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JP7740715B2 - ペプチドおよびそれを含む複合体 - Google Patents

ペプチドおよびそれを含む複合体

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JP7740715B2 JP2022535021A JP2022535021A JP7740715B2 JP 7740715 B2 JP7740715 B2 JP 7740715B2 JP 2022535021 A JP2022535021 A JP 2022535021A JP 2022535021 A JP2022535021 A JP 2022535021A JP 7740715 B2 JP7740715 B2 JP 7740715B2
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Description

本発明は、ペプチドおよびそれを含む複合体に関する。
筋ジストロフィーは、骨格筋の変性・壊死を主病変とし、筋力低下が進行する遺伝性疾患である。筋力の発現には、細胞内の筋原繊維で生じた張力を複数のタンパク質を介して細胞外の基底膜まで伝達する仕組みが必要である。これに携わるタンパク質群をコードする遺伝子の不具合は、筋ジストロフィー発症の原因となる。例えば、最も重篤なデュシェンヌ型の筋ジストロフィーでは、ジストロフィン遺伝子が変異し、当該タンパク質の欠失や機能不全が主因といわれている。そこで、筋ジストロフィーでの骨格筋の変性壊死に対抗する一手段として、骨格筋量を負に制御する因子であるマイオスタチン(増殖分化因子-8、GDF-8)の機能を阻害することで筋肉量を増加させる治療法の開発が、特に有用と考えられている。
マイオスタチンは、TGF-βファミリーに属し、骨格筋に多く発現する分泌性タンパク質であり、N末端側のプロドメインとC末端側の成熟ドメインとを含む前駆体タンパク質として細胞内で合成される。細胞から分泌されたマイオスタチンは、latency associated protein(LAP)と呼ばれるプロドメイン由来のプロペプチドが、成熟ドメイン由来の活性ダイマーと会合し、骨格筋量を負に制御する主体である活性ダイマーを不活性化する。このように不活化状態で生体内にストックされたマイオスタチンは、必要時に、プロペプチドが酵素によって分解され、活性体となると考えられている。活性体となったマイオスタチンは、アクチビンタイプIIB受容体に代表される受容体との結合を介して、骨格筋量を負に制御するシグナル分子としての機能を果たす。
したがって、マイオスタチンプロペプチドに由来するペプチドを用いて生体内のマイオスタチンを阻害することで、骨格筋量の増大や、筋ジストロフィーに代表されるような筋萎縮性障害の治療といった効果が期待できる。例えば、国際公開第2018/030432号(米国特許第20190177370号明細書に対応)には、マイオスタチンプロペプチドに由来する、マイオスタチン阻害ペプチドに関して記載されている。
国際公開第2018/030432号に記載のマイオスタチン阻害ペプチドは、高いマイオスタチン阻害活性を有している。一方で、高いマイオスタチン阻害活性に加えて、生体中での安定性の向上が望まれている。
そこで本発明は、高いマイオスタチン阻害活性を有し、かつ改善した生体中での安定性を有するペプチドを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、すべてD体のアミノ酸で構成されるペプチドによって上記課題が解決されることを見出し、本発明の完成に至った。
本発明の一形態は、下記式(1)で表されるアミノ酸配列を含み、アミノ酸残基数が15~17である、ペプチド、もしくはその薬学的に許容される塩、またはそれらのプロドラッグに関する。
上記式(1)において、
は、D-Ala、D-GlyおよびD-2-アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン、D-ノルロイシン、D-Leu、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Ser、D-Arg、D-2-ヒドロキシグリシン、D-ホモセリン、D-Lys、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Trp、D-3-(2-ナフチル)アラニン、D-Tyr、D-PheおよびD-3-(1-ナフチル)アラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-フェニルグリシン、D-ノルロイシン、D-Ile、D-Leu、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Gln、D-Arg、D-Asn、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸、D-2,4-ジアミノブタン酸およびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
10は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
11は、D-2-フェニルグリシン、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
12は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
13は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
14は、D-2-フェニルグリシン、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
15は、D-Tyr、D-TrpおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;ならびに
16は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損である。
実施例および比較例のペプチドによる、マイオスタチン阻害活性を示す。 実施例のペプチドによる、マイオスタチン阻害活性を示す。 実施例および比較例のペプチドによる、マイオスタチン阻害活性を示す。 実施例のペプチドによる、マイオスタチン阻害活性を示す。 実施例のペプチドのウシ膵臓由来トリプシン溶液中での安定性評価の結果を示す。 実施例のペプチドのウシ膵臓由来α-キモトリプシン溶液中での安定性評価の結果を示す。 実施例のペプチドのデュシェンヌ型筋ジストロフィーモデルmdxマウス前脛骨筋に及ぼす影響(in vivo評価)の結果を示す。 実施例のペプチドを用いたマイオスタチン酸素化評価の結果を示す。 実施例のペプチドの筋肉内投与によるがん悪液質モデルマウスの握力に及ぼす影響(in vivo評価)の結果を示す。 実施例のペプチドの筋肉内投与によるがん悪液質モデルマウスの腓腹筋量に及ぼす影響(in vivo評価)の結果を示す。 実施例のペプチドの筋肉内投与によるがん悪液質モデルマウスの筋線維面積に及ぼす影響(in vivo評価)の結果を示す。
以下、本発明の一形態に係る実施の形態を説明する。本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。
本明細書において、範囲を示す「X~Y」は「X以上Y以下」を意味する。また、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20~25℃)/相対湿度40~50%RHの条件で測定する。
本明細書において、「式(1)で表されるアミノ酸配列を含み、アミノ酸残基数が15~17である、ペプチド、もしくはその薬学的に許容される塩」を、単に「本発明に係るペプチド」とも称する。
本発明における「アミノ酸残基」とは、ペプチドまたはタンパク質分子上で、ペプチドまたはタンパク質を構成しているアミノ酸の一単位に当たる部分を意味する。より具体的には、以下の式(5)のように表される、α-アミノ酸から誘導される2価の基を意味する:
ただし、上記Rはアミノ酸の側鎖であり、例えばGlyであれば水素原子、Alaであればメチル基である。
「アミノ酸残基」は、天然もしくは非天然のα-アミノ酸に由来する。本発明に係るペプチドは、生体中での安定性を高めるとの観点から、D体のアミノ酸で構成される。
より具体的には、「アミノ酸残基」は、Arg、Lys、Asp、Asn、Glu、Gln、His、Pro、Tyr、Trp、Ser、Thr、Gly、Ala、Met、Cys、Phe、Leu、Val、およびIle、ならびにこれらの類縁体が例示できる。上記の類縁体としては、例えば上記20種のアミノ酸残基の側鎖が任意の置換基で置換された誘導体等であってもよく、例えば、上記20種のアミノ酸残基のハロゲン化誘導体(例えば、3-クロロアラニン、4-フルオロフェニルアラニン、4-クロロフェニルアラニン)、2-アミノ酪酸、4-アミノ酪酸、ノルロイシン、ノルバリン、イソバリン、2-アミノイソ酪酸、ホモフェニルアラニン、2,3-ジアミノプロピオン酸、2,4-ジアミノブタン酸、オルニチン、2-ヒドロキシグリシン、ホモセリン、ヒドロキシリジン、ヒドロキシプロリン、3,4-ジデヒドロプロリン、ホモシステイン、ホモメチオニン、アスパラギン酸エステル(例えば、アスパラギン酸-メチルエステル、アスパラギン酸-エチルエステル、アスパラギン酸-プロピルエステル、アスパラギン酸-シクロヘキシルエステル、アスパラギン酸-ベンジルエステルなど)、グルタミン酸エステル(グルタミン酸-シクロヘキシルエステル、グルタミン酸-エチルエステル、グルタミン酸-プロピルエステル、グルタミン酸-メチルエステル、グルタミン酸-ベンジルエステルなど)、ホルミルトリプトファン、2-シクロペンチルグリシン、2-シクロヘキシルグリシン、2-フェニルグリシン、β-アラニン、3-シクロペンチルアラニン、3-シクロヘキシルアラニン、3-ピリジルアラニン、3-ピラゾリルアラニン、3-フラニルアラニン、3-チエニルアラニン、4-メトキシフェニルアラニン、および3-ナフチルアラニン(3-(1-ナフチル)アラニン、3-(2-ナフチル)アラニン)等のアミノ酸に由来するアミノ酸残基が例示できるが、これらに制限されない。また、IleやThrのように、側鎖に不斉炭素を有するジアステレオマーが存在するものについては、天然型(例えば、(2R,3R)-2-アミノ-3-メチルペンタン酸、および(2R,3S)-2-アミノ-3-ヒドロキシブタン酸)および非天然型(例えば、(2R,3S)-2-アミノ-3-メチルペンタン酸、および(2R,3R)-2-アミノ-3-ヒドロキシブタン酸)が特に区別なく使用され得る。すなわち、「Ile」は(2R,3R)-2-アミノ-3-メチルペンタン酸および(2R,3S)-2-アミノ-3-メチルペンタン酸の両方を含む意味として使用され、「Thr」は(2R,3S)-2-アミノ-3-ヒドロキシブタン酸および(2R,3R)-2-アミノ-3-ヒドロキシブタン酸の両方を含む意味として使用される。好ましくは。天然型ジアステレオマー(すなわち、Ileであれば(2R,3R)-2-アミノ-3-メチルペンタン酸、Thrであれば(2R,3S)-2-アミノ-3-ヒドロキシブタン酸)が使用される。
本明細書に記載のアミノ酸配列は、特に言及がない限り、慣例に従ってN末端(アミノ末端)側からC末端(カルボキシル末端)側への方向に表記される。
各アミノ酸残基は、その側鎖の相違に基づいて、類似の性質を有するアミノ酸残基と置換し得ることが本技術分野において知られている(保存的置換)。例えば、脂肪族疎水性アミノ酸であるVal、Leu、Ile、2-アミノ酪酸(Abu)、ノルロイシン(Nle)、ノルバリン(Nva)、およびイソバリン(Iva)は相互に置換し得る。側鎖が水素原子またはメチル基であるGly、Alaおよび2-アミノイソ酪酸(Aib)は相互に置換し得る。側鎖がフェニルアルキル基であるPheおよびホモフェニルアラニン(Hph)は相互に置換し得る。中性極性アミノ酸であるAsnおよびGlnは相互に置換し得る。塩基性アミノ酸であるArg、Lys、His、2,3-ジアミノプロピオン酸(Dpr)、2,4-ジアミノブタン酸(Dbu)、およびオルニチン(Orn)は相互に置換し得る。酸性アミノ酸であるAspおよびGluは相互に置換し得る。側鎖がヒドロキシ基または短鎖のヒドロキシアルキル基であるSer、2-ヒドロキシグリシン(Hyg)およびホモセリン(Hse)は相互に置換し得る。Proと、その側鎖のピロリジル基が脱水素した構造の側鎖を有する3,4-ジデヒドロプロリン(Dhp)とは、相互に置換し得る。側鎖が短鎖のチオールアルキル基であるCysおよびホモシステイン(Hcy)は相互に置換し得る。側鎖が短鎖のスルフィド構造であるMetおよびホモメチオニン(Hme)は相互に置換し得る。側鎖が芳香族性であるTrp、TyrおよびPheは相互に置換し得る。
さらに、鎖の配向に影響するアミノ酸残基であるGlyおよびProは相互に置換し得る。
本明細書において「薬学的に許容される塩」は、患者や被験体へ投与された後、望ましくない生理学的効果を生じさせない、金属塩、アンモニウム塩、有機酸塩、無機酸塩、または有機塩基もしくは無機塩基との塩である。より具体的には、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩、アルミニウム塩、亜鉛塩、アンモニウム塩、メチルアミン塩、エチルアミン塩、アニリン塩、ジメチルアミン塩、ジエチルアミン塩、ピロリジン塩、ピペリジン塩、モルホリン塩、ピペラジン塩、トリメチルアミン塩、トリエチルアミン塩、エタノールアミン塩、ジエタノールアミン塩、トリエタノールアミン塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩、ギ酸塩、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、フタル酸塩、フマル酸塩、シュウ酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩、クエン酸塩、コハク酸塩、リンゴ酸塩、メタンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、およびp-トルエンスルホン酸塩等が例示できるが、これらに限定されない。
本発明に係るペプチドのプロドラッグ(以下、「本発明に係るペプチドのプロドラッグ」を、単に「プロドラッグ」とも称する。)は、本発明に係るペプチドに変換するペプチド誘導体、すなわち、胃酸や酵素等により酸化、還元、加水分解等を起こして本発明に係るペプチドに変化するペプチド誘導体を指す。これらのペプチド誘導体は、例えばBundgard, H., Design of Prodrugs, pp. 7-9, 21-24, Elsevier, Amsterdam 1985等に記載の従来公知の方法によって、本発明に係るペプチドから製造することができる。
プロドラッグとしては、本発明に係るペプチドの側鎖がカルボキシル基を有する場合には、当該カルボキシル基とアルコールとを反応させることによって得られるエステル誘導体、または当該カルボキシル基とアミンとを反応させることによって得られるアミド誘導体が例示できる。より具体的には、例えば、ペプチド側鎖のカルボキシル基を-COOR(Rは、炭素数1~20のアルキル基)で表されるエステル、または-CONHRもしくは-CONRR’(RおよびR’は、それぞれ独立に、炭素数1~20のアルキル基)で表されるアミド基に誘導体化したペプチドが挙げられる。
プロドラッグとしては、本発明に係るペプチドの側鎖が水酸基を有する場合には、当該水酸基と酸無水物等を反応させてアシル化させたアシルオキシ誘導体が例示できる。より具体的には、例えば、ペプチド側鎖の水酸基を-OCOR(Rは、炭素数1~20のアルキル基)で表されるアシルオキシ基に誘導体化したペプチドが挙げられる。
プロドラッグとしては、本発明に係るペプチドの側鎖がアミノ基を有する場合には、当該アミノ基がアシル化、N-オキシド化、アルキル化、またはリン酸化された誘導体が例示できる。より具体的には、例えば、側鎖のアミノ基を-NHCOR(Rは、炭素数1~20のアルキル基)や-NHCOCH(NH)CHで表されるアミド基に誘導体化したペプチドが挙げられる。
本発明に係るペプチドのN末端の構造は特に制限されず、例えば、水素原子(すなわち、未修飾)、または従来公知の手法により修飾基を導入した構造であってもよい。N末端の修飾基としては、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のアルケニル基、炭素数1~20のアルキニル基、炭素数6~20の芳香族炭化水素基、複素環基、下記式(6)で表される基、スルホニル基、カルボキシル基、グリオキシル基、ホルミル基;ポリエチレングリコール基(PEG化)、ポリオキシエチレングリコール基、ポリプロピレングリコール基;tert-ブトキシカルボニル基(Boc基)、ベンジルオキシカルボニル基(Z基)、フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)のような保護基;シクロペンチルオキシカルボニル基、シクロヘキシルオキシカルボニル基、アダマンチルオキシカルボニル基、ノルボルニルオキシカルボニル基、イソボルニルオキシカルボニル基等のシクロアルキルオキシカルボニル基;ピログルタミン酸やモロタン酸などのアミノ酸から誘導される保護基;カルバメート系保護基;ベンゼンスルホン酸などのスルホン酸やリン酸から誘導される保護基等、が例示できる。このうち、マイオスタチン阻害活性の観点から、ペプチドは、N末端が水素原子、アルキル基、芳香族炭化水素基、複素環基、下記式(6)で表される基、スルホニル基、カルボキシル基、グリオキシル基、ホルミル基またはポリエチレングリコール基であることが好ましく、水素原子、アシル基またはポリエチレングリコール基であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。
ペプチドのN末端に存在し得るアルキル基の炭素数は、例えば1~20であり、好ましくは1~10である。アルキル基は飽和鎖、不飽和鎖、または環状の構造であって良く、分岐鎖構造を取っていても良い。より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert-アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基等が例示できる。
ペプチドのN末端に存在し得る芳香族炭化水素基の炭素数は、例えば6~20であり、より具体的には、フェニル基、ナフチル基、トリル基、およびフェナントリル基等が例示できる。ペプチドのN末端に存在し得る複素環基としては、環内に窒素原子、酸素原子および硫黄原子から選択されるヘテロ原子を1~3個含む、単環、縮合二環式または縮合三環式構造の置換基が例示でき、より具体的には、ピロリジル基、ピロール基、ピペリジル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、モルホリル基、インドリル基、ベンゾイミダゾリル基、キノリル基、カルバゾリル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチオフェニル基、フラニル基、チオフェニル基、テトラヒドロピラニル基、およびテトラヒドロチオピラニル基等が例示できる。これらの芳香族炭化水素基や複素環基は、炭素数1~6の直鎖もしくは分岐鎖のアルキル基、炭素数1~6の直鎖もしくは分岐鎖のアルコキシ基、アミノ基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミド基、ニトロ基、スルホ基、スルホンアミド基、および/またはハロゲン等のさらなる置換基によって置換されていてもよい。
N末端の修飾基は、例えば下記式(6)で表される官能基であってもよい。
ただし、式(6)において、
0Aは単結合、酸素原子もしくは硫黄原子であるか、または、アミノ基、アセチルアミノ基およびプロピオニルアミノ基からなる群から選択される置換基を有してもよい、炭素数1~3のアルキレン基(例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基およびプロピレン基)、炭素数1~3のオキシアルキレン基(例えば、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシトリメチレン基およびオキシプロピレン基)および炭素数1~3のアルキレンオキシ基(例えば、メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、トリメチレンオキシ基およびプロピレンオキシ基)からなる群から選択される2価の連結基であり;
1Aは、置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基、ならびに
からなる群から選択され、
上記R11~R30はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数1~3のアルキル基(すなわち、メチル基、エチル基、プロピル基)、炭素数1~3のアルコキシ基(すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基)、水酸基、およびアミノ基からなる群から選択される。
上記式(6)において、R1Aが置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基である場合、その脂肪鎖は飽和鎖、不飽和鎖、または環状の構造であって良く、分岐鎖構造を取っていても良い。R1Aのアルキル基の炭素数は、2~12であることが好ましい。
1Aの置換基としては、ヒドロキシ基、炭素数1~5以下のアルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基など)、アミノ基、カルボキシル基、エステル基、カルバモイル基、アミド基、ニトロ基、スルホ基、ハロゲン(フッ素、塩素、臭素、ヨウ素)などが例示できる。
上記式(6)において、好ましくは、X0Aは単結合であるか、または、アミノ基およびアセチルアミノ基からなる群から選択される置換基を有していてもよい、炭素数1~3のアルキレン基および炭素数1~3のオキシアルキレン基からなる群から選択される2価の連結基である。
一実施形態では、上記式(6)で表される基は、アシル基である。アシル基としては、種々のカルボン酸から誘導されるアシル基が含まれる。より具体的には、脂肪鎖、芳香族環または複素環を有するアシル基であってもよく、あるいは、アミノ酸、アシル基を有するビタミン、アシル基を有する核酸塩基よりなる群から選択される化合物から誘導されるアシル基であってもよい。
上記式(6)におけるR1Aが置換基を有していてもよい炭素数1~20のアルキル基であるアシル基としては、より具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレル基、ピバロイル基、カプロイル基、カプリノイル基、メチルヘキサノイル基、シクロプロパンカルボニル基、アミノシクロプロパンカルボニル基、シクロヘキサンカルボニル基、シクロヘキシルアセチル基、シクロペンチルプロピオニル基、シクロヘキシルプロピオニル基、シクロペンチルブタノイル基、シクロヘキシルブタノイル基、アダマンチルアセチル基、ラウロイル基、ミリストイル基、パルミトイル基、ステアロイル基、オキサリル基、マロニル基、スクシニル基、グルタリル基、アジポイル基、グリコール基、ラクトイル基、グリセロイル基、ピルボイル基、アセトアセチル基等が例示できるが、これらに限定されない。
アシル基を有するビタミンとしては、例えば、ニコチン酸、パントテン酸、ビオチン、プテロイルグルタミン酸(葉酸)、オロチン酸、フルオロオロチン酸、α-リポ酸、ピリドキシン酸、ビオシチン、プテロイン酸、10-ホルミルプテロイン酸、7,8-ジヒドロ葉酸、ホモプテロイン酸、プテリン-6-カルボン酸、ジヒドロリポ酸、ハイドロオロチン酸などが挙げられる。
アシル基を有する核酸塩基誘導体は、ヌクレオチドを構成する塩基成分およびその誘導体を指し、好ましくはピリミジン誘導体等、例えば5-カルボキシメチルウラシル、5-カルボキシチオウラシル等を例示することができる。
ペプチドのN末端に存在し得るスルホニル基としては、例えば、上記したアシル基におけるカルボニル構造をスルホン構造に変換した構造を有するものが例示できる。
ペプチドのN末端に存在し得るポリエチレングリコール基は、エステル結合、アミン(-NH-)、アシル基(例えば、炭素数1~12のアシル基)等や、これらの組み合わせを介して、ポリエチレングリコールまたはその類似体が連結された構造である。ポリエチレングリコール基の炭素数は、例えば2~20(すなわち、-(CO)-で表される構造単位を有し、n=1~10である。)、好ましくは4~16(すなわち、-(CO)-で表される構造単位を有し、n=2~8である。)である。ポリエチレングリコール基におけるペプチドのN末端と連結している側とは反対側の末端は、炭素数1~6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert-アミル基、ヘキシル基)のような、一般的に水酸基の保護に使用される保護基やアミノ基で修飾されていてもよい。
本発明に係るペプチドのC末端の構造もまた特に制限されず、カルボン酸の保護に一般的に使用される保護基で修飾された構造であってもよい。より具体的には、本発明に係るペプチドのC末端の構造は、例えば、カルボキシル基(-COOH)、カルボキシレート(-COO)、アミド(-CONH)、アルキルアミド(-CONHR31、-CONR3132)、エステル(-COOR31)、ピバロイルオキシメチル基のようなアシルオキシアルキル(-R33-OCOR31)、炭素数1~4のアルキル基もしくはアルコキシ基で置換されてもよいフタリジル基(例えば、フタリジル基、ジメチルフタリジル基、ジメトキシフタリジル基)、または(5-メチル-2-オキソ-1,3-ジオキソレン-4-イル)メチル基であり得る。このうち、ペプチドのC末端はアミドであることが好ましい。上記のアルキルアミド、エステル、およびアシルオキシアルキルにおけるR31およびR32は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert-アミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等の炭素数1~6のアルキル基;フェニル基、ナフチル等の炭素数6~10のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、ベンズヒドリル基等の炭素数7~18のアラルキル基;グルコース等の糖;炭素数1~6のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、アミル基、イソアミル基、tert-アミル基、ヘキシル基)で修飾されていてもよいポリエチレングリコール基などが挙げられる。アシルオキシアルキルにおけるR33は、メチレン基、エチレン基、n-プロピレン基、イソプロピレン基、n-ブチレン基、イソブチレン基、s-ブチレン基、t-ブチレン基のような炭素数1~4のアルキレン基である。
本発明に係るペプチドには、ポリマー、脂質等との共有結合によって化学的に修飾されたペプチド誘導体や、ペプチド内に含まれるα-へリックス性をさらに強化した誘導体も包含される。α-へリックス性をさらに強化した誘導体としては、アミノ酸配置としてi,i+4位等に塩橋を形成した誘導体や、ジスルフィド結合、炭素-炭素結合などによる架橋構造を有する誘導体が例示できる。
本発明に係るペプチドのアミノ酸残基数は15~17である。アミノ酸残基数が17以下であることにより、合成および生体内での利用率の両面から有利となる。アミノ酸残基数が14未満であると、本発明の効果を発揮することができない。
<ペプチド>
本発明の一形態は、下記式(1)で表されるアミノ酸配列を含み、アミノ酸残基数が15~17である、ペプチド、もしくはその薬学的に許容される塩、またはそれらのプロドラッグである:
上記式(1)において、
は、D-Ala、D-GlyおよびD-2-アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン、D-ノルロイシン、D-Leu、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Ser、D-Arg、D-2-ヒドロキシグリシン、D-ホモセリン、D-Lys、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Trp、D-3-(2-ナフチル)アラニン、D-Tyr、D-PheおよびD-3-(1-ナフチル)アラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-フェニルグリシン、D-ノルロイシン、D-Ile、D-Leu、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Gln、D-Arg、D-Asn、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸、D-2,4-ジアミノブタン酸およびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
10は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
11は、D-2-フェニルグリシン、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
12は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
13は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
14は、D-2-フェニルグリシン、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
15は、D-Tyr、D-TrpおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;ならびに
16は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損である。
本発明によれば、高いマイオスタチン阻害活性を有し、かつ改善した生体中での安定性を有するペプチドを提供することができる。
より具体的には、本発明に係るペプチドは、高いマイオスタチン阻害活性を有し、加えてすべてD体のアミノ酸で構成されるため、生体内酵素に対する安定性を有しており、生体への投与時において持続的な高い効果を示すことができる。
好ましい実施形態では、マイオスタチン阻害活性の観点から、上記式(1)において、
は、D-Ala、D-GlyおよびD-2-アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン、D-ノルロイシン、D-Leu、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Ser、D-Arg、D-2-ヒドロキシグリシン、D-ホモセリン、D-Lys、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Trp、D-3-(2-ナフチル)アラニン、D-Tyr、D-PheおよびD-3-(1-ナフチル)アラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり、より好ましくはD-Trp、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-フェニルグリシン、D-ノルロイシン、D-Ile、D-Leu、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Gln、D-Arg、D-Asn、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸、D-2,4-ジアミノブタン酸およびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
10は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
11は、D-2-フェニルグリシン残基であり;
12は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
13は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
14は、D-2-フェニルグリシン残基であり;
15は、D-Tyr、D-TrpおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;ならびに
16は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり、より好ましくはD-Trp、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損である。
好ましい実施形態では、マイオスタチン阻害活性の観点から、上記式(1)において、
は、D-Ala、D-GlyおよびD-2-アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-Ile、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり;
は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Ser、D-Arg、D-2-ヒドロキシグリシン、D-ホモセリン、D-Lys、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Trp、D-3-(2-ナフチル)アラニン、D-Tyr、D-PheおよびD-3-(1-ナフチル)アラニンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-Gln、D-Arg、D-Asn、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸、D-2,4-ジアミノブタン酸およびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
10は、D-Lys、D-Arg、D-オルニチン、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
11は、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
12は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
13は、D-Arg、D-オルニチン、D-Lys、D-His、D-2,3-ジアミノプロピオン酸およびD-2,4-ジアミノブタン酸からなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
14は、D-Ile、D-Leu、D-ノルロイシン、D-Val、D-2-アミノ酪酸、D-ノルバリンおよびD-イソバリンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
15は、D-Tyr、D-TrpおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;ならびに
16は、D-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基または欠損であり、より好ましくはD-Trp、D-ホモフェニルアラニン、D-TyrおよびD-Pheからなる群から選択されるアミノ酸残基である。
さらに好ましい実施形態では、マイオスタチン阻害活性の観点から、上記式(1)において、
は、D-Ala残基または欠損であり;
は、D-Leu残基、D-ノルロイシン残基または欠損であり;
は、D-Arg残基またはD-オルニチン残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基またはD-ノルロイシン残基であり;
は、D-Lys残基、D-Arg残基またはD-オルニチン残基であり;
は、D-Ser残基またはD-Arg残基であり;
は、D-Trp残基またはD-3-(2-ナフチル)アラニン残基であり;
は、D-2-フェニルグリシン残基またはD-Ile残基であり;
は、D-Gln残基またはD-Arg残基であり;
は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
10は、D-Lys、D-ArgおよびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
11は、D-2-フェニルグリシン残基またはD-Ile残基であり;
12は、D-Trp残基またはD-ホモフェニルアラニン残基であり;
13は、D-Arg残基またはD-オルニチン残基であり;
14は、D-2-フェニルグリシン残基またはD-Ile残基であり;
15は、D-Tyr残基であり;ならびに
16は、D-Trp残基、D-ホモフェニルアラニン残基または欠損である。
本発明に係るペプチドにおいて、マイオスタチン阻害活性の観点から、上記式(1)で表されるペプチドは、好ましくは配列番号1~25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含む。
本発明に係るペプチドにおいて、マイオスタチン阻害活性の観点から、上記式(1)で表されるペプチドは、さらに好ましくは配列番号1~4、6、8~23および25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含み、特に好ましくは配列番号19~23および25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含む。
(ペプチドの製造方法)
本発明に係るペプチドは、化学的合成法や組換え技術を含む従来公知の手法によって製造することができる。ペプチドを化学合成により調製するには、各アミノ酸をペプチド化学において通常用いられる方法、例えば、「ザ ペプチド(The Peptides)」第1巻〔Schroder and Luhke著, Academic Press, New York, U.S.A.(1966年)〕、「ペプチド合成の基礎と実験」(泉屋信夫ら著丸善株式会社、1985年)等に記載されている方法によって製造することが可能であり、液相法および固相法のいずれによっても製造できる。さらに、カラム法、バッチ法のいずれの方法も用いることができる。
本発明に係るペプチドはまた、例えば下記のCurrent Protocols in Molecular Biology、Chapter 16に記載されるような手法により、動物細胞、昆虫細胞、または微生物等を利用した組み換え技術により製造してもよい。ペプチドは、培養細胞や微生物によって生成された後、従来公知の方法によって精製し得る。ペプチドの精製および単離法は当分野の技術者に公知であり、例えばCurrent Protocols in Molecular Biology、Chapter 16(Ausubelら、John Wiley and Sons、2006年)等に記載の手法により行うことができる。
ペプチド結合を形成するための縮合方法として、アジド法、酸ハライド法、酸無水物法、カルボジイミド法、カルボジイミド-アディティブ法、活性エステル法、カルボニルイミダゾール法、酸化還元法、酵素法、ウッドワード試薬K、HATU試薬、Bop試薬を用いる方法等を例示することができる。なお、固相法での縮合反応は上記した方法のうち、酸無水物法、カルボジイミド法、および活性エステル法が主な方法として挙げられる。
さらに、固相法でペプチド鎖を延長するときは、用いる有機溶媒に対して不溶な樹脂等の支持体に、C末端アミノ酸を結合する。かような樹脂としては、アミノ酸を樹脂に結合させる目的で官能基を導入した樹脂や、樹脂と官能基の間にスペーサーを挿入したもの等を目的に応じて用いることもできる。より具体的には、例えば、クロロメチル樹脂などのハロメチル樹脂、オキシメチル樹脂、4-(オキシメチル)-フェニルアセトアミドメチル樹脂、4-(オキシメチル)-フェノキシメチル樹脂、Rinkアミド樹脂などを挙げることができる。なお、これらの縮合反応を行う前に、通常公知の手段によって当該縮合反応に関与しないカルボキシル基やアミノ基や水酸基やアミジノ基等の保護手段を施すことができる。また逆に当該縮合反応に直接関与するカルボキシル基やアミノ基を活性化することもできる。
各ユニットの縮合反応に関与しない官能基の保護手段に用いる保護基としては有機化学において通常用いられている保護基、例えば、「Protective Groups in Organic Synthesis(Greene著、John Wiley & Sons, Inc.(1981年))等に記載されている保護基によって保護することが可能である。より具体的には、カルボキシル基の保護基としては、例えば、各種のメチルエステル、エチルエステル、ベンジルエステル、p-ニトロベンジルエステル、t-ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等の通常公知の保護基を挙げることができる。アミノ基の保護基としては、例えば、ベンジルオキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基、イソボルニルオキシカルボニル基、9-フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)等を挙げることができる。
カルボキシル基の活性化されたものとしては、例えば、当該カルボキシル基に対応する酸無水物;アジド;ペンタフルオロフェノール、2,4-ジニトロフェノール、シアノメチルアルコール、p-ニトロフェノール、N-ヒドロキシコハク酸イミド、N-ヒドロキシ-5-ノルボルネン-2,3-ジカルボキシミド、N-ヒドロキシフタルイミド、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール等との活性エステル等が挙げられる。アミノ基の活性化されたものとしては、当該アミノ基に対応する燐酸アミド等を挙げることができる。
ペプチド合成の際の縮合反応は、通常溶媒中で行われる。当該溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ピリジン、ジオキサン、テトラヒドロフラン、N-メチルピロリドン、水、メタノール等、または、これらの混合物を挙げることができる。また、当該縮合反応の反応温度は、通常の場合と同様に、-30℃~50℃の範囲で行なうことができる。
さらに、本発明のペプチドの製造工程における保護基の脱離反応の種類は、ペプチド結合に影響を与えずに保護基を脱離させることができる限りにおいて、用いる保護基の種類に応じて選択することができる。例えば、塩化水素、臭化水素、無水フッ化水素、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、またはこれらの混合物等による酸処理、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ヒドラジン、ジエチルアミン、ピペリジン等によるアルカリ処理、液体アンモニア中におけるナトリウム処理やパラジウム炭素による還元および、トリメチルシリルトリフラート、トリメチルシリルブロマイド等のシリル化処理等が挙げられる。なお、上記の酸またはシリル化剤処理による脱保護基反応においては、アニソール、フェノール、クレゾール、チオアニソール、エタンジチオール等のカチオン捕捉剤を添加するのが、脱保護基反応が効率的に行われるという観点から好ましい。
なお、固相法で合成した本発明のペプチドの固相からの切断方法も通常公知の方法に従う。例えば、上記の酸またはシリル化剤による処理等を当該切断方法として挙げることができる。このようにして製造された本発明のペプチドに対しては、上記の一連の反応の終了後に通常公知の分離、精製手段を駆使することができる。例えば、抽出、分配、再沈澱、再結晶、固相抽出、カラムクロマトグラフィー等によって、より高純度で本発明のペプチドを収得することができる。
得られたペプチドは、アミノ酸自動分析機、キャピラリー電気泳動、逆相高速液体クロマトグラフィー、質量分析法等によって解析できる。また、ファージディスプレイ法、ツーハイブリッド法、アフィニティークロマトグラフィー、表面プラズモン共鳴法、共免疫沈降法、プロテインチップ法、立体構造解析、ファーウェスタン法、蛍光消光法等の各種生体分子相互作用解析手法を利用し、マイオスタチンとの相互作用を指標としてペプチドを選別してもよい。
本発明に係るペプチドは、単離または精製されていてもよい。「単離または精製」とは、目的とする成分以外の成分を除去する操作が施されていることを意味する。単離または精製された本発明に係るペプチドの純度は、通常50%以上(例えば、70%以上、80%以上、90%以上、95%以上、98%以上、99%以上、100%)である。
<複合体>
本発明の一形態は、下記式(2)で表される複合体またはその薬学的に許容される塩である。
式(2)中、
Yは、下記式(3):
[式3中、
およびRは、それぞれ独立して、ハロゲノアルキル基またはハロゲン原子を表し、
は、臭素原子、ヨウ素原子またはセレン原子を表し、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、
およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、この際RおよびRまたはRおよびRが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよく、
は、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、
およびR10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、この際RとRまたはR10とが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよく、
mおよびnは、それぞれ独立して、1~3の整数を表し、
*は、Lとの結合部位である]
で表される化合物であり;
Lは、YおよびZ間のリンカーを表し;
Zは、上記本発明に係るペプチドである。
本明細書において、「式(2)で表される複合体またはその薬学的に許容される塩」を、単に「本発明に係る複合体」とも称する。
以下、本発明に係る複合体を構成する要素について説明する。ただし、本発明に係るペプチドZについては、上記と同様であるため、ここでは説明を省略する。
(式(3)で表される化合物Y)
上記式(2)において、Yは、上記式(3)で表される化合物である。式(3)で表される化合物は、ターゲット選択的光酸素化を可能とするon/offスイッチ触媒である。式(3)で表される化合物と本発明に係るペプチドとを連結して複合体を形成することにより、当該複合体は、波長650~800nmの光により活性化し、マイオスタチンを選択的に酸素化することで、さらに高いマイオスタチン阻害活性を発揮することができる。
式(3)において、RおよびRは、それぞれ独立して、ハロゲノアルキル基またはハロゲン原子を表す。
ハロゲノアルキル基は、好ましくは直鎖または分岐鎖の炭素数1~6のハロゲノアルキル基であり、より好ましくは直鎖または分岐鎖の炭素数1~4のハロゲノアルキル基であり、さらに好ましくはトリフルオロメチル基またはペンタフルオロエチル基であり、特に好ましくはトリフルオロメチル基である。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子である。
式(3)において、好ましくはRがハロゲン原子であり、前記Rがハロゲノアルキル基である。
式(3)において、Rは、臭素原子、ヨウ素原子またはセレン原子を表し、好ましくは臭素原子である。
式(3)において、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表す。RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表す。この際RおよびRまたはRおよびRが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよい。
式(3)において、Rは、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表す。RおよびR10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表す。この際RとRまたはR10とが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよい。
式(3)において、好ましくはRおよびR、RおよびRならびにRおよびR10が一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成し、この際前記アルキレン基またはアルケニレン基の炭素数が2または3である。
~R10におけるアルキル基としては、好ましくは直鎖または分岐鎖の炭素数1~6のアルキル基であり、より好ましくは直鎖または分岐鎖の炭素数1~4のアルキル基である。アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基などが挙げられる。これらのアルキル基を置換し得る基としては、好ましくはカルボキシ基、スルホン酸基、ヒドロキシ基、アミノ基、-CO-、-CONH-およびトリアゾール基から選択される1~3個の基である。アルキル基を置換し得る基は、水溶性を高めるとの観点から、より好ましくはカルボキシ基、スルホン酸基、ヒドロキシ基およびアミノ基から選択される。
、R、RおよびR10におけるアルコキシ基としては、好ましくは直鎖または分岐鎖の炭素数1~6のアルコキシ基であり、より直鎖または分岐鎖の炭素数1~4のアルコキシ基である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基などが挙げられる。また、R、R、RおよびR10におけるハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子などが挙げられる。
好ましい実施形態では、RおよびR、RおよびRならびにRおよびR10が一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成し、この際前記アルキレン基またはアルケニレン基の炭素数が2または3である。アルキレン基としては、エチレン基、トリメチレン基などが挙げられる。アルケニレン基としては、ビニレン基、プロペニレン基などが挙げられる。
これらの基が一緒になって形成する環構造としては、以下の構造が挙げられる。
上記a-1~a-9およびb-1~b-8の構造中、R~RおよびR~R10は、アルキレン基またはアルケニレン基を形成しない基を示す。
式(3)において、mおよびnは、それぞれ独立して、1~3の整数を表す。mおよびnは、それぞれ独立して、好ましくは1または2であり、より好ましくは1である。
式(3)において、*は、Lとの結合部位である。
式(3)で表される化合物が不斉炭素原子を有する場合、光学異性体が存在するが、式(3)で表される化合物は、光学異性体およびラセミ体のいずれも含む。
(リンカーL)
式(2)において、Lは、式(3)で表される化合物Yおよび本発明に係るペプチドZ間のリンカーを表す。
本発明に係るペプチドZへのリンカーLの結合部位は、特に制限されず、本発明に係るペプチドZのN末端またはC末端でもよく、本発明の効果を奏する限り、ペプチドZを構成するアミノ酸残基の側鎖でもよい。好ましい実施形態では、リンカーLは、本発明に係るペプチドZのN末端に結合している。
このようなリンカーユニットの具体的な構造について特に制限はないが、例えば、置換または非置換の炭素数1~20のアルキレン基、置換または非置換の炭素数2~20のアルケニレン基、置換または非置換の炭素数2~20のアルキニレン基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルキレン基、置換または非置換の炭素数3~20のシクロアルケニレン基、置換または非置換の炭素数6~20のアリーレン基、置換または非置換の炭素数3~20のヘテロアリーレン基、-NH-、-O-、-S-、-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-、-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-、-C(=O)-、ポリオキシアルキレン基、アミノ酸残基、ペプチド鎖、ポリエチレングリコールおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
一実施形態では、Lは、下記式(4)で表される構造を有する。
ここで、Vは、-CO-、-CONH-またはトリアゾール環を表す。また、Oは、0または1の整数を表す。トリアゾール環としては、1,2,3-トリアゾール-1,4-ジイル基、1,2,4-トリアゾール-1,3-ジイル基などが挙げられる。lおよびpは、それぞれ独立して、1~6の整数を表す。lは、好ましくは1~6の整数を表し、より好ましくは1~4の整数を表す。pは、好ましくは1~6の整数を表し、より好ましくは1~4の整数を表す。Wは、-NH-、-O-、-S-、-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-、-O-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-、-S-または-C(=O)-を表す。
式(4)において、*1は、式(3)で表される化合物との連結部位であり、*2は、本発明に係るペプチドとの連結部位である。
(複合体の製造方法)
本発明に係る複合体の製造方法について特に制限はない。当業者であれば、後述する実施例の欄の記載に基づき、本願の出願時における技術常識を参酌して、本発明に係る複合体を製造することが可能である。
例えば、H.Okamoto et al.,Chem.Commun.,2019,55,9108-9111.、国際公開第2017/164172号などの記載を適宜参照して合成することができる。
以下では、本発明に係る複合体のうち、以下の式(2-1)で表される複合体を例に挙げて、その製造方法を説明する。
式(2-1)において、R~RおよびZは、上記式(2)について定義した通りである。
式(2-1)で表される複合体は、以下の反応式に従って製造することができる。
化合物aと化合物bとを縮合させて、化合物cを得、次いで化合物cに化合物dを反応させることにより式(2-1)で表される複合体を得ることができる。
化合物aと化合物bとの反応は、アルドール縮合反応である。
化合物cと化合物dとの反応は、アルキンとアジドとの1,3-双極子付加反応であり、銅触媒の存在下、ジメチルホルムアミドなどの極性溶媒中、室温で容易に進行する。
化合物a~dは、上述のH.Okamoto et al.,Chem.Commun.,2019,55,9108-9111.、国際公開第2017/164172号などの記載を適宜参照して合成することができる。
得られた式(2-1)で表される複合体は、クロマトグラフィーなどの公知の手段により、精製することができる。
<マイオスタチン阻害剤、予防剤/治療剤、予防方法/治療方法>
本発明の一実施形態では、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含む、マイオスタチン阻害剤が提供される(以下、「本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含むマイオスタチン阻害剤」を、単に「マイオスタチン阻害剤」とも称する。)。上記マイオスタチン阻害剤の有効量を対象に投与することにより、筋肉量や筋力の維持、増加、増強、低下の抑制等の効果を達成し得る。マイオスタチン阻害剤は、本発明に係るペプチドの1種以上、そのプロドラッグの1種以上、もしくは本発明に係る複合体の1種以上、またはこれらの混合物から構成されてもよいが、通常は、本発明に係るペプチドおよびそのプロドラッグならびに本発明に係る複合体から選択される1種以上、ならびに薬学的に許容される担体を含む医薬組成物である。
本発明の一実施形態は、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の有効量を患者に投与することを含む、マイオスタチンの阻害方法に関する。本発明の一実施形態は、また、マイオスタチンの阻害に使用するための、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体に関する。
本発明の一実施形態では、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含む、筋萎縮障害の予防および/または治療剤が提供される(以下、「本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含む筋萎縮障害の予防および/または治療剤」を、単に「筋萎縮障害の予防・治療剤」とも称する)。上記筋萎縮障害の予防・治療剤の有効量を患者に投与することにより、筋萎縮障害の進行速度の低下、進行の阻害、進行の停止、改善、治癒、および/または予防等の治療的効果を達成し得る。筋萎縮障害の予防・治療剤は、本発明に係るペプチドの1種以上、そのプロドラッグの1種以上、もしくは本発明に係る複合体の1種以上、またはこれらの混合物から構成されてもよいが、通常は、本発明に係るペプチドおよびそのプロドラッグならびに本発明に係る複合体から選択される1種以上、ならびに薬学的に許容される担体を含む医薬組成物である。
本発明の一実施形態は、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の有効量を患者に投与することを含む、筋萎縮障害の予防および/または治療方法に関する。本発明の一実施形態は、また、筋萎縮障害の予防および/または治療に使用するための、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体に関する。
マイオスタチン阻害剤、筋萎縮障害の予防・治療剤、ならびに上記予防および/または治療方法は、通常歩行に障害をもつ老人を対象とした局所投与による前脛骨筋の強化にも有効である。前脛骨筋を強化するのみでも足関節の背屈が容易になり、転倒防止に繋がる。また、たとえば、宇宙滞在時の継続的な局所投与を実施できれば、帰還後のリハビリ期間短縮等に貢献できる。
上記の筋萎縮障害としては、特に限定するものではないが、例えば、筋ジストロフィー、遠位型ミオパチー、先天性ミオパチー、封入体筋炎等の炎症性筋疾患、ミトコンドリアミオパチー等のミオパチー;廃用性筋萎縮;サルコペニアなどが例示できる。筋萎縮障害の予防・治療剤は、好ましくは筋ジストロフィーおよびサルコペニアに有効に用いられる。筋萎縮障害の予防・治療剤は、より好ましくはデュシェンヌ型筋ジストロフィー、ベッカー型筋ジストロフィー、福山型先天性筋ジストロフィー、メロシン欠損型先天性筋ジストロフィー、肢体型筋ジストロフィー、顔面肩甲上腕型筋ジストロフィー、エメリー・ドレフュス型筋ジストロフィー、三好型筋ジストロフィー、および乳児型神経軸索筋ジストロフィーなどの筋ジストロフィーならびにサルコペニアに有効に用いられ、この中でもデュシェンヌ型筋ジストロフィーに対して特に有効である。
筋萎縮障害は、筋萎縮性側索硬化症、慢性閉塞性肺疾患(COPD)、癌、AIDS、腎不全、および関節リウマチなどの慢性疾患からも生じ得る。また、筋萎縮障害は、糖尿病および関連障害などの代謝障害からも生じうる。したがって、本発明の筋萎縮障害の予防・治療剤、ならびに上記予防および/または治療方法は、筋肉の萎縮を伴う悪液質の改善に利用できる。さらに、マイオスタチンの阻害によって、筋量を増加させると、骨強度が改善され、そして骨粗しょう症および他の変性骨疾患を減少させることも可能である。
本発明の一実施形態は、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含む、糖尿病に起因する筋萎縮障害の予防および/または治療剤に関する。本発明の一実施形態は、また、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の有効量を患者に投与することを含む、糖尿病に起因する筋萎縮障害の予防および/または治療方法に関する。
本発明の一実施形態は、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体を含む、がん悪質液に起因する筋萎縮障害の予防および/または治療剤に関する。本発明の一実施形態は、また、本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の有効量を患者に投与することを含む、がん悪質液に起因する筋萎縮障害の予防および/または治療方法に関する。
本明細書において、治療上の「有効量」とは、合理的な利益/リスク比に見合う、なんらかの望ましい治療効果を生じさせるのに有効な量である。
本明細書において、「対象」および「患者」とは、ヒトおよび魚類を含む非ヒト動物が挙げられるが、好ましくは、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット、ハムスター、モルモット、ウマ(競走馬を含む)、ウシ、ブタ、ウサギ、およびヒツジ等の哺乳動物、ならびにニワトリ、ウズラ、および七面鳥等の家禽から選択され、ヒトであることがより好ましい。
上記の薬学的に許容される担体としては、特に限定されないが、乳糖、ショ糖、マンニトール、デンプン、コーンスターチ、結晶セルロース、軽質無水ケイ酸等の賦形剤;シリカ、タルク、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム等の滑沢剤;ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、メチルセルロース、ポリビニルピロリドン、結晶セルロース、デキストリン、ゼラチン等の結合剤;アスコルビン酸、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、トコフェロール等の酸化防止剤;エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のキレート剤;ホウ酸塩、重炭酸塩、Tris-HCl、クエン酸塩、リン酸塩、他の有機酸等の緩衝剤;注射用水、生理食塩水、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、マクロゴール、オリーブ油、トウモロコシ油等の溶媒;プルロニック(登録商標)、ポリエチレングリコール、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリソルベート、トリトン(登録商標)、レシチン、コレステロール、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、モノステアリン酸グリセリン等の界面活性剤または湿潤剤;塩化ナトリウム、塩化カリウム、グリセリン、ブドウ糖、ソルビトール、マンニトール等の等張化剤;安息香酸、サリチル酸、チメロサール、フェネチルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、クロルヘキシジン等の保存剤;錯化剤;アミノ酸;抗菌剤;着色剤;フレーバー剤および希釈剤;乳化剤;ナトリウム等の塩形成対イオン;搬送ビヒクル;希釈剤などが挙げられる(Remington’s Pharmaceutical Sciences, 第18版, A.R. Gennaro監修, Mack Publishing Company, 1990)。
本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の薬剤中の含有量は、薬剤全体に対して0.01~100重量%であり得る。
本発明に係るペプチドもしくはそのプロドラッグまたは本発明に係る複合体の投与量は、年齢、症状、投与方法などにより差異はあるが、経口投与の場合、一般的に、ヒト(体重60kgとして)に対して、一日につき約0.1~100mg、好ましくは約1.0~50mg、より好ましくは約1.0~20mgである。非経口的に投与する場合は、その1回投与量は年齢、症状、投与方法などによっても異なるが、例えば、注射剤の形では通常、ヒト(体重60kgとして)に対して、一日につき約0.01~30mg程度、好ましくは約0.1~20mg程度、より好ましくは約0.1~10mg程度を投与するのが好都合である。ヒト以外の動物の場合も、体重60kg当たりに換算した量を投与することができる。
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。
<ペプチドの合成>
(合成例1)
配列番号1のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-4の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-4は以下に示すFmoc固相ペプチド合成法により合成した。
Rink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を固相合成用反応容器に量りとり、ジメチルホルムアミド(DMF)溶液中室温で1時間静置し樹脂を膨潤させた後、20%(v/v)ピペリジン/DMF溶液(2mL)中室温(25℃)で20分間反応させることで樹脂上の保護基Fmoc(9-フルオレニルメトキシカルボニル)基を除去した。DMF(2.5mL)で10回樹脂を洗浄し、1-ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)16mg(0.10mmol,5eq.)、N,N-ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCD)0.016mL(0.10mmol,5eq.)存在下で、Fmoc-D-Trp(Boc)-OH(0.20mmol,10eq.)を室温で30分間DMF(2 mL)中にて反応させ、樹脂上にアミノ酸を導入した。次のアミノ酸を縮合させるため、20%(v/v)ピペリジン/DMF溶液(2.5mL)中にて20分間反応させることで樹脂上のFmoc基を除去した。以下、Fmoc-D-Trp(Boc)-OHの場合と同様にして順次C末端側からFmoc-D-Tyr(tBu)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Phg-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Arg(Pmc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Trp(Boc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Phg-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Lys(Boc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Chg-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Gln(Trt)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Phg-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Trp(Boc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Ser(tBu)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Lys(Boc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Chg-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Arg(Pmc)-OH(0.20mmol,10eq.)、Fmoc-D-Leu-OH(0.20mmol,10eq.)を導入しペプチド鎖を伸長させた。20%(v/v)ピペリジン/DMF溶液(2.5mL)中にて20分間反応させることでN末端のFmoc基を除去し、DMF(2.5mL,8回)、メタノール(2.5mL,5回)およびジエチルエーテル(2.5mL,5回)洗浄後、樹脂を乾燥させた。各種側鎖保護基の除去および脱樹脂のため、m-クレゾール(0.10mL)、チオアニソール(0.10mL)および1,2-エタンジチオール(0.10mL)存在下でトリフルオロ酢酸(TFA)4.0mL中にて2時間反応させた。フィルター付きロートを用いてろ過することで樹脂を除去した後、窒素噴霧によりTFAを留去し、ジエチルエーテル40mLを加えて粗精製ペプチドを析出させた。粗精製ペプチドを0.75M酢酸-25%(v/v)アセトニトリル混液に溶解し、0.1%TFAを含有する水-アセトニトリル混合溶媒を移動相として用いる逆相高速液体クロマトグラフィーによりグラジエント溶離(精製)することで、白色固体を得た(6.6mg,収率12%)。
HRMS(ES+)calcd for(M3++3H)1157.1340,found 1157.1326。
(合成例2)
配列番号2のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-8の合成
H-D-Ala-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-8はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(6.2mg,収率11%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2384.30,found 2383.69。
(合成例3)
配列番号3のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-9の合成
H-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-9はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(8.4mg,収率16%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2200.18,found 2200.30。
(合成例4)
配列番号4のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-10の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-10はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(9.5mg,収率19%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2127.18,found 2127.69。
(合成例5)
以下のアミノ酸配列(配列番号26:下線部)を含むペプチド:riDM-12の合成(比較例)
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-12はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(4.0mg,収率7.6%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2185.20,found 2184.69。
(合成例6)
配列番号5のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-13の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Ala(2-Naph)-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Ala(2-Naph):D-3-(2-ナフチル)アラニン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-13はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(2.9mg,収率2.6%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2324.26,found 2324.10。
(合成例7)
配列番号6のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-14の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-homoPhe-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
D-homoPhe:D-ホモフェニルアラニン
riDM-14はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(1.7mg,収率3.1%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2288.26,found 2288.33。
(合成例8)
配列番号7のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-15の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-homoPhe-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
D-homoPhe:D-ホモフェニルアラニン
riDM-15はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(7.1mg,収率13%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2288.26,found 2288.08。
(合成例9)
配列番号8のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-26の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Arg-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-26はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(4.0mg,収率7.2%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2341.27,found 2341.11。
(合成例10)
配列番号9のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-27の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-27はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(11.4mg,収率19%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2382.33,found 2382.04。
(合成例11)
配列番号10のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-28の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-28はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(6.2mg,収率11%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2341.30,found 2340.74。
(合成例12)
配列番号11のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-29の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Arg-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-29はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(1.2mg,収率2.2%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2341.26,found 2340.85。
(合成例13)
配列番号12のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-18の合成
H-D-Nle-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Nle:D-ノルロイシン
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-18はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(6.3mg,収率11%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2313.26,found 2314.13。
(合成例14)
配列番号13のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-19の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Nle-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Nle:D-ノルロイシン
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-19はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(5.2mg,収率9.5%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2287.24,found 2287.13。
(合成例15)
配列番号14のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-20の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Nle-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Nle:D-ノルロイシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-20はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(2.2mg,収率4.0%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2287.24,found 2287.15。
(合成例16)
配列番号15のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-22の合成
H-D-Leu-D-Orn-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Orn:D-オルニチン
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-22はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(7.9mg,収率15%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2271.24,found 2271.75。
(合成例17)
配列番号16のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-23の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Orn-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Orn:D-オルニチン
D-Phg:D-フェニルグリシン
riDM-23はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(8.6mg,収率16%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2299.24,found 2299.43。
(合成例18)
配列番号17のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-24の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Orn-D-Phg-D-Trp-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
D-Orn:D-オルニチン
riDM-24はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(5.2mg,収率9.4%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2299.24,found 2299.21。
(合成例19)
配列番号18のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-25の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Phg-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Phg-D-Orn-D-Arg-D-Phg-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Phg:D-フェニルグリシン
D-Orn:D-オルニチン
riDM-25はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(5.7mg,収率10%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2271.24,found 2271.11。
(合成例20)
配列番号19のアミノ酸配列を含むペプチド:n-66riの合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Ile-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
n-66riはRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)54mg(0.020mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(5.4mg,収率10%)。
HRMS(ES+)calcd for(M3++3H)751.7899,found 751.7890。
(合成例21)
配列番号20のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-33の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Ile-D-Gln-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-33はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(26.1mg,収率23%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2323.41,found 2322.53。
(合成例22)
配列番号21のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-34の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ser-D-Trp-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-34はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(21.3mg,収率19%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2281.40,found 2282.18。
(合成例23)
配列番号22のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-35の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-35はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(26.2mg,収率22%)。
HRMS(ES+)calcd for(M+H)2350.4657,found 2350.4646。
(合成例24)
以下のアミノ酸配列(配列番号27:下線部)を含むペプチド:riDM-42の合成(比較例)
H-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-42はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(30.2mg,収率28%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2052.63 (average MS),found 2053.26。
(合成例25)
配列番号23のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-36の合成
H-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-Trp-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-36はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(16.1mg,収率28%)。
HRMS(ES+)calcd for(M3++3H)746.4645,found 746.7000。
(合成例26)
配列番号24のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-39の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Trp-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-Trp-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
riDM-39はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(19.0mg,収率33%)。
HRMS(ES+)calcd for(M3++3H)722.1345,found 722.4000。
(合成例27)
配列番号25のアミノ酸配列を含むペプチド:riDM-46の合成
H-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Ala(2-Naph)-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-homoPhe-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-homoPhe-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Ala(2-Naph):D-3-(2-ナフチル)アラニン
D-homoPhe:D-ホモフェニルアラニン
riDM-46はRink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)108mg(0.040mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(44mg,収率37%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2311.48,found 2311.45。
(合成例28)
複合体16PC-Nの合成
-D-Leu-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Arg-D-Ala(2-Naph)-D-Ile-D-Arg-D-Chg-D-Lys-D-Ile-D-homoPhe-D-Arg-D-Ile-D-Tyr-D-homoPhe-NH
D-Chg:D-シクロヘキシルグリシン
D-Ala(2-Naph):D-3-(2-ナフチル)アラニン
D-homoPhe:D-ホモフェニルアラニン
ペプチド1は、Rink Amide resin(0.37mmol/g,渡辺化学工業株式会社)30mg(0.011mmol)を用いて合成例1と同様の手法により合成および精製した(8.2mg,24%)。
LRMS(MALDI+)calcd for(M+H)2392.03,found 2391.04。
化合物2は、以前の報告と同様の手法により合成した(H.Okamoto et al.,Chem.Commun.,2019,55,9108-9111.)。
N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)/メタノール(MeOH)(1:1)中、ペプチド1(0.60μmol,1eq.)および化合物2(0.66μmol,1.1eq.)を、トリス[(1-ベンジル-1H-1,2,3-トリアゾール-4-イル)メチル]アミン(TBTA,2.4μmol,4eq.)、L-アスコルビン酸(14μmol,24eq.)およびテトラキス(アセトニトリル)銅(I)ヘキサフルオロホスファート(12μmol,20eq.)存在下、室温(25℃)で1時間攪拌し、高速液体クロマトグラフィーを用いて精製することにより、濃紺色固体を得た(0.45mg,収率20%)。
HRMS(ESI+)calcd for(M+H)3062.6752,found 3062.6809。
(試験例1)in vitro レポーターアッセイによるペプチド誘導体のマイオスタチン阻害活性評価
各ペプチド誘導体(0.3μM)のマイオスタチン阻害活性評価は、以下の手法により実施した。合成例1~12にて合成した誘導体の結果を図1に、合成例13~19にて合成した誘導体の結果を図2に、合成例20~24にて合成した誘導体の結果を図3に、合成例25~27にて合成した誘導体の結果を図4に示す。比較例として合成した合成例5および24のペプチド誘導体を除き、本発明に係るペプチド誘導体は0.3μMの濃度において顕著なマイオスタチン阻害活性を示した。
(1)細胞培養
ヒト胎児腎細胞HEK293細胞は、非必須アミノ酸(富士フイルム和光純薬株式会社)が添加された10%FBS DMEM(ナカライテスク株式会社)培地を用いて、37℃、5% COインキュベータで培養した。
(2)in vitroレポーターアッセイ
D-Lys-coated 96ウェル透明プレート(サーモフィッシャーサイエンティフィック社)にHEK293細胞を1ウェルたり2.0x10 cells(100μL DMEM+10%(v/v)FBS)播種し、24時間培養した。
その翌日、1ウェルあたり100ngのpGL4.48[luc2P/SBE/Hygro](プロメガ社)、およびインターナルコントロールとして10ngのpGL4[hRluc/TK](プロメガ社)をFuGENE HD(プロメガ社)の最終濃度が41.25μg/mLになるようOPTI-MEMを用いて混合し、ウェル中の培地に添加した。この細胞を37℃、24時間培養したのち、細胞培養液を無血清DMEMに交換して8時間培養した。
試験資料であるペプチドはストック溶液として10mMになるようDMSOを用いて懸濁させ、-30℃で保存した。培地に添加する1時間前に、無血清DMEM培地で懸濁して、室温(25℃)で20分間静置した。次いで、0.3μMの最終濃度のペプチドと、8ng/mLのマイオスタチン(メルクミリポア社)とになるように培地に添加し、その後4時間培養を行った。
ポジティブコントロールとして用いたプロペプチドタンパク質(RSD社)は、ストック溶液として10μMになるように0.1%(v/v)BSA含有PBSを用いて懸濁し、-30℃で保存した。培地に添加する1時間前に、無血清DMEM培地で懸濁して室温(25℃)で20分間静置した。次いで、10nMの最終濃度のプロペプチドタンパク質と、8ng/mLのマイオスタチン(メルクミリポア社)とになるように培地に添加し、その後4時間培養を行った。
4時間の培養後、アスピレーターで培養液を取り除き、細胞を1×PBSで洗浄した。その後、1ウェルあたり50μLのPassive Lysis buffer(プロメガ社)を加えて細胞を溶解した。溶解液を4℃条件下、4500rpmで6分間遠心分離した。遠心分離後の上清20μLを白色96ウェルプレート(コスター社)へ移した後、50μLのLuciferase Assay Reagent(プロメガ社)を添加し、発光をLuminoskan Ascent(サーモフィッシャーサイエンティフィック社)で検出してホタルルシフェラーゼ活性を測定した。さらに、50μLのStop & Glo Bufferを添加した後、発光をLuminoskan Ascentで検出してウミシイタケルシフェラーゼ活性を測定することで、インターナルコントロールとした。
(試験例2)ペプチドのウシ膵臓由来トリプシン溶液中での安定性評価
合成例23で合成したriDM-35のウシ膵臓由来トリプシン溶液中での安定性を検証するため以下の手法により評価した。
riDM-35を最終濃度50μMになるように50mM Tris-HClバッファー(pH7.5、0.15M NaCl、10mM CaCl、0.05%(w/v)Brij-35含有)溶液に溶解し、TPCK処理済みウシ膵臓由来トリプシン(シグマアルドリッチ社)を最終濃度1μg/mLになるように添加し(総容量100μL)、37℃で400分間インキュベートした。インキュベート開始0分およびインキュベート開始後400分に20μLをサンプリングし、25%アセトニトリル水溶液80μLで希釈後、20μLを高速液体クロマトグラフィー(HPLC、株式会社日立ハイテク、Chromaster(登録商標))に注入し、得られたriDM-35のピーク面積に基づく残存率から安定性を解析した。カラムはCOSMOSIL 5C18-AR-II 4.6×150mm(ナカライテスク株式会社)を用い、1mL/minの流速にて、0.1%トリフルオロ酢酸含有水-アセトニトリル系におけるアセトニトリルの直線グラジエント(25~40%,30分)をかけることで、UV検出器(220nm)でペプチドのピークを検出した。
この結果を図5に示す。riDM-35に由来する分解物は、LCMS-2020(株式会社島津製作所)を用いた質量分析にて同定されなかった。riDM-35はウシ膵臓由来トリプシン溶液中で極めて高い安定性を示した。
(試験例3)riDM-35のウシ膵臓由来α-キモトリプシン溶液中での安定性評価
合成例23で合成したriDM-35のウシ膵臓由来α-キモトリプシン溶液中での安定性を検証するため以下の手法により評価した。
riDM-35を最終濃度50μMになるように100mM Tris-HClバッファー(pH7.8、10mM CaCl含有)溶液に溶解し、TLCK処理済みウシ膵臓由来α-キモトリプシン(シグマアルドリッチ社)を最終濃度2 μg/mLになるように添加して(総容量100μL)、37℃で400分間インキュベートした。インキュベート開始0分およびインキュベート開始後400分に20μLをサンプリングし、25%アセトニトリル水溶液80μLで希釈後、20μLを高速液体クロマトグラフィー(HPLC、株式会社日立ハイテク、Chromaster(登録商標))に注入し、得られたriDM-35のピーク面積に基づく残存率から安定性を解析した。カラムはCOSMOSIL 5C18-AR-II 4.6×150mm(ナカライテスク株式会社)を用い、1mL/minの流速にて、0.1%トリフルオロ酢酸含有水-アセトニトリル系におけるアセトニトリルの直線グラジエント(25~40%,30分)をかけることで、UV検出器(220nm)でペプチドのピークを検出した。
この結果を図6に示す。riDM-35に由来する分解物は、LCMS-2020(株式会社島津製作所)を用いた質量分析にて同定されなかった。riDM-35はウシ膵臓由来α-キモトリプシン溶液中で極めて高い安定性を示した。
(試験例4)riDM-4のデュシェンヌ型筋ジストロフィーモデルmdxマウス前脛骨筋に及ぼす影響(in vivo評価)
合成例1で合成したriDM-4のin vivoにおける握力増大効果を検証するため以下の手法により評価を行った。
riDM-4を生理食塩水に0.75mMになるよう溶解した。麻酔下にある5週齢のmdx雄マウス(日本クレア社より購入)の両後肢計8箇所の筋肉内に40μL筋肉内投与した(対照群には生理食塩水を同様に40μL投与した)。2週間後、再度同じ量のriDM-4(対照群には生理食塩水)を投与し、さらに4週間後、マウスの握力測定(齋藤式マウス用握力測定装置MK-380M、室町機械株式会社)を行った。
この結果を図7に示す。riDM-4はそのマイオスタチン阻害活性に基づいて60%程度mdxマウスの後肢の握力を有意に増大させた。既存のMIPE-1686よりも改善効果が大きかった。
(試験例5)16PC-Nを用いたマイオスタチン酸素化評価
合成例28で合成した16PC-Nのマイオスタチン酸素化は、以下の手法により実施した。
リン酸緩衝液(10mM,pH7.4)中の16PC-N(3μM)とマイオスタチン(1μM)とに、37℃下で30分間光照射(730nm,14mW)を行った。ジチオスレイトールによる還元、リシルエンドペプチドダーゼによる消化、ZipTip C18による脱塩処理を経て、MALDI-TOF MS分析を行った。
この結果を図8に示す。反応後のサンプルでマイオスタチン酸素化体が観測され、16PC-Nによってマイオスタチンが光酸素化されたことが示唆された。
(試験例5)riDM-35の筋肉内投与によるがん悪液質モデルマウスの筋肉消耗改善効果の検証(in vivo評価)
合成例23で合成したri-DM35をPBS(リン酸緩衝液;10mM,pH7.4)に1mMになるよう溶解した。麻酔下にあるC57BL6/J雄マウス(オリエンタル酵母より購入)の背部皮下に、ルイス肺腺癌細胞(LLC)を5.0×10移植してがん悪液質モデルマウスを作製した。移植後4、11、18日にri-DM35溶液を両足腓腹筋に30μLずつ筋肉内投与した(対象群にはPBSを同様に30μL投与した)。LLC移植22日目にマウスの四肢握力をイマダデジタルフォースゲージにより測定した。
この結果を図9に示す。ri-DM35投与群はがん悪液質モデルマウスの握力を41.3%改善した。
また、LLC移植22日目にマウスの剖検を行い、両足腓腹筋を摘出して重量および筋線維面積を測定した。
がん悪液質モデルマウスの体重当たりの腓腹筋重量を図10に示す。ri-DM35投与群はがん悪液質モデルマウスの体重当たりの腓腹筋重量が19.6%増加した。
がん悪液質モデルマウスの筋線維面積の度数分布表を図11に示す。ri-DM35投与群はがん悪液質モデルマウスの筋線維面積を肥大した。
本出願は、2020年7月6日に出願された日本国特許出願第2020-116583号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として引用されている。

Claims (12)

  1. 下記式(1)で表されるアミノ酸配列を含み、アミノ酸残基数が15~17であり、マイオスタチン阻害活性を有する、ペプチド、またはその薬学的に許容される塩:

    上記式(1)において、
    は、D-Ala残基または欠損であり;
    は、D-Leu残基、D-ノルロイシン残基または欠損であり;
    は、D-Arg残基またはD-オルニチン残基であり;
    は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基またはD-ノルロイシン残基であり;
    は、D-Lys残基、D-Arg残基またはD-オルニチン残基であり;
    は、D-Ser残基またはD-Arg残基であり;
    は、D-Trp残基またはD-3-(2-ナフチル)アラニン残基であり;
    は、D-2-フェニルグリシン残基、D-ノルロイシン残基またはD-Ile残基であり;
    は、D-Gln残基またはD-Arg残基であり;
    は、D-2-シクロヘキシルグリシン残基であり;
    10は、D-Lys、D-ArgおよびD-オルニチンからなる群から選択されるアミノ酸残基であり;
    11は、D-2-フェニルグリシン残基またはD-Ile残基であり;
    12は、D-Trp残基、D-オルニチン残基またはD-ホモフェニルアラニン残基であり;
    13は、D-Arg残基であり;
    14は、D-2-フェニルグリシン残基またはD-Ile残基であり;
    15は、D-Tyr残基であり;ならびに
    16は、D-Trp残基、D-ホモフェニルアラニン残基または欠損である。
  2. 配列番号1~25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含む、請求項1に記載のペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
  3. 配列番号1~4、6、8~18、20~23および25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含む、請求項2に記載のペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
  4. 配列番号20~23および25で表されるアミノ酸配列のいずれか1つを含む、請求項2または3に記載のペプチドまたはその薬学的に許容される塩。
  5. 下記式(2)で表される複合体またはその薬学的に許容される塩:

    式(2)中、
    Yは、下記式(3):

    [式3中、
    およびRは、それぞれ独立して、ハロゲノアルキル基またはハロゲン原子を表し、
    は、臭素原子、ヨウ素原子またはセレン原子を表し、
    およびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、
    およびRは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、この際RおよびRまたはRおよびRが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよく、
    は、水素原子または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、
    およびR10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または置換もしくは非置換のアルキル基を表し、この際RとRまたはR10とが一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成してもよく、
    mおよびnは、1~3の整数を表し、
    *は、Lとの結合部位である]
    で表される化合物であり;
    Lは、YおよびZ間のリンカーを表し;
    Zは、請求項1~4のいずれか1項に記載のペプチドである。
  6. 前記Rがハロゲン原子であり、前記Rがハロゲノアルキル基である、請求項5に記載の複合体。
  7. 前記mおよびnが1である、請求項5または6に記載の複合体。
  8. およびR、RおよびRならびにRおよびR10が一緒になって、置換または非置換のアルキレン基またはアルケニレン基を形成し、この際前記アルキレン基またはアルケニレン基の炭素数が2または3である、請求項5~7のいずれか1項に記載の複合体。
  9. 請求項1~4のいずれか1項に記載のペプチドもしくはその薬学的に許容される塩、または請求項5~8のいずれか1項に記載の複合体もしくはその薬学的に許容される塩を含む、マイオスタチン阻害剤。
  10. 請求項1~4のいずれか1項に記載のペプチドもしくはその薬学的に許容される塩、または請求項5~8のいずれか1項に記載の複合体もしくはその薬学的に許容される塩を含む、筋萎縮障害の予防および/または治療剤。
  11. 前記筋萎縮障害が、筋ジストロフィーまたはサルコペニアである、請求項10に記載の筋萎縮障害の予防および/または治療剤。
  12. 前記筋萎縮障害が、糖尿病またはがん悪質液に起因する筋萎縮障害である、請求項10に記載の筋萎縮障害の予防および/または治療剤。
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