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WO1997019103A1 - Nouveau substrat synthetique pour l'essai d'activite de chromophores ou de fluorochromophores contre la protease ns3 du virus de l'hepatite c - Google Patents

Nouveau substrat synthetique pour l'essai d'activite de chromophores ou de fluorochromophores contre la protease ns3 du virus de l'hepatite c Download PDF

Info

Publication number
WO1997019103A1
WO1997019103A1 PCT/JP1996/003398 JP9603398W WO9719103A1 WO 1997019103 A1 WO1997019103 A1 WO 1997019103A1 JP 9603398 W JP9603398 W JP 9603398W WO 9719103 A1 WO9719103 A1 WO 9719103A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
protease
peptide
substrate
amino acid
amino
Prior art date
Application number
PCT/JP1996/003398
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yasuaki Shimizu
Kayo Yamaji
Yasuhiko Masuho
Kunitada Shimotohno
Original Assignee
Rational Drug Design Laboratories
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 Rational Drug Design Laboratories filed Critical Rational Drug Design Laboratories
Priority to AU75889/96A priority Critical patent/AU7588996A/en
Publication of WO1997019103A1 publication Critical patent/WO1997019103A1/ja

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2770/00MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA ssRNA viruses positive-sense
    • C12N2770/00011Details
    • C12N2770/24011Flaviviridae
    • C12N2770/24211Hepacivirus, e.g. hepatitis C virus, hepatitis G virus
    • C12N2770/24222New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Definitions

  • the present invention relates to a novel synthetic substrate cleaved by the NS3 protease of hepatitis C virus (hereinafter abbreviated as “HCV”), and the activity of the NS3 protease of HCV using the synthetic substrate.
  • HCV hepatitis C virus
  • Hepatitis C virus is the causative virus of hepatitis C. It is said that hepatitis C has a large number of patients, is likely to become chronic, and has a high probability of progression to liver cirrhosis and liver cancer [HJ Alter et al., N. Engl. J. Med. 321, 1494-1500 (1 989) Natl. Acad. Sci. USA 87, 6547-6549 ( ⁇ 990): K. Shimotohno, Semin. Virol. 4, 305-312 (1993)] It is a clinical problem. Therefore, the drug can be said to be a drug for viral diseases that is still in great demand alongside AIDS drugs. At present, interferon is used for the treatment of hepatitis C, but its efficacy is low and its therapeutic effect is said to be limited.
  • the HCV genome consists of single-stranded RNA (+ strand) consisting of 9400 bases and encodes a single polyprotein consisting of about 3000 amino acids.
  • This precursor protein contains nine types of viral proteins in the j-chain of (NH 2 ) -C-El-E2-NS2-NS3-NS4A-NS4B-NS5A-NS5B- (C00H) from the N-terminus [MJ Selby et al., J. Gen. Virol., 74, 1103-1113 (1993): A. Grakoui et al., J. Virol., 67, 1385-1395 (1993): L. To mei et al., J. Virol., 67, 4017-406 (1993)].
  • Protease derived from host cells The polyprotein is processed by two types of proteases (NS3 protease and cprol) that the virus itself encodes, supplying the proteins necessary for the growth of the virus.
  • the N-terminal one-third of non-structural protein 3 has NS3 protease activity, and it has four sites within the non-structural region that encode proteins required for viral replication (each cleavage site (Called NS3 / 4A, NS4A / 4B, NS4B / 5A, and NS5A / 5B) [ ⁇ C. Grakoui et al., J. Virol. 67, 2832-2843 (1993)] .
  • the P1 position is a cysteine
  • the NS3 protease The enzyme has a previously unknown substrate specificity.
  • NS3 protease is necessary for virus growth and has a different substrate specificity from host protease, and thus it is one of the strong targets of anti-HCV drugs. Is considered one. In other words, it is considered that by screening for an NS3 protease inhibitor, it is possible to find a strong candidate for an anti-HCV drug.
  • NS3 protease activity has been confirmed by immunoprecipitation or western blotting, in which in vitro transcription-translation system or intracellular expression system co-expresses protease and substrate, and the substrate is cleaved by immunoprecipitation or Western blot.
  • the two-step method has been known for a long time, and a fluorophore [for example, 7-amino-14-methylcoumarin (7-amino-4-methytri coumarin) / hereinafter abbreviated as "AMC” /
  • AMC fluorophore
  • MCA 4-methhy- coumarine-7-yi-amido
  • AFC 4-trifluoromethylcoumarin-7-ylamide
  • NA in the same case as above, mono-naphthylamide, ⁇ -naphthylamido)] or chromophore [for example, para-nitroaniline) / hereinafter abbreviated as “pNA” / , As well as para-nitroanilid o)], a synthetic substrate is added and cut with the enzyme whose activity is to be measured (primary digestion), and the digest is digested with an excess amount of aminopeptidase (hereinafter abbreviated as “AP”) (2). Secondary digestion) The released fluorophore is a method of measuring the amount of primary digest from the amount of chromophore. Enzyme activities such as renin ⁇ E.
  • the present invention is to develop a fast, simple, high-sensitivity, multi-processable (high througput) NS3 protease atsushi system required for screening for an NS3 protease inhibitor, and particularly to use the atsushi system.
  • the challenge is to provide new synthetic quality.
  • the present inventors set out a two-step method and worked diligently to improve the synthetic substrate and Atsushi system, and completed a novel, rapid, simple, highly sensitive and multi-process NS-3 protease assay system. I let it.
  • Z is an amino acid or peptide
  • X is Leu, Trp or Tyr
  • A is a single bond or peptide
  • Y is a fluorophore, chromophore
  • Z-Cys At least one of the existing peptide bonds is difficult to digest with aminopeptidase In addition, any peptide bonds present in the XA region are eliminated by the aminopeptidase.
  • the chromophore or fluorophore is 7-amino-4-methyl-coumarin, 7-amino-4-trifluoromethylcoumarin (7-amino-4-trif) luoromethyl-coumann), para-nitroaniline or 6-naphthylajamine (5-naphthylajnine), or the synthetic substrate according to (1) above, or
  • amino acid sequence is "Lys-Glu-Asp-Val-Val-Pro-Cys-Ala-Met-Ala-Leu-Y" (SEQ ID NO: 1)
  • the synthetic substrate according to the above (1) is "Lys-Glu-Asp-Val-Val-Pro-Cys-Ala-Met-Ala-Leu-Y" (SEQ ID NO: 1)
  • the present invention provides (7) double digestion of the synthetic substrate according to any one of the above (1) to (6) with hepatitis C virus NS3 protease and aminobeptidase.
  • a method for measuring the activity of hepatitis C virus NS3 protease comprising:
  • the method according to the above (7) further comprising (8) a step of performing double digestion with HC3-derived NS3 protease and aminopeptidase in the presence of the hepatitis C virus NS4A-derived peptide. ) Described method, or
  • NS4A-derived peptide is a peptide containing an amino acid sequence at positions 18 to 40 from the N-terminus of NS4A.
  • a substrate using only the sequence at the ⁇ end of the cleavage point (for example, ⁇ 6 to ⁇ 1), such as “a substrate having a chromophore covalently bound to the C-terminus of a peptide having an amino acid sequence of EDVVPC” is NS 3 It is considered unsuitable as a protease substrate.
  • a shorter sequence at the C-terminus of the cleavage point in the substrate sequence is preferred because it is easier to digest with aminopeptidase and the substrate is easier to synthesize. Therefore, we determined the minimum unit required for cleavage based on the 5A / 5B sequence (GEAGDD IVPCSMSYTWT GAL) used by Nichi K. (N.Kakiuchi) and others for the NS3 protease Atsusy system by HPLC. (See Reference Example 1). So far, mutants of the substrate sequence and NS3 protease have been co-expressed in Escherichia coli or animal cells, and amino acid sequences important for cleavage have been studied. [Y.
  • N3nk KDK IVPC SMS Y
  • NS 3 protease NS 3 protease
  • a two-step method substrate in which pNA was added to the C-terminus of "N3nk” was prepared and subjected to two-step digestion with NS3 protease and aminobeptidase M (hereinafter abbreviated as "APM”).
  • the substrate did not develop well. This was because APM could not sufficiently digest the C-terminal fragment "SMSY-pNA” generated by digesting "N3nk-pNA" with NS3 protease. That is, it was considered that it was an essential requirement for the substrate to efficiently digest the sequence at the C-terminal side of the NS3 protease from the cleavage point with APM, and the present inventors considered that the APM Substrate specificity was studied.
  • the present inventors examined the substrate specificity of APM in the optimal buffer of NS3 protease, and found that Leu, Ala, Met, and Arg were extremely easily digested, but Tyr, Gly, P he is hardly digested, and Ile, Val, Asp, Ser, Pro are hardly digested. (See Reference Example 2).
  • the substrate which has not been digested in the primary digestion may be decomposed by the secondary digestion with aminopeptidase and develop color.
  • the amino group at the N-terminal is replaced with an acetyl group or succinyl group. It is protected with a hydroxyl group, Fmoc or the like.
  • protection of the amino group is usually not preferred because it reduces the solubility of the peptide substrate.
  • the present inventors have found that when an Asp, lye, Ser, Pro, and Va1, which are not easily digested by APM, are included at the N-terminal side of the NS3 protease cleavage point, an N-terminal amino group is added.
  • the synthetic substrate of the present invention is easily cleaved by NS3 protease, and the N-terminal side from the cleavage site of NS3 protease is hardly digested by aminopeptidase and the C-terminal side is easily digested.
  • the most distinctive feature is that a new peptide that is most suitable for NS3 protease activity measurement by the two-step method is newly designed and synthetic quality is provided based on this design.
  • the step method differs from the basic design concept.
  • the above-mentioned features have enabled, for the first time as a measurement method for detecting HCV, multi-processing screening (High Throughput Screening) in which a large amount of compounds can be identified in a short time. It is expected that the use of such a fluorescent substrate will significantly increase the detection sensitivity of NS3 protease.
  • the terms of the present invention will be described in detail.
  • amino acid means a compound having a carboxyl group and amino S in the same molecule, and an imino acid such as proline is also included in the amino acid. Natural and non-natural types are also included (Biochemical Dictionary, Tokyo Kagaku Dojin, 2nd edition, 58-69, 1468-1474 (1992), and Organic Chemistry and Biochemical Nomenclature (2), Nankodo, Revision No. 2nd edition, 59-82 (1989)). In the present invention, the amino acid present at the terminal of the synthetic substrate is also included in the present definition.
  • amino acid residue is a generic term for the above amino acid moieties other than hydrogen atoms and hydroxyl groups that are excluded when forming a peptide bond in a protein or a peptide structural unit (Nikkei Bio 3 ⁇ 4 New Glossary, Nikkei Biotech, 4th ed., 23 (1995) or Biochemical Dictionary, Tokyo Kagaku Dojin, 2nd ed., 61-62 (1992), etc.)
  • Peptide means two or more amino acids linked by peptide bonds.
  • At least one of the peptide bonds present in the Z-Cys region is difficult to be digested with aminopeptidase means that the amino acid or peptide in Z is hardly digested with aminopeptidase. It means that an acid or amino acid residue is present, specifically, 1 le, Va, Asp, Ser, Pro and the like.
  • chromophore or fluorophore is used for measuring the activity of serine protease, thiol protease, aminopeptidase, etc., and any chromophore or fluorophore that achieves the object of the present invention is referred to as "chromophore or fluorophore”.
  • the fluorescent ligase when bound within the substrate of the present invention, the fluorescent ligase has no luminescence, and when released by digestion with aminopeptidase, the fluorescein has a fluorescence or luminescence.
  • pNA, AMC, AFC or / 5NA are examples of the fluorescent ligase.
  • the amino acid sequence to be cleaved by the NS3 protease is not particularly limited, but it is preferable that the amino acid sequence has a length of up to P4, more preferably a length of up to P6 for efficient J-cleavage. Good.
  • the sequence of ⁇ 6 to ⁇ 4 ' may be the NS5A / 5 ⁇ subtype sequence (A. Grakoui et a 1., Journal of Virology, 67, 2832-2843 (1993)) or cut with NS3 protease.
  • P6 is Asp, Asn or Glu
  • P5 is Lys
  • Asp Asp
  • Ser Asn or Gly
  • P4 is I16 or & 1
  • P3 is preferably Val
  • Glu 11 & 1 or 116
  • 2 is preferably syrup 0, hydroxy Pro, ⁇ he, G1u, Va1 or Tyr.
  • P 4 ′ is preferably Trp, Tyr, A1a or Leu.
  • the substrate used in the present invention is preferably a substrate having a cleavage rate of 20% or more by NS 3 -portase under the conditions described in Example (V) below, and more preferably 4%. 0% or more, more preferably 60% or more is used.
  • a hepatitis C virus NS3 protease comprising a step of performing a double digestion of the above-mentioned synthetic substrate with HCV-derived NS3 protease and aminopeptidase.
  • the method for measuring the activity of the enzyme is preferably carried out in the presence of a peptide derived from the hepatitis C virus NS4A.
  • NS4A in the present invention means a fragment, a non-structural protein 4A (NS4A), obtained as a result of digestion of the non-structural protein of the HCV virus with NS3 protease as described above, and a hydrophilic region. And a protein with a total length of 54 amino acids and a hydrophobic region.
  • the NS4A sequence to be added to the Atsushi system of the present invention is not limited to "4A18-40", and any fragment may be used as long as it is a fragment derived from NS4A including the 22nd to 34th positions from the N-terminal. . 4A2 1 _40, 4A 18-37, 4A 18-34, 4 A
  • Examples are 21-34, 4A 22-34.
  • the pH may be ffl in the range of 5.0 to 10.0, preferably 7.0 to 9.0.
  • Sodium chloride may be not added or may be in the range of 20 OmM or less.
  • the DTT concentration may be in the range of 0.05 to 10.
  • OmM preferably 0.5 to 2 mM.
  • the reaction temperature may be ffl in the range of 10 to 50 ° C, preferably 25 to 37 ° C.
  • Synthetic peptide substrates of the present invention are described in “Nobuo Izumiya et al., Principles and Experiments in Peptide Synthesis (1985), Maruzen”, “Novabiochem Peptide Synthesis Manual (1994) , Supervised by Haruaki Yajima, synthesis of peptides (continued drug development 14), Hirokawa Shoten (1991), M, Bodanszky, Peptide Chemistry, A Practical Textbook, Springer-Verlag, Berlin (1988), etc. Can be synthesized.
  • the method for producing a synthetic substrate containing a chromophore or a fluorophore is carried out by a conventional method. For example, "K.
  • Examples of the method for producing the synthetic substrate of the present invention include a liquid phase method or a solid phase method, a peptide synthesis method such as azide method, acid chloride method, acid anhydride method, mixed acid anhydride method, and N method. , N'-dicyclohexylcarbodiimide method, active ester method, carbodiimidazole method, redox method and the like.
  • the synthetic substrate thus obtained is purified or used as it is. Isolation and purification are carried out by a conventional method, such as extraction, distribution, reprecipitation, recrystallization products, or by column chromatography, First c
  • the aminopeptidase used in the present invention is not particularly limited as long as it can digest a C-terminal fragment generated by NS3 protease digestion and release a chromophore or a fluorophore, and preferably APM (leucine aminopeptidase).
  • APM leucine aminopeptidase
  • EC 3.4.1.1.2 is good. More preferably, APM derived from the microsomes of bush kidney is good.
  • Digestion with two proteases can be performed on the same 96-well plate, and the absorbance or fluorescence intensity can be measured as it is. Can be performed quickly.
  • APM may be added after digestion of NS3 protease, or may be added simultaneously with NS3 protease.
  • the enzyme concentration and substrate concentration were 80 ⁇ g / ml and 86 ⁇ M, respectively.
  • the final concentrations of the enzyme and the substrate of 10 to 40 ⁇ g / ml and 1 to 20 ⁇ M are sufficient, which are much higher than those of the conventional Atsushi system. Sensitivity.
  • a pNA substrate it can be used preferably at a concentration of 0.2 to 2%.
  • an MCA substrate it can be used preferably at a concentration of 1 to 100 ⁇ M.
  • NS 3 protease itself has weak substrate cleavage activity, it is desirable to construct an Atsushi system in the presence of NS 4A.
  • the present inventors have previously suggested that the sequence of NS4A required to enhance enzyme activity was located 22 to 34th from the N-terminus of NS4A [Failla et al. al., J. Virol., 68, 3753-3760 (1994): Lin et al., Virol., 68, 8147-8157 (1994): Y. Tanji et al., J.
  • Boc is tertiary butoxycarbonyl
  • tBu is tertiary butyl (tert. Butyl)
  • Clt is chlorotrityl
  • DCC is ⁇ , ⁇ , -dihexylhexyl.
  • Carbodiimide ( ⁇ , ⁇ '-Dicyclohexylcarbodiimide), “DCM” is dichloromethane (dichloromethan), “DIEA” is ⁇ , ⁇ -diisopropyl Ethylamine ( ⁇ , ⁇ -diisopropylethylamine), “DMF” is dimethylformamide, “EDT” is Ethanedithiol, “Fmoc” is 9-Forenylmethoxycarbonyl, “HBTU” is 2- (1H-benzotriazole-1-yl) -1,1,3,3-tetramethylperonium hexafluorophosphate (2- (1H-benzotriazole-yl)) -1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate;, “N” is N-Hydroxybenzotriazole, “TFA” is Trifluoroacetic acid, and “TFE” is “Trifluoroethanol” and
  • FIG. 1 shows the time course of substrate digestion by NS3 protease in the presence and absence of 4A 18-40.
  • FIG. 2 is a diagram showing the substrate specificity of APM.
  • FIG. 3 shows a process for synthesizing N307-pNA.
  • FIG. 4 shows the synthesis process of N307-MCA.
  • FIG. 5 is a diagram showing mass spectrometry of N307-pNA.
  • FIG. 6 is a diagram showing mass spectrometry of N307-MCA.
  • FIG. 7 is a graph showing the concentration dependence of NS3 protease in the substrate digestion of N307-pNA.
  • FIG. 8 is a diagram showing temporal changes in certain digestion of N307-MCA.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
  • the peptides used in this experiment were synthesized and purified using a PS SM-8 type peptide synthesizer manufactured by Shimadzu Corporation according to the manual of the synthesizer.
  • MBP-NS3 MBP binding protein
  • reaction rate increased 15-fold in the presence of 4A18-40 compared to the absence (Fig. 1).
  • all NS3 protease digestions were performed in the presence of 4A18-40.
  • Enzyme reaction solution 50 mM Tris-HCl (pH7.6), 30 mM NaCl, 2 mM DTT) in MBP-NS3 (final concentration 2.2 2.M), 4 A 18 -40 (final concentration 4.4 ⁇ M / enzyme) 2 times the molar concentration) to obtain 47.5 ⁇ 1.
  • MBP-NS3 final concentration 2.2 2.M
  • 4 A 18 -40 final concentration 4.4 ⁇ M / enzyme 2 times the molar concentration
  • Nl DDIVPC- SMSYkdk (SEQ ID NO: 10) 62/5
  • APM was purchased from SIGMA (product number L 0632).
  • a 1 a— pNA, Ala-Al a-Phe-pNA, Arg— pNA, Asp— pNA, G 1 y-pNA, G 1 yPhe-pNA, lie— pNA, Leu— pNA, Met— pNA, Phe— pNA and Va1-pNA were purchased from Bachem, and Tyr-pNA was purchased from NovaMochem.
  • a peptide having the amino acid sequence SMS YTWTG was synthesized using PSSM-8 by a conventional method.
  • the amount of pNA released was determined by reacting the ImM substrate described above with 0.05 U of APM at room temperature in an 83,2 mM DTT buffer (FIG. 2). Asp, I 1 e and Va 1 were shown to be difficult to digest with APM, but Leu, Ala and Arg were easy to cut.
  • NS3 protease was digested under the same conditions as in Reference Example 1 except that the digestion reaction was performed at 37 ° C for 3 hours, and the digestibility was examined.
  • the underlined amino acids are those amino acids that have been modified from their native form to make them more amenable to aminopeptidase cleavage.
  • “N3nk” is a comparative example in which serine (S) that is not cleaved by APM is located at positions Pl and P3.
  • AMA Y can be digested by APM. Digestibility with protease decreased. Therefore, the substrate sequence was further examined, and it was found that the use of the sequence “N307” improved the digestibility with NS 3 protease while maintaining the ease of digestion with APM. In addition, the addition of chromophores or fluorophores further improved the digestibility with NS3 protease.
  • N307-pNA kEDVVPC-AMAL-pNA (SEQ ID NO: 1) 74
  • N307-MCA kEDVVPC-thigh-MCA (SEQ ID NO: 1) 67
  • N307-pNA The synthesis of N307-pNA was performed as follows.
  • the peptide was purified by reversed-phase HPLC (ODS-80 Tm / Tosoh Corporation). At this time, an aqueous solution containing 0.1% TF A was used for solution A, and acetonitrile containing 0.1% TFA was used for solution B, and the separation was performed with a linear gradient of the solution (25 to 60%).
  • the molecular weight of the substrate was confirmed by “Electron spray (ESI) mass spectrometry”. Both ⁇ 307— ⁇ (FIG. 5) and N 307—MCA (FIG. 6) agreed with the target molecular weight.
  • the amino acid composition of the substrate was analyzed by a picotag amino acid analysis method using a Vico-Guyx Station and a gradient system (both manufactured by Bio-Ichiyuzu Co., Ltd.).
  • the value in kazuko indicates the number contained in the synthetic substrate. “Nd” indicates that no data exists.
  • Table 3 The amino acid composition of the substrate was analyzed by a picotag amino acid analysis method using a Vico-Guyx Station and a gradient system (both manufactured by Bio-Ichiyuzu Co., Ltd.).
  • the value in kazuko indicates the number contained in the synthetic substrate. “Nd” indicates that no data exists.
  • N307-pNA and N307-MCA had the amino acid composition predicted from the amino acid sequence.
  • the reaction was performed using a 96-well plate (Maximum immunoplate / Nunc). L to 12 ⁇ g of MBP-NS3 and 4A18-40 (final concentration: 44 ⁇ M) were added to PBS buffer (containing 2 mM DTT) to give 99 ⁇ l. After 30 minutes preheating the temperature at 25 a C, of the present invention N 307- pNA (final concentration 500 ⁇ M) was added for 3 hours at 37 ° C, were substrates digestion. After the completion of the primary reaction, 0.05 U of APM was added, and the reaction was carried out at 55 ° C for 1 hour (secondary reaction). After the completion of the reaction, the absorbance at 405 nm was measured using a "THERMO max" microplate reader (Molecular Devices). NS 3 protease It was confirmed that the substrate digestion progressed in proportion to the enzyme concentration (horizontal axis in Fig. 7) (Fig. 7).
  • the reaction was performed using a 96-well plate (Black Cliniplate Solid, Labsystems, Finland). 4 ⁇ g of MBP-NS 3 and 4A 18-40 (final concentration 22 ⁇ M) were added to a PBS buffer (containing 2 mM DTT) to give 99 ⁇ l. After preheating at 25 ° C for 30 minutes, N307-MCA of the present invention (final concentration: 50 ⁇ M) was added, and substrate digestion was performed at 37 ° C for 3 hours. After the completion of the primary reaction, 0.05 U of APM was added and the reaction was carried out at 37 ° C for 2 hours (secondary reaction).
  • the increase in the light intensity associated with the digestion was measured at 380 nm for the excitation wavelength and 460 nm for the fluorescence wavelength using Fluos Yuichi (Tecan). At a gain of 50, a fluorescence intensity of 1.420 was observed.
  • the reaction was performed using a 96-well plate as in (VI).
  • a PBS buffer including 2mM DTT
  • N307-MCA at a final concentration of 20 ⁇ M
  • NS3 ⁇ S4A fuses the NS3 protease domain (1027-1215) with the NS4A region (1651-1711) containing the C-terminal part of NS3 via the spacer sequence LysLeu. This is a recombinant single-chain active NS3 protease.
  • the protease expression vector was obtained by cutting out the HCV cDNA encoding the above amino acid sequence using the PCR method and ligating it via the HindIII sequence, and then using the NdeI / It was created by inserting it into the BamHI site.
  • the protein was expressed by the method of FW Studier et al. (Methods in Enzymology 185, 60-89, 1990), and the expressed protein was purified with reference to the following literature (FAO Marston, DNA cloning). vollll, pp59-88 IRL Press, 198 7)
  • Figure 8 shows the time course of substrate digestion. The measurement was performed at an excitation wavelength of 360 nm and an emission wavelength of 450 nm using an MTP-32 fluorescent plate reader (Corona).
  • the activity of NS3 protease can be measured quickly, easily and with high selectivity, and the amount of NS3 protease can be measured in a short time. High Throughput Screening has become possible.
  • Leu may be associated with a fluorophore or luminophore.
  • Lys Lys Gly Asp Asp lie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr 1 5 10 SEQ ID NO: 8
  • Lys Asp Lys lie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10 SEQ ID NO: 1 6
  • Lys Asp Lys lie Val Pro Cys Ser Met Ser Trp 1 5 10 SEQ ID NO: 1 7
  • Lys Glu Asp lie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10
  • Leu binds to pNA.

Landscapes

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Description

明现 ΐ
C型肝炎りィルス NS 3プロテアヌれに察する発色団又は蛍光団を有する 新芏な掻性枬定甚の合成基質 技術分野
本発明は、 C型肝炎りィルス Hepatitis C virus/以䞋 「HCV」 ず略称す る の NS 3プロテアヌれによっお切断をうける新芏な合成基質、 及び該合成基 質を甚いた HCVの NS 3プロテアヌれの掻性枬定方法に関する。 體 Ÿ匕
C型肝炎りィルス Hepatitis C virus, HCV) は、 C型肝炎の原因りィルスで ある。 C型肝炎は患者数が倚い䞊、 慢性化しやすく、 肝硬倉、 肝癌に移行する確 率が高いずいわれ 〔H. J. Alter et al., N. Engl. J. Med. 321 1494-1500 (1 989): I. Saito et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 87, 6547-6549 (】990) :K. Shimotohno,Semin. Virol. 4 305-312 (1993)〕 、 その治療が重倧な臚床䞊の問 題ずなっおいる。 埓っお、 その治^薬ぱむズ治療薬ず䞊んで、 珟圚 も垌求さ れおいるりィルス疟患治療薬ずいえる。 珟圚、 C型肝炎の治療にはむンタヌプ ロンが䜿甚されおいるが、 有効率が䜎く、 治療効果には限界があるずいわれおい る。
HCVゲノムは、 9400塩基からなる䞀本鎖 RNA ( +鎖 からなり、 箄 3000アミノ酞 からなる䞀本のポリプロテむンをコヌドしおいる。 この前駆䜓タンパクには、 N 末端よりNH2)- C - El- E2- NS2- NS3- NS4A- NS4B- NS5A- NS5B-(C00H)の j鎖に 9 皮類のりィルスタンパクが含たれる [M. J. Selby et al., J. Gen. Virol. ,74, 1103-1113 (1993):A. Grakoui et al.,J. Virol. ,67, 1385-1395 (1993):L. To mei et al.,J. Virol. ,67,4017-40 6 (1993)] 。 宿䞻现胞由来のプロテア䞀れず りィルス自身がコ䞀ドしおいる 2皮のプロテア䞀れ NS3プロテアヌれず cprol) によりポリプロティンがプロセッシングを受け、 りィルスの増殖に必芁なタンパ ク質が䟛絊される。
非構造タンパク 3 (NS3) の N末偎の 3分の 1に NS3プロテア䞀れ掻性は存圚し、 ゥ ィルス耇補に必芁なタンパク質をコヌドする非構造領域内の 4力所 それぞれの 切断郚䜍は 「NS3/4A」 「NS4A/4B」 「NS4B/5A」 「NS5A/5B」 ず呌ばれる を切断す る 〔Α· C. Grakoui et al.,J. Virol. 67, 2832-2843 (1993)〕 。 その結果 NS3か ら NS5Bの領域においお、 NS3(p70)、 醒 (p4)、 NS4B(p27)、 NS5A(p58/56)及び NS5 Mp66)の 5぀のタンパク質が^じるHijikata K.et al. ,Proc. Natl. Acad. Sci.U. S.A. 90 10773(1993))。 NS3プロテア䞀れは、 単独では掻性が匱く、 別の非構造倕 ンパク質の 1぀である NS4Aがコファクタヌ 補助因子 ずなりプロテア䞀れの基 質切断掻性を増匷するこずが知られおいる 〔C. Failla et al.J. Virol. ,68 3 753-3760 (1994)〕 。 NS3プロテアヌれで切断される 4力所の基 t配列のうちトラ ンスに切断される 3力所 (NS4A/4B, NS4B/5A, NS5A/5B) に぀いおは P1䜍がシステ ィンであり、 NS3プロテア䞀れは今たでに知られおいない基質特異性を有しおいる 。 このように、 NS3プロテア䞀れはりィルス増殖に必芁であるこず、 たた宿䞻のプ 口テア䞀れずは異なる基質特異性を有しおいるこずから、 抗 HCV薬の 力なタヌゲ ヅ 卜の 1぀ず考えられおいる。 即ち、 NS3プロテア䞀れ阻害剀のスクリヌニングに よっお、 抗 HCV薬の有力な候補を芋い出すこずが可胜であるず考えられる。
ずころで、 NS3プロテアヌれ阻害剀をスクリヌニングするためには、 HCV NS3プ 口テア䞀れの掻性枬定系が必芁であるこずはいうたでもないが、 合成基質を甚い た迅速で簡䟿な HCV NS3プロテア䞀れの掻性枬定系は、 未だ確立されおいないのが 珟状である。 特に、 酵玠掻性枬定甚の合成基質は、 酵玠に察する高床の感受性及 び高床の特異性、 氎又は生物孊的詊隓液に察する 奜な溶解性及び消化物の易怜 出性の 4点を満足するこずが重芁であるずいわれおいるが、 これらの条件を満た す NS3プロテアヌれのための 成基質に぀いおは党く知芋がない。 これたで、 NS3プロテア䞀れ掻性は、 むンビトロ in vitro) の転写䞀翻蚳系又 は现胞内発珟系で、 プロテア䞀れず基質を共発珟し、 基質の切断を免疫沈降又は り゚スタンブロッ 卜で確認するずいう方法で行われおいた 〔Y.Komoda et al.,J. Virol. 68 7351-7357 (1994) :P. Bouffard et al. Virology, 209, 52- 59 (1995)  B. Hahm et al.,J. Virol. ,69,2534-2539 (1995):R. Bartenschlager et al.,J . Virol., 68, 5045-5055 (1994) :C. L. Failla et al.J, Virol., 68, 3753-376 0 (1994):C. Lin et al.,J. Virol.68, 5063-5073 (1994)〕 。 これらの方法は、 免疫沈降、 電気泳動の操䜜が必芁なため、 PI1害剀スクリヌニングのための簡䟿な アツセィ法ずは蚀い難い䞊に、 酵玠ず基質の発珟量を刀断しにくいこずから、 酵 玠孊的な解析には向いおいなかった。
たた、 合成べプチド基質を甚いた NS3プロテアヌれのアツセィ系も報告されおい る 〔N. Kakiuchi et al.B. B. R.  210 1059-1065 (1995)〕 。 これは、 NS5A /5B間の配列を暡した 20アミノ酞の N末端にダンシル基を導入した基質を甚いた系 であるが、 基質の消化を逆盞 HPLCで怜出する必芁があり、 掻性枬定にかなりの時 問ず手間を芁するこずから、 倚くのサンプル数をこなす必芁がある阻害剀のラン ダムスクリヌニングには適した方法ずは蚀えない。
二段階法に぀いおは叀くから知られおおり、 基質の C末端に蛍光団 [䟋えば 7 —ァミノ䞀 4—メチルクマリン 7- amino- 4- methy卜 coumarin) /以䞋 「AMC」 ず略称/なお、 ペプチド又はアミノ酞ず共有結合した堎合は 「MCA」 4- met hy卜 coumarine- 7- yi- amido) ず略称 7—アミノヌ 4—トリフルォロメチルクマ リン (7-amino-4-trifluoromethyl-coumarin) /以䞋 「AFC」 ず略称/なお、 前蚘ず同様の堎合は 4—トリフルォロメチルクマリン— 7—ィルアミ ド 4- trif luoroiethyl-coumarine-7-yl-amido ; 5—ナフチノレアミン ^-naphthylamine ) /以䞋 「 ?NA」 ず略称/なお、 前蚘ず同様の堎合は 䞀ナフチルアミ ド 、β -naphthylamido) ] や発色団 [䟋えばパラ二 トロア二リン (para-nitroaniline) /以䞋 「pNA」 ず略称/なお、 同様にパラ二トロアニリ ド para-nitroanilid o) ] を付加した合成基質を䜜補し、 掻性を枬定したい酵玠で切断したのち  1次 消化 、 その消化物を過剰量のァミノべプチダヌれ 以䞋 「AP」 ず略称 で消 化し 2次消化 、 遊離する蛍光団乂は発色団の量から䞀次消化物の量を枬定す る方法である。 こうした基質を利甚しおレニンゃ倧腞菌リヌダヌべプチダ䞀れ等 の酵玠掻性が枬定されおいる [A. Reinhaiz and M. Roth, European J. Biochem., 7334- 339(1969) :K. Murakami et al. Anal. Biochem. , 110, 232-239 (1981) :D. Kuo et al. Biochemistry, 33, 8347-8354 (1994)] 。 しかし、 埓来の 2段階法 は基本的に、 掻性を枬定したい酵玠の切断郚䜍を含む倩然の配列を含む基質を利 甚しおいた。 たた、 NS 3プロテアヌれの掻性枬定に 2段階法基 を適甚したず いう報告もなかった。 発明の開瀺
本発明は、 N S 3プロテア䞀れ阻害剀のスクリヌニングに必芁な、 迅速、 簡䟿 、 高感床か぀倚凊理可胜な High througput) N S 3プロテアヌれのアツセィ系 を開発するこず、 特に該アツセィ系に甚いられる新芏な合成 ^質を提䟛するこず を課題ずする。
本発明者らは、 二段階法に着 し、 鋭意努力し合成基質およびアツセィ系の改 良を行い、 迅速、 簡䟿、 高感床か぀倚凊理可胜な NS 3プロテア䞀れの新芏掻性 枬定系を完成させた。
即ち、 本発明は、
( 1) 䞋蚘匏 I) で瀺される合成基質、
(N末端 Z— Cys— Al a— Me t— Al a— X— A— Y (C 端
( I )
(䜆し、 匏屮、 Zはアミノ酞又はペプチドを、 Xは Leu、 T rp又は Tyrを 、 Aは単結合又はペプチドを、 Yは蛍光団乂は発色団を衚し、 Z— Cy sの領域 内に存圚するべプチド結合の少なくずも 1぀はアミノぺプチダヌれで消化され難 く、 X— Aの領域内に存圚するべプチド結合はいずれもァミノべプチダ䞀れで消 化される。  であり、
奜たしくは、 2) 発色団又は蛍光団が 7—ァミノ䞀 4䞀メチルクマリン 7- amino-4-methyl-coumarin) 、 7—アミノヌ 4—トリフルォロメチルクマリン 7 -amino-4-trif luoromethyl-coumann) 、 ノ ラ二 卜 Dァニ リ ン (para-nitroanili ne) 又は6—ナフチルァミン  5-naphthylajnine) である䞊蚘  1 ) 蚘茉の合成 基質、 又は
(3) Z-Cy sの領域内に存圚するアミノぺプチダヌれで消化され難いアミ ノ酞又はアミノ酞残基が、 As p、 S e r、 P r o, 1 16又は & 1でぁる䞊 蚘  1) 又は 2) 蚘茉の合成基質であり、
さらに奜たしくは、  4 ) ァミノ酞配列が 「Ly s— Gl u— Asp— Va l —Va l—Pr o—Cys—A l a—Me t—A l a—Leu—Y」 配列番号  1 ) である䞊蚘  1) 蚘茉の合成基質、
(5) C末端偎に結合する発色団がパラ二トロア二リンである䞊蚘 4) 蚘茉 の合成基質、 又は
(6) C末端偎に結合する発色団が 7—アミノヌ 4ヌメチルクマ リンである䞊 蚘 4) 蚘茉の合成基質である。
たた本発明は、 7) 䞊蚘  1) 〜 6) のいずれかに蚘茉の合成基質に察し お、 C型肝炎りィルス N S 3プロテア䞀れずァミノべプチダヌれによる 2重消化 を行う䞁.皋を含む、 C型肝炎りィルス NS 3プロテアヌれの掻性を枬定する方法 であり、
奜たしくは、 8) C型肝炎りィルスの N S 4 A由来ペプチドの存圚䞋で H C V由来の N S 3プロテア䞀れずァミノべプチダヌれによる 2重消化を行う工皋を 含むこずを特城ずする、 䞊蚘 7) 蚘茉の方法、 又は
(9) NS4 A由来べプチドが NS 4 Aの N末端から 18から 40Ÿ目のアミ ノ酞配列を含むペプチドである、 十.蚘 8) 蚘茉の方法である。 以䞋、 本発明に぀き詳述する。
HCVのポリプロテむン䞊の切断郚䜍は既に報告されおいる A. Grakoui et al. J.Virol.67 2832-2843 (1993)) 。 トランスに切断される 3力所の切断郚 䜍や各切断郚䜍の亜型間の比范から、 P 6䜍の Ÿ電荷アミノ酞 八 3 又は01 u)、 P 1䜍の C y s、 P 1 䜍の S e r又は A 1 a、 P 4 䜍の疎氎性ァミノ 酾 Tyr、 Trp、 A la又は Leu) の保存性が指摘されおいる プロテア —れの基質䞭のアミノ酞残基を、 切断点から N末端に向かい P 1、 Ρ2、 Ρ3 · • · ず、 たた C末端に向かい P l' 、 P2 、 P3 · · · ず呌ぶ 。 即ち、 キ モトリブシン、 トリプシン、 ゚ラス倕䞀れ等のセリンプロテア䞀れずは異なり、 切断点より C末偎の配列も基 認識に ΪΕ芁であるず思われる。 よっお、 切断点の Ν末偎の配列 䟋えば Ρ6〜Ρ 1) のみを甚いた基質、 䟋えば 「EDVVPCな るアミノ酞配列を有するぺプチドの C末端に発色団を共有結合させた基質」 等は NS 3プロテア䞀れの基質ずしおは適さないず考えられる。
2段階法基質を蚭蚈する際、 基質配列内の切断点より C末偎の配列は、 短い方 がアミノぺプチダヌれで消化されやすくか぀基質の合成も容易であるので奜たし い。 そこで、 我々は ffi内 N.Kakiuchi) 等が H P L Cによる N S 3プロテア䞀れ のアツセィ系に甚いた 5 A/ 5 Bの配列 GEAGDD IVPCSMSYTWT GAL) を基に、 切断に必芁な最小単䜍を求めた 参考䟋 1参照 。 これたでに も、 基質配列の倉異䜓ず NS 3プロテア䞀れを倧腞菌又は動物现胞に共発珟させ 、 切断に重芁なアミノ酞配列の怜蚎がなされおおり、 [Y. Komoda et al. J.Vi rol.,68, 7351-7357 (1994)  Y. Tanji et al., Gene, 145, 215-219 (1994):A. Alexander et al., J.Virol. ,68, 7525-7533 (1994)] 、 P4䜍から P 1 䜍の基 質配列 が切断に重芁であるこずが報告されおいる。 しかし、 本発明者らは、 合成 ペプチドを基質ずした堎合、 切断点から C末端偎は P 1 ' たででは䞍十分であり 、 P 3 䜍の S e rたでの配列  S M S ) を有しおいれば消化されるが、 P 4 䜍の Tyrたでの配列 SMSY) を有しおいるずより消化されやすいこずを芋 い出した。 たた、 切断点から N末端偎は、 P4䜍の I l eたでの配列 IVPC ) たでを有しおいれば消化されるが、 P 7䜍の G 1 y又は P 6䜍の A s pたでの 配列 GDD I VP C又は DD I VP C) を有しおいるずより消化され易いこず を芋い出した。 よっお、 NS 3プロテア䞀れの基質ずしおは、 P6から P3' た でのペプチド配列を有しおいるものが奜たしく、  6から 4' たでのペプチド 配列を有しおいるものがより奜たしいず考えられる。 さらに、 基質の氎溶性を配 慮しお、 P 7䜍の G 1 yず P 5の A s pを共に L y sに眮換した KDK IVPC SMS Y (以䞋 「N3nk」 ず呌ぶ なる配列が N S 3プロテアヌれ基質の基本 配列ずしお特に適しおいるこずを芋出した 参考䟋 1参照 。
ずころで 「N3nk」 の C末端に pNAを付加した 2段階法基質を䜜補し、 N S 3プロテア䞀れずァミノべプチダ䞀れ M (以䞋 「APM」 ず略称する による 2段階消化を行っおも該基質は十分発色しなかった。 それは、 APMは 「N3n k— pNA」 が NS 3プロテアヌれ消化されお生じる C末偎断片 「SMSY— p NA」 を十分消化できないからであった。 即ち、 N S 3プロテア䞀れの切断点よ りも C末端偎の配列が A P Mで効率よく消化されるこずが、 基質ずしお必須の芁 件であるず考えられたので、 本発明者らは APMの基質特異性を怜蚎した。
これたで、 アミノ酞の pN A基質、 MCAŸ質さらにはゞペプチド基質を甚い お、 APMの基質特異性が幟぀かの限られたアミノ酞に぀いおのみ怜蚎されおい たが [It. K. Kania, et al., J. Biol.Chem. ,252, 4929-4934 (1977):M. Nakanis hi,et al., J.Biochem. , 106, 818-825 (1989): S. Ishiura, et al., J.Biochem .102, 1023-1031 (1987)]、 A PMの基質特異性に぀いおは未知の郚分が倚か ぀た。 本掻性枬定系においおは簡䟿さの点から N S 3プロテア䞀れず APMは同 䞀緩衝液䞭で反応するこずが奜たしい。 そこで本発明者らは、 NS3プロテア䞀 れの至適緩衝液䞭に斌いお APMの基質特異性を怜蚎し、 Leu、 Al a、 Me t、 A r gは極めお消化されやすいが、 Tyr、 Gly、 P heはやや消化され 難く、 I l e、 Val、 Asp、 S e r, P r oは消化されにくいこずを明らか にした 参考䟋 2参照 。
そこで A PMで消化されやすいアミノ酞配列を考慮し NS 3プロテアヌれず A PMの䞡者の基質特異性を同時に満足するよう P 1 ' 〜Ρ4' の改倉を行なった 。 その結果、 N S 3プロテア䞀れで切断され、 か぀その C末端偎の切断断片が A PMで消化可胜な基質を芋い出した 参考䟋 3参照 。
なお、 通垞 2段階法基質においおは、 䞀次消化で未消化だった基質もァミノべ プチダ䞀れによる 2次消化で分解され発色する可胜性があるので、 N末端のアミ ノ基をァセチル基、 サクシ二ル基、 Fmo c等で保護するこずが行われる。 しか し、 ァミノ基の保護は通垞ペプチド基質の溶解床を䞋げるので奜たしくない。 本 発明者らは、 N S 3プロテア䞀れ切断点より N末偎に APMで消化されにくい A sp、 l ie, Ser、 P r o及び V a 1などを含たせた堎合、 N末端のァミノ 基を保護しなくおも、 NS 3プロテアヌれの C末端偎切断断片が A PMによっお 2次消化される時間内に、 未消化基質が APMで発色するこずはなく、 氎溶性が 確保されるこずを確認した。 そしお、 基質の C末端に pN Aや AM Cを付加した 発色性および蛍光性の合成基 を甚いれば、 高感床か぀簡䟿に N S 3プロテア䞀 れの掻性枬定が可胜であるこずを確認し 実斜䟋参照 、 本発明を完成した。 即ち、 本発明の合成基質は、 N S 3プロテア䞀れで切断されやすく、 たた、 N S 3プロテア䞀の切断郚䜍から N末端偎はァミノべプチダヌれで消化されにく く C末端偎は消化されやすいずいう、 二段階法による NS3プロテアヌれの掻性枬 定に最も適したペプチドを新たに蚭蚈し、 該蚭蚈に基づく合成Ÿ質を提䟛した点 に最倧の特長があり、 埓来の倩然の配列を基質ずした二段階法ずはその Ÿ本的な 蚭蚈思想を異にしおいる。 そしお、 䞊蚘特長によっお、 HCVを怜出するための 枬定法ずしおは初めお、 短時間で倧量の化合物をアツセィする倚凊理可胜なスク "—ニング (High Throughput Screening) が可胜ずなった。 たた、 本発明の蛍光 基質を甚いるこずにより、 N S 3プロテア䞀れの怜出感床が栌段に䞊昇するず期 埅される。 本発明の語句にっき詳述する。
「アミノ酞」 ずは、 同䞀分子内にカルボキシル基ずアミノ Sを有する化合物を 意味し、 たたプロリンのようなむミノ酞もアミノ酞に含たれる。 倩然型及び非倩 然型も包含される 生化孊蟞兞、 東京化孊同人、 第二版、 58-69, 1468-1474(1992 )及び有機化孊 ·生化孊呜名法 䞋 、 南江堂、 改蚂第二版、 59-82(1989))。 たた 、 本発明においお、 合成基質の末端に存圚するアミノ酞も本定矩に含たれる。 具 䜓的には、 ァラニン A l a ) 、 アルギニン A r g ) 、 ァスパラギン A s n ) 、 ァスパラギン酞 A s n ) 、 システィン C y s ) 、 グルタミン G 1 u ) 、 グルタミン酞 G i n ) 、 グリシン G 1 y ) 、 ヒスチゞン H i s ) 、 む゜ ロむシン  I 1 e ) 、 ロむシン L e u ) 、 リゞン L y s ) 、 メチォニン M e t ) 、 フェニルァラニン P h e ) 、 プロリン P r o ) 、 セリン S e r ) 、 スレオニン T h r ) 、 トリプトファン T r p ) 、 チロシン T y r ) 、 ノく リン V a 1 ) 、 β —ァラニン ( i3 A l a ) 、 2—アミノ酪酞 A b u ) 、 a - ァミノむ ゜ブチリ ック酞 A i b ) 、 α—アミノスべリ ック酞 A s u ) 、 4 - クロ口プ二ルァラニン、 シトルリン C i t ) 、 —シク口ぞキシルァラニン (C h a ) 、 3 , 4䞀デヒ ドロブ口 リン、 2 _ 3—若しくは 4—フルオロフェ 二ルァラニン、 ホモセリン h S e r ) 、 ヒ ドロキシァ口リン H y p ) 、 β — ヒ ドロキシバリン、 4—ニトロプ-ルァラニン、 ノルロむシン N l e ) 、 ノ ルバリン N v a ) 、 オル二チン O r n ) 、 ベ-シラミン P e n ) 、 プ二 ルグリシン P h g ) 、 ピログルタミン、 ザルコシン S a r ) 、 β - ( 2—チ ェニル ァラニン T h i ) 、 ピペコリン酞 P i p ) 、 ナフチルァラニン、 ブ 口パルギルグリシン P r a ) 等である。
「ァミノ酞残基」 ずはタンパク質又はべプチドの構成単䜍でべプチド結合を圢 成する際に陀かれた氎玠原子及び氎酞基以倖の䞊蚘ァミノ酞郚分の総称である  日経バむオ Ÿ新甚語蟞兞、 日経バむオテク、 第 4版、 2 3 ( 1 9 9 5 ) 又は生化 孊蟞兞、 東京化孊同人、 第 2版、 61-62 ( 1 9 9 2 ) 等参照 c 「ペプチド」 ずは、 2個以䞊のアミノ酞がペプチド結合によっお結合したもの を意味する。
「Z— C y sの領域内に存圚するべプチド結合の少なくずも 1っはァミノぺプ チダ䞀れで消化され難い」 ずは、 Z䞭のアミノ酞又はペプチド内にアミノぺプチ ダヌれで消化され難いァミノ酞又はァミノ酞残基が存圚するこずを意味し、 具䜓 的には 1 l e、 V a し A s p、 S e r、 P r o等である。
「X— Aの領域内に存圚するぺプチド結合は䜕れもァミノべプチダ䞀れで消化 される」 ずは、 X— A問の結合がアミノぺプチダ䞀れで切断されるだけでなく、 A䞭のぺプチド内に䞊蚘ァミノぺプチダヌれで消化されにくいァミノ酞残基を陀 いたアミノ酞残基が存圚するこずを意味する。
「発色団又は蛍光団」 ずは、 埓来、 セリンプロテアヌれ、 チオヌルプロテア䞀 れ又はアミノぺプチダヌれ等の掻性枬定に甚いられおいるものであり、 本発明の 目的を達成するいかなる発色団たたは蛍光団をも意味し、 具䜓的には、 本発明基 質内で結合しおいる状態では蛍光性乂は発光性を有さず、 ァミノべプチダヌれで 消化されお遊離された際に蛍光性又は発光性を有する基を意味し、 さらに具䜓的 には、 pNA、 AMC、 AF C又は /5NAが挙げられる。 本発明においお、 NS 3プロテア䞀れで切断を受けるアミノ酞配列に特に制限はないが、 効率 JŸい切断 のためには、 奜たしくは P 4たで、 Ÿに奜たしくは P 6たでの長さを持぀ずよい 。 Ρ6〜Ρ4' の配列ずしおは、 N S 5 A/5 Βの亜型の配列 A.Grakoui et a 1., Journal of Virology, 67, 2832-2843 (1993)) 又は N S 3プロテア䞀れで切 断されるこずを本発明者らが確認した配列、 より 䜓的には、 P6は Asp、 A sn又は Glu、 P 5は Lys、 Asp、 Se r、 Asn又は Gly、 P4は I 16又は & 1、 P3は Va l、 Glu、 11 & 1又は116、 2は卩 0、 ハむ ドロキシ P r o、 Ρ h e、 G 1 u、 V a 1又は T y rが奜たしい。 P 4 ' は Trp、 Tyr、 A 1 a又は L e uであるこずが奜たしい。
奜たしい基質の䟋ずしお、 䟋えば、 「Ly s— G 1 u— As p— Va 1— Va 1侀 P r o— Cys— Al a— Me t— A l a— Leu— pNA」 又は 「 L y s — G l u— As p— Va l— Va l—P r o— Cy s— A l a— Me t— Al a — L eu— AMC」 配列番号 1) を挙げるこずができる。 䞀般に、 本発明に おいお䜿甚される基質は、 䞋蚘の実斜䟋 V) に蚘茉の条件においお、 NS 3ブ 口テアヌれによる切断率が 20%以䞊のものが奜適であるが、 曎に奜たしくは 4 0%以䞊のもの、 曎に奜たしくは 60%以䞊のものが甚いられる。
たた、 本発明の、 具䜓的には前述の合成基質に察しお HCV由来の NS 3プロ テア䞀れずァミノべプチダ䞀れによる 2重消化を行う工皋を含む、 C型肝炎りむ ルス NS 3プロテア䞀れの掻性を枬定する方法は、 C型肝炎りィルスの NS 4 A 由来べプチドの存圚䞋で行うこずが奜たしい。
本発明における NS 4 Aずは、 前述の劂く H CVりィルスの非構造タンパクが NS 3プロテア䞀れにより消化された結果生じる断片、 非構造タンパク 4 A (N S 4 A) を意味し、 芪氎性領域ず疎氎性領域をも぀党長 54アミノ酞のタンパク を意味する。
なお、 本発明のアツセィ系に添加する NS 4 A配列は 「4A 18— 40」 に限 らず、 N末端から 22から 34番目を含む N S 4 A由来の断片であればいずれの 断片でもかたわない。 4A2 1 _40、 4A 18— 37、 4A 18— 34、 4 A
21— 34、 4 A 22— 34などがその䟋である。  4 Aの埌の数字は、 各 N S 4 A断片の N末ず C末の、 NS 4 Aの N末端から数えたアミノ酞番号を瀺す。  たた、 酵玠反応を行う際に䜿甚する緩衝液の pHは 5. 0から 10. 0の範 ffl であればよく、 奜たしくは 7. 0から 9. 0である。 塩化ナトリりムは無添加で あるか、 たたは 20 OmM以䞋の範囲であればよい。 DTT濃床は 0. 05から 10. OmMの範囲であればよく、 奜たしくは 0. 5から 2mMである。 反応枩 床は 10から 50°Cの範 fflであればよく、 奜たしくは 25から 37°Cである。 本発明の合成ペプチド基質は、 「泉屋信倫等、 ペプチド合成の Ÿ瀎ず実隓  1 985 ) 、 䞞善」 、 「Novabiochem瀟補のぺプチド合成マニュアル  1994 ) ι 、 「矢島治明監修、 ベプチド合成 続医薬品の開発 14) 、 広川曞店  199 1 ) 」 、 「M, Bodanszky, Peptide Chemistry, A Practical Textbook, Springer - Verlag, Berlin (1988)」 等を参考に合成するこずができる。 発色団又は蛍光団を 含有する合成基質の補造法ずしおは、 垞法により行われる。 䟋えば 「K. Murakami et al., Anal.Biochem., 110 232-239 (1981)」 、 「A.Reinharz & M.Roth, Eu ropean J.Biochem., 7, 334-339 (1969)」 、 「0.Kuo et al., Biochemistry, 33  8347-8354」 、 「Konig W. & R.Geiger, Chem.Ber., 103, 788-798 (1970)」 、
「T. Morita et al., J. Biochemistry, 82 1495-1498 (1977)」 、 「M. Zi腿 er man et al., Anal.Biochei., 78, 41-51 (1977)」 等の方法を参考にしお行われる 。 䟋えば、 本発明の合成基質の補造法ずしお、 液盞法又は固盞法による方法、 た たペプチドの合成法であるアゞド法、 酞クロラむ ド法、 酞無氎物法、 混合酞無氎 物法、 N, N' —ゞシクロぞキシルカルボゞむミ ド法、 掻性゚ステル法、 カルボ ゚ルゞむミダゟ䞀ル法、 酞化還元法等が挙げられる。 固盞法によっおペプチドを 合成するに圓たっおは、 優れたペプチド自動合成機、 䟋えばアプラむ ド .バむオ システム瀟補のぺプチド 動合成機 430A等が垂販されおおり、 このような装眮の 暙準的運転プログラムに埓っお行えばよい。 なお、 本発明の合成基質の補法ずし お珟圚垂販品装眮の適甚のみに限定されるものではない。
このようにしお埗られた合成基質は、 粟補するか、 又はそのたたで甚いられる 。 単離 ·粟補は、 垞法で行われ、 䟋えば抜出、 分配、 再沈殿、 再結品、 又はカラ ムクロマトグラフィ䞀等によっお行われる c
本発明に甚いられるアミノぺプチダ䞀れは N S 3プロテアヌれ消化により生じ た C末断片を消化し発色団又は蛍光団を遊離出来るものであれば䜕でも良いが、 奜たしくは APM (ロむシンアミノぺプチダ䞀れ EC 3. 4. 1 1. 2 ) が良 い。 さらに奜たしくはブ倕腎臓のマむクロ゜ヌム由来の APMが良い。
2぀のプロテアヌれによる消化は同䞀の 96穎プレヌト䞊で行うこずが可胜で あり、 そのたた吞光床又は蛍光匷床を枬定できるこずから、 倧量のサンプルの枬 定を迅速に行うこずができる。 A P Mは N S 3プロテアヌれ消化埌添加しおもよ いが、 NS 3プロテアヌれず同時に添加しおも良い。 前述の垣内らによるアツセ ィ法 N. Kakiuchi et al., BBRC.,210, 1059-1065 (1995)) では、 酵玠濃床、 基 質濃床がそれぞれ終濃床 80〃g/ml、 86〃Mずされおいるが、 本発明の M C A 基質では、 酵玠濃床、 基質濃床はそれぞれ終濃床 10〜40〃g/ml、 1〜20〃 M で充分であり、 埓来のアツセィ系に比しおはるかに高感床である。 なお、 pN A基質の堎合、 奜適には 0. 2〜2 Μの濃床で䜿甚するこずができる。 たた、 M C A基質の堎合、 奜適には 1〜 100〃Mの濃床で䜿甚するこずができる。
なお、 NS 3プロテア䞀れはそれ自身では基質切断掻性が匱いため、 NS 4A 存圚䞋でアツセィ系を構築するこずが望たしい。 本 Ÿ明者らは、 これたで酵玠掻 性を増匷するために必芁な NS 4 Aの配列は、 NS 4 Aの N末端から 22から 3 4番目に含たれるこずが瀺唆されおいたため [ Failla et al.,J. Virol. ,68, 3753-3760(1994):に Lin et al. Virol. ,68, 8147-8157( 1994) :Y. Tanji et a l.J. Virol. ,69,4017-4026(1995)] 、 この配列を含む 18から 40赉目のぺプ チド LTTGSVVIVGR I I LSGRPAVVPD ;以埌 「4A 18— 4 0」 ず略称する を合成し、 アツセィ系に添加したずころ、 「4 A 1 8— 40」 を酵玠ず等モル以䞊添加した堎合に、 N S 3プロテァ䞀れの基質切断掻性が著し く増匷されるこずを芋い出した 比范䟋 1参照 。 䟋えば、 「4 A 1 8— 40」 を酵玠量の 2倍量添加した堎合には、 反応速床は玄 1 5倍に䞊昇した。 本発明者 らのこの知芋によっお、 少ない酵玠量でも高感床でプロテアヌれの掻性枬定を行 うこずが可胜ずなった。
なお、 本明现曞における化合物の略号は以䞋の意味である。
「Boc」 は䞉玚ブトキシカルボニル tert.Butoxycarbonyl) 、 「tBu」 は䞉玚 ブチル tert. Butyl) 、 「Clt」 はクロロトリチル Chlorotrithyl) 、 「DCC」 は Ν,Ν-ゞシク口ぞキシルカルボゞむミ ド (Ν,Ν' -Dicyclohexylcarbodiimide) 、 「DCM」 はゞクロロメタン dichloromethan) 、 「DIEA」 は Ν,Ν-ゞむ゜プロピル ェチルァミン Ν,Ν-diisopropyl ethylamine) 、 「DMF」 はゞメチルホルムアミ ド (Dimethylformamide) 、 「EDT」 はェ倕ンゞチォ䞀ル (Ethanedithiol) 、 「F moc」 は 9-フルォレニルメ トキシカルボニル 9_F orenylmethoxycarbonyl) 、 「HBTU」 は 2- (1H-ベンゟトリァゟヌル-1-ィル-11,33-テトラメチルゥロニゥ ム ぞキサフルオロフォスフェヌト 2- (1H- Benzotriazole-卜 yl)- 1,1,33- tetra methyluronium hexaf luorophosphate; 、 「議 t」 は N -ヒ ドロキシベンゟトリア ゟヌル (N-Hydroxybenzotriazole) 、 「TFA」 はトリフルォロ酢酞 (Trifluoroac etic acid) 、 「TFE」 はトリフルォロ゚タノヌル Trifluoroethanol) 、 「Trt」 はトリチル Trityl) をそれぞれ衚す。
たた、 本明现曞においお、 アミノ酞の 1文字衚蚘及び 3文字衚蚘は、 I UPA C生化孊呜名委員䌚 CBN) の芏則に埓ったもので、 䟋えば 「生化孊蟞兞 第 2版 、 柬京化孊同人、 1990幎、 第 1468頁」 の蚘茉が参照される。 図面の簡単な説明
図 1は、 4A 18— 40存圚、 非存圚䞋における NS 3プロテア䞀れによる 基質消化の経時的倉化を瀺す である。
図 2は、 A PMの基質特異性を瀺す図である。
図 3は、 N 307— pNAの合成工皋を瀺す。
図 4は、 N 307— MCAの合成工皋を瀺す。
図 5は、 N 307— pN Aのマススぺクトロメ トリ䞀を瀺す図である。
図 6は、 N307— MCAのマススぺク トロメ トリヌを瀺す図である。
図 7は、 N 307— pNAの基質消化の N S 3プロテア䞀れの濃床䟝存性を 瀺す図である。
図 8は、 N 307—MC Aの某質消化の絰時的倉化を瀺す図である。 発明を実斜するための最良の圢態 本発明を以䞋、 実斜䟋により説明するが、 本発明はこれら実斜䟋に限定される ものではない。 なお、 特に蚘茉しない限り、 本実隓に䜿甚したペプチドは島接補 䜜所 P S SM— 8型べプチド合成機を甚いお該合成機のマニュアルに準じお合成 、 粟補した。
[比范䟋 1 ] 4 A 18-40添加による NS 3プロテァヌれの掻性増匷効果 NS 3プロテア䞀れの発珟方法は公知であるが、 以䞋の実斜䟋では垣内ら N.
Kakiuchi et al. B. B. R.  210 1059-1065 (1995)) の方法により NS 3 領域を MBP (Maltose binding protein) ずの融合タンパク質ずしお発珟させ たものを甚いた 以䞋 「MBP— NS 3」 ず呌ぶ 。酵玠反応液 50mM Tris-HC 1(ρΗ7.6)、 30mM NaC 2mM DTT) に MBP— NS 3 (終濃床 2. 2〃M) を加え、 4 A 18-40 (終濃床 4. 4 酵玠濃床の 2倍モル量 存圚䞋又は非 存圚 䞋で党量 47. 5 1ずした。 25 °Cで 30分間予加枩埌、 NS 5A/5B 配列 を暡した 2 Omerのべプチド基 HI (GEAGDD IVPCSMSYTWTGAL) 2. 5〃1 (終濃床 100〃M) を加え、 37 Cで消化反応を行った。 反応の停止 は、 各時間ごずに 5M酢酞を 1〃1加えるこずにより行った。 反応停止埌 の反応 液は逆盞 HP L Cで分離を行い、 基質の消化率を酵玠未消化時の基質のピヌク面 積に察する枛少率から求めた。
その結果、 4 A 18— 40存圚䞋では、 非存圚䞋に比べお、 反応速床が 15倍 に䞊昇した 図 1) 。 なお、 以䞋の実斜䟋では NS 3プロテア䞀れ消化は党お 4 A 18 - 40存圚䞋で行っおいる。
[参考䟋 1 ] HCVのNS 3プロテア䞀れ消化に必芁な基質の最小単䜍の同定 NS 3プロテア䞀れ掻性枬定に䜿甚する 2段階法甚の奜適な合成基質を蚭蚈す るために、 基質配列をどこたで短くできるかに぀いお怜蚎を行った。 HCVの N S 3プロテア䞀れの認識配列の 1぀である N S 5 A/ 5 B間の配列を基に、 䞋蚘 衚 1のペプチドの合成を行った。 なお、 N末偎、 C末偎の小文字で衚したリゞン およびァスパラギン酞は、 氎溶性を増すために人為的に付加したものである。 酵玠反応液 (50mM Tris-HCl(pH7.6), 30mM NaCl, 2mM DTT) に MBP— NS 3 (終濃床 2. 2〃M) 、 4 A 18 -40 (終濃床 4. 4〃M/酵玠濃床の 2倍モル 量 を加え、 47. 5〃1ずした。 25 °Cで 30分間予加枩埌、 以䞋に瀺すぺプ チド基質をそれぞれ 2. 5〃1 (終濃床 100 M) 加え、 3 14は25°(で3時 間、 それ以倖は、 25°Cで 6時間消化反応を行った。 5M酢酞を 1〃1添加しお、 反応を停止した。 反応停止埌の反応液は、 逆盾 HPLC (OD S 80 Tm/東゜ 䞀瀟補 /2. 1 5 x 30 cm) で分離しお、 基質の消化率を酵玠未消化時の基質 のビヌク面積に察する枛少率から求めた。
衚 1 ぺプチドの配列 消化率 ) dNS4+/dNS4-
PS GEAGDDIVPC- -SMSYTWTGAL (配列番Ÿ 2) 85/19
Dl EAGDDIVPC- -SMSYTWTGA (配列番号 3) 92/14
D2 AGDDIVPC- -S SYTWTG (配列番号 4) 75/8
D3 GDDIVPC- -SMSYTWT (配列番号 5) 59/nd
D4 GDDIVPC- -SMSYTW (配列番号 6) 44/4
CO kkGDDIVPC- -SMSYT (配列番号 7) 88/nd
CI kkGDD!VPC- -SMSY (配列番号 8) 89/7
C2G GDDIVPC- -SMS (配列番号 9) 22/2
Nl DDIVPC- SMSYkdk (配列番号 • 10) 62/5
N3 IVPC- -SMSYkdk (配列番号 11 ) 49/9
N3d VPC- -SMSYkd (配列番号 ' 12) 2/0
N3k IVPC- -SMSYk (配列番号 13) 6/2
N3Y IVPC- -SMSY (配列番号 14) 3/0
N3nk kDklVPC- -SMSY (配列番号 15) 85/8
314 kDklVPC- -SMSW (配列番号 16) 22/2 dNS4+ : 4A18-40存圚䞋
dNS4- :4A18-40非存圚䞋
nd:詊隓せず [参考䟋 2 ] A PMの基質特異性
APMはシグマ SIGMA)瀟より賌入した 補品番号 L 0632) 。 A 1 a— pNA、 Ala-Al a-Phe-pNA, Arg— pNA、 Asp— pNA、 G 1 y-pNA, G 1 y-P h e -pNA, l i e— pNA、 Leu— pNA、 Met— pNA、 Phe— pNA、 V a 1— pNAはバヅケム Bachem)瀟より 、 T y r— pNAはノババむオケム NovaMochem) 瀟より賌入した。 アミノ酞配 列 SMS YTWTGを有するベプチドは垞法により P S SM— 8を甚いお合成し た。
100 1の83, 2mMDTT緩衝液䞭で各 ImMの䞊蚘基質ず 0.05Uの APMを宀 枩で反応させ遊離する pNAの量 405 nmの吞収 を絰時的に枬定した 図 2) 。 Asp、 I 1 eおよび Va 1は APMで消化され難いが L e u、 Ala、 A r gは切れ易いこずが瀺された。
たた、 APMが衚 1においお 「D 2」 又は 「N3」 で瀺される基質を NS 3プ 口テアヌれ消化するこずにより生じる C末偎断片 SMSYTWTG又は SMSY kdkを、 どの残基たで消化できるかを逆盞 HPLCで分析したずころ、 䞡者ず も 1残基目から 3残基目たではほずんど消化され難いこずが刀明した。
[参考䟋 3 ] NS 3プロテア䞀れず APMの䞡者の基質特異性を満足するぺプ チド基質
䞋蚘の衚 2に瀺すベプチドが、 NS 3プロテアヌれず APMの䞡者の基質特異 性を満足するこずを、 消化反応を 37°C3時間ずした以倖は、 参考䟋 1ず同じ条 件で確認した。 即ち、 消化反応を 37°C3時問ずした以倖は参考䟋 1ず同じ条件 で NS 3プロテアヌれ消化し、 消化率を調べた。 䞋線が匕かれたアミノ酞は、 ァ ミノべプチダヌれの切断を受けやすいように、 倩然型から改倉されたアミノ酞で ある。 なお、 「N3nk」 は、 P l 及び P3 䜍に APMで切断を受けないセ リン  S ) が配眮されおいる比范察照䟋である。 「N3nk」 の Se rを Ala に眮換した 「N301」 では、 AMA Yが APMで消化可胜ずなったが、 NS3 プロテア䞀れでの消化率が䜎䞋した。 そこで曎に基質配列の怜蚎を行い、 「N3 07」 なる配列を䜿甚すれば APMでの消化のされやすさを維持しながら N S 3 プロテア䞀れでの消化率が向䞊するこずが刀明した。 たた、 発色団又は蛍光団の 付加によりさらに NS 3プロテア䞀れでの消化率は向䞊した。
ベプチドの配列 消化率 )
N3nk kDklVPC-SMSY (配列番号 15) 40
N301 kDklVPC-AMAY (配列番号 17) 19
讓 kEDIVPC-SMSY (配列番号 18) 60
N303 kDklVPC-AMAL (配列番号 19) 21
N307 kEDVVPC-AMAL (配列番号 1) 41
N307-pNA kEDVVPC-AMAL-pNA (配列番号 1) 74
N307-MCA kEDVVPC-腿- MCA (配列番号 1) 67
[実斜䟋] NS 3プロテアヌれ掻性枬定のための発色性および蛍光性合成基質 の補造
(I) KEDVVPCAMAL- A (N 307 -pNA) の合成 図 3に瀺 す
Fmo c-Ly s (Bo c) - Glu ( t Bu) -Asp ( t B u) — Val 侀 Va l—Pro (断片 1) は、 P r o— 2 _ C 1 tレゞンを甚いお、 Fmo c -Cy s (t r t ) 侀 Ala— Met— Ala (断片 2) は A 1 a— 2— C 1 t レゞンを甚いお垞法により以䞋のように合成した。 1. レゞンを DMFで膚最させる。
2. 目的の f-mocアミノ酞 20画 ol) を 20mlの D M Fに溶かす。
3. アミノ酞溶液に 40mlの DMFに溶解した 0.45Mの HB TU/HOB Tず 7mlの D I E Aを加えお 5分間撹拌する。
4. 3. の産物をレゞンに加え 1時間撹拌する。
5. DMFでレゞンを掗浄する。
6. 100mlの 20%ビべリゞン piperidine) を含む D M Fをレゞンに加え 20分 間撹拌する。
7. 以䞊の操䜜を次に付加する f-mocアミノ酞を甚いお繰り返す。
保護ぺプチドの切り出しは酢酞 TFE : DCM= 1 : 2 : 7の溶液で 1時間凊 理するこずにより行った。 溶媒を留去埌、 ェ䞀テルによりペプチドを沈殿させた
C y s ( t r t ) —Ala— Met— Ala— Leu— pNA (配列番号 2 0) の合成は以䞋の通り行った。
1. 断片 2 (3.85g) 、 L e u-pNA · HC 1 (1.63g) 、 HOBT (0.65g) , D I E A (0.774ml) を 50mlの D M Fに溶かす。
2. DMFに溶かした lgの D CCを 0°Cで加える。
3. 宀枩で䞀晩撹拌した埌、 りレァをフィルタヌで陀去する。
4. 溶媒を留去の埌、 残査を 300mlの酢酞ェチルに懞濁する。
5. 0.5N HCK 5 NaHC03および飜和食塩氎でそれそれ掗浄埌、 機溶媒局を回収 し、 留去する。
6. 残査に 100mlの 20%ピぺリゞンを含む DMF溶液を加え、 20分凊理する。 7. 溶媒を留去の埌、 ゚ヌテルによりペプチドを沈殿させる。
N 307侀 pNAの合成は以䞋の通り行った。
1. 断片 1 (3g) ず Cys ( t r t ) 侀 Al a— Me t— Al a— Leu— pN A (2.1g) 、 HOBT (0.4g) を 40mlの D M Fに溶かす。 2. DMFに溶かしたlgのDCCを0°Cで加ぇる。
3. 宀枩で 6時間撹拌した埌、 りレァをフィルタヌで陀去する。
4. 瀘液に 10mlのピペリゞンを加える。
5. 20分凊理埌、 溶媒を留去の埌、 ゚ヌテルによりペプチドを沈殿させる。
6. ペプチドを 40mlの切断溶液 reagent K) に溶かし、 宀枩で 2時間凊理する。
7. ゚ヌテルによりペプチドを沈殿させる。
(I I) N 307— MC Aの合成 図 4に瀺す
L e u-MC A · HC 1を甚いお䞊蚘ず同様の方法で行った。
(I I I) ぺプチドの合成ず粟補
ペプチドは、 逆盞の HPLC (OD S— 80 Tm/東゜䞀瀟補 により粟補し た。 その際、 A液には 0.1%T F A含有氎溶液、 B液には 0.1%T FA含冇ァセトニ トリルを䜿甚し、 分離は Β液の盎線募配 25〜60%) で行った。
(IV) 完成した合成基質の確認
1 ) マススぺク トロメ トリヌ
「゚レク トロンスプレヌ ES I) マススぺク トロメ トリ䞀」 により該基質の 分子量の確認を行った。 Ν 307— ρΝΑ (図 5) および N 307—MCA (図 6) ずもに目的の分子量ず䞀臎した。
2 ) ァミノ酞組成分析
ビコ倕グヮ䞀クステヌションおよびグラゞェントシステム 共にゥォ䞀倕䞀ズ 瀟補 を甚い、 ピコタグアミノ酞分析法により該基質のアミノ酞組成分析を行぀ た。 カツコ内の倀は合成基質䞭に含たれる数を瀺す。 「nd」 はデヌタが存圚しな いこずを瀺す。 衚 3
N 307 - NA N 307 -MCA
Ala 1. 90 (2) 1. 91 (2)
A s x 0. 94 (1) 0. 94 (1)
Cy s nd nd
G 1 x 1. 00 (1) 0. 99 (1)
Leu 0. 97 (1) 0. 96 (1)
L y s 0. 93 (1) 0. 94 (1)
Met 0. 95 (1) 0. 95 (1)
Pro 1 33 (1) 1. 30 ( 1)
Va 1 1. 79 (2) 1. 80 (2)
N 307侀 pNA及び N 307— MCA共に、 アミノ酞配列から予想されるァ ミノ酞組成を有しおいた。
(V) N 307— pNA基質を甚いた N S 3プロテアヌれの掻性枬定
反応は 96穎型プレヌト マキシィムノブレヌト Maxi immuno plate) /ヌ ンク瀟 を甚いお行った。 PBS緩衝液 2mM DTTを含む に l〜12〃gの MB P— NS 3および 4 A 18— 40 (終濃床 44〃M) を加え、 99〃 1ずした 。 25 aCで 30分間予加枩埌、 本発明の N 307— pNA (終濃床 500〃M) を加え、 37°Cで 3時間、 基質消化を行った。 1次反応終了埌、 0. 05Uの A PMを添加し 55°Cで 1時間反応を行った 2次反応 。 反応終了埌 「サ䞀モマ ックス THERMO max) マむクロプレヌト リヌダ䞀 モレキュラヌデバむス Mole cular Devices)瀟 」 で 405 nmの吞光床を枬定した。 NS 3プロテアヌれ の酵玠濃床 図 7の暪軞 に比䟋しお基質消化が進んでいるこずが確認された  図 7) 。
(VI) N 307—MCA基質を甚いた NS 3プロテアヌれの掻性枬定 方法 1
)
反応は 96穎型プレヌト Black Cliniplate Solid, Labsystems, フィンラン ド を甚いお行った。 PBS緩衝液 2mMDTTを含む に 4〃gの MBP— N S 3および 4 A 18— 40 (終濃床 22〃M) を加え、 99〃 1ずした。 25 °C で 30分問予加枩埌、 本発明の N 307— MCA (終濃床 50〃M) を加え、 3 7 °Cで 3時問、 基質消化を行った。 1次反応終了埌、 0. 05 Uの A P Mを添加 し 37 °Cで 2時間反応を行぀た  2次反応 。 反応終了埌消化に䌎う '虜光匷床の 増加をフルォス倕䞀 テカン瀟 を甚いお励起波長 380 nm、 蛍光波長 460 nmで枬定した。 ゲむン 50での枬定で 1. 420の蛍光匷床が芳察された。
(VI I) N 307— MCA基質を甚いた N S 3プロテア䞀れの掻性枬定 方法 2)
反応は、 VI) 同様、 96穎型プレヌトを甚いお行った。 終濃床 20〃Mの N 307侀 MC Aを含む PB S緩衝液 2mM DTTを含む に NS 3ANS4 Aを 0. 3〃gず 0. 05Uの APMを同時添加し、 党量 100〃 1ずした。 N S 3 ΔΝ S 4 Aは、 N S 3のプロテアヌれドメむン 1027— 1215) ず N S 3の C末郚分を含む NS 4 A領域  1651— 1711) を、 スぺヌサ䞀配列 Ly s-L e uを介しお融合させた、 組換え䞀本鎖掻性型の N S 3プロテアヌれ である。 該プロテアヌれの発珟べクタ䞀は、 䞊蚘アミノ酞配列をコヌドする HC V cDNAを P CR法を甚いお切り出し、 H i nd I I I配列を介しお連結させ た埌、 倧腞菌発珟ベクタヌ P E T 3 cの Nde I /B a mH I郚䜍に挿入し䜜成 した。 タンパクの発珟方法は、 F. W. Stud i erらの方法 Methods in E nzymology 185, 60-89, 1990) 、 たた、 発珟した倕ンパクの粟補は以䞋の文献を 参考に行った (F.A.O. Marston, DNA cloning vollll, pp59- 88 IRL Press, 198 7) 。 図 8に基質消化の経時倉化を瀺す。 枬定は、 M T P— 3 2蛍光プレヌトリ- ダヌ Corona瀟補 を甚いお励起波長 3 6 0 n m、 蛍光波長 4 5 0 n mで行った
産業䞊の利甚の可胜性
本発明の合成基質を甚いお N S 3プロテア䞀れの掻性枬定を行うこずによっお 、 迅速、 簡䟿か぀高い遞択性で、 N S 3プロテアヌれの掻性枬定を行うこずがで きるようになり、 短時間で倧量の化合物をアツセィするハむスルヌプッ トスクリ 䞀二ング (High Throughput Screening) が可胜ずなった。
配列衚
配列番号 1
配列の長さ  11
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Lys Glu Asp Val Val Pro Cys Ala Met Ala Leu
1 5 10
配列の特城
存圚䜍眮 11
他の特城 Leuは蛍光団又は発光団ず結合しおいおもよい。 配列番号 2
配列の長さ  20
配列の型  アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Gly Glu Ala Gly Asp Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp
1 5 10 15
Thr Gly Ala Leu
20 配列番号 3
配列の長さ  18 配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ベプチド配列
Glu Ala Gly Asp Asp He Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp Thr
1 5 10 15
Gly Ala 配列番号 4
配列の長さ  16
配列の型 アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Ala Gly Asp Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp Thr Gly 1 5 10 15 配列番号 5
配列の長さ  14
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ぺブチド
配列
Gly Asp Asp He Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp Thr
1 5 10 配列番号 6 配列の長さ  13
配列の型 アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ぺプチド
配列
Gly Asp Asp He Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr Trp 1 5 10 配列番号 7 
配列の長さ  14
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ベプチド
配列
Lys Lys Gly Asp Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Thr 1 5 10 配列番号 8
配列の長さ  13
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Lys Lys Gly Asp Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10 配列番号 9
配列の長さ 10
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Gly Asp Asp He Val Pro Cys Ser Met Ser
1 5 10 配列番号 1 0
配列の長さ  13
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Asp Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Lys Asp Lys 1 5 10 配列番号 1 1
配列の長さ  11
配列の型 アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ベプチド
配列
l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Lys Asp Lys
1 5 10 配列番号 1 2
配列の長さ  9
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Lys Asp 1 5 配列番号 1 3
配列の長さ  9
配列の型 アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ぺプチド
配列
He Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr Lys 1 5 配列番号 1 4
配列の長さ  8
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列 He Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr
1 5 配列番号 1 5
配列の長さ  11
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Lys Asp Lys l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10 配列番号 1 6
配列の長さ  11
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ベプチド
配列
Lys Asp Lys l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Trp 1 5 10 配列番号 1 7
配列の長さ  11
配列の型 アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド 配列
Lys Asp Lys He Val Pro Cys Ala Met Ala Tyr 1 5 10
配列番号 1 8
配列の長さ  11
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ベプチド
配列
Lys Glu Asp l ie Val Pro Cys Ser Met Ser Tyr 1 5 10
配列番号 1 9
配列の長さ  11
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ盎鎖状
配列の皮類ペプチド
配列
Lys Asp Lys He Val Pro Cys Ala Met Ala Leu 1 5 10
配列番号 2 0
配列の長さ  5
配列の型アミノ酞
トポロゞヌ 盎鎖状 配列の皮類ぺプチド
配列
Cys Ala Met Ala Leu
1 5
配列の特城
存圚䜍眮 1
他の特城 Cysはトリチル基ず結合しおいる < 配列の特城
存圚䜍眮 5
他の特城 Leuは pNAず結合しおいる。

Claims

請求の範囲
1. 䞋蚘匏  I) で瀺される合成基質。
(N末端 Z— C y s—A 1 a— Me t— A 1 a— X— A— Y (C末端
(I)
(䜆し、 匏䞭、 Zはアミノ酞又はペプチドを、 Xは Leu、 T Γp又はTyΓを 、 Aは 結合又はペプチドを、 Yは蛍光団又は発色団を衚し、 Z— Cysの領域 内に存圚するべプチド結合の少なくずも 1っはァミノべプチダ䞀れで消化され難 く、 X— Aの領域内に存圚するべプチド結合はいずれもアミノぺプチダ䞀れで消 化される。 
2. 発色団又は蛍光団が 7—ァミノ— 4—メチルクマリン 7- amino- 4- methyl -coumarin) 、 7—ァミノ䞀 4— トリフルォロメチルクマリン 7- amino- 4-trif 1 uoromethyl-coumarin) 、 ノ ラニ卜ロア二リン (para-mtroaniline) 又は 3-ナ フチルァミン  ?- naphthylamine) である請求の範囲 1蚘茉の合成基質。
3. Z— Cy sの領域内に存圚するアミノぺプチダ䞀れで消化され難いアミノ 酞又はアミノ酞残基が、 As p、 S e r、 P r o, I 1 e又は V a 1である請求 の範囲 1又は 2蚘茉の合成基 。
4. 「 Lys— G lu— As p— Va l— Va l— P r o— Cys— Al a— Me t— A l a— L eu— Y」 配列番号 1 ) である請求の範囲 1蚘茉の合成
5. C末端偎に結合する発色団がパラニトロァニリンである請求の範囲 4蚘茉 の合成基質。
6. C末端偎に結合する発色団が 7—ァミノ— 4—メチルクマリンである請求 の範囲 4蚘茉の合成基質。
7. 詰求の範囲 1〜 6のいずれかに蚘茉の合成基質に察しお、 C型肝炎りィル ス NS 3プロテア䞀れずアミノぺプチダ䞀れによる 2重消化を行う゚ネ を む、 C型肝炎りィルス NS 3プロテアヌれの掻性を枬^する方法。
8. C型肝炎りィルスの N S 4 A由来べプチドの存圚䞋で H CV由来の N S 3 プロテア䞀れずァミノべプチダ䞀れによる 2重消化を行う工皋を含むこずを特城 ずする、 詰求の範囲 7蚘茉の方法。
9. NS 4 A由来ペプチドが NS 4 Aの N末端から 1 8から 40番目のァミノ 酞配列を含むぺプチドである、 請求の範囲 8蚘茉の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VIROLOGY, Vol. 188, No. 2, 1992, LAUREN C. IACONO-CONNORS and CONNIE S. SCHMALIOHN, "Cloning and Sequence Analysis of the Genes Encoding the Nonstructural Proteins of Langat Virus and Comparative Analysis with Other Flaviviruses", pages 875-80. *

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6251583B1 (en) * 1998-04-27 2001-06-26 Schering Corporation Peptide substrates for HCV NS3 protease assays

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