特許 6183879 新規ペプチドおよびその医薬用途

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6183879

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】新規ペプチドおよびその医薬用途

(51)【国際特許分類】

   C07K 19/00 20060101AFI20170814BHJP

   C07K 7/06 20060101ALI20170814BHJP

   A61K 38/03 20060101ALI20170814BHJP

   A61P 43/00 20060101ALI20170814BHJP

   A61P 27/02 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   C07K19/00

   C07K7/06ZNA

   A61K38/03

   A61P43/00 111

   A61P27/02

【請求項の数】2

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-191205(P2012-191205)

(22)【出願日】2012年8月31日

(65)【公開番号】特開2014-47164(P2014-47164A)

(43)【公開日】2014年3月17日

【審査請求日】2015年8月18日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年８月３日にｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｌｓｅｖｉｅｒ．ｃｏｍ／ｌｏｃａｔｅ／ｂｂａｄｉｓで公開された「Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ（ＢＢＡ）−Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｓｅａｓｅ」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年８月２０日に株式会社陸奥新報社が発行する「陸奥新報平成２４年８月２０日付朝刊第１面」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年８月１５日に株式会社東奥日報社が発行する「東奥日報平成２４年８月１５日付朝刊第２０面」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年６月１６日にグリーンパレス松安閣で開催された「第９６回弘前医学会総会」で発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年６月１６日に弘前医学会・南黒医師会が発行する「第９６回弘前医学会総会プログラム」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年３月１日に財団法人日本眼科学会が発行する「日本眼科學會雑誌第１１６回臨時増刊号（第１１６回日本眼科学会総会講演抄録）」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年４月５日に東京国際フォーラムで開催された「第１１６回日本眼科学会総会」で発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年５月２６日に日本生化学会東北支部が発行する「日本生化学会東北支部第７８回例会・シンポジウム講演要旨集」に発表

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 平成２４年５月２６日に山形大学医学部で開催された「日本生化学会東北支部第７８回例会・シンポジウム」で発表

(73)【特許権者】

【識別番号】504229284

【氏名又は名称】国立大学法人弘前大学

(73)【特許権者】

【識別番号】504165591

【氏名又は名称】国立大学法人岩手大学

(74)【代理人】

【識別番号】100106611

【弁理士】

【氏名又は名称】辻田 幸史

(74)【代理人】

【識別番号】100087745

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 善廣

(74)【代理人】

【識別番号】100098545

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 伸一

(72)【発明者】

【氏名】石黒 誠一

(72)【発明者】

【氏名】尾▲崎▼ 拓

(72)【発明者】

【氏名】中澤 満

(72)【発明者】

【氏名】山下 哲郎

【審査官】 藤澤 雅樹

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００６−５０２７０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０６０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５２５７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５０３０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 尾崎拓、外５名、「Synthetic mu- and m-calpain peptides inhibit mitochondrial calpain-dependent AIF truncation」、生化学（2011）、Vol.83、No.8、臨時増刊号（第84回日本生化学会大会プログラム号）講演要旨集 4P-0474(2T15p-10)

【文献】 Biochimica et Biophysica Acta (2009) Vol.1793, pp.1848-1859

【文献】 尾崎拓、外２名、「ペプチドを用いたミトコンドリアカルパインの特異的阻害〜網膜色素変性症の治療へ向けて〜」、平成22年5月8日、［平成28年7月1日検索］、日本生化学会 東北支部 第76回 例会・シンポジウム 講演要旨集、p.22、インターネット＜URL: http://www.jbs-tohoku.jp/abstracts76.pdf＞

【文献】 Biochimica et Biophysica Acta (2012) Vol.1822, pp.1783-1795

【文献】 FEBS Letters (1986) Vol.205, No.2, pp.313-317

【文献】 Biochem. J. (2002) Vol.367, pp.263-269

【文献】 Biochimica et Biophysica Acta (1996) Vol.1309, pp.37-41

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０７Ｋ １／００−１９／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

ＢＩＯＳＩＳ／ＭＥＤＬＩＮＥ／ＷＰＩＤＳ／ＷＰＩＸ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

（１）配列番号１に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（２）配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
（３）配列番号５に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（４）配列番号５に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
のいずれかのペプチドのＮ末端に、タンパク質伝達ドメインが付加されてなるペプチドを有効成分とする、網膜視細胞変性症の予防及び／又は治療のための硝子体内注射剤。

【請求項2】

（１）配列番号１に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（２）配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
（３）配列番号５に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（４）配列番号５に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
のいずれかのペプチドのＮ末端に、タンパク質伝達ドメインが付加されてなるペプチドを有効成分とする、網膜視細胞変性症の予防及び／又は治療のための点眼剤。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な、ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有する新規ペプチドに関する。

【背景技術】

【0002】

網膜色素変性症は、多種多様な視細胞特異的遺伝子異常に基づく疾患であり、夜盲や視野狭窄、視力低下といった症状が段階的に発症する。本疾患は進行性の視細胞死を本質とするものであり、日本人の中途視覚障害原因の第３位に位置している。よって、本疾患に対して有効な予防方法や治療方法に関する研究開発が精力的に行われており、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）やカルシウム拮抗剤であるニルバジピンを眼内投与する方法などが提案されているが、その効果は十分と言えるものではない。このような状況下、本発明者らの研究グループは、Ｃａ^２＋依存性中性システインプロテアーゼの一つであるカルパインが細胞質のみならずミトコンドリアにも存在し、ミトコンドリアに存在するカルパイン（ミトコンドリアカルパイン）がアポトーシスの誘導に関与していること、網膜色素変性症のモデル動物であるＲＣＳラット（Ｒｏｙａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｓｕｒｇｅｏｎｓ ｒａｔ）を用いた実験において網膜変性の初期段階にミトコンドリアカルパインが活性化し、ミトコンドリアからのアポトーシス誘導因子（ＡＩＦ）の遊離を誘導していることなどをこれまでに明らかにしてきた。さらに近年、本発明者らの研究グループは、ラットのμ−カルパインとｍ−カルパインのそれぞれの活性サブユニットのドメインＩＩＩの部分ペプチドが、ミトコンドリアカルパインに対する阻害作用に基づく網膜視細胞変性症の予防や治療への利用可能性を有することを報告している（非特許文献１）。しかしながら、ミトコンドリアカルパインを阻害することによって網膜視細胞変性症の予防や治療を行うために、有効成分とするペプチドはいかなるものが最適なのかといった点などにおいて未だ不明な部分も多い。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】第８４回日本生化学会大会要旨集２Ｔ１５ｐ−１０（４Ｐ−０４７４）（社団法人日本生化学会、平成２３年８月１９日発行）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで本発明は、網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な、ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有する新規ペプチドを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の点に鑑みてなされた本発明の網膜視細胞変性症の予防及び／又は治療のための硝子体内注射剤は、請求項１記載の通り、
（１）配列番号１に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（２）配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
（３）配列番号５に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（４）配列番号５に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
のいずれかのペプチドのＮ末端に、タンパク質伝達ドメインが付加されてなるペプチドを有効成分とする。
また、本発明の網膜視細胞変性症の予防及び／又は治療のための点眼剤は、請求項２記載の通り、
（１）配列番号１に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（２）配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
（３）配列番号５に記載のアミノ酸配列からなるペプチド、
（４）配列番号５に記載のアミノ酸配列のＮ末端および／またはＣ末端に最大で５個のアミノ酸が付加されたアミノ酸配列からなり、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチド、
のいずれかのペプチドのＮ末端に、タンパク質伝達ドメインが付加されてなるペプチドを有効成分とする。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な、ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有する新規ペプチドを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１におけるラットのμ−カルパインの活性サブユニットのアミノ酸配列とＣ２Ｌドメインの位置、そして化学合成した１４種類のペプチド（Ｎ１〜１４）のそれぞれのアミノ酸配列を示すものである。

【図2】同、２０アミノ酸残基ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用を示すグラフである。

【図3】同、Ｎ２ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図4】同、Ｎ９ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図5】同、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのセグメントのミトコンドリアカルパイン阻害作用を示すグラフである。

【図6】同、Ｎ２−１０−２ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図7】同、タンパク質伝達ドメインを付加したＮ２−１０−２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用を示すグラフである。

【図8】同、ＨＩＶ−Ｎμペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図9】同、部分精製ラット肝臓ミトコンドリアμ−カルパインに対するＨＩＶ−Ｎμペプチドの阻害曲線である（ＨＩＶ−Ｎ）。

【図10】同、ミトコンドリアカルパインによるＡＩＦ切断に対するＨＩＶ−Ｎμペプチドの阻害作用を示すＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびウエスタンブロット解析の結果である。

【図11】同、ＨＩＶ−Ｎμペプチドの硝子体内注射によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を示すグラフである。

【図12】同、ＨＩＶ−Ｎμペプチドを硝子体内注射した後の網膜電図測定の結果である。

【図13】同、ａ波とｂ波の電位変化を示すグラフである。

【図14】同、ＨＩＶ−Ｎμペプチドの点眼によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を示すグラフである。

【図15】同、ＨＩＶ−Ｎμペプチドの硝子体内注射によるロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットの視細胞死に対する抑制作用を示すグラフである。

【図16】比較例１におけるＮ２−１０−１ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図17】同、ＨＩＶ−Ｎｍペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を示すグラフである。

【図18】同、ＨＩＶ−Ｎｍペプチドの硝子体内注射によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な、ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有するペプチドは、配列番号１に記載のアミノ酸配列を有するペプチド、または、配列番号１に記載のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が置換、欠失及び／又は付加されたアミノ酸配列を有し、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチドである。

【0009】

配列番号１に記載のアミノ酸配列（ＰＤＡＬＫＳＲＴＬＲ）は、アクセッション番号：ＮＰ＿０６２０２５．１で特定されるラットのμ−カルパインの活性サブユニット（ＣＡＰＮ１やμＣＬとも呼ばれる）のドメインＩＩＩのアミノ酸配列に含まれるものである。μ−カルパインの活性サブユニットのドメインＩＩＩはＣ２Ｌ（Ｃ２様）ドメインとも呼ばれる機能ドメインである。配列番号１に記載のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が置換、欠失及び／又は付加されたアミノ酸配列を有し、かつ、ミトコンドリアカルパインに対して阻害作用を有するペプチドは、配列番号１に記載のアミノ酸配列に対して５０％以上の相同性を有することが望ましく、アミノ酸残基数は化学合成による調製の容易性などに鑑みれば１０〜２０が望ましく、上限は１５がより望ましい。その具体例としては、上記の配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端に最大で５つのアミノ酸が付加されたアミノ酸配列を有するペプチド（例えば配列番号２に記載のアミノ酸配列を有するペプチド）、配列番号１に記載のアミノ酸配列のＣ末端に最大で５つのアミノ酸が付加されたアミノ酸配列を有するペプチド（例えば配列番号３に記載のアミノ酸配列を有するペプチド）、配列番号１に記載のアミノ酸配列のＮ末端とＣ末端にそれぞれ最大で５つのアミノ酸が付加されたアミノ酸配列を有するペプチド（例えば配列番号４に記載のアミノ酸配列を有するペプチド）などが挙げられる。また、アクセッション番号：ＮＰ＿００５１７７で特定されるヒトのμ−カルパインの活性サブユニットのドメインＩＩＩのアミノ酸配列に含まれる配列番号５に記載のアミノ酸配列を有するペプチドなどであってもよい。

【0010】

上記のペプチドは、そのＮ末端にタンパク質伝達ドメインを付加することで、ＲＣＳラットやロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットを用いた実験において硝子体内注射や点眼によって視細胞死を効果的に抑制することができることから、網膜視細胞変性症の予防や治療のための硝子体内注射剤や点眼剤の有効成分として好適なものになる。特筆すべきは、タンパク質伝達ドメインはペプチドのＮ末端に付加することが重要であり、Ｃ末端に付加すると効果が劣るということである。タンパク質伝達ドメイン（Ｐｒｏｔｅｉｎ Ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ Ｄｏｍａｉｎ，ＰＴＤ）は、それ自身のみならず自身に結合した他のオリゴヌクレオチド、ペプチド、タンパク質、オリゴ糖などの化合物を細胞膜燐脂質の二重層を通過させる作用を有する細胞浸透性ペプチドであればどのようなものであってもよい。その具体例としては、ＨＩＶ−１ Ｔａｔの形質導入部位のアミノ酸配列からなるペプチド、５〜１２個のアルギニン残基からなるペプチド、５〜１２個のリシン残基からなるペプチド、ＰＥＰ−１ペプチド、ＡＮＴＰ、ＶＰ２２タンパク質などが挙げられる（必要であればＭｏｒｒｉｓ ｅｔ ａｌ．，Ｎａｔ．Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ．，１９：１１７３−１１７５，２００１、Ｓｃｈｗａｒｚｅ ｅｔ ａｌ．，Ｔｒｅｎｄｓ Ｃｅｌｌ Ｂｉｏｌ．，１０：２９０−２９５，２０００、Ｖｉｖｅｓ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｌ．Ｃｈｅｍ．，２７２：１６０１０−１６０１７，１９９７などを参照のこと）。本発明のペプチドのＮ末端に付加することが望ましいタンパク質伝達ドメインとしては、ＨＩＶ−１ Ｔａｔの形質導入部位のアミノ酸配列の４９〜５７番に該当する配列番号６に記載の９残基のアミノ酸配列を有するペプチドや、配列番号６に記載のアミノ酸配列において１若しくは数個のアミノ酸が置換、欠失及び／又は付加されたアミノ酸配列を有し、かつ、それ自身のみならず自身に結合した他のオリゴヌクレオチド、ペプチド、タンパク質、オリゴ糖などの化合物を細胞膜燐脂質の二重層を通過させる作用を有するペプチドが挙げられる。Ｎ末端にタンパク質伝達ドメインが付加された本発明のペプチドの具体例としては、配列番号７に記載のアミノ酸配列を有するペプチドが挙げられる。

【0011】

なお、本発明のペプチドは、自体公知の方法、例えばペプチド合成装置を用いた化学合成によって調製することができる他、遺伝子工学的手法などによって調製することもできる。

【0012】

本発明のペプチドは、ミトコンドリアカルパインを阻害することで予防や治療が可能となる疾患に対する医薬の有効成分として用いることができる。こうした疾患の具体例としては網膜視細胞変性症が挙げられるが、適用対象となる疾患は網膜視細胞変性症に限定されない。ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有することで網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な本発明のペプチドを医薬品としてヒトや動物に対して投与する場合の投与方法は特段制限されるものではないが、好適には硝子体内注射や点眼などが挙げられる。こうした投与方法に応じた製剤化は自体公知の方法によって行えばよい。その用法用量は投与対象となるヒトや動物の性別、年齢、体重、病態などによって適宜決定することができる。

【実施例】

【0013】

以下、本発明を実施例によって詳細に説明するが、本発明は以下の記載に限定して解釈されるものではない。

【0014】

実施例１：μ−カルパイン由来のミトコンドリアカルパイン阻害作用を有するペプチド
１−１：２０アミノ酸残基ペプチドの化学合成
ラットのμ−カルパインの活性サブユニット（ＣＡＰＮ１、アクセッション番号：ＮＰ＿０６２０２５．１）のドメインＩＩＩ（Ｃ２Ｌドメイン）の領域のＮ末端側から２０アミノ酸残基ずつのペプチドを化学合成した（使用したペプチド合成装置：島津製作所社のＰＳＳＭ−８、Ｃ１８カラムを用いた逆相ＨＰＬＣにより精製）。隣接するペプチドとペプチドは先のペプチドのＣ末端側の３アミノ酸残基と後のペプチドのＮ末端側の３アミノ酸残基が重複するようにした。図１にラットのμ−カルパインの活性サブユニットのアミノ酸配列とＣ２Ｌドメインの位置、そして化学合成した１４種類のペプチド（Ｎ１〜１４）のそれぞれのアミノ酸配列を示す（Ｎ２ペプチドのアミノ酸配列が配列番号４に記載のアミノ酸配列に相当）。

【0015】

１−２：２０アミノ酸残基ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用
（実験方法）
Ｔ．Ｏｚａｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１４２：３６５−３７６，２００７およびＴ．Ｏｚａｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ．，１７９３：１８４８−１８５９，２００９に記載の方法に従って評価した。ラット肝臓ミトコンドリア膜間スペース（２５μｇ）に１４種類のペプチド（Ｎ１〜１４）のそれぞれを終濃度が５０μMとなるように添加し、４℃で４時間反応させ、その後、カルパイン基質であるＳｕｃ−Ｌｅｕ−Ｔｙｒ−ＡＭＣ（ＢＡＣＨＥＭ社）を用いてカルパイン活性測定を行い、それぞれのペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用を評価した。

【0016】

（実験結果）
図２に示す（各群ｎ＝３、^＊Ｐ＜０．０５ ａｎｄ ^＊＊Ｐ＜０．０１ ｖｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ｔ−ｔｅｓｔ））。図２から明らかなように、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドに優れたミトコンドリアカルパイン阻害作用が認められた。

【0017】

１−３：Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのプロテアーゼ阻害作用の特異性
（実験方法）
Ｔ．Ｏｚａｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｂｉｏｃｈｅｍ．，１４２：３６５−３７６，２００７およびＴ．Ｏｚａｋｉ ｅｔ ａｌ．，Ｂｉｏｃｈｅｍ．Ｂｉｏｐｈｙｓ．Ａｃｔａ．，１７９３：１８４８−１８５９，２００９に記載の方法に従って評価した。ラット肝臓細胞質画分から部分精製したμ−カルパインおよびｍ−カルパイン（各々２５μｇ）、ラット肝臓ミトコンドリア膜間スペースから部分精製したμ−カルパインおよびｍ−カルパイン（各々２５μｇ）、カテプシンＬ（大腸菌由来ヒト組換えタンパク質、ＢｉｏＶｉｓｉｏｎ社、終濃度５０ｎＭ）、ヒト赤血球から精製した２０Ｓプロテアソーム（Ｂｉｏｍｏｌ社、終濃度１ｎＭ）、パパイヤから精製したパパイン（ＡｐｐｌｉＣｈｅｍ社、終濃度５０ｎＭ）の７種類のプロテアーゼのそれぞれに対し、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれを終濃度が５０μMとなるように添加し、４℃で４時間反応させ、その後、カルパイン基質であるＳｕｃ−Ｌｅｕ−Ｔｙｒ−ＡＭＣ（ＢＡＣＨＥＭ社）を用いてカルパイン活性測定を行い、それぞれのペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を評価した。

【0018】

（実験結果）
図３にＮ２ペプチドの結果を、図４にＮ９ペプチドの結果をそれぞれ示す。図３と図４から明らかなように、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドはいずれもミトコンドリアμ−カルパインを強力に阻害した。ミトコンドリアμ−カルパイン（２５μｇ）に対するＮ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれの阻害曲線を作成してそれぞれのＩＣ_５０値を算出したところ、Ｎ２ペプチドのＩＣ_５０値は８９２ｎＭでＮ９ペプチドのＩＣ_５０値は４９８ｎＭであった。

【0019】

１−４：Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのセグメントの化学合成
２０アミノ酸残基ペプチドであるＮ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのセグメント（１０アミノ酸残基ペプチド）を化学合成した（使用したペプチド合成装置：島津製作所社のＰＳＳＭ−８、Ｃ１８カラムを用いた逆相ＨＰＬＣにより精製）。表１にＮ２ペプチド（Ｎ２−２０）と化学合成した３種類のＮ２ペプチドのセグメント（Ｎ２−１０−１〜３）のそれぞれのアミノ酸配列およびＮ９ペプチド（Ｎ９−２０）と化学合成した３種類のＮ９ペプチドのセグメント（Ｎ９−１０−１〜３）のそれぞれのアミノ酸配列を示す（Ｎ２−１０−２ペプチドのアミノ酸配列が配列番号１に記載のアミノ酸配列に相当）。

【0020】

【表1】

【0021】

１−５：Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのセグメントのミトコンドリアカルパイン阻害作用
１−２の実験方法と同様にして調べた。結果を図５に示す。図５から明らかなように、Ｎ２ペプチドはセグメント化することでＮ２−１０−２ペプチドがＮ２ペプチドよりも優れたミトコンドリアカルパイン阻害作用を発揮したが、Ｎ９ペプチドはセグメント化することでＮ９ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用が喪失した。

【0022】

１−６：Ｎ２−１０−２ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性
１−３の実験方法と同様にして調べた。結果を図６に示す。図６から明らかなように、Ｎ２−１０−２ペプチドはミトコンドリアμ−カルパインを強力に阻害するとともにミトコンドリアｍ−カルパインを適度に阻害した。ミトコンドリアμ−カルパイン（２５μｇ）に対するＮ２−１０−２ペプチドの阻害曲線を作成してＩＣ_５０値を算出したところ１１２ｎＭであり、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのＩＣ_５０値よりも低濃度であった。

【0023】

１−７：タンパク質伝達ドメインを付加したＮ２−１０−２ペプチドの化学合成
Ｎ２−１０−２ペプチドのＮ末端とＣ末端のそれぞれにタンパク質伝達ドメインとしてＨＩＶ−１ Ｔａｔの形質導入部位に含まれる１３残基のアミノ酸配列を有するペプチドを付加したペプチドを化学合成した（使用したペプチド合成装置：島津製作所社のＰＳＳＭ−８、Ｃ１８カラムを用いた逆相ＨＰＬＣにより精製）。表２にＮ末端にタンパク質伝達ドメインを付加したＮ２−１０−２ペプチド（ＨＩＶ−Ｎμペプチド）とＣ末端にタンパク質伝達ドメインを付加したＮ２−１０−２ペプチド（ＨＩＶ−Ｃμペプチド）のそれぞれのアミノ酸配列を示す（ＨＩＶ−Ｎμペプチドのアミノ酸配列が配列番号７に記載のアミノ酸配列に相当）。

【0024】

【表2】

【0025】

１−８：タンパク質伝達ドメインを付加したＮ２−１０−２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用
１−２の実験方法と同様にして調べた。結果を図７に示す。図７から明らかなように、ＨＩＶ−Ｎμペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用は、Ｎ２−１０−２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用よりも低下したが、Ｎ２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用よりも優れていた（ＨＩＶ−Ｎ）。一方、ＨＩＶ−Ｃμペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用は、Ｎ２−１０−２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用よりも大きく低下し、Ｎ２ペプチドのミトコンドリアカルパイン阻害作用よりも劣っていた（ＨＩＶ−Ｃ）。

【0026】

１−９：ＨＩＶ−Ｎμペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性
１−３の実験方法と同様にして調べた。結果を図８に示す。図８から明らかなように、ＨＩＶ−Ｎμペプチドはミトコンドリアμ−カルパインを強力に阻害するとともにミトコンドリアｍ−カルパインを適度に阻害した。ミトコンドリアμ−カルパイン（２５μｇ）に対するＨＩＶ−Ｎμペプチドの阻害曲線を図９に示す（ＨＩＶ−Ｎ）。この阻害曲線から算出したＨＩＶ−ＮμペプチドのＩＣ_５０値は２８５ｎＭであり、Ｎ２−１０−２ペプチドのＩＣ_５０値よりも高濃度であったが、Ｎ２ペプチドとＮ９ペプチドのそれぞれのＩＣ_５０値よりも低濃度であった。

【0027】

１−１０：ミトコンドリアカルパインによるＡＩＦ切断に対するＨＩＶ−Ｎμペプチドの阻害作用
（実験方法）
ラット肝臓から単離したミトコンドリアを緩衝液（２０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌ，ｐＨ７．５，０．２５Ｍ ｓｕｃｒｏｓｅ，５ｍＭ ２−ｍｅｒｃａｐｔｏｅｔｈａｎｏｌ）に懸濁した後、ＨＩＶ−Ｎμペプチド（終濃度５０μＭ）、Ｃａｌｐｅｐｔｉｎ（終濃度５０μＭ）、ＰＤ１５０６０６（終濃度１５０μＭ）のそれぞれを添加し、４℃で４時間反応させた。その後、１ｍＭ ＣａＣｌ_２を添加して３７℃で３０分間反応させ、インヒビターカクテル（Ｒｏｃｈｅ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ社）および１％ Ｔｒｉｔｏｎ Ｘ−１００の混合液を添加した。４℃で１５，０００ｘｇ、２０分間遠心し、その上清に含まれるタンパク質（３０μｇ／レーン）ＳＤＳ−ＰＡＧＥおよびウエスタンブロット解析を行い、それぞれのミトコンドリアカルパインによるＡＩＦ切断に対する阻害作用を評価した。

【0028】

（実験結果）
図１０に示す。図１０から明らかなように、カルパイン阻害剤として知られているＣａｌｐｅｐｔｉｎやＰＤ１５０６０６と同様にＨＩＶ−ＮμペプチドはミトコンドリアカルパインによるＡＩＦ切断を効果的に阻害した（ＡＩＦ切断による５７ｋＤａのｔＡＩＦの生成抑制）。

【0029】

１−１１：ＨＩＶ−Ｎμペプチドの硝子体内注射によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用
（実験方法）
Ｓ．Ｍｉｚｕｋｏｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｘｐ．Ｅｙｅ Ｒｅｓ．，９１：３５３−３６１，２０１０に記載の方法に従って評価した。生後２５日目のＲＣＳラットの硝子体内に３０ゲージのハミルトンシリンジを用いて２μＬの２０ｍＭ ＨＩＶ−Ｎμペプチドまたは４ｍＭ ＰＤ１５０６０６を投与した（いずれもＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）に溶解）。３日後の生後２８日目に各種の光刺激量による網膜電図測定を行った後、眼球を摘出し、網膜の凍結切片を作製してＴＵＮＥＬ染色を行い、視細胞層に含まれるＴＵＮＥＬ陽性細胞の定量分析に基づいてそれぞれの硝子体内注射によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を評価した。

【0030】

（実験結果）
図１１に視細胞層に含まれるＴＵＮＥＬ陽性細胞の定量分析の結果を示す（各群ｎ＝１２眼球、^＊＊＊Ｐ＜０．００１ ｖｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＮＯＶＡ））。図１１から明らかなように、ＰＤ１５０６０６はＲＣＳラットに見られる視細胞死をコントロールに対して約６０％抑制したが、ＨＩＶ−Ｎμペプチドは約９０％抑制した。また、図１２に網膜電図測定の結果を示し、図１３にａ波とｂ波の電位変化を示す（各群ｎ＝１２眼球、^＊Ｐ＜０．０５ ａｎｄ ^＊＊Ｐ＜０．０１ ｖｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＮＯＶＡ））。図１２と図１３から明らかなように、ＨＩＶ−Ｎμペプチドを硝子体内注射することでａ波とｂ波の電位変化が増加したことから、ＨＩＶ−Ｎμペプチドは視細胞やミューラー細胞の機能の低下による視機能の低下を抑制することがわかった。ＰＤ１５０６０６にも同様の作用があるがＨＩＶ−Ｎμペプチドの作用よりも劣るのは、ＰＤ１５０６０６はミトコンドリアカルパインのみならず細胞質カルパインも阻害するので、細胞質カルパインが阻害されることによる視細胞やミューラー細胞の機能への悪影響がその要因の一つに考えられた。

【0031】

１−１２：ＨＩＶ−Ｎμペプチドの点眼によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用
ＰＢＳにＨＩＶ−ＮμペプチドとＨＩＶ−Ｎμスクランブルペプチド（ＧＲＫＫＲＲＱＲＲＲＰＰＱ−ＡＳＬＲＬＤＲＰＴＫで示される２３残基のアミノ酸配列を有するペプチド）のそれぞれをその濃度が４０ｍＭになるように溶解して点眼剤を調製した。それぞれの点眼剤をＲＣＳラットに生後１４日目から２７日目まで１日２回投与し、２８日目に眼球摘出を行い、１−１１の実験方法と同様にしてＴＵＮＥＬ陽性細胞の定量分析に基づいてそれぞれの点眼によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を評価した。結果を図１４に示す（各群ｎ＝２０眼球、^＊＊Ｐ＜０．０１ ｖｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＮＯＶＡ））。図１４から明らかなように、ＨＩＶ−ＮμスクランブルペプチドはＲＣＳラットに見られる視細胞死をほとんど抑制しなかったが、ＨＩＶ−Ｎμペプチドはコントロールに対して約５０％抑制した。

【0032】

１−１３：ＨＩＶ−Ｎμペプチドの硝子体内注射によるロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットの視細胞死に対する抑制作用
（実験方法）
Ｓ．Ｍｉｚｕｋｏｓｈｉ ｅｔ ａｌ．，Ｅｘｐ．Ｅｙｅ Ｒｅｓ．，９１：３５３−３６１，２０１０に記載の方法に従って評価した。生後１５日目のロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラット（ｌｉｎｅ ４）の硝子体内に３０ゲージのハミルトンシリンジを用いて２μＬの２０ｍＭ ＨＩＶ−Ｎiペプチドまたは４ｍＭ ＰＤ１５０６０６を投与した（いずれもＰＢＳに溶解）。３日後の生後１８日目に眼球を摘出し、網膜の凍結切片を作製してＴＵＮＥＬ染色を行い、視細胞層に含まれるＴＵＮＥＬ陽性細胞の定量分析に基づいてそれぞれの硝子体内注射によるロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットの視細胞死に対する抑制作用を評価した。

【0033】

（実験結果）
図１５に示す（各群ｎ＝１２眼球、^＊＊＊Ｐ＜０．００１ ｖｓ ｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＮＯＶＡ））。図１５から明らかなように、ＰＤ１５０６０６はロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットに見られる視細胞死をコントロールに対して約４０％抑制したが、ＨＩＶ−Ｎμペプチドは約５５％抑制した。

【0034】

比較例１：ｍ−カルパイン由来のミトコンドリアカルパイン阻害作用を有するペプチド
（１）ラットのｍ−カルパインの活性サブユニット（ＣＡＰＮ２、アクセッション番号：ＮＰ＿０５８８１２）のドメインＩＩＩ（Ｃ２Ｌドメイン）の領域から実施例１の１−１〜１−５と同様にしてＨＹＳＲＬＥＩＣＮＬで示される１０残基のアミノ酸配列を有するＮ２−１０−１ペプチドを化学合成した。Ｎ２−１０−１ペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を実施例１の１−３の実験方法と同様にして調べた結果を図１６に示す。図１６から明らかなように、Ｎ２−１０−１ペプチドはミトコンドリアｍ−カルパインとともにミトコンドリアμ−カルパインを強力に阻害した。

【0035】

（２）実施例１の１−７と同様にしてＮ２−１０−１ペプチドのＮ末端にタンパク質伝達ドメインとしてＨＩＶ−１ Ｔａｔの形質導入部位に含まれるＧＲＫＫＲＲＱＲＲＲＰＰＱで示される１３残基のアミノ酸配列を有するペプチドを付加したペプチド（ＨＩＶ−Ｎｍペプチド）を化学合成した。ＨＩＶ−Ｎｍペプチドのプロテアーゼ阻害作用の特異性を実施例１の１−３の実験方法と同様にして調べた結果を図１７に示す。図１７から明らかなように、ＨＩＶ−Ｎｍペプチドはミトコンドリアｍ−カルパインとともにミトコンドリアμ−カルパインを強力に阻害した。

【0036】

（３）ＨＩＶ−Ｎｍペプチドの硝子体内注射によるＲＣＳラットの視細胞死に対する抑制作用を実施例１の１−１１の実験方法と同様にして調べた結果を図１８に示す。図１８から明らかなように、ＰＤ１５０６０６はＲＣＳラットに見られる視細胞死をコントロールに対して約６０％抑制したが、ＨＩＶ−Ｎｍペプチドはほとんど抑制しなかった。

【0037】

実施例１と比較例１からのまとめ：
μ−カルパイン由来のＮ２−１０−２ペプチドのＮ末端にタンパク質伝達ドメインを付加したＨＩＶ−Ｎμペプチドの硝子体内注射や点眼によるＲＣＳラットやロドプシン変異Ｓ３３４ｔｅｒラットの視細胞死に対する抑制作用は、ＨＩＶ−Ｎμペプチドに特異的な作用であることがわかった。カルパイン阻害剤として知られているＣａｌｐｅｐｔｉｎやＰＤ１５０６０６は、ミトコンドリアカルパインのみならず細胞質カルパインも阻害するため、網膜に存在する各種の細胞の機能に悪影響を及ぼす恐れがあるが、ＨＩＶ−Ｎμペプチドはミトコンドリアカルパインを選択的に阻害するので、細胞質カルパインが阻害されることによる障害の発生が回避できる点で優れている。

【0038】

製剤例１：
自体公知の方法で配列番号７に記載のアミノ酸配列を有するペプチドを生理食塩水に溶解した後、加熱滅菌して硝子体内注射剤として製剤化した。

【0039】

製剤例２：
自体公知の方法で配列番号７に記載のアミノ酸配列を有するペプチドを精製水に溶解した後、無菌ろ過して点眼剤として製剤化した。

【産業上の利用可能性】

【0040】

本発明は、網膜視細胞変性症の予防や治療に有効な、ミトコンドリアカルパインに対して優れた阻害作用を有する新規ペプチドを提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【配列表】

[この文献には参照ファイルがあります.J-PlatPatにて入手可能です(IP Forceでは現在のところ参照ファイルは掲載していません)]