(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-20
(54)【発明の名称】反応性ペプチド標識付け
(51)【国際特許分類】
C07K 1/13 20060101AFI20220113BHJP
C07K 7/06 20060101ALI20220113BHJP
G01N 33/532 20060101ALI20220113BHJP
【FI】
C07K1/13 ZNA
C07K7/06
G01N33/532 A
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021529774
(86)(22)【出願日】2019-11-27
(85)【翻訳文提出日】2021-05-26
(86)【国際出願番号】 US2019063652
(87)【国際公開番号】W WO2020113036
(87)【国際公開日】2020-06-04
(32)【優先日】2018-11-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】593089149
【氏名又は名称】プロメガ コーポレイション
【氏名又は名称原語表記】Promega Corporation
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100119013
【氏名又は名称】山崎 一夫
(74)【代理人】
【識別番号】100123777
【氏名又は名称】市川 さつき
(74)【代理人】
【識別番号】100111796
【氏名又は名称】服部 博信
(74)【代理人】
【識別番号】100183379
【氏名又は名称】藤代 昌彦
(72)【発明者】
【氏名】ワン フ
(72)【発明者】
【氏名】ナス ニディー
(72)【発明者】
【氏名】フレミング ロッド
(72)【発明者】
【氏名】ゴダット ベッキー
(72)【発明者】
【氏名】チョウ ウェンフイ
(72)【発明者】
【氏名】キンケイド バージニア
(72)【発明者】
【氏名】ダート メラニー
【テーマコード(参考)】
4H045
【Fターム(参考)】
4H045AA10
4H045AA30
4H045BA13
4H045BA14
4H045BA15
4H045BA16
4H045BA17
4H045BA18
4H045BA19
4H045BA70
4H045DA76
4H045EA50
4H045FA10
(57)【要約】
スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)連結型ペプチド、その合成方法、及びそのようなペプチドを生体分子の標識付けのために使用する方法を本明細書に示す。詳しくは、非アルキル基を含むペプチド、例えば、セリン、スレオニン、システイン、チロシン、グルタミン酸及びアスパラギン酸はスルホ-SE基で安定的に(例えば自然反応性を伴わずに)修飾され、生体分子に対する標識付けあるいは修飾を行うために使用される。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)基に連結されたペプチドを含む組成物であって、前記ペプチドがシステイン残基もリジン残基も含まない、前記組成物。
【請求項2】
前記スルホ-SEが前記ペプチドのN末端に連結されている、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記スルホ-SEが前記ペプチドのC末端に連結されている、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
前記スルホ-SEが前記ペプチドのアミノ酸側鎖に連結されている、請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
前記ペプチドが、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジン、トリプトファン及びアスパラギン酸から選択される少なくとも1つの非アルキルアミノ酸を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
前記少なくとも1つの反応性非アルキルアミノ酸がaまたはチロシンである、請求項5に記載の組成物。
【請求項7】
前記少なくとも1つの反応性求核性アミノ酸がアルギニンである、請求項5に記載の組成物。
【請求項8】
前記スルホ-SE基が非ペプチドリンカー基によって前記ペプチドに連結されている、請求項1に記載の組成物。
【請求項9】
前記リンカー基がアルキルまたはヘテロアルキル鎖を含む、請求項8に記載の組成物。
【請求項10】
前記リンカーが1つ以上の側鎖置換基を含む、請求項8に記載の組成物。
【請求項11】
前記ペプチドの長さが4~50アミノ酸である、請求項1に記載の組成物。
【請求項12】
前記ペプチドの長さが8~20アミノ酸である、請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
前記スルホ-SEが前記ペプチドのN末端に結合している、請求項1に記載の組成物。
【請求項14】
前記スルホ-SEがリンカー基を介して前記ペプチドのN末端に結合している、請求項13に記載の組成物。
【請求項15】
前記ペプチドが蛍光団結合体または発色団結合体を含む、請求項1に記載の組成物。
【請求項16】
前記ペプチドが生体分子複合体の構成要素である、請求項1に記載の組成物。
【請求項17】
前記ペプチドが生体分子複合体の構成要素である、請求項14に記載の組成物。
【請求項18】
配列番号10(SmBiT)と比較して前記ペプチドが5個以下の置換基を含む、請求項17に記載の組成物。
【請求項19】
配列番号1の1つ以上のリジンがアルギニンに置き換わっている、請求項17に記載の組成物。
【請求項20】
前記ペプチドがPep691(配列番号23)を含む、請求項19に記載の組成物。
【請求項21】
前記ペプチドがSmBiT(配列番号10)を含む、請求項19に記載の組成物。
【請求項22】
前記ペプチドが蛍光団と結合体化されている、請求項18に記載の組成物。
【請求項23】
前記ペプチドが、アルギニンに結合体化された蛍光団を含む、請求項22に記載の組成物。
【請求項24】
前記ペプチドが、配列番号23に結合体化された蛍光団を含む、請求項23に記載の組成物。
【請求項25】
前記ペプチドが、配列番号10に結合体化された蛍光団を含む、請求項23に記載の組成物。
【請求項26】
生体分子にペプチドで標識付けする方法であって、
前記スルホ-SE基と前記生体分子上のアミンとが反応するような条件の下で前記生体分子を請求項1~25のうちの1項に記載の組成物に接触させること
を含む、前記方法。
【請求項27】
前記スルホ-SE基と前記生体分子上のアミンとが反応するような条件の下で請求項14に記載のペプチド組成物が前記生体分子に接触する、請求項24に記載の方法。
【請求項28】
前記アミンが第一級アミンである、請求項26または請求項27に記載の方法。
【請求項29】
前記生体分子が、抗原、抗体、抗体断片、ナノボディ、darpin、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、核タンパク質複合体、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物及びストレプトアビジンからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
【請求項30】
ペプチドにスルホ-SE部分で標識付けする方法であって、
スルホ-NHS化合物のヒドロキシと前記ペプチドの末端アミンとが反応するような条件の下で前記ペプチドを前記スルホ-NHS化合物に接触させること
を含み、前記ペプチドがシステイン残基もリジン残基も含まない、前記方法。
【請求項31】
前記ペプチドが少なくとも1つの反応性求核性アミノ酸を含む、請求項20に記載の方法。
【請求項32】
請求項1~25のうちの1項に記載のペプチドで標識付けされた生体分子を含む、組成物。
【請求項33】
請求項32に記載の組成物を被分析物に接触させることを含む方法。
【請求項34】
前記被分析物が、抗原、抗体、抗体断片、ナノボディ、darpin、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、核タンパク質複合体、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物及びストレプトアビジンからなる群から選択される、請求項33に記載の方法。
【請求項35】
前記被分析物が、前記生体分子上の前記ペプチドとの生物発光複合体を形成できる相補性ポリペプチドに連結されている、請求項35に記載の方法。
【請求項36】
前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、及び発光を検出することをさらに含む、請求項35に記載の方法。
【請求項37】
請求項1~25のうちの1項に記載のペプチドで標識付けされた被分析物を含む組成物。
【請求項38】
請求項37に記載の組成物を生体分子に接触させることを含む方法。
【請求項39】
前記生体分子が、前記被分析物上の前記ペプチドとの生物発光複合体を形成できる相補性ポリペプチドに連結されている、請求項38に記載の方法。
【請求項40】
前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに発光、蛍光及び/またはBRETを検出することをさらに含む、請求項39に記載の方法。
【請求項41】
請求項1~25のうちの1項に記載の第1のペプチドで標識付けされた被分析物と、請求項1~25のうちの1項に記載の第2のペプチドで標識付けされた生体分子とを含む組成物であって、前記第1及び第2のペプチドが、相補性ポリペプチドの存在下で生物発光複合体を形成できるものである、前記組成物。
【請求項42】
請求項41に記載の前記被分析物及び前記生体分子を前記相補性ポリペプチドに接触させること、ならびに前記生物発光複合体を形成することを含む、方法。
【請求項43】
前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、及び発光を検出することをさらに含む、請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記ペプチドの1つ以上が蛍光団結合体化ペプチドまたは発色団結合体化ペプチドである、請求項26~31、請求項33~36、請求項38~40及び請求項42~43のうちの1項に記載の方法。
【請求項45】
前記生物発光複合体から前記蛍光団または発色団への蛍光/光及び/またはBRETを検出することをさらに含む、請求項44に記載の方法。
【請求項46】
生体分子1つあたりの標識付け数が生体分子1つあたりの蛍光団分子または発色団分子の数によって算出される、請求項45に記載の方法。
【請求項47】
前記蛍光団分子が、FAM、TAMRA、ROX、siloローダミン、BODIPY、TOM、Dyomics染料または炭素ローダミンであるが、それらの蛍光団に限定されない、請求項44に記載の方法。
【請求項48】
(a)配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子とLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体との生物発光複合体を形成すること、
(b)前記生物発光複合体を前記被分析物に接触させること、
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、及び
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出すること
を含む方法。
【請求項49】
(a)被分析物を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、及びLgBiT標識被分析物特異抗体に接触させ、生物発光複合体を形成すること、
(b)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに
(c)前記生物発光複合体から発せられた光を検出すること
を含む方法。
【請求項50】
(a)被分析物を、
配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、
配列番号11(HiBiT)標識被分析物特異抗体、ならびに
HiBiT及びSmBiTとの生物発光複合体を形成できるポリペプチド
に接触させること、
(b)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに
(c)前記生物発光複合体から発せられた光を検出すること
を含む方法。
【請求項50】
(a)被分析物を、
配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、
配列番号11(HiBiT)標識被分析物特異抗体、ならびに
HiBiT及びSmBiTとの生物発光複合体を形成できるポリペプチド
に接触させること、
(b)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに
(c)前記生物発光複合体から発せられた光を検出すること
を含む方法。
【請求項51】
請求項1~25のうちの1項に記載の組成物で標識付けされた生体分子を被分析物に接触させることを含む方法。
【請求項52】
前記被分析物が、抗原、抗体、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物、核タンパク質複合体、ビオチン及びストレプトアビジンからなる群から選択される、請求項51に記載の方法。
【請求項53】
前記被分析物生体分子が配列番号1(SmBiT)で標識付けされている、請求項51に記載の方法。
【請求項54】
(a)生物発光複合体を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子、及びLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体から形成する;
(b)前記生物発光複合体を前記被分析物に接触させる;
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;ならびに
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項55】
(a)配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体とLgBiT標識被分析物特異抗体とから生物発光複合体を形成する;
(b)前記生物発光複合体を前記被分析物に接触させる;
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;ならびに
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項56】
(a)配列番号10(SmBiT)標識抗体または受容体、及び配列番号11(HiBiT)標識抗体または受容体に被分析物を接触させる;
(b)前記被分析物をLgBiTに接触させて生物発光複合体を形成する;
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;ならびに
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項57】
a)SmBiTまたはHiBiT標識被分析物生体分子をHiBiTまたはSmBiT標識被分析物生体分子特異抗体に接触させる;
(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成する;
(c)被分析物に接触させる、
(d)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;ならびに
(e)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項58】
前記ペプチドが蛍光団結合体化ペプチドまたは発色団結合体化ペプチドである、請求項57に記載の方法。
【請求項59】
生体分子1つあたりの標識付け数が生体分子1つあたりの蛍光団分子または発色団分子の数によって算出される、請求項58に記載の方法。
【請求項60】
前記蛍光団分子が、FAM、TAMRA、ROX、siloローダミン、BODIPY、TOM、Dyomics染料または炭素ローダミンであるが、それらの蛍光団に限定されない、請求項58に記載の方法。
【請求項61】
(a)蛍光団結合体化配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子とLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体とから生物発光複合体を形成する;
(b)前記生物発光複合体を前記被分析物に接触させる;
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;ならびに
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項62】
(a)蛍光団結合体化配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体とLgBiT標識被分析物特異抗体との両方に被分析物を接触させて生物発光複合体を形成する、
(b)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させる;及び
(c)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項63】
(a)配列番号10(SmBiT)ペプチド及び配列番号11(HiBiT)ペプチドのうちの1つが蛍光団結合体化ペプチドであり;
(b)配列番号10(SmBiT)及び配列番号11(HiBiT)で標識付けされた抗体もしくは受容体または組合せに前記被分析物が接触し、前記ペプチドの1つが蛍光団結合体化ペプチドであり;
(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成し;
(c)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させ;
(d)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
請求項51に記載の方法。
【請求項64】
蛍光団と結合体化された配列番号10(SmBiT)または配列番号11(HiBiT)で被分析物生体分子または被分析物特異抗体が標識付けされており、
(a)配列番号10(SmBiT)または配列番号11(HiBiT)で標識付けされた被分析物生体分子が、配列番号11(HiBiT)または配列番号10(SmBiT)で標識付けされた被分析物生体分子特異抗体に接触し、前記ペプチドの1つが、前記蛍光団と結合体化されたペプチドであり、
(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成し、
(c)前記被分析物に接触させ、
(d)前記生物発光複合体を前記生物発光複合体の基質に接触させ、
(e)前記生物発光複合体から発せられた光を検出する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、2018年11月28日に出願された米国仮特許出願第62/772,448号に基づく優先権を主張するものであり、これをもって参照によりその全体を援用する。
【0002】
分野
スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)連結型ペプチド、その合成方法、及びそのようなペプチドを生体分子の標識付けのために使用する方法を本明細書に示す。詳しくは、非アルキル基、例えば、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン酸及びアスパラギン酸を含むペプチドはスルホ-SE基で安定的に(例えば自然反応性を伴わずに)修飾され、生体分子に対する標識付けあるいは修飾を行うために使用される。
【背景技術】
【0003】
リジンアミノ酸の第一級アミンは、生体分子に対して広く利用されている反応性部分であり、様々な薬剤、例えば、n-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(SE)基と速やかに反応する。生体分子上の第一級アミンと蛍光染料、ビオチン、薬物などを含有するSEとの反応は、様々な用途での使用のためにタンパク質、抗体などに標識付けするために用いられてきた。SE基は、求核性アミノ酸側鎖、例えば、アルギニン、リジン、ヒスチジン、システイン、セリン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸などと反応するものであり、それゆえ、後に生体分子にペプチド標識付けするためのSE含有ペプチドを作ることは回避されてきた。
【発明の概要】
【0004】
スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)連結型ペプチド、その合成方法、及びそのようなペプチドを生体分子の標識付けのために使用する方法を本明細書に示す。詳しくは、非アルキル基、例えば、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン酸及びアスパラギン酸を含むペプチドはスルホ-SE基で安定的に(例えば自然反応性を伴わずに)修飾され、生体分子に対する標識付けあるいは修飾を行うために使用される。
【0005】
いくつかの実施形態では、スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)基に連結されたペプチドを含む組成物であって、ペプチドがシステイン残基もリジン残基も含まない、当該組成物を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、スルホ-SEはペプチドのN末端に連結されている。いくつかの実施形態では、スルホ-SEはペプチドのC末端に連結されている。いくつかの実施形態では、スルホ-SEはペプチドのアミノ酸側鎖に連結されている。いくつかの実施形態では、ペプチドは、セリン、スレオニン、チロシン、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジン、トリプトファン及びアスパラギン酸から選択される少なくとも1つの非アルキルアミノ酸を含む。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの反応性非アルキルアミノ酸はaまたはチロシンである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの反応性求核性アミノ酸はアルギニンである。いくつかの実施形態では、スルホ-SE基は非ペプチドリンカー基によってペプチドに連結されている。いくつかの実施形態では、リンカー基はアルキルまたはヘテロアルキル鎖を含む。いくつかの実施形態では、リンカーは1つ以上の側鎖置換基を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドの長さは4~50アミノ酸である。いくつかの実施形態では、ペプチドの長さは8~20アミノ酸である。いくつかの実施形態では、スルホ-SEはペプチドのN末端に結合している。いくつかの実施形態では、スルホ-SEはリンカー基を介してペプチドのN末端に結合している。いくつかの実施形態では、ペプチドは蛍光団結合体または発色団結合体を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは生体分子複合体の構成要素である。いくつかの実施形態では、ペプチドは生体分子複合体の構成要素である。いくつかの実施形態では、配列番号1(SmBit)と比較してペプチドは5個以下の置換基を含む。いくつかの実施形態では、1つ以上のリジンがアルギニンに置き換わっている。いくつかの実施形態では、配列番号1の1つ以上のリジンがアルギニンに置き換わっている。いくつかの実施形態では、ペプチドはPep691(配列番号23)を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドはSmBiT(配列番号10)を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは蛍光団と結合体化されている。いくつかの実施形態では、ペプチドは、アルギニンに結合体化された蛍光団を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列番号23に結合体化された蛍光団を含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列番号10に結合体化された蛍光団を含む。
【0006】
いくつかの実施形態では、生体分子にペプチドで標識付けする方法であって、スルホ-SE基と生体分子上のアミンとが反応するような条件の下で生体分子を本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドに接触させることを含む、当該方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、スルホ-SE基と生体分子上のアミンとが反応するような条件の下でペプチド組成物が生体分子に接触する。いくつかの実施形態では、アミンは第一級アミンである。いくつかの実施形態では、生体分子は、抗原、抗体、抗体断片、ナノボディ、darpin、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、核タンパク質複合体、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物及びストレプトアビジンからなる群から選択される。
【0007】
いくつかの実施形態では、ペプチドにスルホ-SE部分で標識付けする方法であって、スルホ-NHS化合物のヒドロキシとペプチドの末端アミンとが反応するような条件の下でペプチドをスルホ-NHS化合物に接触させることを含み、ペプチドがシステイン残基もリジン残基も含まない、当該方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチドは少なくとも1つの反応性求核性アミノ酸を含む。
【0008】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた生体分子を含む、組成物を本明細書に示す。
【0009】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた生体分子を被分析物に接触させることを含む方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、被分析物は、抗原、抗体、抗体断片、ナノボディ、darpin、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、核タンパク質複合体、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物及びストレプトアビジンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、被分析物は、生体分子上のペプチドとの生物発光複合体を形成できる相補性ポリペプチドに連結されている。いくつかの実施形態では、方法は、生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、及び発光を検出することをさらに含む。
【0010】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた被分析物を含む組成物を本明細書に示す。
【0011】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた被分析物を生体分子に接触させることを含む方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子は、被分析物上のペプチドとの生物発光複合体を形成できる相補性ポリペプチドに連結されている。いくつかの実施形態では、方法は、生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに発光、蛍光及び/またはBRETを検出することをさらに含む。
【0012】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の第1のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた被分析物と、本明細書に記載の第2のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた生体分子とを含む組成物であって、第1及び第2のペプチドが、相補性ポリペプチドの存在下で生物発光複合体を形成できるものである、当該組成物を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、方法は、被分析物及び生体分子を相補性ポリペプチドに接触させること、ならびに生物発光複合体を形成することを含む。いくつかの実施形態では、方法は、生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、及び発光を検出することをさらに含む。
【0013】
本明細書のいくつかの方法では、ペプチドの1つ以上は蛍光団結合体化ペプチドまたは発色団結合体化ペプチドである。これらの方法は、生物発光複合体から蛍光団または発色団への蛍光/光及び/またはBRETを検出することをさらに含む。いくつかの実施形態では、生体分子1つあたりの標識付け数は生体分子1つあたりの蛍光団分子または発色団分子の数によって算出される。いくつかの実施形態では、蛍光団分子は、FAM、TAMRA、ROX、siloローダミン、BODIPY、TOM、Dyomics染料または炭素ローダミンであるが、それらの蛍光団に限定されない。
【0014】
いくつかの実施形態では、(a)配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子とLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体との生物発光複合体を形成すること、(b)生物発光複合体を被分析物に接触させること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、及び(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む方法を本明細書に示す。
【0015】
いくつかの実施形態では、(a)被分析物を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、及びLgBiT標識被分析物特異抗体に接触させ、生物発光複合体を形成すること、(b)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(c)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む方法を本明細書に示す。
【0016】
いくつかの実施形態では、(a)被分析物を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、配列番号11(HiBiT)標識被分析物特異抗体、ならびにHiBiT及びSmBiTとの生物発光複合体を形成できるポリペプチドに接触させること、(b)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(c)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む方法を本明細書に示す。
【0017】
いくつかの実施形態では、(a)被分析物を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体、配列番号11(HiBiT)標識被分析物特異抗体、ならびにHiBiT及びSmBiTとの生物発光複合体を形成できるポリペプチドに接触させること、(b)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(c)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む方法を本明細書に示す。
【0018】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のスルホ-SE連結型ペプチドで標識付けされた生体分子に被分析物を接触させることを含む方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、被分析物は、抗原、抗体、非抗体タンパク質、受容体、リガンド、毒素、サイトカイン、核酸、ペプチド、アミノ酸、糖、薬物、核タンパク質複合体、ビオチン及びストレプトアビジンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、被分析物生体分子は配列番号1(SmBiT)で標識付けされている。
【0019】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)生物発光複合体を、配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子、及びLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体から形成すること、(b)生物発光複合体を被分析物に接触させること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0020】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体とLgBiT標識被分析物特異抗体とから生物発光複合体を形成すること、(b)生物発光複合体を被分析物に接触させること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0021】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)配列番号10(SmBiT)標識抗体または受容体、及び配列番号11(HiBiT)標識抗体または受容体に被分析物を接触させること、(b)被分析物をLgBiTに接触させて生物発光複合体を形成すること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0022】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)SmBiTまたはHiBiT標識被分析物生体分子をHiBiTまたはSmBiT標識被分析物生体分子特異抗体に接触させること、(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成すること、(c)被分析物に接触させること、(d)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(e)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは蛍光団結合体化ペプチドまたは発色団結合体化ペプチドである。いくつかの実施形態では、生体分子1つあたりの標識付け数は生体分子1つあたりの蛍光団分子または発色団分子の数によって算出される。いくつかの実施形態では、蛍光団分子は、FAM、TAMRA、ROX、siloローダミン、BODIPY、TOM、Dyomics染料または炭素ローダミンであるが、それらの蛍光団に限定されない。
【0023】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)蛍光団結合体化配列番号1(SmBiT)標識被分析物生体分子とLgBiT標識被分析物生体分子特異抗体とから生物発光複合体を形成すること、(b)生物発光複合体を被分析物に接触させること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、ならびに(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0024】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)蛍光団結合体化配列番号1(SmBiT)標識被分析物特異抗体とLgBiT標識被分析物特異抗体との両方に被分析物を接触させて生物発光複合体を形成すること、(b)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、及び(c)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0025】
いくつかの実施形態では、方法は、(a)配列番号10(SmBiT)ペプチド及び配列番号11(HiBiT)ペプチドのうちの1つが蛍光団結合体化ペプチドであること、(b)配列番号10(SmBiT)及び配列番号11(HiBiT)で標識付けされた抗体もしくは受容体または組合せに被分析物が接触し、ペプチドの1つが蛍光団結合体化ペプチドである、こと、(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成すること、(c)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させること、(d)生物発光複合体から発せられた光を検出することを含む。
【0026】
いくつかの実施形態では、蛍光団と結合体化された配列番号10(SmBiT)または配列番号11(HiBiT)で被分析物生体分子または被分析物特異抗体が標識付けされており、(a)配列番号10(SmBiT)または配列番号11 HiBiTで標識付けされた被分析物生体分子が、配列番号11(HiBiT)または配列番号10(SmBiT)で標識付けされた被分析物生体分子特異抗体に接触し、ペプチドの1つが、蛍光団で結合体化されたペプチドであり、(b)LgBiTに接触させて生物発光複合体を形成し、(c)被分析物に接触させ、(d)生物発光複合体を生物発光複合体の基質に接触させ、(e)生物発光複合体から発せられた光を検出する、方法を本明細書に示す。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【
図1A】一般的なスルホ-SE基を一般的なペプチドに結合させる合成スキーム。標的ペプチドをビス-スルホ-SEと直接反応させた。片方のスルホ-SEはN末端、C末端または側鎖の遊離アミンと反応するが、もう片方のスルホ-SEは完全なまま残る。
【
図1B】一般的なスルホ-SE基を一般的なペプチドに結合させる合成スキーム。まず、樹脂上の保護されたペプチドをN末端か側鎖かのどちらかでビス-スルホSEに連結し、その後、得られたペプチドをトリフルオロ酢酸中で樹脂から切り離した。
【
図2】スルホ-SEペプチドを一般的な生体分子に結合させるための合成スキーム。
【
図3】(A)HaloTag及び(B)ビオチン/ストレプトアビジン系を介したSmBiTペプチドと関心対象の標的との結合。
【
図5】直接的イムノアッセイにおけるSE-SmBiT標識ヤギ抗マウス抗体の評価。
【
図6】IFNγ間接的イムノアッセイにおけるSE-SmBiT標識ストレプトアビジンの評価。
【
図7】フモニシン競合的イムノアッセイにおけるSE-SmBiT標識ストレプトアビジンの評価。
【
図8】FcRn結合アッセイにおけるSE-SmBiT標識ストレプトアビジンの評価。
【
図9】本明細書に記載の構成要素及び試薬を使用した例示的な生物発光イムノアッセイを描写する模式図。
【
図10】スルホ-SE-SmTrip9(824)(配列番号25)及びスルホ-SE-SmTrip10(691)(配列番号23)で直接標識付けされたモノクローナル抗体の対をLgTrip(3546)(配列番号12)及びフリマジンと組み合わせて溶液ベース均一系アッセイに使用した、ヒト組換えIL-6の生物発光定量を描写するグラフ。A)原RLU値、及びB)信号対ノイズ計算値。
【
図11】スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(693)(配列番号16)またはスルファ-SE-PEG3-SmTrip9(840)(配列番号17)、及びスルホ-SE-PEG3-SmTrip10(691)(配列番号23)で直接標識付けされたモノクローナル抗体の対をLgTrip(3546)(配列番号12)及びフリマジンと組み合わせて溶液ベース均一系アッセイに使用した、ヒト組換えIL-6の生物発光定量を描写するグラフ。A)原RLU値、及びB)信号対ノイズ計算値。
【
図12】本明細書に記載の構成要素及び試薬を使用するNanoTripシステムの補完によって生じる供与体光生成を用いた、例示的な生物発光共鳴エネルギー移動(NanoBRET)イムノアッセイを描写する模式図。
【
図13】スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(配列番号38)及びスルホ-SE-PEG3-SmTrip10(691)(配列番号23)で直接標識付けされたモノクローナル抗体の対をLgTrip(3546)(配列番号12)及びフリマジンと組み合わせて溶液ベース均一系アッセイに使用した、NanoBRETに基づくヒト組換えIL-6の定量の即時結合動態を描写するグラフ。
【
図14】直接標識付けされた抗ヒトIL-6モノクローナル抗体のSDS PAGEゲル。A)全タンパク質を捉えた明視野画像、及びB)スルホ-SE-ペプチド-TAMRA(標識抗体及び余剰の標識)を捉えた蛍光画像。
【発明を実施するための形態】
【0028】
定義
本明細書に記載されているのと類似した、または等価な任意の方法及び材料を本明細書に記載の実施形態の実施及び試験に用いることはできるが、いくつかの好ましい方法、組成物、装置及び材料を本明細書に記載する。しかしながら、本発明の材料及び方法について記載する前に、本明細書に記載される特定の分子、組成物、方法論またはプロトコールによって本発明が限定されないことは理解されるべきである、というのも、これらは慣例的な実験及び最適化によって様々であり得るからである。説明の中で使用される専門用語が、特定の形態または実施形態を説明する目的のためのものであるにすぎず、本明細書に記載の実施形態の範囲の限定を意図したものではないことも、理解されるべきである。
【0029】
特に規定がない限り、本明細書中で使用される全ての科学技術用語は、本発明が属する分野の当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。しかしながら、対立がある場合には、定義を含めた本明細書が優先されよう。したがって、本明細書に記載の実施形態に関して以下の定義が適用される。
【0030】
本明細書及び別記の特許請求の範囲の中で使用する場合、単数形「a」、「an」及び「the」は複数形での意味を含んでおり、但し、そうでないことが文脈から明らかである場合を除く。したがって、例えば、「ペプチド」への言及は、1つ以上のペプチド及び当業者に知られているその均等物などへの言及である。
【0031】
本明細書中で使用する場合、「及び/または」という用語は、列挙された項目のありとあらゆる組合せを含むものであり、列挙された項目のいずれかを個別に含むものでもある。例えば、「A、B及び/またはC」は、A、B、C、AB、AC、BC及びABCを包含し、これらの各々は、「A、B及び/またはC」と述べたことによって別個に記載されたとみなされるべきである。
【0032】
本明細書中で使用する場合、「含む」という用語及びその言語学的変化形は、付加的な特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)などの存在を排除することなく、挙げられた特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)などの存在を表す。反対に、「からなる」という用語及びその言語学的変化形は、挙げられた特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)などの存在を表すものであり、通常伴う不純物は別として、挙げられていない特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)などはどれも排除される。「から本質的になる」という語句は、挙げられた特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)など、及び組成物、システムまたは方法の基本的性質に実質的な影響を及ぼさない任意の付加的な特徴(複数可)、要素(複数可)、方法ステップ(複数可)などを表す。本明細書において多くの実施形態は、開放形式の「含む」という用語を使用して記載される。そのような実施形態は、複数の閉鎖形式の「からなる」及び/または「から本質的になる」の実施形態を包含するが、これらは代わりにそのような用語を使用して特許請求または記載されている場合がある。
【0033】
本明細書中で使用する場合、「実質的に」という用語は、挙げられた特質、パラメータ及び/または値が厳密に達成される必要はなく、例えば公差、測定誤差、測定精度限界及び当業者に知られている他の因子を含めた偏差または変動が、特質がもたらす意図した効果を妨げない量で起こり得ることを意味する。実質的に存在しない特質または特徴(例えば、実質的な非発光性)は、ノイズの範囲内に入るもの、バックグラウンド未満のもの、用いるアッセイの検出性能を下回るもの、または重要な特質(例えば、生物発光タンパク質または生物発光複合体の発光強度)のほんの一部(例えば、1%未満、0.1%未満、0.01%未満、0.001%未満、0.00001%未満、0.000001%未満、0.0000001%未満)であり得る。
【0034】
本明細書中で使用する場合、「スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル」(「スルホ-SE」)は、化学構造:
〔式中、Rは化学物質または生体分子(例えばペプチド)であり、Lは、スルホ-SE基を化学物質または生体分子(例えばペプチド)に繋げている(本明細書に記載の)任意の好適なリンカーである〕
を有する化学物質上または生体分子上の部分を指す。
【0035】
「アミノ酸」という用語は、天然アミノ酸、非天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体を指し、特に示されていない限りこれらはどれもそのD型及びL型立体異性体をその構造によって許容される場合に採るものである。
【0036】
天然アミノ酸としては、アラニン(AlaまたはA)、アルギニン(ArgまたはR)、アスパラギン(AsnまたはN)、アスパラギン酸(AspまたはD)、システイン(CysまたはC)、グルタミン(GlnまたはQ)、グルタミン酸(GluまたはE)、グリシン(GlyまたはG)、ヒスチジン(HisまたはH)、イソロイシン(IleまたはI)、ロイシン(LeuまたはL)、リジン(LysまたはK)、メチオニン(MetまたはM)、フェニルアラニン(PheまたはF)、プロリン(ProまたはP)、セリン(SerまたはS)、スレオニン(ThrまたはT)、トリプトファン(TrpまたはW)、チロシン(TyrまたはY)、及びバリン(ValまたはV)が挙げられる。
【0037】
非天然アミノ酸としては、ペンタフルオロフェニルアラニン(「Z」)、アゼチジンカルボン酸、2-アミノadipic acid、3-アミノアジピン酸、ベータ-アラニン、ナフチルアラニン(「naph」)、アミノプロピオン酸、2-アミノ酪酸、4-アミノ酪酸、6-アミノカプロン酸、2-アミノヘプタン酸、2-アミノイソ酪酸、3-アミノイソ酪酸、2-アミノピメリン酸、第三ブチルグリシン(「tBuG」)、2,4-ジアミノイソ酪酸、デスモシン、2,2’-ジアミノピメリン酸、2,3-ジアミノプロピオン酸、N-エチルグリシン、N-エチルアスパラギン、ホモプロリン(「hPro」または「homoP」)、ヒドロキシリジン、アロヒドロキシリジン、3-ヒドロキシプロリン(「3Hyp」)、4-ヒドロキシプロリン(「4Hyp」)、イソデスモシン、アロイソロイシン、N-メチルアラニン(「MeAla」または「Nime」)、N-アルキルグリシン(「NAG」)、例えば、N-メチルグリシン、N-メチルイソロイシン、N-アルキルペンチルグリシン(「NAPG」)、例えば、N-メチルペンチルグリシン.N-メチルバリン、ナフチルアラニン、ノルバリン(「Norval」)、ノルロイシン(「Norleu」)、オクチルグリシン(「OctG」)、オルニチン(「Orn」)、ペンチルグリシン(「pG」または「PGly」)、ピペコリン酸、チオプロリン(「ThioP」または「tPro」)、ホモリジン(「hLys」)、シトルリン、ハロ置換チロシン、及びホモアルギニン(「hArg」)が挙げられるが、これらに限定されない。非天然反応性アミノ酸は、例えば、Boutureira,O.and G.J.Bernardes(2015)“Advances in chemical protein modification.”Chem Rev 115(5):2174-2195に記載されており、参照によりこの全体を本明細書に援用する。
【0038】
「アミノ酸類縁体」という用語は、C末端カルボキシ基、N末端アミノ基及び側鎖生物活性基のうちの1つ以上が可逆的または不可逆的に化学的にブロッキングされた、あるいは別の生物活性基に改変された天然または非天然アミノ酸を指す。例えば、アスパラギン酸-(ベータ-メチルエステル)はアスパラギン酸のアミノ酸類縁体であり、N-エチルグリシンはグリシンのアミノ酸類縁体であり、またはアラニンカルボキサミドはアラニンのアミノ酸類縁体である。他のアミノ酸類縁体としては、メチオニンスルホキシド、メチオニンスルホン、S-(カルボキシメチル)-システイン、S-(カルボキシメチル)-システインスルホキシド、及びS-(カルボキシメチル)-システインスルホンが挙げられる。アミノ酸類縁体は、様々な保護基を有するアミノ酸を含み得る(Isidro-Llobet,A.,et al.(2009).“Amino Acid-Protecting Groups.”Chemical Reviews 109(6):2455-2504;参照によりこの全体を本明細書に援用する)。
【0039】
本明細書中で使用する場合、「ペプチド」及び「ポリペプチド」という用語は、特に指定されない限り、ペプチドアミド結合(-C(O)NH-)によって主鎖で継ぎ合わされた2つ以上のアミノ酸のポリマー化合物を指す。「ペプチド」という用語が典型的には短いアミノ酸ポリマー(例えば、50個未満のアミノ酸を有する鎖)を指すのに対して、「ポリペプチド」という用語は典型的にはより長いアミノ酸ポリマー(例えば、50個より多いアミノ酸を有する鎖)を指す。
【0040】
本明細書中で使用する場合、「ペプチドミメティック(peptidomimetic)」及び「ペプチドミメティック(peptide mimetic)」という用語は、タンパク質またはペプチドに由来する配列を模倣したペプチド様またはポリペプチド様分子を指す。ペプチドミメティックは、アミノ酸類縁体、ペプトイドアミノ酸及び/または非アミノ酸成分を排他的に、あるいはアミノ酸(例えば天然または非天然アミノ酸)と組み合わせて含有し得る。ペプチドミメティックの例としては、化学修飾ペプチド/ポリペプチド、ペプトイド(α炭素ではなくペプチド主鎖の窒素に側鎖が付加されている)、βペプチド(α炭素ではなくβ炭素にアミノ基が結合している)などが挙げられる。
【0041】
本明細書中で使用する場合、「ペプトイド」という用語は、α炭素ではなくペプチド主鎖の窒素原子において側鎖が官能化されているペプチドミメティックの部類を指す。
【0042】
本明細書中で使用する場合、「人工」という用語は、人間の手で設計または作製され天然には存在していない組成物及びシステムを指す。例えば、人工のペプチド、ペプトイドまたは核酸は、非天然配列を含んだもの(例えば、天然に存在するタンパク質またはその断片との100%の同一性がないペプチド)である。
【0043】
本明細書中で使用する場合、「保存的」アミノ酸置換は、ペプチドまたはポリペプチドにおけるアミノ酸に対する、類似した化学特性、例えばサイズまたは電荷を有する別のアミノ酸による置換を意味する。本開示の目的において、以下の8つの群の各々は、互いに保存的な置換基であるアミノ酸を含んでいる:
1)アラニン(A)及びグリシン(G);
2)アスパラギン酸(D)及びグルタミン酸(E);
3)アスパラギン(N)及びグルタミン(Q);
4)アルギニン(R)及びリジン(K);
5)イソロイシン(I)、ロイシン(L)、メチオニン(M)、及びバリン(V);
6)フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)及びトリプトファン(W);
7)セリン(S)及びスレオニン(T);ならびに
8)システイン(C)及びメチオニン(M)
【0044】
天然に存在する残基は、共通する側鎖特性に基づく部類、例えば、極性で正(または塩基性)(ヒスチジン(H)、リジン(K)及びアルギニン(R));極性で陰性(または酸性)(アスパラギン酸(D)、グルタミン酸(E));極性で中性(セリン(S)、スレオニン(T)、アスパラギン(N)、グルタミン(Q));非極性脂肪族(アラニン(A)、バリン(V)、ロイシン(L)、イソロイシン(I)、メチオニン(M));非極性芳香族(フェニルアラニン(F)、チロシン(Y)、トリプトファン(W));プロリン及びグリシン;ならびにシステインに分けられ得る。本明細書中で使用する場合、「半保存的」アミノ酸置換は、ペプチドまたはポリペプチドにおけるアミノ酸に対する、同じ部類に入る別のアミノ酸による置換を意味する。
【0045】
いくつかの実施形態では、特に指定されない限り、保存的または半保存的アミノ酸置換は、天然の残基に類似した化学特性を有する天然に存在しないアミノ酸残基も包含し得る。これらの非天然残基は、典型的には生物学的システムでの合成によってではなく化学的ペプチド合成によって組み込まれる。これらは、限定されないが、ペプチドミメティック及び他の逆または反転形態のアミノ酸部分を含む。本明細書の実施形態は、いくつかの実施形態では天然アミノ酸、非天然アミノ酸及び/またはアミノ酸類縁体に限定される場合がある。
【0046】
非保存的置換は、1つの部類の構成員が別の部類の構成員で交換されることを伴い得る。
【0047】
本明細書中で使用する場合、「配列同一性」という用語は、2つのポリマー配列(例えば、ペプチド、ポリペプチド、核酸など)が単量体サブユニットの同じ配列組成を有している度合いを指す。「配列類似性」という用語は、2つのポリマー配列(例えば、ペプチド、ポリペプチド、核酸など)が類似したポリマー配列を有する度合いを指す。例えば、類似したアミノ酸は、同じ生物物理学的特質を共有しておりファミリー、例えば、酸性(例えば、アスパルテート、グルタメート)、塩基性(例えば、リジン、アルギニン、ヒスチジン)、非極性(例えば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、プロリン、フェニルアラニン、メチオニン、トリプトファン)及び非荷電性で極性(例えば、グリシン、アスパラギン、グルタミン、システイン、セリン、スレオニン、チロシン)に分類され得るものである。「同一性パーセント」(または「配列類似性パーセント」)は、(1)比較適用枠(例えば、長い方の配列の長さ、短い方の配列の長さ、指定の適用枠)にわたって2つの最適に整列させた配列を比較すること、(2)同一の(または類似する)単量体を含有する(例えば、同じアミノ酸が両配列に出現する、類似したアミノ酸が両配列に出現する)位置の数を決定して一致位置数を得ること、(3)一致位置数を比較適用枠(例えば、長い方の配列の長さ、短い方の配列の長さ、特定の適用枠)内の全位置数で除すること、及び(4)結果に100を乗じて配列同一性パーセントまたは配列類似性パーセントを得ることによって算出される。例えば、ペプチドA及びBがどちらも20アミノ酸の長さを有し、1つの位置を除く全ての位置において同一のアミノ酸を有する場合、ペプチドAとペプチドBとが95%の配列同一性を有する。非同一位置にあるアミノ酸同士が同じ生物物理学的特質を共有している(例えば両者ともに酸性であった)場合、ペプチドA及びペプチドBは100%の配列類似性を有するであろう。別の例を挙げると、ペプチドCの長さが20アミノ酸であり、ペプチドDの長さが15アミノ酸であり、ペプチドDの15個中14個のアミノ酸がペプチドCの一部分のそれらと同一である場合、ペプチドC及びDは70%の配列同一性を有するが、ペプチドDはペプチドCの最適比較適用枠との93.3%の配列同一性を有する。本明細書において「配列同一性パーセント」(または「配列類似性パーセント」)を算出する目的では、整列させた配列においていかなるギャップもその位置での不一致として取り扱われる。
【0048】
基準配列番号との特定の(例えば少なくとも70%の)配列同一性または類似性のパーセントを有する本明細書に記載の任意のペプチド/ポリペプチドは、その基準配列に関して最大数の置換(または末端欠失)を有するとも表現され得る。例えば、配列番号Z(例えば100アミノ酸)との少なくともY%(例えば90%)の配列同一性を有する配列は、配列番号Zと比較してX個(例えば10個)以下の置換を有し得、したがって、「配列番号Zと比較してX個(例えば10個)以下の置換を有する」とも表現され得る。
【0049】
本明細書中で使用する場合、「試料」という用語は、その最も広義な意味で使用される。ある意味では、任意の供給源から得られた検体または培養物、ならびに生物及び環境の試料がそれに含まれることを意図する。生物試料は、動物(ヒトを含む)から得られ得、流体、固体、組織及び気体を包含する。生物試料には、血液産物、例えば、血漿、血清などが含まれる。試料はまた、細胞溶解物、または本明細書に記載の酵素、ペプチド及び/またはポリペプチドの精製形態も意味し得る。細胞溶解物には、溶解剤によって溶解した細胞、またはウサギ網状赤血球溶解物もしくはコムギ胚芽溶解物のような溶解物が含まれ得る。試料には無細胞発現系も含まれ得る。環境試料としては、環境物質、例えば、表面物質、土壌、水、結晶及び工業試料が挙げられる。しかしながら、そのような例は、本発明に適用できる試料の種類を限定しているとみなされるべきでない。
【0050】
本明細書中で使用する場合、「生理学的条件」という用語は、生細胞に適合する任意の条件、例えば、生細胞に適合する温度、pH、塩分、化学構成などを有する主として水性の条件を包含する。
【0051】
本明細書中で使用する場合、「結合体化された」及び「結合体化」という用語は、(例えば、合成後、及び/または合成製造中に)2つの分子実体を共有結合によって結合させることを意味する。タンパク質または小分子にペプチドまたは小分子タグを化学的に(例えば「化学的に」結合体化される)または酵素的に結合させることは、結合体化の一例である。SE-ペプチドと生体分子上のアミンとの反応は、ペプチドと生体分子との結合体化をもたらす。
【0052】
「結合部分」という用語は、異なるエピトープまたは抗原結合ドメインとは無関係に、抗原またはエピトープに特異的に結合するドメインを指す。結合部分は、抗体、抗体断片、標的リガンドに結合する受容体ドメイン、免疫グロブリンに結合するタンパク質(例えば、プロテインA、プロテインG、プロテインA/G、プロテインL、プロテインM)、免疫グロブリンに結合するタンパク質(例えば、プロテインA、プロテインG、プロテインA/G、プロテインL、プロテインM)の結合ドメイン、オリゴヌクレオチドプローブ、ペプチド核酸、DARPin、アプタマー、アフィマー、精製タンパク質(被分析物自体か、被分析物に結合するタンパク質かのどちらか)、及びタンパク質の被分析物結合ドメイン(複数可)などであり得る。表Aは、本明細書の方法、システム及びアッセイ(例えばイムノアッセイ)において単独で、または様々な組合せで使用され得る例示的な結合部分の一覧を示す。
表A.例示的な結合部分
【0053】
本明細書中で使用する場合、「抗体」という用語は、全抗体分子またはその断片(例えば、Fab、Fab’及びF(ab’)2、可変軽鎖、可変重鎖、Fvのような断片)を指し、それは、ポリクローナルもしくはモノクローナルまたは組換え抗体、キメラ抗体、ヒト化抗体、ヒト抗体などであり得る。本明細書中で使用する場合、抗体または他の実体が抗原またはエピトープを「特異的に認識する」またはそれに「特異的に結合する」場合、それはタンパク質及び/または巨大分子の複雑な混合物の中で抗原を優先的に認識し、抗原またはエピトープを提示していない他の実体に比べて実質的により高い親和性で抗原またはエピトープに結合する。これに関して、「実質的により高い親和性」は、所望のアッセイまたは測定装置を用いて実体とは区別される抗原またはエピトープの検出を可能にするのに十分に高い親和性を意味する。典型的には、それは、少なくとも107M-1(例えば、107M-1超、108M-1超、109M-1超、1010M-1超、1011M-1超、1012M-1超、1013M-1超など)の結合定数(Ka)を有する結合親和性を意味する。特定のそのような実施形態では、抗体は、その特定のエピトープを異なる抗原が含んでいる限り、異なる抗原に結合することができる。場合によっては、例えば、異なる種からの相同タンパク質が同じエピトープを含み得る。
【0054】
本明細書中で使用する場合、「抗体断片」という用語は、抗原結合領域または可変領域の少なくとも一部を含む、完全長抗体の一部を指す。抗体断片としては、Fab、Fab’、F(ab’)2、Fv、scFv、Fd、可変軽鎖、可変重鎖、ダイアボディ、及び完全抗体の可変領域の少なくとも一部を保持している他の抗体断片が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、Hudson et al.(2003)Nat.Med.9:129-134を参照されたく、参照によりこの全体を本明細書に援用する。特定の実施形態では、抗体断片は、組換えDNA技術または化学的ポリペプチド合成によって製造される完全抗体の酵素的または化学的切断(例えば、抗体のパパイン消化及びペプシン消化)によって製造される。例えば、「Fab」断片は、1本の軽鎖と、1本の重鎖のCH1及び可変領域とを含む。Fab分子の重鎖は別の重鎖分子とジスルフィド結合を形成することができない。「Fab」断片は、1本の軽鎖、及びCH1ドメインとCH2ドメインとの間に延在する付加的な定常領域を含む1本の重鎖を含む。Fab’断片の2本の重鎖の間に鎖間ジスルフィド結合が形成されて「F(ab’)2」分子が形成され得る。「Fv」断片は、重軽鎖両方からの可変領域を含むが、定常領域が欠損している。一本鎖Fv(scFv)断片は、柔軟なリンカーによって繋げられた重軽鎖可変領域を含んで結果的に、抗原結合領域を有する1本のポリペプチド鎖を形成している。例示的な一本鎖抗体は、WO88/01649及び米国特許第4,946,778号及び第5,260,203号の中で詳しく記述されており、参照によりこれらの全体を本明細書に援用する。場合によっては、単一の可変領域(例えば重鎖可変領域または軽鎖可変領域)が、抗原を認識する及びそれに結合する能力を有し得る。他の抗体断片は当業者によって理解されよう。
【0055】
本明細書中で使用する場合、「ペプチドタグ」という用語は、別の実体(例えば生体分子)に(例えば合成後または合成製造中に)結合または融合され得るペプチドを指す。本明細書の典型的な実施形態では、ペプチドタグは、(例えばペプチドを生体分子と結合体化するための)スルホ-SE基を提示している(それに連結されている)。本明細書の特定の実施形態では、ペプチドタグは、適切な条件の下で(i)ポリペプチド及び/または(ii)別のペプチドタグ及びポリペプチドとの生物発光複合体を形成することができる。
【0056】
本明細書中で使用する場合、「生体分子(biomolecule)」または「生体分子(biological molecule)」という用語は、生物中に存在し細胞分裂、形態形成または発達などの生物学的プロセス(複数可)にとって必須である分子及びイオンを指す。[1]生体分子には大型の巨大分子(またはポリアニオン)、例えば、タンパク質、炭水化物、脂質及び核酸、ならびに小分子、例えば、一次代謝産物、二次代謝産物及び天然物が含まれる。この類の物質のより一般的な名称は、生体物質である。生体分子は大抵は内在性のものであるが、外来性のものであることもある。例えば、医薬は天然物または半合成物質(バイオ医薬)であってもよいし、またはそれらは完全に合成物質であってもよい。
【0057】
本明細書中で使用する場合、「生物発光」という用語は、酵素、タンパク質、タンパク質複合体または他の生体分子(例えば生物発光複合体)によって触媒されるまたは可能にされる化学反応による光の生成及び放射を指す。典型的な実施形態では、生物発光実体(例えば生物発光タンパク質または生物発光複合体)の基質は、生物発光実体によって不安定な形態に変換され、その後に基質は光を発する。本明細書中で使用する場合、「非発光性」という用語は、検出可能な量の可視スペクトルの光を(例えば基質の存在下で)放射しない特質を呈する実体(例えば、ペプチド、ポリペプチド、複合体、タンパク質など)を意味する。例えば、実体は、それが所与のアッセイにおいて検出可能な発光を呈しない場合に非発光性と呼称され得る。本明細書中で使用する場合、「非発光性」という用語は、「実質的に非発光性」という用語と同義である。いくつかの実施形態では、実体は、特定のアッセイの妨害となるバックグラウンドを作り出さないようにいかなる発光も十分に最低限に抑えられている場合に「非発光性」とみなされる。
【0058】
本明細書中で使用する場合、「非発光ペプチド」及び「非発光ポリペプチド」という用語は、標準的条件(例えば、生理学的条件、アッセイ条件など)の下で典型的な機器(例えば発光光度計など)を使用した有意な信号(例えば生物発光複合体)と比較した場合に(例えば基質の存在下で)実質的に発光を呈しない、またはノイズを下回る(例えば、100分の1、200分の1、500分の1、1×103分の1、1×104分の1、1×105分の1、1×106分の1、1×107分の1などの)量を呈する、ペプチド及びポリペプチドを指す。いくつかの実施形態では、そのような非発光ペプチド及びポリペプチドは、本明細書に記載の基準に準じた集合をして、生物発光複合体を形成する。
【0059】
本明細書中で使用する場合、「Oplophorusルシフェラーゼ」(「OgLuc」)という用語は、深海エビOplophorus gracilirostrisによって産生されるまたはそれに由来するルシフェラーゼに関する有意な配列同一性、構造保存及び/または機能活性を有する発光ポリペプチドを指す。詳しくは、OgLucポリペプチドは、10個のβストランド(β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7、β8、β9、β10)を含みセレンテラジンまたはセレンテラジン誘導体もしくは類縁体などの基質を利用して発光を引き起こすものであるOplophorusルシフェラーゼタンパク質複合体の(例えばシグナル配列を有さない)成熟19kDaサブユニット、例えば配列番号1(WT OgLuc)及び配列番号3(NanoLuc)に関する有意な配列同一性、構造保存及び/または機能活性を有する発光ポリペプチドを指す。
【0060】
本明細書中で使用する場合、「相補的」という用語は、2つ以上の構造的要素(例えば、ペプチド、ポリペプチド、核酸、小分子など)の、互いにハイブリダイズする、二量体化する、あるいは複合体を形成できる特質を意味する。例えば、「相補的ペプチド及びポリペプチド」は、寄り集まって複合体を形成することができる。相補的要素は、複合体を(例えば相互作用要素から)形成すること、例えば、要素を相補性に適した配座で配置すること、要素を相補性に適した近傍に配置すること、相補的要素を共局在化させること、相補性のための相互作用エネルギーを下げること、互いに対する不十分な親和性を克服することなどのために補助(促進)を必要とする場合がある。
【0061】
本明細書中で使用する場合、「複合体」という用語は、互いに直接的及び/または間接的に接触している分子(例えば、ペプチド、ポリペプチドなど)の集合体または会合体を指す。一態様において、「接触」またはより詳しくは「直接的接触」は、2つ以上の分子が、分子の相互作用において非共有結合による引力相互作用、例えば、ファンデルワールス力、水素結合、イオン性及び疎水性相互作用などが優勢を占めるように十分に近接していることを意味する。そのような態様では、分子(例えばペプチド及びポリペプチド)の複合体は、(例えばその構成要素分子の非会合状態または非複合体化状態に比べて)複合体の方が熱力学的に有利になるようなアッセイ条件の下で形成される。本明細書中で使用する場合、「複合体」という用語は、特に記載がない限り、2つ以上の分子(例えば、ペプチド、ポリペプチドまたはその組合せ)の集合体を指す。
【0062】
本明細書中で使用する場合、「β9様ペプチド」という用語は、OgLucポリペプチドのβ(ベータ)9ストランドに関する有意な配列同一性、構造保存及び/または機能活性を含むペプチド(またはペプチドタグ)を指す。詳しくは、β9様ペプチドは、β9ストランドが欠損しているOgLucポリペプチドを構造的に補完することができて結果的に、β9様ペプチドの非存在下のOgLucポリペプチドと比較して複合体の発光の増強をもたらすことができる、ペプチドである。他の「βX様ペプチド」は同様に命名され得る(例えば、β1様、β2様、β3様、β4様、β5様、β6様、β7様、β8様、β9様)。いくつかの実施形態では、β9様ペプチドは、生体分子との結合体化のためのスルホ-SE基に連結される。
【0063】
本明細書中で使用する場合、「β10様ペプチド」という用語は、OgLucポリペプチドのβ(ベータ)10ストランドに関する有意な配列同一性、構造保存及び/または機能活性を含むペプチド(またはペプチドタグ)を指す。詳しくは、β10様ペプチドは、β10ストランドが欠損しているOgLucポリペプチドを構造的に補完することができて結果的に、β10様ペプチドの非存在下のOgLucポリペプチドと比較して複合体の発光の増強をもたらすことができる、ペプチドである。他の「βX様ペプチド」は同様に命名され得る(例えば、β1様、β2様、β3様、β4様、β5様、β6様、β7様、β8様、β9様)。いくつかの実施形態では、β10様ペプチドは、生体分子との結合体化のためのスルホ-SE基に連結される。
【0064】
本明細書中で使用する場合、「β1-8様ポリペプチド」という用語は、OgLucポリペプチドのβ(ベータ)ストランド1~8との配列及び構造の類似性を保有するがβ(ベータ)ストランド9及び10が欠損しているポリペプチドを指す。他の「βY-Z様ポリペプチド」は同様に命名され得る(例えば、β1-4様ポリペプチド、β2-8様ポリペプチド、β5-10様ポリペプチドなど)。
【0065】
本明細書中で使用する場合、「NANOLUC」という用語は、Promega Corporationによって商業的に生産された人工ルシフェラーゼまたは生物発光ポリペプチド、及び対応する配列番号3を指す。
【0066】
本明細書中で使用する場合、「LgBiT」という用語は、例えば生物発光複合体を形成するための二元補完に利用される、β1-9様ポリペプチドに対応するポリペプチドを指し、配列番号11に対応する。
【0067】
本明細書中で使用する場合、「SmBiT」という用語は、例えば生物発光複合体を形成するための二元補完に利用されるがLgBiTに対する低い親和性を有する(例えば、複合体形成のためには促進を必要とする)、β10様ペプチドに対応するペプチドを指し、配列番号13に対応する。いくつかの実施形態では、SmBitまたはその変異体は、生体分子との結合体化のためのスルホ-SEに連結される。
【0068】
本明細書中で使用する場合、「HiBiT」という用語は、例えば生物発光複合体を形成するための二元補完に利用されるがLgBiTに対する低い親和性を有する(例えば、複合体形成のためには促進を必要とする)、β10様ペプチドに対応するペプチドを指す。例示的なHiBiTペプチドは配列番号15に対応する。HiBiTは、「SmHiTrip10」(配列番号11)及び「pep86」と同じ配列を有するが、これらは交換可能に使用され得る用語である(SmTrip10pep86なども)。いくつかの実施形態では、システイン及びリジン残基が欠損しているHiBitは、生体分子との結合体化のためのスルホ-SEに連結される。
【0069】
本明細書中で使用する場合、「LgTrip」という用語は、β1-8様ポリペプチドに対応するポリペプチドを指す。例示的なLgTripは配列番号17に対応し、例えば、生物発光複合体を形成するためのβ9様ペプチド及びβ10様ペプチドとの三元補完、または生物発光複合体を形成するためのβ9-10様ジペプチドとの二元補完に利用される。LgTrip変異体としては、LgTrip2098(w/ Hisタグ:配列番号31、w/o Hisタグ:配列番号304)、及びLgTrip3546(w/ Hisタグ:配列番号51、w/o Hisタグ:配列番号302)が挙げられる。
【0070】
本明細書中で使用する場合、「SmTrip10」という用語は、例えば生物発光複合体を形成するための三元補完に利用される、β10様ペプチドに対応するペプチドを指す。いくつかの実施形態では、SmTrip10またはその変異体は、生体分子との結合体化のためのスルホ-SEに連結される。
【0071】
本明細書中で使用する場合、「SmTrip9」という用語は、例えば生物発光複合体を形成するための三元補完に利用される、β9様ペプチドに対応するペプチドを指す。いくつかの実施形態では、SmTrip9またはその変異体は、生体分子との結合体化のためのスルホ-SEに連結される。
【0072】
本明細書の特定の実施形態に利用される様々なペプチド及びポリペプチド配列は、米国特許第9,797,889号(参照によりこの全体を本明細書に援用する)、及び国際出願第PCT/US19/36844号(参照によりこの全体を本明細書に援用する)に記載されている。
【0073】
詳細な説明
本明細書では、スルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)連結型ペプチド、その合成方法、及びそのようなペプチドを生体分子の標識付けのために使用する方法を提供する。詳しくは、非アルキル基(複数可)、例えば、セリン、スレオニン、アルギニン、チロシン、グルタミン酸及びアスパラギン酸を含むペプチドがスルホ-SE基で安定的に(例えば自然反応性を伴わずに)修飾され、生体分子に対する標識付けあるいは修飾を行うために使用される。
【0074】
スルホ-SEペプチド(例えば、スルホ-SE基を提示しているペプチド)を合成することは、SE基とそれに結合させるペプチドとの自然反応性の可能性が高いことゆえに些細なことではない。例えば、接近可能な求核性側鎖を有するアミノ酸(例えば、アルギニン、リジン、ヒスチジン、システイン、セリン、チロシンなど)がペプチド上に存在することは、SE基とそのような残基との自然反応性を招く可能性があることが当技術分野で理解されている。このため、生体分子上にアミンが露出した状態でSE反応によってペプチドを生体分子に結合させることは探究されてこなかった。しかしながら、本明細書の実施形態の開発中に行った実験は、リジン及びシステイン残基が欠損している(が、他の求核性残基を含有している)ペプチドにN-ヒドロキシスルホスクシンイミド(スルホ-NHS)を結合させることに成功して結果的に、スルホ-SE基とペプチドとの自然反応性を後に伴うことなくペプチドのN末端にスルホn-ヒドロキシスクシンイミジルエステル(スルホ-SE)が形成されたことを実証した。スルホ-SE標識ペプチドは後に、スルホ-SE基と生体分子上の第一級アミンとの反応によって生体分子(例えば、ストレプトアビジン、抗体など)にペプチドで標識付けするために使用された。これらの実験は、スルホ-NHSとペプチド(例えば、リジン及びシステインアミノ酸が欠損しているペプチド)との反応によって安定なスルホ-SEペプチドが生成して生体分子のペプチド標識付けに有用な試薬が製造され得ることを実証している。
【0075】
いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドの合成方法(
図1)を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチドを(例えば適切な反応条件下(例えば、pH7.6のPBS緩衝液中)で)ビス-スルホ-SEと化合させてスルホ-SE-ペプチド(例えば、スルホ-SE/ペプチド結合体)を生成させる。いくつかの実施形態では、ビス-スルホ-SEは樹脂上のペプチドのN末端アミンと反応して樹脂上の末端標識ペプチドをもたらし、それはトリフルオロ酢酸によって樹脂から切り離された。本明細書の実施形態の開発中に行った実験は、ペプチドにおけるリジン及びシステイン残基の非存在下でスルホ-SE基がペプチドの側鎖との自然反応をしないものであることを実証している。
【0076】
いくつかの実施形態では、N末端スルホ-SE標識に対する付加に適するペプチドは、例えば、長さが4~50(例えば、4、5、6、7、8、9、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40、45、50またはそれらの間の範囲の)アミノ酸である。いくつかの実施形態では、ペプチドはシステイン残基が欠損している。いくつかの実施形態では、ペプチドはリジン残基が欠損している。いくつかの実施形態では、ペプチドは、非アルキル基を有するアミノ酸、例えば、ヒスチジン、アルギニン、セリン、チロシン、アスパラギン酸、グルタミン酸を1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個もしくはそれより多く、またはそれらの間の範囲で)含む。いくつかの実施形態では、ペプチドは、チロシン、アルギニン、及び/またはグルタミン酸アミノ酸を1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個もしくはそれより多く、またはそれらの間の範囲で)含む。
【0077】
いくつかの実施形態では、スルホ-SE部分を好適なペプチドに結合させるための組成物を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ビス-スルホ-SE化合物が提供される。いくつかの実施形態では、
〔式中、Lは(本明細書に記載の)任意の好適なリンカーである〕
の化学構造を有する化合物を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、Lは、直鎖型アルキル鎖(例えば炭素数1~20)、分岐型アルキル鎖(例えば炭素数1~20)、直鎖型ヘテロアルキル(例えば、アルキル中にO、NまたはS原子を有するもの)、分岐型ヘテロアルキル、置換アルキル(例えば、好適な官能基がアルキル鎖に沿って存在するもの)、置換ヘテロアルキルなどから選択される。いくつかの実施形態では、リンカーは、1~20個の非水素原子(例えば、C、N、P、O及びS)を有する直鎖型または分岐型で環式または複素環式の飽和または不飽和構造を含み、アルキル、エーテル、チオエーテル、イミン、カルボン酸、アミン、エステル、カルボキサミド、スルホンアミド、ヒドラジン結合、カルバメート、及び芳香族または複素芳香族結合の任意の組合せからなる。いくつかの実施形態では、リンカーは、非水素原子20個よりも長い(例えば、非水素原子21個、非水素原子25個、非水素原子30個、非水素原子40個、非水素原子50個、非水素原子100個などである)。いくつかの実施形態では、リンカーは、C、N、P、O及びSの群から選択される1~50個の非水素原子(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40,41、42、43、44、45、46、47、48、49または50個の非水素原子)を(水素原子に加えて)含む。いくつかの実施形態では、リンカーは、CH
2、(CH
2)
2O及びカルバメート基の組合せを含む。例えば、連結部は、-OC(O)(CH
2)
6C(O)-、または他の、本明細書に記載の官能基の任意の好適な組合せを含み得る。
【0078】
いくつかの実施形態では、(Rリンカー基を有するまたは有さない)スルホ-NHS、及びそれとの反応に適したペプチド(例えば、リジン及びシステイン残基が欠損しているが任意選択的に他の1つ以上の反応性求核性アミノ酸を含有するペプチド)を含む、反応物質または反応混合物を本明細書に示す。
【0079】
いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチドは、ペプチドのN末端上でスルホ-SE基を提示している。いくつかの実施形態では、ペプチドは、ペプチドのC末端上でスルホ-SE基を提示している。いくつかの実施形態では、ペプチドは、ペプチドの側鎖上でスルホ-SE基を提示している。いくつかの実施形態では、ペプチドは、リジン及びシステイン残基が欠損しているが任意選択的に他の1つ以上の反応性求核性アミノ酸を含有する。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドは、ペプチドを関心対象の標的(例えば生体分子)に結合体化するための汎用試薬である。
【0080】
いくつかの実施形態では、生体分子にペプチドタグで標識付けする方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子は、1つ以上のアミン基(例えば第一級アミン)を提示している任意のタンパク質、ポリヌクレオチド、ポリペプチド、生体分子複合体、天然物、合成巨大分子などを含む。いくつかの実施形態では、1つ以上のアミン基は、生体分子の表面及び/または溶媒接近可能領域において提示されている。いくつかの実施形態では、生体分子は、1~100個(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、100個またはそれらの間の範囲)のアミン(例えば第一級アミン)基(例えば接近可能なアミン基)を含む。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドの標的とするための生体分子は、タンパク質、酵素、受容体、抗体、抗体断片、ポリペプチド、毒素、サイトカイン、ポリヌクレオチド、薬物、小分子、リガンド、阻害剤、生体分子複合体(例えば、タンパク質(複数可)、ポリヌクレオチド(例えば、DNA、RNA)、炭水化物、脂質、小分子などから選択される1つ以上の構成要素を含むもの)、一次代謝産物、二次代謝産物及び天然物、外来生体分子、例えば医薬などである。
【0081】
いくつかの実施形態では、生体分子に反応性スルホ-SEペプチドで標識付けする方法(
図2)を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、(例えば、スルホ-SE基と生体分子上(例えば、生体分子の表面上、溶媒接近可能アミンなど)のアミン(例えば第一級アミン)との反応によってペプチド標識生体分子を生成させるのに適した反応条件(例えば、pH4~9、pH7~8.5(例えばNaHCO
3溶液(pH8.5)))の下で)生体分子をスルホ-SEペプチドと化合させる。
【0082】
本明細書のいくつかの実施形態は、生物発光ペプチドもしくはポリペプチド、または生物発光複合体の構成要素(例えば、1つ以上の他のペプチド/ポリペプチド構成要素との複合体を形成できるペプチド)を関心対象の生体分子に結合させる際に利用される。いくつかの実施形態では、そのような標識付けされた生体分子は、生物発光に基づくアッセイ及びプラットフォームに利用される。本明細書のいくつかの実施形態は、NanoLucに基づく生物発光プラットフォーム、またはNanoLucに基づく生物発光補完プラットフォームを利用する(例えば、WO/2014/151736(国際出願第PCT/US2014/026354号)及び米国仮出願第62/684,014号を参照されたく、参照によりこれらの全体を本明細書に援用する)。
【0083】
NanoLuc(登録商標)Binary Technology(NanoBiT)は、生体分子相互作用研究のために設計された構造補完レポーターである。NanoBiT(登録商標)システムは、安定性及び最小限に抑えられた自己会合に関して最適化された2つの小さな非発光性サブユニットであるLarge BiT(LgBiT、18kDa)及びSmall BiT(SmBiT、11アミノ酸ペプチド)からなる。これらのサブユニットで標識付けされた2つの生体分子構成要素が近接すると、サブユニットは一緒になって活性酵素を形成し、明るい発光信号を発生させる。NanoBiT補完パートナーのサブユニットのサイズが小さいことで、タンパク質官能性との干渉が最小限に抑えられ、明るい信号は感度のよい検出を可能にする。HaloTag及びビオチン/ストレプトアビジンシステムは、NanoBiT構成要素を関心対象の標的に連結するための最も一般的な方法であった(
図3)。しかしながら、どちらの方法も、関心対象の標的に小さなペプチドで標識付けするのに著しい複雑さを課すものであり、また、最適な補完活性酵素を形成する上で及び明るい発光信号を生成する上でリンケージとしてのHaloTagまたはストレプトアビジンの大きなサイズによる制限を受ける。
【0084】
本明細書の実施形態の開発中に行った実験は、安定な(例えば自然反応性でない)スルホ-SE/ペプチド結合体の(例えばSmBiTペプチドを使用した)合成を実証している。1段階SEタンパク質標識付けプロトコールによる生体分子(例えば、抗体、ストレプトアビジン)の第一級アミンにおけるペプチド(スルホ-SE-SmBiT)でのペプチド標識付けを実証する実験も行った(
図4)。
【0085】
本明細書の実施形態は、反応性スルホ-SE基をペプチドまたはポリペプチドに結合させることに利用される。スルホ-SE基は、接近可能なアミン基(例えば第一級アミン)を提示している好適な生体分子にペプチドまたはポリペプチドを結合体化することを可能にする。いくつかの実施形態では、リジン及びシステインアミノ酸が欠損している(接近可能なリジン及びシステインアミノ酸が欠損している)任意のペプチドが、本明細書に記載の方法によるスルホ-SE標識付けに適している。いくつかの実施形態では、反応性求核性アミノ酸(例えば、セリン、スレオニン、アルギニン、チロシン、グルタミン酸、アスパラギン酸)を1つ以上(例えば、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10個またはそれより多く)含むペプチドでさえ、本明細書に記載の方法によるスルホ-SE標識付けを受けることができる。
【0086】
いくつかの実施形態では、ペプチド上のSE-スルホ基は、生物発光補完システムに用いるべくペプチドを生体分子または他の被分析物に結合させるために利用される。いくつかの実施形態では、ペプチド及びポリペプチド構成要素が補完の非存在下で非発光性である、及び/またはペプチドまたはポリペプチド構成要素の生物発光が補完によって増強される。いくつかの実施形態では、標的被分析物結合剤(例えば、抗体、抗体断片など)を、本明細書に記載の生物発光複合体のスルホ-SEタグ付きペプチド構成要素で標識付けする。例えば、本開示の実施形態は、NanoLucに基づく技術(例えば、NanoBit、NanoTrip、Nano-Glo、NanoBRETなど)を標的被分析物検出アッセイに組み込むためにスルホ-SE標識付けを利用する。
【0087】
いくつかの実施形態では、Oplophorus gracilirostrisのルシフェラーゼ、NanoLucルシフェラーゼ(Promega Corporation;米国特許第8,557,970号、米国特許第8,669,103号;参照によりこれらの全体を本明細書に援用する)、及び/またはNanoBiT(U.S.9,797,889;参照によりこの全体を本明細書に援用する)もしくはNanoTrip(米国仮出願第62/684,014;参照によりこの全体を本明細書に援用する)に(例えば、構造的に、機能的になど)基づく(ペプチド(複数可)及び/またはポリペプチド構成要素の)生物発光ポリペプチド及び/または生物発光複合体を組み込むためにスルホ-SEペプチドを使用するアッセイ及びプラットフォームを本明細書に示す。以下に記載されるように、いくつかの実施形態では本明細書のアッセイ、装置及びシステムは市販のNanoLucに基づく技術(例えば、NanoLucルシフェラーゼ、NanoBRET、NanoBiT、NanoTrip、Nano-Gloなど)を組み込んでいるが、他の実施形態では市販のNanoLucに基づく技術からの様々な組合せ、変形形態または派生形態を採用する。
【0088】
PCT出願第PCT/US2010/033449号、米国特許第8,557,970号、PCT出願第PCT/2011/059018号及び米国特許第8,669,103号(参照によりこれらの各々の全体をあらゆる目的のために本明細書に援用する)には、生物発光ポリペプチドを含む組成物及び方法が記載されており、そのようなポリペプチドは本明細書の実施形態に利用され、本明細書に記載のアッセイ及び方法と共に使用され得る。
【0089】
PCT出願第PCT/US14/26354号及び米国特許第9,797,889号(参照によりこれらの各々の全体をあらゆる目的のために本明細書に援用する)には、生物発光複合体を(例えばNanoBiTシステムによって)組み立てるための組成物及び方法が記載されており、そのような複合体、ならびにそのペプチド及びポリペプチド構成要素は本明細書の実施形態に利用され、本明細書に記載のアッセイ及び方法と共に使用され得る。いくつかの実施形態では、関心対象の生体分子に連結させるための反応性ペプチドを作り出すために、ペプチドのスルホ-SEタグ付けを用いる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法を用いて任意のNanoBiT系ペプチドまたはポリペプチドを、結合要素、または他の本明細書に記載のアッセイ及びシステムの構成要素に連結する(例えば、融合させる、化学的に連結するなど)。
【0090】
いくつかの実施形態では、配列番号10(SmBiT)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号4、配列番号5及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、そのようなペプチドをビス-スルホ-SEと反応させてスルホ-SEペプチドを生成する。いくつかの実施形態では、配列番号10(SmBiT)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を含むが配列番号1、配列番号4、配列番号5及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む(N末端で標識付けする)スルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、配列番号10(SmBiT)を含むスルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書で提供する。いくつかの実施形態では、生体分子上に提示されているアミンにそのようなペプチドを結合体化する方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後にそのようなペプチドを提示している生体分子を本明細書に示す。本明細書に記載の方法を用いる、本明細書に記載のアッセイ及びシステム。
【0091】
いくつかの実施形態では、配列番号9(LgBiT)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号2、配列番号5及び配列番号6との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するポリペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生物発光のためのそのようなポリペプチドは、(ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後に)生体分子上に提示されている相補体ペプチドと複合体化する。
【0092】
参照により全体があらゆる目的のために本明細書に援用される米国仮出願第62/684,014号には、生物発光複合体を(例えばNanoTripシステムによって)組み立てるための組成物及び方法が記載されており、そのような複合体、ならびにそのペプチド及びポリペプチド構成要素は本明細書の実施形態に利用され、本明細書に記載のアッセイ及び方法と共に使用され得る。いくつかの実施形態では、関心対象の生体分子に連結させるための反応性ペプチドを作り出すために、ペプチドにスルホ-SEを結合させることを用いる。いくつかの実施形態では、上記NanoTrip系ペプチドまたはポリペプチドのいずれかを、結合要素、または他の本明細書に記載のアッセイ及びシステムの構成要素に連結する(例えば、融合させる、化学的に連結するなど)。
【0093】
いくつかの実施形態では、配列番号11(HiBiT)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号4、配列番号5及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、そのようなペプチドをビス-スルホ-SEと反応させてスルホ-SEペプチドを生成する。いくつかの実施形態では、配列番号11(HiBiT)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を含むが配列番号1、配列番号4、配列番号5及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む(N末端で標識付けする)スルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、リジン及びシステインを含まない配列番号11(HiBiT)の変異体を含むスルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない(例えば、任意のCまたはK残基が保存的に置換されている)当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子上に提示されているアミンにそのようなペプチドを結合体化する方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後にそのようなペプチドを提示している生体分子を本明細書に示す。
【0094】
いくつかの実施形態では、配列番号13(SmTrip9)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号3、配列番号5及び配列番号7との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、そのようなペプチドをビス-スルホ-SEと反応させてスルホ-SEペプチドを生成する。いくつかの実施形態では、配列番号13(SmTrip9)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を含むが配列番号1、配列番号3、配列番号5及び配列番号7との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む(N末端で標識付けする)スルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、配列番号13(SmTrip9)を含むスルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない(例えば、任意のCまたはK残基が保存的に置換されている)当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子上に提示されているアミンにそのようなペプチドを結合体化する方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後にそのようなペプチドを提示している生体分子を本明細書に示す。
【0095】
いくつかの実施形態では、配列番号14(β9/β10ジペプチド)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号7及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、そのようなペプチドをスルホ-NHSと反応させてスルホ-SEペプチドを生成する。いくつかの実施形態では、配列番号14(β9/β10ジペプチド)との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を含むが配列番号1、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号7及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む(N末端で標識付けする)スルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、配列番号14(β9/β10ジペプチド)を含むスルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない(例えば、任意のCまたはK残基が保存的に置換されている)当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子上に提示されているアミンにそのようなペプチドを結合体化する方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後にそのようなペプチドを提示している生体分子を本明細書に示す。
【0096】
いくつかの実施形態では、リジン及びシステインを含まない配列番号12(LgTrip)の変異体との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するが配列番号1、配列番号2、配列番号5、配列番号6及び配列番号9との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を有するポリペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生物発光のためのそのようなポリペプチドは、(ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後に)生体分子上に提示されている相補体ペプチドと複合体化する。
【0097】
いくつかの実施形態では、配列番号15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35または36のうちの1つ以上との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を有するペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチドは、本明細書で提供される任意の天然に存在する配列(例えば配列番号1~4)または市販されている配列(例えば配列番号5~8)との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む。いくつかの実施形態では、そのようなペプチドをビス-スルホ-SEと反応させてスルホ-SEペプチドを生成する。いくつかの実施形態では、配列番号15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35または36のうちの1つ以上との少なくとも60%(例えば、06%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、96%、97%、98%、99%、100%またはそれらの間の範囲)の配列同一性を含むが配列番号1、配列番号4、配列番号5及び配列番号8との100%未満(例えば、99%未満、98%未満、97%未満、96%未満、95%未満、94%未満、93%未満、92%未満、91%未満、90%未満)の配列同一性を含む(N末端で標識付けする)スルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、配列番号15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35または36を含むスルホ-SEペプチドであって、リジンもシステインも含まない当該ペプチドを本明細書に示す。いくつかの実施形態では、生体分子上に提示されているアミンにそのようなペプチドを結合体化する方法を本明細書に示す。いくつかの実施形態では、ペプチド上のスルホ-SE基と生体分子上のアミンとの反応の後にそのようなペプチドを提示している生体分子を本明細書に示す。
【0098】
生物発光共鳴エネルギー移動(BRET)システム及び方法(例えばNanoLucに基づく技術を組み込んだもの)について記載しているPCT出願第PCT/US13/74765号及び米国特許出願第15/263,416号(参照によりこれらの全体をあらゆる目的のために本明細書に援用する)に開示されているように、これらのシステム及び方法、ならびに生物発光ポリペプチド及びその蛍光団結合体化構成要素は本明細書の実施形態に利用され、本明細書に記載のアッセイ及び方法と共に使用され得る。
【0099】
いくつかの実施形態では、NanoLuc系、NanoBiT系及び/またはNanoTrip系ペプチド(例えば、スルホ-SEペプチド、生体分子結合体化ペプチドなど)、ポリペプチド、複合体、融合体及び結合体のいずれかは、本明細書に記載のアッセイ、方法、装置及びシステムに関するBRETに基づく用途に利用され得る。例えば、本明細書に記載のスルホ-SE技術によってSmBiTペプチド(または他の本明細書に記載のNanoBiT系またはNanoTrip系ペプチド)を生体分子に連結し;ペプチドをシステムの他の1つ以上の構成要素に接触または近接させたとき(例えば、何らかの関心対象の標的に連結したとき、結合剤に連結したとき)に生物発光複合体が形成され;生物発光複合体を蛍光分子に近接または接触させたとき(例えば、何らかの関心対象の標的に連結したとき、結合剤に連結したとき)にBRETが検出される。いくつかの実施形態では、NanoLuc系、NanoBiT系及び/またはNanoTrip系ポリペプチド、ペプチドまたは複合体の発光スペクトルは、蛍光分子(例えば蛍光団)の励起スペクトルと重複する。いくつかの実施形態では、蛍光分子(例えば蛍光団)はエネルギー受容体である。本明細書中で使用する場合、「エネルギー受容体」という用語は、任意の小分子(例えば発色団)、巨大分子(例えば自家蛍光タンパク質、フィコビリタンパク質、ナノ粒子、表面など)、またはエネルギー吸収(例えば共鳴エネルギー移動)に応答して容易に検出できる信号を生成する分子複合体を指す。特定の実施形態では、エネルギー受容体は、蛍光団または他の検出可能な発色団である。好適な蛍光団としては、キサンテン誘導体(例えば、フルオレセイン、ローダミン、オレゴングリーン、エオジン、テキサスレッドなど)、シアニン誘導体(例えば、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニンなど)、ナフタレン誘導体(例えば、ダンシル及びプロダン誘導体)、オキサジアゾール誘導体(例えば、ピリジルオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾールなど)、ピレン誘導体(例えばカスケードブルー)、オキサジン誘導体(例えば、ナイルレッド、ナイルブルー、クリスタルバイオレット、オキサジン170など)、アクリジン誘導体(例えば、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエローなど)、アリールメチン誘導体(例えば、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーンなど)、テトラピロール誘導体(例えば、ポルフィン、フタロシアニン、ビリルビンなど)、CF染料(Biotium)、BODIPY(Invitrogen)、ALEXA FLuoR(Invitrogen)、DYLIGHT FLUOR(Thermo Scientific,Pierce)、ATTO及びTRACY(Sigma Aldrich)、FluoProbes(Interchim)、DY及びMEGASTOKES(Dyomics)、SULFO CY染料(CYANDYE、LLC)、SETAU AND SQUARE DYES(SETA BioMedicals)、QUASAR、及びCAL FLUOR染料(Biosearch Technologies)、SURELIGHT DYES(APC、RPE、PerCP、Phycobilisomes)(Columbia Biosciences)、APC、APCXL、RPE、BPE(Phyco-Biotech)、自家蛍光タンパク質(例えば、YFP、RFP、mCherry、mKate)、量子ドットナノ結晶などが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、蛍光団は、ローダミン類縁体(例えばカルボキシローダミン類縁体)、例えば、参照により全体が本明細書に援用される米国特許出願第13/682,589号に記載されているものである。
【0100】
上記のとおり、本明細書に記載の標識付け技術は生物発光ペプチド、ポリペプチド及び複合体に関する用途に限定されない。むしろ、本明細書の組成物、方法及びシステムは、ペプチド(例えば、リジン及びシステイン残基が欠損しているペプチド)を生体分子または材料に結合させるための全般的システムとして利用される。本明細書において生成されるペプチド結合体化生体分子は、様々なシステム、反応、試薬、プラットフォーム及びアッセイに利用される。
【0101】
本明細書に記載の技術の特定の用途は、リガンド結合及び/またはイムノアッセイに使用するためにペプチドを生体分子(例えば、抗体、抗体断片、抗原など)に連結することである。いくつかの実施形態では、本明細書の組成物及び方法は、イムノアッセイのペプチド構成要素(例えば、抗原、生物発光複合体の構成要素など)を他のイムノアッセイ構成要素(例えば、抗体、抗体断片、抗原など)に結合させることに利用される。本明細書の実施形態は、様々なイムノアッセイ、例えば、競合的イムノアッセイ、直接的イムノアッセイ、間接的イムノアッセイ、酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)、サンドイッチイムノアッセイ、併行的イムノアッセイ(例えば米国出願第15/589,557号を参照されたい;参照によりこの全体を本明細書に援用する)などのための試薬の調製に利用され、及び/またはそれらのステップに含められる。様々な実施形態において、スルホ-SEペプチドタグ(例えば、β9様(例えばSmTrip9)及びβ10様(例えばSmTrip10)ペプチド、β9/β10様ジペプチドなど)は一次または二次抗体と(例えば第一級アミンにおいて)係留/融合されて特定の被分析物の検出方法を提供する。別の例を挙げると、スルホ-SEペプチドタグは抗体結合タンパク質(例えばプロテインAまたはプロテインG)と係留/融合され、特定の被分析物に結合した特異抗体(例えば、被分析物が相補ペプチドタグに結合しているもの)を検出するために使用される。別の例を挙げると、スルホ-SEペプチドタグは、ストレプトアビジンと係留/融合され、特定の被分析物に結合したビオチン化特異抗体(例えば、被分析物が相補ペプチドタグに結合しているもの)を検出するために使用される。さらに別の例を挙げると、スルホ-SEペプチドタグは一次または二次抗体と係留/融合されており、一次抗体が特定の被分析物を認識し、二次抗体が一次抗体を認識する。さらに別の例を挙げると、スルホ-SEペプチドタグは、被分析物と係留/融合され、競合的サンドイッチELISA形式に使用される。被分析物と係留/融合され結合体化されたスルホ-SEペプチドタグは、被分析物に結合できる抗体を検出するためにも使用され得る。
【0102】
本明細書の様々な実施形態は、イムノアッセイによる小分子または他の生体分子の検出に利用される。例示的な実施形態は、本明細書に記載の第1のスルホ-SEペプチドタグ(例えば、生物発光複合体の第1のペプチド構成要素)で直接標識付けされた(例えば標的小分子と同一のまたは類似した)小分子または他の生体分子の使用を含み、標的小分子または生体分子との結合部分は、本明細書に記載の第2のスルホ-SEペプチドタグ(例えば、生物発光複合体の第2のペプチド構成要素)と融合または連結される。検出試薬(例えば、生物発光複合体のポリペプチド構成要素、及び基質(例えばセレンテラジンまたはセレンテラジン類縁体))の存在下では生物発光信号がシステムによって生成される。システムを試料(例えば、生物試料、環境試料など)に曝露したとき、小分子または生体分子標的が試料中に存在する場合には生物発光信号が減少することになる(標識付けされた小分子または生体分子が競合によって複合体から排除されることになり、場合によって、小分子または生体分子標的の定量が可能となる)。そのようなアッセイの代替構成(例えば、単一のスルホ-SE構成要素を含んでいる生体分子複合体)も本明細書の範囲に含まれる。
【0103】
いくつかの実施形態では、イムノアッセイの被分析物は、毒素(例えばマイコトキシンなど)、代謝産物(例えば、アミノ酸、グルコース分子、脂肪酸、ヌクレオチド、コレステロール、ステロイドなど)、ビタミン(例えば、ビタミンA、ビタミンB1、ビタミンB2、ビタミンB3、ビタミンB5、ビタミンB7、ビタミンB9、ビタミンB12、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、ビタミンHまたはビタミンKなど)、補酵素または補因子(例えば、補酵素A、補酵素B、補酵素M、補酵素Q、シチジン三リン酸、アセチル補酵素A、還元型ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)、ニコチンアミドアデニン(NAD+)、ヌクレオチドアデノシン一リン酸、ヌクレオチドアデノシン三リン酸、グルタチオン、ヘム、リポアミド、モリブドプテリン、3’-ホスホアデノシン-5’-ホスホ硫酸、ピロロキノリンキノン、テトラヒドロビオプテリンなど)、バイオマーカーまたは抗原(例えば、エリスロポエチン(EPO)、フェリチン、葉酸、ヘモグロビン、アルカリホスファターゼ、トランスフェリン、アポリポタンパク質E、CK、CKMB、副甲状腺ホルモン、インスリン、コレステリルエステル転送タンパク質(CETP)、サイトカイン、シトクロムC、アポリポタンパク質AI、アポリポタンパク質AII、アポリポタンパク質BI、アポリポタンパク質B-100、アポリポタンパク質B48、アポリポタンパク質CII、アポリポタンパク質CIII、アポリポタンパク質E、トリグリセリド、HDコレステロール、LDLコレステロール、レシチンコレステリルアシルトランスフェラーゼ、パラキソナーゼ、アラニンアミノトランスフェラーゼ(ALT)、アスパラギン酸トランスフェラーゼ(AST)、CEA、HER-2、膀胱腫瘍抗原、サイログロブリン、アルファフェトタンパク質、PSA、CA125、CA19.9、CA15.3、レプチン、プロラクチン、オステオポンチン、CD98、ファシン、トロポニンI、CD20、HER2、CD33、EGFR、VEGFAなど)、薬物(カンナビノイド(例えば、テトラヒドロカンナビノール(THC)、カンナビジオール(CBD)及びカンナビノール(CBN)など)、オピオイド(例えば、ヘロイン、オピウム、フェンタニルなど)、興奮薬(例えば、コカイン、アンフェタミン、メタンフェタミンなど)、クラブドラッグ(例えば、MDMA、フルニトラゼパム、ガンマ-ヒドロキシブチレートなど)、解離性薬物(例えば、ケタミン、フェンサイクリジン、サルビア、デキストロメトルファンなど)、幻覚剤(例えば、LSD、メスカリン、シロシビンなど)など)、爆薬(例えば、2,4,6-トリニトロトルエン(TNT)及びヘキサヒドロ-1,3,5-トリニトロ-1,3,5-トリアジン(RDX)、四硝酸ペンタエリスリトール(PETN)など)、毒性化学物質(例えば、タブン(GA)、サリン(GB)、ソマン(GD)、シクロサリン(GF)、2-(ジメチルアミノ)エチルN,N-ジメチルホスホルアミドフルロイデート(GV)、VE、VG、VM、VP,VR、VSまたはVX神経剤)などである。
【0104】
いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドを被分析物に結合させる。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドを被分析物に対する抗体または抗体断片に結合させる。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドをストレプトアビジンに結合させる。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドをHaloTagに結合させる。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドを固体表面に結合させる。様々なイムノアッセイまたは他のアッセイが、そのような試薬を使用して行われ得、本明細書の範囲に含まれる。
【0105】
本明細書のスルホ-SEペプチド、及びスルホ-SEペプチドで標識付けされた生体分子(及びそれらの調製方法)は、多様な用途及び形式に利用される。以下は、本明細書に記載のシステムを利用する方法及び形式の非網羅的で例示的な例である:
・従来のトランスフェクションによって融合体として発現したペプチド標識タンパク質、またはCRISPRによって内因的にタグ付けされたタンパク質を使用する、動的タンパク質間相互作用分析のための細胞内2タンパク質システム;
・従来のトランスフェクションによって融合体として発現した、またはCRISPRによって生成した内因的にタグ付けされたタンパク質として発現したペプチド標識タンパク質を使用する、動的タンパク質間相互作用分析のための細胞内3タンパク質システム;
・信号の増加による被分析物測定(例えば、診断検査、非細胞的など)のための標的特異的アッセイ;
・信号の減少による被分析物測定(例えば、診断検査、非細胞的など)のための標的特異的競合アッセイ;
・ペプチドタグで標識付けされた認識要素を使用する、単一の被分析物または複数の被分析物の検出/定量のための均一系アッセイ;
・液体/液相または固相における被分析物(複数可)の検出。
・表面(例えば、プレート(例えばマイクロタイタープレート)、紙(例えば、Whatman protein saver 903カード)、プラスチック、スワブ、キュベット、膜(例えば、PVDF、ニトロセルロースなど))に基づくアッセイなど;
・側方流動及び他の毛細管駆動に基づく方法;
・液相のためのプレートに基づくアッセイ(例えば、多重化されたドットブロット/スポットアレイアッセイ形式で実施されるもの);
・エアロゾルに基づく検出;
・核酸の等温増幅;
・核酸の高速周期的PCR検出;
・タンパク質間相互作用の検出;
・不均一溶液における非変性タンパク質の検出;
・ペプチドタグ付き相補認識要素は核酸標的配列と縦並びにハイブリダイズする;
・検出/定量のための生物発光またはBRETを利用するFISHに似た用途;
・核酸(例えば、一本鎖及び/または二本鎖DNA及び/またはRNA)の検出;
・ラボオンチップ及び/またはマイクロ流体用途;
・不均一系アッセイ、例えばイムノアッセイ(例えば、均一系イムノアッセイ分析と組み合わせたPCR増幅);
・その他
【0106】
本明細書の実施形態は、スルホ-SEペプチド及びそれで標識付けされた生体分子の最終的用途に限定されない。
【0107】
本明細書の実施形態は、(例えばスルホ-SE基で標識付けされた)ペプチドを様々な生体分子に連結するのに有用なものとして記載されているが、本明細書の実施形態はそのように限定されない。いくつかの実施形態では、スルホ-SEペプチドを他の分子、分子実体、材料などと反応させることを、それに対する当該ペプチドの連結及び/または固定のために行う。例えば、本明細書に記載の化学及び試薬を用いて、アミン基を提示している固体表面(例えば、ビーズ(例えば磁気ビーズ)、チップ、チューブ、プレート、粒子、膜、紙など)にスルホ-SEペプチドを結合させてもよい。
【実施例】
【0108】
スルホ-SE SmBiTペプチドの合成、スルホSEとペプチドとの種々のリンカーによる結合体化、ならびにスルホ-SE-SmBiTと他の部分、例えば蛍光団との結合体化を実証して、様々な抗原のペプチド-スルホ-SE標識付けの実用性、及び様々な標的抗原を使用する様々なアッセイ形式におけるそのような標識抗原の有用性、直接的ペプチド標識付けの有用性などを実証するために、本明細書の実施形態の開発中に実験を行った。これらの実験は、本発明の技術の有用な用途の幅の一部を実証しているが、本明細書の範囲を限定するものとしてみなされるべきではない。
【0109】
実施例1
スルホSE-SmBiTペプチド(7649)
Small Bitペプチド(VTGYRLFEEIL、6mg、0.0045mmol)を最小限の量のDMFに溶解させ、その後、BS3(ビス(スルホスクシンイミジルスベレート)(13mg、0.013mmol)のリン酸緩衝液(0.5M、pH=7.4)溶液に添加した。反応混合物を1時間撹拌し、そのまま分取HPLCによって精製した。計算値:m/z=1672.79[M+H]
+、測定値(ESI):m/z=1672.75。
【0110】
実施例2
スルホSE-SmTrip9(691)(7962)
7649と同じ方法によって7962を合成した。計算値:m/z=1707.85[M+H]
+、測定値(ESI):m/z=1707.75。
【0111】
実施例3
スルホSE-SmTrip9(824)(8084)
7649と同じ方法によって8084を合成した。計算値:m/z=1006.99[M+2H]
2+、測定値(ESI):m/z=1006.32[M+2H]
2+。
【0112】
実施例4
スルホSE-PEG3-SmTrip9(693)(8134)
PEG3ビススルホ-SE
3,3’-((オキシビス(エタン-2,1-ジイル))ビス(オキシ))ジプロピオン酸(55mg、0.22mmol)を無水DMFに溶解させ、その後、ジイソプロピルエチルアミン(120mg、0.88mmol)及びHATU(176mg、0.45mmol)を添加した。混合物を5分間撹拌した。その間に、N-ヒドロキシ-2,5-ジオキソピロリジン-3-スルホン酸(90mg、0.46mmol)を5mlのDMSOに溶解させ、その後、先の溶液に滴加した。LC-MSが酸の消失を示すまで、混合物をもう1時間撹拌した。溶液をそのまま次のステップに使用した。計算値:m/z=603.05[M
-]、測定値(ESI):m/z=603.04[M
-]。
【0113】
スルホSE-PEG3-SmTrip9(693)(8134)
SmTrip9(693)ペプチドTrip521(GRMLFRVTINSWR、27mg、0.045mmol)をDMFに溶解させた。その後、溶液を先のPEG3ビススルホ-SE溶液に添加した。その後、混合物をもう1時間撹拌し、そのまま分取HPLCによって精製した。計算値:m/z=1022.98[M+2H]
2+、測定値(ESI):m/z=1023.09[M+2H]
2+。
【0114】
実施例5
スルホSE-PEG3-SmTrip9(691)(8118)
8134と同じ方法によって8084を合成した。計算値:m/z=892.93[M+2H]
2+、測定値(ESI):m/z=893.61[M+2H]
2+。
【0115】
実施例6
スルホSE-PEG3-SmTrip9(895)-TAMRA(8160)
8134と同じ方法によって8160を合成した。計算値:m/z=1016.51[M+2H]
2+、測定値(ESI):m/z=1016.92[M+2H]
2+。
【0116】
実施例7
スルホSE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(8136)
TAMRA-マレイミド
5-TAMRA(50mg、0.116mmol)をDMFに溶解させた。ジイソプロピルエチルアミン(45mg、0.128mmol)を添加し、続いてTSTU(38mg、0.128mmol)を添加した。混合物を20分間撹拌し、1-(2-アミノエチル)-1H-ピロール-2,5-ジオン(18mg、0.128mmol)を添加した。得られた反応混合物をもう1時間撹拌し、そのまま分取HPLCによって精製した。計算値:m/z=553.20[M+H]
+、測定値(ESI):m/z=553.40。
【0117】
SmTrip9(938)-TAMRA
TAMRA-マレイミド(8mg、0.014mmol)をDMFに溶解させた。SmTrip9(938)(GRMLFRVTINSWRC、25mg、0.014mmol)のPBS緩衝液(pH7.4、200mM)溶液を添加した。反応混合物を2時間撹拌し、そのまま分取HPLCによって精製した。計算値:m/z=1146.05[M+2H]
2+、測定値(ESI):m/z=1146.33[M+2H]
2+。
【0118】
スルホSE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(8136)
SmTrip9(938)-TAMRA(8.5mg、0.0038mmol)をDMFに溶解させた。その後、溶液を、実施例2に示すとおりに調製されたPEG3ビスSulfo-SEに添加した。反応混合物を2時間撹拌し、そのまま分取HPLCによって精製した。計算値:m/z=901.05[M+3H]
3+、測定値(ESI):m/z=901.20[M+3H]
3+。
【0119】
実施例8
スルホSE-PEG3-SmTrip9(937)-TAMRA(8135)
8136と同じ方法によって8135を合成した。計算値:m/z=814.03[M+3H]
3+、測定値(ESI):m/z=814.40[M+3H]
3+。
【0120】
実施例9
スルホSE-PEG3-SmTrip9(939)-TAMRA(8161)
8136と同じ方法によって8161を合成した。計算値:m/z=896.61[M+3H]
3+、測定値(ESI):m/z=897.11[M+3H]
3+。
【0121】
実施例10
例示的な標的被分析物とのスルホ-SE-SmBiT結合体化
スルホ-SE-SmBiT(7649)を6mMの濃度でDMFに溶解させた。20倍のモル比の量を、1mg/mLのヤギ抗マウスIgGのpH8.2 ホウ酸塩緩衝液溶液に添加した。反応物を室温で1時間混合した。未反応のスルホ-SE-SmBiTを脱塩カラムによって除去した。
【0122】
実施例11
直接的イムノアッセイ:マウスIgGの検出
10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSの中に抗マウスIgG-スルホ-SE-SmBiT結合体を含んだ溶液を調製した。これを、等濃度の抗マウスIgG-HT-LgBiT結合体を含んだ等体積の同じく10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSに添加した。混合物を白色の非結合性96ウェルマイクロタイタープレートのウェルに分注した。10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSでマウスIgGを段階希釈し、抗マウスIgG-スルホ-SE-SmBiT結合体と等しい体積でプレートのウェルに加えた。プレートをプレート振盪台上に30分間置いた。LCS Nano-Glo(登録商標)検出試薬を添加し、発光を読み取った。比較目的のために、このアッセイは、抗マウスIgG-スルホ-SE-SmBiT結合体の代わりとしての抗マウスHT-SmBitも含んでいた。
【0123】
実施例12
間接的イムノアッセイ:IFNγの検出
間接的イムノアッセイを用いてIFNγを検出した。IFNγに対する抗体の対を使用した。片方の抗体はモノクローナル抗体(mAb)であったが、もう片方はビオチン化ポリクローナル抗体(pAb-ビオチン)であった。抗体の対を抗マウスIgG-LgBiT及びSav-SmBiT(HaloTag、またはスルホ-SE-SmBiT)と混合して検出試薬を作った。検出試薬をIFNγに添加し、30~60分間インキュベートした。NanoLuc(登録商標)基質を添加し、プレートをGlomax(登録商標)発光光度計で読み取った。
【0124】
実施例13
競合的イムノアッセイ:フモニシン
Sav-SmBiT(HaloTag、またはスルホ-SE-SmBiT)とビオチン化フモニシンとを化合させてフモニシン-SAv-SmBiT結合体を生成することによってフモニシン「追跡子」を調製した。この「追跡子」を、10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSで1ug/mlに希釈し、白色の非結合性96ウェルマイクロタイタープレートに添加した。標識付けされていないフモニシンを、10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSで段階希釈し、等しい体積でプレートのウェルに加えた。10%のSuperBlockブロッキング剤を含有するPBSの中に抗フモニシン-LgBiTを含んだものを調製し、等しい体積でプレートのウェルに加えた。プレートをプレート振盪台上に30分間置いた。LCS Nano-Glo(登録商標)検出試薬を添加し、発光を読み取った。
【0125】
実施例14
FcRn結合アッセイ
FcRn-AvitagとSav-SmBiT(HaloTag、またはスルホ-SE-SmBiT)とを混合してFcRn-SmBiT試薬を作った。25ulのヒトIgG1-LgBiT追跡子、25ulのヒトIgG試料、及び50ulのFcRn-SmBiTを一緒に30分間、室温でインキュベートした。試薬及び試料を、10%のsuperblockを含有するpH6.0のPBSで希釈した。pH6.0の希釈用緩衝液で希釈したNanoLuc(登録商標)基質を添加し、プレートをGlomax(登録商標)発光光度計で読み取った。
【0126】
実施例15
リンカーを組み込まずにスルホ-SEペプチド部分を有するNanoTripで直接標識付けされた抗体の対を使用するヒト組換えIL-6の生物発光定量
ヒトIL-6の定量のための、直接NanoTripペプチドに化学的に結合体化されたモノクローナル抗体の対の使用を実証するために、本明細書の実施形態の開発中に実験を行った。このモデルシステムは、異なるエピトープでIL-6を認識する2つのモノクローナルマウス抗体から構成される。スルホ-SE-SmTrip9(824)(配列番号25)を片方の抗体に化学的に結合体化し、スルホ-SE-SmTrip10(691)(配列番号23)をもう片方の抗体に化学的に結合体化した。IL-6の存在下で2つの抗体はIL-6に結合し、かくして2つのタグを近接させる。LgTrip(3546)(配列番号12)の添加によって補完が完遂され、発光信号が生成される。
【0127】
スルホ-SE-SmTrip9(824)(配列番号25)及びスルホ-SE-SmTrip10(691)(配列番号23)を作出した。抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン505E9A12A3(Thermo)にはスルホ-SE-SmTrip10(691)(配列番号23)で標識付けし、抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン5IL6(Thermo)にはスルホ-SE-SmTrip9(824)-R(配列番号25)で標識付けした。標識付けされていない抗体を、Zebaカラムを使用して2回実施される10mMのNaHCO3(pH8.5)による緩衝液交換を最初に行うことによって前処理した。その後、抗体に直接、20倍過剰なそれぞれの反応性ペプチドで標識付けし、1000rpmで2時間振盪しながら室温でインキュベートした。Zebaカラムを使用して緩衝液交換を2回行って遊離リンカーを除去した。
【0128】
アッセイ用緩衝液で2×の組換えヒトIL-6原液を生成し、用量応答を生み出すために1:2に段階希釈し、50ul/ウェルを、非結合表面処理された96ウェル固体白色プレート(Costar 3600)に加えた。精製LgTrip(3546)(配列番号12)(終濃度1uM)と、スルホ-SE-SmTrip9(824)(配列番号25)で標識付けされた5IL6クローン(最終10ng/ml)と、スルホ-SE-SmTrip10(691)配列番号23)で標識付けされた505Eクローン(最終10ng/ml)との2×のマスターミックスをアッセイ用緩衝液で作り、50ul/ウェルを加えた。プレートを90分間インキュベートし、その後、アッセイ用緩衝液中5×のNano-Glo(登録商標)生細胞基質原液を添加し、10uMの終濃度とするために25ul/ウェルをプレートに加え、GloMax(登録商標)Discoverを使用して発光を測定した。アッセイ用緩衝液は、Blocker BSA(10%)(Thermo)をPBS(pH7.0)で希釈して最終0.01%としたBSAを含んだPBSから構成されていた。試料は3反復で試験した。
【0129】
結果は
図10に、原RLU(10A)として、または算出された信号対ノイズ(10B)として描写され、ここで、信号対ノイズ=(原RLU-バックグラウンドRLU)/バックグラウンドの標準偏差である。
【0130】
実施例16
リンカーを組み込んでスルホ-SEペプチド部分を有するNanoTripで直接標識付けされた抗体の対を使用するヒト組換えIL-6の生物発光定量
ヒトIL-6の定量のための、直接NanoTripペプチドに化学的に結合体化されたモノクローナル抗体の対の使用を実証するために、本明細書の実施形態の開発中に実験を行った。このモデルシステムは、異なるエピトープでIL-6を認識する2つのモノクローナルマウス抗体から構成される。スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(693)(配列番号16)またはスルホ-SE-PEG3-SmTrip9(895)(配列番号18)を片方の抗体に化学的に結合体化し、スルホ-SE-PEG3-SmTrip10(691)(配列番号23)をもう片方の抗体に化学的に結合体化した。IL-6の存在下で2つの抗体はIL-6に結合し、かくして2つのタグを近接させる。LgTrip(3546)(配列番号12)の添加によって補完が完遂され、発光信号が生成される。
【0131】
スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(693)(配列番号16)、スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(895)(配列番号18)、及びスルホ-SE-SmTrip10(691)(配列番号23)を作出した。抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン505E9A12A3(Thermo)にはスルホ-SE-PEG3-SmTrip10(691)(配列番号23)で標識付けし、抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン5IL6(Thermo)にはスルホ-SE-SmTrip9(824)(配列番号25)またはスルホ-SE-PEG3-SmTrip9(895)(配列番号18)で標識付けした。標識付けされていない抗体を、Zebaカラムを使用して2回実施される10mMのNaHCO
3(pH8.5)による緩衝液交換を最初に行うことによって前処理した。その後、抗体に直接、200uMの固定濃度のそれぞれの反応性ペプチドで標識付けし、1000rpmで2時間振盪しながら室温でインキュベートした。Zebaカラムを使用して緩衝液交換を2回行って遊離リンカーを除去した。試料をSDS PAGE全タンパク質用ゲルに流し、
図14Aに示すように、明視野撮像によって解析して抗体の標識付けを示し、どれだけ多くの未反応ペプチドが残っているかを決定した。
【0132】
アッセイ用緩衝液で2×の組換えヒトIL-6原液を生成し、用量応答を生み出すために1:2に段階希釈し、50ul/ウェルを、非結合表面処理された96ウェル固体白色プレート(Costar 3600)に加えた。精製LgTrip(3546)(配列番号12)(終濃度1uM)と、スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(693)(配列番号16)で標識付けされた5IL6クローン(最終10ng/ml)、またはスルホ-SE-PEG3-SmTrip9(895)(配列番号18)で標識付けされた5IL6クローン(最終10ng/ml)と、スルホ-SEPEG3-SmTrip10(691)(配列番号23)で標識付けされた505Eクローン(最終10ng/ml)との2×のマスターミックスをアッセイ用緩衝液で作り、50ul/ウェルを加えた。プレートを90分間インキュベートし、その後、アッセイ用緩衝液中5×のNano-Glo(登録商標)生細胞基質原液を添加し、10uMの終濃度とするために25ul/ウェルをプレートに加え、GloMax(登録商標)Discoverを使用して発光を測定した。アッセイ用緩衝液は、Blocker BSA(10%)(Thermo)をPBS(pH7.0)で希釈して最終0.01%としたBSAを含んだPBSから構成されていた。試料は3反復で試験した。
【0133】
結果は
図11に、原RLU(11A)として、または算出された信号対ノイズ(11B)として描写され、ここで、信号対ノイズ=(原RLU-バックグラウンドRLU)/バックグラウンドの標準偏差である。
【0134】
実施例17
リンカーを組み込んでスルホ-SEペプチド部分を有するNanoTripで直接標識付けされた抗体の対を使用するヒト組換えIL-6のNanoBRET定量
ヒトIL-6の定量のための、直接NanoTripペプチドに化学的に結合体化されたモノクローナル抗体の対の使用を実証するために、本明細書の実施形態の開発中に実験を行った。このモデルシステムは、異なるエピトープでIL-6を認識する2つのモノクローナルマウス抗体から構成される。スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(配列番号38)を片方の抗体に化学的に結合体化し、スルホ-SE-PEG3-SmTrip10(937)-TAMRA(配列番号37)をもう片方の抗体に化学的に結合体化した。IL-6の存在下で2つの抗体はIL-6に結合し、かくして2つのタグを近接させる。LgTrip(3546)(配列番号12)の添加によって補完が完遂され、発光信号が生成され、これが今度はTAMRA受容体蛍光団を励起してそれに580nmの光を発せしむ。受容体信号/供与体信号のNanoBRET比の算出を用いて供与体発光信号及び受容体蛍光団信号を解析する。
【0135】
スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(配列番号38)、及びスルホ-SE-PEG3-SmTrip10(937)-TAMRA(配列番号37)を作出した。抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン505E9A12A3(Thermo)にはスルホ-SE-PEG3-SmTrip10-TAMRA(配列番号11)で標識付けし、抗IL-6マウスモノクローナル抗体クローン5IL6(Thermo)にはスルホ-SE-PEG3-SmTrip9(521)-TAMRA(配列番号26)またはスルホ-SE-PEG3-SmTrip9(895)(配列番号18)で標識付けした。標識付けされていない抗体を、Zebaカラムを使用して2回実施される10mMのNaHCO
3(pH8.5)による緩衝液交換を最初に行うことによって前処理した。その後、抗体に直接、200uMの固定濃度のそれぞれの反応性ペプチドで標識付けし、1000rpmで2時間振盪しながら室温でインキュベートした。Zebaカラムを使用して緩衝液交換を2回行って遊離リンカーを除去した。試料をSDS PAGE全タンパク質用ゲルに流し、明視野撮像(
図14のA)または蛍光撮像(
図14のB)によって解析して抗体の標識付けを示し、どれだけ多くの余剰の未反応ペプチドが残っているかを決定した。
【0136】
アッセイ用緩衝液で2×の組換えヒトIL-6原液を生成し、50ul/ウェルを、非結合表面処理された96ウェル固体白色プレート(Costar 3600)に加えた(終濃度20ng/ml)。精製LgTrip(3546)(配列番号12)(終濃度1uM)と、スルホ-SE-PEG3-SmTrip9(938)-TAMRA(配列番号38)で標識付けされた5IL6クローン(最終10ng/ml)5IL6クローン(最終10ng/ml)と、スルホ-SE-PEG3-SmTrip10(937)-TAMRA(配列番号37)で標識付けされた505Eクローン(最終10ng/ml)との2×のマスターミックスをアッセイ用緩衝液で作り、50ul/ウェルを加えた。アッセイ用緩衝液中5×のNano-Glo(登録商標)生細胞基質原液を、10uMの終濃度とするために25ul/ウェルをプレートに加え、GloMax(登録商標)Discoverを使用して即時にBRETを測定した。アッセイ用緩衝液は、Blocker BSA(10%)(Thermo)をPBS(pH7.0)で希釈して最終0.01%としたBSAを含んだPBSから構成されていた。試料は3反復で試験した。結果は
図13に経時的な原RLUとして描写される。
【0137】
上記の詳細な説明及びそれに付帯する実施例が単なる例示にすぎず、別記の特許請求の範囲及びその均等物によってのみ画定されるものである本開示の範囲に対する限定とみなされるべきでないことは、理解される。
【0138】
開示される実施形態に対する様々な変更及び改変が当業者には明らかであろう。そのような変更及び改変は、限定されないが本開示の化学構造、置換基、誘導体、中間体、合成、組成物、配合組成または使用方法に関するものを含めて、その趣旨及び範囲から逸脱せずになされ得る。
【0139】
配列
WT OgLuc(配列番号1)
MFTLADFVGDWQQTAGYNQDQVLEQGGLSSLFQALGVSVTPIQKVVLSGENGLKADIHVIIPYEGLSGFQMGLIEMIFKVVYPVDDHHFKIILHYGTLVIDGVTPNMIDYFGRPYPGIAVFDGKQITVTGTLWNGNKIYDERLINPDGSLLFRVTINGVTGWRLCENILA
WT OgLuc Lg(配列番号2)
MFTLADFVGDWQQTAGYNQDQVLEQGGLSSLFQALGVSVTPIQKVVLSGENGLKADIHVIIPYEGLSGFQMGLIEMIFKVVYPVDDHHFKIILHYGTLVIDGVTPNMIDYFGRPYPGIAVFDGKQITVTGTLWNGNKIYDERLINPD
WT OgLuc β9(配列番号3)
GSLLFRVTIN
WT OgLuc β10(配列番号4)
GVTGWRLCENILA
NanoLuc(配列番号5)
MVFTLEDFVGDWRQTAGYNLDQVLEQGGVSSLFQNLGVSVTPIQRIVLSGENGLKIDIHVIIPYEGLSGDQMGQIEKIFKVVYPVDDHHFKVILHYGTLVIDGVTPNMIDYFGRPYEGIAVFDGKKITVTGTLWNGNKIIDERLINPDGSLLFRVTINGVTGWRLCERILA
NanoLuc Lg(配列番号6)
MVFTLEDFVGDWRQTAGYNLDQVLEQGGVSSLFQNLGVSVTPIQRIVLSGENGLKIDIHVIIPYEGLSGDQMGQIEKIFKVVYPVDDHHFKVILHYGTLVIDGVTPNMIDYFGRPYEGIAVFDGKKITVTGTLWNGNKIIDERLINPD
NanoLuc β9(配列番号7)
GSLLFRVTINV
NanoLuc β10(配列番号8)
GVTGWRLCERILA
LgBiT(配列番号9)
MVFTLEDFVGDWRQTAGYNLDQVLEQGGVSSLFQNLGVSVTPIQRIVLSGENGLKIDIHVIIPYEGLSGDQMGQIEKIFKVVYPVDDHHFKVILHYGTLVIDGVTPNMIDYFGRPYEGIAVFDGKKITVTGTLWNGNKIIDERLINPDGSLLFRVTIN
SmBiT(配列番号10)
VTGYRLFEEIL
HiBiT(pep86)(配列番号11)
VSGWRLFKKIS
LgTrip(3546)(配列番号12)
MKHHHHHHVFTLDDFVGDWEQTAAYNLDQVLEQGGVSSLLQNLAVSVTPIMRIVRSGENALKIDIHVIIPYEGLSADQMAQIEEVFKVVYPVDDHHFKVILPYGTLVIDGVTPNKLNYFGRPYEGIAVFDGKKITTTGTLWNGNKIIDERLITPD
SmTrip9(配列番号13)
GSMLFRVTINS
β9/β10ジペプチド(配列番号14)
GSMLFRVTINSVSGWRLFKKIS
Pep521(配列番号15)
GKMLFRVTINSWK
Pep693(配列番号16)
GRMLFRVTINSWR
Pep840(配列番号17)
GKLLFVVVIEKYK
Pep895(配列番号18)
GRLLFVVVIERYR
Pep760(配列番号19)
KKMLFRVTIQKWK
Pep929(配列番号20)
RRMLFRVTIQRWR
VS-HiBiT(Pep289)(配列番号21)
VSVSGWRLFKKIS
Pep692(配列番号22)
VSVSGWRLFRRIS
Pep691(配列番号23)
VSGWRLFRRIS
Pep759(配列番号24)
DKLLFTVTIEKYK
Pep824(配列番号25)
DRLLFTVTIERYR
Pep521-C(配列番号26)
GKMLFRVTINSWKC
Pep693-C(配列番号27)
GRMLFRVTINSWRC
Pep840-C(配列番号28)
GKLLFTVTIEKYKC
Pep895-C(配列番号29)
GRLLFTVTIERYRC
Pep760-C(配列番号30)
KKMLFRVTIQKWKC
Pep929-C(配列番号31)
RRMLFRVTIQRWRC
VS-HiBiT-C(Pep289)(配列番号32)
VSVSGWRLFKKISC
Pep692-C(配列番号33)
VSVSGWRLFRRISC
Pep691-C(配列番号34)
VSGWRLFRRISC
Pep759-C(配列番号35)
DKLLFTVTIEKYKC
Pep824-C(配列番号36)
DRLLFTVTIERYRC
Pep937(配列番号37)
VSGWRLFRRISC
Pep938(配列番号38)
GRMLFRVTINSWRC
Pep939(配列番号39)
GRLLFTVTIERYRC
【配列表】
【国際調査報告】