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JP2013071904A - Peptide having anti-influenza virus activity - Google Patents

Peptide having anti-influenza virus activity Download PDF

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JP2013071904A
JP2013071904A JP2011211100A JP2011211100A JP2013071904A JP 2013071904 A JP2013071904 A JP 2013071904A JP 2011211100 A JP2011211100 A JP 2011211100A JP 2011211100 A JP2011211100 A JP 2011211100A JP 2013071904 A JP2013071904 A JP 2013071904A
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JP
Japan
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peptide
hemagglutinin
amino acids
influenza
amino acid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2011211100A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Sasaki
亨 佐々木
Reid Patrick
パトリック・リード
Michinori Obara
道法 小原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Peptidream Inc
Original Assignee
Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science
Peptidream Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to JP2011211100A priority Critical patent/JP2013071904A/en
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Abstract

【課題】既存の医薬とは異なる分子を標的とする新規な作用機序を持った、インフルエンザの予防又は治療薬を提供する。
【解決手段】特定のアミノ酸配列を含む、12アミノ酸程度のペプチドであって、インフルエンザウイルスのヘマグルチニンと結合可能なペプチド。また、候補ペプチドから、抗インフルエンザ薬を選択するスクリーニング方法であって、特定の塩基配列を含む核酸を鋳型として、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる工程と、該ライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートし、ヘマグルチニン結合ペプチドを選択する工程を含む方法。
【選択図】なし
[PROBLEMS] To provide a preventive or therapeutic agent for influenza having a novel mechanism of action targeting a molecule different from existing drugs.
A peptide having a specific amino acid sequence and having a length of about 12 amino acids, which can bind to hemagglutinin of influenza virus. Also, a screening method for selecting an anti-influenza drug from candidate peptides, a step of expressing a peptide library in a cell-free translation system using a nucleic acid containing a specific base sequence as a template, and contacting the library with hemagglutinin Incubating and selecting a hemagglutinin-binding peptide.
[Selection figure] None

Description

本発明は、抗インフルエンザウイルス活性を有するペプチド等に関する。   The present invention relates to peptides having anti-influenza virus activity.

新型インフルエンザウイルスの発生と拡大は歴史的に人類に大きな被害をもたらしており、現在においても高病原性鳥インフルエンザなどはヒトからヒトに感染するウイルスに変異した場合に大きな脅威となることが予想されている。   The outbreak and spread of new influenza viruses have historically caused great damage to mankind, and even today, highly pathogenic avian influenza is expected to pose a major threat when mutated from viruses to humans. ing.

インフルエンザウイルスは、エンベロープをもつRNAウイルスであり、核タンパク質(NP)及びマトリックスタンパク質(M)の抗原性により、A、B、C型に分類される。ヒトでの流行は主にA型及びB型である。
A、B、Cといった型が同じであっても、エンベロープ表面上の分子であるヘマグルチニン(HA)とノイラミニダーゼ(NA)の抗原性の違いから、さらに複数の亜型に分類され、H1N1、H5N1等と表される。
Influenza viruses are enveloped RNA viruses and are classified into A, B, and C types according to the antigenicity of nucleoprotein (NP) and matrix protein (M). The epidemic in humans is mainly type A and type B.
Even if the types such as A, B, and C are the same, they are further classified into a plurality of subtypes based on the antigenicity difference between hemagglutinin (HA) and neuraminidase (NA), which are molecules on the envelope surface, and H1N1, H5N1, etc. It is expressed.

既存の抗インフルエンザ薬として、ザナミビル(リレンザ(登録商標))(例えば特許文献1)やオセルタミビル(タミフル(登録商標))(例えば、特許文献2)が広く用いられている。
ザナミビルやオセルタミビルは、インフルエンザウイルスが感染細胞から他の細胞に感染する際に必要となるノイラミニダーゼの活性を抑えることで作用する。さらに他の作用機序を持つ抗インフルエンザ薬としてM2蛋白を標的とするアマンタジン、リマンタジンがあり、細胞感染後のウイルスの脱殻を阻害する。
ノイラミニダーゼあるいはM2蛋白の機能を阻害するこれらの薬剤は、酵素やイオンチャネルを標的とする他の薬剤と同様に、基質からの誘導体化や立体構造に基づく分子設計、あるいは既存化合物からの機能の発見などの過程を経て開発されている。すなわち生体に存在する分子の類縁体あるいは化学的に調製された低分子に属する。
As existing anti-influenza drugs, zanamivir (Relenza (registered trademark)) (for example, Patent Document 1) and oseltamivir (Tamiflu (registered trademark)) (for example, Patent Document 2) are widely used.
Zanamivir and oseltamivir act by suppressing the activity of neuraminidase, which is required when influenza virus infects other cells from infected cells. Furthermore, there are amantadine and rimantadine that target M2 protein as anti-influenza drugs having other action mechanisms, which inhibit virus unshelling after cell infection.
These drugs that inhibit the function of neuraminidase or M2 protein, like other drugs that target enzymes and ion channels, are derivatized from substrates, molecular design based on three-dimensional structures, or discovery of functions from existing compounds It has been developed through such processes. That is, it belongs to an analog of a molecule present in a living body or a chemically prepared small molecule.

しかしながら、M2蛋白阻害薬は、A型インフルエンザにしか有効でなく、ノイラミニダーゼ阻害剤は、ノイラミニダーゼを有しないC型インフルエンザには奏功しない。
また、抗ウイルス薬は変異によるウイルスの薬剤耐性の獲得により効力に限界が生じるのが一般的であり、ザナミビル、オセルタミビル、アマンタジンなど投与実績の多い抗インフルエンザウイルス薬においても耐性ウイルスの出現が認められている。ウイルスの薬剤耐性の獲得は標的分子の変異による薬剤の親和性の低下によるものの他に、異なる分子の変異による増殖力の回復という間接的な機構によるものもあり、長期にわたって耐性の獲得を完全に回避できる薬剤を創製することは困難である。
However, M2 protein inhibitors are only effective against influenza A, and neuraminidase inhibitors do not succeed against influenza C without neuraminidase.
Antiviral drugs generally have limited efficacy due to the acquisition of viral drug resistance due to mutations. Antiviral viruses such as zanamivir, oseltamivir, amantadine, etc., which have been used for a long time, have emerged. ing. In addition to the reduction of drug affinity due to mutation of the target molecule, the acquisition of drug resistance by the virus is also due to the indirect mechanism of restoring the growth potential by mutation of a different molecule, and complete acquisition of resistance over the long term It is difficult to create drugs that can be avoided.

米国特許第5360817号US Pat. No. 5,360,817 米国特許第5763483号US Pat. No. 5,763,483

本発明は、既存の医薬とは異なる分子を標的とする新規な作用機序を持った抗インフルエンザ薬を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an anti-influenza drug having a novel mechanism of action that targets a molecule different from existing drugs.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を進めた結果、インフルエンザウイルスの表面に多数存在し細胞感染に重要な役割を果たしているヘマグルチニンに結合する化合物を多種類選択することが、インフルエンザウイルスに対する阻害作用を示す新規な薬剤の開発に結び付くと考えた。
ヘマグルチニンに結合する化合物を効率的に多種類得るための手段として、無細胞翻訳系で調製したペプチドのライブラリーを母集団とするスクリーニングを実施した。このスクリーニングによりヘマグルチニンに高い親和性を有するペプチドを数十種類得ることに成功した。
得られたペプチドを合成し、インフルエンザウイルス阻害試験により、阻害活性を確認し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、
〔1〕以下のいずれかのペプチド:
(i)配列番号:1−24で表されるアミノ酸配列を含むペプチド;
(ii)前記(i)に記載のペプチドの部分配列を含むペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチド;及び
(iii)前記(i)又は(ii)に記載のペプチドのアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、付加若しくは置換されているペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチド;
〔2〕環状化している、上記〔1〕に記載のペプチド;
〔3〕クロロアセチルアミノ酸と、システインを含み、クロロアセチルアミノ酸とシステインとのチオエーテル結合により環状化している、上記〔2〕に記載のペプチド;
〔4〕N末端から3アミノ酸以内にクロロアセチルアミノ酸を有し、C末端から3アミノ酸以内にシステインを有する、上記〔3〕に記載のペプチド;
〔5〕配列番号:25−48で表されるアミノ酸配列からなるペプチドであって、N末端のクロロアセチル−トリプトファンと、C末端から2番目のシステインとのチオエーテル結合により環状化している、ペプチド;
〔6〕上記〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載のペプチドを含むインフルエンザの予防又は治療のための医薬組成物;
〔7〕インフルエンザの予防又は治療薬を製造するための、上記〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載のペプチドの誘導体の使用;
〔8〕候補ペプチドから、インフルエンザの予防又は治療薬を選択するスクリーニング方法であって、
以下の配列を含む核酸を鋳型として無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる工程と、
ATG(NNK)n(配列番号:49)
〔式中、nは4〜12の整数を示し、Nは、A、T、G又はCに相当し、Kは、T又はGに相当する。〕;
前記ペプチドライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートし、ヘマグルチニンと結合するペプチドを選択する工程と、
を含む方法;
〔9〕前記鋳型として、(NNK)nの3’末端にTGCを含むものを用い、
前記無細胞翻訳系において、コドンATGに対応するアミノアシルtRNAとして、クロロアセチル化アミノ酸を用い、
前記ペプチドライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートする工程に先立って、ペプチドを環状化させる工程を含む、上記〔8〕に記載の方法;
〔10〕上記〔1〕から〔5〕のいずれか1項に記載のペプチドを含む、インフルエンザウイルス検出薬;及び
〔11〕上記〔10〕に記載のインフルエンザ検出薬を含む、インフルエンザウイルス検出用キット、
に関する。
As a result of diligent studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have selected many types of compounds that bind to hemagglutinin that are present on the surface of influenza viruses and play an important role in cell infection. We thought it would lead to the development of a new drug that shows an inhibitory action against influenza virus.
As a means for efficiently obtaining many kinds of compounds that bind to hemagglutinin, screening was performed using a library of peptides prepared in a cell-free translation system as a population. This screening succeeded in obtaining dozens of peptides having high affinity for hemagglutinin.
The obtained peptide was synthesized, the inhibitory activity was confirmed by an influenza virus inhibition test, and the present invention was completed.
That is, the present invention
[1] Any of the following peptides:
(I) a peptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1-24;
(Ii) a peptide comprising a partial sequence of the peptide described in (i) above, which is capable of binding hemagglutinin; and (iii) in the amino acid sequence of the peptide described in (i) or (ii) above, Or a peptide in which several amino acids are deleted, added or substituted, and capable of binding hemagglutinin;
[2] The peptide according to [1] above, which is cyclized;
[3] The peptide according to [2] above, which contains chloroacetylamino acid and cysteine, and is cyclized by a thioether bond between chloroacetylamino acid and cysteine;
[4] The peptide according to [3] above, having a chloroacetyl amino acid within 3 amino acids from the N-terminus and a cysteine within 3 amino acids from the C-terminus;
[5] A peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 25-48, which is cyclized by a thioether bond between N-terminal chloroacetyl-tryptophan and the second cysteine from the C-terminal;
[6] A pharmaceutical composition for preventing or treating influenza comprising the peptide according to any one of [1] to [5] above;
[7] Use of the peptide derivative according to any one of [1] to [5] above for producing a preventive or therapeutic agent for influenza;
[8] A screening method for selecting a preventive or therapeutic agent for influenza from candidate peptides,
Expressing a peptide library in a cell-free translation system using a nucleic acid containing the following sequence as a template;
ATG (NNK) n (SEQ ID NO: 49)
[Wherein n represents an integer of 4 to 12, N corresponds to A, T, G or C, and K corresponds to T or G. ];
Contacting the peptide library with hemagglutinin and incubating to select a peptide that binds to hemagglutinin;
A method comprising:
[9] A template containing TGC at the 3 ′ end of (NNK) n is used as the template.
In the cell-free translation system, a chloroacetylated amino acid is used as an aminoacyl tRNA corresponding to the codon ATG,
The method according to [8] above, comprising a step of cyclizing the peptide prior to the step of contacting and incubating the peptide library with hemagglutinin;
[10] An influenza virus detection agent comprising the peptide according to any one of [1] to [5] above; and [11] an influenza virus detection kit comprising the influenza detection agent according to [10] above ,
About.

本発明のペプチドは、ヘマグルチニンに結合することによりインフルエンザウイルスに対する阻害活性を示すので、ノイラミニダーゼ阻害剤やM2蛋白阻害剤に耐性を有するインフルエンザウイルスに対しても抗ウイルス効果を有する。
また、本発明のペプチドを、ノイラミニダーゼやM2蛋白等を標的とする薬剤と組み合わせることにより、薬剤耐性変異体が出現する確率をより低くすることができるものと考えられる。
Since the peptide of the present invention exhibits an inhibitory activity against influenza viruses by binding to hemagglutinin, it also has an antiviral effect against influenza viruses resistant to neuraminidase inhibitors and M2 protein inhibitors.
In addition, it is considered that the probability that a drug-resistant mutant appears can be further reduced by combining the peptide of the present invention with a drug targeting neuraminidase, M2 protein or the like.

図1は、特殊環状ペプチドの選択実験における回収率の変化を示したグラフである。FIG. 1 is a graph showing the change in the recovery rate in a selection experiment for a special cyclic peptide. 図2は、インフルエンザウイルスH5N1−Vac3に対する、本発明のペプチドによる増殖阻害試験の結果を示すプレートの写真である。FIG. 2 is a photograph of a plate showing the results of a growth inhibition test with the peptide of the present invention against influenza virus H5N1-Vac3. 図3は、インフルエンザウイルスH5N1−Vac3に対する、本発明のペプチドによる増殖阻害試験の結果を示すプレートの写真である。FIG. 3 is a photograph of a plate showing the results of a growth inhibition test with the peptide of the present invention against influenza virus H5N1-Vac3. 図4は、図2及び図3の結果をもとに作成した各ウェルのプラーク数を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the number of plaques in each well created based on the results of FIGS. 図5は、図2及び図3の結果をもとに作成した各ウェルのプラーク数を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the number of plaques in each well created based on the results of FIGS. 図6は、図2及び図3の結果をもとに作成した各ウェルのプラークの直径を示すグラフである縦軸はmmを示す。FIG. 6 is a graph showing the diameter of the plaque of each well prepared based on the results of FIG. 2 and FIG. 3, and the vertical axis indicates mm. 図7は、インフルエンザウイルスH1N1に対する、本発明のペプチドによる増殖阻害試験の結果を示すプレートの写真である。FIG. 7 is a photograph of a plate showing the results of a growth inhibition test with the peptide of the present invention against influenza virus H1N1. 図8は、インフルエンザウイルスに対するペプチドの中和活性を確認するため、ペプチドとインフルエンザウイルスを予め混合し、この混合液と細胞を接触させて増殖阻害試験を行った結果を示すプレートの写真である。FIG. 8 is a photograph of a plate showing the results of a growth inhibition test conducted by previously mixing a peptide with influenza virus and contacting the mixture with cells in order to confirm the neutralizing activity of the peptide against influenza virus. 図9は、ペプチドとウイルス液の処理条件を示す。FIG. 9 shows treatment conditions for peptides and virus solutions. 図10は、インフルエンザウイルスH5N1−Vac3に対する、本発明のペプチドの中和活性を調べた結果を示すプレートの写真である。FIG. 10 is a photograph of a plate showing the results of examining the neutralizing activity of the peptide of the present invention against influenza virus H5N1-Vac3. 図11は、インフルエンザウイルスH5N1−Vac3に対する、タミフル及びリレンザの中和活性を調べた結果を示すプレートの写真である。FIG. 11 is a photograph of a plate showing the results of examining the neutralizing activity of Tamiflu and Relenza against influenza virus H5N1-Vac3.

(ペプチド)
本発明に係るペプチドの一態様は、以下の(i)から(iii)のいずれかである。
(i)配列番号:1−24で表されるアミノ酸配列を含むペプチド。
(ii)前記(i)に記載のペプチドの部分配列を含むペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチド。
(iii)前記(i)又は(ii)に記載のペプチドのアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、付加若しくは置換されているペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能。
(peptide)
One embodiment of the peptide according to the present invention is any of the following (i) to (iii).
(I) A peptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1-24.
(Ii) A peptide comprising a partial sequence of the peptide described in (i) above, which is capable of binding to hemagglutinin.
(Iii) A peptide in which one or several amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence of the peptide described in (i) or (ii), and can bind to hemagglutinin.

本明細書においてペプチドは、2以上のアミノ酸がペプチド結合で結合しているものをいい、例えば、8−20アミノ酸がペプチド結合したものとすることができる。
本明細書において「アミノ酸」は、その最も広い意味で用いられ、天然アミノ酸に加え、人工のアミノ酸変異体、誘導体、アナログを含む。本明細書においてアミノ酸は、天然タンパク性L−アミノ酸;D−アミノ酸;アミノ酸変異体及び誘導体などの化学修飾されたアミノ酸;ノルロイシン、β−アラニン、オルニチンなどの天然非タンパク性アミノ酸;及びアミノ酸の特徴である当業界で公知の特性を有する化学的に合成された化合物などが挙げられる。非天然アミノ酸の例として、α−メチルアミノ酸(α−メチルアラニンなど)、D−アミノ酸、ヒスチジン様アミノ酸(2−アミノ−ヒスチジン、β−ヒドロキシ−ヒスチジン、ホモヒスチジン、α−フルオロメチル−ヒスチジン及びα−メチル−ヒスチジンなど)、側鎖に余分のメチレンを有するアミノ酸(「ホモ」アミノ酸)及び側鎖中のカルボン酸官能基アミノ酸がスルホン酸基で置換されるアミノ酸(システイン酸など)が挙げられる。
In the present specification, a peptide refers to a peptide in which two or more amino acids are linked by peptide bonds, and for example, a peptide in which 8-20 amino acids are peptide-bonded.
In this specification, “amino acid” is used in its broadest sense, and includes artificial amino acid variants, derivatives, and analogs in addition to natural amino acids. In the present specification, amino acids are natural proteinaceous L-amino acids; D-amino acids; chemically modified amino acids such as amino acid variants and derivatives; natural non-protein amino acids such as norleucine, β-alanine, ornithine; And chemically synthesized compounds having properties known in the art. Examples of unnatural amino acids include α-methyl amino acids (such as α-methylalanine), D-amino acids, histidine-like amino acids (2-amino-histidine, β-hydroxy-histidine, homohistidine, α-fluoromethyl-histidine and α -Methyl-histidine, etc.), amino acids with extra methylene in the side chain ("homo" amino acids) and amino acids in which the carboxylic acid functional amino acids in the side chain are replaced with sulfonic acid groups (such as cysteic acid).

本明細書においては、生細胞におけるリボソーム上で翻訳合成に用いられる20種類の天然型アミノ酸以外のアミノ酸、即ち、以下の(1)〜(3)に該当するアミノ酸を「特殊アミノ酸」と呼ぶ場合がある。
(1)翻訳合成された後に修飾を受けたポリペプチド上のアミノ酸残基に相当するアミノ酸(例えば、リン酸化チロシン、アセチル化リジン、ファルネシル化システイン)
(2)リボソーム上での翻訳合成には用いられないが天然に存在するアミノ酸
(3)天然に存在しない人工アミノ酸(非天然型アミノ酸)
In the present specification, amino acids other than the 20 natural amino acids used for translation synthesis on ribosomes in living cells, that is, amino acids corresponding to the following (1) to (3) are referred to as “special amino acids”. There is.
(1) Amino acids corresponding to amino acid residues on polypeptides that have been modified after translation synthesis (for example, phosphorylated tyrosine, acetylated lysine, farnesylated cysteine)
(2) Naturally occurring amino acids that are not used for translational synthesis on ribosomes (3) Non-naturally occurring artificial amino acids (non-natural amino acids)

配列番号:1−24で表されるアミノ酸を下表に示す。
The amino acids represented by SEQ ID NOs: 1-24 are shown in the following table.

(i)のペプチドは、配列番号:1−24で表されるアミノ酸配列のみからなるポリペプチドであってもよく、その少なくとも一端に1以上のアミノ酸が結合しているものであってもよい。(i)のペプチドの全長は、例えば15アミノ酸以下、20アミノ酸以下、又は30アミノ酸以下とすることができる。   The peptide of (i) may be a polypeptide consisting only of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1-24, or may be one in which one or more amino acids are bonded to at least one end thereof. The total length of the peptide of (i) can be, for example, 15 amino acids or less, 20 amino acids or less, or 30 amino acids or less.

(ii)のペプチドは、(i)に記載のペプチドの部分配列を含むペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチドである限りどのようなペプチドであってもよく、例えば、(i)のペプチドの連続した6アミノ酸を含み、その少なくとも一端に1以上のアミノ酸が結合したもの;(i)のペプチドの連続した8アミノ酸を含み、その少なくとも一端に1以上のアミノ酸が結合したもの;(i)のペプチドの連続した10アミノ酸を含み、その少なくとも一端に1以上のアミノ酸が結合したもの等とすることができる。(ii)のペプチドの全長は、例えば15アミノ酸以下、20アミノ酸以下、又は30アミノ酸以下とすることができる。   The peptide of (ii) may be any peptide as long as it is a peptide containing a partial sequence of the peptide described in (i) and can bind to hemagglutinin. For example, the peptide of (i) (I) one or more amino acids bonded to at least one end thereof; (i) a peptide comprising eight consecutive amino acids and one or more amino acids bonded to at least one end thereof; (i) The peptide comprises 10 consecutive amino acids, and one or more amino acids bonded to at least one end thereof. The total length of the peptide of (ii) can be, for example, 15 amino acids or less, 20 amino acids or less, or 30 amino acids or less.

(iii)のペプチドは、(i)又は(ii)に記載のペプチドのアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、付加若しくは置換されているペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能である限り、どのようなペプチドであってもよい。ヘマグルチニンと結合可能であるか否かは、当業者が公知の方法に従って確認することができる。   The peptide of (iii) is a peptide in which one or several amino acids are deleted, added or substituted in the amino acid sequence of the peptide described in (i) or (ii) and can bind to hemagglutinin As long as it is any peptide. Whether or not it can bind to hemagglutinin can be confirmed by those skilled in the art according to a known method.

本明細書において、「1又は数個のアミノ酸が欠失、付加、若しくは置換されているペプチド」という場合、欠失等されるアミノ酸の個数は、そのペプチドが、ヘマグルチニンに対する結合能を維持する限り特に限定されないが、例えば、1〜5個、1〜3個、又は1〜2個とすることができる。あるいは全体の長さの10%以内、又は5%以内としてもよい。欠失、付加、置換される場所は、ペプチドの末端であっても、中間であってもよく、1ヶ所であっても2ヶ所以上であってもよい。   In the present specification, when “a peptide in which one or several amino acids are deleted, added, or substituted” is referred to, the number of amino acids to be deleted is as long as the peptide maintains its ability to bind hemagglutinin. Although it does not specifically limit, For example, it can be set to 1-5 pieces, 1-3 pieces, or 1-2 pieces. Or it is good also as less than 10% of the whole length, or less than 5%. The location of deletion, addition, or substitution may be at the end of the peptide, in the middle, at one location, or at two or more locations.

本発明のペプチドは、本発明の課題を解決するものである限り、その種々の誘導体も包含する。かかる誘導体としては、例えば、そのC末端がアミドやエステルになっているもの、投与したときに細胞内に導入されるよう、膜透過性ペプチド(cell-penetrating peptide, CPP)と融合させたものが挙げられる。CPPは、細胞膜への親和性、細胞内への移行性を有するペプチドの総称であり、HIV−1ウイルスが発現するTrans-activator of transcription protein(TATタンパク質)の11個のアミノ酸からなるドメインであるprotein-transduction domain(PTD)や、ショウジョウバエのAntennapedia、ヘルペスウイルス由来のVP22、オリゴアルギニンなどが知られている。一般に、CPPはアルギニン、リジン、ヒスチジン等の塩基性アミノ酸の含有率が高いものが多い。
また、本発明のペプチドの誘導体としては、リン酸化、メチル化、アセチル化、アデニリル化、ADPリボシル化、糖鎖付加などの修飾が加えられたもの、他のペプチドやタンパク質との融合ペプチドも挙げられる。これらの誘導体は、公知の方法又はそれに準ずる方法で当業者が調製することができる。
The peptide of the present invention includes various derivatives thereof as long as the problem of the present invention is solved. Such derivatives include, for example, those in which the C-terminus is an amide or ester, or those fused with a membrane-penetrating peptide (CPP) so as to be introduced into cells when administered. Can be mentioned. CPP is a generic term for peptides having affinity for cell membranes and ability to migrate into cells, and is a domain consisting of 11 amino acids of a trans-activator of transcription protein (TAT protein) expressed by HIV-1 virus. Protein-transduction domain (PTD), Drosophila Antennapedia, VP22 derived from herpes virus, oligoarginine and the like are known. In general, many CPPs have a high content of basic amino acids such as arginine, lysine and histidine.
Examples of the peptide derivative of the present invention include those with modifications such as phosphorylation, methylation, acetylation, adenylylation, ADP ribosylation, and glycosylation, and fusion peptides with other peptides and proteins. It is done. These derivatives can be prepared by those skilled in the art by a known method or a method analogous thereto.

また、本発明のペプチドは、本発明の課題を解決するものである限り、その塩も包含する。ペプチドの塩としては、生理学的に許容される塩基や酸との塩が用いられ、例えば、無機酸(塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸等)の付加塩、有機酸(p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、p−ブロモフェニルスルホン酸、カルボン酸、コハク酸、クエン酸、安息香酸、酢酸等)の付加塩、無機塩基(水酸化アンモニウム又はアルカリ若しくはアルカリ土類金属水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩等)、アミノ酸の付加塩等が挙げられる。   Moreover, the peptide of this invention also includes the salt, as long as it solves the subject of this invention. As salts of peptides, salts with physiologically acceptable bases and acids are used. For example, addition salts of inorganic acids (hydrochloric acid, hydrobromic acid, hydroiodic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc.), organic salts Addition salts of acids (p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, oxalic acid, p-bromophenylsulfonic acid, carboxylic acid, succinic acid, citric acid, benzoic acid, acetic acid, etc.), inorganic bases (ammonium hydroxide or alkali or Alkaline earth metal hydroxides, carbonates, bicarbonates, etc.), amino acid addition salts, and the like.

本明細書において、ヘマグルチニンとは、インフルエンザウイルスをはじめとする多くの細菌やウイルスの表面に存在する抗原性糖タンパク質をいい、「HA」と表される。ヘマグルチニンは、ウイルスによる宿主細胞への接着過程に関与する。具体的には、ウイルス表面のヘマグルチニンが標的とする宿主細胞表面にあるシアル酸と結合すると、ウイルスは細胞膜に包みこまれ、ウイルスを含むエンドソームの形で細胞内に取り込まれる。続いて、エンドソーム膜とウイルス膜が融合し、ウイルスゲノムが細胞内に挿入され、増殖が開始される。
ヘマグルチニンには、サブタイプが少なくとも16種類存在し、H1〜H16と呼ばれる。インフルエンザの亜型名のHはヘマグルチニンを示す。
In this specification, hemagglutinin refers to an antigenic glycoprotein present on the surface of many bacteria and viruses including influenza virus, and is represented as “HA”. Hemagglutinin is involved in the process of virus attachment to host cells. Specifically, when hemagglutinin on the surface of the virus binds to sialic acid on the surface of the target host cell, the virus is encapsulated in the cell membrane and taken up into the cell in the form of endosomes containing the virus. Subsequently, the endosomal membrane and the viral membrane fuse, the viral genome is inserted into the cell, and proliferation begins.
Hemagglutinin has at least 16 subtypes and is called H1 to H16. The influenza subtype name H indicates hemagglutinin.

本発明のペプチドは、液相法、固相法、液相法と固相法を組み合わせたハイブリッド法等の化学合成法;遺伝子組み換え法等、公知のペプチドの製造方法によって製造することができる。   The peptide of the present invention can be produced by a known peptide production method such as a liquid phase method, a solid phase method, a chemical synthesis method such as a hybrid method combining a liquid phase method and a solid phase method;

固相法は、例えば、水酸基を有するレジンの水酸基と、α−アミノ基が保護基で保護された第一のアミノ酸(通常、目的とするペプチドのC末端アミノ酸)のカルボキシ基をエステル化反応させる。エステル化触媒としては、1−メシチレンスルホニル−3−ニトロ−1,2,4−トリアゾール(MSNT)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCDI)等の公知の脱水縮合剤を用いることができる。
次に、第一アミノ酸のα−アミノ基の保護基を脱離させるとともに、主鎖のカルボキシ基以外のすべての官能基が保護された第二のアミノ酸を加え、当該カルボキシ基を活性化させて、第一及び第二のアミノ酸を結合させる。さらに、第二のアミノ酸のα−アミノ基を脱保護し、主鎖のカルボキシ基以外のすべての官能基が保護された第三のアミノ酸を加え、当該カルボキシ基を活性化させて、第二及び第三のアミノ酸を結合させる。これを繰り返して、目的とする長さのペプチドが合成されたら、すべての官能基を脱保護する。
In the solid-phase method, for example, the hydroxyl group of a resin having a hydroxyl group is esterified with the carboxy group of the first amino acid (usually the C-terminal amino acid of the target peptide) in which the α-amino group is protected with a protecting group. . As the esterification catalyst, a known dehydrating condensing agent such as 1-mesitylenesulfonyl-3-nitro-1,2,4-triazole (MSNT), dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIPCDI), or the like can be used.
Next, the α-amino group protecting group of the first amino acid is removed, and a second amino acid in which all functional groups other than the carboxy group of the main chain are protected is added to activate the carboxy group. , Combining the first and second amino acids. Further, the α-amino group of the second amino acid is deprotected, a third amino acid in which all functional groups other than the carboxy group of the main chain are protected is added, the carboxy group is activated, and the second and Bind a third amino acid. This is repeated, and when a peptide having a desired length is synthesized, all functional groups are deprotected.

固相合成のレジンとしては、Merrifield resin、MBHA resin、Cl-Trt resin、SASRIN resin、Wang resin、Rink amide resin、HMFS resin、Amino-PEGA resin(メルク社)、HMPA-PEGA resin(メルク社)等が挙げられる。これらのレジンは、溶剤(ジメチルホルムアミド(DMF)、2−プロパノール、塩化メチレン等)で洗浄してから用いることができる。
α−アミノ基の保護基としては、ベンジルオキシカルボニル(Cbz又はZ)基、tert−ブトキシカルボニル(Boc)基、フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)基、ベンジル基、アリル基、アリルオキシカルボニル(Alloc)基等が挙げられる。Cbz基はフッ化水素酸、水素化等によって脱保護でき、Boc基はトリフルオロ酢酸(TFA)により脱保護でき、Fmoc基はピペリジンによる処理で脱保護できる。
α−カルボキシ基の保護は、メチルエステル、エチルエステル、ベンジルエステル、tert−ブチルエステル、シクロヘキシルエステル等を用いることができる。
アミノ酸のその他の官能基として、セリンやトレオニンのヒドロキシ基はベンジル基やtert−ブチル基で保護することができ、チロシンのヒドロキシ基は2−ブロモベンジルオキシカルボニル希やtert−ブチル基で保護する。リジン側鎖のアミノ基、グルタミン酸やアスパラギン酸のカルボキシ基は、α−アミノ基、α−カルボキシ基と同様に保護することができる。
Resins for solid phase synthesis include Merrifield resin, MBHA resin, Cl-Trt resin, SASRIN resin, Wang resin, Rink amide resin, HMFS resin, Amino-PEGA resin (Merck), HMPA-PEGA resin (Merck) Is mentioned. These resins can be used after being washed with a solvent (dimethylformamide (DMF), 2-propanol, methylene chloride, etc.).
Protecting groups for α-amino groups include benzyloxycarbonyl (Cbz or Z) group, tert-butoxycarbonyl (Boc) group, fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) group, benzyl group, allyl group, allyloxycarbonyl (Alloc). ) Group and the like. The Cbz group can be deprotected by hydrofluoric acid, hydrogenation, etc., the Boc group can be deprotected by trifluoroacetic acid (TFA), and the Fmoc group can be deprotected by treatment with piperidine.
For protecting the α-carboxy group, methyl ester, ethyl ester, benzyl ester, tert-butyl ester, cyclohexyl ester and the like can be used.
As other functional groups of amino acids, the hydroxy group of serine or threonine can be protected with a benzyl group or a tert-butyl group, and the hydroxy group of tyrosine is protected with a 2-bromobenzyloxycarbonyl dilute or tert-butyl group. The amino group of the lysine side chain and the carboxy group of glutamic acid or aspartic acid can be protected in the same manner as the α-amino group and α-carboxy group.

カルボキシ基の活性化は、縮合剤を用いて行うことができる。縮合剤としては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)、ジイソプロピルカルボジイミド(DIPCDI)、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド(EDCあるいはWSC)、(1H−ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリス(ジメチルアミノ)ホスホニウムヘキサフルオロホスファート(BOP)、1−[ビス(ジメチルアミノ)メチル]−1H−ベンゾトリアゾリウム−3−オキシドヘキサフルオロホスファート(HBTU)等が挙げられる。   The activation of the carboxy group can be performed using a condensing agent. Examples of the condensing agent include dicyclohexylcarbodiimide (DCC), diisopropylcarbodiimide (DIPCDI), 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide (EDC or WSC), (1H-benzotriazol-1-yloxy) tris. (Dimethylamino) phosphonium hexafluorophosphate (BOP), 1- [bis (dimethylamino) methyl] -1H-benzotriazolium-3-oxide hexafluorophosphate (HBTU) and the like.

レジンからのペプチド鎖の切断は、TFA、フッ化水素(HF)等の酸で処理することによって行うことができる。   The peptide chain can be cleaved from the resin by treatment with an acid such as TFA or hydrogen fluoride (HF).

遺伝子組み換え法(翻訳合成系)によるペプチドの製造は、本発明のペプチドをコードする核酸を用いて行うことができる。本発明のペプチドをコードする核酸は、DNAであってもRNAであってもよい。
本発明のペプチドをコードする核酸は、公知の方法又はそれに準ずる方法で調製することができる。例えば、自動合成装置によって合成することができる。得られたDNAをベクターに挿入するために制限酵素認識部位を加えたり、できたペプチド鎖を酵素などで切り出すためのアミノ酸配列をコードする塩基配列を組み込んでもよい。
上述のとおり、本発明のペプチドを膜透過性ペプチド等と融合させる場合、上記核酸は、膜透過性ペプチドをコードする核酸も含む。
宿主由来のプロテアーゼによる分解を抑制するため、目的のペプチドを他のペプチドとのキメラペプチドとして発現させるキメラタンパク質発現法を用いることもできる。この場合、上記核酸としては、目的とするペプチドと、これに結合するペプチドとをコードする核酸が用いられる。
Production of a peptide by a genetic recombination method (translation synthesis system) can be performed using a nucleic acid encoding the peptide of the present invention. The nucleic acid encoding the peptide of the present invention may be DNA or RNA.
The nucleic acid encoding the peptide of the present invention can be prepared by a known method or a method analogous thereto. For example, it can be synthesized by an automatic synthesizer. In order to insert the obtained DNA into a vector, a restriction enzyme recognition site may be added, or a base sequence encoding an amino acid sequence for cutting out the resulting peptide chain with an enzyme or the like may be incorporated.
As described above, when the peptide of the present invention is fused with a membrane-permeable peptide or the like, the nucleic acid includes a nucleic acid encoding the membrane-permeable peptide.
In order to suppress degradation by a host-derived protease, a chimeric protein expression method in which the target peptide is expressed as a chimeric peptide with another peptide can also be used. In this case, as the nucleic acid, a nucleic acid encoding a target peptide and a peptide that binds to the peptide is used.

続いて、本発明のペプチドをコードする核酸を用いて発現ベクターを調製する。核酸はそのまま、又は制限酵素で消化し、又はリンカーを付加する等して、発現ベクターのプロモータの下流に挿入することができる。ベクターとしては、大腸菌由来プラスミド(pBR322、pBR325、pUC12、pUC13、pUC18、pUC19、pUC118、pBluescript II等)、枯草菌由来プラスミド(pUB110、pTP5、pC1912、pTP4、pE194、pC194等)、酵母由来プラスミド(pSH19、pSH15、YEp、YRp、YIp、YAC等)、バクテリオファージ(eファージ、M13ファージ等)、ウイルス(レトロウイルス、ワクシニアウイルス、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、カリフラワーモザイクウイルス、タバコモザイクウイルス、バキュロウイルス等)、コスミド等が挙げられる。   Subsequently, an expression vector is prepared using a nucleic acid encoding the peptide of the present invention. The nucleic acid can be inserted downstream of the promoter of the expression vector, as it is, after digestion with a restriction enzyme, or by adding a linker. Examples of vectors include Escherichia coli-derived plasmids (pBR322, pBR325, pUC12, pUC13, pUC18, pUC19, pUC118, pBluescript II, etc.), Bacillus subtilis-derived plasmids (pUB110, pTP5, pC1912, pTP4, pE194, pC194, etc.), yeast-derived plasmids ( pSH19, pSH15, YEp, YRp, YIp, YAC, etc., bacteriophage (e phage, M13 phage, etc.), virus (retrovirus, vaccinia virus, adenovirus, adeno-associated virus (AAV), cauliflower mosaic virus, tobacco mosaic virus , Baculovirus, etc.) and cosmids.

プロモータは、宿主の種類に応じて適宜選択することができる。宿主が動物細胞である場合は、例えば、SV40(simian virus 40)由来プロモータ、CMV(cytomegalovirus)由来プロモータを用いることができる。宿主が大腸菌である場合は、trpプロモータ、T7プロモータ、lacプロモータ等を用いることができる。
発現ベクターには、DNA複製開始点(ori)、選択マーカー(抗生物質抵抗性、栄養要求性等)、エンハンサー、スプライシングシグナル、ポリA付加シグナル、タグ(FLAG、HA、GST、GFPなど)をコードする核酸等を組み込むこともできる。
The promoter can be appropriately selected depending on the type of host. When the host is an animal cell, for example, a promoter derived from SV40 (simian virus 40) or a promoter derived from CMV (cytomegalovirus) can be used. When the host is E. coli, trp promoter, T7 promoter, lac promoter, etc. can be used.
Expression vector encodes DNA replication origin (ori), selection marker (antibiotic resistance, auxotrophy, etc.), enhancer, splicing signal, poly A addition signal, tag (FLAG, HA, GST, GFP, etc.) It is also possible to incorporate nucleic acid or the like.

次に、上記発現ベクターで適当な宿主細胞を形質転換する。宿主は、ベクターとの関係で適宜選択することができ、例えば、大腸菌、枯草菌、バチルス属菌)、酵母、昆虫又は昆虫細胞、動物細胞等が用いられる。動物細胞として、例えば、HEK293T細胞、CHO細胞、COS細胞、ミエローマ細胞、HeLa細胞、Vero細胞を用いることができる。形質転換は、宿主の種類に応じ、リポフェクション法、リン酸カルシウム法、エレクトロポレーション法、マイクロインジェクション法、パーティクルガン法等、公知の方法に従って行うことができる。形質転換体を常法に従って培養することにより、目的とするペプチドが発現する。   Next, an appropriate host cell is transformed with the expression vector. The host can be appropriately selected in relation to the vector. For example, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Bacillus sp.), Yeast, insects or insect cells, animal cells and the like are used. As animal cells, for example, HEK293T cells, CHO cells, COS cells, myeloma cells, HeLa cells, and Vero cells can be used. Transformation can be performed according to a known method such as a lipofection method, a calcium phosphate method, an electroporation method, a microinjection method, or a particle gun method, depending on the type of host. The desired peptide is expressed by culturing the transformant according to a conventional method.

形質転換体の培養物からのペプチドの精製は、培養細胞を回収し、適当な緩衝液に懸濁してから超音波処理、凍結融解などの方法により細胞を破壊し、遠心分離やろ過によって粗抽出液を得る。培養液中にペプチドが分泌される場合には、上清を回収する。
粗抽出液又は培養上清からの精製も公知の方法又はそれに準ずる方法(例えば、塩析、透析法、限外ろ過法、ゲルろ過法、SDS−PAGE法、イオン交換クロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィー、逆相高速液体クロマトグラフィー等)で行うことができる。
得られたペプチドは、公知の方法又はそれに準ずる方法で遊離体から塩に、又は塩
から遊離体に変換してもよい。
For peptide purification from transformant cultures, cultured cells are collected, suspended in an appropriate buffer, disrupted by sonication, freeze-thawing, etc., and roughly extracted by centrifugation or filtration. Obtain a liquid. When the peptide is secreted into the culture solution, the supernatant is collected.
Purification from a crude extract or culture supernatant is a known method or a method equivalent thereto (for example, salting out, dialysis method, ultrafiltration method, gel filtration method, SDS-PAGE method, ion exchange chromatography, affinity chromatography, Reversed phase high performance liquid chromatography).
The obtained peptide may be converted from a free form to a salt or from a salt to a free form by a known method or a method analogous thereto.

翻訳合成系は、無細胞翻訳系としてもよい。無細胞翻訳系は、例えば、リボソームタンパク質、アミノアシルtRNA合成酵素(ARS)、リボソームRNA、アミノ酸、rRNA、GTP、ATP、翻訳開始因子(IF)伸長因子(EF)、終結因子(RF)、およびリボソーム再生因子(RRF)、ならびに翻訳に必要なその他の因子を含む。発現効率を高くするために大腸菌抽出液や小麦胚芽抽出液加えてもよい。他に、ウサギ赤血球抽出液や昆虫細胞抽出液を加えてもよい。
これらを含む系に、透析を用いて連続的にエネルギーを供給することで、数100μgから数mg/mLのタンパク質を生産することができる。遺伝子DNAからの転写を併せて行うためにRNAポリメラーゼを含む系としてもよい。市販されている無細胞翻訳系として、大腸菌由来の系としてはロシュ・ダイアグノスティックス社のRTS−100(登録商標)、PGI社のPURESYSTEM(登録商標)等、小麦胚芽抽出液を用いた系としてはゾイジーン社やセルフリーサイエンス社のもの等を使用できる。
無細胞翻訳系によれば、発現産物を精製することなく純度の高い形で得ることができる。
The translation synthesis system may be a cell-free translation system. Cell-free translation systems include, for example, ribosomal proteins, aminoacyl tRNA synthetases (ARS), ribosomal RNA, amino acids, rRNA, GTP, ATP, translation initiation factor (IF) elongation factor (EF), termination factor (RF), and ribosome Includes regeneration factor (RRF), as well as other factors required for translation. In order to increase the expression efficiency, an Escherichia coli extract or a wheat germ extract may be added. In addition, a rabbit erythrocyte extract or an insect cell extract may be added.
By supplying energy continuously to a system containing these using dialysis, a protein of several hundred μg to several mg / mL can be produced. In order to perform transcription from gene DNA together, a system containing RNA polymerase may be used. As cell-free translation systems that are commercially available, E. coli-derived systems such as RTS-100 (registered trademark) from Roche Diagnostics, PURESYSTEM (registered trademark) from PGI, etc., are systems using wheat germ extracts. For example, those from Zoigene or Cell Free Science can be used.
According to the cell-free translation system, the expression product can be obtained in a highly purified form without purification.

無細胞翻訳系においては、天然のアミノアシルtRNA合成酵素に合成されるアミノアシルtRNAに代えて、所望のアミノ酸又はヒドロキシ酸をtRNAに連結(アシル化)した人工のアミノアシルtRNAを用いてもよい。かかるアミノアシルtRNAは、人工のリボザイムを用いて合成することができる。
かかるリボザイムとしては、フレキシザイム(flexizyme)(H. Murakami, H. Saito, and H. Suga, (2003), Chemistry & Biology, Vol. 10, 655-662; H. Murakami, D. Kourouklis, and H. Suga, (2003), Chemistry & Biology, Vol. 10, 1077-1084; H. Murakami, A. Ohta, H. Ashigai, H. Suga (2006) Nature Methods 3, 357-359 "The flexizyme system: a highly flexible tRNA aminoacylation tool for the synthesis of nonnatural peptides";N. Niwa, Y. Yamagishi, H. Murakami, H. Suga (2009) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 19, 3892-3894 "A flexizyme that selectively charges amino acids activated by a water-friendly leaving group";及びWO2007/066627等)が挙げられる。フレキシザイムは、原型のフレキシザイム(Fx)、及び、これから改変されたジニトロベンジルフレキシザイム(dFx)、エンハンスドフレキシザイム(eFx)、アミノフレキシザイム(aFx)等の呼称でも知られる。
In a cell-free translation system, an artificial aminoacyl tRNA in which a desired amino acid or hydroxy acid is linked (acylated) to a tRNA may be used instead of the aminoacyl tRNA synthesized by a natural aminoacyl tRNA synthetase. Such aminoacyl-tRNA can be synthesized using an artificial ribozyme.
Such ribozymes include flexizyme (H. Murakami, H. Saito, and H. Suga, (2003), Chemistry & Biology, Vol. 10, 655-662; H. Murakami, D. Kourouklis, and H. Suga, (2003), Chemistry & Biology, Vol. 10, 1077-1084; H. Murakami, A. Ohta, H. Ashigai, H. Suga (2006) Nature Methods 3, 357-359 "The flexizyme system: a highly flexible tRNA aminoacylation tool for the synthesis of nonnatural peptides "; N. Niwa, Y. Yamagishi, H. Murakami, H. Suga (2009) Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 19, 3892-3894" A flexizyme that selectively charges amino acids activated by a water-friendly leaving group "; and WO2007 / 066627). Flexizyme is also known by the name of the original flexizyme (Fx) and dinitrobenzyl flexizyme modified from this (dFx), enhanced flexizyme (eFx), amino flexizyme (aFx) and the like.

フレキシザイムによって生成された、所望のアミノ酸又はヒドロキシ酸が連結されたtRNAを用いることにより、所望のコドンを、所望のアミノ酸又はヒドロキシ酸と関連付けて翻訳することができる。所望のアミノ酸としては、特殊アミノ酸を用いてもよい。
特殊アミノ酸の例を下表に示すが、これらに限定されない。なお、表中DBEとCMEは、特殊アミノ酸をフレキシザイムでtRNAに結合させるときのエステルの種類であり、DBEは、3,5-dinitrobenzyl esterを意味し、CMEは、cyanomethyl esterを意味する。
The desired codon can be translated in association with the desired amino acid or hydroxy acid by using the tRNA linked to the desired amino acid or hydroxy acid produced by the flexizyme. Special amino acids may be used as the desired amino acids.
Examples of special amino acids are shown in the table below, but are not limited thereto. In the table, DBE and CME are ester types when a special amino acid is bound to tRNA by flexizyme, DBE means 3,5-dinitrobenzyl ester, and CME means cyanomethyl ester.

本発明のペプチドは、一態様として環状化されていてもよく、環状化されたペプチドも本発明のペプチドに包含される。本明細書において環状化とは、1つのペプチド内において、1アミノ酸以上離れた2つのアミノ酸が直接に、又はリンカー等を介して間接的に結合し、分子内に環状の構造を作ることを意味する。
環状化は、ジスルフィド結合、ペプチド結合、アルキル結合、アルケニル結合、エステル結合、チオエステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、ホスホネートエーテル結合、アゾ結合、C−S−C結合、C−N−C結合、C=N−C結合、アミド結合、ラクタム架橋、カルバモイル結合、尿素結合、チオ尿素結合、アミン結合、チオアミド結合などによることができるが、これらに限定されない。
ペプチドを環状化することにより、ペプチドの構造を安定化させ、標的への親和性を高めることができる場合がある。
The peptide of the present invention may be cyclized as one embodiment, and the cyclized peptide is also included in the peptide of the present invention. In this specification, cyclization means that two amino acids separated by one or more amino acids are bound directly or indirectly through a linker or the like in one peptide to form a cyclic structure in the molecule. To do.
Cyclization includes disulfide bond, peptide bond, alkyl bond, alkenyl bond, ester bond, thioester bond, ether bond, thioether bond, phosphonate ether bond, azo bond, C—S—C bond, C—N—C bond, C ═N—C bond, amide bond, lactam bridge, carbamoyl bond, urea bond, thiourea bond, amine bond, thioamide bond, and the like, but is not limited thereto.
By cyclizing the peptide, the structure of the peptide may be stabilized and the affinity for the target may be increased.

例えば、環状化のために、特殊アミノ酸としてクロロアセチル化したアミノ酸を用い、特殊アミノ酸とtRNAとの複合体をフレキシザイムによって生成して翻訳合成系に用いてもよい。かかる複合体は、クロロアセチル化したアミノ酸とtRNAをフレキシザイムの存在下で反応させることにより調製することができる。
クロロアセチル化アミノ酸としては、例えば、上表に示した特殊アミノ酸のうち、N-Chloroacetyl-L-alanine、N-Chloroacetyl-L-phenylalanine、N-Chloroacetyl-L-tyrosine、N-Chloroacetyl-L-tryptophan、N-Chloroacetyl-D-alanine、N-Chloroacetyl-D-phenylalanine、N-Chloroacetyl-D-tyrosine、N-Chloroacetyl-D-tryptophan、N-3-chloromethylbenzoyl-L-tyrosine、N-3-chloromethylbenzoyl-L-tryptophaneを用いることができる。
これらは開始アミノ酸として用いられるので、ペプチドのN末端アミノ酸となる。したがって、これらの特殊アミノ酸を用いれば、N末端アミノ酸と、同じペプチド内のシステインとの間にチオエーテル結合が生成され、環状構造が形成される。
また、クロロアセチル化アミノ酸として、Nγ-(2-chloroacetyl)-α,γ-diaminobutylic acid、又はNγ-(2-chloroacetyl)-α,γ-diaminopropanoic acidを用いれば、ペプチド鎖のどの部位にも導入できるので、任意の箇所のアミノ酸と、同じペプチド内のシステインとの間にチオエーテル結合が生成され、環状構造が形成される。
特殊アミノ酸を用いた環状化方法は、例えば、Kawakami, T. et al., Nature Chemical Biology 5, 888-890 (2009);Yamagishi, Y. et al., ChemBioChem 10, 1469-1472 (2009);Sako, Y. et al., Journal of American Chemical Society 130, 7932-7934 (2008);Goto, Y. et al., ACS Chemical Biology 3, 120-129 (2008);Kawakami T. et al, Chemistry & Biology 15, 32-42 (2008)に記載された方法に従って行うことができ、その開示は全体として本明細書に参照により組み込まれる。
For example, for cyclization, a chloroacetylated amino acid may be used as a special amino acid, and a complex of the special amino acid and tRNA may be generated by flexizyme and used in a translation synthesis system. Such a complex can be prepared by reacting a chloroacetylated amino acid with tRNA in the presence of flexizyme.
Examples of chloroacetylated amino acids include N-Chloroacetyl-L-alanine, N-Chloroacetyl-L-phenylalanine, N-Chloroacetyl-L-tyrosine, N-Chloroacetyl-L-tryptophan among the special amino acids shown in the above table. , N-Chloroacetyl-D-alanine, N-Chloroacetyl-D-phenylalanine, N-Chloroacetyl-D-tyrosine, N-Chloroacetyl-D-tryptophan, N-3-chloromethylbenzoyl-L-tyrosine, N-3-chloromethylbenzoyl-L -tryptophane can be used.
Since these are used as starting amino acids, they become the N-terminal amino acids of the peptides. Therefore, when these special amino acids are used, a thioether bond is generated between the N-terminal amino acid and cysteine in the same peptide, and a cyclic structure is formed.
If Nγ- (2-chloroacetyl) -α, γ-diaminobutylic acid or Nγ- (2-chloroacetyl) -α, γ-diaminopropanoic acid is used as the chloroacetylated amino acid, it is introduced into any part of the peptide chain. As a result, a thioether bond is generated between the amino acid at an arbitrary position and cysteine in the same peptide, and a cyclic structure is formed.
Cyclization methods using special amino acids include, for example, Kawakami, T. et al., Nature Chemical Biology 5, 888-890 (2009); Yamagishi, Y. et al., ChemBioChem 10, 1469-1472 (2009); Sako, Y. et al., Journal of American Chemical Society 130, 7932-7934 (2008); Goto, Y. et al., ACS Chemical Biology 3, 120-129 (2008); Kawakami T. et al, Chemistry & Biology 15, 32-42 (2008) can be performed, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.

具体的には、例えば、クロロアセチル−L/D−トリプトファンを、配列番号1−24で表されるアミノ酸配列のN末端に配置し、同アミノ酸配列のC末端側にシステインを配置することができる。
クロロアセチル化アミノ酸とシステインの位置は、環状化によってヘマグルチニンへの親和性が低下しない限り、ペプチド内のどこであってもよい。例えば、クロロアセチル化アミノ酸を、N末端から3アミノ酸以内に配置し、システインをC末端から3アミノ酸以内に配置してもよい。
Specifically, for example, chloroacetyl-L / D-tryptophan can be arranged at the N-terminus of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1-24, and cysteine can be arranged at the C-terminal side of the amino acid sequence. .
The position of the chloroacetylated amino acid and cysteine may be anywhere in the peptide as long as the cyclization does not reduce the affinity for hemagglutinin. For example, the chloroacetylated amino acid may be arranged within 3 amino acids from the N-terminal, and the cysteine may be arranged within 3 amino acids from the C-terminal.

クロロアセチル化アミノ酸とシステインとの間に形成されるチオエーテル結合は生体内の還元条件下でも分解を受けにくいので、ペプチドの血中半減期を長くして生理活性効果を持続させることが可能である。
なお、クロロアセチル化アミノ酸をペプチドに導入する方法として、特殊アミノ酸を用いないで任意の方法でペプチドを合成し、当該ペプチドのいずれかのアミノ酸残基をクロロアセチル化して、ペプチド内のシステインとの間にチオエーテル結合を生成させて環状化することもできる。
The thioether bond formed between the chloroacetylated amino acid and cysteine is not susceptible to degradation even under reducing conditions in vivo, so it is possible to increase the blood half-life of the peptide and maintain the bioactive effect. .
As a method for introducing a chloroacetylated amino acid into a peptide, a peptide is synthesized by an arbitrary method without using a special amino acid, and any amino acid residue of the peptide is chloroacetylated to form a peptide with cysteine in the peptide. It can also be cyclized by forming a thioether bond therebetween.

(医薬組成物)
後述する実施例に示されるとおり、本発明のペプチドは、インフルエンザウイルス表面のヘマグルチニンに結合することにより、抗インフルエンザウイルス効果を示す。従って、本発明のペプチドを含む組成物は、インフルエンザの予防又は治療剤として有用である。
本明細書において、インフルエンザとは、インフルエンザウイルスによる急性感染症をいう。感染すると、ヒトにおいては高熱、筋肉痛などを伴う風邪様の症状があらわれる。腹痛、嘔吐、下痢などの胃腸症状を伴う場合もあり、合併症として肺炎とインフルエンザ脳症がある。
本明細書において感染とは、ウイルスが皮膚や粘膜を介して生体に侵入する過程、又は、ウイルスが膜融合により細胞内に侵入する過程のいずれかを指す用語として用いられる。また、本明細書においてウイルス感染とは、症状の有無にかかわらずウイルスが生体内に侵入している状態をいう。
(Pharmaceutical composition)
As shown in Examples described later, the peptide of the present invention exhibits an anti-influenza virus effect by binding to hemagglutinin on the surface of influenza virus. Therefore, the composition containing the peptide of the present invention is useful as a preventive or therapeutic agent for influenza.
In this specification, influenza refers to an acute infection caused by an influenza virus. Infection causes cold-like symptoms with high fever and muscle pain in humans. It may be accompanied by gastrointestinal symptoms such as abdominal pain, vomiting, and diarrhea. Complications include pneumonia and influenza encephalopathy.
In the present specification, the term “infection” is used as a term indicating either a process in which a virus enters a living body through skin or mucous membrane, or a process in which a virus enters a cell by membrane fusion. In addition, viral infection in this specification refers to a state in which a virus has entered a living body regardless of the presence or absence of symptoms.

本明細書においてインフルエンザの治療または予防とは、その最も広い意味で用いられ、例えば、インフルエンザウイルスの感染と関連する一つ又は複数の症状の緩和若しくは悪化の阻止、感染後の症状の発生の抑制、生体内におけるウイルスの細胞への感染の阻止(遅延又は停止)、生体内におけるウイルスの増殖の阻止(遅延又は停止)、生体内におけるウイルス数の減少等を生じさせることをいう。これらのうち少なくとも一つの効果を示すとき、インフルエンザの治療または予防に有用であると判断される。
また、後述する実施例に示されるとおり、本発明のペプチドは、ヘマグルチニンに対する中和活性を有するので、インフルエンザワクチンと同様の効果を得られうるものと理解される。
As used herein, the treatment or prevention of influenza is used in its broadest sense, for example, alleviation or prevention of one or more symptoms associated with influenza virus infection, suppression of the occurrence of symptoms after infection. Inhibiting (delaying or stopping) infection of cells with a virus in vivo, preventing growth (delaying or stopping) of virus in vivo, reducing the number of viruses in the living body, and the like. When showing at least one of these effects, it is judged useful for the treatment or prevention of influenza.
Moreover, since the peptide of this invention has the neutralization activity with respect to hemagglutinin as shown in the Example mentioned later, it is understood that the same effect as an influenza vaccine can be acquired.

本明細書において、医薬組成物の投与形態は特に限定されず、経口的投与でも非経口的投与でもよい。非経口投与としては、例えば、筋肉内注射、静脈内注射、皮下注射等の注射投与、経皮投与、経粘膜投与(経鼻、経口腔、経眼、経肺、経膣、経直腸)投与等が上げられる。
上記医薬組成物は、ポリペプチドが代謝及び排泄されやすい性質に鑑みて、各種の修飾を行うことができる。例えば、ポリペプチドにポリエチレングリコール(PEG)や糖鎖を付加して血中滞留時間を長くし、抗原性を低下させることができる。また、ポリ乳酸・グリコール(PLGA)などの生体内分解性の高分子化合、多孔性ヒドロキシアパタイト、リポソーム、表面修飾リポソーム、不飽和脂肪酸で調製したエマルジョン、ナノパーティクル、ナノスフェア等を徐放化基剤として用い、これにポリペプチドを内包させてもよい。経皮投与する場合、弱い電流を皮膚表面に流して角質層を透過させることもできる(イオントフォレシス法)。
In this specification, the dosage form of the pharmaceutical composition is not particularly limited, and may be orally or parenterally administered. Parenteral administration includes, for example, intramuscular injection, intravenous injection, subcutaneous injection, transdermal administration, transmucosal administration (nasal, oral cavity, ocular, pulmonary, vaginal, transrectal) administration. Etc. are raised.
The pharmaceutical composition can be variously modified in view of the property that the polypeptide is easily metabolized and excreted. For example, polyethylene glycol (PEG) or a sugar chain can be added to a polypeptide to increase the residence time in blood and reduce antigenicity. In addition, biodegradable polymer compounds such as polylactic acid / glycol (PLGA), porous hydroxyapatite, liposomes, surface modified liposomes, emulsions prepared with unsaturated fatty acids, nanoparticles, nanospheres, etc. are sustained release bases It may be used as a polypeptide. In the case of transdermal administration, a weak current can be passed through the skin surface to permeate the stratum corneum (iontophoresis method).

上記医薬組成物は、有効成分をそのまま用いてもよいし、薬学的に許容できる担体、賦形剤、添加剤等を加えて製剤化してもよい。剤形としては、例えば、液剤(例えば注射剤)、分散剤、懸濁剤、錠剤、丸剤、粉末剤、坐剤、散剤、細粒剤、顆粒剤、カプセル剤、シロップ剤、トローチ剤、吸入剤、軟膏剤、点眼剤、点鼻剤、点耳剤、パップ剤等が挙げられる。
製剤化は、例えば、賦形剤、結合剤、崩壊剤、滑沢剤、溶解剤、溶解補助剤、着色剤、矯味矯臭剤、安定化剤、乳化剤、吸収促進剤、界面活性剤、pH調整剤、防腐剤、抗酸化剤などを適宜使用し、常法により行うことができる。
製剤化に用いられる成分の例としては、精製水、食塩水、リン酸緩衝液、デキストロース、グリセロール、エタノール等薬学的に許容される有機溶剤、動植物油、乳糖、マンニトール、ブドウ糖、ソルビトール、結晶セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、デンプン、コーンスターチ、無水ケイ酸、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、コラーゲン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、カルボキシビニルポリマー、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、水溶性デキストラン、カルボキシメチルスターチナトリウム、ぺクチン、メチルセルロース、エチルセルロース、キサンタンガム、アラビアゴム、トラガント、カゼイン、寒天、ポリエチレングリコール、ジグリセリン、グリセリン、プロピレングリコール、ワセリン、パラフィン、ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸イソプロピル、高級アルコール、ステアリルアルコール、ステアリン酸、ヒト血清アルブミン、等が挙げられるがこれらに限定されない。
上記医薬組成物は、ペプチドが経粘膜吸収されにくいことに鑑みて、難吸収性薬物の吸収を改善する吸収促進剤を含むことができる。かかる吸収促進剤としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル類、ラウリル硫酸ナトリウム、サポニン等の界面活性剤;グリココール酸、デオキシコール酸、タウロコール酸等の胆汁酸塩;EDTA、サリチル酸類等のキレート剤;カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、混合ミセル等の脂肪酸類;エナミン誘導体、N-アシルコラーゲンペプチド、N-アシルアミノ酸、シクロデキストリン類、キトサン類、一酸化窒素供与体等を用いることができる。
The above-mentioned pharmaceutical composition may be used as it is, or may be formulated by adding pharmaceutically acceptable carriers, excipients, additives and the like. Examples of the dosage form include liquids (for example, injections), dispersions, suspensions, tablets, pills, powders, suppositories, powders, fine granules, granules, capsules, syrups, lozenges, Examples include inhalants, ointments, eye drops, nasal drops, ear drops, and poultices.
Formulation includes, for example, excipients, binders, disintegrants, lubricants, solubilizers, solubilizers, colorants, flavoring agents, stabilizers, emulsifiers, absorption enhancers, surfactants, pH adjustments It can be carried out by a conventional method using an agent, preservative, antioxidant and the like as appropriate.
Examples of ingredients used for formulation include purified water, saline, phosphate buffer, dextrose, glycerol, ethanol and other pharmaceutically acceptable organic solvents, animal and vegetable oils, lactose, mannitol, glucose, sorbitol, crystalline cellulose , Hydroxypropyl cellulose, starch, corn starch, silicic anhydride, magnesium aluminum silicate, collagen, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, carboxyvinyl polymer, sodium carboxymethyl cellulose, sodium polyacrylate, sodium alginate, water-soluble dextran, sodium carboxymethyl starch , Pectin, methylcellulose, ethylcellulose, xanthan gum, gum arabic, tragacanth, casein, agar, polyethylene glycol, diglyse Emissions, glycerine, propylene glycol, vaseline, paraffin, octyldodecyl myristate, isopropyl myristate, higher alcohol, stearyl alcohol, stearic acid, human serum albumin, and the like without limitation.
In view of the fact that the peptide is difficult to be absorbed through the mucosa, the pharmaceutical composition can contain an absorption enhancer that improves the absorption of the poorly absorbable drug. Examples of such absorption promoters include surfactants such as polyoxyethylene lauryl ethers, sodium lauryl sulfate, and saponin; bile salts such as glycocholic acid, deoxycholic acid, and taurocholic acid; chelating agents such as EDTA and salicylic acids; Fatty acids such as caproic acid, capric acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, mixed micelles; enamine derivatives, N-acyl collagen peptides, N-acyl amino acids, cyclodextrins, chitosans, nitric oxide donors, etc. Can be used.

丸剤又は錠剤は、糖衣、胃溶性、腸溶性物質で被覆することもできる。
注射剤は、注射用蒸留水、生理食塩水、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、植物油、アルコール類等を含むことができる。さらに、湿潤剤、乳化剤、分散剤、安定化剤、溶解剤、溶解補助剤、防腐剤等を加えることができる。
Pills or tablets can also be coated with sugar coatings, gastric and enteric substances.
The injection can contain distilled water for injection, physiological saline, propylene glycol, polyethylene glycol, vegetable oil, alcohols and the like. Furthermore, wetting agents, emulsifiers, dispersants, stabilizers, solubilizers, solubilizers, preservatives and the like can be added.

本発明の医薬組成物を哺乳類(例えば、ヒト、マウス、ラット、モルモット、ウサギ、イヌ、ウマ、サル、ブタ等)、特にヒトに投与する場合の投与量は、症状、患者の年齢、性別、体重、感受性差、投与方法、投与間隔、有効成分の種類、製剤の種類によって異なり、特に限定されないが、例えば、30μg〜100g、100μg〜500mg、100μg〜100mgを1回又は数回に分けて投与することができる。注射投与の場合、患者の体重により、1μg/kg〜3000μg/kg、3μg/kg〜1000μg/kgを1回又は数回に分けて投与してもよい。   When the pharmaceutical composition of the present invention is administered to mammals (for example, humans, mice, rats, guinea pigs, rabbits, dogs, horses, monkeys, pigs, etc.), particularly humans, the dosage is the symptoms, patient age, sex, It varies depending on body weight, sensitivity difference, administration method, administration interval, active ingredient type, formulation type, and is not particularly limited.For example, 30 μg to 100 g, 100 μg to 500 mg, 100 μg to 100 mg are administered once or divided into several times can do. In the case of injection administration, 1 μg / kg to 3000 μg / kg, 3 μg / kg to 1000 μg / kg may be administered once or divided into several times depending on the weight of the patient.

(スクリーニング方法)
本発明は、候補ペプチドから、インフルエンザの予防又は治療薬を選択するスクリーニング方法も包含する。
本発明のスクリーニング方法は、その一態様において、
以下の配列を含む核酸を鋳型として無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる工程と
ATG(NNK)n(配列番号:49)
〔式中、nは4〜12の整数を示し、Nは、A、T、G又はCに相当し、Kは、T又はGに相当する。〕;
前記ペプチドライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートし、ヘマグルチニンと結合するペプチドを選択する工程と、を含む。
ATG(NNK)nを含む核酸は、例えば、この3’末端にシステインをコードするTGCや、グリシンセリンリンカーをコードする塩基配列(例えば、GGCAGCGGCAGCGGCAGC;配列番号:50)を付加したものとしてもよい。
無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる工程は、上述したペプチドの製造方法に従って行うことができる。
(Screening method)
The present invention also includes a screening method for selecting preventive or therapeutic agents for influenza from candidate peptides.
In one aspect of the screening method of the present invention,
A step of expressing a peptide library in a cell-free translation system using a nucleic acid comprising the following sequence as a template, and ATG (NNK) n (SEQ ID NO: 49)
[Wherein n represents an integer of 4 to 12, N corresponds to A, T, G or C, and K corresponds to T or G. ];
Incubating the peptide library with hemagglutinin and selecting a peptide that binds to hemagglutinin.
The nucleic acid containing ATG (NNK) n may have, for example, a TGC encoding cysteine at the 3 ′ end or a base sequence encoding glycine serine linker (for example, GGCAGCGGCAGCGGCAGGC; SEQ ID NO: 50).
The step of expressing a peptide library in a cell-free translation system can be performed according to the peptide production method described above.

また、本発明のスクリーニング方法は、その一態様において、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる際、ATGに対応するアミノアシルtRNAとして、特殊アミノ酸の開始アミノ酸を用いてもよい。
開始アミノ酸の中でもクロロアセチル化アミノ酸を用いれば、システインとの間にチオエーテル結合が生成され、環状ペプチドライブラリーとすることができる。
In addition, in one aspect of the screening method of the present invention, when a peptide library is expressed in a cell-free translation system, a starting amino acid of a special amino acid may be used as an aminoacyl tRNA corresponding to ATG.
If a chloroacetylated amino acid is used among the starting amino acids, a thioether bond is formed with cysteine, and a cyclic peptide library can be obtained.

(インフルエンザウイルス検出薬及び検出用キット)
本発明は、本発明のペプチドを含むインフルエンザウイルス検出薬も包含する。本発明のペプチドは、インフルエンザウイルス表面のヘマグルチニンに特異的に結合する。従って、例えば、ELISA法等のイムノアッセイにおける抗インフルエンザ抗体に代えて、本発明のペプチドを用いて試料中のインフルエンザウイルスを検出することができる。
検出薬として用いる場合、本発明のペプチドは、検出可能に標識してもよい。ペプチドの標識は、例えば、ペルオキシダーゼ、アルカリホスファターゼ等の酵素、125I、131I、35S、3H等の放射性物質、フルオレセインイソチオシアネート、ローダミン、ダンシルクロリド、フィコエリトリン、テトラメチルローダミンイソチオシアネート、近赤外蛍光材料等の蛍光物質、ルシフェラーゼ、ルシフェリン、エクオリン等の発光物質で標識した抗体が用いられる。その他、金コロイド、量子ドットなどのナノ粒子で標識した抗体を検出することもできる。
また、イムノアッセイでは、本発明のペプチドをビオチンで標識し、酵素等で標識したアビジン又はストレプトアビジンを結合させて検出することもできる。
イムノアッセイの中でも、酵素標識を用いるELISA法は、簡便且つ迅速に抗原を測定することができて好ましい。例えば、インフルエンザウイルスのヘマグルチニン以外の部分を特異的に認識する抗体を固相担体に固定し、サンプルを添加して反応させた後、標識した本発明のペプチドを添加して反応させる。洗浄後、酵素基質と反応、発色させ、吸光度を測定することにより、インフルエンザウイルスを検出することができる。固相担体に固定した抗体と試料を反応させた後、標識していない本発明のペプチドを添加し、本発明のペプチドに対する抗体を酵素標識してさらに添加してもよい。
酵素基質は、酵素がペルオキシダーゼの場合、3,3'−diaminobenzidine(DAB)、3,3'5,5'−tetramethylbenzidine(TMB)、o−phenylenediamine(OPD)等を用いることができ、アルカリホスファターゼの場合、p−nitropheny phosphate(NPP)等を用いることができる。
(Influenza virus detection drug and detection kit)
The present invention also includes an influenza virus detection agent comprising the peptide of the present invention. The peptide of the present invention specifically binds to hemagglutinin on the surface of influenza virus. Therefore, for example, instead of an anti-influenza antibody in an immunoassay such as an ELISA method, an influenza virus in a sample can be detected using the peptide of the present invention.
When used as a detection agent, the peptide of the present invention may be detectably labeled. Peptide labels include, for example, enzymes such as peroxidase and alkaline phosphatase, radioactive materials such as 125 I, 131 I, 35 S, and 3 H, fluorescein isothiocyanate, rhodamine, dansyl chloride, phycoerythrin, tetramethylrhodamine isothiocyanate, near red An antibody labeled with a fluorescent substance such as an external fluorescent material, or a luminescent substance such as luciferase, luciferin, or aequorin is used. In addition, antibodies labeled with nanoparticles such as colloidal gold and quantum dots can also be detected.
In an immunoassay, the peptide of the present invention can be detected by labeling with biotin and binding avidin or streptavidin labeled with an enzyme or the like.
Among immunoassays, an ELISA method using an enzyme label is preferable because it can easily and quickly measure an antigen. For example, an antibody that specifically recognizes a portion other than hemagglutinin of influenza virus is immobilized on a solid phase carrier, a sample is added and reacted, and then the labeled peptide of the present invention is added and reacted. After washing, reaction with an enzyme substrate, color development, and measurement of absorbance can detect influenza virus. After reacting the antibody immobilized on the solid phase carrier with the sample, an unlabeled peptide of the present invention may be added, and an antibody against the peptide of the present invention may be enzyme-labeled and further added.
As the enzyme substrate, when the enzyme is peroxidase, 3,3′-diaminobenzidine (DAB), 3,3′5,5′-tetramethylbenzidine (TMB), o-phenylenediamine (OPD), etc. can be used. In this case, p-nitropheny phosphate (NPP) or the like can be used.

本明細書において「固相担体」は、抗体を固定できる担体であれば特に限定されず、ガラス製、金属性、樹脂製等のマイクロタイタープレート、基板、ビーズ、ニトロセルロースメンブレン、ナイロンメンブレン、PVDFメンブレン等が挙げられ、標的物質は、これらの固相担体に公知の方法に従って固定することができる。   In the present specification, the “solid phase carrier” is not particularly limited as long as it can immobilize the antibody, and is made of a microtiter plate made of glass, metal or resin, substrate, beads, nitrocellulose membrane, nylon membrane, PVDF. Examples include a membrane, and the target substance can be immobilized on these solid phase carriers according to a known method.

本発明に係る検査用キットは、上記検出に必要な試薬及び器具(本発明のペプチド、抗体、固相担体、緩衝液、酵素反応停止液、マイクロプレートリーダー等を含むが、これらに限定されない)を含む。   The test kit according to the present invention includes reagents and instruments necessary for the above detection (including but not limited to the peptide, antibody, solid phase carrier, buffer solution, enzyme reaction stop solution, microplate reader, etc. of the present invention). including.

以下に示す実施例は、単なる例示であって、上述した実施形態と共に本発明を詳細に説明することのみを意図しており、本発明を限定するものではない。 The following examples are merely illustrative and are intended to describe the present invention in detail together with the above-described embodiments, and are not intended to limit the present invention.

[ヘマグルチニンに結合する特殊環状ペプチドの選択]
<スクリーニング1>
H5N1型インフルエンザウイルス(1203/04)(PROSPEC社)のヘマグルチニンをバキュロ系で組換え発現したタンパク質を、DMSOに溶解し、リン酸ナトリウム水溶液でpH8.0-8.2に調整した約3当量のビオチン活性エステル体(Sulfo-NHS-LC-Biotin(PIERCE社))と反応させた。この反応溶液を精製せずにストレプトアビジン固定磁気ビーズ(Dynabeads M-280 Streptavidin(Invitrogen社))の懸濁液と混合し、ビオチン化されていないヘマグルチニンを除いて選択実験に用いる標的ビーズとした。
特殊環状ペプチドライブラリーの鋳型分子として、ATG(NNK)nTGCGGCAGCGGCAGCGGCAGC(配列番号:51)を用いた。式中、nは4〜12の整数を示し、Nは、A、T、G又はCに相当し、Kは、T又はGに相当する。
このDNA分子は転写開始配列と翻訳促進配列(GGGTTAACTTTAAGAAGGAGATATACAT:配列番号:53)を5’側に、グリシンセリンリンカー配列と対応付けのためのタグ配列(GGCAGCGGCAGCGGCAGC;配列番号:50)を3’側にそれぞれ有する。これを転写してmRNAとし、対応付けに用いる核酸誘導体を共有結合させた(国際公開第2011/049157号パンフレット参照)。この複合体240pmolを最初の翻訳に用いた。
翻訳系にはメチオニンを除く19種類の天然型アミノ酸の他に、開始コドンに対応するtRNAにクロロアセチル−D/L−トリプトファンを結合させた複合体を約50μM相当の濃度で加えた。この複合体はクロロアセチル−D/L−トリプトファンシアノメチルエステルとtRNAをフレキシザイムの存在下で反応させることで調製した(H. Murakami et al., Nat. Methods (2006)3:357-359; Y. Goto et al., ACS Chem. Biol. (2008)3:120-129; Y. Goto et al., RNA (2008)14:1390-1398)。
翻訳溶液約240μLに100mMのエチレンジアミン四酢酸(EDTA)水溶液を48μl加えて30分静置したのち、ストレプトアビジン固定磁気ビーズと混合して4℃で1時間混合した。上清をとりビオチン化ヘマグルチニンを結合した標的ビーズと合わせ、1時間4℃で混合したのちTBST(50mM トリスヒドロキシメチルアミノメタン−塩酸緩衝液、120mM 塩化ナトリウム、0.05% Tween20)で3回洗浄した。このビーズに逆転写反応混合液を加え、42℃で1時間反応させた。上清をPCR反応液で希釈し、その一部をリアルタイムPCRで定量した。この定量結果に従いサイクル数を決めて残りの溶液のPCR反応を行った。
得られたPCR反応物を鋳型に転写し、1回目の12分の1のスケールで2回目の選択実験を実施した。2回目以降の逆転写反応は翻訳の後に行ない、2本鎖の形で標的ビーズと反応させた。標的ビーズにPCR反応液を加えて95℃で加熱し、鋳型の核酸を回収した。この選択実験を核酸の回収量がヘマグルチニンを固定した場合に固定しない場合よりも10倍以上多く得られた5回目まで繰り返した。各選択実験後の回収率の変化を図1に示した。
最終的に回収されたDNAをプラスミド(pGEM-T Easy(Promega社))にライゲーションし、クローニングして64個の配列を解析したところ、2個から5個の重複を含む52種類の核酸に対応していた。
[Selection of special cyclic peptides that bind to hemagglutinin]
<Screening 1>
A protein obtained by recombinantly expressing hemagglutinin of H5N1 influenza virus (1203/04) (PROSPEC) in a baculo system, dissolved in DMSO, and adjusted to pH 8.0-8.2 with an aqueous sodium phosphate solution, about 3 equivalents of biotin activity It was made to react with the ester body (Sulfo-NHS-LC-Biotin (PIERCE)). This reaction solution was mixed with a suspension of streptavidin-immobilized magnetic beads (Dynabeads M-280 Streptavidin (Invitrogen)) without purification and used as target beads for selection experiments except for non-biotinylated hemagglutinin.
ATG (NNK) nTGCGGGCAGCGGCAGCGGCAGC (SEQ ID NO: 51) was used as a template molecule for the special cyclic peptide library. In the formula, n represents an integer of 4 to 12, N corresponds to A, T, G or C, and K corresponds to T or G.
This DNA molecule has a transcription initiation sequence and translation promoting sequence (GGGTTAACTTTAAGAAGGAGATATACAT: SEQ ID NO: 53) on the 5 ′ side, and a tag sequence (GGCAGGCGCAGCGGCAGC; SEQ ID NO: 50) for matching with the glycine serine linker sequence on the 3 ′ side. Have each. This was transcribed into mRNA, and a nucleic acid derivative used for matching was covalently bound (see International Publication No. 2011/049157 pamphlet). 240 pmol of this complex was used for initial translation.
In addition to 19 kinds of natural amino acids except methionine, a complex in which chloroacetyl-D / L-tryptophan was bound to tRNA corresponding to the start codon was added to the translation system at a concentration corresponding to about 50 μM. This complex was prepared by reacting chloroacetyl-D / L-tryptophan cyanomethyl ester with tRNA in the presence of flexizyme (H. Murakami et al., Nat. Methods (2006) 3: 357-359; Y. Goto et al., ACS Chem. Biol. (2008) 3: 120-129; Y. Goto et al., RNA (2008) 14: 1390-1398).
48 μl of 100 mM ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) aqueous solution was added to about 240 μL of the translation solution and allowed to stand for 30 minutes, and then mixed with streptavidin-fixed magnetic beads and mixed at 4 ° C. for 1 hour. The supernatant was collected and combined with biotinylated hemagglutinin-bound target beads, mixed for 1 hour at 4 ° C., and washed 3 times with TBST (50 mM trishydroxymethylaminomethane-hydrochloric acid buffer solution, 120 mM sodium chloride, 0.05% Tween 20). did. A reverse transcription reaction mixture was added to the beads and reacted at 42 ° C. for 1 hour. The supernatant was diluted with a PCR reaction solution, and a part thereof was quantified by real-time PCR. The number of cycles was determined according to the quantitative result, and the remaining solution was subjected to PCR reaction.
The obtained PCR reaction product was transferred to a template, and a second selection experiment was performed on the 1/12 scale. The second and subsequent reverse transcription reactions were performed after translation and reacted with target beads in the form of double strands. The PCR reaction solution was added to the target beads and heated at 95 ° C. to recover the template nucleic acid. This selection experiment was repeated up to the fifth time when the amount of nucleic acid recovered was 10 times or more higher when hemagglutinin was immobilized. The change in the recovery rate after each selection experiment is shown in FIG.
The final recovered DNA was ligated to a plasmid (pGEM-T Easy (Promega)), cloned, and analyzed for 64 sequences. As a result, 52 types of nucleic acids containing 2 to 5 duplications were supported. Was.

<スクリーニング2>
次に、この52種類の核酸から3種類を選択し、この3種類の核酸配列に基づいて、経験則により、以下のコード領域を含む鋳型分子を設計した。
ATGVVKNNKHWTVVKNNKVDAVDATWTNNKHWTVVKTGGTGTGGGTCGGGGTCGGGTTCG(配列番号:52)
この配列においてVはC、A又はGを、HはT、C又はAを、WはT又はAを、DはT、A又はGをそれぞれ示す。
クロロアセチル−D−トリプトファンが3’位にエステル結合したtRNAの存在下で核酸ライブラリーを転写して、核酸誘導体と結合させたライブラリー約50pmolを50μlの無細胞翻訳系で翻訳した。EDTA(100mM)水溶液を10μl加えて37℃で30分静置したのち、逆転写反応によりcDNAを形成させた。
この複合体を初期翻訳物ライブラリーとして、スクリーニング1と同様の操作でヘマグルチニンに対する親和性選択を繰り返した。ただしヘマグルチニンとの相互作用は4℃ではなく室温で実施した。選択実験を6回まで繰り返して最終的に回収されたDNAをPCRで増幅してクローニングした。解析した17配列はすべて異なっていたが、全体に収束しており相同性の高さが認められた。
<Screening 2>
Next, three types were selected from these 52 types of nucleic acids, and template molecules containing the following coding regions were designed based on these three types of nucleic acid sequences based on empirical rules.
ATGVVKNNKHWTVVKNNKVDAVDATWTNNKHWTVVKTGGTGTGGGTCGGGGTCGGGTTCG (SEQ ID NO: 52)
In this sequence, V represents C, A or G, H represents T, C or A, W represents T or A, and D represents T, A or G.
The nucleic acid library was transcribed in the presence of tRNA ester-linked with chloroacetyl-D-tryptophan at the 3 ′ position, and about 50 pmol of the library combined with the nucleic acid derivative was translated with 50 μl of a cell-free translation system. After adding 10 μl of EDTA (100 mM) aqueous solution and allowing to stand at 37 ° C. for 30 minutes, cDNA was formed by reverse transcription reaction.
Using this complex as an initial translation library, affinity selection for hemagglutinin was repeated in the same manner as in screening 1. However, the interaction with hemagglutinin was carried out at room temperature instead of 4 ° C. The selection experiment was repeated up to 6 times, and finally recovered DNA was amplified by PCR and cloned. The 17 sequences analyzed were all different but converged throughout and a high degree of homology was observed.

[ヘマグルチニンに結合する特殊環状ペプチドの化学合成]
選択の結果得られた核酸に対応すると考えられるペプチドが実際にヘマグルチニンに対する結合活性を持つかどうか、インフルエンザウイルスの増殖に対する阻害活性を持つかどうかを確認する目的で、上記スクリーニング1及び2で得られた69種類のペプチドから選択した下表の24種類のペプチドを化学合成した。
ペプチド合成は、自動合成機SyroI(Biotage Japan社)を用い、9−フルオレニルメトキシカルボニル基(Fmoc基)をαアミノ基の保護基として用いる一般的な固相合成法に従って行った。
Rink Amide AM resin(Novabiochem社)の3μmol相当を合成用チップに加え、2-(1H-benzotriazole-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate(HBTU)、及びFmoc基で保護したアミノ酸(いずれもNovabiochem社)を順次反応させた。
N末端のトリプトファンを連結してFmocを外したのち、1-methyl-2-pyrrolidinone(NMP;Nacalai Tesuque社)に溶解したN−ヒドロキシコハク酸クロロアセチルを6当量加えて1時間静置した。
得られたペプチドレジンを、N,N-dimethylformamide(DMF;Nacalai Tesuque社)と塩化メチレンで3回洗浄して乾燥し、トリフルオロ酢酸−水−トリイソプロピルシランの混合物(体積比で90:5:5)を加えて室温で2時間攪拌した。
エーテル沈殿により切断された粗ペプチドを回収し、ジエチルエーテルで2回洗浄して乾燥したのち、終濃度が10mMとなるように125mMのトリスヒドロキシメチルアミノメタンを含む80%DMSO水溶液を加えて、室温で1時間攪拌した。
環状ペプチド溶液を酸性にして濾過し、C4カラム(Cosmosil AR300 5C4(10×250mm、Nacalai Tesuque社)を用いた逆相高速液体クロマトグラフィーで目的物を精製した。移動相として0.1%トリフルオロ酢酸を含む水−アセトニトリルを用いた。生成したペプチドは、Autoflex II(Bruker Daltonics社)を用いてMALDI-TOF-MSにより同定した。
以下の24種類のペプチドをインフルエンザウイルスの増殖阻害試験に用いた。
[Chemical synthesis of special cyclic peptides that bind to hemagglutinin]
For the purpose of confirming whether the peptide considered to correspond to the nucleic acid obtained as a result of selection actually has a binding activity to hemagglutinin or an inhibitory activity against the growth of influenza virus, it was obtained in the above screenings 1 and 2. The 24 peptides shown in the table below selected from the 69 peptides were chemically synthesized.
Peptide synthesis was performed using an automatic synthesizer SyroI (Biotage Japan) according to a general solid phase synthesis method using a 9-fluorenylmethoxycarbonyl group (Fmoc group) as a protective group for the α-amino group.
3 μmol equivalent of Rink Amide AM resin (Novabiochem) was added to the chip for synthesis and protected with 2- (1H-benzotriazole-1-yl) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HBTU) and Fmoc group Amino acids (both Novabiochem) were reacted sequentially.
After linking N-terminal tryptophan to remove Fmoc, 6 equivalents of chloroacetyl N-hydroxysuccinate dissolved in 1-methyl-2-pyrrolidinone (NMP; Nacalai Tesuque) was added and left to stand for 1 hour.
The obtained peptide resin was washed three times with N, N-dimethylformamide (DMF; Nacalai Tesuque) and methylene chloride, dried, and a mixture of trifluoroacetic acid-water-triisopropylsilane (90: 5 by volume): 5) was added and stirred at room temperature for 2 hours.
The crude peptide cleaved by ether precipitation was recovered, washed twice with diethyl ether and dried, and then added with an 80% aqueous DMSO solution containing 125 mM trishydroxymethylaminomethane to a final concentration of 10 mM. For 1 hour.
The cyclic peptide solution was acidified and filtered, and the target product was purified by reverse phase high performance liquid chromatography using a C4 column (Cosmosil AR300 5C 4 (10 × 250 mm, Nacalai Tesuque)). Water-acetonitrile containing fluoroacetic acid was used, and the resulting peptide was identified by MALDI-TOF-MS using Autoflex II (Bruker Daltonics).
The following 24 types of peptides were used in the influenza virus growth inhibition test.

[インフルエンザウイルスの増殖に対するペプチドの阻害活性の評価]
1.インフルエンザウイルスH5N1−Vac3株に対する阻害
インフルエンザウイルスH5N1−Vac3に対する阻害試験を以下の手順で行った。
1) アッセイ3日前にMDCK細胞を6wellプレートへ2×105cells/wellで播いた。
2) インフルエンザウイルス感染前日に各ペプチド0.01μM、0.1μM、1μMを含有する細胞培養培地に交換して細胞を前処理した。
3) 1%BSAを含有するMEM培地で希釈したインフルエンザウイルスH5N1(1×103PFU/ml)ウイルス液0.1mlを各wellに加え、全体に行き渡らせた。
4) 37 or 34℃,1時間吸着した。15分おきにプレートを揺らした。
5) ウイルス液を取り除き、BSA(-)/MEMで1回洗浄した。
6) ペプチド0.01μM、0.1μM、1μM,10μg/mlアセチルトリプシン,0.8%アガロース加1%BSA/MEM 2mlを各wellに加えた。
7) アガロース凝固後、プレートの上下を反転させ、CO2インキュベーターへ入れた。
8) 37 or 34℃,2〜3日培養した。
9) 10%ホルマリンを加えた。室温,1時間固定した。
10) ホルマリンとアガロース培地を取り除き、水洗した。
11) 1%クリスタルバイオレットで1時間染色した。
12) 水洗、乾燥後にプラーク数を判定した。
[Evaluation of peptide inhibitory activity against influenza virus growth]
1. Inhibition against influenza virus H5N1-Vac3 Inhibition test against influenza virus H5N1-Vac3 was carried out according to the following procedure.
1) Three days before the assay, MDCK cells were seeded at 2 × 10 5 cells / well in 6-well plates.
2) On the day before influenza virus infection, the cells were pretreated by replacing with a cell culture medium containing 0.01 μM, 0.1 μM and 1 μM of each peptide.
3) 0.1 ml of influenza virus H5N1 (1 × 10 3 PFU / ml) virus solution diluted with MEM medium containing 1% BSA was added to each well and spread throughout.
4) Adsorbed at 37 or 34 ℃ for 1 hour. The plate was shaken every 15 minutes.
5) The virus solution was removed and washed once with BSA (-) / MEM.
6) Peptides 0.01 μM, 0.1 μM, 1 μM, 10 μg / ml acetyltrypsin, 0.8% agarose and 1% BSA / MEM 2 ml were added to each well.
7) After agarose coagulation, the plate was turned upside down and placed in a CO 2 incubator.
8) Cultured at 37 or 34 ° C for 2-3 days.
9) 10% formalin was added. Fixed at room temperature for 1 hour.
10) Formalin and agarose medium were removed and washed with water.
11) Stained with 1% crystal violet for 1 hour.
12) The number of plaques was determined after washing and drying.

図2及び3に培養後のプレートの写真を示す。ネガティブコントロール(NC)と比較して、No.11、12、18及び24(図2)、並びにNo.19及びNo.23(図3)では、プラークの大きさ及び数に明らかに差が見られた。使用したウイルスの量をBack-titrationを行って確認したが所定のウイルス量であった。
図4〜6に、プラーク数とプラークの直径の比較を示す。図4及び5に示されるとおり、全体としてネガティブコントロールに比較してプラークの数が減少する傾向にあり、No.11及び12では半数以下に減少した(図4)。また、No.14もプラーク数は半数以下、No.19は0.1μM以上においてプラーク数がゼロ、No.23は1μMにおいてプラーク数が1/10であった。
また、図6に示されるとおり、いずれのペプチドについても、用量依存的にプラークの直径が減少する傾向が見られた。
No.18の1μMでは、プラークの数及び直径ともに、ザナミビル(商品名リレンザ)と同等な減少が見られ、No.24の1μMでは、プラークの直径が約半分に縮小された。No.14、19及び23でも、ネガティブコントロールに比較して、プラーク直径も半分以下であった(データ図示せず)。
FIGS. 2 and 3 show photographs of the plate after culturing. Compared to the negative control (NC), No. 11, 12, 18 and 24 (FIG. 2), and 19 and No. In FIG. 23 (FIG. 3), there was a clear difference in plaque size and number. The amount of virus used was confirmed by performing back-titration, but it was a predetermined amount of virus.
Figures 4-6 show a comparison of plaque number and plaque diameter. As shown in FIGS. 4 and 5, as a whole, the number of plaques tends to decrease compared to the negative control. In 11 and 12, it decreased to less than half (FIG. 4). No. No. 14, the number of plaques is less than half. No. 19 has a plaque number of zero at 0.1 μM or more. 23 had a plaque number of 1/10 at 1 μM.
In addition, as shown in FIG. 6, the plaque diameter tended to decrease in a dose-dependent manner for any of the peptides.
No. In 1 μM of No. 18, both the number and the diameter of the plaques were decreased in the same manner as Zanamivir (trade name Relenza). At 1 μM of 24, the plaque diameter was reduced by approximately half. No. In 14, 19, and 23, the plaque diameter was also less than half compared to the negative control (data not shown).

2.インフルエンザウイルスH1N1株に対する阻害
同様に、インフルエンザウイルスH1N1に対するペプチドによる阻害試験を行った。
インフルエンザウイルスH1N1株A/Tokyo/2619/2009に対する阻害試験を以下の手順で行った。
1) アッセイ3日前にMDCK細胞を6wellプレートへ2×105cells/wellで播いた。
2) インフルエンザウイルス感染前日に各ペプチド0.01μM、0.1μM、1μMを含有する細胞培養培地に交換して細胞を前処理した。
3) 1%BSAを含有するMEM培地で希釈したインフルエンザウイルスH5N1(1×103PFU/ml)ウイルス液0.1mlを各wellに加え、全体に行き渡らせた。
4) 37 or 34℃,1時間吸着。15分おきにプレートを揺らした。
5) ウイルス液を取り除き、BSA(-)/MEMで1回洗浄した。
6) ペプチド0.01μM、0.1μM、1μM,10μg/mlアセチルトリプシン,0.8%アガロース加1%BSA/MEM 2mlを各wellに加えた。
7) アガロース凝固後、プレートの上下を反転させ、CO2インキュベーターへ入れる。
8) 37 or 34℃,2〜3日培養した。
9) 10%ホルマリンを加えた。室温,1時間固定した。
10) ホルマリンとアガロース培地を取り除き、水洗した。
11) 1%クリスタルバイオレットで1時間染色した。
12) 水洗、乾燥後にプラーク数を判定した。
結果を図7に示す。リレンザが効果を示さないH1N1に対しても増殖阻害効果を有するペプチドが見られた。特にNo.23及び24は高い増殖阻害効果を示した。
2. Similarly to the inhibition against the influenza virus H1N1 strain, an inhibition test with a peptide against the influenza virus H1N1 was conducted.
An inhibition test against influenza virus H1N1 strain A / Tokyo / 2619/2009 was performed according to the following procedure.
1) Three days before the assay, MDCK cells were seeded at 2 × 10 5 cells / well in 6-well plates.
2) On the day before influenza virus infection, the cells were pretreated by replacing with a cell culture medium containing 0.01 μM, 0.1 μM and 1 μM of each peptide.
3) 0.1 ml of influenza virus H5N1 (1 × 10 3 PFU / ml) virus solution diluted with MEM medium containing 1% BSA was added to each well and spread throughout.
4) Adsorption for 1 hour at 37 or 34 ℃. The plate was shaken every 15 minutes.
5) The virus solution was removed and washed once with BSA (-) / MEM.
6) Peptides 0.01 μM, 0.1 μM, 1 μM, 10 μg / ml acetyltrypsin, 0.8% agarose and 1% BSA / MEM 2 ml were added to each well.
7) After coagulation of the agarose, turn the plate upside down and place it in the CO 2 incubator.
8) Cultured at 37 or 34 ° C for 2-3 days.
9) 10% formalin was added. Fixed at room temperature for 1 hour.
10) Formalin and agarose medium were removed and washed with water.
11) Stained with 1% crystal violet for 1 hour.
12) The number of plaques was determined after washing and drying.
The results are shown in FIG. A peptide having an inhibitory effect on growth was also observed against H1N1, for which Relenza had no effect. In particular, no. 23 and 24 showed a high growth inhibitory effect.

3.インフルエンザウイルスH5N1−Vac3株に対する中和活性
また、インフルエンザウイルスに対するペプチドの中和活性を確認するため、ペプチドとインフルエンザウイルスをまず混合し、その後、この混合液と細胞を接触させる試験を行った。具体的な試験方法を以下に示す。
1) アッセイ3日前にMDCK細胞を6wellプレートへ2×105cells/wellで播いた。
2) インフルエンザウイルス感染前日に各ペプチド0.01μM、0.1μM、1μMを含有する細胞培養培地に交換して細胞を前処理した。
3) 各ペプチド0.01μM、0.1μM、1μMを含有する細胞培養培地110μlに55PFUのウイルス溶液(H5N1 Vac−3)110μlを混合し、CO2インキュベータにおいて37℃で1時間インキュベートした。
4) ペプチドとインキュベートしたウイルス液0.2mlを各wellに加え、全体に行き渡らせた。
5) 37 or 34℃,1時間吸着。15分おきにプレートを揺らした。
6) ウイルス液を取り除き、BSA(-)/MEMで1回洗浄した。
7) ペプチド0.01μM、0.1μM、1μM,10μg/mlアセチルトリプシン,0.8%アガロース加1%BSA/MEM 2mlを各wellに加えた。又は、オセルタミビル(商品名タミフル)若しくはザナミビル(商品名リレンザ)を0.01μM、0.1μM、1μM含むアガロース培地を重層した。
8) アガロース凝固後、プレートの上下を反転させ、CO2インキュベーターへ入れた。
9) 37 or 34℃,2〜3日培養した。
10) 10%ホルマリンを加えた。室温,1時間固定した。
11) ホルマリンとアガロース培地を取り除き、水洗した。
12) 1%クリスタルバイオレットで1時間染色した。
13) 水洗、乾燥後にプラーク数を判定した。
結果を図8に示す。図9に被験ペプチドとウイルス液の処理条件を示す。各ウェルの右上の数字がプラーク数を表す。ペプチドNo.11,14,18は図9の2条件すなわち中和反応のみで、無効条件と比較してプラーク数が半数以下に減少した。この結果は、ペプチドNo.11,14,18ペプチドが、インフルエンザウイルスに対する中和活性を有する可能性を示唆するものである
3. Neutralizing activity against influenza virus strain H5N1-Vac3 In addition, in order to confirm the neutralizing activity of the peptide against influenza virus, a test was performed in which the peptide and influenza virus were first mixed, and then the mixture was brought into contact with cells. Specific test methods are shown below.
1) Three days before the assay, MDCK cells were seeded at 2 × 10 5 cells / well in 6-well plates.
2) On the day before influenza virus infection, the cells were pretreated by replacing with a cell culture medium containing 0.01 μM, 0.1 μM and 1 μM of each peptide.
3) 110 μl of 55 PFU virus solution (H5N1 Vac-3) was mixed with 110 μl of cell culture medium containing 0.01 μM, 0.1 μM and 1 μM of each peptide, and incubated at 37 ° C. for 1 hour in a CO 2 incubator.
4) 0.2 ml of virus solution incubated with the peptide was added to each well and spread throughout.
5) Adsorption for 1 hour at 37 or 34 ℃. The plate was shaken every 15 minutes.
6) The virus solution was removed and washed once with BSA (-) / MEM.
7) Peptide 0.01 μM, 0.1 μM, 1 μM, 10 μg / ml acetyltrypsin, 2% 1% BSA / MEM with 0.8% agarose was added to each well. Alternatively, an agarose medium containing 0.01 μM, 0.1 μM, and 1 μM of oseltamivir (trade name Tamiflu) or zanamivir (trade name Relenza) was overlaid.
8) After agarose coagulation, the plate was turned upside down and placed in a CO 2 incubator.
9) Cultured at 37 or 34 ° C for 2-3 days.
10) 10% formalin was added. Fixed at room temperature for 1 hour.
11) Formalin and agarose medium were removed and washed with water.
12) Stained with 1% crystal violet for 1 hour.
13) The number of plaques was determined after washing and drying.
The results are shown in FIG. FIG. 9 shows the treatment conditions for the test peptide and virus solution. The number in the upper right of each well represents the number of plaques. Peptide No. 11, 14, and 18 were only two conditions in FIG. 9, that is, neutralization reaction, and the number of plaques was reduced to less than half compared with the ineffective condition. This result shows that peptide No. The 11, 14, 18 peptide suggests the possibility of having neutralizing activity against influenza virus

さらに、インフルエンザウイルスに対するNo.23,24ペプチドの中和活性を確認するため、ペプチドとインフルエンザウイルスをまず混合し、その後、この混合液と細胞を接触させる試験を行った。具体的な試験方法を以下に示す。
1) アッセイ3日前にMDCK細胞を6wellプレートへ2×105cells/wellで播いた。
2) 各ペプチド0.01μM、0.1μM、1μMを含有する細胞培養培地110μlに55PFUのウイルス溶液(H5N1 Vac−3)110μlを混合し、CO2インキュベータにおいて37℃で1時間インキュベートした。
3) ペプチドとインキュベートしたウイルス液0.2mlを各wellに加え、全体に行き渡らせた。
4) 37 or 34℃,1時間吸着。15分おきにプレートを揺らした。
5) ウイルス液を取り除き、BSA(-)/MEMで1回洗浄した。
6) 10μg/mlアセチルトリプシン,0.8%アガロース加1%BSA/MEM 2mlを各wellに加えた。試験の陽性コントロールとして、オセルタミビル(商品名タミフル)若しくはザナミビル(商品名リレンザ)を0.01μM、0.1μM、1μM含むアガロース培地を重層した。
7) アガロース凝固後、プレートの上下を反転させ、CO2インキュベーターへ入れた。
8) 37 or 34℃,2〜3日培養した。
9) 10%ホルマリンを加えた。室温,1時間固定した。
10) ホルマリンとアガロース培地を取り除き、水洗した。
11) 1%クリスタルバイオレットで1時間染色した。
12) 水洗、乾燥後にプラーク数を判定した。
中和試験結果を図10及び陽性コントロールの結果を図11に示す。使用したウイルスの量をBack-titrationを行って確認したが所定のウイルス量であった。各ウェルの右上の数字がプラーク数を表す。いずれのペプチドも、無効条件と比較してプラーク数が半数以下に減少した。この結果は、本発明のペプチドが、インフルエンザウイルスに対する中和活性を有する可能性を示唆するものである。
Furthermore, no. In order to confirm the neutralizing activity of the 23,24 peptide, the peptide and influenza virus were first mixed, and then a test was conducted in which the mixture was contacted with cells. Specific test methods are shown below.
1) Three days before the assay, MDCK cells were seeded at 2 × 10 5 cells / well in 6-well plates.
2) 110 μl of 55 PFU virus solution (H5N1 Vac-3) was mixed with 110 μl of cell culture medium containing 0.01 μM, 0.1 μM and 1 μM of each peptide, and incubated at 37 ° C. for 1 hour in a CO 2 incubator.
3) 0.2 ml of virus solution incubated with the peptide was added to each well and spread throughout.
4) Adsorption for 1 hour at 37 or 34 ℃. The plate was shaken every 15 minutes.
5) The virus solution was removed and washed once with BSA (-) / MEM.
6) 2 ml of 1% BSA / MEM with 10 μg / ml acetyltrypsin and 0.8% agarose was added to each well. As a positive control of the test, an agarose medium containing 0.01 μM, 0.1 μM, and 1 μM of oseltamivir (trade name Tamiflu) or zanamivir (trade name Relenza) was overlaid.
7) After agarose coagulation, the plate was turned upside down and placed in a CO 2 incubator.
8) Cultured at 37 or 34 ° C for 2-3 days.
9) 10% formalin was added. Fixed at room temperature for 1 hour.
10) Formalin and agarose medium were removed and washed with water.
11) Stained with 1% crystal violet for 1 hour.
12) The number of plaques was determined after washing and drying.
FIG. 10 shows the results of the neutralization test, and FIG. 11 shows the results of the positive control. The amount of virus used was confirmed by performing back-titration, but it was a predetermined amount of virus. The number in the upper right of each well represents the number of plaques. In all peptides, the number of plaques was reduced to less than half compared with the ineffective condition. This result suggests the possibility that the peptide of the present invention has neutralizing activity against influenza virus.

配列番号:1〜24は、抗インフルエンザウイルス活性を有するペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号:25〜48は、抗インフルエンザウイルス活性を有する環状ペプチドのアミノ酸配列である。
配列番号:49は、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる際に用いられる鋳型核酸配列の一例である。
配列番号:50は、グリシン−セリンリンカーをコードする核酸の塩基配列である。
配列番号:51は、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる際に用いられる鋳型核酸配列の一例である。
配列番号:52は、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる際に用いられる鋳型核酸配列の一例である。
配列番号:53は、無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる際に用いられる鋳型核酸配列の5’側に付加される翻訳促進配列である。
SEQ ID NOs: 1 to 24 are amino acid sequences of peptides having anti-influenza virus activity.
SEQ ID NOs: 25-48 are the amino acid sequences of cyclic peptides having anti-influenza virus activity.
SEQ ID NO: 49 is an example of a template nucleic acid sequence used for expressing a peptide library in a cell-free translation system.
SEQ ID NO: 50 is the base sequence of the nucleic acid encoding glycine-serine linker.
SEQ ID NO: 51 is an example of a template nucleic acid sequence used for expressing a peptide library in a cell-free translation system.
SEQ ID NO: 52 is an example of a template nucleic acid sequence used for expressing a peptide library in a cell-free translation system.
SEQ ID NO: 53 is a translation promoting sequence added to the 5 ′ side of a template nucleic acid sequence used when a peptide library is expressed in a cell-free translation system.

Claims (11)

以下のいずれかのペプチド:
(i)配列番号:1−24で表されるアミノ酸配列を含むペプチド;
(ii)前記(i)に記載のペプチドの部分配列を含むペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチド;及び
(iii)前記(i)又は(ii)に記載のペプチドのアミノ酸配列において、1又は数個のアミノ酸が欠失、付加若しくは置換されているペプチドであって、ヘマグルチニンと結合可能なペプチド。
Any of the following peptides:
(I) a peptide comprising the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 1-24;
(Ii) a peptide comprising a partial sequence of the peptide described in (i) above, which is capable of binding hemagglutinin; and (iii) in the amino acid sequence of the peptide described in (i) or (ii) above, Alternatively, a peptide in which several amino acids are deleted, added or substituted and which can bind to hemagglutinin.
環状化している、請求項1に記載のペプチド。   The peptide according to claim 1, which is cyclized. クロロアセチルアミノ酸と、システインを含み、クロロアセチルアミノ酸とシステインとのチオエーテル結合により環状化している、請求項2に記載のペプチド。   The peptide according to claim 2, comprising chloroacetylamino acid and cysteine, and cyclized by a thioether bond between chloroacetylamino acid and cysteine. N末端から3アミノ酸以内にクロロアセチルアミノ酸を有し、C末端から3アミノ酸以内にシステインを有する、請求項3に記載のペプチド。   The peptide according to claim 3, which has a chloroacetyl amino acid within 3 amino acids from the N-terminus and a cysteine within 3 amino acids from the C-terminus. 配列番号:25−48で表されるアミノ酸配列からなるペプチドであって、N末端のクロロアセチル−トリプトファンと、C末端から2番目のシステインとのチオエーテル結合により環状化している、ペプチド。   A peptide consisting of the amino acid sequence represented by SEQ ID NO: 25-48, which is cyclized by a thioether bond between the N-terminal chloroacetyl-tryptophan and the second cysteine from the C-terminal. 請求項1から5のいずれか1項に記載のペプチドを含むインフルエンザの予防又は治療のための医薬組成物。   A pharmaceutical composition for preventing or treating influenza comprising the peptide according to any one of claims 1 to 5. インフルエンザの予防又は治療薬を製造するための、請求項1から5のいずれか1項に記載のペプチドの誘導体の使用。   Use of the derivative | guide_body of the peptide of any one of Claim 1 to 5 for manufacturing the preventive or therapeutic agent of influenza. 候補ペプチドから、インフルエンザの予防又は治療薬を選択するスクリーニング方法であって、
以下の配列を含む核酸を鋳型として無細胞翻訳系でペプチドライブラリーを発現させる工程と、
ATG(NNK)n(配列番号:49)
〔式中、nは4〜12の整数を示し、Nは、A、T、G又はCに相当し、Kは、T又はGに相当する。〕;
前記ペプチドライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートし、ヘマグルチニンと結合するペプチドを選択する工程と、
を含む方法。
A screening method for selecting preventive or therapeutic agents for influenza from candidate peptides,
Expressing a peptide library in a cell-free translation system using a nucleic acid containing the following sequence as a template;
ATG (NNK) n (SEQ ID NO: 49)
[Wherein n represents an integer of 4 to 12, N corresponds to A, T, G or C, and K corresponds to T or G. ];
Contacting the peptide library with hemagglutinin and incubating to select a peptide that binds to hemagglutinin;
Including methods.
前記鋳型として、(NNK)nの3’末端にTGCを含むものを用い、
前記無細胞翻訳系において、コドンATGに対応するアミノアシルtRNAとして、クロロアセチル化アミノ酸を用い、
前記ペプチドライブラリーとヘマグルチニンを接触させてインキュベートする工程に先立って、ペプチドを環状化させる工程を含む、請求項8に記載の方法。
As the template, one containing TGC at the 3 ′ end of (NNK) n,
In the cell-free translation system, a chloroacetylated amino acid is used as an aminoacyl tRNA corresponding to the codon ATG,
9. The method according to claim 8, comprising a step of cyclizing the peptide prior to the step of contacting and incubating the peptide library with hemagglutinin.
請求項1から5のいずれか1項に記載のペプチドを含む、インフルエンザウイルス検出薬。   The influenza virus detection agent containing the peptide of any one of Claim 1 to 5. 請求項10に記載のインフルエンザ検出薬を含む、インフルエンザウイルス検出用キット。   An influenza virus detection kit comprising the influenza detection agent according to claim 10.
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