JPH05336987A - 酵素的ペプチド合成 - Google Patents

酵素的ペプチド合成

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JPH05336987A
JPH05336987A JP1255693A JP1255693A JPH05336987A JP H05336987 A JPH05336987 A JP H05336987A JP 1255693 A JP1255693 A JP 1255693A JP 1255693 A JP1255693 A JP 1255693A JP H05336987 A JPH05336987 A JP H05336987A
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formula
acid residue
seq
peptide
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Arthur Martin Felix
マーティン フェリックス アーサー
Edgar Philip Heimer
フィリップ ハイマー エドガー
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F Hoffmann La Roche AG
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    • C12P21/00Preparation of peptides or proteins
    • C12P21/02Preparation of peptides or proteins having a known sequence of two or more amino acids, e.g. glutathione
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
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    • C07K14/60Growth hormone-releasing factor [GH-RF], i.e. somatoliberin

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 酸性アミノ酸残基のカルボキシル末端で開裂
するエンドペプチダーゼを使用して二種のアミノ酸残基
および/またはペプチド残基をカップリングする方法の
提供。 【構成】 N末端アミノ酸残基またはN末端ペプチドフラ
グメントをC末端アミノ酸残基またはC末端ペプチドフラ
グメントにカップリングして式I (式中、Y N はHまたはN末端アミノ酸残基もしくはN末
端ペプチドフラグメント、Qは酸性アミノ酸残基、かつ
X C はC末端アミノ酸残基またはC末端ペプチドフラグメ
ント)を有する化合物を生成する方法であって式II (式中、Rは水素、アルキル、ハロアルキル、アリー
ル、アラルキル、または1個以上のヘテロ原子を有する
5員もしくは6員の複素環)を有する基質成分を、pH約
5〜10.5の水溶液または分散液中でエンドペプチダーゼ
の存在下でアミノ酸またはペプチドX C と反応させて式
Iの化合物を生成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はペプチド合成、特に、2
以上のペプチドフラグメントおよび/またはアミノ酸残
基の酵素的カップリングに関する。
【0002】
【従来の技術】ペプチドの合成は均一合成および不均一
固相合成の両方に関して多少複雑なカップリング反応に
より行い得ることが知られている。しかしながら、これ
らの全ての化学的方法は好ましくない二次反応およびラ
セミ化のリスクを伴い、それ故、化学反応を注意して制
御してこれらの問題を最小にし、または排除することが
必要である。更に、アミノ酸側鎖はしばしば保護される
必要があり、所望のペプチドを生成するために最後の化
学工程として脱ブロッキングを必要とする。合成される
ペプチドのサイズに応じて、収率が低いことがあり、そ
して二次反応は純粋なペプチドを得るために面倒な精製
操作を頻繁に必要とする。化学的ペプチド合成のこれら
の全ての固有の問題並びに幾つかのカップリング試薬お
よびブロッキングアミノ酸誘導体の高価は、小さい合成
ペプチド、例えば、ペンタペプチドでさえもが生成する
のに比較的費用がかかることを意味する。
【0003】ペプチド(オリゴペプチドおよびポリペプ
チド)の如き生物活性化合物の合成においてペプチド結
合の形成を触媒作用するためにタンパク質分解酵素を使
用することに関心がある(Fruton,J.S.(1982)Adv.Enzymo
l.Relat.Areas Mol.Biol.53,239-306;Nakanishi,K.&Ma
tsuno,R.(1988)Adv.Biotechnol.Processes10,173-202)
。これらの触媒の使用は、それらの高い位置選択性お
よび立体選択性のためにペプチド合成、そして一般に有
機合成に魅力的である。
【0004】酵素的カップリングはペプチドの合成のた
めのフラグメント縮合戦略に適用し得る。フラグメント
縮合はしばしば側鎖の保護ペプチドフラグメントの一つ
または両方の低溶解性により妨げられる。プロテアーゼ
の高い位置選択性は側鎖保護を必要としないで酵素的カ
ップリングを可能にする。また、通常の化学量論量のカ
ップリング試薬によるフラグメント縮合は、カルボキシ
ルドナーのα炭素原子に於けるかなりのラセミ化により
悩まされることがある。プロテアーゼの立体特異性は最
高の光学純度の生成物を確保する。酵素的カップリング
の速度論的に制御された方法はフラグメント縮合に関し
て特に有望である。
【0005】また、酵素的ペプチド合成は生合成前駆体
からのペプチド類縁体の半合成に使用し得る。生合成ペ
プチドの潜在的に有益な半合成修飾は、“非天然”アミ
ノ酸側鎖の組み込み、C-末端アミド化、そして既存の組
換えDNA 法では利用できない非天然産のアミノ酸を含む
フラグメントを含むその他の構造上の特徴を含む。特に
重要な一つの領域は、ヒトの種々の成長ホルモンに関連
する問題を処理するのに使用でき、そして動物および水
産養殖に於ける性能強化に使用できる成長ホルモン放出
活性を有するペプチドを生成することを伴う。成長ホル
モン放出(GRF) 因子の使用の背景が、例えば、米国特許
第4,622,312 号、同第4,649,131 号、同第4,732,972 号
および同第4,734,399 号明細書に記載されている。しか
しながら、その他の型のペプチドおよび化合物がまた本
発明の範囲内でつくることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】こうして、本発明の目
的は、酸性アミノ酸残基のカルボキシル末端で開裂する
エンドペプチダーゼを使用して二種のアミノ酸残基およ
び/またはペプチド残基をカップリングすることであ
る。このようなエンドペプチダーゼの例はS.アウレウス
(aureus)からのV8プロテアーゼである。本発明は、固相
ペプチド合成の如き従来のペプチド合成により生成さ
れ、または組み換えDNA 合成により生成されるペプチド
フラグメントまたは残基をカップリングするのに良く適
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】それ故、最も広い意味
で、本発明は、N-末端アミノ酸残基またはN-末端ペプチ
ドフラグメント(これらのそれぞれは必要により置換さ
れていてもよい)をC-末端アミノ酸残基またはC-末端ペ
プチドフラグメント(そのそれぞれは必要により置換さ
れていてもよい)にカップリングして式
【0008】
【化5】
【0009】(式中、Y N はHまたはN-末端アミノ酸残
基もしくはN-末端ペプチドフラグメント(これらのそれ
ぞれは必要により置換されていてもよい)であり、Qは
酸性アミノ酸残基であり、かつX C はC-末端アミノ酸残
基またはC-末端ペプチドフラグメント(これらのそれぞ
れは必要により置換されていてもよい)である)を有す
る化合物を生成する方法であって、式
【0010】
【化6】
【0011】(式中、Rは水素、アルキル、ハロアルキ
ル、アリール、アラルキル、または少なくとも1個のヘ
テロ原子を有する5員もしくは6員の複素環である)を
有する基質成分を、約5〜約10.5のpHを有する水溶液ま
たは分散液中でエンドペプチダーゼの存在下でアミノ酸
またはペプチドX C と反応させて式Iの化合物を生成す
ることを特徴とする前記のカップリング方法に関する。
【0012】エンドペプチダーゼは酵母源、動物源、植
物源、または微生物源のものである。エンドペプチダー
ゼは、ペプチドを内部で開裂する酵素を言う。エンドペ
プチダーゼは酸性アミノ酸残基のカルボキシル側で特異
的に開裂することが好ましい。酸性アミノ酸は例えばグ
ルタミン酸またはアスパラギン酸である。このようなエ
ンドペプチダーゼの例はS.アウレウスからのV8プロテア
ーゼである。
【0013】好ましい実施態様では、本発明は、式 desNH2-Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt を有する基質成分IIを式
【0014】
【化7】
【0015】(=SEQ ID NO:3-NH2)の化合物X C と反応さ
せて配列
【0016】
【化8】
【0017】を有する式Iの生成物を生成する方法に関
する。本発明に有益なアミノ酸の例は、モノアミノモノ
カルボン酸、例えば、グリシン(Gly) 、アラニン(Ala)
、バリン(Val) ノルバリン(Nva) 、ロイシン(Leu) 、
イソロイシン(Ile) 、およびノルロイシン(Nle) の如き
脂肪族アミノ酸、セリン(Ser) 、トレオニン(Thr) およ
びホモセリン(homo-Ser)の如きヒドロキシアミノ酸、メ
チオニン(Met) またはシスチン(CysS)およびシステイン
(CysH)の如き硫黄を含むアミノ酸、アスパラギン酸(As
p) 、グルタミン酸(Glu) 、アスパラギン(Asn) および
グルタミン(Gln) の如きモノアミノジカルボン酸、オル
チニン(Orn)、リシン(Lys) およびアルギニン(Arg) の
如きジアミノモノカルボン酸、フェニルアラニン(Phe)
およびチロシン(Tyr) の如き芳香族アミノ酸であるだけ
でなく、ヒスチジン(His) およびトリプトファン(Trp)
の如き複素環アミノ酸である。
【0018】また、本発明は上記の方法により生成され
たペプチドまたはポリペプチドに関する。ペプチド化学
で普通のアミノ保護基、例えば、ベンジル(Bzl-)、アセ
チル(Ac-) またはターシャリーアルコキシカルボニル
基、例えば、t-ブチルオキシカルボニル(Boc-)、t-アミ
ルオキシカルボニル(t-AOC-)、ベンジルオキシカルボニ
ル(Z-)、p-メトキシベンジルオキシカルボニル(PMZ-)、
3,5-ジメトキシ- ベンジルオキシカルボニル(Z(OMe)
2-)、2,4,6-トリメチル- ベンジルオキシカルボニル(TM
Z-)、p-フェニル- アゾベンジルオキシカルボニル(PZ-)
、p-トルエンスルホニル(Tos-)、o-ニトロ- フェニル
スルフェニル(Nps-)、ジクロロベンジル(Dcb-)、2-クロ
ロベンジルオキシカルボニル(2ClZ-) 、シクロヘキシル
エステル(OcHex-)、フルオレニル-9- イルメチル- オキ
シカルボニル(Fmoc-) 等が保護基として使用し得る。
【0019】好ましい保護基はベンジルオキシカルボニ
ルおよびt-ブチルオキシカルボニルである。何となれ
ば、これらの誘導体は生成するのが容易であり、経済的
に魅力があり、かつ除去するのに容易であるからであ
る。本明細書で使用される“アルキル" は、好ましくは
1〜6個の炭素原子を有する直鎖または分枝アルキル、
例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブ
チル、イソブチル、tert. ブチル、アミル、ヘキシル等
を意味する。
【0020】本明細書で使用される“ハロアルキル"
は、フッ素、臭素、塩素、およびヨウ素の如きハロゲン
により置換されたアルキルを意味する。本明細書で使用
される“アラルキル" は、芳香族構造および脂肪族構造
の両方を有する炭化水素基を意味する。即ち、アルキル
基の水素原子の代わりに置換または未置換のアリールが
置換されている。その例は、ベンジル、フェネチル、α
- メシチル、等を含む。
【0021】全てのこれらの基は、酵素に対して不活性
である置換基、例えば、ハロ(フルオロ、クロロ、ブロ
モ、ヨード)、ニトロ、アルコキシ(メトキシ、エトキ
シ、等)、またはアルキル(メチル、エチル、等)で置
換されていてもよい。但し、アミノ酸残基またはペプチ
ド誘導体がエンドペプチダーゼの基質であることを条件
とする。
【0022】本明細書で使用される“アリール”は、一
つの水素原子の除去により芳香族炭化水素から誘導され
た置換または未置換の芳香族部分、例えば、フェニル、
トリル、キシリル、メシチル、クメニル、ナフチル等を
意味し、この場合、そのアリール基はハロ(フルオロ、
クロロ、ブロモ、ヨード)、ヒドロキシ、アミノ、ニト
ロ、等の如き1〜3個の適当な置換基を有していてもよ
い。アリールが誘導される芳香族炭化水素は、単核、二
核または多核芳香族炭化水素であってもよい。
【0023】本明細書で使用される“複素環”は、環中
に炭素原子および少なくとも1個のヘテロ原子を含む未
置換または置換、飽和、不飽和、または芳香族の環基を
言う。複素環は単環式または多環式である。多環系は縮
合、橋かけまたはスピロである。単環式の環は3〜9
個、好ましくは3〜7個の原子を含む。多環は7〜17
個、好ましくは7〜13個の原子を含む。置換基の例は、
低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン基、ハロ
ゲン置換低級アルキル基、アミノ基、メルカプト基、シ
アノ基、ヒドロキシ基、カルバモイル基、カルボキシ
基、等およびその他の置換基を含む。単環式の複素環の
例は、ピロリジニル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニ
ル、ピロリニル、ピロリル、イミダゾリル、フリル、チ
エニル、1H- テトラゾリル、1,2,3-チアジアゾリル、1,
2,4-チアジアゾリル、1,3,4-トリアゾリル、1,2,3-オキ
サジアゾリル、1,2,4-オキサジアゾリル、1,3,4-オキサ
ジアゾリル、1,2,5-オキサジアゾリル、1,2,4-トリアゾ
リル、ピペリジル、ピペラジニル、ピリジル、ピラジニ
ル、ピリミジニル、モルホリニル、4-チアモルホリニ
ル、2-アミノ-4- チアゾリル、5-アミノ-1,2,4- チアジ
アゾリル、等およびその他を含む。多環式の複素環の例
は、ベンゾフラニル、4,1,2-ベンゾオキサチオジニル、
2,1,4-ベンゾオキサジアジニル、2,1-ベンゾオキサジニ
ル、等を含む。
【0024】本明細書で使用される“ヘテロ原子" は窒
素、酸素または硫黄を言う。“酸性アミノ酸残基" は酸
性側鎖を有するアミノ酸を言う。これらの例はAsp、Glu
等を含む。個々のアミノ酸中に存在し得るイオン化で
きる基は、所望により、基の種類に応じて当業者に知ら
れている方法でブロックし得ることが記載されるべきで
ある。ω−アミノ基(Nω) の好適な保護基は、例えば、
N ω- ベンジルオキシカルボニル(Nω-Z) 、t-ブトキシ
カルボニル(Nω-Boc) またはトシル(Nω-Tos) を含む。
N-グアニジノ基(NG ) の好適な保護基は、例えば、ニト
ロ(NG -NO2) 、N G -ベンジルオキシカルボニル(NG -Z)
およびN G ,N G-,ジベンジルオキシカルボニル(NG -Z-
Z) を含む。His 中のイミダゾール環(Nim) の好適な保
護基は、例えば、N im- ベンジル(Nim-Bzl) およびトシ
ル(Nim-Tos) を含む。ω−カルボキシル基の好適な保護
基は、例えば、ω−ベンジルエステル(-OBzl) を含む。
脂肪族または芳香族のヒドロキシアミノ酸中のヒドロキ
シル基の好適な保護基は、例えば、ベンジル(Bzl-)の如
きアラルキル基を含む。CysH中のメルカプト基の好適な
S-保護基は、例えば、ベンジル基(Bzl-)を含む。これら
の保護基は一次反応中に安定であり、かつ二次反応を生
じないで最終生成物から開裂するのに容易である必要が
ある。
【0025】アミノ酸残基が異性体を有する場合、特に
ことわらない限り、表されるのはアミノ酸のL-形態であ
る。C-末端で“SEQ ID NO:#(式中、# は配列数である)
の後の添字“OH" および“NH2"は、夫々、化合物の遊離
カルボン酸形態およびアミド形態を言う。添字が使用さ
れない場合、その表現は両方の形態を含むことが意図さ
れている。“BOC-SEQ ID NO:#-PAM 樹脂" という用語は
SEQ ID NO:# の保護配列を言い、この場合、BOC はN-末
端でアミノ基を保護し、そしてPAM-樹脂はC-末端を保護
する。これらの化合物は遊離カルボン酸形態またはアミ
ド形態を含むことができる。塩基性GRF 分子は、SEQ ID
NO:1 に示されるように44のアミノ酸を含む。GRF の類
縁体は“GRF"の前に括弧中に置換アミノ酸を記載するこ
とにより示される。例えば、“[His1,Ala15]-GRF" は
GRF に相当するアミノ酸配列を有するポリペプチドを示
し、この場合、ヒスチジン残基が位置1でチロシン残基
に代えて置き換えられており、アラニン残基が位置15で
グリシン残基に代えて置き換えられている。“GRF"の後
の括弧中の数は、アミノ酸残基の位置数を示すことによ
り完全ポリペプチドのフラグメントを示す。例えば、GR
F(1-29) は完全配列の最初の29のアミノ酸を有するフラ
グメントを示す。
【0026】“SEQ ID NO:#"前後の“OH" および“NH2"
以外の接頭辞および添字は“SEQ IDNO:#"の保護配列を
言い、この場合、保護基が上に示されている。Xaa が上
に記入された数を有する場合、その数は特別な配列中の
Xaa の位置を言い、これはN-末端で出発して、C-末端の
方向に進む。下記の実施例は本発明の方法の一つの局面
を説明するために示される。実施例は本発明の範囲を限
定することを目的とするものではない。これらの実施例
を以下に示されるように行った。
【0027】
【実施例】実験操作 全てのアミノ酸誘導体をBachem,Inc.(Torrance,CA)から
購入した。使用した側鎖保護アミノ酸は、Boc-Arg(Tos)
-OH 、Boc-Asp(OcHex)-OH 、Boc-Lys(2ClZ)-OH、Boc-Se
r(Bzl)-OH 、Boc-Thr(Bzl)-OH 、およびBoc-Tyr(Dcb)-O
H であった。固相ペプチド合成をApplied Biosystems43
0A ペプチド合成装置(Foster City,CA)で行った。分取
HPLCをWaters Delta Prep 3000装置で行った。分析HPLC
を、勾配マスターおよびSpectromonitor III U.V. 可変
波長検出器を取り付けたLDC Constametric IIG集成装置
を使用して行った。カルボキシペプチダーゼY(CPD-Y)を
Carlbiotech Ltd.,Copenhagen,Denmark から得た。この
酵素は米国特許第4,339,534 号および同第4,806,473 号
明細書に更に詳しく記載されており、これらの二つの特
許は参考として本明細書に明らかに含まれる。
【0028】V8プロテアーゼ( スタフィロコッカス・ア
ウレウス(staphylococcus aureus)のV8株からのプロテ
アーゼ、エンドプロテアーゼGlu-C)はSigma Chemical C
o.(Type XVII-B) から得られ、そして770U mg -1(1U=pH
7.8 、37℃で毎分1μモルのN-t-Boc-Glu-αOPh を加水
分解する酵素の量) の比活性を有していた。全ての温度
は℃である。
【0029】実施例1 desNH2Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt の調製 NaHCO30.52g(6.21ミリモル、1eq)を含む水(10 mL) 中
のL-アスパラギン酸α- エチルエステル1.0g(6.21 ミリ
モル) の溶液をエチレングリコールジメチルエーテル中
でBoc-D-Ala-OSu1.95g(6.8ミリモル、1.1eq)で処理し
た。25℃で1.5 時間攪拌を続け、4℃で一夜攪拌を続け
た。反応混合物を、固体クエン酸を使用してpH3.5 まで
酸性にし、蒸発させて乾燥した。残渣を水(100mL) に吸
収させ、凍結乾燥した。得られた生成物、Boc-D-Ala-As
p(OH)-OEt を25℃で20分間にわたって50%のTFA-CH2Cl2
(60 mL) で処理した。その溶液を蒸発、乾燥させ、そし
てCH 2Cl2( 夫々60mL) から2回再度蒸発させた。残渣を
水(50 mL) に溶解し、固体NaHCO3を添加してpH7.4 にし
た。エチレングリコールジエチルエーテル(100mL) 中の
desNH2-L-Tyr-OSu(1.95g、7.4 ミリモル、1.2eq)の溶液
を添加し、4℃で一夜攪拌を続けた。その反応混合物を
蒸発させ、水(100mL) に吸収させ、アセトニトリル(約
10mL) を添加し、続いて50%のTFA を添加してpH2.8 に
した。濾過(0.45Aフィルター) した後、溶液をYMC フェ
ニルカラム(2.0 x 30cm)に入れ、分取HPLCにより精製し
た。溶離剤:90分で0%(B) から35%(B) までの線形勾
配の(A)水(0.025%のTFA)-(B)CH3CN(0.025 %のTFA);
流量15mL/ 分。
【0030】画分を1分間隔で回収した。生成物が画分
43-62 で現れ、これらを溜め、そして蒸発させてdesNH2
Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt1.25g(53.1 %) を得た。生成物
は分析HPLCにより均一であることが示され、そして酸加
水分解(6N HCl;110 ℃;24 時間) 後に予想アミノ酸組
成:Asp,1.00;Ala,0.99 を示した。構造を1H NMRにより
確認し、FAB-MS: 計算値:(M+H)+ 381.4;実測値:381.3に
より分子式C18H24N2O7と一致した。
【0031】実施例2 SEQ ID NO:2-OHの合成 t-ブチルオキシカルボニル-L- アラニル-O- フェニルア
セトアミドメチル- 樹脂(Boc-Ala-PAM- 樹脂)(0.64g;0.
5 ミリモル) をApplied Biosystems(AB)430A自動ペプチ
ド合成装置の反応容器に仕込んだ。AB430Aプロトコルを
使用して固相ペプチド合成を行い、カップリング時間を
2時間に延長してBoc-SEQ ID NO:2-PAM-樹脂、{Boc-
[Ala15,Ala29 ]-GRF(4-29)-PAM- 樹脂}2.2gを得た。
保護ペプチド樹脂の1g部分を、“low-high" 操作[Tam,
J.P.,Heath,W.F. およびMerrifield,R.B.(1983)J.Am.Ch
em.Soc.,105,6442-6445 ]を使用して無水HFで処理し、
粗ペプチド樹脂をEtOAc ですり砕き、そしてTFA で抽出
した。溶媒を蒸発させ、残渣をエーテルですり砕き、乾
燥させて粗SEQ ID NO:2-OH、{[Ala15,29]-GRF(4-29)
-OH }660mg を得た。
【0032】粗物質(660mg) を0.1 %のTFA/H2O 25 mL
に溶解し、濾過し(0.45 ミクロンの型HAMillipore フィ
ルター) 、そしてYMC ODS Basic Prep-PAK HPLC カラム
に装填した。カラムを90分で20%(B) から50%(B) まで
の線形勾配の(A) 水(0.1%のTFA)-(B)CH3CN(0.1 %のTF
A)で流量50mL/ 分で溶離した。画分を回収し(0.5分/画
分)、そしてアリコートを分析HPLC系:(A)0.1M のNaCl
O4( pH2.5)-(B)CH3CN;1ml/ 分で20分で40%(B) から55
%(B) 、0.2AUFS 、206nm 、カラム:Lichrosorb RP-8
(5 ミクロン) により分析した。生成物が画分78-85 中
に現れ、これらを合わせ、蒸発させ、そして凍結乾燥し
て純粋なSEQ ID NO:2-OH、{[Ala15,29]-GRF(4-29)-O
H }を得た。収量:125mg 。
【0033】生成物は分析HPLCにより均一であることが
示され、そして酸加水分解(6N HCl-1%TGA;150 ℃; 1
時間) 後に予想アミノ酸組成:Thr0.97(1);Ser3.01(3);
Tyr1.02(1).110℃;24 時間:Asp2.01(2);Glu2.07(2);Ala
4.18(4);Val0.91(1);Met1.03(1);Ile1.91(2);Leu4.07
(4);Phe0.94(1);Lys1.86(2);Arg2.00(2)を示した。構造
の確認はFAB 質量分析によりなされた。計算値:(M+H)+
2939.5実測値:2938.7実施例3 SEQ ID NO:3-NH2 の酵素的合成 Arg-NH2 ・2HCl(353.5mg) を水(0.49 mL) に溶解し、続
いて3.0MのNaOH(0.22mL) 、1MのNa-EDTA(0.005 mL) 、
カルボキシペプチダーゼ-Y(0.002mLのH2O 中0.041mg)を
添加し、そしてその溶液を37℃に加熱した(最終pH=7.7
0)。この溶液の一部(0.350mL) を37℃のH2O(0.350 mL)
中のSEQ ID NO:2-OH[実施例2から、10.14mg ]の溶液
に添加した。その反応を37℃で1.1 時間進め、そして氷
酢酸(2.0mL) の添加により停止した。その反応混合物を
Alltech(5 μ) 混合式(カチオン)HPLC カラム(1 x 25c
m)に装填し、そしてカラムを段階式勾配:20分間で10%
の(B) 、20分間で15%の(B) で(A)H2O(0.1%のTFA)-(B)
CH3CN(0.1 %のTFA)で洗浄し(4.0mL/ 分) 、そして生成
物を40分で20%から34%の(B) まで変化する線形勾配を
使用して溶離した。画分を回収し(0.5分毎) 、そして分
析HPLC系(実施例2と同様)で分析し、生成物を含む画
分を溜め、凍結乾燥してSEQ ID NO:3-NH2 、{[Ala
15 ]-GRF(4-29)-NH2}5.30mgを得た。
【0034】生成物は分析HPLCにより均一であることが
示され、そして酸加水分解(6N HCl-1%TGA;110 ℃; 72
時間) 後に予想アミノ酸組成:Asx1.99(2);Thr0.96(1);
Ser2.69(3);Glx1.95(2);Ala2.94(3);Val0.84(1);Met1.0
0(1);Ile1.84(2);Leu4.11(4);Tyr1.02(1);Phe0.98(1);L
ys2.22(2);Arg3.46(3)を示した。構造の更なる確認はFA
B 質量分析によりなされた。計算値:(M+H)+ 3023.6実測
値:3023.8 。
【0035】実施例4 S.アウレウスV8プロテアーゼを使用するSEQ ID NO:4-NH
2(この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、かつXaa2はD-Al
a である) の酵素的合成 desNH2Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt トリペプチド( 実施例1
から、2.69mg) を0.5MのNa2HPO4/H3PO4 緩衝液(31.0 μ
L 、pH10.0) に溶解し、スタフィロコッカス・アウレウ
スV8プロテアーゼを0.33mgを添加した。
【0036】カップリング反応をジメチルアセトアミド
中のSEQ ID NO:3-NH2(実施例3から、2.0mg)の溶液(7.0
μL)の添加により開始し、そしてその反応混合物を35℃
で2時間放置した。この時間の終了時に、反応を氷酢酸
(0.050mL) の添加により停止し、そして反応混合物を実
施例2のようにしてHPLC精製にかけて純粋なSEQ ID NO:
4-NH2(この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、かつXaa2
D-Ala である)0.5mgを得た。
【0037】生成物は分析HPLCにより均一であることが
示され、そして酸加水分解(6N HCl;110 ℃; 24時間) 後
に予想アミノ酸組成:Asx3.07(3);Thr0.90(1);Ser2.53
(2);Glx2.04(2);Ala4.40(4);Val0.94(1);Met1.02(1);Il
e2.07(2);Leu4.31(4);Tyr1.01(1);Phe1.01(1);Lys1.98
(2);Arg3.08(3)を示した。構造の更なる確認はFAB 質量
分析によりなされた。計算値:(M+H)+ 3357.9実測値:335
8.1 。
【0038】実施例5 SEQ ID NO:4-NH2(この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、
かつXaa2はD-Ala である) の別の酵素的合成 desNH2Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt(16.1mg、42μモル) を水
280 μL に溶解し、1Mのトリス塩基(45 μL)でpH8.4(ガ
ラス電極) まで滴定し、次に水で希釈して645μL の最
終容積にした。SEQ ID NO:2-OH、{[Ala15,29]-GRF(4
-29)-OH }・5TFA(22.3mg 、6.4 μモル) をDMSO360 μ
L に溶解し、続いて水630 μL に溶解し、続いて上記の
desNH2Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt 溶液630 mLに溶解した。
4.8mgmL -1のV8プロテアーゼ180 μL を37℃で添加する
ことにより反応を開始し、そして反応を37℃に保った。
反応の進行を、2 μL のアリコートを取り出し、HPLCに
より分析することにより監視した。カラム:WatersμBo
ndapakC18(5 μ、0.4 x 30cm) 、溶離剤:(A)0.025%TF
A-(B)CH3CN(0.025%TFA)、勾配:15分で10%から42%ま
でのB、流量:1.5 mL/ 分、検出:206nm 。
【0039】その反応を、氷酢酸(0.5mL) を添加するこ
とにより76分のマーク(HPLC により60%の転化率) で停
止した。冷却した反応混合物をHPLCにより分別した。カ
ラム:VydacC18 218TP1022(2.2 x 25cm)、溶離剤:(A)
0.1%TFA-(B)CH3CN(0.1%TFA)、勾配:60分で20%から4
0%までのB、流量:25mL/ 分、検出:210nm 。生成物
を含む画分を溜め、そして凍結乾燥して純粋な半合成SE
Q ID NO:5-OH( この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、か
つXaa2はD-Ala である) 、{[desNH2Tyr1,D-Ala 2,Ala
15,29]-GRF(1-29)-OH }8.0mg(2.1 μモル、33%) を
得た。
【0040】生成物は分析HPLCにより均一であることが
示され、そして酸加水分解(6N HCl-1%TGA;110 ℃; 72
時間) 後に予想アミノ酸組成:Asx2.9(3);Thr1.2(1);Se
r2.4(3);Glx3.0(3);Ala4.6(5);Val1.2(1);Met0.8(1);Il
e2.0(2);Leu4.2(4);Tyr0.9(1);Phe0.9(1);Lys2.1(2);Ar
g2.0(2) を示した。FAB 質量分析:計算値 (M+H)+ 327
3.8実測値:3273 。
【0041】カルボキシペプチダーゼY触媒によるペプ
チド転移反応 Arg-NH2 ・2HCl(0.53g) を水500 μL 、0.1MのEDTA50μ
L に溶解し、5Mのトリス塩基(750μL)でpH8.0(ガラス電
極) まで滴定した。SEQ ID NO:5-OH( この場合、Xaa1
desNH2Tyr であり、かつXaa2はD-Ala である) 、{[de
sNH2Tyr1,D-Ala 2,Ala15,29]-GRF(1-29)-OH }(7.2mg、
1.9 μモル) を水27μL に溶解し、続いて上記のArg-NH
2 溶液に37℃で溶解した。1.0mg mL-1のカルボキシペプ
チダーゼY3.0 μL を添加することにより反応を開始
し、反応混合物を37℃に保った。反応の進行を、1.5 μ
L のアリコートを取り出し、HPLCにより分析することに
より監視した。カラム:VydacC18 218TP54(0.46 x 25c
m) 、溶離剤:(A)0.025%TFA-(B)CH3CN(0.025%TFA)、
勾配:10分で38%から44%までのB、流量:1.5 mL/
分、検出:206nm 。
【0042】その反応を、氷酢酸(0.6mL) を添加するこ
とにより62分のマーク(HPLC により70%の転化率) で停
止した。冷却した反応混合物をHPLCにより分別した。カ
ラム:VydacoC18 218TP1022(2.2 x 25cm)、溶離剤:(A)
0.1%TFA-(B)CH3CN(0.1%TFA)、勾配:60分で20%から4
0%までのB、流量:25mL/ 分、検出:210nm 。生成物
を含む画分を溜め、そして凍結乾燥して純粋な半合成SE
Q ID NO:4-NH2(この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、か
つXaa2はD-Ala である) 、{[desNH2Tyr1,D-Ala2,Ala
15 ]-GRF(1-29)-NH2}3.8mg(0.97μモル、収率51%、
全収率17%) を得た。
【0043】生成物は分析HPLCにより均一であることが
示され、そして酸加水分解(6N HCl-1%TGA;110 ℃; 72
時間) 後に予想アミノ酸組成:Asx3.3(3);Thr1.0(1);Se
r2.5(3);Glx2.3(3);Ala4.0(4);Val1.0(1);Met0.9(1);Il
e2.0(2);Leu4.2(4);Tyr1.0(1);Phe1.0(1);Lys2.0(2);Ar
g2.9(3) を示した。FAB 質量分析:計算値 (M+H)+ 335
7.9実測値:3358 。生成物のトリプシン消化のHPLCは、
固相ペプチド合成により生成された標準SEQ ID NO:4-NH
2(この場合、Xaa1はdesNH2Tyr であり、かつXaa2題はD-
Ala である) のトリプシン消化のHPLCと同じであった。
1987年3月10日に発行された米国特許第4,649,131 号明
細書の14欄、47〜67行を参照のこと。この特許は参考と
して本明細書に含まれる。生体外バイオアッセイにおい
て、4.33の相対効力(GRF(1-44)-NH2[SEQ ID NO:1-N
H2 ]と比較した場合) 。生体外バイオアッセイに関し
て、下記の実施例6を参照のこと。
【0044】実施例6 新規ペプチドの生物活性をGRF(1-44)-NH2(SEQ ID NO:1-
NH2)の天然配列の合成 標準物質(これは末端肥大症を患う個人のヒト膵臓腫瘍
から単離された)(SalkInstitute 標準物質hp-GRF-NH2
(NL-A-10))の生物活性と比較した。生物活性に関するア
ッセイ(これは組織培養中のラット下垂体細胞中の成長
ホルモンの生産を刺激する能力に基いている)を、以下
のようにして行った。
【0045】30〜40の雄のSDラット(175g)からの下垂体
を断頭後に無菌で取り出した。前葉を回収し、無菌Hepe
s 緩衝液(0.025M)( pH7.35) で3回洗浄し、そしてコラ
ーゲナーゼ(4mg/ ml) およびディスパーゼ(プロテア
ーゼグランデII、2mg/ ml)を含むHepes 緩衝液20〜30m
l中に37℃で分散させた。80分間穏やかに攪拌し、パス
ツールピペットですり砕いた後、分散した細胞を遠心分
離(150 x g、4分)により分離し、そしてノイラミニダ
ーゼ(4mg/ ml) および200mg/mlのエチレンジアミンテ
トラ酢酸(EDTA)二ナトリウム塩を含むHepes 緩衝液、pH
7.35中に10分間再度懸濁させた。細胞を塗布培地で2回
洗浄し、そして下記の既知組成の培地を使用してマルチ
ウェル・プレートに塗布した。BSA/L.2g、Hepes/L.2.38
g 、ゲンタマイシン/L(Schering Co.)50mgを含むF-12/D
MEM/BGJ(6:3:1)(Gibco:430-1700/430-1600/320-2591)。
夫々のウェル中の培地に、培地1ml当たり3.1 〜200fモ
ルの範囲の濃度の新規ペプチドまたは天然GRF(1-44)-NH
2(SEQ ID NO:1-NH2)を補給した。対照ウェルは補給物を
含んでいなかった。2%のウシ胎児血清を添加したこの
培地で塗布を行って細胞の迅速な固定を確実にした。4
日目に、細胞を、ウシ胎児血清を含まない既知組成の培
地で2回洗浄した。最後に、既知組成の培地900 mlを夫
々のウェルに添加し、加えて夫々の個人の処置物質を含
む同培地100mlを3重で添加した。3時間のインキュベ
ーション後に、培地を回収し、そして必要により希釈し
てラット成長ホルモンのラジオイムノアッセイ(RIA) を
行った。Sinha の抗ネズミGH免疫血清および抗体抗原複
合体を沈殿するためにプロテインAを使用するNational
Pituitary Agency の操作を使用してRIA を行った。 配列リスト (1) 全般の情報: (i) 出願人: (A) 住所:F.Hoffmann-La Roche AG (B) 街:Grenzacherstrasse 124 (C) 市:Basel (D) 州:Basel City (E) 国:スイス (F)ZIP:CH-4002 (G) 電話番号:061 688 3943 (H) テレファックス番号:061 688 1395 (ii)発明の名称:酵素的ペプチド合成 (iii) 配列の数:5 (iv)コンピューターで解読できるフォーム: (A) 媒体の型:フロッピーデスク (B) コンピューター:IBM PC コンパチブル (C) 操作系:PC-DOS/MS-DOS (D) ソフトウェアー:PatentIn Release#1.0,Version#
1.25 (2)SEQ ID NO:1に関する情報: (i) 配列の特徴: (A) 長さ:44のアミノ酸 (B) 型:アミノ酸 (D) トポロジー:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID NO:1:
【0046】
【化9】
【0047】(2)SEQ ID NO:2に関する情報: (i) 配列の特徴: (A) 長さ:26のアミノ酸 (B) 型:アミノ酸 (D) トポロジー:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID NO:2:
【0048】
【化10】
【0049】(2)SEQ ID NO:3に関する情報: (i) 配列の特徴: (A) 長さ:26のアミノ酸 (B) 型:アミノ酸 (D) トポロジー:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID NO:3:
【0050】
【化11】
【0051】(2)SEQ ID NO:4に関する情報: (i) 配列の特徴: (A) 長さ:29のアミノ酸 (B) 型:アミノ酸 (D) トポロジー:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID NO:4:
【0052】
【化12】
【0053】(2)SEQ ID NO:5に関する情報: (i) 配列の特徴: (A) 長さ:29のアミノ酸 (B) 型:アミノ酸 (D) トポロジー:線状 (ii)分子の型:ペプチド (xi)配列の記載:SEQ ID NO:5:
【0054】
【化13】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドガー フィリップ ハイマー アメリカ合衆国 07110 ニュージャージ ー州 ナットレイ, プロスペクト スト リート 539

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 N-末端アミノ酸残基またはN-末端ペプチ
    ドフラグメント(これらのそれぞれは必要により置換さ
    れていてもよい)をC-末端アミノ酸残基またはC-末端ペ
    プチドフラグメント(そのそれぞれは必要により置換さ
    れていてもよい)にカップリングして式 【化1】 (式中、Y N はHまたはN-末端アミノ酸残基もしくはN-
    末端ペプチドフラグメント(これらのそれぞれは必要に
    より置換されていてもよい)であり、Qは酸性アミノ酸
    残基であり、かつX C はC-末端アミノ酸残基またはC-末
    端ペプチドフラグメント(これらのそれぞれは必要によ
    り置換されていてもよい)である)を有する化合物を生
    成する方法であって、式 【化2】 (式中、Rは水素、アルキル、ハロアルキル、アリー
    ル、アラルキル、または少なくとも1個のヘテロ原子を
    有する5員もしくは6員の複素環である)を有する基質
    成分を、約5〜約10.5のpHを有する水溶液または分散液
    中でエンドペプチダーゼの存在下でアミノ酸またはペプ
    チドX C と反応させて式Iの化合物を生成することを特
    徴とする前記のカップリング方法。
  2. 【請求項2】 前記のエンドペプチダーゼが酵母源、動
    物源、植物源、または微生物源のものである請求項1に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記のエンドペプチダーゼが酸性アミノ
    酸残基のカルボキシル側で特異的に開裂する請求項1ま
    たは請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 QがAsp 残基またはGlu 残基である請求
    項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 式IIの基質化合物がY N -Asp(OH)-OR で
    ある請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 Rがエチルである請求項1〜5のいずれ
    か一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 Y N がdesNH2Tyr-D-Ala である請求項1
    〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 X C がSEQ ID NO:3-NH2 である請求項1
    〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 【請求項9】 エンドペプチダーゼがS.アウレウスから
    のV8プロテアーゼである請求項1〜8のいずれか一項に
    記載の方法。
  10. 【請求項10】 式 desNH2-Tyr-D-Ala-Asp(OH)-OEt を有する基質成分IIを式 【化3】 (=SEQ ID NO:3-NH2)の化合物X C と反応させて配列 【化4】 を有する式Iの生成物を生成する請求項1〜9のいずれ
    か一項に記載の方法。
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FI70597C (fi) * 1979-04-06 1986-09-24 Carlsberg Biotechnology Ltd Foerfarande foer enzymatisk framstaellning av peptider
DK72587D0 (da) * 1987-02-13 1987-02-13 Carlsberg Biotechnology Ltd Fremgangsmaade til enzymatisk fremstilling af dipeptider

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