JPH06508154A - ペプチド - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
ペプチド
本発明は新規な治療法、特に特定のプロティンキナーゼCに対するペプチドタイ
プの新規な阻害剤に関係し、またその調製法及びそれを含んでなる医薬組成物な
らびに、医療におけるその使用に関するものである。
細胞***のシグナル伝達の過程における決定的な段階を明らかにするため、多く
の努力が払われている。成長因子の刺激により強力に増幅されるリン脂質の分解
(M J Berridge、^nnu、 Rev、 Blochem、 56
.159(1987)and J HExton、 J、 Blol、 Che
w、 25B、l (1990))が最近の研究の中心を占めている。はとんど
の研究がホスファチジルイノシトール(PI)の代謝回転に向けられているが、
ホスホジェステラーゼの関与したホスファチジルコリン(PC)の加水分解のよ
うなPlとは独立したシグナル伝達のカスケードが存在することを示した研究も
数多くなされている(J HExton (1990,Ioc cit); J
M Bestermanet al、 Proc、 Natl、 Acad、
Sci、USA 83.6785(1986);La5el et at、、
Nature 330.269 (4987a); M S Pe5sine
t al、 J、 Biol、 Chew、 265.7959 (1990)
and PLarrodera et al、+ Ce1l B1.1113
(1990)) o最近、ホスホリパーゼCが触媒するホスファチジルコリン
の加水分解の活性化(PC−PLC)が、血小板由来成長因子(PDGP)の細
胞***シグナルの重要な部分に十分近似していることを示す証拠が集まりつつあ
る(P、 Larrodera etat、 (1990)、 foe eft
、) oホスホリパーゼCによるホスファチジルコリンの加水分解はまた、がん
遺伝子rasの産物であるras p21によっても活性化されることが示され
(J CLacal et al、 (1987a) toe clt;B D
Pr1ce etal、 J、 Blot、 Chew、 284.1863
8(1989); I Diaz−LavIada et at、、 EMBO
J 9,3907(1990); M Lopez−Barahona et
al、、 J、 Blot、 Chew、 265.9022(1990))、
細胞***カスケードにおけるras p21の役割が示されている(M RSm
1th et al、、Nature 320.540 (198B))。
Xenopus Iaevls (アフリカッメガエル)の卵は、がん遺伝子に
制御された適当なシグナル伝達において、異なった酵素活性の関与を探る上で適
した実験系である(LJ Worn et al、、 5cience 238
.840(1987); J CLacalat al、、5cjence 2
H,533(1987b) ) oすなわち、Xenopusの卵はインスリン
やプロゲステロンの刺激によって成熟卵へと変化し、そしてインスリン/ IC
F−1により活性化される成熟シグナルカスケードにおいてrasp21が特異
的に関与することを示す証拠がいくつか挙げられている:
1]卵にras p21をマイクロインジェクションすることによって、卵の成
熟が促進された。
(C,Blrchseler et al、、Ce1143.B15(1985
))2、 ras p21の活性を阻害する抗ras p21抗体(Y13−2
59)をマイクロインジェクトすることにより、プロゲステロンではなくインス
リンによって誘発された卵の成熟がブロックされる。(L J Korn et
al、、(1987)toe cit)インスリン/ ras p21によっ
て活性化された卵の成熟過程におけるPC−PLCの重要性と関与の決定的な証
拠が、最近の研究で明らかになった(Garcia de Herreros
etal、、 J、 Blot、 Chew、 286.8825−13829
(1991)) 、すなわち、PLCによるPCの加水分解がインスリン/ r
as P21によるXenopus Laevls卵の成熟の活性化に必要かつ
十分であることが、卵核胞崩壊(GVBD)の誘発と成熟促進因子であるIll
キナーゼの活性化の測定から示された。これらの結果は、PC−PLOの活性
が細胞***の制御とがん化への機構に密接に関わっていることを示している。
卵の成熟を制御する生化学的なパラメーターは哺乳動物の細胞***に関与するも
のと同じであることが示されているが(A、 L Hurray & M、 V
、 Klrschner、 Nature339.275 (1989)) 、
このような研究には哺乳類の体細胞の培養細胞、特に、特異的な成長因子または
血清で活性化されたマウスの繊維芽細胞が有用である。
しかしながら、PC−PLOが成長因子の***シグナルを変換する機構は明らか
になっていない。PLOによるPCの加水分解は、プロティンキナーゼCの重要
な活性化物質であるジアシルグリセロール(DAC) (Y、 N15hizu
ka。
Nature 334.661 (1988))を発生させることがら、pc−
PLCにより活性化される細胞***シグナルカスケードにおけるこの酵素の関与
は興味ある可能性として存在する。
PKCは大別すると2種類に分類されるが、クローニングし解析した結果、さら
にいくつかのサブグループを形成することがわかった(Y、 N15hizuk
a、 5cience 258゜607−614 (1992)参照)。これら
のアイソタイプはすべて保存された偽基質自己阻害領域(pseudosubs
trateautoinhibltory doIain )を保持している(
T、 S。
Soderling、J、Biol、Chew、285. 1823 (199
0)) 、a 、βおよびアイソタイプの偽基質領域の19から31番残基に対
応する合成ペプチドは、ラット脳のPKCの活性を強く阻害することがインビト
ロの実験で示されている(C。
House &B、 E、 Keep、 5cience 23L 172B
(1987))。
我々は、今般、プロティンキナーゼCイソタイプゼータ(ζ)の活性を阻害する
あるペプチドを見出した。
したがって、本発明は一般式(1)のペプチドおよび薬学許容されるその塩であ
って、3〜15アミノ酸残基からなるものを提供する。
X−Ala−Arg−Arg−J (1)(ここで、XはHまたは1つまたはそ
れ以上のアミノ酸を、モしてjはOHまたは1つまたはそれ以上のアミノ酸を表
す。)
ここで用いる”誘導体“という用語は本発明によるペプチドの塩と溶媒和物を含
み、またひとつもしくはそれ以上の末端の修飾構造を有する本発明によるペプチ
ドも含むが、ただし、C端のアミノ酸はアルギニンのアルキルエステル以外のも
のである。末端の修飾構造には、欠失、アシル化(例えばアセチル化やベンゾイ
ル化)、アルキル化、脂肪酸のアセチル化(例えばwyristoylatlo
n)もしくはN端のアミノ基の環状化および欠失アミド化(モノ−、ジアルキル
アミド化を含む)、C端のカルボキシル基の環状化と還元が含まれる。N−アシ
ル、例えばN−アセチルの誘導体が好ましい。
式(1)のペプチドの適切な塩とは、無機酸および有機酸から誘導される生理学
的に許容される付加塩、例えば、塩酸塩、臭化水素塩、硫酸塩、硝酸塩、シュウ
酸塩、リン酸塩、酒石酸塩、酢酸塩、クエン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、フマル
酸塩、マレイン酸塩、コハク酸塩、スルホン酸塩、例えば、パラトルエンスルホ
ン酸塩およびメタンスルホン酸塩が含まれる。式(1)のペプチドの適切な溶媒
和物は、例えば水和物である。
この発明に従うペプチドはプロティンキナーゼCイソタイプゼータ(ζ−PKC
)の特異的な阻害剤である。ここで用いる”プロティンキナーゼCイソタイプゼ
ータ”(ζ−PKC)とは特定のに自己阻害する偽基質領域RRGARRWRK
(配列番号5)の配列を含むプロティンキナーゼCのいずれかのサブスピーシ
ーズをも意味する。この特定の配列は、ラット脳ζ−PKC(Ono et a
!、、 Proc、 Natl、 Ac1d、 Sci、 USA、 86.3
099−3103(1989))、アフリカッメガエルζ−PKC,ζn−PK
C(現在研究中)を含む多くの異なる生物から単離されたζ−PKCに完全に1
00%保存されている。
好ましい式(I)のペプチドは3から9アミノ酸残基ものであり、特に3から6
アミノ酸残基のものが挙げられる。
好ましい式(I)のペプチドの群としては、Xが水素、アセチル基、Gly 、
Arg−GlyまたはArg−Arg−Glyを表わし、Jが水酸基、Trp
、 Trp−ArgまたはTrp−^rg−Lysのものが挙げられる。
本発明による好ましいペプチドとしは下記のものが挙げられる:
^1a−Arg−Arg (配列番号、1)、Ala−Arg−Arg−Trp
(配列番号、2)、Ala−Arg−Arg−Trp−Arg (配列番号、
3)、Ala−Arg−Arg−Trp−^rg−Lys (配列番号、4)、
Arg−Arg−Gly−^1a−Arg−Arg−Trp−^rg−Lys
(配列番号、5)、および
N−アセチル−Ala−Arg−Arg(配列番号、17)、ならびに薬学上許
容されるその誘導体。
式(1)のペプチドは少なくとも3つのキシル中心をもっていると考えられる。
式(I)は本発明によるペプチドのジアステレオイソマーとラセミ体を含むその
混合物とを包括する意味に理解さなければならない。アミノ酸は自然界に存在す
るL型かD型かもしくはその混合物、例えば、L型とD型のラセミ混合物である
。しかしながら、式(I)のペプチドは好ましくは自然界のL型のアミノ酸を含
んでなる。
本発明によるペプチドは実質的に精製された状態で製造され、他のペプチドやア
ミノ酸を実質的に倉ない。好ましくはペプチドは90%以上の精製度(例えば9
5%)を有するが、臨床での使用では98%以上の精製度(存在する全てのペプ
チド基$)がよい。
本発明による新規ペプチドの合成には、従来のペプチド合成の方法を用いること
ができる。すなわち、ペプチドは、所望の配列に従って伸張するペプチドに、一
連のカップリング反応によって、アミノ酸をつなぐことにより合成される。様々
なアミノ基の保護基、例えばカルボベンジルオキシ基またはt−ブチルオキシカ
ルボニル基(BOC) 、様々なカップリング試薬、例えばジシクロへキシルカ
ルボジイミドまたはカルボジイミダゾール、様々な活性化エステル、例えばN−
ヒドロキシブタルイミドまたはN−ヒドロキシスクシンイミドのエステル、様々
な切り出し試薬、例えばトリフルオロ酢酸、ジオキサンに溶かした塩化水素、は
う素−トリス(トリフルオロ酢酸)、臭化シアン、ならびに中間体の単離と精製
を伴う溶液中の反応は、従来から周知のペプチドの方法論にしたがった。
好ましくは、本発明によるペプチドは周知のメリフィールドの固相法の方法によ
り製造する
(Merrlfield、 J、 Al1er、 Chea、 Soc、 85
.2149−54(1963)and 5cience 150. 178−8
5 (1965)) 。
従って、本発明による別の能様によれば次のようなペプチドの製造の方法が提供
され、その方法は:(a)所望の保護されたC端のアミノ酸を適当な固相担体へ
結合させ、
(b)所望の配列に、他の保護アミノ酸と担体に固定されたC末端アミノ酸とを
反応させ、そして、(C)保護基を除去し、得られたペプチドを固相担体から切
り出すことを含んでなる。
この方法は古典的なペプチド合成でたくさんの試薬と保護基を使用するが、C端
のアミノ酸を介し通常はポリスチレンやスチレンジビニルベンゼンの混合ポリマ
ーなどの固相担体に結合した状態で、ペプチド鎖を伸張させていく。この方法は
各段階において、固相担体を洗うことによって過剰な試薬を除去できるため、多
くの操作が単純化されており都合がよい。
すなわち、適当に保護されたa−アミノ基を持つC端アミノ酸を固相担体へ結合
させる。そして、例えばトリフルオロ酢酸の塩化メチレン溶液を用いて、a−ア
ミノ基の保護基を除去し、次のステップの反応に備える。特定のアミノ基の保護
基を除去するための、通常使用される他の試薬や条件も、論文に記されたように
用いることができる。
そして他のa−アミノ基や側鎖の保護されたアミノ酸を、求める配列に応じ各段
階ごとに、担体に固定された中間体ペプチドに結合していく。各アミノ酸を独立
に加える過程で、その内のいくつかは、担体に固定されたペプチド鎖に付加する
前にお互いに結合してしまう可能性がある。特定の結合試薬の選択は当業者に容
易であろうペプチドの化学合成における共通点は、様々なアミノ酸分子の不安定
な側鎖の適当な保護基による保護であり、その保護基はペプチド鎖が結合した後
、完全に除去される。また、a−アミノ基の保護も共通点であり、カルボキシル
基の反応後、a−アミノ基の保護基の選択的な除去を行ない、次の反応に備える
。それ故、合成のある段階で側鎖の保護基を持った様々なアミノ酸を含む中間体
が生じるのも共通点である。そしてこれらの保護基は共に実質的に同時に除去さ
れ請求める最終産物がその後精製することにより得られる。
求めるアミノ酸配列の通りに合成が完了した後に、液体フッ化水素の様な試薬で
処理することによりペプチドを担体から切り出すが、このとき、残った側鎖の保
護基も除去される。そしてペプチドは、例えば、ゲル濾過、HPLC(Rlvi
er et al、、peptldes : 5tructure andBi
ological Function (1979) pI)、125−128
) 、イオン交換ゲル、分配クロマトグラフィー、向流分配、その他の方法で精
製される。
ペプチドを例えば酸の付加された塩の形で得ようとするときは、ペプチドの塩基
の部分を適当な酸で、できれば同じ当量で処理することによって得られる。
本発明によるペプチドはζ−PKCの強く特異的な阻害剤であることが見いださ
れた。それ故このペプチドは生体におけるζ−PKCの役割を研究するための科
学的な道具であり、特に生殖細胞の成熟や哺乳動物の体細胞の異常増殖などの、
細胞***のシグナル伝達におけるζ−PKCの役割の研究において有用である。
すなわち、本発明によれば細胞のζ−PKC活性を阻害する方法が提供され、そ
の方法は、ζ−PKCの活性に応答する細胞と、有効量のζ−PKCの阻害剤と
を接触させることを含んでなる。化合物がζ−PKCの阻害剤であるかどうか、
すなわちそれが本発明に包含されるか否かは、知られた実験、例えばOno e
t al 19g9゜1oc、cit、や以下に示すような、概に報告されたイ
ンビトロのアッセイ系を用いて容易に評価されるであろう。有用なζ−PKCの
阻害剤は好ましくは、本発明による好ましいペプチドであるAla−Arg−A
rg (配列番号1)のような効力と選択性を示す。適当なアッセイ系としては
、例えば、ラット脳や牛の脳またアフリカッメガエルの卵などの適当な組織から
得られたζ−PKC,または、上記Ono et at (1989)によって
示された組換えζ−PKC体を用いた、リン酸化アッセイが挙げられる。様々な
アッセイの手法は以下に示す適当なマイクロインジェクションの技術を用ことが
できる。例えば、旧キナーゼや卵核胞崩壊のような卵成熟過程の分析、哺乳動物
細胞の異常増殖の分析、DNA合成(複製)の分析などが挙げられる。これらの
手法は、特に細胞***シグナル伝達ニオケるζ−PKCの活性のインビトロの研
究に有用であり、また新規なζ−PKCに対する阻害剤をスクリーニングする方
法としても有用である。インビボスクリーニングの適切な手法は、マウスなどの
形質転換動物(トランスジェニックアニマル)を用いた慣用されている技術によ
って確立されるであろう。
本発明の更に別の能様によれば、ζ−PKCの活性が媒介する病理的症状の予防
と治療に適した医薬を選択するスクリーニング方法が提供され、その方法は:a
)被試験試薬を含むサンプルを、ζ−PKC活性の阻害および/または活性化を
示すことができるアッセイ系においてインキュベート、
b)その試薬がζ−PKC活性を変化させるかどうか、必要ならば活性の変化の
程度を決定し、そしてC)ζ−PKCを強力かつ選択的に阻害した試薬を選別す
ることを含んでなる。
出願人は、インスリン/ ras P21 / PC−PLCの特異的な経路に
反応する細胞***シグナル伝達機構においてζ−PKCが重要であることを見出
した。予備的な実験によって得られた証拠はまた、ζ−PKCは、細胞活性化を
ウィルスゲノムの複製につなぐ事象のカスケードにおいて一つの役割を担ってい
る可能性のあることを示している。今までインビボにおけるζ−PKCの重要性
について評価されたことがなかったが、我々出願人はζ−PKCのインビトロの
阻害剤を、ζ−PKC活性が関与する病理的症状の診断、予防または治療におい
てインビボにおける有効であると初めて認識したのである。特に出願人は、適当
なモデル系を用いて、ζ−PKCの阻害剤が広く腫瘍に対して、また乾鼾のよう
な高増殖症、そして)IIVのようなウィルスの感染に対して、有効であるかど
うかということを明らかにした。
ここで用いた“腫瘍”という語は、良性、悪性の腫瘍、がん、がん性の成長、ま
たは新生物(体細胞に由来した腫瘍のこと)を意味している。これらの“腫瘍“
は特に限定されず広くヒトを含め哺乳動物の腫瘍、例えば、がん腫、腺腫、黒色
腫、肉腫、リンパ腫、白血病等のことをいう。具体的な例としては、口腔および
咽頭(唇、舌、口、咽頭)、食道、胃、小腸、大腸、直腸、肝臓および胆嚢道、
膵臓、喉頭、肺、骨、結合組織、皮膚、結腸、***、子宮、子宮内膜、卵巣、前
立腺、精巣、膀胱、腎臓および他の泌尿器の組織、目、脳および中枢神経、甲状
腺および他の内分泌腺、白血病(リンパ球性、顆粒球性、単球性)、ホジキン病
、非ホジキン病リンパ腫、多発性骨髄腫等のがんが挙げられる。出願人は、例え
ば上顎顔面扁平上皮癌(lIaxiloraclal 5qua*us cel
lcarcinoma )のような特定の腫瘍がζ−PKCの特異な高発現に関
連することを明らかにした。さらに、繊維芽細胞HIH3T3を用い強力なウィ
ルスのプロモーターをもつプラスミドによるZ−PKCの高発現は、細胞の著し
い増殖制御の低下を引き起こし、血清要求性の低下、***速度の上昇、細胞の高
密度増殖、さらに半固体培地(semi−solid medium )におい
てコロニーを形成させた。
従って、式(I)のペプチドは、ヒトを含めた哺乳動物における広範な腫瘍、高
増殖症およびウィルス感染に対し有効であり、そして腫瘍、乾1のような高増殖
症および旧■等のウィルス感染の治療に用いられる。
本発明は更に、特に、動物(特にヒト)におけるζ−PKC活性に関連する病因
学的状態の治療に有効成分として用いられる式(1)のペプチドおよびその生理
学的に許容される誘導体が提供される。
本発明の特定の態様によれば、例えば上顎顔面偏平上皮がん(lIaxilor
aclal squawous cell carcinoma)のようながん
の治療に用いられる、式(I)のペプチドおよびその生理学的に許容される誘導
体が提供される。
さらに本発明の別の態様によれば、式(1)のペプチドおよびその生理学的に許
容される誘導体を投与することを含んでなる、ヒトを含む哺乳動物においてζ−
PKC活性を阻害する方法が提供される。
さらにまた、哺乳動物においてζ−PKC活性を阻害する医薬の製造のための、
式(1)のペプチドおよびその生理学的に許容される誘導体の更なるまたは他の
態様が提供される。
ここで言う治療は確立した症候の治療とともに予防にも及ぶことは当業者に明ら
かであろう。
本発明によるペプチドを患者に未加工の化学物質として投与することは可能であ
ろうが、しかし、医薬処方物の活性成分として存在させるのが好ましい。
従って、本発明によれば、式(1)のペプチドまたは生理学的に許容されるその
誘導体を、−またはそれ以上の生理学上許容される担体と、場合によって他の治
療または予防成分と共に含んでなる医薬組成物が提供される。
その担体は他の成分と相容性できるという意味で”許容される”ものでなければ
ならず、投与される側にとって有害であってはならない。医薬処方物には、経口
、経直腸、経鼻、局所投与、移植または非経口の投与(筋肉、皮下、静脈注射な
ど)、吸入法や通気法による投与に適した形態が含まれる。この処方物は、適切
には、別個の投薬単位とされるのが通常であり、製剤の技術分野で良く知られて
いるあらゆる方法によって製造されてよい。
いずれの方法も活性化合物を液体担体または細かく粉砕した固形担体と混合する
工程を有し、さらに必要であればその生成物を所望の処方形とする工程を含む。
経口投与のために、医薬組成物は例えは錠剤またはカプセル剤の形態をとり、そ
れらは薬学上許容される賦形剤、例えば結合剤(例えば、ゼラチン状トウモロコ
シ澱粉、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース)、賦活
剤(例えば、乳糖、セルロースやリン酸カルシウムの微結晶)、潤滑剤(例えば
、ステアリン酸マグネシウム、タルクまたはシリカ)、崩壊剤(例えば、ジャガ
イモ澱粉、澱粉グリコールのナトリウム塩)、浸潤剤(ラウリル硫酸ナトリウム
)を用いて、慣用されている方法で製造することができる。錠剤は当該技術分野
で周知の方法によってコートされてもよい。経口投与のための液体処方物は、例
えば溶液、シロップ、けん濁液、または、使用に際して水または他の適当なビヒ
クルと共に構成される乾燥品として提供されてよい。そのような液体処方物は、
けん局側(例えば、ソルビトールシロップ、メチルセルロース、水素添加された
食用の脂肪)、乳化剤(例えば、レクチン、アカシア)、非水系ビヒクル(例え
ば、アーモンドオイル、エステル系の脂質、エタノール)、防腐剤(例えば、メ
チルまたはプロピルバラヒドロキシ安息好酸塩、ソルビン酸)などの薬学上許容
される添加剤を用い慣用されている方法によって製造されてよい。
口内局所投与のために、医薬組成物は慣用されている方法によって舌下錠、ドロ
ップ、ロゼンジの形態であってよい。
表皮への局所的投与のために、ペプチドはクリーム、ゲル、軟膏、ローションま
たは経皮バッチの形態であってよい。それらの処方物は、例えば適切な濃化剤、
ゲル化剤、乳化剤、安定剤、分散剤、けん局側、および/または、着色剤などの
添加と共に水系または脂質を基本にして処方されてよい。
本発明によるペプチドはまた、デポ−製剤として処方されてもよい。このような
効能が長期にわたる処方は、移植(例えば、皮下や筋肉中)または筋肉注射によ
って投与される。それゆえ、例えば、ペプチドは適切な重合体、疎水性の物質(
例えば、許容可能なオイルによる乳化物)、イオン交換樹脂、難溶性の誘導体、
例えば難溶性の塩などにより処方される。
本発明によるペプチドは注射によって非経口的に投与されるよう処方されてよく
、好ましくは静脈注射、筋肉注射、皮下注射として、例えば、ポーラス注射また
は連続投与などにより投与される。注射剤としての処方は、防腐剤が添加された
、例えばアンプルまたは多投与容器中の単位投与形態とされてよい。組成物は、
脂質または水系のビヒクル中の懸濁液、溶液またはエマルジョンとされてよく、
それらは懸濁剤、安定化剤および/または分散剤のような処方化剤を含んでいて
もよい。さらには、活性成分は、使用の際に、例えば滅菌された発熱物質を含ま
ない水のような適当なビヒクルで構成されるものとしての粉末とされてもよい。
本発明によるペプチドは、例えばココアバターや他のグリセリドのような慣用さ
れた生薬基材を含んでなる、生薬や浣腸などの直腸投与処方物とされてもよい。
鼻腔への投与のために、本発明によるペプチドは例えば液体状のスプレー、パウ
ダー、ドロップの形で用いられてよい。
吸入による投与のために、本発明によるペプチドは好ましくはエアロゾルスプレ
ーの形態とされてよく、加圧バンクまたはネブライザーから、適当な噴射剤(例
えばジクロロジフルオロメタン、トリクロロフルオロメタン、ジクロロテトラフ
ルオロエタン、二酸化炭素、または他の適当な気体)を用いてエアロゾルとされ
る。加圧エアロゾルの場合、単位投与量は計量された量を与えるバルブを備える
ことで決定されてよい。。例えば吸入や通気投与に用いられる例えばゼラチンか
らなるカプセルまたはカートリッジは、本発明によるペプチドと、乳糖または澱
粉のような適当な粉末との粉末状混合物を含有する形態とされてい。
上記したすべての医薬組成物は、規制として公開された様式に基づくものでなけ
ればならないであろう。
本発明医薬組成物は鼻腔、局所的投与または非経口投与が好ましい。
治療に用いられる式(1)のペプチドの量は、選択したペプチドの種類だけでな
く投与の経路、治療される側の条件の性質、患者の年令や体重と状態によっても
変化し、また担当の医師や獣医の判断に完全に任せられていることからも変化す
ることは明らかであろう。しかしながら、一般に好ましい投薬量は一日に約1−
500mgの範囲であり、−日に20−200mgの範囲が好ましく、−日に5
0−120mgの範囲が最も好ましい。
予防のための適切な一日の投薬量は一般に0.1−50mgの範囲であろう。
必要とされる投与は、好ましくは一日に一回または適切な間隔をおいて分割した
投与、例えば二回、三回、四回、あるいはそれ以上であってよい。ペプチドは好
ましくは単位投与形態として用いられる。好ましい1単位投与処方は活性成分を
0.1 500mg含有する。
本発明によるペプチドは、また、他の治療剤例えば他の制がん剤と共に用いられ
てもよい。特に本発明による化合物は公知の制がん剤と共に用いられてよい。
更に他の態様によれると、本発明によれば、本発明による式(1)のペプチドと
他の治療剤との組み合わせが提供される。
この組み合わせは、通常、医薬組成物の形態において利用され、従って、その組
み合わせと薬学上許容される担体とを含んでなる医薬組成物は、さらなる本発明
による別の態様を提供することとなる。
式(1)のペプチドを第二の治療剤と共に使用する場合には、活性成分はあらゆ
る経路によって順次または同時に投与されてよい。
上記の組み合わせとしての使用に適した治療剤には、例えばシクロフォスフアミ
ドのようなアルキル化剤、メソトレキセートのような抗代謝剤、ビンブラスチン
のような***阻害剤、アドリアマイシンのような抗腫瘍抗生物質、タモキシフェ
ン、フルタミド、ゴセリリン酢酸、メトロキシプロゲステロン酢酸などの内分泌
系治療薬、放射性治療、免疫治療が含まれる。
式(1)のペプチドを第二の治療剤と共に使用する際、それぞれの化合物の投薬
量は単一で用いる場合とは変化するであろう。それゆえ、式(1)のペプチドを
第二の治療剤と共に用いる場合には、それぞれの化合物の投与量は単一で用いる
場合と同じかまたは異なるものとされてよい。適切な当業者に容易に認識される
であろう。
さらに別の態様によれば、本発明よって、ζ−PKCをコードするDNA 、好
ましくはζ−PKCの制御領域、に対する相補鎖オリゴヌクレオチド(アンチセ
ンスオリゴヌクレオチド)およびその誘導体、またその縮重した誘導体が提供さ
れる。好ましいアンチセンスオリゴヌクレオチドはζ−PKC,好ましくは哺乳
動物のζ−PKC1特にヒトのζ−PKC,のコード領域の初めの部分に対応す
るl 5−serである。本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチドの好ま
しい例は、
GGTCCTGCTGGGCAT (配列番号:14)または誘導体またはその
縮重した等価物である。
アンチセンスオリゴヌクレオチドは、核酸分解酵素による分解を減らすため、好
ましくは糖リン酸バックボーンがホスホロチオエート(phosphoroth
loates )に修飾されている。
本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチドおよびその等価物は、以下に示す
慣用された方法で作成されてよい。
本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチドは、ζ−PKCの強力で特異的な
阻害剤であることが示され、インビトロにおける科学的な道具として有用であり
、またインビボにおいても、特に腫瘍、乾癖のような増殖異常および旧Vのよう
なウィルスの感染のようなζ−PKC活性が介在する病理学的な状態の治療に対
し有効である。本発明によるアンチセンスオリゴヌクレオチドを含む適切な医薬
組成物およびその投薬については、本発明によるペプチドについて上に記した通
りである。
本発明をさらに以下に示す限定を意図しない実施例および図によって説明する。
天然体のアミノ酸に共通の三文字略記と−・文字略記、核酸残基の通常の一文字
表記を以下に用いる。
精製されたウシ脳PKC(N+5hizuka (198g)、 5cienc
e334.61.) lngをマイクロインジェクトしまたはしていない6段階
目の卵に、緩衝液コントロール(小点のバー)または5wM (卵に入ったとき
の終濃度)の三種のペプチドの混合物、すなわちI) K Cアイソタイプα、
βおよびγ(ペプチドA、配列番号6)、δ(ペプチドD1配列番号7)および
ε(ペプチドE、配列番号8)の偽基質領域に対応する三種のペプチドの混合物
(縞のバー)、または、ζ−PKCの偽基質領域に対応するペプチド(ペプチド
Z1配列番号5)(1mM)(黒ツバ−・りをマイクロインシュ、クトした。そ
の後、卵に25*UのB、 cereus由来P C−P L Cまたは20n
gの形質転換v−t(−ras p21をマイクロインジェクトするか、または
、P M A (1100n/ml)、インスリン(1+gM)またプロゲステ
ロン(ld)の存在下でインキュベートした。反応は刺激してから2時間後に止
め、抽出液をアガロースのビーズに結合したp13sUCIで沈殿させた後、H
1キナーゼの活性を測定した。偽基質ペプチドは以下の配列を有する。
(A)PKCイソタイプα、βおよびγに特異的なペプチド: RKGALRQ
KN (配列番号6)(D)PKCδに特異的なペプチド: RRG^IKQA
K (配列番号7)
(E)PKCε1.:特異的なペプチド: RQGAVRIIIRV (配列番
号8)
(Z)PKCζ1.:特異的なペプチド: RRGAl?RW)?K (配列番
号5)
コントロールH1キナーゼ活性のレベルは78riol/ win/卵であり、
偽基質のマイクロインジェクションで影響を受けなかった。同様の他の3回の実
験でもほぼ同様の結果が得られた。
卵の抽出液は5O8−PAGEで分離した後、電気的プロッティングを行ない、
対応するイソ酵素に特異的なペプチドの存在下、非存在下においてPKCアイソ
タイプα、βおよびγ(A)またはζ(B)に特異的な抗体とインキュベートし
た。同様の他の3回の実験でもほぼ同様の結果が得られた。
図3
ζ−PKCの自己リン酸化活性におけるペプチドA(配列番号6)とペプチドZ
(配列番号5)の効果卵の抽出液を、IOBの抗ζ−PKC抗体と共にインキュ
ベートし、免疫複合体をプロティンGアガロースで回収1.5だ。免疫沈降物の
ζ〜P K、 Cの自己リン酸化活性を、300mMの [g−”Pl^TP
、501g/mlのホスファチジルセリン(P S)の存在、非存在下で測定し
た。インキュベーションは異なる濃度のペプチドAまたはZについて行なった(
図1に示した)。反応は45分で止め、タンパクを5DS−PAGEで分離した
。抗体の非存在下でプロティンGアガロースと共に卵の抽出液をインキコベー
トした場合には、キナーゼの活性は全く検出されなかった。同様の他の3回の実
験でもほぼ同様の結果が得られた。
図4
RNAをマイクロインジェクトした卵からの抽出液中におけるζ−PKC量のイ
ムノプロット分析ζ−PKCの制御領域の断片を含むプラスミドからインビトロ
で合成したセンス鎖とアンチセンス鎖のRNAを6段階目の卵にマイクロインジ
ェクトした。RNAまたは蒸留水をマイクロインジェクトしてから48時間後に
、卵をホモジナイズし抽出液を5OS−PAGEで分離後、エレクトロブロッテ
ィングを行ない、PKCアイソタイプα、βおよびγ(A)またはζ(B)に特
異的な抗体とインキュベートシた。同様の他の3回の実験でもほぼ同様の結果が
得られた。
(A)6段階目の卵に水(白のバー)、または、25ngのセンス鎖(しま模様
のバー)もしくはアンチセンス鎖(黒のバー)合成RNAをマイクロインジェク
トした。
(B)他の卵のセットに水(白のバー)、または、卵あたり150ngのζ−P
KCに特異的なセンス鎖(しま模様のバー)、アンチセンス鎖(黒のバー)もし
くはナンセンス鎖(小点のバー)オリゴヌクレオチドをマイクロインジェクトし
た。続いて、卵に20ngの形質転換v−H−ras p21または25*Uの
B、 eereuqPC−PLCをマイクロインジェクトし、もしくはインスリ
ン(lsM)またはプロゲステロン(1mM)の存在下でインキュベートした。
その後、卵が50%の卵核胞崩壊(GVBD)を示したときに、実験の手順にし
たがい、抽出液中の旧キナーゼの活性測定した。結果は、同じインキュベーショ
ン反応を独立に3回二重に行なった平均値士SDである。
後記する標準的手順で調製した6段階目の卵にコントロールとして緩衝液とla
M (卵に入ったときの終濃度)のペプチドZSZl、Z2、Z3、Z4または
A4 (配列番号はそれぞれ5.4.3.2.1、または9である)をマイクロ
インジェクトした。その後、卵は25sUのB。
cereus PC−PI、Cまたは20ngのras p21をマイクロイン
ジェクトするか、もしくは、インスリン(1mM)またはプロゲステロン(1m
M)存在下において、卵をインキュベートシた。続いて、刺激後2時間で反応を
止め、図1の説明に示した方法で旧キナーゼの活性を測定した。コントロールの
旧キナーゼのレベルは80℃mol /1n /卵でペプチドのマイクロインジ
ェクションによって影響を受けなかった。同様の他の3回の実験でもほぼ同様の
結果が得られた。
異なる濃度のペプチドALR(配列番号9)およびARR(配列番号1)を、血
清飢餓(24時間)のスイス−3T3繊維芽細胞の細胞質に標識抗体とともにイ
ンジェクトした。インジェクションの後直ちに、ブロモデオキシウリジンを培地
中で1000倍希釈となるよう加え、細胞を37℃で20時間インキュベートし
た。その後、細胞を固定化し、抗標識抗体を用いた免疫蛍光法、および、ブロモ
デオキシウリジン抗体を用いた免疫化学分析を標準的手法によって行った。結果
は少なくとも3回の独立した実験による。
10%のFC8供給DMEM中で4X104/培養皿(BOsm)になるように
細胞を蒔いた。24時間後、正確なブレーティングを確かめるため細胞数を数え
、培地を取り除き0,5%のFCSを含むDMEMを再び与えた。細胞数は1日
おきに数えた。結果は、同じインキュベーション反応を独立に3回二重に行なっ
た平均値±SDである。
実験の手順
卵は次に示す標準的な手順で調製された(Garcia deHerreros
et al、 (1991) foe clt、) 。簡単に述べると、アフ
リカッメガエル(Xenopus Iaevis) (BladesBlolo
glcals、 UK)の卵巣を2sg/mlのコラゲナーゼ(Boehrin
ger mannheig+、 Germany)と共に、カルシウムイオン(
Ca2+)の含まないModif’ led Barth Solution(
MBS) (110+*M NaC1,2sM KCI、 1.sM MgCl
2.1sM CaCl2゜2wM NaHCO3,10mM Hepes、pH
7,5)中で45分間インキュベートした。十分に洗浄した後、6段階目(st
age l/I)の卵が選択され20℃で一晩インキユベートした。
ツメガエル卵のζ−PKCのクローニングアフリカッメガエル(Xenopus
)の卵からζ−PKCホモローグのcDNAをクローニングするため、プロー
ブを、ラット脳のラムダ−ZAP ライブラリーから以下に示すオリゴヌクレオ
チドを用い直接PCR法により、DNAの断片を増幅することによって成長させ
た。
5°−ATGAATTCTG^^GGCGCACTAC−3’ (配列番号10
)5−ATGAATTCTCGATGACAGGCTTA−3’ (配列番号1
1)その結果、ラット脳ζ−PKCの塩基配列52−708番を含む656塩基
対の断片が得られた(Ono et al。
+Proc、 Natl、 Acad、 Sci、 USA 86.3099(
1989) ) 、この断片をランダムブライ7− (Multiprise
DNA labelllngSystem; Amershas Int、)を
用い32Pで標識し、オリゴdTで逆転写を行い作成したアフリカッメガエル卵
のcDNAライブラリーのスクリーニングに用いた。ハイブリダイゼーションは
50%ホルムアミド存在下において42℃で行ない、フィルターはo、t xs
sc 、 o、i%SDS溶液を用イ65℃で洗浄した。陽性のシグナルを拾い
ファージを精製した。挿入断片をプラスミドpBIuescriptにサブクロ
ーニングを行なった。クローンはr■of (商品名) DNASequenc
ing System(Promega、MadIson)を用いたDNA シ
ーフェンスにより分析した。
インビトロ転写反応
バクテリオファージT3またはT7のRNAポリメラーゼを用い、10■gの直
鎖状DNAを鋳型とし、capの類似物であるGl)I)I)G存在化において
、センス鎖とアンチセンス鎖のRNAを合成した(mcAP(商品名) 5RN
A capping Kit :Stratagene、CA、)。
オリゴヌクレオチド
アフリカッメガエルζ−PKCのコード領域の初めの部分(開始コドンから始ま
る)に同じ配列または相補的な配列の15塩基の核酸を、バックボーンにホスホ
ロチオエートの修飾を入れて合成した(Operon Technologie
s。
AIa*eda、C,)。さらにコントロールとしてランダムの配列をもち意味
を持たないオリゴヌクレオチドを合成した。
Bacillus cereusからのPC−PLCの単離バチルスセレウス5
E−1菌体からのPC−PLCの単離は従前の報告に従って行った(1、arr
odera et al、(10)1掲 ;Garcia de Herrer
os et al、(11)1掲)。そのプロトコルの後に、酵素の調製を精製
して、完全に単一のものに精製されているを5DS−PAGEの銀染色によって
確認した。
精製された酵素の比活性は1.5U/■gであった。
ras p21タンパクの調製
形質転換または通常のras p21タンパクは、従前の報告に従って細菌を用
いて発現させた(Dowinguez et at。
、EMBOJ、10.3215(1991)) 。精製の最終段階で2.5 X
90cmの5ephadex G−100カラムを用だゲル濾過クロマトグラ
フィーを行い、精製されたタンパクを含むフラクションはプールし尿素を除くた
めに大量の20wM Trls−41CI pH7,5緩衝液に対して透析を行
ない、使用するまで一70℃で保存した。
異なったPKCイソタイプのイムノプロット分析100會gの全細胞タンパク量
を含むアフリカッメガエル卵の細胞抽出液を、SDSサンプルバッファーで変性
させた後、10%SDSポリアクリルアミドゲルで分離させた。その後、ポリビ
ニリジンジフルオライド膜(Is■obilon・Millfpore Con
tinental Water Systeg+s、 Bedford、 MA
)にタンパクを電気泳動的に移した。そして膜を、PKCアイソタイプα、βお
よびγ(A)またはζ(B)に特異的な抗体と共に、対応するイソ酵素に特異的
なペプチドAまたはZ(配列番号6または5にそれぞれ対応)の存在、非存在下
においてインキュベートした。対応する抗体と共にプロットした膜をインキュベ
ートした後、PK Cアイソタイプα、βおよびγ(A)またはζ(B)を^u
toProbeTM BL plus system (Awershas、I
nt、)を用いて視覚化した。アイソタイプα、βおよびγの検出のために、γ
−PKCのアミノ酸残基381−394番に対応するペプチドILKKDVVI
QDDDVE (配列番号12)ニ対すル抗ヘプチド抗体を用いた。アイソタイ
プζを検出するために、ζ−PKCのアミノ酸残基577−592番に対応する
ペプチド(配列GFEY I NPLLLSAEESV、配列番号13)を用い
て作成した抗ペプチド抗体を用いた。これらの抗体はG i vc。
BRL (Gajthersburg、MD )より購入した。
卵成熟の分析
20個ずつの卵のグループを修正Bartt+溶液中において20℃で培養した
。そして卵核胞崩壊(GVBD)を動物極に出現した白いスポットから算定した
。いくつかの場合では、核崩壊は10%トリクロロ酢酸固定卵を分解して決定し
た(Garcia de Herreros et al、(1991) lo
t、cit、)。
成熟促進因子ヒストン1キナーゼ分析
20個の卵を、201M HEPES(pH7,0)、 10■Mb−グリセロ
ホスフェート(b−glycerophosphate) 、 5sM EGT
A、 5mMMgCI2.50+*M NaF、 2mM ジチオスレイトール
(DTT ) 。
10(lag/ml ロイペプチン(Ieupept、1ne) 、 100w
Mフェニルメチルスルフォニルフルオライド(phenylmethylsul
fonyl fluo ride)を含む緩衝液中でホモジェナイズした。
13000 Xg、15分の遠心分離後、抽出液(1−2mg/アッセイ)は、
205M HEPES (pH7,0)、 5■Mb−メルカプトエタノール、
10mM MgCl2.1005M [g−12P]^TP(2−5dps+
/fmol)。
0.2e+M耐熱性cAMP依存性プロティンキナーゼおよびOJB/sl S
Ig*a type lll−3子ウシ胸腺ヒストンを含む最終反応容積50μ
l中で30℃で10分間分析した。反応停止後、Valan p81ホスホセル
ロース紙にスポットし、洗浄後、従前報告されている方法で定量した(Garc
ia del(erreros et al、(1991,)前掲)。い(っか
の実験では、抽出液をp13suclが結合したアガロースビーズと共にインキ
ュベートし、5O8−PAGEで分離後、沈殿のヒストン1キナーゼの活性を決
定した(Domjnguez et al、 (1991)前掲)。
免疫沈降と自己リン酸化の分析
卵の抽出液は105gの抗ζ−PKC抗体と共にインキュベ−1−L、免疫複合
体をプロティンGアガロースで回収した。免疫沈殿物の自己リン酸化活性を、3
00mM[g−32P]ATP、 80nM Ca、2+の存在または非存在、
50B/mlホスファチジルセリン(、PS)の存在または非存在の混合液中で
測定しまた。印きゅベーしょんはペプチドAまたはZ(配列番号6または5にそ
れぞれ対応)の異なる濃度の存在下おいて行なった。反応を45分で停止させ、
タンパクを5DS−PAGEで分離した。卵の抽出液を抗体の非存在下において
プロティンGアガロースと共4こ保温した場合には、キナーゼの活性は検出され
なかった。同様の結果が3つの独立した実験から得られた。
例1
A I a−A rg−A rg (ペプチドZ4)(配列番号1)例2
Ala−^rg−Arg−Trp(ペプチドz3)(配列番号2)例3
Ala−Arg−Arg−Trp−Arg(ペプチドZ2)(配列番号3)例4
Ala−Arg−Arg−Trp−^rg−Lys(ペプチドZ1)(配列番号
4)例5
^rg−A rg−G I y−A I a−A rg−A rg−T rp−
^rg−Lys(ペプチド2)(配列番号5)
例1から6のペプチド(配列番号lから5と17にそれぞれ対応)はすべてメリ
フィールドの固相化法によって合成され、アミノ酸分析と逆相のHPLCによっ
て分析された。すべてのペプチドは構造から予測されるアミノ酸配列を持ち、少
なくとも95%の精製度が得られた(逆相のHPLCで単一のピークとしてえら
れた)。ペプチドの濃度はアミノ酸分析データから算出された。
例7
アフリカッメガエルの卵とウシの脳のPKC活性アフリカッメガエルの卵を用い
た実験によって、異なる刺激または阻害剤のマイクロインジェクションに反応し
て生じた細胞***シグナルにおける様々な酵素活性の役割を探ることができる。
アフリカッメガエルの卵成熟における PKCの機能的な重要性を知るため・に
、我々はまず、古典的なPKC亜種の非常に良く知られた活性化剤であるホルボ
ールミリステート酢酸(PMA / phorbolsyristate ac
etate ) (Y、N15hizuka、(198g) foe、 cit
、)が、卵において成熟促進因子であるヒストンlキナーゼ(Hl−kinas
e)を活性化するかどうかを調べた( Garclade Herreros
et al、、(1991)、Ioc、 cit、) o図1の結果から明らか
に200ng/lまでのPMAの添加は、形質転換V−)1−ras p21ま
たはに活性化されたB、cereusからのPC−Pl、Cのマイクロインジェ
クションによって活性化されたものと比較して、旧キナーゼの非常に弱い活性化
をもたらした(Larrodera et al、(1990)、foe、 c
lt ; Garcla deHerreros et al、(1991)、
Ioc、cjt、) o これらの結果より、PMA感受性PXCの活性がアフ
リカッメガエルの卵には豊富に存在せず、もし存在したとしても旧キナーゼの活
性に直接的に関与はしていないと理解される。
それゆえ、PKCの活性はアフリカッメガエルの卵の抽出物を用いて分析した。
表1の結果はPKCの活性は卵の抽出液で明らかに検出できることを示している
が、しかしながらそのレベルは、例えばウシの脳のような他の組織と比較して非
常に低い(表1のペプチド−無添加)。
表 1
アフリカッメガエル卵とウシの脳の抽出液のプロティンキナーゼCの活性
6段階目(stage Vl)の卵とウシの脳を、205M Trls−)IC
1,pH7,4,5mM b−メルカプトエタノール、 0.5mM EGTA
、 2mMEDT^、10μM PMSF、 10 μg/ml ロイペプチン
。
1%トライトンx−iooを含む溶液中でホモゲナイズした。
45分間氷上で静置後、抽出液を30分間100.000 Xgで遠心分離した
のち、PKCをN15hlzuka (198B) loc、cit、によって
示された方法にしたがって精製した。プロティンキナーゼCの活性は、リン酸の
受容体としてミニリン塩基性タンパクを用い、5−10−gの異なったタンパク
量の抽出液で測定した。インキュベーションはCa”” (100mM)の存在
下で、100μg/mlのホスファチジルセリン(PS)とPMA(5μg/l
)の存在下、または非存在下で行なった。
PKCアイソタイプα、βおよびγに対応するペプチドA(配列番号6)、ζに
対応するペプチドD(配列番号7)およびεに対応するペプチドE (配列番号
8)の混合液を終濃度で5mMになるようにいくつかのチューブに加えた。結果
は、同じ反応を二重に独立して3回行なった平均値±SDである。
我々は次に、卵において、PMAによって旧キナーゼの活性化がおこるPKCに
依存した経路の再構成を試みた。
従ってすでに確立されたプロトコルにしたがいウシの脳からPKCを部分精製し
、アフリカッメガエルの卵にマイクロインジェクトした。これによって旧キナー
ゼの活性に何の効果も見られなかったが、PKCをマイクロインジェクトした卵
をIQOng/mlのPMAと共にインキュベーションしたところ、旧キナーゼ
を著しく活性化させた。すなわち、精製されたPKCをマイクロインジェクトす
ることによって卵成熟に関与する少なくともいくつかのパラメーターが活性化さ
れ、障^に活性化されるPKC依存経路の再構成が可能である。したがって、ウ
シ脳のPKCの供給がなければ、PMA−PKC依存の経路が卵成熟において決
定的な役割を担ってはいないことは明らかとならなかった。
いくつかのキナーゼは偽基質領域と呼ばれる自己阻害領域を持っている(Sod
erllng、 1990. foe、 clt、) o我々はアフリカッメガ
エルの卵を用い、それぞれのPl[Cに特異的な偽基質領域のペプチドをマイク
ロインジェクトすることによって、細胞***シグナルの伝達における異なったP
KCアイソタイプの役割を探ることができるかも知れないと考えた。PKCアイ
ソタイプが卵に存在することを考慮して、ペプチドA、D、Eおよび2を合成し
た。ペプチドA (配列番号6)はPKCアイソタイプα、βおよびγに保存さ
れた偽基質領域の配列を持っており、それゆえこれらのPKCに対する阻害剤と
して候補になりうる(Osada et al、、J、 Biol、ehem、
265.22434 (1990) )。
ペプチドD、Eおよび2 (それぞれ配列番号7.8および5に対応)はアイソ
タイプδ、εおよびこの偽基質領域と同じ配列をそれぞれ持っており、そしてそ
れらはPKCアイソタイプα、βまたはγの配列とはかなり異なっている(Os
ada et al、(1990)!oc、alt、図1の説明を見よ)それゆ
え、PKCアイソタイプα、β、γ、δおよびεの良い阻害剤であると考えられ
ている保存された偽基質領域に対応する3種のペプチドの混合液を卵にマイクロ
インジェクトしたのち、25mUのB、 cereus PC−PLCまたは2
0ngの形質転換v−H−ras p21をマイクロインジェクトし、もしくは
、インスリン(1sM)またはプロゲステロン(11M)と共にインキュベート
した。対照実験としてウシの脳由来PKCをマイクロインジェクトしインキュベ
ートした後、1100n /−1のPMAを加えた。図1の結果から、I’KC
のマイクロインジェクトされた卵にPMAを加えることによりその機能的パラメ
ーターの活性化を完全に阻害したにもかかオ)らず、明らかに偽基質ペプチドA
、D、E (配列番号B、7.8 )は、プロゲステロン、インスリン、形質転
換v−H−ras、 B、cereus PC−PLCのHlキナーゼに対する
活性化に影響を及ぼさないことを示している。
注意すべき点はウシ脳とアフリカッメガエル卵のインビトロのアッセイ系におい
て、偽基質ペプチドの混合液は完全にPKCの活性を阻害したことである(表1
)。これらすべてのデータから上に挙げたPKCアイソタイプは、インスリン/
ras P21 / PC−PLOによる成熟シグナルの伝達に関与していな
いことが強く示唆された。
これまでに示された結果は、継続的な線維芽細胞のホルボールエステルへの暴露
によるPMA感受性PKCアイソタイプの下方制御(down−regulat
ion )は、ras p21/ PC−PLCに対するシグナル応答に影響し
ない(P。
Larrodere et al、、(1990シロoc、cit、; M、T
、Dlas−Mec。
et al J、Biol、Chem、 2BB、22597(1991) )
という過去に示された実験結果と一致する。アフリカッメガエルの卵に存在する
他のPKCアイソタイプ、すなわちζ−PKC。
の中で一つの重要な性質はPMAに対する感受性を欠いているということである
(Y、 Ona et al、、J、 B1.ol、 Chew。
283.8927(198B) and Y、 Ona et al、、 (1
989) loc、ci’t、 )。それゆえ、アフリカッメガエルの卵成熟に
おいてPKCアイソタイプが何らかの役割を演じるとすれば、アイソタイプζは
よい候補であると思われる。
ζ−PKCに関するこの仮説を実証するため、我々はまずアフリカッメガエルか
らζ−PKCのホモローブのcDNAをクローニングした。この目的のために、
我々はアフリカッメガエルの卵から作成したcDN^ライブラリーを利用し、ラ
ットの脳のcDNAライブラリーからPCR法で増幅した656塩基対のDNA
断片をプローブとし、そして適当なプライマーを用いた。このプローブはシステ
ィン残基に富む領域を含むこの酵素の制御領域を包んでいる。
このクローンの塩基配列から、アフリカッメガエルのζ−PKCはアミノ酸のレ
ベルでラット脳の同族体と 92%の相同性を持つことが明らかになった。シス
ティンに富む領域、ATP結合領域を含めてこの酵素の重要な特徴は、すべて完
全に保存されていた。興味深いことに偽基質領域に対応する配列はアミノ酸のレ
ベルで、ラット脳の同族体と100%の相同性が見られた。
結局、ζn P K Cと名付けられた新しいPKCのイソ酵素は、ラット脳の
同じ656塩基対の断片を用いて、アフリカッメガエルの卵より単離された。こ
の酵素はラット脳のζ−PKC同族体と非常に類似しているが別個のものである
。そしてζ−PKCと非常に高い相同性を持ち(ラット脳の同族体とアミノ酸の
レベルで73%の相同性を持っている)全体の構造が良く似ている。偽基質領域
はアフリカッメガエルのζ−PKCおよびζnPKCおよびラット脳ζ−PKC
間で完全に保存されている。
PKCアイソタイプこの偽基質領域と同一の配列(配列番号5)を持つ合成ペプ
チドをマイクロインジェクトされた卵は、プロゲステロンの添加に対し反応した
が、インスリン、ras P21またはPC−PLCによる刺激に対し反応しな
いことが、図1の結果から証明される。PKCをマイクロインジェクトされた卵
において旧キナーゼを刺激するPMAの能力は、このペプチドを加えることによ
って影響されなかった。このことからインスリン/ ras P21/ PC−
PLOに応答する細胞***シグナルの伝達において、ζ−PKCは特異的なさら
に重要な過程を担っていることが強く指示される。プロゲステロンによって活性
化される成熟過程にこのペプチドが関与しないという事実は、インスリンが関与
する経路のへの影響という特異性に対する良いコントロールである。
アフリカッメガエルの6段階目の卵にどのタイプの特異的PKCアイソタイプが
存在するかを決定するため、それぞれのPKCアイソタイプに特異的な抗体を用
い、卵の抽出液のイムノプロットを行なった。アイソタイプα、βおよびγに特
異的な抗体を用いたイムノブロッティングにより、卵の抽出液中に80kDaの
バンドが検出されたことを図2 (パネルA)の結果は示している。同様に、ζ
−PKCに特異的な抗体を用いたイムノブロッティングから、明らかに約85k
Daの分子量のバンドが検出された(図2、パネルB)。このサイズはラット脳
のcDNAの塩基配列データ(Ono et al、、 1989.Ioc、c
it、 )とアフリカッメガエルの卵(例9を見よ)からのデータに一致する。
これらのバンドはイソ酵素に特異的なペプチドが抗体をブロックすることにより
、特異的に消去された(図2、+ペプチド)。アイソタイプζおよびεのみにそ
れぞれ特異的な抗体を用い、卵の抽出液のイムノブロッティングを行なったとこ
ろ、これらの抗体はラット脳の抽出液を用いた場合は対応するPKCアイソタイ
プが検出されたが、卵の抽出液では検出されなかった(データは示していない)
。
実際にペプチド2 (配列番号5)がζ−PKCの活性をブロックするかどうか
を決めるため、以下の実験を行なった。卵の抽出液を特異的な抗ζ−PKC抗体
を用い、上に記した方法で免疫沈降を行なった。そしてプロティンGアガロース
で回収した免疫複合体のζ−PKCの自己リン酸化活性を測定した。図3の結果
から、ホスファチジルセリンの存在下において免疫複合体をインキュベート【ま
た時に、ζ−PKCの劇的な自己リン酸化が確認された。興味深いことに、0.
1μMという少ない濃度のペプチドZ (配列番号5)により、ζ−PKCの自
己リン酸化が完全に阻害された(図3)。同様のレベルのこの活性の阻害が、ペ
プチドZ (配列番号5)の20倍の濃度のペプチド^ (配列番号6)で検出
された。これらの結果からペプチドZ (配列番号5)によるζ−PKCの阻害
は確かに特異的であることが示された。
1旦
卵核胞崩壊(GVBD)の阻害
アフリカッメガエル卵ではH1キナーゼの活性化が卵成熟の制御に重要であるた
め、おそらくは、ペプチドZ(配列番号5)をマイクロインジェクションするこ
とにより、プロゲステロンではなくインスリン経路の刺激に応答して卵核胞崩壊
(GVBD)が阻害される。表2の結果は実際にこのことが事実であることを示
している。
従って、形質転換v−H−ras p21やまたはB、cereus PC−P
LCをマイクロインジェクションすることにより、インスリンまたはプロゲステ
ロンの添加による場合と同等に強力な卵成熟の応答が促進される。精製されたウ
シ脳のPKCを前もって卵にマイクロインジェクトしなければ、PMAのみの添
加で卵核胞崩壊(GVBD)は誘発しない。これは旧キナーゼのデータと一致す
る。ペプチドA (配列番号B)をマイクロインジェクションすることにより、
PKCをマイクロインジェクトされた卵においてPMAに誘発される卵成熟が阻
害されたことは注目すべき点であるが、しかし、インスリン/ ras p21
/ PC−PLOまたはプロゲステロンに対しては卵核胞崩壊(GVBD)の
誘発の効果は、はんのわずかかあるいは全く見られなかった。興味深いことに、
ペプチドZ (配列番号5)のマイクロインジェクションは、形質転換v−H−
ras p21. B、cereusPC−PLCのマイクロインジェクション
あるいはインスリンの添加に対して、卵核胞崩壊(GVBD)を完全に阻害した
。
プロゲステロンまたはPKCをマイクロインジェクトされた卵のPMAに応答し
て誘発される卵核胞崩壊(GVBD)は、ペプチドZ (配列番号5)のマイク
ロインジェクションによって影響を受けないことは注目すべき点である。
表 2
アフリカッメガエル卵の成熟における偽基質ペプチドAとZ (配列番号はそれ
ぞれ6と5)の効果20個ずつの卵のグループを修正Barth 溶液中におい
て20℃でインキュベートし、卵核胞崩壊(GVBD)を動物極に出現した白い
スポットから算定した。いくつかの場合では、核崩壊は10%トリクロロ酢酸固
定化卵を分解して決定した。卵には対照として緩衝液またはlogの精製したウ
シのPKCをマイクロインジェクトした。その後、対応する卵に水またはペプチ
ド^が2 (終濃度で5mMになるよう卵に加える)をそれぞれマイクロインジ
ェクトした。ソノ後、卵をPMA (1100n/sl) 、インスリン(11
M)またはプロゲステロン(lsM)存在下でインキュベートするか、形質転換
v−H−ras p2f (20ng)またはB。
cereus PC−PLC(251IU)をマイクロインジェクトし、卵核胞
崩壊(GVBD)を6時間後に決定した。結果は、同じ実験を繰り返し 3回独
立に行なった平均値±SDである。
乳す
アフリカッメガエル卵の成熟促進因子H1キナーゼ活性化におけるζ−PKCに
対するアンチセンスRNAの効果卵成熟におけるζ−PKCの重要性をさらに示
すため、塩基配列で−10から+600を含むζ−PKCの制御領域のDNA断
片をpBIuescriptにサブクローニングをした。センス鎖とアンチセン
ス鎖のI?NAをそのプラスミドがらインビトロで合成し、6段階目の卵にマイ
クロインジェクトL7た。マイクロインジェクトしたのち異なった時間に、卵を
抽出し、イムノブロッティングにより異なるPKCアイソタイプの存在量を測定
し7た。図4の結果がら、25ngのζ−PKCに対するアンチセンスRN^を
マイクロインジェクトしたのち48時間後に、このタンパクの相当な減少が確認
されが、アイソタイプα、βおよびγに特異的な抗体を用い免疫反応したバンド
には、影響を与えなかった。それゆえ、この方法論を用いて我々は卵におけるζ
−PKCを特異的に消去することに成功した。水または対照としてセンス鎖のR
NAをマイクロインジェクトした場合は、いずれのPKCアイソタイプに対し何
の影響も与えなかった(図4)。
従って、ζ−PKCに対するセンス鎖、アンチセンス鎖のRNAと共に48時間
インキュベートした卵に、25μUのB、cereus PC−PLC、または
20ngの形質転換v−H−rasp21をマイクロインジェクトするか、また
は、インスリン(1μM)かプロゲステロン(lμM)と共に保温した。図5A
の結果から、ζ−PKCの消去した卵は、プロゲステロンの添加に対して完全に
応答するのに対し、インスリン、ras p21 sまたはPC−PLOの刺激
に対して効果的には応答しないことが明らかになった。この結果は、ζ−PKC
がインスリン/ ras p21 / PC−PLCに応答する成熟シグナル伝
達において、特異的で重要な役割を果たしていることを強く示している。プロゲ
ステロンに活性化される成熟過程がζ−PKCの消去により影響を受けないとい
う事実は、インスリン経路におけるこの効果の特異性に対する良いコントロール
となる。水またはセンス鎖のRNAをマイクロインジェクトしたコントロールの
卵には、同時に形質転換V−H−ras またはPC−PLCをマイクロインジ
ェクトし、もしくは、インスリンまたはプロゲステロン存在化でインキュベート
した(図5A)。水またはζ−PKCのセンス鎖RNAをマイクロインジェクト
した場合には、これらの分子のI11キナーゼを活性化するは能力には影響を与
えなかった。
小さいアンチセンスオリゴヌクレオチドの使用は、卵においてタンパクの発現阻
害に利用可能な方法である(Susikawa and M目edl、Proc
、Natl、Ac1.d、Sci、LISA85、1302(1988))。そ
れゆえ、卵におけるζ−PKCを消去する独立した方法として、我々はζ−PK
Cの開始コドンから始まる15塩基のアンチセンスオリゴヌクレオチドを、対応
するセンス鎖と対照としてナンセンス鎖(意味を持たない配列)と共に合成した
。核酸分解酵素による消化を防ぐために、オリゴヌクレオチドのバックボーンを
ホスホロチオエートに修飾した(Matsukura et al、、 Pro
c、 Na11. Ac1d、 Sci、 USA(1987)、84(21)
、7706;Agraval et at、、 Proc、 Natl。
^cld、 Set、 USA(1,988)、1i5(19)、7079)
、 f50ngのセンス鎖(配列番号15)、アンチセンス鎖(配列番号14)
、およびナンセンスオリゴヌクレオチドを卵にマイクロインジェクトした。アン
チセンスオリゴヌクレオチドをマイクロインジェクトした卵の抽出液をウェスタ
ンプロットしたところζ−PKCの相当な減少が確認された。他のRKCアイソ
タイプに対しては全く影響を及ぼさなかった(データは示していない)。センス
鎖、ナンセンス鎖オリゴヌクレオチドのマイクロインジェクションでは、卵中の
どのPKCアイソタイプの存在量にも影響を与えなかった。それゆえ、卵に25
μUのB、cereus PC−PLCまたは20ngの形質転換v−H−ra
s p21をマイクロインジェクトするか、またはインスリン(1μM)または
プロゲステロン(1μM)存在下でインキュベートした。図5Bの結果から、ζ
−PKCを減少させた卵はプロゲステロンの添加に対しては通常の応答を示した
が、インスリン、ras p21またはPC−PLCに対しては応答力が大きく
減少した。センス鎖、ナンセンス鎖オリゴヌクレオチドのマイクロインジェクシ
ョンは、この研究で試されたあらゆる刺激に対する旧キナーゼの活性に影響を及
ぼさなかった。
アフリカッメガエルの卵におけるζ−PKCの減少は、プロゲステロンではなく
インスリン/ ras p21 / PC−PLCに応答して生じる卵核胞崩壊
に対する阻害を引き起こすと考えられる。表3の結果はこのことが事実であるこ
とを示している。
それゆえ、形質転換v−H−ras p21またはB、cereus PC−P
LCのマイクロインジェクションは、インスリンまたはプロゲステロンの添加よ
り生じるものと類似の強い成熟応答を引き起こす。興味深いことに、アンチセン
スRNAのマイクロインジェクションによるζ−PKCの減少は、形質転換v−
H−ras p21、B、cereus PC−PLCのマイクロインジェクシ
ョン、または、インスリンの添加により誘導される卵核胞崩壊を劇的に阻害した
。この効果の特異性の好ましいコントロールは、プロゲステロンに応答して誘導
された卵核胞崩壊はζ−PKCの減少により影響されないことである。
コントロールと、アンチセンスRNAのマイクロインジェクションによりζ’−
PKCを減少させた卵20個ずつの両方のグループを、修正Barth溶液中で
インキュベートし、異なる処理をした後、動物極に生じた白いスポットから卵核
胞崩壊(GVBD)を算定した。いくつかの場合では、10%トリクロロ酢酸固
定化卵を分解することで核崩壊を決定した。卵は、PMA(100ng/mi>
、インスリン(11M)、またはプロゲステロン(1sM)の存在下でインキ
ュベートし、または形質転換v−H−ras p21 (20ng)B、cer
eus PC−PLC(25μU )をマイクロインジェクトしたのち、6時間
後誘導された卵核胞崩壊を決定した。結果は、同じ実験を繰り返し3回独立に行
なった平均値上SDである。NDは実験を行なっていないことを示す。
このキナーゼに対する可能性ある阻害剤の合理的な設計のために、異なるPKC
の偽基質領域のアミノ酸配列の比較を行なった。図6から、これらの配列の始め
の3アミノ酸が最も保存されていることが明らかである。それゆえ、この部分は
可能性あるペプチド阻害剤の特異性に寄与しないと思われる。したがって、我々
は始めの3アミノ酸を欠いたペプチドZl (配列番号4)を合成し、旧キナー
ゼに対する印書の能力を試験した。図7の結果がらアフリカッメガエルの卵への
Zl (配列番号4)のマイクロインジェクションは、完全長の偽基質2(配列
番号5)による阻害の程度と同程度に旧キナーゼの活性化をブロックしl二。
さらにZl (配列番号4)のC端を削った偽基質ベブヂドZ2. Z3および
Z4 (配列番号はそれぞれ3,2.1 )を合成した(図6)。興味深いこと
に、A)IR(Z4.配列番号l)の配列を持つトリペプチドでさえも旧キナー
ゼの活性化を阻害した。特異性のコントロールとしてトリペプチドALR(A4
.図6)(配列番号9)を合成した。このペプチドはPKCアイソタイプα、β
およびγに特異的な偽基質Aの欠落させた配列を持つ(図6参照)。図7の結果
は、ペプチドA4 (配列番号9)のマイクロインジェクションは旧キナーゼの
活性化に影響を与えないことがわかる。
ζ−PKCの偽基質領域の配列を含むペプチドの哺乳動物の体細胞の成長を阻害
する能力に関する問題を扱うために、以下の実験を行なった。
10%のウシ胎児血清の存在下で成長しているマウス線維芽細胞N1)13T3
にペプチドZl (配列番号5)をマイクロインジェクトし、DNA合成を表4
の説明に示したように測定した。コントロールとして、PKCアイソタイプα、
βおよびγの偽基質領域に対応する9アミノ酸残基のペプチドA (配列番号6
)も同様にマイクロインジェクトした。表4の結果、ペプチドzl(配列番号5
)のマイクロインジェクションにより、増殖する線維芽細胞N!H3T3のDN
A合成が劇的に阻害されていることがわかる。一方、ペプチド^ (配列番号6
)は、多少あるいは全く影響をり、えていなかった。
血清を供給してから8から10時間後(9期から始めて)の線維芽細胞NIH3
T3の細胞質に標識抗体と共にペプチドAか2 (配列番号はそれぞれ6,5)
をマイクロインジェクトした。マイクロインジェクションし、た後直に、チミジ
ンの類似体であるブロモデオキシウリジン(Awersha■jnternat
lonal)を培地に1000倍希釈になるように加え、細胞を37℃で24時
間培養した。細胞を固定し、通常の操作の後、抗標識抗体を用いた免疫蛍光法ま
たはブロモデオキシウリジンの取り込みの免疫化学的な検出法を行なった。他の
2回の実験も同じもしくは似たような結果であった。
10%のウシ胎児血清存在下に成育している線維芽細胞スイス−3T3に異なる
ペプチドをマイクロインジェクトした。マイクロインジェクションの24時間前
に血清飢餓状態にし細胞を同調させた。そしてDNA合成を表5の説明に示した
方法で測定した。
表5の結果から、ζ−PKCの偽基質領域の配列を基にしたペプチドのマイクロ
インジェクションは、血清に刺激された線維芽細胞スイス−3T3のDNA合成
を劇的に阻害し、PKCアイソタイプα、βおよびγの偽基質領域に対応するペ
プチドの場合は、DNA合成をほとんど阻害【2なかつたことがわかる。
トリペプチドALI? (配列番号9)とAAR(配列番号1)の量に依存した
カーブが図8に示されている。これらの結果は、少なくとも80%の線維芽細胞
スイス−3T3のDNA合成が、用いた条件下において1−2μNという少量の
ペプチドAI?R(配列番号1)に阻害されたことを示している。反対に、ペプ
チドALR(配列番号9)の場合は、10倍高い濃度(16μM)でせいぜい5
0%の細胞のDNA合成が阻害されたにすぎない。このことは本発明によるペプ
チドが強力で敏感な阻害の性質を持っていることを証明している。
血清飢餓(24時間)にしだ線維芽細胞スイス−3T3 (G1期から始めて)
の細胞質に標識抗体と共に、異なるペプチドをマイクロインジェクトした。マイ
クロインジェクト後すぐに、ブロモデオキシウリジンを培地中に 1000倍希
釈になるように加え、細胞を38℃で20時間培養した。
その後細胞を固定し、通常の操作を行なった後、抗標識抗体を用いた免疫蛍光法
および抗ブロモデオキシウリジン抗体を用いた免疫化学的分析を行なった。結果
は少なくとも独立に行なった3回の実験と同じであり、それを代表するものであ
る。
X:マイクロインジェクションピペット内のペプチドの濃度は8μNであった。
ひとたび分子が細胞に入ると20から50倍に希釈される。
10%のウシ胎児血清存在下で成育しているヒト請内皮細胞(HUVECs)に
異なるペプチドをマイクロインジェクトした。細胞はマイクロインジェクション
の24時間前に血清飢餓の状態にすることにより同調させており、DNA合成を
表6に示した方法で測定した。
表6の結果は例18の結果を裏付けている。
表 6
Y:マイクロインジェクションピペット内のペプチドの濃度は8μXであった。
ひとたび分子が細胞に入ると20から50倍に希釈される。
血清飢餓(24時間)にしたヒト慶内皮細胞(G1期から始めて)の細胞質に指
標抗体と共に、異なるペプチドをマイクロインジェクトした。マイクロインジェ
クト後すぐに、ブロモデオキシウリジンを培地中に1000倍希釈になるように
加え、細胞を37℃で20時間培養した。その後細胞を固定し、通常の操作を行
なった後、抗指標抗体を用いた免疫蛍光法および抗ブロモデオキシウリジン抗体
を用いた免疫化学的分析を行なった。結果は、少なくとも独立に行なった3回の
実験と同じであり、それらを代表するものである。
ζ−PKCの高発現による線維芽細胞Nlll3T3の細胞系統の成育性質を決
定した。ζ−PKCのcDNAを哺乳動物発現ベクターの強力な転写プロモータ
ーの支配下にサブクローニングしくpRccMV−1nvftrogen、 U
SA) 、rasで形質転換した細胞系統を正のコントロールとしまた対応する
負のコントロールを用い、低濃度の血清(0,5%PC8)存在下においてζ−
PKCの高発現クローン(pRccMVz4およびpRccMVz6)の***速
度を比較した。図9の結果から、pRccMVz4およびpRccMVz6のク
ローンは、0.5%の血清存在下においてrasで形質転換した細胞系統と同様
に劇的な***速度の上昇を示した。このことはζ−PKCを高発現させると細胞
増殖の際に***促進因子要求性が減少することを示している。さらに、表7のデ
ータによるとコントロールと比較して形質転換体は、細胞が倍になる時間が短く
なり増殖飽和濃度が上昇する。
表 7
ζ−PKCを高発現させた細胞の増殖性10%のPC8(ウシ胎児性血清)を供
給したDMEM中で4×104個の細胞を培養皿(35m5)にまき、単層にお
ける増殖を測定した。培地は1日おきに交換した。2日おきに細胞数を数えるこ
とにより倍化時間を測定した。飽和濃度は細胞が集密化したのち7日後の細胞数
である。結果は、同じ実験を繰り返し3回独立に行なった平均値比SDである。
これらの結果からζ−PKCの単なる高発現はいくつかの形質を変化させた。こ
のことは、この酵素が細胞***のシグナル伝達において重要な役割を担っている
という考えと一致する。
例21
ζ−PKCの活性を決める感度の高い自己リン酸化分析は、従来の組換えDNA
技術を用いてラット脳ζ−PKCの制御領域を欠失させることにより行った。そ
のようにして得られた永続的に活性化されたζ−PKC変異体のcDNAは、組
換え融合タンパク(MBP−zPKcdel)を得るためにプラスミドPMAL
c2にサブクローニングした。このプラスミドを有する菌体を誘導し、発現した
タンパクをアミロース−セファロースカラムのアフィニティークロマトグラフィ
ーで精製した。ζ−プロティンキナーゼCの活性はリン酸の受容体としてミニリ
ン塩基性タンパクを用い上記した方法で決定した。典型的な活性測定の条件は最
終的に反応容量40μlで以下の組成である。
2μmの酵素、緩衝液(終濃度で、505M HEPES、 105MMgCI
2. CaCl21mM、 EGTA、1mM ATP 105M ) 、1
μciの[a−32PIATP 、2mgのミニリン塩基性タンパク、可能性あ
る阻害剤、例えば1μNのペプチド。30℃でインキュベーションを行ない、例
えば10分後にSOSサンプルバッファー中で煮沸させることにより反応を止め
、例えば5DS−PAGE等でサンプルを分画した。ゲルは乾燥し2日間感光さ
せた。
リン酸化されたタンパクに対応するスポットはレーザー走査型濃度計で定量化し
た。
永続的に活性化されたζ−PKCの測定は少なくとも天然のζ−PKCを用いた
前述の自己リン酸化活性測定よりも感度が少なくとも10倍高い。
3回の独立した実験の代表的な結果は表8に示される通りである。
ここで示されたすべての結果から、PKCイソ酵素α、βおよびγは、インスリ
ン/ ras p21 / PC−PLOによって活性化される成熟経路には関
与しないことは明らかである。6段階目の卵に検出できる量のδまたはεPKC
が存在しないことから、それらについても関与していないことが明らかである。
これらのデータは、卵のcDNAライブラリーをアイソタイプδまたはεに特異
的なプローブでζ−PKCのホモローブのスクリーニングを行ったところ、アフ
リカッメガエルの卵においてこれらのアイソタイプが完全に欠失していることが
明らかになったという事実と一致する。さらに、PKC亜種亜種上びεに対応す
る偽基質ペプチド阻害剤をマイクロインジェクトした場合に、この研究で示した
あらゆる刺激に対して反応する成熟および旧キナーゼの活性化にほんのわずか影
響するかまたは全く影響を及ぼさなかった。興味深いことに、これらのアイソタ
イプはすべてPMAによって活性化され、そして継続的なホルボールエステルへ
の暴露によって活性が減少制御される( N15hlzuka、 1988;O
no et al、+ 198910e、C1t ) O線維芽細胞の長期的な
PMAへの暴露によるPKCの活性減少は、PC−PLOのDNA合成を誘導す
る能力(Larrodera et al、(1990))とまたはras p
21 / PC−PLCがストロメリシン遺伝子の発現を活性化する能力(Di
as−Meco et al、(1991)toe clt )に影響を与えな
いという我々の最近の結果と、ここで示したデータと一致する。
それゆえ、ラット脳から部分精製したPKCを前もってマイクロインジェクトし
なければ、PMAはアフリカッメガエルの卵成熟を促進しないことがここで示さ
れた。
PKC調製におけるイムノプロット分析により、アイソタイプα、βおよびγに
特異的な抗体とδおよびεアイソタイプに特異的な抗体によってそれぞれのバン
ドが明らかとなった。それゆえ、これらの条件の下でPMAの成熟を誘導する能
力は、PKCアイソタイプα+β+γの過剰な投入とまたは通常アフリカッメガ
エルの卵には存在しないアイソタイプδおよびεの存在に依存するのであろう。
PKC種の中で距離的に関連のある新しいイソ酵素、すなわちζ−PKC,はた
くさんの興味深い性質を示し、このPKCの比較的詳しい生化学的な性質の分析
から、PM^に結合しない(Ono et al、(1989)foe cit
) 、この薬理学的な薬によって活性化されない、ホルボールエステルの活性
の減少制御に抵抗性があることなどが明らかになった。このことに関して、ζ−
PKCに類似の酵母由来のPKCはPH^に対して感受性がないということから
始まる最近の研究と、遺伝的な研究から細胞周期の制御において、ζ−PKCに
似た酵母のPKCは重要な役割を担っている可能性が示唆されている(Levi
n et at、。
Ce1l B2.213(1990) ; 0g1ta et at、、 Pr
oc、 Natl、 Ac1d。
Set、 US八へ7.5011 (1990); and 0sada et
al、(1990)foe cH)ことは、特筆すべきことである。注目に値
するのは、ζ−PKC亜種の減少またはζ−PKCの偽基質領域に特異的な配列
を持つペプチド阻害剤をマイクロインジェクトすることにより、インスリン/
ras p21 /PC−PLOの卵成熟を活性化する能力を阻害し、プロゲス
テロンで活性化された経路には効果を与えないことを示したことである。それゆ
え、この酵素は増殖カスケードの制御に重要な役割を担っていると考えられる。
我々の結果は以下のことを強く指示する。
! ) ras p21 / PC−PLOの特異的な経路で伝わる細胞***シ
グナルの伝達においてζ−PKCは重要な役目を担い;
2)ζ−PKCの偽基質領域に対応する式(1)のペプチド、特にARR(配列
番号l)の配列を持つトリヌクレオチドは、その経路に活性化された細胞***を
特異的に阻害し;そして、
3)ζ−PKCの阻害ペプチドを補乳動物細胞、特にヒトの細胞、にマイクロイ
ンジェクトすることによる阻害効果(例えばDNA合成が強く阻害される)は、
インビボにおいて抗増殖効果がある。
配列表:配列番号1−17
配列番号: 1
配列の長さ=3
翫jりの型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類:Ala Arg Arg
配列番号: 2
翫lりの長さ=4
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類:Ala Arg Arg Trp翫jり番号: 3
配列の長さ=5
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
♂1賢タリの闘:AIa Arg Arg Trp Arg配列番号: 4
配列の長さ二〇
翫ツリの型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類: Ala Arg Arg Trp Arg Lys配列番号=
5
配列の長さ:9
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
is9りの種類:^「g Arg cly Ala^rg Arg Trp A
rg Lys配列番号二 〇
配列の長さ:9
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類: Arg Lys Gly Ala Leu Arg Gin L
ys Asn翫jり番号: 7
配列の長さ:9
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
酉1セフリの夛4C11: Arg Arg Gly Ala Ile Lys
Gln Ala Lys配列番号: 8
配列の長さ:9
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
i!BりのWIM: Arg Gln Gly Ala Val Arg Ar
g Arg Va1配列番号= 9
配列の長さ:3
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類: Ala Leu Arg■
配列番号=10
配列の長さ:22
配列の型: 核酸
鎖の数: −水路
トボロジー:直鎖状
分子の型: 他の核酸(合成りN^)
相補鎖:N。
配列の種類: ATGAATTCTG AAGGCGCA(T AC翫lり番号
=11
配列の長さ:23
Vりの型: 核酸
鎖の数: −水路
トポロジー:直鎖状
分子の型: 他の核酸(合aNA)
相補鎖:N。
配列の種類:ATGAATrCTCGATGACAGGCTrA配列番号=12
配列の長さ=14
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類+lIe Leu Lys Lys Asp Val Val ll
e Gin Asp Asp Asp Vat G配列番号二13
配列の長さ:16
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類:GIy Phe Glu Tyr I Ie Asn Pro L
eu Leu Leu Ser Ala Glu Glu rer Val
l 5 10 15
配列番号:14
配列の長さ:15
配列の型: 核酸
鎖の数: −水路
トポロジー:直鎖状
分子の型; 他の核酸(合勅NA)
相補鎖: Yes
配列の種類:田冗σ記冗GGCAT
配列番号:15
配列の長さ=15
配列の型: 核酸
鎖の数二 −水路
トポロジー:直鎖状
分子の型: 他の核酸(合勅NA)
相補鎖:N。
配列の種類: ATGCCCAGCA、 GGACC配列番号=16
配列の長さ=3
配列の型、アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類:Xaa Leu Arg
配列の特徴:
NAME/KEY : Misc、reature位置目
その他の情報; XaaはN−アセチルアラニン配列番号:17
配列の長さ:3
配列の型: アミノ酸
トポロジー:直鎖状
分子の型: ペプチド
配列の種類:Xaa Arg Arg
■
配列の特徴:
NAME/KEY : Misc、reature位置=1
その他の情報: XaaはN−アセチルアラニン偽基質ペプチドの濃度()LM
)
日
、、、ム一−,−,,,PCT/EP 931008161m+m++1A−−
1++−N−ρCT/EP93100816国際調査報告
フロントページの続き
(51) Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号CO7K 5/10 8
318−4H
71068318−4H
71088318−4H
C12N 15/11
// C07K 99:00 8318−4HI
Claims (24)
- 1.下記の一般式(I)で表されるペプチドおよび薬学上許容されるその誘導体 であって、3〜15アミノ酸残基からなるペプチド。 【配列があります】(I) (ここで、Xは水素または1またはそれ以上のアミノ酸を表し、Jは水酸基また は1またはそれ以上のアミノ酸を表す。)
- 2.3〜9アミノ酸残基からなる、請求項1記載のペプチド。
- 3.Xが水素、アセチル基、Gly、Arg−Glyまたは【配列があります】 を表し、Jが水酸基、Trp、Trp Argまたは【配列があります】を表す 、請求項1または2記載のペプチド。
- 4.次の式: 【配列があります】(配列番号1) 【配列があります】(配列番号2) 【配列があります】(配列番号3) 【配列があります】(配列番号4) 【配列があります】(配列番号5) および薬学上許容されるその誘導体である、請求項1〜3いずれか一項記載のペ プチド。
- 5.N−アセチル【配列があります】(配列番号17)および薬学上許容される その誘導体。
- 6.実質的に純粋な状態の請求項1〜5いずれか一項記載のペプチド。
- 7.ζ−PKC活性を阻害する方法であって、ζ−PKCの活性に応答し得る細 胞と有効量のζ−PKC阻害剤とを接触させることを含んでなる、方法。
- 8.ζ−PKC活性を阻害する方法であって、ζ−PKCの活性に応答し得る細 胞と有効量の請求項1〜6のいずれか一項記載のペプチドとを接触させることを 含んでなる、方法。
- 9.ζ−PKCが媒介する病理的状態の予防または治療に適した医薬を選択する スクリーニング法であって、a)被試験試薬を含むサンプルを、ζ−PKC活性 の阻害および/または活性化を示すことができるアッセイ系においてインキュベ ートし、 b)その試薬がζ−PKC活性を変化させるかどうか、必要ならば活性の変化の 程度を決定し、そしてc)ζ−PKCを強力かつ選択的に阻害したとされた医薬 を選択すること を含んでなる、方法。
- 10.選択された医薬が、腫瘍、高増殖疾患およびウイルスの感染の治療に適す るものである、請求項9記載のスクリーニング法。
- 11.医薬の活性成分として用いられる、請求項1〜6いずれか一項記載のペプ チドまたはその生理学的に許容される誘導体。
- 12.ζ−PKC活性に関連した病理学的状態の利用に用いられる、請求項1〜 6いずれか一項記載のペプチドまたはその生理学的に許容される誘導体。
- 13.腫瘍、高増殖疾患およびウイルスの感染の治療に用いられる、請求項1〜 6いずれか一項記載のペプチドまたはその生理学的に許容される誘導体。
- 14.請求項1〜6のいずれか一項記載のペプチドまたはその生理学的に許容さ れるその誘導体を、−またはそれ以上の生理学的に許容される担体とともに含ん でなる、医薬組成物。
- 15.ζ−PKCをコードするDNA、特にζ−PKCの制御領域、またはそれ らの縮重等価物に対応するアンチセンスオリゴヌクレオチドおよび生理学的に許 容されるその誘導体。
- 16.【配列があります】(配列番号 14)の配列を有するオリゴヌクレオチドおよび生理的に許容されるその誘導体 ならにびその縮重等価物。
- 17.バックボーンがホスホロチオエート修飾された請求項15または16記載 のオリゴヌクレオチド誘導体またはその縮重等価物。
- 18.請求項15〜17のいずれか一項記載のアンチセンスオリゴヌクレオチド またはその生理学的に許容される誘導体もしくはその縮重等価物を、−またはそ れ以上の担体と共に含んでなる、医薬組成物。
- 19.請求項1〜6のいずれか一項記載のペプチドの製造法であって、 a)所望の保護されたC端アミノ酸を適当な固相担体に結合させ、 b)所望に配列となるよう、他の保護アミノ酸と、担体に結合されたC端アミノ 酸とを反応させ、そして、c)保護基を除去し、得られたペプチドを固相担体か ら切り出すこと を含んでなる、方法。
- 20.請求項1〜6のいずれか一項記載のペプチドまたはその生理学的に許容さ れるその誘導体の有効量を投与することを含んでなる、哺乳動物におけるζ−P KC活性を阻害する方法。
- 21.請求項15〜17のいずれか一項記載のオリゴヌクレオチドの効果量を投 与することを含んでなる、哺乳動物におけるζ−PKC活性を阻害する方法。
- 22.ζ−PKC阻害剤の有効量の投与を含んでなる、腫瘍、高増殖疾患または ウイルス感染に敏感なまたは病む患者の治療法。
- 23.ζ−PKC阻害剤が請求項1〜6のいずれか一項記載のペプチドである、 請求項22記載の方法。
- 24.ζ−PKC阻害剤が請求項15〜17のいずれか一項記載のオリゴヌクレ オチドである、請求項22記載の方法。
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