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JPH04271794A - デス(64,65)−プロインシュリンの製造方法 - Google Patents

デス(64,65)−プロインシュリンの製造方法

Info

Publication number
JPH04271794A
JPH04271794A JP2406317A JP40631790A JPH04271794A JP H04271794 A JPH04271794 A JP H04271794A JP 2406317 A JP2406317 A JP 2406317A JP 40631790 A JP40631790 A JP 40631790A JP H04271794 A JPH04271794 A JP H04271794A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trypsin
human proinsulin
hpi
des
proinsulin
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2406317A
Other languages
English (en)
Inventor
James A Hoffmann
ジェームス・アーサー・ホフマン
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.)
Eli Lilly and Co
Original Assignee
Eli Lilly and Co
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eli Lilly and Co filed Critical Eli Lilly and Co
Publication of JPH04271794A publication Critical patent/JPH04271794A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】米国特許第4,569,792号は、ヒト
プロインシュリンからの変換によって入手し得る新規な
化合物群に関するものである。デス(64,65)−ヒ
トプロインシュリン[デス(64,65)HPI]と呼
ばれる、これらの化合物の1つは以下の構造を有してい
る:
【0002】
【化1】
【0003】上記化合物は、アミノ酸64と65が除去
され、生じた2本鎖分子がヒトインシュリンのそれと同
様にジスルフィド結合によって連結されている点で、ヒ
トプロインシュリンと異なっている。この分子はインシ
ュリン様の活性を示し、従って、糖尿病の治療に有用で
ある。
【0004】米国特許第4,569,792号に記載さ
れたデス(64,65)HPIは、ヒトプロインシュリ
ン(HPI)から2工程の反応列で製造された。先ず、
ヒトプロインシュリンをトリプシンで処理し、(65−
A1スプリット)HPIを製造した。(65−A1スプ
リット)HPIを精製してカルボキシペプチダーゼBで
処理し、所望のデス(64,65)HPIを製造した。
【0005】ギブン等(Given et al.)の
J.Clin.Invest.76,1398−140
5(1985)には、HPIからデス(64,65)H
PIを製造するための1工程法が記載されている。この
方法は、トリス緩衝液の存在下、pH7.5および22
℃にて、トリプシンとカルボキシペプチダーゼBでHP
Iを処理することを含む(1399頁、1欄)。この方
法により、デス(64,65)HPIに対して約3:1
の比でデス(31,32)HPIが得られた。
【0006】本発明者らは、デス(64,65)HPI
を製造するための非常に効率的かつ容易な方法を見いだ
した。この方法によって、ヒトプロインシュリンを高収
率でデス(64,65)HPIに変換することができる
。本発明の方法を行う場合、多数のパラメーターのいず
れかまたは全てを使用する。
【0007】本発明は、 a)アルキル化またはアシル化トリプシンの使用b)約
0℃から約10℃の温度 c)約8から約10のpH、および d)重炭酸アンモニウムおよびグリシンからなる群から
選択される緩衝剤の使用 の1またはそれ以上を含む条件下、トリプシンおよびカ
ルボキシペプチダーゼBの存在下でヒトプロインシュリ
ンを消化することによるデス(64,65)−ヒトプロ
インシュリンの製造方法を提供するものである。
【0008】本発明の方法によって製造された化合物は
、アミノ酸のための通常の3文字短縮表記を使用して前
に示した様な構造を有している。アミノ酸を、その承認
された1文字表記によって記載することもできる。
【0009】これらの表示は、以下の通りである:
【0
010】本発明の方法によれば、ヒトプロインシュリン
からデス(64,65)HPIを製造する。ヒトプロイ
ンシュリンは、常法による有機合成、ヒトの膵臓からの
単離、およびより最近は組換えDNA法を包含する種々
の経路によって入手可能である。
【0011】大要を述べると、組換えDNA法を使用す
るプロインシュリンの製造は、現在では全て常法となっ
ている単離、構築、または両者の組合わせによって、ヒ
トプロインシュリンのアミノ酸配列をコードしているD
NAの配列を得ることを含む。次に、ヒトプロインシュ
リンをコードしているDNAを適当なクローニングビヒ
クルに挿入する。このビヒクルを使用して適当な微生物
を形質転換し、その後、この形質転換微生物を、ヒトプ
ロインシュリン遺伝子含有ベクターのコピーを更に産生
させる発酵条件に付す。次いで、ヒトプロインシュリン
をコードしているDNAをクローニングビヒクルから切
り取り、発現ビヒクルの適当な解読相に挿入する。この
発現ビヒクルを使用して適当な微生物を形質転換した後
、形質転換された微生物を、ヒトプロインシュリンのア
ミノ酸配列に対応するか、またはヒトプロインシュリン
のアミノ酸配列に対応するアミノ酸配列を含有するアミ
ノ酸配列の発現を導く発酵条件に付す。
【0012】発現産物がヒトプロインシュリンのアミノ
酸配列を含有している場合、これは通常、そのアミノ末
端で、外来、またはヒトプロインシュリン遺伝子が挿入
された遺伝子配列によって正常に発現された他のペプチ
ドまたはタンパクに結合しているヒトプロインシュリン
アミノ酸配列を含有するであろう。他の配列に連結して
いる場合、ヒトプロインシュリンのアミノ酸配列は、通
常メチオニンである特異的に切断し得る部位を介してこ
の様な配列に連結するであろう。この生成物は通常、融
合遺伝子産物と呼ばれる。
【0013】メチオニンが切断部位である場合、臭化シ
アンを使用して融合遺伝子産物からヒトプロインシュリ
ンアミノ酸配列を切断し、その後、ヒトプロインシュリ
ンアミノ酸配列のシステインスルフヒドリル部分を、そ
の対応するS−スルホネートに変換することによって安
定化させる。
【0014】得られたヒトプロインシュリンS−スルホ
ネートを精製し、次いで、この精製ヒトプロインシュリ
ンS−スルホネートを、例えば米国特許第4,430,
266号の方法を使用し、3個の適切に位置したジスル
フィド結合を形成させることによってヒトプロインシュ
リンに変換する。次に、得られたヒトプロインシュリン
産物を、既知の方法を使用して精製する。
【0015】前記の様に、本発明の方法は、トリプシン
およびカルボキシペプチダーゼBの存在下でヒトプロイ
ンシュリンを消化することを含む。本発明者らは、この
消化を行う際、ある種の物質および/または条件を個別
にまたは組み合わせて使用すると、得られるデス(64
,65)HPIの量、または望ましくない副産物の低減
の点で、改善された結果が得られることを見いだした。 代表的な望ましくない副産物は、予想される、その他の
切断部位でHPIが切断されること、即ち、デス(31
,32)HPIの生成に至る、アミノ酸残基31および
32の除去を伴う切断に起因する。
【0016】パラメーターの1つは、使用するトリプシ
ンの種類に関するものである。本発明者らは、予め処理
してそのリシン残基のε−アミノ基を保護したトリプシ
ンが、優れた結果を与えることを見いだした。好適な保
護基は、アシル基、アルキル基、アルコキシ基等である
。従って、例えば、トリプシンを修飾して、アセチルト
リプシン、トリクロロアセチルトリプシン、クロロアセ
チルトリプシン、トリフルオロアセチルトリプシン、ホ
ルミルトリプシン、カルバモイルトリプシン、t−ブチ
ルオキシカルボニルトリプシン、カルボベンジルオキシ
トリプシン、フェニルカルバモイルトリプシン、スクシ
ニルトリプシン、フタロイルトリプシン、プロピオニル
トリプシン等とすることができる。また、トリプシンの
ε−アミノ基をメチル、エチル、プロピル等によってア
ルキル化することができる。更に、トリプシンのε−ア
ミノ基を保護するのに有用なその他の薬物を使用しても
よい。この種の修飾トリプシンは容易に製造される。 例えば、アシル化トリプシンは、非修飾トリプシンを対
応するアシル無水物で処理することによって製造される
。アセチル化ビーフトリプシンは最も一般的であり、市
販品として入手可能である。これは、ビーフトリプシン
を約pH6.7にて無水酢酸で処理することによって製
造される。
【0017】使用するトリプシンはビーフまたはポーク
トリプシンであるのが好ましく、修飾する場合、アセチ
ル化によって修飾するのが好ましい。トリプシンはアセ
チル化ビーフトリプシンであるのが最も好ましい。
【0018】HPIからデス(64,65)HPIを製
造するに当たり、重要であることがわかった第2のパラ
メーターは、温度である。米国特許第4,569,79
2号で報告された様に、HPIの消化のための典型的な
温度は、略室温またはそれ以上の温度である。本発明者
らは、HPIからデス(64,65)HPIを高収率で
製造するには、反応の温度が重要であることを見いだし
た。 反応温度は、好ましくは約0℃から約10℃、最も好ま
しくはこの範囲の下方端、即ち約0℃から約5℃にする
べきである。
【0019】重要であることがわかった第3のパラメー
ターは、消化が行われるpHである。米国特許第4,5
69,792号に記載されたpHは、約7から約7.5
の範囲である。本発明者らは、デス(64,65)HP
Iの生成を伴ったHPI消化をコントロールするために
は、pHをより高く、即ち約8から約10にするべきで
あることを見いだした。好ましいpH範囲は約8.5か
ら約9.5である。
【0020】pHコントロールのためには緩衝化された
媒質を使用するのが通常であるが、本発明者らは更に、
所望のpHを維持するその能力だけでなく、緩衝剤の種
類も、デス(64,65)HPIの製造の至適化に重要
であることを見いだした。HPI消化で使用するために
は広範な緩衝剤が有用であるが、重炭酸アンモニウムお
よびグリシンの2種類の緩衝剤が、HPI消化の優れた
コントロールを与え、所望のデス(64,65)HPI
の生成することがわかった。この2種類の内、重炭酸ア
ンモニウムが好ましい。
【0021】前記の如く、本発明は、前記のパラメータ
ーの全てを組み合わせて使用する必要はない。1種類だ
けが必要である。しかしながら、パラメーターを組み合
わせて使用すると、1またはそれ以上の使用に比較して
至適結果が得られるが、全てのパラメーターを使用する
より、低い結果である。
【0022】本発明の方法によって製造された化合物、
デス(64,65)HPIは、ヒトプロインシュリンに
ついて認められているより実質上大きいインシュリン様
抗−糖尿病効果を示す。例えば、ピーベイ等(Peav
ey et al.), J.Biol.Chem.2
60,13989−13994(1985)参照。その
インシュリン様活性のために、デス(64,65)HP
Iは糖尿病の治療に有用である。従って、これは、種々
の医薬組成物および製剤に使用し得、筋肉内、静脈内、
皮下および腹腔内の様な種々の通常の経路によって投与
することができる。
【0023】デス(64,65)HPIを投与する場合
、注射に好適な医薬剤形には、滅菌水性溶液剤または分
散剤、および滅菌注射溶液または分散液に再構成するた
めの滅菌粉剤がある。
【0024】滅菌注射溶液は、計算された量の適当な溶
媒および所望により種々のその他の成分にデス(64,
65)HPIを混合することによって製造することがで
きる。
【0025】以下に実施例を挙げ、本発明の方法を詳細
に説明するが、これらは、本発明の範囲を限定すること
を意図するものではない。
【0026】実施例   ヒトプロインシュリン(5gm;組換DNA法によ
ってE.コリ中で製造)を周囲温度で0.05M重炭酸
アンモニウム緩衝剤(pH9)165mlに溶解し、氷
浴で冷却した。カルボキシペプチダーゼB(8.55m
g/ml水を585μl)、次いでアセチル化ビーフト
リプシン(0.3mg/ml水を933μl)を加えた
。得られた酵素:基質の重量比は、カルボキシペプチダ
ーゼBについて1:1000であり、アセチル化ビーフ
トリプシンについて1:18,000であった。この溶
液を氷浴中で穏やかに撹拌した。
【0027】29時間後、1N HCl(21ml)を
加えて(最終pH=2.7)、反応を停止させた。得ら
れた透明な溶液を全て、5.5×30cm C−18 
Vydac HPLCカラムに注いだ。水で洗浄した後
、タンパクを、0.5%トリフルオロ酢酸(TFA)緩
衝液中20−38%アセトニトリルグラジエントにて8
ml/分で32時間、溶離した。276nmにおける吸
収によって溶出液をモニターし、数フラクションを、0
.1M一塩基性リン酸ナトリウム(pH2.2)緩衝液
中アセトニトリルグラジエントにて、HPLC(C−8
 Ultrasphere カラム)によって分析的に
試験した。中程度の純度のデス(64,65)プロイン
シュリンを含有している適当なフラクションを集め、凍
結乾燥させて、2.0gmの物質を得た。
【0028】この物質を1M酢酸200mlに溶解した
。 この溶液の2分の1を5℃にて、1M酢酸中で平衡化し
た2個の5×200cm G50−SFセファデックス
カラムそれぞれに入れた。カラムを1M酢酸中、5℃に
て重力流で流した。溶出フラクションを集め、276n
mにおける吸収および分析用HPLCによって調べた。 適当なフラクションを集め、凍結乾燥させて、HPLC
純度98%の生成物1.56gmを得た。この生成物の
構造をアミノ酸組成、N−末端配列分析、ファースアト
アトムボンバードメント(FAB)質量スペクトル、お
よび純粋な標準物質とHPLCで一緒に溶離することに
よって調べ、デス(64,65)−ヒトプロインシュリ
ンであることを確認した。
【0029】以下の表は、上記実施例に記載の方法を使
用して得た結果の分析を示す。本発明方法の有利性を証
明するために、表に記載した様に条件を変更した。これ
らの有利性を、望ましくない副産物であるデス(31,
32)HPIに比較した、得られたデス(64,65)
HPIの量で示す。
【0030】
【表1】

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  a)アルキル化またはアシル化トリプ
    シンの使用 b)約0℃から約10℃の温度 c)約8から約10のpH、および d)重炭酸アンモニウムおよびグリシンからなる群から
    選択される緩衝剤の使用 の1またはそれ以上を含む条件下、トリプシンおよびカ
    ルボキシペプチダーゼBの存在下でヒトプロインシュリ
    ンを消化することによるデス(64,65)−ヒトプロ
    インシュリンの製造方法。
  2. 【請求項2】  使用するトリプシンがアルキル化また
    はアシル化トリプシンである請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  トリプシンが、アセチルトリプシン、
    トリクロロアセチルトリプシン、クロロアセチルトリプ
    シン、トリフルオロアセチルトリプシン、ホルミルトリ
    プシンまたはプロピオニルトリプシンからなる群から選
    択される請求項2に記載の方法。
  4. 【請求項4】  トリプシンがアセチルビーフトリプシ
    ンである請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】  約0℃から約10℃、または0℃から
    約5℃の温度で消化を行なう請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】  約8から約10のpHで消化を行なう
    請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】  約8.5から約9.5のpHで消化を
    行なう請求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】  重炭酸アンモニウムおよびグリシンか
    らなる群から選択される緩衝剤の存在下で消化を行なう
    請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】  アルキル化またはアシル化トリプシン
    、および重炭酸アンモニウムおよびグリシンからなる群
    から選択される緩衝剤の存在下、約0℃から約10℃の
    温度および約8から約10のpHで消化を行なう請求項
    1に記載の方法。
  10. 【請求項10】  アセチル化ビーフトリプシンおよび
    重炭酸アンモニウムの存在下、約0℃から約5℃の温度
    および約8.5から約9.5のpHで消化を行なう請求
    項1に記載の方法。
JP2406317A 1989-12-07 1990-12-05 デス(64,65)−プロインシュリンの製造方法 Withdrawn JPH04271794A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/447,486 US5130236A (en) 1989-12-07 1989-12-07 Process for producing des(64,65)-proinsulin
US447,486 1989-12-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04271794A true JPH04271794A (ja) 1992-09-28

Family

ID=23776572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2406317A Withdrawn JPH04271794A (ja) 1989-12-07 1990-12-05 デス(64,65)−プロインシュリンの製造方法

Country Status (19)

Country Link
US (1) US5130236A (ja)
EP (1) EP0431926A1 (ja)
JP (1) JPH04271794A (ja)
KR (1) KR910011898A (ja)
CN (1) CN1052332A (ja)
AR (1) AR243607A1 (ja)
AU (1) AU630007B2 (ja)
CA (1) CA2031390A1 (ja)
FI (1) FI906009L (ja)
HU (1) HUT61339A (ja)
IE (1) IE904410A1 (ja)
IL (1) IL96560A0 (ja)
NO (1) NO905244L (ja)
NZ (1) NZ236311A (ja)
PH (1) PH27546A (ja)
PT (1) PT96067A (ja)
RU (1) RU1833429C (ja)
YU (1) YU231290A (ja)
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CA2031390A1 (en) 1991-06-08
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FI906009A0 (fi) 1990-12-05
CN1052332A (zh) 1991-06-19
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