象分子と結合することができるということを意味する。複数個の運搬ペプチド分子は、互いに直列または並列に連結される。直列に連結されるということは、運搬ペプチドの末端アミノ酸部位で、互いに結合するということを意味し、並列に連結されるということは、運搬ペプチドの末端アミノ酸以外の部分で、互いに結合するということを意味する。反対に、運搬ペプチド：移動対象のモル比が１：２以上でもある。それは、１つの運搬ペプチド分子に、複数個の移動対象分子が結合することができるということを意味する。例えば、運搬ペプチド：移動対象のモル比が１：２でもある。具体的には、１：２以上、１：３以上、１：４以上、１：５以上、１：６以上、１：７以上、１：８以上、１：９以上または１：１０以上である。
イソチオシアン酸フルオレセインと結合したペプチドは、その移動経路を容易に把握することができるので、本発明の一側面による運搬ペプチドは、細胞イメージング用または細胞内薬物送達経路追跡用に活用される。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドの、一つ以上の有効成分を送達するための薬物送達体としての用途を提供する。
本発明の一側面は、薬物、及び配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドを含む組成物を、対象に適用することを含む、対象の細胞内に薬物を送達する方法を提供する。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチド、及び造影物質を対象に適用することを含む、対象の適用薬物送達経路追跡方法を提供する。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドと造影物質とのコンジュゲートを、対象に適用することを含む、対象の適用薬物送達経路追跡方法を提供する。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチド、及び移動対象である薬物のコンジュゲートを含む組成物、並びに組成物の投与量、投与経路、投与回数及び適応症のうち一つ以上を開示した指示書を含む、対象の細胞内薬物送達用キットを提供する。
本発明の一側面は、有効成分、及び配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドを含む化粧品または食品組成物を提供する。本発明の他の側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含む、化粧品または食品組成物を提供する。
本発明の一側面は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドと有効成分とのコンジュゲートを含み、有効成分を細胞内に送達する効果にすぐれる薬学、化粧品または食品組成物を提供する。
ミトコンドリアは、有核細胞のエネルギー代謝の中心器官であり、ヒト疾病との関連性が最初に明らかにされた細胞内器官である（Luft R, Ikkos D, Palmieri G, Ernster L, Afzelius B: A case o fsevere hypermetabolism of nonthyroid origin with a defect in the maintenance o fmitochondrial respiratory control: a correlated clinical, biochemical, and morphological study, J Clin Invest 41: 1776-804, 1962）。
ミトコンドリアは、細胞のエネルギー代謝と細胞死滅（apoptosis）との調節に重要な役割を行うので、多様な治療薬物の主な標的として作用する。また、その器官は、細胞内カルシウム濃度調節に関与し、ミトコンクリド呼吸チェーンは、エネルギー生産に重要な電子伝達系として作用し、活性酸素の生産を引き起こす。その結果として、ミトコンドリア機能異常は、糖尿病、心筋病症、不妊、失明、腎臓／肝臓疾患、脳卒中などの成人疾病と密接な関係がある（Modica-Napolitano KS, Singh KK: April mitochondria as targets for detection and treatment of cancer, Expert Rev Mol Med 11: 1-19, 2002）。同時に、ミトコンドリア遺伝子の突然変異は、老化、退行性神経疾患、癌疾患などの発病に関与する可能性が提起されている。
本発明の一側面によれば、ミトコンドリアターゲッティング有効成分送達システムが提供される。前述のいずれか１つのコンジュゲートを含み、運搬ペプチドは、細胞内ミトコンドリアに局所的に移動するペプチドであり、前記有効成分のミトコンドリア局所送達を行うペプチドであり、８０％超の配列相同性を有するペプチド及びその断片は、それに対応する配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つのペプチドのミトコンドリアターゲッティング能を保有するミトコンドリアターゲッティング有効成分送達システムでもある。
また、本発明の一側面によれば、ミトコンドリア活性調節用組成物が提供され、前述のコンジュゲートのうちいずれか１つのコンジュゲートを含み、運搬ペプチドは、細胞内ミトコンドリアに局所的に移動するペプチドであり、前記有効成分のミトコンドリア局所送達を遂行するペプチドであり、８０％超の配列相同性を有するペプチド及びその断片は、それに対応する配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか１つのペプチドのミトコンドリアターゲッティング能を保有するミトコンドリア活性調節用組成物でもある。
本発明の一側面によるミトコンドリア活性調節用組成物において、前記組成物は、ミトコンドリア関連疾病、またはその障害の治療用、予防用、進行抑制用または症状緩和用の薬剤学的組成物であり、前記有効成分は、ミトコンドリア関連疾病または障害の治療、予防、進行の抑制または症状緩和の機能を示す成分でもある。
本明細書に言及された「ミトコンドリア関連疾病」は、以下を含むが、それらに制限されるものではない：ハンチントン疾患；筋萎縮側の硬化症；ＭＥＬＡＳ（mitochondrial encephalomyopathy with lactic academia and stroke-like episodes；乳酸酸性血症、及び発作類似エピソードを有するミトコンドリア脳心筋病）；ＭＥＲＲＦ（myoclonus, epilepsy, and myopathy with ragged red fibers；断片化されたレッドファイバーを有する間代性筋痙攣の癲癇及び筋障害）；ＮＡＲＰ／ＭＩＬＳ（neurogenic muscular weakness, ataxia, retinitis pigmentosa／maternally inherited Leigh syndrome；神経性筋肉弱化、失調症及び色素性網膜炎／母系遺伝性ライ症侯群）；ＬＨＯＮ（Lebers hereditary optic neuropathy；レーバーの遺伝的視神経病、ミトコンドリア盲症）；ＫＳＳ（Kearns-Sayre syndrome；カーンズ・セイヤー症侯群）；ＰＭＰＳ（Pearson marrow-pancreas syndrome；ピアソン骨髄・膵臓症侯群）；ＣＰＥＯ（chronic progressive external opthalnoplegia；慢性進行性外眼筋麻痺）；ライ症侯群；アルパース症侯群；多発性ｍｔＤＮＡ欠損症侯群；ｍｔＤＮＡ消耗症侯群；複合体Ｉ欠陥；複合体ＩＩ（ＳＤＨ）欠陥；複合体ＩＩＩ欠陥；シトクロムｃ酸化酵素（ＣＯＸ、複合体ＩＶ）欠陥；複合体Ｖ欠陥；アテニンヌクレオチド輸送体（ＡＮＴ）欠陥；ピルピン酸脱水素酵素（ＰＤＨ）欠陥；乳酸酸性血症を有するエチルマロン酸酸性尿症；乳酸酸性血症を有する３−メチルグルタコン酸酸性尿症；感染の間に衰微を示す無反応性癲癇；感染の間に衰微を示すアスパージャー症候群；感染の間に衰微を示す自閉症；注意欠如多動性疾患（ＡＤＨＤ）；感染の間に衰微を示す脳性マヒ；感染の間に衰微を示す失読症；母系遺伝性血小板減少症；白血病；ＭＮＧＩＥ（mitochondrial myopathy, peripheral and autonomic neuropathy, gastrointestinal dysfunction, and epilepsy；ミトコンドリア筋障害、末梢神経障害及び自律神経障害、胃腸機能不全、及び癲癇）；ＭＡＲＩＡＨＳ症侯群（mitochondrial ataxia, recrudescent infection, aphasia, hypouricemia/hypomyelination, seizure and dicarboxylic acid aciduria ミトコンドリア失調症、再発性感染、失語症、低尿酸血症／低髄鞘症、急発作、及びジカルボン酸性尿症）；ＮＤ６異緊張症；感染の間に衰微を示す循環性嘔吐症侯群；乳酸酸性血症を有する３−ヒドロキシイソ酪酸酸性尿症、乳酸酸性血症を有する糖尿病；ウリジン反応性神経性症侯群（ＵＲＮＳ）；家族性両側線条体壊死（ＦＢＳＮ）；アミノグリコシド関連難聴；弛緩された心筋障害；脾臓リンパ腫；ウォルフラム症侯群；多発性ミトコンドリアＤＮＡ欠損症侯群；及び腎細尿管性酸症／糖尿／失調症症侯群。
他の様態において、本発明は、前記ポリペプチッドをコーディングする、核酸分子を提供し、その塩基配列は例えば、GAA GCG CGC CCG GCG CTG CTG ACC AGC CGC CTG CGC TTT ATT CCG AAA配列（配列番号１８１）を有する。核酸分子は、当業者に公知の技法によって、宿主細胞内に導入される。例えば、リン酸カルシウム法、リポソーム、電気穿孔法、ウイルスと細胞とを接触させることによる形質転換、または直接細胞内にマイクロ注射する方法などがある。宿主細胞は、高等真核細胞、例えば、哺乳類細胞、または下級真核細胞、例えば、酵母細胞、または原核細胞、例えば、バクテリア細胞でもある。形質転換に適する原核宿主としては、大腸菌、枯草菌、ネズミチフス菌、シュードモナス属、ストレプトマイセス属、マイクバクテリア属に属する種を例として挙げることができる。
前記核酸分子を含むベクターは、一般的に、組換え発現ベクターであり、宿主細胞の形質転換が可能にする複製起源及び選択可能なマーカー（例えば、真核細胞培養のためのジヒドロ葉酸レダクターゼ、またはネオマイシン耐性、または大腸菌でのテトラサイクリン耐性またはアンピシリン耐性、またはＳ．Cerevisiae ＴＲＰ１遺伝子）、及びタンパク質コーティング配列の転写を調節するプローモーターを含んでもよい。使用される有用な発現ベクターは、例えば、ＳＶ４０；ｐｃＤＮＡの誘導体；ｃｏｌ Ｅ１、ｐＣＲ１、ｐＢＲ３２２、ｐＭａｌ−Ｃ２、ｐＥＴ、ｐＧＥＸ（Smith, et al., Gene 67: 31-40 (1988)）のような公知のバクテリアプラスミド；ｐＭＢ９及びその誘導体ＲＰ４のようなプラスミド；ＮＭ９８９のようなファージＩの数多い誘導体のようなファージＤＮＡ；Ｍ１３、及びフィラメント型一本鎖のファージＤＮＡのようなファージＤＮＡ；酵母プラスミド、例えば、ファージＤＮＡｂ、または発現制御配列を使用するために変形されたプラスミドとファージＤＮＡとの組み合わせから誘導されたベクターなどがある。哺乳類発現ベクターは、複製起源、適するプローモーター及びエンハンサーを含む。また、必須リポソーム結合部位、ポリアデニル化部位、スプライス供与体及びスプライス受容体の部位、転写終結配列、及び５’プランキング非転写配列を含んでもよい。哺乳類発現ベクターは、誘導性プローモーター、例えば、ジヒドロ葉酸レダクターゼプローモーターを含むベクター、ＤＨＦＲ発現カセットを含むあらゆる発現ベクター、またはｐＥＤのようなＤＨＦＲ／メトトレキサート共増幅ベクター（Randal J, Kaufman, 1991, Randal J. Kaufman, Current Protocols in Molycular Biology, 16, 12 (1991)）を含む。または、グルタミン合成酵素／メチオニンスルホキシミン共増幅ベクター、例えば、ｐＥＥ１４（Celltech）、エプスタイン・バールウイルス（ＥＢＶ）、または核抗原（ＥＢＮＡ）の制御下で、エピソーム性発現を指示するベクター、例えば、ｐＲＥＰ４（Invitrogen）、ｐＣＥＰ４（Invitrogen）、ｐＭＥＰ４（Invitrogen）、ｐＲＥＰ８（Invitrogen）、ｐＲＥＰ９（Invitrogen）及びｐＥＢＶＨｉｓ（Invitrogen）が使用される。選択性哺乳類発現ベクターとしては、Ｒｃ／ＣＭＶ（Invitrogen）、ｐＲｃ／ＲＳＶ（Invitrogen）などがある。本発明に使用されるワクチニアウイルス哺乳類発現ベクターは、ｐＳＣ１１、ｐＭＪ６０１、ｐＴＫｇｐｔＦ１Ｓなどがある。
本発明に使用される酵母発現システムとしては、非融合ｐＹＥＳ２ベクター（Invitrogen）、融合ｐＹＥＳＨｉｓＡ，Ｂ，Ｃ（Invitrogen）、ｐＲＳベクターなどがある。
前記ベクターは、多様な哺乳類細胞、特に、ヒト由来細胞や、バクテリア、酵母、真菌、昆虫、線虫類及び植物細胞に導入することができる。適する細胞の例としては、ＶＥＲＯ細胞、ＨＥＬＡ細胞、例えば、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＣＬ２、ＣＨＯ細胞株、例えば、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＣＬ６１、ＣＯＳ細胞、例えば、ＣＯＳ−７細胞及びＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＲＬ１６５０細胞、Ｗ１３８、ＢＨＫ、ＨｅｐＧ２、３Ｔ３、例えば、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＲＬ６３６１、Ａ５４９、ＰＣ１２、Ｋ５６２細胞、２９３細胞、Ｓｆ９細胞、例えば、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＲＬ１７１１及びＣｖ１細胞、例えば、ＡＴＣＣ Ｎｏ．ＣＣＬ７０などがある。
本発明に使用される他の適する細胞としては、原核宿主細胞菌株、例えば、大腸菌（例えば、ＤＨ５−α菌株）、枯草菌、ネズミチフス菌、またはシュードモナス属、ストレプトマイセス属及びブドウ球菌属に属する菌株がある。
本発明の一側面による組成物は、配列番号１ないし配列番号６のうちいずれか一つを含むペプチド、またはその断片であるペプチド、または前記ペプチド配列と８０％超の配列相同性を有するペプチドを、０．１μｇ／ｍｇないし１ｍｇ／ｍｇ、具体的には、１μｇ／ｍｇないし０．５ｍｇ／ｍｇ、さらに具体的には、１０μｇ／ｍｇないし０．１ｍｇ／ｍｇ含量で含んでもよい。前記範囲で含む場合、本発明の意図した効果を示すのに適切なだけではなく、組成物の安定性及び安全性をいずれも満足することができ、コスト対比効果の側面でも、前記範囲で含むことが適切である。
本発明の一側面による組成物は、ヒト、犬、ニワトリ、豚、牛、羊、ギニアピッグまたは猿を含む全ての動物に適用されてもよい。
本発明の一側面による医薬組成物は、経口、直腸、経皮、静脈内、筋肉内、腹腔内、骨髄内、硬膜内または皮下などに投与されてもよい。
経口投与のための剤形は、錠剤、丸剤、軟質または硬質のカプセル剤、顆粒剤、散剤、液剤または乳濁剤でもあるが、それらに制限されるものではない。非経口投与のための剤形は、注射剤、点滴剤、ローション、軟膏、ゲル、クリーム、懸濁液剤、乳剤、坐剤、パッチまたは噴霧剤でもあるが、それらに制限されるものではない。
本発明の一側面による医薬組成物は、必要によっては、希釈剤、賦形剤、滑沢剤、結合剤、崩壊剤、緩衝剤、分散剤、界面活性剤、着色剤、香料または甘味剤などの添加剤を含んでもよい。本発明の一側面による医薬組成物は、当業界の一般的な方法によって製造される。
本発明の一側面による医薬組成物の有効成分は、投与される対象の年齢、性別、体重、病理状態及びその深刻度、投与経路、または処方者の判断によって異なる。そのような因子に基づいた適用量決定は、当業者のレベル内にあり、その１日投与用量は、例えば、０．１μｇ／ｋｇ／日ないし１ｇ／ｋｇ／日、具体的には１μｇ／ｋｇ／日ないし１０ｍｇ／ｋｇ／日、さらに具体的には１０μｇ／ｋｇ／日ないし１ｍｇ／ｋｇ／日、一層具体的には５０μｇ／ｋｇ／日ないし１００μｇ／ｋｇ／日になるが、それらに制限されるものではない。本発明の一側面による医薬組成物は、１日１回ないし３回投与されるが、それに制限されるものではない。
本発明の一側面による化粧品組成物は、局所適用に適する全ての剤形として提供される。例えば、溶液、水相に油相を分散させて得たエマルジョン、油相に水相を分散させて得たエマルジョン、懸濁液、固体、ゲル、粉末、ペースト、泡沫（foam）またはエアロゾールの剤形で提供される。そのような剤形は、当該分野の一般的な方法によって製造される。
本発明の一側面による化粧品組成物は、主効果を損傷させない範囲内で、望ましくは、主効果に相乗効果を与えることができる他の成分を含んでもよい。また、本発明の一側面による化粧品組成物は、保湿剤、エモリエント剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、防腐剤、殺菌剤、酸化防止剤、ｐＨ調整剤、有機または無機の顔料、香料、冷感剤または制汗剤をさらに含んでもよい。前記成分の配合量は、本発明の目的及び効果を損傷させない範囲内で、当業者が容易に選定可能であり、その配合量は、化粧品組成物全体重量を基準に、０．０１ないし５重量％、具体的には０．０１ないし３重量％でもある。
本発明の一側面による食品組成物の剤形は、特別に限定されるものではないが、例えば、錠剤、顆粒剤、粉末剤、液剤、固形製剤などで剤形化される。各剤形は、有効成分以外に、当該分野で一般的に使用される成分を剤形または使用目的によって、当業者が困難なしに、適宜選定して配合することができ、他の原料と同時に適用する場合、相乗効果が起こるのである。
前記有効成分の投与量決定は、当業者のレベル内にあり、その１日投与用量は、例えば、１μｇ／ｋｇ／日ないし１０ｍｇ／ｋｇ／日、さらに具体的には１０μｇ／ｋｇ／日ないし１ｍｇ／ｋｇ／日、一層具体的には５０μｇ／ｋｇ／日ないし１００μｇ／ｋｇ／日でもあるが、それらに制限されるものではなく、投与する対象の年齢、健康状態、合併症など多様な要因によって異なる。
本明細書で使用された用語は、特定具体例について説明するための目的のみに意図されたものであり、本発明を限定する意図ではない。名詞の前に個数が省略された用語は、数量を制限するものではなく、言及された名詞物品が一つ以上存在するということを示すものである。用語である「含む」、「有する」及び「含有する」は、開かれた用語と解釈される（すなわち、「含むが、それに限定されるものではない」という意味）。
数値の範囲を言及するのは、ただその範囲内に属するそれぞれの別個の数値を個別的に言及することの代わりとする容易な方法だからであり、そうではないということが明示されていない限り、各別個の数値は、まさに個別的に明細書に言及されているように本明細書に統合される。全ての範囲の終値は、その範囲内に含まれ、独立して組み合わせ可能である。
本明細書に言及された全ての方法は、異なって明示されているか、あるいは文脈によって明白に矛盾しない限り、適切な手順で遂行されてもよい。ある一実施例及び全ての実施例、または例示的言語（例えば、「〜のような」）を使用するのは、特許請求の範囲に含まれていない限り、単に本発明をさらに良好に記述するためであり、本発明の範囲を制限するものではない。明細書のいかなる言語も、いかなる非請求の構成要素を、本発明の実施に必須なものであると解釈されてはならない。取り立てての定義がない限り、本明細書に使用される技術的及び科学的な用語は、本発明が属する技術分野で当業者によって、通常理解されるような意味を有する。
本発明の望ましい具体例は、本発明を遂行するために、発明者に知られた最適のモードを含む。望ましい具体例の変動は、先行記載を読めば、当業者に明白になるであろう。本発明者らは、当業者がかような変動を適切に利用することを期待し、本明細書に記載されたところと異なる方式で本発明が実施されることを期待する。従って、本発明は、特許法によって許容されるように、添付された特許請求の範囲で言及された発明の要旨の均等物及び全ての変形を含む。さらに、全ての可能な変動内で、前述の構成要素のいかなる組み合わせでも、ここで反対に明示するか、あるいは文脈上明白に矛盾しない限り、本発明に含まれるものである。本発明は、例示的な具体例を参照し、具体的に示されて記述されたが、当業者であるならば、特許請求の範囲によって定義される発明の精神及び範囲を外れずとも、形態及びディテールにおいて、多様な変化が行われるということを十分に理解するであろう。
実施例１：ペプチドの合成
配列番号１ないし配列番号６のペプチドを、従来公知の固相ペプチド合成法によって製造した。具体的には、ペプチドは、ＡＳＰ４８Ｓ（Peptron、Ｉｎｃ．，大韓民国大田所在）を利用して、Ｆｍｏｃ固相合成法（ＳＰＰＳ：solid phase peptide synthesis）を介して、Ｃ末端からアミノ酸を一つずつカップリングすることによって合成した。次のように、ペプチドのＣ末端の最初のアミノ酸が樹脂に付着したものを使用した。例えば、次の通りである：
ＮＨ2−Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）−２−クロロ−トリチルレジン
ＮＨ2−Ａｌａ−２−クロロ−トリチルレジン
ＮＨ2−Ａｒｇ（Ｐｂｆ）−２−クロロ−トリチルレジン
ペプチド合成に使用した全てのアミノ酸原料は、Ｎ−termがＦｍｏｃによって保護され、残基は、いずれも酸で除去されるＴｒｔ、Ｂｏｃ、ｔ−Ｂｕ（ｔ−butylester）、Ｐｂｆ（２，２，４，６，７−pentamethyl dihydro−benzofuran−５−sulfonyl）などによって保護されたものを使用した。例えば、次の通りである：
Ｆｍｏｃ−Ａｌａ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ａｒｇ（Ｐｂｆ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｇｌｕ（ＯｔＢｕ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｐｒｏ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｌｅｕ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｉｌｅ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｐｈｅ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｓｅｒ（ｔＢｕ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｔｈｒ（ｔＢｕ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｇｌｎ（Ｔｒｔ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｔｒｐ（Ｂｏｃ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｍｅｔ−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ａｓｎ（Ｔｒｔ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ｔｙｒ（ｔＢｕ）−ＯＨ、Ｆｍｏｃ−Ａｈｘ−ＯＨ、Ｔｒｔ−Mercaptoaceticacid
カップリング試薬（coupling reagent）としては、ＨＢＴＵ［２−（１Ｈ−Benzotriazole−１−yl）−１，１，３，３−tetamethylaminium hexafluorophosphate］／ＨＯＢｔ［Ｎ−Hydroxxybenzotriazole］／ＮＭＭ［４−Methylmorpholine］を使用した。Ｆｍｏｃ除去は、２０％のＤＭＦ中のピペリジン（piperidine in ＤＭＦ）を利用した。合成されたペプチドをResinから分離し、残基の保護基を除去するためには、切断カクテル（cleavage cocktail）［ＴＦＡ（trifluoroacetic acid）／ＴＩＳ（triisopropylsilane）／ＥＤＴ（ethanedithiol）／Ｈ2Ｏ＝９２．５／２．５／２．５／２．５］を使用した。
アミノ酸保護基が結合された出発アミノ酸が固相支持体に結合されている状態を利用して、ここに当該アミノ酸をそれぞれ反応させ、溶媒で洗浄した後、脱保護する過程を反復することにより、各ペプチドを合成した。合成されたペプチドを樹脂から切り取った後、ＨＰＬで精製し、合成いかんをＭＳで確認して凍結乾燥させた。
配列番号７のＰＥＰ １(ＥＡＲＰＡＬＬＴＳＲＬＲＦＩＰＫ)を例として挙げ、具体的な過程について説明すれば、次の通りである。
１）カップリング
ＮＨ2−Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）−２−クロロ−トリチルレジンに保護されたアミノ酸（８当量）と、カップリング試薬ＨＢＴＵ（８当量）／ＨＯＢｔ（８当量）／ＮＭＭ（１６当量）とをＤＭＦに溶解させて添加した後、常温で２時間反応させ、ＤＭＦ、ＭｅＯＨ、ＤＭＦの順に洗浄した。
２）Ｆｍｏｃ脱保護
２０％のＤＭＦ中のピペリジン（piperidine in ＤＭＦ）を加え、常温で５分間２回反応させ、ＤＭＦ、ＭｅＯＨ、ＤＭＦの順に洗浄した。
３）１及び２の反応を反復して行い、ペプチド基本骨格ＮＨ2−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（Ｂｏｃ）−２−クロロ−トリチルレジン）を作った。
４）切断（cleavage）：合成が完了したペプチドResinに、切断カクテル（cleavage cocktail）を加え、ペプチドを樹脂から分離した。
５）得られた混合物（mixture）に、cooling diethyl etherを加えた後、遠心分離して得られたペプチドを沈澱させる。
６）Ｐｒｅｐ−ＨＰＬＣで精製した後、ＬＣ／ＭＳで分子量を確認して凍結させ、パウダーに製造した。
実施例２：ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＦＩＴＣコンジュゲートの製造
（１）ＦＩＴＣ−ｐｅｐ（ＣＰＰ）コンジュゲートの製造
配列番号１ないし配列番号６のペプチドを、ＦＩＴＣ（fluorescein−５−isothiocyanate）と接合させたコンジュゲートを次のように製造した。例えば、配列番号７のｐｅｐ１とＦＩＴＣとのコンジュゲート、すなわち、ＦＩＴＣ−リンカー−ｐｅｐ１を次のように製造した。
前記実施例１のようにして得られたペプチド基本骨格ＮＨ2−リンカー−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（Ｂｏｃ）−２−クロロ−トリチルレジン）に、ＦＩＴＣを反応させた。具体的には、フルオレセイン−５−イソチオシアネート（ＦＩＴＣ：fluorescein−５−isothiocyanate、ＦＩＴＣ）（８当量）と、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＰＥＡ：Ｎ，Ｎ−diisopropylethylamine）（１６当量）とをＤＭＦ に溶かして添加した後、常温で２時間反応させ、ＤＭＦ、メタノール（ＭｅＯＨ）ＤＭＦの順序で洗浄した。その結果、ＦＩＴＣ−リンカー−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（Ｂｏｃ）−２−クロロ−トリチルレジンを得た。ここで、リンカーは、６−アミノヘキサン酸（ＡＨｘ：６−aminohexanoic acid）である。前記合成が完了したペプチドレジンに、トリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）／トリイソプロピルシラン（ＴＩＳ）／Ｈ2Ｏ＝９５／２．５／２．５を加え、コンジュゲートをレジンから分離した。得られた混合物に、クーリングジエチルエーテル（cooling diethyl ether）を加えた後、遠心分離して得られたコンジュゲートを沈澱させた。その後、Ｐｒｅｐ−ＨＰＬＣで精製した後、分析的（analytical）ＨＰＬＣで純度を確認し、ＬＣ／ＭＳで分子量を確認した。分子量確認を介して得られた物質が、ＦＩＴＣ−ｐｅｐ１であることが立証された。その後、凍結乾燥を行った。
（２）ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＦＩＴＣコンジュゲートの製造
前記実施例１のように、ペプチド基本骨格（ＮＨ2−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（Ｄｄｅ）−２−クロロ−トリチルレジン）を製造した。製造されたペプチド基本骨格のＣ−ｔｅｒｍに、ＦＩＴＣを選択的に導入するために、Ｎ−ｔｅｒｍをＢｏｃで保護した。その後、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカボネート（３０当量）と、ＤＩＰＥＡ（３０当量）とをＤＭＦに溶かして添加した後、常温で２時間反応させ、ＤＭＦ、ＭｅＯＨ、ＤＭＦの順序で洗浄した。その結果、Ｂｏｃ−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（Ｄｄｅ）−２−クロロ−トリチルレジンを得た。その後、Ｃ−ｔｅｒｍ Ｋの残基にＦＩＴＣを付けるために、２％ ＤＭＦ中のヒドラジン（hydrazine in ＤＭＦ）で処理し、Ｃ−ｔｅｒｍ Ｌｙｓの残基保護基であるＤｄｅを除去した。その結果、Ｂｏｃ−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（ＮＨ２）−２−クロロ−トリチルレジンを得た。その後、ＦＩＴＣ（８当量）とＤＩＰＥＡ（１６当量）とをＤＭＦに溶かして添加した後、常温で２時間反応させ、ＤＭＦ、ＭｅＯＨ、ＤＭＦの順序で洗浄した。その結果、Ｂｏｃ−Ｅ（ＯｔＢｕ）−Ａ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｐ−Ａ−Ｌ−Ｌ−Ｔ（ｔＢｕ）−Ｓ（ｔＢｕ）−Ｒ（Ｐｂｆ）Ｌ−Ｒ（Ｐｂｆ）−Ｆ−Ｉ−Ｐ−Ｋ（ＦＩＴＣ）−２−クロロ−トリチルレジンを得た。前記合成が完了したペプチドレジンに、ＴＦＡ／ＴＩＳ／Ｈ2Ｏ＝９５／２．５／２．５を加え、ペプチドをレジンから分離した。得られた混合物に、クーリングジエチルエーテルを加えた後、遠心分離して得られたペプチドを沈澱させた。その後、Ｐｒｅｐ−ＨＰＬＣで精製した後、分析的（analytical）ＨＰＬＣで純度を確認し、ＬＣ／ＭＳで分子量を確認した。その結果として得られた物質がｐｅｐ１−ＦＩＴＣであることが立証された。その後、凍結乾燥させた。
実施例３：ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の製造及び発現精製
配列番号１ないし配列番号６のペプチドと増強された緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ：enhanced green fluorescent protein）（配列番号９、配列番号１０）との融合タンパク質を次のような方法で製造する。
（１）ｐＥＴ２１ａ−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓｔａｇ組み換えＤＮＡクローン製造
まず、ｐＥＧＦＰ−Ｎ１ベクターをテンプレートに増強された緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ）をｐＥＴ２１ａ（＋）ベクター（Novagen）にクローニングするために、制限酵素を含むように、下記表３のようにプリマー塩基配列を作製する。
ＥＧＦＰ−Ｆ（forward）プライマーは、ＮｄｅＩ制限酵素切断部位とＥｃｏＲＩ制限酵素切断部位とを含み、２０個のＥＧＦＰ配列を添加するように作製し、ＥＧＦＰ−Ｒ（reverse）は、ＸｈｏＩＩ制限酵素切断部位を含み、３０個のＥＧＦＰ配列を添加するように作製した。
遺伝子増幅のために、５０ｍＭ塩化カリウム、０．１％トリトンＸ−１００、１．５ｍＭ塩化マグネシウム、及び１５０μＭの４種のジオキシヌクレオチド三リン酸（ｄＡＴＰ、ｄＴＴＰ、ｄＧＴＰ、ｄＣＴＰ）を含んだ１０ｍＭトリス−塩化水素（tris−ＨＣｌ、ｐＨ９．０）溶液５０μｌに、１００ｐｍｏｌのプライマー、及び２．５ＵのＴａｑ ＤＮＡ重合酵素を添加し、ｐＥＧＦＰプラスミドＤＮＡ １０ｎｇをテンプレートにして、重合酵素連鎖反応器で、９５℃で５分間ｐＥＧＦＰプラスミドＤＮＡを変性させ、９５℃で３０秒、４６℃で３０秒、及び７２℃で４５秒を単位温度変化にする３０回のサイクルで重合酵素連鎖反応を行い、その増幅産物をアガロースゲル電気泳動で確認した。
ｐＥＴ２１ａベクターの多複製区域（ＭＣＳ：multiple cloning site）に存在するＮｄｅＩ及びＸｈｏＩの制限酵素切断部位にクローニングし、ｐＥＴ２１ａ−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンを製造する。
（２）ｐＥＴ２１ａ−ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンの製造
配列番号１ないし配列番号６のｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ融合タンパク質を得るために、下記表４のようなプライマー塩基配列を作製する。
それぞれのＦ（forward）プライマーは、ＮｄｅＩ制限酵素切断部位を含み、配列番号１ないし配列番号６のｐｅｐ（ＣＰＰ）ＤＮＡ塩基配列を添加するように作製し、それぞれのＲ（reverse）プライマーは、ＥｃｏＲＩ制限酵素切断部位を含み、配列番号１ないし配列番号６のｐｅｐ（ＣＰＰ）ＤＮＡ塩基配列を添加するように作製した。
オリゴヌクレオチド（oligonucleotide）の合成のために、１０ｍＭトリス−塩化水素（tris−ＨＣｌ、ｐＨ７．５−８．０）、５０ｍＭ塩化カリウム、１ｍＭエチレンジアミン四酢酸を含んだ溶液５００μｌに、１０μＭのそれぞれのＦ−Ｒプライマーを添加し、重合酵素連鎖反応器で、９５℃で２分間プライマーを変性させ、徐々に２５℃に温度を低め、４５分間反応させた後に４℃で保管する。
合成されたオリゴヌクレオチド産物をＮｄｅＩ制限酵素及びＥｃｏＲＩ制限酵素で切断し、ｐＥＴ２１ａ−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンのＮｄｅＩ制限酵素切断部位及びＥｃｏＲＩ制限酵素切断部位にクローニングし、配列番号１ないし配列番号６のｐＥＴ２１ａ−ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンを製造する（図１）。
（３）融合タンパク質の発現及び精製
ｐＥＴ２１ａ−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンと、配列番号１ないし配列番号６のｐＥＴ２１ａ−ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ−Ｈｉｓ ｔａｇ組み換えＤＮＡクローンとをバクテリアに形質転換（transformation）し、タンパク質を分離する。具体的には、Ｅ．ｃｏｌｉ ＢＬ２１（ＤＥ３）（Invitrogen，Carlsbad，ＣＡ、米国）を利用して形質転換させた後、５ｍｌ ＬＢ／Ａｍｐシリン培地で育てた後、１００ｍｌ培地に移して培養する。その場合、Ａｍｐシリンを５０μｇ／ｍｌの比率で添加する。次に、３７℃で２−３時間ほど撹拌培養した後、吸光度を測定し、０．６〜０．８ほどの範囲内まで育てた後、融合タンパク質の発現を誘導するために、ＩＰＴＧ（isopropyl β−Ｄ−１−thiogalactopyranoside）０．１ｍＭ〜１ｍＭで処理し、３〜１６時間１６℃〜３７℃で追加培養した後、細胞を５，０００ｒｐｍで５分間遠心分離する。
発現させたタンパク質は、遠心分離の結果、細胞が緑色光を帯びれば、過発現されたということを肉眼で確認することができる。それを、Ｈｉｓ ｔａｇ精製キットであるＮｉ−ＴＡＴタンパク質分離キット（Ｐｒｏｄ，＃３１３１４，Quiagen、米国）をメーカーの案内通りに分離する。
分離後、タンパク質を透析して精製して濃縮する。具体的には、滅菌された４℃ ＰＢＳを使用して透析する。まず、透析バッグを、あらかじめＰＢＳで平衡化させた後、そこに５ｍｌ注射器を利用して、前記で分離したタンパク質溶液を取って透析バッグに入れた後、撹拌しながら、４℃で一晩透析する。次に、タンパク質の濃度を高め、不要な物質を除去するために、ＢＩＢＡＳＰＩＮ ２０（Ｐｒｏｄ，＃ＶＳ２０９２，Sartorius Stedin biotech、ドイツ）で透析したタンパク質を入れ、３，０００ｒｐｍで、４℃で遠心分離する方法で濃縮する。
実施例４：ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＦＩＴＣコンジュゲートの細胞透過能実験
（１）ＨｅＬａ細胞株での細胞透過能試験
細胞株培養
ＡＴＣＣから得たヒト子宮頸部癌の細胞株（homo sapiens cervix adenocarcinoma cell line）であるＨｅＬａ細胞株をＭＥＭ（minimum essential medium）で、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、Earle’s salts、non-essential amino acids、ピルビン酸ナトリウム、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシン（streptomycin）を添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で培養した。
流細胞分析器（flow cytometry）及び共焦点顕微鏡（confocal microscopy）の分析
前記細胞株を、本発明の配列番号１ないし６のペプチド、ｐｅｐ（ＣＰＰ）で処理し、対照群（control）とuptake程度を比較するために、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した。
細胞株を６ウェルプレートに分注し、培地に、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で１２時間培養した。ＰＢＳで洗浄した後、ＭＥＭ（minimum essential medium）で１時間飢餓（starvation）させる。各運搬ペプチド２０μＭで処理し、３７℃で１時間培養した。ＰＢＳで洗浄過程を３回反復し、トリプシン−ＥＤＴＡで３７℃で１０分間処理し、細胞外側に付いた運搬ペプチドを除去する。冷蔵されたＰＢＳで細胞を収去した後、３回洗浄過程を遠心分離を介して反復した。その後、４％ パラホルムアルデヒドが含まれた０．５ｍｌ ＰＢＳに懸濁させ、ＦＡＣＳ Calibur（Becton Dickinson）で蛍光を分析した。運搬ペプチドを処理していない細胞（control）と、多様な接合ペプチドとのcellular uptake様相を、ＭＦＩ（mean fluorescence intensity）で比較分析した。
前記培養された細胞株を、チャンバウェル（chamber well）に分注し、培地に１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で１２時間培養した。ＰＢＳ洗浄後、ＭＥＭ（minimum essential medium）で１時間飢餓させた。各運搬ペプチド１０μＭで処理し、３７℃で１時間培養した。ＰＢＳで洗浄過程を３回反復し、２％（ｖ／ｖ）パラホルムアルデヒドで、室温で１５分間固定させた後、ＤＡＰＩ（４’，６−diamidino−２−phenylindole）で、常温で核を染色し、共焦点顕微鏡で観察して比較分析した。
その結果は、図２ないし図７に示されている通りである。
（２）Ｈｕｈ７細胞株での細胞透過能試験
細胞株培養
ＡＴＣＣから得たヒト肝細胞癌の細胞株（human hepatocellular carcinoma cell lien）であるＨｕｈ７の富化細胞株を使用した。Ｈｕｈ７細胞株は、ＲＰＭＩ １６４０培地を使用する。培地には、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で培養した。
流細胞分析（flow cytometry）を介した細胞浸透能スクリーニング
ペプチドの細胞浸透能を調べるために、配列番号１ないし配列番号６のペプチドで処理したＨｕｈ７細胞株で流細胞分析を行った。分析方法は、前記（１）のＨｅｌａ細胞株分析に記載された通りである。分析結果は、図８ないし図１１に示した。
（３）ヒトＴリンパ球細胞株での細胞透過能試験
細胞株培養
ＡＴＣＣから得たヒトＴリンパ球細胞株（human Ｔ−cell leukemia cell line）であるジャーカット（Jurkat）の富化細胞株を使用した。ジャーカット細胞株は、ＲＰＭＩ １６４０培地を使用する。培地には、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で培養した。
ヒト由来リンパ球（lymphocyte）分離は、健常者から血液を採血（５０ｍｌ）した後、Biocoll Separating Solution（Biochrom ＡＧ，Berlin、ドイツ）を使用して、ＰＢＭＣ（peripheral blood mononuclear cells層及びリンパ球を回収する。
流細胞分析（flow cytometry）を介した細胞浸透能分析
ペプチドの細胞浸透能を調べるために、配列番号１ないし配列番号６のペプチドで処理したヒトＴリンパ球細胞株で、流細胞分析を行った。分析方法は、前記（１）のＨｅｌａ細胞株分析に記載された通りである。分析結果は、図１２ないし図１５に示した。
（４）細胞生存率及び毒性分析
一方、前記培養されたＨｅＬａ細胞株を９６ウェルプレートに分注し、培地に、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で１２時間培養した。ＰＢＳ洗浄後、ＭＥＭ（minimum essential medium）で１時間飢餓させた。各運搬ペプチド２０μＭで処理し、３７℃で２４時間培養した後、ＭＴＴ assay法を利用して、細胞生存率及び毒性を分析した。その結果は、図１６ないし図２１に示されている通りである。
実施例５：ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質の細胞透過能実験
細胞株培養
ＡＴＣＣから得たヒト子宮頸部癌の細胞株（homo sapiens cervix adenocarcinoma cell line）であるＨｅＬａ細胞株を、ＭＥＭ（minimum essential medium）で、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、Earle’s salts、non−essential amino acids、ピルビン酸ナトリウム、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加して、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で培養した。
流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析
本発明の配列番号１ないし配列番号６のペプチドに、標識遺伝子（reporter gene）である増強された緑色蛍光タンパク質（ＥＧＦＰ）を結合させた融合タンパク質（fusion protein）を製造し、前記細胞株に処理した。ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質を処理していない群と、ＥＧＦＰタンパク質だけ処理した群とを対照群にして、各ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質処理群と、前記細胞株のuptake程度を比較するために、流細胞分析器（flow cytometry）と共焦点顕微鏡（confocal microscopy）との分析を実施した。
細胞株を１２ウェルプレートに分注し、培地に、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で１２時間培養した。ＰＢＳで洗浄した後、ＭＥＭ（minimum essential medium）で１時間飢餓させる。各ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質３μＭで処理し、３７℃で１時間培養した。ＰＢＳで洗浄過程を３回反復し、トリプシン−ＥＤＴＡで３７℃で１０分間処理し、細胞外側に付いたｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質を除去する。冷蔵されたＰＢＳで細胞を収去した後、３回洗浄過程を遠心分離を介して反復した。その後、４％パラホルムアルデヒドが含まれた０．５ｍｌ ＰＢＳに懸濁させ、ＦＡＣＳ Calibur（Becton Dickinson）で蛍光を分析した。ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質を処理していない群と、ＥＧＦＰタンパク質だけ処理した群とを対照群にして、各ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質処理群のcellular uptake様相を、ＭＦＩ（mean fluorescence intensity）で比較分析した。
前記培養された細胞株をチャンバウェル（chamber well）に分注し、培地に、１０％ウシ胎児血清（Invitrogen、米国）、１００μｇ／ｍｌペニシリン及び１００units／ｍｌストレプトマイシンを添加し、３７℃、５％ ＣＯ2培養基で１２時間培養した。ＰＢＳ洗浄後、ＭＥＭ（minimum essential medium）で２時間飢餓させた。各ｐｅｐ（ＣＰＰ）−ＥＧＦＰ融合タンパク質１．５μＭで処理し、３７℃で２時間培養した。ＰＢＳで洗浄過程を３回反復し、２％（ｖ／ｖ）パラホルムアルデヒドで、室温で１５分間固定させた後、ＤＡＰＩ（４’，６−diamidino−２−phenylindole）で、常温で核を染色し、共焦点顕微鏡で観察して比較分析した。
その結果は、図２２ないし図２７に示されている通りである。

Claims (23)

  1. 細胞透過性運搬ペプチド及び有効成分のコンジュゲートであって、
    前記運搬ペプチドは、
    （１）配列番号１〜配列番号４及び配列番号６のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチド、又は
    （２）配列番号１〜配列番号４のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドと９０％超の配列同一性を有するペプチドであって、前記配列番号１〜配列番号４のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドの細胞透過性を維持する、ペプチド
    である、前記コンジュゲート。
  2. 前記運搬ペプチドは、
    配列番号１〜４及び配列番号６のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成る、請求項１に記載のコンジュゲート。
  3. 前記有効成分は、タンパク質、核酸、ペプチド、脂質、糖脂質、ミネラル、糖、ナノ粒子、生物学的製剤、造影物質、薬物及び化学物質のうちから選択される一つ以上である、請求項１に記載のコンジュゲート。
  4. 前記運搬ペプチドと有効成分は、共有結合によって連結され、リンカーによって選択的に媒介されて連結される、請求項１に記載のコンジュゲート。
  5. 前記運搬ペプチドと有効成分は、非共有結合によって連結される、請求項１に記載のコンジュゲート。
  6. 前記有効成分は、タンパク質またはペプチドである、請求項５に記載のコンジュゲート。
  7. 前記有効成分は、サトカイン、抗体、抗体断片、治療用酵素、可溶性受容体またはリガンドである、請求項６に記載のコンジュゲート。
  8. 前記運搬ペプチドは、フルオレセインイソチオシアネートと連結される、請求項１に記載のコンジュゲート。
  9. 前記運搬ペプチドは、緑色蛍光タンパク質（ＧＦＰ）と連結される、請求項１に記載のコンジュゲート。
  10. 前記造影物質は、放射線非透過性造影物質、常磁性造影物質、超常磁性造影物質及びＣＴ造影物質からなる群から選択される、請求項３に記載のコンジュゲート。
  11. 前記造影物質は鉄に基づく、請求項１０に記載のコンジュゲート。
  12. 前記造影物質は、フェロセンカルボキシレートである、請求項１１に記載のコンジュゲート。
  13. 請求項１〜１２のうちいずれか１項に記載のコンジュゲートを含む造影剤。
  14. 前記造影剤は、細胞を造影するためのものである、請求項１３に記載の造影剤。
  15. 前記細胞は幹細胞である、請求項１４に記載の造影剤。
  16. 有効成分の細胞内送達用組成物であって、
    細胞透過性運搬ペプチド及び有効成分のコンジュゲートを含み、
    前記運搬ペプチドは、
    （１）配列番号１〜配列番号６のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチド、又は
    （２）配列番号１〜配列番号５のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドと９０％超の配列同一性を有するペプチドであって、前記配列番号１〜配列番号５のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドの細胞透過性を維持する、ペプチド
    である、前記組成物。
  17. 前記有効成分は、疾病の治療または予防のための有効成分であり、前記組成物は、医薬組成物である、請求項１６に記載の組成物。
  18. 前記有効成分は、機能性化粧品の有効成分であり、前記組成物は、化粧品組成物である、請求項１６に記載の組成物。
  19. 前記有効成分は、機能性健康食品の有効成分であり、前記組成物は、健康食品組成物である、請求項１６に記載の組成物。
  20. 細胞透過性ペプチドであって、
    （１）配列番号１〜配列番号４及び配列番号６のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチド、又は
    （２）配列番号１〜配列番号４のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドと９０％超の配列同一性を有するペプチドであって、前記配列番号１〜配列番号４のうちいずれか一つのアミノ酸配列から成るペプチドの細胞透過性を維持する、ペプチド
    である、細胞透過性ペプチド。
  21. 請求項２０に記載のペプチドをコードするポリヌクレオチド。
  22. 請求項２１に記載のポリヌクレオチドを含むベクター。
  23. 請求項２２に記載のベクターを含む形質転換細胞。
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