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JP2930380B2 - ブタ由来新規生理活性ペプチド(cnp―53) - Google Patents

ブタ由来新規生理活性ペプチド(cnp―53)

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JP2930380B2
JP2930380B2 JP2186582A JP18658290A JP2930380B2 JP 2930380 B2 JP2930380 B2 JP 2930380B2 JP 2186582 A JP2186582 A JP 2186582A JP 18658290 A JP18658290 A JP 18658290A JP 2930380 B2 JP2930380 B2 JP 2930380B2
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cnp
peptide
amino acid
anp
fraction
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賢治 寒川
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、ブタ由来でCNP(C−type natriuretic pe
ptide)に属する新規生理活性ペプチドに関し、更に詳
細には53個のアミノ酸残基から成るペプチド及びそのペ
プチド誘導体に関する。
発明の背景 近年、哺乳類の心房及び脳から、体液及び血圧の恒常
性を調節しているホルモンとして、心房性ナトリウム利
尿ペプチド(atrial natriuretic peptide:ANP)と脳ナ
トリウム利尿作用ペプチド(brain natriuretic peptid
e:BNP)と呼ばれる2種類のタイプの異なるペプチドホ
ルモン類が発見され、その構造及び生合成機構が明らか
にされると共に、それらの生理作用についても明らかに
されてきた。
ANP発見への最初の手がかりは、1981年de Boldらによ
り報告された。すなわち、彼らはラット心房粗抽出液を
他のラットに静注すると著しい利尿を生ずることを見い
だし、心房中にナトリウム利尿を促進する因子が存在し
ていることを報告した(de Bold A.J.et al,Life Sci.,
28 89,1981)。その後、この因子は寒川らによりヒト心
房より単離、その構造が明らかにされ、心房性ナトリウ
ム利尿ペプチド(ANP)と命名された(Kangawa,K.et a
l,Biochem.Biophys.Res.Commun.,118 131,1984;Kangaw
a,K.et al,Nature,313 397,1985)。ヒトANP(hANP)は
心房において分子量の異なる3種類、すなわちα型、β
型、およびγ型が存在しており、α型hANP(α−hANP)
は分子内に1個のS−S結合を有した28個のアミノ酸か
らなる一本鎖ペフチドであること、β型hANP(β−hAN
P)はα−hANPが分子間でS−S結合を形成した逆平行
2量体であること、γ型hANP(γ−hANP)は126個のア
ミノ酸からなる高分子蛋白質で、そのC−末端部分にα
−hANPを含んでいることが明らかにされた。さらに、hA
NPに対応するcDNAが単離され、この解析からα−、β
−、γ−hANPの生合成経路が判り、これらはいずれも共
通の前駆体タンパクから生合成されることが判った(Oi
kawo,S.et al,Nature,309 724,1984)。
なお、これらhANPのうちα−hANPが主に血中に分泌さ
れていることが判っている。
hANPの構造が明らかにされて以来、現在までに他の哺
乳類のANP構造も明らかにされてきている。この結果、A
NPのアミノ酸配列は、げっ歯類からヒトまで哺乳類動物
において広い範囲で類似しており、特にα型ANP(α−A
NP)はヒト・イヌ・ブタを含む高等哺乳類においては同
一のアミノ酸配列を持つこと、また、ラット及びウサギ
ではα−hANPの12位のメチオニン残基がイソロイシン残
基に置換している一箇所以外全く同一のアミノ酸配列を
有していることが判ってきている(Oikawa,S.et al,Bio
chem.Biophys.Res.Commun.,132 892,1985;Forssmann,W.
G.et al,Anat.Embryol.,168 307,1983)。
最初ANPは心房より単離されたが、ANPに対する抗体を
作製し、生体内における分布を調べたところ、ANPは心
房以外にも脳にも存在していることが判った。脳では視
床下部、橋被蓋(pontine tegmentum)にANP含有ニュー
ロンの存在が報告されていることから(Cantin,M.et a
l,Histochemistry,80 113,1984;Saper,C.B.et al,Scien
ce,227,1047,1985)、ANPは現在脳において心血管系の
調節にかかわる神経伝達物質としても作用しているので
はないかと考えられている。
ANPの生理作用は前にも述べたが、顕著なナトリウム
利尿作用を示すのみならず、血液降下作用さらには副腎
皮質のアルドステロン産生を抑制することが判ってき
た。従って、現在ANPは心房から血中に分泌され、体液
及び血圧の恒常性を調節するホルモンとして作用するの
みならず、脳では神経系の神経伝達物質として作用し、
体液及び血圧の恒常性を調節していることが判ってき
た。
一方、BNPは1988年Sudohらによりブタ脳から単離・同
定されたペプチドである(Sugon,T.et al,Nature,332 7
8,1988)。
Sudohらにより最初にブタ脳から単離されたBNP(pBNP
−26)は分子内に1個のS−S結合を持つアミノ酸26残
基より成るペプチドであり、その構造、すなわちアミノ
酸一次配列、及びS−S結合様式(アミノ酸17残基で構
成される環状構造)はANPと似ているが、ANPとは明らか
に区別されるペプチドである。さらにこのペプチドはAN
Pと同様、ナトリウム利尿作用及び血圧降下作用を示す
ことが確認されたことから、このペプチドは脳ナトリウ
ム利尿ペプチド(BNP)と命名れた。その後、ブタ脳か
らpBNP−26のN−末端に6個のアミノ酸が付加した32ア
ミノ酸残基よりなるpBNP−32も単離され(Sudoh,T.et a
l,Biochem.Biophys,Res.Commun,,155 726,1988)、さら
にはブタ心房よりγ−BNPと命名されたアミノ酸106個か
らなるペプチドも単離・同定されている(Minamino,N.e
t al,Biochem.Biophys.Res.Commun.,157 402,1988)。
これらの結果、これらBNPペプチド類はANPとは全く異
なった前駆体から生合成されることが判った。さらに現
在までにヒト及びラットBNPのcDNAが単離され、これら
のBNPの前駆体構造も明らかになっている(Sudoh,T.et
al,Biochem,Biophy.Res.Commun.,159 1427,1989;Kojim
a,M.et al,Biochem.Biophys.Res.Commun.,159 1420,198
9)。
前述したように、BNPは最初脳より単離されたが、ブ
タ脳においてBNPはANPに比べ10倍量存在していること、
さらにはANPと同様心房にも存在し(ただし、心房でのB
NPの存在量はANPの2〜3%)、心房から血中へ分泌さ
れていることが判った(Minamino,N.et al,Biochem.Bio
phys.Res.Commun.,155 740,1988;Aburaya,M.et al,Bioc
hem.Biophys.Res.Commun.,165 872,1989)。これらの事
実から、BNPはANPと同様、脳においては神経伝達物質と
して、また心房から血中へ分泌されるホルモンとして作
用し、体液及び血液の恒常性を調節していることが判っ
た。
以上をまとめると、現在までのところ哺乳動物におい
ては、少なくともタイプの明らかに異なる2種類(ANP
ファミリー,BNPファミリー)のペプチド類が存在し、こ
れらはいずれも心房から血中に分泌され、体液及び血圧
の恒常性を調節するホルモンとして作用しているのみな
らず、これらは脳でも生合成され、神経系の神経伝達物
質として作用し、体液及び血圧の恒常性を調節している
ことが判ってきた。
ところで、ナトリウム利尿ペプチドのように、生体に
おけるある生理的作用(例えば、体液及び血圧の恒常
性)の調節に単一ペプチドではなく、複数のペプチドが
関与している例として、現在までにオピオイドペプチド
(Opoid peptide)、タヒキニン(tachykinin)さらに
はエンドセリン(endothelin)などが知られている。こ
れらの例では、いずれも3種類の異なるペプチドファミ
リーが存在してることが知られている(Hollt,V.Trend
Neuro Sci.,,24,1983;Nakanishi,S.Physiol.Review,6
7 1117,1987;Inoue,A.et al,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.
A.,86 2863,1989)。このことから、ナトリウム利尿作
用を示すペプチドも現在までに判っているANP,BNPファ
ミリー以外に第3のファミリーに属するペプチド類が存
在している可能性が持たれた。この点に関し、本発明者
らは、ごく最近ブタ脳からナトリウム利尿ペプチドの第
3のファミリーに属する新規ペプチドを単離・同定する
ことに成功し、このペプチドをCNP(C−type natriure
tic peptide)と命名した(以後、本発明でこのペプチ
ドをCNP−22と略す)。CNP−22はアミノ酸残基22個から
なるペプチドで、ANP・BNP同様分子内に1個のS−S結
合を持つ環状構造を形成している。この環状構造はANP
・BNPと同様17アミノ酸残基で構成されており、さらに
この環状構造を形成しているアミノ酸一次配列の相同性
はCNP−22とα−ANP・BNP−32の間で高い。しかし、CNP
−22のC−末端部分の構造はANP・BNPのそれとは大きく
異なっている。すなむち、ANP・BNPのC−末端部分の構
造は、環状構造を形成しているシステイン残基にさらに
数個のアミノ酸残基が付加したtail構造を持っているの
に対し、CNP−22のC−末端は22位システィン残基であ
り、CNP−22はこのtail構造が欠如している。これらの
ことから、CNP−22は構造的にANPまたはBNPと似ている
が、これとは明らかに異なったファミリーに属するペプ
チドであることが判った。さらに、CNP−22をラットに
静注すると、ANP・BNPと同様にナトリウム利尿作用及び
血圧降下作用を示すこが確認されたことから、CNP−22
は生体内におけるナトリウム利尿ペプチドの第3のファ
ミリーに属する新規ペプチドであることが判った(特願
平2−105047号)。しかし、CNP−22の脳における含量
はANP・BNPのそれに比べ極めて少ないことから、現在の
ところCNP−22の生合成機構、生体内分布及び生理作用
の詳細に関しては、まだ不明な点が多い。
本発明が解決すべき課題 従って、本発明では哺乳類におけるナトリウム利尿ペ
プチドの第3のファミリー、すなわちCNPに属し、先に
単離・同定したCNP−22以外の新規ペプチドを見いだす
ことを目的とする。この新規ペプチドの単離によりCNP
の生合成機構、生体内分布、さらには生理作用を明らか
にすることに役立つと考えられる。
課題を解決するための手段 本発明者らは、先にブタ脳から単離、同定したCNP−2
2の構造がANP及びBNPファミリーに属するペプチドの構
造と明らかに異なっていることに着目し、CNP−22の構
造を特異的に認識する抗体(CNP−22の構造は認識する
が、ANP・BNPの構造は認識しない)を作製し、この抗体
を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)系を構築するこ
とにより、このRIAを指標にブタの脳からCNPファミリー
に属する新規ペプチドを見つけ出すことを計画した。
本発明では、まず化学合成したCNP−22を用い抗CNP−
22抗血清を作製し、この抗体を用いてRIA系を構築し
た。なおこのRIAの系はアッセイチューブあたりfmol単
位のCNP−22が検出でき、α−ANP及びBNP−26に対する
交叉活性(crossreactivity)は極めて少ない。次に、
ブタの脳を氷酢酸中でホモジネートし、得られるペプチ
ド粗抽出画分をペプチド精製に常用される各種精製法を
組合せ、前記したRIAを指標に精製したところ、分子量
約4000〜5000を示すペプチド画分から、最終的には第3
図bに示すように、抗CNP−22抗血清に免疫活性(immun
oreactivity)を示すペプチドを、単一で純粋な状態ま
でに精製することに成功した。
ここで得たペプチドの構造決定は、以下に示す方法で
行った。まず、このペプチドのアミノ酸一次配列をエド
マン法を用いて解析したところ、第4図に示すように、
エドモン分解により生ずるPTH(phenylthiohydantoin)
−アミノ酸は45サイクル目まで検出・同定することがで
きた。すなわち、この解析により、このペプチドのN−
末端から45番目までのアミノ酸一次配列を決定すること
ができた。ただし、この解析で37サイクル目のPTH−ア
ミノ酸は検出されないことから、本発明者はこのアミノ
酸をシスティン残基(Cys)と同定した。なお、この解
析で45サイクル以後のPTH−アミノ酸は検出することは
できたが、同定するには至らなかった。次に、このペプ
チドのC−末端構造は、以下に述べる事実からCNP−22
と同一であると結論した。すなわち、先ず前記した方法
で得られたこのペプチドのN−末端アミノ酸一次配列、
CNP−22と比較したところ、このペプチドの32番目から4
5番目までのアミノ酸一次配列は、CNP−22のN−末端か
ら14番目までのアミノ酸一次配列と完全に一致している
ことが判った。次に、本発明で単離したペプチドのヒヨ
コ直腸弛緩活性(chick rectum relaxant activity)を
測定したところ、CNP−22と同等な活性を示すことが判
った。すでにこの生物活性発現にはCys残基の分子内S
−S結合形成に基づくアミノ酸17残基よりなる環状構造
が必須であることが判っていることから、本発明で単離
したペプチドのC−末端構造には、少なくともこの環状
構造が存在していなければならない。さらに、本発明に
おけるペプチドが、CNP−22をC−末端に含む53アミノ
酸残基よりなるペプチドであるとするならば、本発明に
おけるペプチドの抗CNP−22抗血清に対する1分子あた
りの免疫活性が、CNP−22のそれと同等である事実をよ
く説明することができる。
尚、このCNP−53においてエドマン法によって解析で
きなかったC末端部分の8個のアミノ酸配列について
は、CNP−53をコードするcDNAのクローニングにより確
認された(第6図)。このクローニングに関しては発明
者等の同日出願の明細書に記述した。
以上の事実により、本発明者らは最終的に、本発明で
単離したペプチドの構造は以下のアミノ酸一次配列で示
される新規ペプチドであると結論した。
(式中、(1)と(2),(3)と(4),(5)と
(6),(7)と(8),(9)と(10)は直接結合し
ており、37位と53位のシスティン残基(Cys)は分子内
でS−S結合を形成している。) なお、本明細書においてこのペプチドをCNP−53と称
する。
CNP−53の構造は、第5図に示すように、C末端部分
にCNP−22と同一のアミノ酸配列を持っている。言い換
えれば、CNP−53は先に単離・同定したCNP−22のN−末
端に31アミノ酸残基が付加したペプチドである。さら
に、CNP−53のCNP−22に対応する部分のすぐN−末端部
分(CNP−53の30位と31位)にLys−Lys配列が存在して
いることから(この配列は多くのペプチドホルモンの生
合成において、前駆体タンパクから最終ペプチドホルモ
ンが生ずる場合のプロセッシング酵素の認識及び切断部
位であることが知られている)、本発明において単離・
同定したCNP−53は、プタ脳においてただ単にCNP−22の
前駆体ペプチドとして存在している可能性がある。しか
し、本発明の実施例で示すように、ブタ脳におけるCNP
−53の含量は、CNP−22より多く存在していることか
ら、CNP−53はただ単にCNP−22の前駆体ペプチドとして
脳内に存在しているだけでなく、CNP−53それ自身が直
接脳内で体液や血圧の恒常性を調節している可能性が高
い。
CNP−53のペプチドのN末端から31個のアミノ酸のう
ち塩基性アミノ酸はプロセシングを受け易い。従って、
CNP−22のN末端に更にアミノ酸が付加した何種類かの
ペプチド誘導体が生成されるものと考えられる。
これらのペプチド誘導体としては下記のアミノ酸配列
で表わされるペプチド類が含まれる。
〔式中、(1)と(2),(3)と(4)は直接結合し
ており、6位と22位とのシスティン残基(Cys)は分子
内でS−S結合を形成しており、Xは次式 (式中、(1′)と(2′),(3′)と(4′),
(5′)と(6′)は直接結合しているものとする)で
表わされるいずれかのペプチドである〕。
以上述べたように、本発明では、ブタの脳から抗CNP
−22抗血清をも用いたRIA系を指標にCNPファミリーに属
する新規ペプチドの単離・同定を行った結果、抗CNP−2
2抗血清に対し免疫活性を示すペプチドを、単一で純粋
な状態まで精製することに成功し、さらにこのペプチド
の構造解析を行ったところ、このペプチドがCNP−22を
C−末端部分に含むアミノ酸53残基よりなり利尿作用及
びナトリウム利尿作用を有するペプチドであることを見
いだし、本発明を完成した。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
実施例1.抗CNP−22抗血清の作製及びRIA系の構築 A.抗CNP−22抗血清の作製 6mgの化学合成したCNP−22とウシ・サイログロブリン
(thyroglobulin,シグマ社製)15mgとを2mlの0.1Mリン
酸バッファー(ph7.4)に溶解し、この溶液に100μの
5%グルタルアルデヒドを加え、0℃で20分間撹拌する
ことにより、CNP−22をサイクログロブリンに結合させ
る。次に、この溶液を水(500ml)に対し5回、80mM Na
Clを含む50mMリン酸バッファー(ph7.4)500mlに対し2
回透析することにより、反応溶液中の過剰の塩及び試薬
を除いた。さらに、この反応液に80mMのNaClを含む50mM
リン酸バッファーを加え、全量を12mlとした後、等量の
Freund'sコンプリート アジュバントを加えエマルジョ
ンを形成し、これをウサギ(New Zealand White)に20
日おきに繰り返し免疫することにより、抗CNP−22抗血
清を得た。
なお、このようにして得た抗CNP−22抗血清は#171−
4と命名した。
B.RIA系の構築 まず、〔Tyr゜〕CNP−22(CNP−22のN−末端にタイ
ロシン残基(Try)を付加したペプチド)を化学合成
し、このN−末端Try残基にMiyataらの方法(Miyata,A.
et al,Biochem.Biophys.Res.Commun.,129 248−255,198
5)を用いてI125を導入し、I125でラベルされたmonoiod
o〔Tyr゜〕CNP−22を逆相HPLCを用いて分離・単離し
た。
次に、このようにして作製したI125でラベルした〔Ty
r゜〕CNP−22と実施例1.Aで作製した抗体(#171−4)
を用いRIAの系を以下に示す方法で構築した。
すなわち、RIA系のbufferは、80mM NaCl,0.1% Trito
nX−100,25mM EDTA,0.05%NaN3,3.1%デキストランT−
40,0.25%BSA(N−エチルマレインイミド(N−ethylm
aleimige)処理したもの)を含む、50mMリン酸バッファ
ー(pH7.4)を用いた。スタンダードCNP−22溶液または
アッセイサンプル(100μ)と前記した方法で作製し
た抗体#171−4(60000倍希釈したものを100μ)を
加え、4℃で24時間反応する。24時間後、トレーサー
(I125でラベルした〔Tyr゜〕CNP−22)100μを加え
4℃で36時間反応した後、ポリエチレングリコールを加
え、生じた沈澱のラジオアクティビティ(radioactivit
y)をgammaカウンター(ARC−600,Aloka)で測定した。
このRIA系を用いると、1〜100fmol/tubeのCNP−22が
測定でき、抗体#171−4のα−ANP、pBNP−26に対する
交叉活性(crossreactivity)は、それぞれ0.015%、0.
46%であった。
実施例2.CNP−53の単離・精製 ブタ480匹から40kgの脳を摘出し、細断した後、プロ
テアーゼを不活化するために2容量の沸騰水で5分間処
理する。冷却後氷酢酸を最終濃度が1Mになるように加
え、この組織をポリトロンミキサーを用いてネモジナイ
ズする。次に、このホモジネイトを遠心分離することに
より、沈澱画分と上清画分に分け、この上清画分をpell
icon cassette(PCAC #000−05,Millipore)を用いて
濃縮する。この濃縮液にアセトンを加え(最終濃度66
%)、生じた沈澱を遠心操作で除去し、上清を減圧濃縮
した。ここで得られた濃縮液を0.5M酢酸に溶かし、4回
に分けてC−18シリカゲルカラム(1.5容量、LC−SOR
B SPW−C−ODS,Chemco)にかけ、カラムに吸着したペ
プチドを水・アセトニトリル(CH3CN)・10%トリフル
オロ酢酸(TFA)が40:60:1(V/V)になるように調製し
た溶液で溶出し、この溶出液を濃縮することにより、乾
燥重量26gのペプチドを含有する残渣を得た。このうち1
/2量を1M酢酸に溶かし、1M酢酸で平衡化したSP−セファ
デックスC−25カラム(H+−form,3×38cm)を用いたイ
オン交換クロマトグラフィーにかけ、カラムに吸着した
ペプチドを1M酢酸、2Mピリジン及び2Mピリジン−酢酸
(pH5.0)を用いて順次溶出した。このようにして得ら
れた各画分は、それぞれ、SP−I、SP−II、SP−III画
分と名付け、凍結乾燥した。本発明におけるCNP−53の
精製はこのSP−III画分を出発原料として用いた。な
お、前記したRIAの系で抗CNP−22抗血清に免疫活性を示
すペプチドのほとんどは、このSP−IIIに含まれている
ことが判った。
まず、SP−III画分(乾燥重量5.2g)をセファデック
スG−50カラム(fine,7.5×145cm,ファルデックスG−
50カラム)(fine,7.5×145cm,ファルマシア)を用いた
ゲル濾過にかけることにより、分子量約1000〜5000のペ
プチド含有画分を乾燥重量として2.96g得た。次に、こ
のうち半量(1.48g)をセファデックスG−25のカラム
(fine,7.5×150cm,ファルマシア)を用い、さらに分画
し、各溶出画分を前記したRIAを用いて抗CNP−22抗血清
に対する免疫活性を調べた。
この結果、第1図に示すように、抗CNP−22抗血清に
対し免疫活性を示す画分が2つに別れ(第1図、分子量
約4000〜5000のB画分と分子量約2000〜3000のC画
分)、抗CNP−22抗血清に反応するペプチドの存在量比
はB画分とC画分で約4:3であった。なお、本発明者ら
によりすでに単離・同定したCNP−22はC画分に含まれ
ていることが判っている。本発明ではこのB画分を以下
に示す方法でさらに精製した。
まず、前記した方法で分画した分子量約4000〜5000の
B画分(乾燥重量740mg)をCM(CM−52,2.4×52.5cm,Wh
atman)イオン交換クロマト〔溶出液A;10mM HCOONH4(p
H6.6):CH3CN=90:10(V/V),溶出液B;0.6M HCOONH
4(pH6.6):CH3CN=90:10(V/V),溶出条件;溶出液A
とBを用いた直線濃度勾配、流速;40ml/h,画分サイズ;2
0ml/tube〕でさらに分画し、各溶出画分の抗CNP−22抗
血清に対する免疫活性を測定した。
この結果、第2図に示すように、フラクション番号99
−102及び111−113に抗CNP−22抗血清に対する免疫活性
が認められ、これらの画分をそれぞれ集め凍結乾燥し
た。次に、前記CN−52クロマトのフロクション番号111
−113の画分(乾燥重量8.5mg)を抗−ANP抗体を用いた
イムノアフィニティクロマトグラフィー(このカラムの
作製に関しては本発明者等の報告に詳細に記載されてい
る;Ueda,S.et al,Biochem.Biophys.Res.Commun.,149 10
55−1062,1987)にかけ、カラムに吸着したペプチドを1
0%CH3CNを含む1M酢酸溶液で溶出し、この溶出画分をC
−18カラム(Hi−Pore RP−318,4.6×250mm,Bio−Rad)
を用いた逆相HPLC〔流速;1.5ml/min,溶出液;H2O:CH3CN:
10% TFA=(A)90:10:1,(B)40:60:1(V/V),溶出
条件;溶出液AとBを用いた直線濃度勾配、溶出時間;1
20min〕で分離・精製し、各溶出画分の抗CNP−22抗血清
に対する免疫活性を調べた。
この結果、第3図aの矢印に示す位置に、抗CNP−22
抗血清に対し免疫活性を持ち、かつ210nmのUV吸収が最
大値を示す画分が得られた。
本発明における新規ペプチド(CNP−53)の最終精製
は、前記C−18カラムクロマトで分画した画分(第3図
aの矢印)をさらに、ジフェニルカラム(219TP54,4.6
×250mm,Vydac)を用いた逆相HPLC〔流速:1ml/min,溶出
液;H2O:CH3CN;10%TFA=(A)90:10:1,(B)40:60:1
(V/V),溶出条件;溶出液AとBを用いた直線濃度勾
配,溶出時間;120min〕で分離・精製し、各溶出画分を
抗CNP−22抗血清に対する免疫活性を調べた。この結
果、第3図bに示すごとく、CNP−22抗血清に対し免疫
活性を示すペプチドを、単一ピークを示すまでに精製す
ることに成功し、このペプチドをCNP−53と命名した。
なお、本発明における精製法で得られるCNP−53の収
量は、ブタ脳40kgから約130pmol(700ng)であった。
実施例3.CNP−53の構造決定 A.CNP−53のアミノ酸一次配列の解析 実施例2で得たCNP−53の3/4量(約525ng)をアミノ
酸配列自動分析機(Applied Biosystems 470A/120A)に
供し、エドマン分解法によりアミノ酸一次配列を分析し
た結果、第4図に示す結果が得られ、この結果よりCNP
−53のN−末端から45番目までのアミノ酸一次配列は以
下に示す配列であると決定した。ただし、この解析で37
サイクル目のPTH−アミノ酸は検出されないことから、
本発明者は、このアミノ酸はシスティン残基と同定し
た。
(式中、(1)と(2),(3)と(4),(5)と
(6),及び(7)と(8)は直接結合している。) なお、この解析で45サイクル目以後のPTH−アミノ酸
は検出することはできたが、同定するには至らなかっ
た。
B.CNP−53のN−末端アミノ酸一次配列とCNP−22のアミ
ノ酸一次配列の相同性の比較 実施例3のAで決定したCNP−53のN−末端から45番
目までのアミノ酸一次配列を、先に同定したCNP−22の
アミノ酸一次配列と比較したところ、第5図に示すよう
に、CNP−53の32番目から45番目までのアミノ酸一次配
列は、CNP−22のN−末端から14番目までのアミノ酸一
次配列を完全に一致することが判った。
C.CNP−53のヒヨコ直腸弛緩活性 (chich rectum relaxant activiti) ヒヨコ直腸弛緩活性はCurrie等の方法(Currie et a
l.Nature,221 1−13,1983)に従い測定した。このアッ
セイ系でCNP−53はCNP−22と同様な活性を示した。
D.CNP−53の抗CNP−22抗血清に対する免疫活性 実施例1で作成したRIA系を用い、CNP−53の抗CNP−2
2抗血清に対する1分子あたりの免疫活性を求めたとこ
ろ、CNP−53の構造をCNP−22をC−末端に含む53個のア
ミノ酸残基からなるペプチドとして求めた値は、CNP−2
2のそれと同等であった。
以上の解析結果から、本発明者はCNP−53の構造は以
下のアミノ酸一次配列で示される新規ペプチドであると
結論した。
(式中、(1)と(2),(3)と(4),(5)と
(6),(7)と(8)及び(9)と(10)は直接結合
しており、37位と53位のシスティン残基(Cys)は分子
内でS−S結合を形成している。) 発明の効果 以上のように、本発明では、まず先に単離・同定した
CNP−22の構造を特異的に認識する抗体を作製し、これ
を用いたRIA系を構築した。次に、このRIA系を指標に、
ブタ脳からCNP−22以外のCNPファミリーに属する新規ペ
プチドを探したところ、CNP−22とは明らかに異なる新
規ペプチド(CNP−53)を単一で純粋な状態までに精製
することに成功した。
さらに、このペプチドの構造解析を行い、CNP−53はC
NP−22をC−末端に含むアミノ酸53残基よりなるペプチ
ドであることを明らかにし、このペプチドがCNPファミ
リーに属する新規ペプチドであることを見いだした。
本発明により、CNP−53の構造が明らかにされたこと
から、今後CNP−53は化学合成または遺伝子操作を用
い、大量に入手することが可能になり、これを用いて種
々の薬理試験を行えば生体内におけるCNP−53の生理的
作用を明らかにすることができる。また、第5図に示す
CNP−53のアミノ酸一次配列で1番目から32番目の間に
は、5個のリジン(Lys)残基(7,24,26,30及び31番
目)と4個のアルギニン(Arg)残基(3,9,14及び23番
目)が存在していることから、生体内において、CNP−5
3はプロセッシング酵素により、これらの塩基性アミノ
酸残基のC−末端が特異的に切断を受け、CNP−22以外
にCNP−22のN−末端にさらにアミノ酸が付加した種々
のペプチド類(例えば、第5図に示すアミノ酸一次配列
で4から53番目、8から53番目、10から53番目、15から
53番目、25から53番目及び27から52番目に対応するペプ
チド)に変換され、これらが生体内においてCNP−53,CN
P−22とは異なった生理活性を示す可能性が高い。これ
らの可能性は、本発明でCNP−53の構造が明らかにされ
たことから、これらのペプチド類を化学合成または遺伝
子操作を用いて作製し、これらを用いて種々の薬理試験
を行えば確かめることができる。さらに、CNP−53のア
ミノ酸一次配列の情報から、CNP−53に対応するDNAプロ
ーブを作製し、これを用いてCNP−53をコードいている
遺伝子及びcDNAを単離・解析すれば、CNP−22,CNP−53
の前駆体タンパクの構造を明らかにすることができる。
従って、以上のことから、本発明は今後CNPファミリー
に属するペプチドの生合成機構、生体内分布、及び生理
作用を明らかにする上で、また、CNPファミリーに属す
るペプチドを医薬品として開発する上で、大いに貢献す
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ブタ脳からの抽出物(SP−III分画をさらにS
ephadex G−50を用い分画した分子量約1000〜5000のペ
プチド画分)をSephadex G−25を用いてさらに精製した
ときの溶出経過、及び各画分の抗CNP−22抗血清に対す
る免疫活性を示すグラフである。なお、矢印1,2,3,4,5
はこのカラムにおける1)bovine serum albumin,2)BN
P−32,3)BNP−26,4)α−ANP(4−28)及び5)neuro
tensinの溶出位置を示す。 第2図は、第1図に示したB画分をCM−52イオン交換ク
ロマトグラフィーを用いてさらに精製したときの溶出経
過、及び各画分の抗CNP−22の抗血清に対する免疫活性
を示す。 第3図は、CNP−53の最終精製に用いた逆相HPLCの溶出
経過、及び各画分の抗CNP−22抗血清に対する免疫活性
を示す。なお、a)は第2図のCM−52クロマトグラフィ
ーの溶出画分番号111−113をAnti−α−ANP IgGを用い
たimmunoaffinityクロマトグラフィーにかけ、このカラ
ムに吸着したペプチド画分をHi−Pore RP−318カラムを
用いてさらに精製したときの溶出経過を示し、b)は第
3図aの矢印の位置に溶出するペプチド画分を、219 TP
54 diphenylカラムを用いてさらに精製したときの溶出
経過を示す。 第4図は、CNP−53のエドマン分解法による各サイクル
ごとに生ずるPTH−アミノ酸の収率及びアミノ酸配列を
示すグラフである。なお、各アミノ酸は一文字表記で表
され、右上枠はCNP−53のエドマン分解における30〜45
サイクル目のPTH−アミノ酸収率を4倍に拡大し、表示
したものである。 第5図は、CNP−53のN−末端から45番目までのアミノ
酸一次配列とCNP−22のアミノ酸一次配列の相同性を示
す表である。 第6図は、CNP−53を含む前駆体をコードするcDNA配列
を示す表である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−74199(JP,A) Biochem.Biophys.R es.Comm.,Vol.168,No. 2(1990.Apr)p.863−870 Biochem.Biophys.R es.Comm.,Vol.157,No. 1(1988)p.402−409 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07K 14/58 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記のアミノ酸配列で表わされるペプチ
    ド。 (式中、(1)と(2),(3)と(4),(5)と
    (6),(7)と(8),(9)と(10)は直接結合し
    ており、37位と53位のシスティン残基(Cys)は分子内
    でS−S結合を形成している。)
  2. 【請求項2】下記のアミノ酸配列で表わされるペプチ
    ド。 〔式中、(1)と(2),(3)と(4)は直接結合し
    ており、6位と22位とのシスティン残基(Cys)は分子
    内でS−Sで結合を形成しており、Xは次式 (式中、(1′)と(2′),(3′)と(4′),
    (5′)と(6′)は直接結合しているものである)で
    表わされるいずれかのペプチドである〕。
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