JPH0661279B2 - 蛍光発生基質およびそれを用いたタンパク質分解酵素の検出方法 - Google Patents

蛍光発生基質およびそれを用いたタンパク質分解酵素の検出方法

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JPH0661279B2
JPH0661279B2 JP30093690A JP30093690A JPH0661279B2 JP H0661279 B2 JPH0661279 B2 JP H0661279B2 JP 30093690 A JP30093690 A JP 30093690A JP 30093690 A JP30093690 A JP 30093690A JP H0661279 B2 JPH0661279 B2 JP H0661279B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、タンパク質分解酵素活性の検出および測定法
に関する。さらに詳しくは、タンパク質分解酵素活性の
検出および測定のための蛍光発生fluorogenic)アッセ
イ法、およびそれに用いる蛍光発生基質に関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題) レトロウイルスは、動物やヒトに種々の疾患を引き起こ
す一本鎖RNA含有ウイルスの1科を構成している[バ
イス(R.Weiss)ら、RNAチューマー・バイラスィズ
(RNATumor Viruses)(コールド・スプリング・ハ
ーバー・ラボラトリー・プレス、コールドスプリングハ
ーバー、NY、1985)]。これらウイルス群はDN
A媒体を介して増殖し、DNA媒体はウイルスにコード
された逆転写酵素により合成される。他のクラスの陽鎖
(positive-strand)RNAウイルスと同様、レトロウイ
ルスのタンパク質も、最初は大きなポリタンパク質前駆
体として合成され、これが後に翻訳後開裂によりプロセ
シングされる。レトロウイルスの内部構造タンパク質、
複製酵素およびエンベロープ糖タンパク質は、それぞれ
gag遺伝子、pol遺伝子およびenv遺伝子によりコードさ
れている。該ウイルスの多いシストロン性メッセンジャ
ーRNA(mRNA)が翻訳されると、2つの前駆体ポリタ
ンパク質、すなわち構造カプシドタンパク質を含むPr
gag、および構造タンパク質と複製酵素の両方を含む読
み抜けタンパク質であるPrgag−polが合成される。en
v遺伝子産物は、別にスプライスされたmRNA転写物から
前駆体ポリタンパク質として翻訳される。レトロウイル
スはまた、小さな10〜12キロダルトン(kd)のプロ
テアーゼをもコードしている。このプロテアーゼは、ニ
ワトリレトロウイルスの場合にPrgagのC末端部とし
て合成される他は、一般にPrgag−pol前駆体の一部と
して発現される[オロツラン(S.Oroszlan)&コープ
ランド(T.Copeland),Curr.Top.Microbiol.Immunol.
115、221(1985)]。
レトロウイルスのプロテアーゼは、PrgagおよびPrg
ag-pol前駆体ポリタンパク質の両方の特異的開裂部位で
のプロセシングにあずかる。この開裂は、ウイルス粒子
の集合中、または集合後に起こると思われ、ヒト免疫不
全ウイルス(HIV)およびマウス白血病ウイルスの場
合には感染性ウイルス粒子の成熟に必要であることが示
されている[クローフォード(S.Crawford)ら、J.Viro
l.53、899(1985);カトー(I.Katoh)ら、
Virology145、284(1985);コール(N.E.Ko
hl)ら、Proc.Natl.Acad.Sci.USA、85、4684
(1988)]。従って、AIDSに関しては、HIV
プロテアーゼ活性を抑制することが抗ウイルス剤を設計
する上での重要な目標となってきており、タンパク質分
解活性を検出することもまた同時に薬物療法をモニター
し疾患を診断するのに重要である。
レトロウイルスのタンパク質分解活性を測定するために
種々の技術がすでに用いられており、たとえば、ウエス
タンブロット法によるgagポリタンパク質およびその開
裂産物の分析[カトーら、Nature、329、654(1
987);シールマイヤー(S.Seelmeier)ら、Proc.Na
tl.Acad・Sci.85、6612(1988);ギアム
(C.Z.Giam)ら、J.Biol.Chem.263、14617
(1988);シュナイダー(J.Schneider)ら、Cel
l、54、363(1988);ハンセン(j.Hansen)
ら、EMBO・J.7、1785(1988);グレー
ブズ(M.C.Graves)ら、Proc.Natl.Acad.Sci.85、2
449(1988)]、高速液体クロマトグラフィー
(HPLC)法[ビリッヒ(S.Billich)ら、J.Biol.Ch
em.263、17905(1988);ダーク(P.L.Dar
ke)ら、J.Biol.Chem.264、2307(1989);
ダークら、Biochem.Biophys.Res.Comm.156、297
(1988);リチャーズ(A.D.Richards)ら、FEB
S Lett247、113(1989);ミーク(T.D.Me
ek)ら、Proc.Natl.Acad.Sci,86、1841(198
9);ナット(R.F.Nutt)ら、Proc.Natl.Acad.Sci.8
5、7129(1988);クラウスリッヒ(H.G.Krau
sslich)ら、Proc.Natl.Acad.Sci.86、807(19
89);ムア(M.L.Moore)ら、Biochem.Biophys.Res.C
omm.159、420(1989)]または合成ペプチド
開裂断片の薄層電気泳動分析[コルター(M.Kolter)
ら、Proc.Natl.Acad.Sci.85、4185(198
8);コルターら、J.Biol.Chem.264、3428(1
989)]が挙げられる。しかしながら、これらの方法
は比較的時間がかかるため、多数のプロテアーゼインヒ
ビターをスクリーニングし特徴付けをするには実用的で
ない。これらの方法はまた、プロテアーゼ反応動力学の
連続的な測定ができないため、酵素研究の正確さという
点でも欠点がある。
分子内共鳴エネルギー移動を加水分解酵素活性の測定に
適用する可能性は、ほぼ20年前に示されている[ラッ
ト(S.A.Latt)ら、Anal.Biochem.50、56(197
2);カーメル(A.Carmel)ら、FEBSLett30、
(1973)]しかしながら、それ以降、プロテアーゼ
アッセイに該方法(類似の消光(quenching)/開裂法)
を使用することは実用に限界があった[ヤロン(A.Yaro
n)ら、Anal.Biochem.95、228(1979)および
その中の文献;パーソン(A.Persson)ら、Anal.Biolch
em.83、296(1977);ニシノ(N.Nishino)
ら、J.Biol.Chem.255、3482(1980);デイ
ラップ(C.Deyrup)ら、Anal.Biochem.129、502
(1983);フィリッポバ(I.Yu.Filippova)ら、Bi
oorg.Khim.12、1172(1986);ポール(J.Poh
l)ら、Anal.Biochem.165、96(1987);ポラ
ック(S.J.Pollack)ら、J.Am.Chem.Soc.111、59
61(1989)]。
(課題を解決するための手段) 本発明は、ペプチドに結合した蛍光ドナーおよび消光ア
クセプターからなり、該ペプチドは該蛍光ドナーと消光
アクセプターとの間で分子内共鳴エネルギー移動が行な
われるに充分な立体構造を有し、該ペプチドはウイルス
性プロテアーゼにより開裂し得ることを特徴とする新規
な蛍光発生基質に関する。一般に、該ペプチドは該蛍光
ドナーと該消光アクセプターとを約100オングストロ
ーム未満の距離にて分離している。蛍光ドナーはペプチ
ドのC末端に、消光アクセプターはペプチドのN末端に
結合してよいし、またその逆であってもよい。
本発明の新規な基質は、試料中のウイルス性プロテアー
ゼの存在または活性を検出するためのアッセイにおいて
有利に用いることができる。そのようなアッセイにおい
て、試料と本発明の蛍光発生基質とを混合すると、試料
中に目的酵素が存在している場合には該酵素は本発明の
基質を開裂し、蛍光ドナーと消光アクセプターとを分離
する。ついで、得られる蛍光放出を検出ないし測定する
ことができる。
本発明の基質はまた、プロテアーゼインヒビターの活性
を検出するために有利に用いることができる。そのよう
なアッセイにおいて、インヒビター、プロテアーゼおよ
び本発明の蛍光発生基質を混合する。酵素インヒビター
の有効性は、酵素が基質を加水分解するのを抑制される
度合により示される。
本発明の新規な基質は、基質の加水分解により引き起こ
された蛍光ドナーの蛍光放射を連続的にモニターするこ
とを可能にする。動力学的分析に必要な反応速度の決定
が簡単かつ正確であるため、これらのアッセイにより、
高速液体クロマトグラフィーまたは電気泳動法を用いた
従来のアッセイ法に比べて多くの利点が得られる。本発
明の基質は、ヒト免疫不全ウイルスのプロテアーゼおよ
びニワトリ骨髄芽球ウイルス(AMV)のプロテアーゼ
の存在または抑制を検出するのに特に有用である。
11kdのプロテアーゼ[ヒト免疫不全ウイルス−1(H
IV−1)によりコードされている]は、ウイルスのポ
リタンパク質のプロセシングおよび感染性ウイルスのそ
の後の成熟に必要である。それゆえ、プロテアーゼ活性
の抑制は、AIDSの治療の主要な目標である。HIV
プロテアーゼの酵素学および抑制に関する綿密な研究を
容易にするため、本発明では分子内蛍光エネルギー移動
に基づく新規なアッセイ法を記載する。
本発明は、HIVやラウス肉腫ウイルス関連AMVなど
によってコードされているようなレトロウイルスプロテ
アーゼのための新規な蛍光アッセイを提供する。本発明
のアッセイでは新規な蛍光発生プロテアーゼ基質を用
い、該基質はペプチドが蛍光ドナーと消光アクセプター
を結合している構造を有する。一般に、蛍光ドナーおよ
び消光アクセプターは、それぞれペプチドのC末端およ
びN末端で結合している。本発明に適した蛍光ドナーと
しては、フルオレセインおよびフルオレセイン誘導体、
N−(2−アミノペンチル)−3−アミノ−2,7−ジス
ルホ−1,8−ナフタルイミド二カリウム塩(ルシファー
イエロー)およびその誘導体、5−((2−アミノエチ
ル)アミノ)ナフタレン−1−スルホン酸(EDAN
S)、クマリンおよびクマリン誘導体、およびそれらの
等価物が挙げられるが、これらに限られるものではな
い。本発明に適した消光アクセプターとしては、2,4−
ジニトロフェニル(DNP)、4−(4−ジメチルアミ
ノフェニル)アゾベンゼンスルホン酸(DABSY
L),4−(4−ジメチルアミノフェニル)アゾ安息香
酸(DABCYL)およびその等価物が挙げられるが、
これらに限られるものではない。本発明には実質的にあ
らゆる蛍光団および消光アクセプターを用いることがで
きるが、所定の蛍光発生プロテアーゼ基質に用いるため
の特定のドナー/アクセプターの組合わせは、エネルギ
ー移動効率が最適となるように選択する。
ペプチドが蛍光ドナー/消光アクセプターの対を結合さ
せる仕方は、該蛍光ドナー(たとえば、EDANS)と
該消光アクセプター(たとえば、DABCYL)との間
での分子内共鳴エネルギー移動のために該ドナーの固有
の蛍光が劇的に減少するようなものにする。分子内共鳴
エネルギー移動は約100オングストロームを越える距
離では微々たるものになるので、ペプチド構造がプロテ
アーゼのような酵素により開裂されて最初の基質の蛍光
ドナー−ペプチド断片から蛍光消光アクセプター−ペプ
チド断片が放出された後は、蛍光団の全蛍光量子収量が
回復される。ドナー/アクセプターの組合わせを結合す
るペプチド構造は、ドナーとアクセプターとの間に必要
な距離を提供し、かつ所望のプロテアーゼのための適当
な開裂部位を有するものであればいかなるペプチドであ
ってもよい。
プロテアーゼ反応の連続的な検出または測定のための本
発明の蛍光発生プロテアーゼ基質の具体例としては、下
記式: (基質I) および式: (基質II) で示される化合物が挙げられる。
基質I中のペプチド配列は、Ser−Gln−Asn−Try−Pro
−Ile−Val−Glnのオクタペプチドであり、これはHI
Vプロテアーゼによる天然に存在するgag p17/gagp24開
裂部位に対応する。HIVプロテアーゼは、Try−Proペ
プチド結合にて該ペプチドを開裂する。基質IIに用いた
ペプチド配列(Ser−Val−Val−Try−Pro−Val−Val−G
ln)は、HIVプロテアーゼの活性部位に存在するかも
しれない対称性を利用して設計したものである。しかし
ながら、この配列は、AMVプロテアーゼに一層適した
基質であることがわかった。これはAMVプロテアーゼ
の天然の基質配列ではないが、AMVポリタンパク質で
種々の開裂部位を調べた結果に基づき、高Val含量は基
質効率を高めるであろうことが予測される[コープラン
ドおよびオロツラン、ペプタイズ:シンセシス、ストラ
クチャー・アンド・ファンクション(Peptides:Synthes
is,Structure and Function)、リッチ(D.H.Rich)お
よびグロス(E.Gross)編(ピアス、ロックフィール
ド、IL、1982)、497〜500頁]。このかさ
高いアクセプターの結合により、基質が立体的に妨害さ
れないように、DABCYL基とN末端Serとの間にγ
−アミノ酪酸(gaba)スペーサーを挿入した。
本発明の基質を用いれば、蛍光強度の連続的な増加によ
り、酵素のタンパク質分解活性を経時的にモニターする
ことができる。酵素がペプチドを開裂するにつれ、蛍光
団が連続的かつ増加して放出されるからである。さら
に、この増加は蛍光発生基質の加水分解速度と一次相関
を有する。というのは、開裂された基質各1モルに対し
て新たに生成したドナー−ペプチド断片1モルが存在す
るため、全蛍光は正味の強度により増加するからであ
る。この現象は、有利にも感度が高く定量的なアッセイ
法の基礎となることがわかった。その際、タンパク質分
解反応速度は、蛍光の変化を経時的に検出することによ
り決定することができる。加えて、本発明の蛍光発生基
質は、酵素インヒビターの存在下での酵素活性を決定す
るためにも用いることができる。それゆえ、本発明の新
規な基質は、タンパク質分解酵素インヒビターの既存の
ライブラリーおよび微生物発酵ビール、並びに新規な合
成酵素インヒビターなどを含む種々の源からの化合物を
迅速かつ大スケールでスクリーニングするために有利に
用いることができる。
簡単に説明すると、化合物の抑制能は下記方法により決
定することができる。プロテアーゼ(たとえば、HIV
プロテアーゼ)、プロテアーゼ抑制化合物(たとえば、
ペプスタチン、アセチルペプスタチンなど、これらに限
られない)および本発明の蛍光発生基質(たとえば、基
質I)を混合して反応混合物を生成する。一般に、アッ
セイ反応は緩衝溶液を用いて行い、反応は実質的に完了
するまで進行させる。プロテアーゼによる蛍光発生基質
の加水分解は、分光蛍光計を用いた定常状態蛍光により
モニターする。蛍光強度の測定値は連続的に得られ、接
続したマイクロコンピューターで直接記録する。つい
で、蛍光基質の加水分解速度を直線回帰分析から計算す
る。このアッセイにおいては、蛍光発生基質の加水分解
速度はプロテアーゼ濃度に正比例する。反応混合物から
プロテアーゼ抑制化合物を除くことにより、酵素活性に
よる蛍光強度の変化の速度を決定することができる。本
発明により実質的にあらゆるプロテアーゼを検出するこ
とができる。以下の説明で使用するプロテアーゼは、ハ
ンセンら、EMBO J.7、1785(1988);
ミークら、Proc.Natl.Acad.Sci.86、1841(19
89);およびナットら、Proc.Natl.Acad.Sci.85、
7129(1988)の記載の従って製造することがで
きる。
蛍光分子内共鳴エネルギー移動法の成功は、適当なドナ
ー/アクセプターのエネルギー移動対を選択したことに
基づいている。ドナーとアクセプターとの間のエネルギ
ー移動効率を最適にすることにより、完全基質中のドナ
ー化合物の残留蛍光を最小になり、その結果、基質が開
裂したときに蛍光シグナルの大きな変化が得られる。こ
の特徴は、全基質の極めて小部分の加水分解から反応速
度の決定を可能とするものであり、このことは初期反応
速度を評価するために非常に望ましいことである。
一つの好ましいドナー/アクセプター対としてのEDA
NSおよびDABCYLの選択は、数多くの考慮に基づ
いて行ったものである。第一に、EDANSの蛍光放出
とDABCYLの強い可視吸収バンドとの間に非常に大
きなスペクトルの重複があり、そのためエネルギー移動
が非常に効率的である。
第二に、EDANSなどの比較的寿命の長い蛍光ドナー
を使用することは、ドナー残基とアクセプター残基との
拡散による分子内共鳴エネルギー移動の増加が有意とな
るため、残留する基質蛍光の抑制が改善されることにな
る。たとえば、基質IおよびIIにおいて、最大ドナー/
アクセプター分離距離(R)は約29オングストロームで
あると思われる(伸張されたオクタペプチドの立体配置
を想定して)。R0(50%エネルギー移動効率のフェ
ルスター(Foerster)距離は、このドナー/アクセプタ
ー対については33オングストロームであると推定され
た。それゆえ、RはR0よりも小さく、R<R0の距離に
対してはRが減少するにつれエネルギー移動効率は急速
に増加する。基質Iの末端の相対分子内拡散係数を5×
10-7cm2/秒[ハース(E.Haas)ら、Biopolymers1
7、11(1978)]と仮定すると、ドナー蛍光の2
0倍消光はR=0.61R0で達成され、65倍消光は
R=0.5R0で達成されるであろう。ドナーおよびア
クセプターは、EDANSの励起状態にある寿命の間に
互いに約13オングストローム移動し得る。
0は、配向因子に関して0.67の値を用いて推定し
た。このことは、ドナーおよびアクセプター双極子がド
ナーの励起状態の寿命中に相対配向の動的なランダム化
を受けているときには妥当である[共鳴エネルギー移動
の計算法についてはストライアー(L.Stryer)、Ann.Re
v.Biochem.47、819(1978)を参照]。この仮
定は、ペプチドへのDABCYL結合およびEDANS
結合のかなりの可撓性、およびペプチド自体の可撓性の
ため妥当であると思われる。ドナーの量子収量の値(Q)
である0.13は、基質断片Pro−Ile−Val−Gln−EDAN
Sについて測定した収量に基づき、1N硫酸中のキニン
サルフェート[Q=0.546;デマス(J.N.Demas)
ら、J.Phys.Chem.75、991(1971)]と比較し
て用いた。
第三に、EDANSの検出能は、中位に良好な量子収
量、光漂白に対する妥当な安定性、およびスペクトルの
吸収バンドと放出バンドとが大きく分離していることを
含む幾つかの因子により高められる。第1図は、EDA
NSの吸収スペクトルおよび技術的蛍光スペクトル、並
びにDABCYL吸収スペクトルを示す。第1図は、E
DANSの蛍光スペクトルとDABCYLの吸収スペク
トルとが重複していることを示しており、その結果、ド
ナー/アクセプター対として効率的なエネルギー移動度
が可能となる。第1図にEDANSの吸収スペクトルを
入れたのはスペクトルの吸収バンドと放出バンドとが大
きく分離していることを示すためであり(ストークス
(Stokes)シフトは100ナノメータ以上)、その結
果、低濃度のEDANSを検出することが可能となり、
さらにアッセイの感度が高められる。
第四に、HIVプロテアーゼのための蛍光発生基質中に
用いるのに適しているような疏水性ペプチドを可溶化す
るには、EDANSが水中に可溶であることは特に有益
である。
第五に、DABCYLの可視吸収バンドが充分に分離し
ていることは、基質の精製および定量、並びにタンパク
質分解により生成した基質断片の分析を容易にする。D
ABCYLが非蛍光であるという事実によってもまた、
EDANS蛍光の検出能が改善される。というのは、カ
ットオフフィルターまたは非常に広いバンド通過モノク
ロメータースリットまたはフィルターを用いてEDAN
S蛍光を測定することができるからである。原則とし
て、蛍光性のアクセプターを利用することも可能であ
り、感光アクセプターの蛍光が時間に依存して減少して
いくのをモニターすることにより反応速度を得ることが
できる。しかしながら、実際問題としては、この方法に
より匹敵する感度を得ることは困難である。というの
は、(1)消光アクセプターが有意に直接励起することな
くドナーが励起し得、さらに(2)アクセプターおよびド
ナーの蛍光スペクトルが互いに充分に分離しているよう
なドナー/アクセプター対を用いる必要があるからであ
る。
本発明においては、蛍光基質中に比較的大きなペプチド
を用いた場合でさえも、レトロウイルスのプロテアーゼ
活性をアッセイするために分子内共鳴エネルギー移動を
有効に用いることができる。分子内共鳴エネルギー移動
アッセイの簡単さ、迅速さ、および正確さにより、本ア
ッセイを容易に多くの用途および態様に適用することが
できる。
本発明の基質は、酵素学的研究、およびプロテアーゼイ
ンヒビターとしての価値を有する化合物の特徴付けに特
に有用である。大スケールのスクリーニング用として
は、分子内共鳴エネルギー移動アッセイは容易に96ウ
エル蛍光プレートリーダーのような自動化態様とするこ
とができる。分子内共鳴エネルギー移動法はまた、レト
ロウイルスプロテアーゼの基質特異性要件に関する研究
にも有用である。というのは、必要とされるのは、ドナ
ー基とアクセプター基とが酵素/基質相互反応を乱すの
を最小にするように位置していることだけであり、有効
なドナー/アクセプター対を実質的にあらゆるペプチド
配列または巨大分子とともに用いることができるからで
ある。
つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限られるものではない。
実施例1 蛍光発生基質の調製: 蛍光発生基質Iを下記のようにして調製した。蛍光ドナ
ーはEDANSであり、消光アクセプターはgabaスペー
サーを介して結合したDABCYLであった。
基質IおよびIIのオクタペプチドであるSer−Gln−Asn
−Tyr−Pro−Ile−Val−GlnおよびSer−Val−Val−Tyr
−Pro−Val−Val−Gln(マルチプル・ペプチド・システ
ムズ(Multiple Peptide Systems)、サンジエゴ、C
A)を、それぞれ該オクタペプチドのアミノ末端および
カルボキシル末端とのDABCYLおよびEDNASの
通常の縮合化学を用いて誘導体化した。
(a)DABCYL−gaba−N−ヒドロキシ−スクシンイ
ミドの調製: 4−(p−ジメチルアミノフェニル−アゾ)安息香酸
(dabcyl−OH)(沸騰水中の対応ナトリウム塩(シグ
マ、セントルイス、MOから入手可能)の溶液に充分な
量のpH4.0の緩衝液を加えて調製)をジメチルホルムア
ミド(DMF)中に溶解し、各1.3当量のジシクロヘキ
シルカルボジイミド(DCC)およびN−ヒドロキシス
クシンイミド(NHS)を加えた。薄層クロマトグラフ
ィー(TLC)により反応完了が示された後、この混合
物を濃縮し、塩化メチレンでトリチュレートして不溶性
の副生成物であるN,N′−ジシクロヘキシル尿素(DC
U)を除いた。この塩化メチレン溶液を濃縮してほぼ純
粋なDABCYL−NHSを得た。この物質をDMF中
に溶解し、1.2当量の4−アミノ酪酸(gaba)を加え、
ついで1.2当量のトリエチルアミンを加えた。反応が完
了するまで(TLC)により示される)、この混合物を
室温にて撹拌した。DMFを蒸発させ、残渣をメタノー
ル/塩化メチレン混合物から再結晶させて実質的に純粋
なDABCYL−gaba−OHを得た。
DABCYL−gaba−OH(2.0g、5.6ミリモ
ル)を乾燥DMF(300ml)中に溶解した。この溶液
にNHS(0.8g、1.2当量)およびDCC(1.
4g、1.2当量)を加えた。室温にて一夜撹拌した
後、TLCにより反応が完了したことが示された。固体
物質を濾過した。この濾液を濃縮し、残渣を塩化メチレ
ンで2回洗浄して残留するDCUを除いた。ついで、こ
の塩化メチレン溶液をシリカカラム上のクロマトフラフ
ィーにかけ(溶出液としてEtOAcを使用)、純粋なDA
BCYL−gaba−NHS(1.58g)を得た。
(b)DABCYL−gaba−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−Il
e−Val−Glnの調製: ペプチドSer−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln(4
9.0mg、0.046ミリモル)を乾燥DMF(50m
l)中に溶解し、この溶液にトリエチルアミン(約0.
2ml、過剰量)を加えた。ついで、この溶液に約1.2
当量のDABCYL−gaba−NHSを加えた。室温にて
一夜撹拌した後、溶媒を蒸発させ、残渣を塩化メチレン
でトリチュレートした。濾過すると、実質的に純粋な生
成物(60mg)が暗赤色固体として得られた。
(c)DABCYL−gaba−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−Il
e−Val−Gln−EDANSの調製: DABCYL−gaba−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−
Val−Gln(50.0mg、0.039ミリモル)を乾燥D
MF(50ml)中に溶解した。この溶液に1.5当量の
5−(2−アミノエチルアミノ)−1−ナフタレンスル
ホン酸ナトリウム塩(EDANS、シグマ)、1.5当
量のNHS、および1.5当量んお1−エチル−3−
(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩
(EDC;シグマ)を加えた。室温にて一夜撹拌した
後、この混合物を濃縮し、残渣をジメチルスルホキシド
(DMSO)/水混合物中に再溶解し、HPLC精製に
供した。
HPLCの条件はつぎのようであった。(i)ライニン(R
ainin)C−8逆相カラム(21×250mm);および
(ii)溶媒A(100%水と10mM酢酸ナトリウム[NaOA
c]、pH5)を用いた溶媒勾配を10分間、ついで60
%溶媒B(90%水性アセトニトリルと10mM NaOAc、
pH5)への直線勾配を60分間。一般に、二重チャネル
(dual-channel)UV−VISデテクターを用いた場合
には、所望のHPLCピークは260nmでの吸収値に対
する490nmでの吸収値の比は大体1であり、これは所
望の生成物に特徴的なものである。所望の生成物を含む
フラクションを集め、濃縮した。残渣をDMFで処理
し、濾過して酢酸ナトリウムを除いた。ついでDMF濾
液を蒸発乾固させ、残渣を塩化メチレンおよびヘキサン
で処理した。濾過すると結晶性の暗赤色の固体(49.
0mg)が得られた。
実施例2 HIVプロテアーゼインヒビターのスクリーニングのた
めの蛍光発生アッセイ: インヒビター化合物(ペプスタチン、シグマ)をDMS
O中に溶解し、小アリコートをさらにDMSOで試験に
必要な最終濃度を30倍に希釈した。このインヒビター
溶液(20μl)を激しく回転撹拌しながら緩衝溶液
(380μl;0.1N NaOAc、1M塩化ナトリ
ウム、1mMエチレンジアミン四酢酸、1mMジチオスレイ
トールおよび1.0mg/mlウシ血清アルブミン[BS
A]にゆっくりと加え、インヒビターの水溶液を得た。
この緩衝インヒビター溶液を室温にて貯蔵し、水に難溶
解性の化合物の時間依存性凝集を最小にするため、数時
間以内に使用に供した。
プロテアーゼ(HIVプロテアーゼ)を上記緩衝溶液
(さらに10%DMSOを含有)で希釈してプロテアー
ゼ溶液(6.7nM;73ng/ml)を得た。このプロテア
ーゼ溶液を氷上で貯蔵した。
激しく回転撹拌しながら緩衝液で基質(純粋なDMSO
中に480μM)を20倍に希釈することにより、蛍光
発生基質I溶液(24μM;DABCYL−gaba−Ser
−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln−Asn−Ty
r−Pro−Ile−Val−Gln−EDANS)を
調製した。この基質溶液もまた室温にて貯蔵した。
アッセイ反応は蛍光マイクロセル(3mm)中(たいてい
の蛍光計において120μlの全試料容量が適当であ
る)で行った。酵素溶液(20μl)をインヒビター溶
液(80μl)とマイで直接混合した。このマイクロセ
ルを、30℃にて少なくとも1分間、蛍光計セルホルダ
ー中に置いた。ついで、前以て温めた基質溶液(20μ
l、30℃)をマイクロセルに加え、反応混合物の蛍光
強度を時間の関数として記録した。反応混合物の完全な
温度平衡を確実にするため、最初の2分間のデータは無
視した。その後の5分〜8分における蛍光強度の変化速
度を直線回帰により決定した。観察された速度は、単位
モル当たりに開裂された基質のモル数に正比例した。そ
れゆえ、抑制(%)は100×(1−(インヒビターの
存在下での速度)/(インヒビターの不在下での速
度))として計算した。
実施例3 プロテアーゼの蛍光発生アッセイ: プロテアーゼおよび本発明の蛍光発生基質を含有する反
応混合物についても、蛍光強度の経時的な変化速度を測
定した。このアッセイは、インヒビター化合物を用いな
かった他は実質的に実施例2に記載の方法に従って行っ
た。
実施例4 蛍光発生基質のHPLC分析: 蛍光発生基質およびその反応生成物のHPLC分析を下
記のようにして行った。
当該技術分野でよく知られた方法に従い、ダイオードア
レイ吸収および蛍光デテクターを備えたヒューレットパ
ッカード1090Mシステム(Hewlett Packard109
0Msystem)上で、pH値が5未満のブラウンリー(Brow
nlee)250×4.6mmC8シリカカラムか、または。
pH範囲が2〜8のハミルトン(Hamilton)50×4.1
mmPRP3ポリマーカラムのいずれかを用い、基質断片
の分析的HPLCおよび単離を行った。水/アセトニト
リル勾配を用い、0.1%トリフルオロ酢酸(pH約
2)、10mM酢酸ナトリウム(pH4.9)または10mM
TrisHCL(pH8)のいずれかを含有させてpHを変化
させた。
この検出システムでは、蛍光および幾つかの吸光度波長
についてのクロマトグラム、並びにすべてのピークの吸
収スペクトルを同時に得ることができた。蛍光(340
nmで励起、490nmで放出)および475nmでの吸光度
シグナル(それぞれEDNAS基およびDABCYL基
から生成する)を用いて、基質の加水分解によって生成
した断片をモニターし定量した。
蛍光および475nmでの吸光度についてのクロマトグラ
ムを第2図および第3図を重ねて示す。第2図は、HI
Vプロテアーゼを加える前の蛍光発生基質Iのものであ
り、第3図は、実施例2に記載した条件下でHIVプロ
テアーゼで2.5時間加水分解した後の基質Iの生成物の
ものである。
基質Iのモル蛍光増大もまた、加水分解反応が完了する
前の時間でHIVプロテアーゼ/基質I反応混合物のH
PLC分析により評価した。第2図の蛍光および475
nm吸光度クロマトグラム上のピークを積分すると、親組
成物である基質Iに対してPro−Ile−Val−Gln−EDA
NSペプチド断片の蛍光量子収量が明らかに33倍増大
していた。しかしながら、アッセイ条件下で得られた4
0倍の増大値が一層正確であるように思われる。という
のは、このHPLCは同様のpH(4.9)にて行ったも
のではあったが、アセトニトリル/水溶媒系で行ったか
らである。アセトニトリル/水媒体はプローブの光物理
学的性質およびペプチドの立体配置を変化させ、このこ
とが今度は分子内共鳴エネルギー移動による消光の度合
に影響を与える。
プロテアーゼによる蛍光発生基質の酵素開裂が特異的で
あり定量的であるという証拠は、以下の方法で得られ
た。まず、HIVプロテアーゼとともに2.5時間インキ
ュベートした後の反応生成物のHPLC分析は、53.5′
における最初のペプチド溶出の完全な消失、およびそれ
と同時に36.4′および47.2′の保持時間にかける新たな
2種の分子種の出現を示していた(第3図)。この結果
は、蛍光発生基質が単一の結合部で定量的に開裂された
ことを示唆していた。36.4、ピークは非消光EDANS
蛍光団に特徴的な蛍光収量を示しており、47.2′分子種
は非蛍光であり475nm吸光度クロマトグラム上に存在
していた。クロマトグラフィーの間にオンラインで得ら
れた各ピークについての吸収スペクトルにより、各ピー
クがEDANS(36.4′)、DABCYL(47.2′)お
よびEDANS+DABCYL(53.5′)に対応するこ
とが確認された。
HPLCにより単離した基質Iの開裂生成物はまた、ア
ミノ酸分析に供した。36.4′に溶出した断片は、Pro−I
le−Val−Gln−EDANSであると同定された。47.224
に溶出した断片はDABCYL−Ser−Gln−Asn−Tryで
あると同定された。この分析により、基質Iのタンパク
質加水分解はTry−Pro結合で特異的に起こったことが確
認された。加えて、これら2つの蛍光団−標識テトラペ
プチド断片を独立に合成したところ、それらの逆相HP
LC上での保持時間は、基質特異的開裂生成物であると
予測されたHIVプロテアーゼ放出断片のものと区別す
ることができなかった。
実施例5 ペプスタチンによるHIVプロテアーゼの抑制: ペプスタチンによるHIVプロテアーゼの抑制をも、本
発明の新規な蛍光発生基質を用いて調べた。ペプスタチ
ンは多くの細胞性アルパラギン酸プロテイナーゼの強力
なインヒビターであり、HIVプロテアーゼのインヒビ
ターであることが報告されている[シールマイアーら、
Proc.Natl.Acad.Sci.85、6612(1988);ギ
アムら、J.Biol.Chem.263、14617(198
8);シュナイダーら、Cell54、363(198
8);ハンセンら、EMBO J.7、1785(19
88);ダークら、J.Biol.Chem.264、2307(1
989);リチャーズら、FEBS Lett247、11
3(1989);ナットら、Proc.Natl.Acad.Sci.8
5、7129(1988);クラウスリッヒら、Proc.N
atl.Acad.Sci.86、807(1989)]。
本実施例では、pH4.7、30℃でのペプスタチンによ
るHIVプロテアーゼの抑制の測定を説明する。反応は
実質的に実施例2に記載した方法に従って行った。
3つの濃度の基質I(10μM、33μMおよび129
μM)からデータを得、ペプスタチン濃度(nM)と1/
V(反応速度;分)nM)のディクソンプロットでプロッ
トした[ディクソン(M.Dixon)、Biochem.J.55、
170(1953)、参考のため本明細書中に引用す
る]。このデータを第4図に示す。3つの直線の交差点
から17ナノモルの抑制定数(Ki)が得られ、これ
は、たいていのアスパラギン酸プロテアーゼに対してそ
うであるように、ペプスタチンが非常にHIVプロテア
ーゼの強力なインヒビターであることを示していた。
第5図に示すようにペプスタチン濃度(nM)と基質濃度
/V(分/nM)とでコーニッシュ−ボーデン(Cornish-
Bowden)の方法[コーニッシュ−ボーデン、Biochem.J.
137、143(1974)]によりプロットしたデー
タからは平行な直線が得られ、ペプスタチンによるプロ
テアーゼの抑制が全く競合的であることを示していた
(33μMの基質I濃度についてのデータは10μMの
基質I濃度についてのデータとほぼ一致したので、明瞭
のため省いた)。
実施例6 AMVプロテアーゼの蛍光発生アッセイ: 蛍光発生基質II(DABCYL−gaba−Ser−Val−Val
−Try−Pro−Val−Val−Gln−EDANS)はAMVプ
ロテアーゼの有効な基質であることがわかったので、こ
の酵素のインヒビターを同定し特徴付けるために有用で
ある。このアッセイは実質的に実施例3に記載の方法に
従って行った。
AMVプロテアーゼ(モレキュラー・ジェネティック・
リソースィズ(Molecular Genetic Resources)、タン
パ、FL)は、基質Iに対するよりも基質IIに対して少
なくとも50倍活性であった。逆に、HIVプロテアー
ゼは基質II(3.4μM)よりも基質I(3.4μM)
を10倍速く開裂した。このアッセイではペプスタチン
はAMVプロテアーゼをかなり弱く抑制し、IC50(5
0%抑制を引き起こすインヒビターの濃度)はpH6で約
40マイクロモル(μM)であった。
実施例7 種々の蛍光発生基質の調製: 蛍光団および色原体消光剤(chromogenic quencher)の
両者の選択は、本発明のウイルス性プロテアーゼ蛍光団
−消光剤基質の設計を成功させるためのポイントであっ
た。最適なスペクトルの重複、すなわち蛍光ドナーの放
出が消光アクセプターの吸収と重複することが、バック
グラウンド蛍光を最小にするため、それゆえアッセイの
最大の動的範囲を得るために望ましいことであった。ア
クセプターおよびドナーの水性緩衝液中での溶解度もま
た考慮に入れた。これらのことを考慮に入れて、消光剤
としてDABCYLを、蛍光団としてEDANSを選択
した。
HIVプロテアーゼおよびAMVプロテアーゼの種々の
開裂部位に対応する一連のペプチドを、N末端側はDA
BCYL基で、C末端側はEDANSで官能化して一連
の蛍光団−消光剤プロテアーゼ基質を生成した。これら
基質の調製は、実質的に実施例1に記載の方法に従って
行った。この方法においては、アゾ型の色原体をアセチ
ル4−アミノ酪酸結合を介してペプチドのN末端に結合
させた。
別法として、4−メチルアミノ酪酸のスルファミド(ma
da)結合を用いることもできた。対応するN標識試薬で
あるDABCYL−mada−NHSは以下のようにして調
製した。
(a)N−メチル−N−[4−(4′−ジメチルアミノフ
ェニル)アゾ−ベンゼンスルホニル]−γ−アミノ酪酸
(DABCYL−mada−OH)の調製: γ−メチルアミノ酪酸(1.0g、過剰量、アルドリッ
チ・ケミカル)を水(50ml)中に溶解し、この溶液を
炭酸ナトリウムを用いてpH10に調節した。ジメトキシ
エタン(30ml)中の4−(4′−ジメチルアミノフェ
ニル)アゾ−ベンゼンスルホニルクロライド(0.85
g、2.63ミリモル、シグマ)の溶液を加えた。この
混合物を一夜還流した。冷却後、この混合物を濃縮し、
残渣をシリカゲルカラム上のクロマトグラフィーにかけ
溶媒として20%MeOH/EtOAcを用いて赤色の固体生成物
(0.75mg)を得た。
(b)N−メチル−N−[4−(4′−ジメチルアミノフ
ェニル)アゾ−ベンゼンスルホニル]−γ−アミノ酪酸
N−ヒドロキシスクシンイミド(DABCYL−mada−
NHS)の調製: N−メチル−N−[4−(4′−ジメチルアミノフェニ
ル)アゾ−ベンゼンスルホニル]−γ−アミノ酪酸(D
ABCYL−mada−OH、0.75g、1.9ミリモ
ル)を乾燥ジメトキシエタン(50ml)中に懸濁した。
N−ヒドロキシスクシンイミド(0.3g、2.8ミリ
モル)およびジシクロヘキシルカルボジイミド(0.4
5g、2.2ミリモル)を加えた。TLCにより反応が
完了したことが示された後、混合物を濾過してDCU副
生成物を除いた。濾液を濃縮乾固し、残渣を塩化メチレ
ンで2回トリチュレートした。ついで、得られた溶液を
EtOAcを溶媒として用いたシリカゲルカラム上のクロマ
トグラフィーにかけて所望の生成物DABCYL−mada
−NHS(0.90g)を得た。
ついで、実質的に上記実施例1に記載の方法に従い、ペ
プチド配列および蛍光ドナーを結合させた。
かくして実施例1および実施例7に記載の方法に従って
調製した種々の蛍光発生プロテアーゼ基質を第1表にま
とめて示す。
実施例8 蛍光発生基質に対するプロテアーゼ活性: 実質的に実施例3に記載の方法に従い、種々の蛍光発生
基質に対するHIVプロテアーゼおよびAMVプロテア
ーゼの活性を試験した。その結果を第1表にまとめて示
す。これらの化合物のうち、DABCYL−gaba−Ser
−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln−EDANSを
もっと詳しく調べた。この化合物は、HIVプロテアー
ゼによっては極めて有効に開裂されるが、AMVプロテ
アーゼによっては開裂されないことがわかった。この化
合物はTyr−Pro結合において特異的に開裂されて蛍光シ
グナルを生成し、酵素活性を連続的にモニターすること
が可能になった。酵素の動力学的測定により、ミカエリ
ス−メンテンの反応速度定数(Km)が103μMであ
り、酵素反応の最大速度(Vmax)が47nM/分である
ことが示された。第1表中の他の化合物の酵素活性につ
いては、表記のように定性的にのみ決定した。基質Vお
よびVIはHIVプロテアーゼによって開裂されたが、基
質Iほどには有効に開裂されなかった。基質VIIは基質
Iよりも有効な基質であることがわかった(Km=5.
9μM、Vmax=1.8nM/分)。
実施例9 水溶解性の改善された蛍光発生ドナー/アクセプター基
質: EDANSの負の荷電によりDABCYL/EDAN
S、ドナー/アクセプター基質に水性媒体中での所望の
溶解度が付与されるであろうことが予想されたが、溶解
度は制限因子であった。第1表中の化合物IIIおよびIV
の酵素活性は、これら化合物の溶解度が低いために測定
しなかった。
基質の溶解度を上昇させるために2つの方法をとった。
すなわち、ドナー基またはアクセプター基を修飾するこ
と、およびペプチドを修飾することである。
第一の方法では、荷電をより多く有する蛍光団または色
原体をEDANSまたはDABCYLの代わりに用い
た。この目的のため、ルシファーイエロー型の蛍光団で
あるN−(2−アミノペンチル)−3−アミノ−2,7−
ジスルホ−1,8−ナフタルイミド二カリウム塩を用い
た。この分子中の2つのイオン性スルホン酸基により溶
解度を所望通りに上昇させることができた。
この蛍光団を用いて2つの化合物、DABCYL−gaba
−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln−ルシファ
ーイエロー型蛍光団およびDABCYL−gaba−Val−S
er−Phe−Asn−Phe−Pro−Gln−Ile−Thr−Leu−ルシフ
ァーイエロー型蛍光団を調製した。これらの基質は、実
質的に実施例1に記載の方法に従って調製した。
実質的に実施例3に記載の方法に従ってアッセイを行っ
たところ、これら両方の化合物がHIVプロテアーゼ活
性であることが示された。データの示すところによる
と、対応するEDANS基質のNaOAc(pH4.7)中で
の溶解度が約150μMであるのと比較して、DABC
YL−gaba−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln
−ルシファーイエロー型蛍光団のNaOAc(pH4.7)中での
溶解度の上限は350μMまたはそれ以上であった。
pH4.7の緩衝液中では、ルシファーイエロー化合物は
440nmにおいて最大励起を、520nmにおいて最大放
出を示し、一方、DABCYLの最大吸収はpH4.7に
おいて約470nmにおいて認められた。それゆえ、最適
なプロテアーゼ基質調製物を得るためには、DABCY
Lアクセプター基の代わりに、ルシファーイエロー型蛍
光団ともっと最適に重複するスペクトルを有する色原体
消光剤を用いるべきである。
溶解度を高める第二の方法は、開裂部位から最も遠い末
端部に極性アミノ酸を付加することによりペプチド配列
を修飾することであった。その例としては、His−Ser−
Gln−Asn−Tyr−Pro−Ile−Val−Gln−His(ヒスチジン
が溶解度を高める)、またはArg−Val−Ser−Phe−Asn
−Phe−Pro−Gln−Ile−Thr−Arg(アルギニンが溶解度
を高める)などが挙げられる。これらのペプチドを含有
する基質は、実質的に実施例1に記載の方法に従って調
製した。
本発明の発明概念が、他の酵素のための蛍光発生基質の
製造、並びにそのような基質の種々の蛍光アッセイ法中
での使用または試薬またはアッセイキットの製造に適用
可能であることは、当業者には明らかであろう。本発明
は、ウイルス性プロテアーゼの存在の検出に用いるため
の、蛍光ドナーと消光アクセプターとの間の分子内共鳴
エネルギー移動を利用した蛍光発生基質の製造を教示す
るものである。本明細書に示した態様は例示として示し
たもので本発明を制限することを意図したものではな
く、本発明の範囲内ですべての等価物を包含することを
意図するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、5−((2−アミノエチル)アミノ)ナフタ
レン−1−スルホン酸(EDANS)の吸収スペクトル
および技術的蛍光スペクトル、および4−(4−ジメチ
ルアミノフェニル)アゾ安息香酸(DABCYL)の吸
収スペクトルを示すグラフ; 第2図は、HIVプロテアーゼを添加する前の蛍光発生
基質DABCYL−gaba−Ser−Gln−Asn−Tyr−Pro−I
le−Val−Gln−EDANS(基質I)の蛍光および47
5nmでの吸光度を示すクロマトグラム; 第3図は、HIVプロテアーゼによるタンパク質加水分
解の基質Iの生成物の蛍光および475nmでの吸光度を
示すクロマトグラム; 第4図は、ペプスタチンによるHIVプロテアーゼ活性
の抑制をペプスタチン濃度と反応速度の逆数とのディク
ソンプロットにより示したグラフ; 第5図は、ペプスタチンにしょるHIVプロテアーゼ活
性の抑制をペプスタチン濃度と基質濃度/反応速度との
コーニッシュ−ボーデンプロットにより示したグラフで
ある。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)ペプチド、 (b)該ペプチドに結合した蛍光ドナー、および (c)該ペプチドに結合した消光アクセプターからなり、
    該ペプチドは該蛍光ドナーと該消光アクセプターとの間
    で分子内共鳴エネルギー移動が行なわれるに充分な立体
    構造を有し、該ペプチドはウイルス性プロテアーゼによ
    る酵素開裂部位を有することを特徴とする、蛍光発生基
    質。
  2. 【請求項2】該蛍光ドナーと該消光ドナーとが、約10
    0オングストローム未満の距離で離れている、請求項
    (1)に記載の蛍光発生基質。
  3. 【請求項3】該蛍光ドナーが、フルオレセインおよびフ
    ルオレセイン誘導体;N−(2−アミノペンチル)−3
    −アミノ−2,7−ジスルホ−1,8−ナフタルイミド二カリ
    ウム塩およびその誘導体;5−((2−アミノエチル)
    アミノ)ナフタレン−1−スルホン酸;およびクマリン
    およびクマリン誘導体よりなる群から選ばれたものであ
    る、請求項(1)に記載の蛍光発生基質。
  4. 【請求項4】該消光アクセプターが、2,4−ジニトロフ
    ェニル;4−(4−ジメチルアミノフェニル)アゾベン
    ゼンスルホン酸;および4−(4−ジメチルアミノフェ
    ニル)アゾ安息香酸およびその誘導体よりなる群から選
    ばれたものである、請求項(1)に記載の蛍光発生基質。
  5. 【請求項5】該ペプチドが、 Ser-Gln-Asn-Tyr-Pro-Ile-Val-Gln; Ser-Val-Val-Try-Pro-Val-Val-Gln; Val-Ser-Phe-Asn-Phe-Pro-Gln-Ile-Thr-Leu; Ser-Gln-Asn-Try-Met-Ile-Val-Gln; Ile-Arg-Gln-Ala-Asn-Phe-Leu-Gly-Leu; Ala-Thr-Leu-Asn-Phe-Pro-Ile-Ser-Gln-Glu; Thr-Ala-Thr-Ile-Met-Met-Gln-Arg-Gly-Glu; Thr-Phe-Gln-Ala-Tyr-Pro-Leu-Arg-Gln-Ala; His-Ser-Gln-Asn-Tyr-Pro-Ile-Val-Gln-His;および Arg-Val-Ser-Phe-Asn-Phe-Pro-Gln-Ile-Thr-Arg; よりなる群から選ばれたものである、請求項(1)に記載
    の蛍光発生基質。
  6. 【請求項6】式: かまたは式: で示される蛍光発生基質。
  7. 【請求項7】該蛍光ドナーが該ペプチドのC末端に結合
    しており、該消光アクセプターが該ペプチドのN末端に
    結合している、請求項(1)に記載の蛍光発生基質。
  8. 【請求項8】該ウイルス性プロテアーゼがヒト免疫不全
    ウイルスのプロテアーゼである、請求項(1)に記載の蛍
    光発生基質。
  9. 【請求項9】該ウイルス性プロテアーゼがニワトリ骨髄
    芽球症ウイルスのプロテアーゼである、請求項(1)に記
    載の蛍光発生基質。
  10. 【請求項10】試料中のウイルス性プロテアーゼの存在
    または活性を検出するためのアッセイ法であって、(a)
    該試料を、蛍光発生基質であって (i)ペプチド、 (ii)該ペプチドに結合した蛍光ドナー、および (iii)該ペプチドに結合した消光アクセプターからな
    り、該ペプチドは該蛍光ドナーと該消光アクセプターと
    の間で分子内共鳴エネルギー移動が行なわれるに充分な
    立体構造を有することを特徴とする蛍光発生基質と混合
    することにより、目的酵素により該基質を開裂させて該
    蛍光ドナーおよび該消光アクセプターを分離させ、つい
    で (b)該蛍光ドナーの蛍光放出を検出する ことを特徴とする方法。
  11. 【請求項11】基質の加水分解による該蛍光ドナーの蛍
    光放出を連続的に検出する工程をさらに含む、請求項(1
    0)に記載のアッセイ法。
  12. 【請求項12】プロテアーゼがヒト免疫不全ウイルスの
    プロテアーゼであり、該蛍光発生基質が式: で示される化合物である、請求項(10)に記載のアッセイ
    法。
  13. 【請求項13】プロテアーゼがニワトリ骨髄芽球症ウイ
    ルスのプロテアーゼであり、該蛍光発生基質が式: で示される化合物である、請求項(10)に記載のアッセイ
    法。
  14. 【請求項14】プロテアーゼインヒビターの活性を検出
    するためのアッセイ法であって、 (a)該インヒビターを、プロテアーゼ、および蛍光発生
    基質であって (i)ペプチド、 (ii)該ペプチドに結合した蛍光ドナー、および (iii)該ペプチドに結合した消光アクセプターからな
    り、該ペプチドは該蛍光ドナーと該消光アクセプターと
    の間で分子内共鳴エネルギー移動が行なわれるに充分な
    立体構造を有することを特徴とする蛍光発生基質と混合
    することにより、該酵素により該基質を開裂させて該蛍
    光ドナーおよび該消光アクセプターを分離させ、ついで (b)該蛍光ドナーの蛍光放出を検出する ことを特徴とする方法。
  15. 【請求項15】基質の加水分解による該蛍光ドナーの蛍
    光放出を連続的に検出する工程をさらに含む、請求項(1
    4)に記載のアッセイ法。
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