JP6324315B2 - グルココルチコイド受容体の活性を示すグルカゴンスーパーファミリーのペプチド - Google Patents

グルココルチコイド受容体の活性を示すグルカゴンスーパーファミリーのペプチド Download PDF

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Description

＝＝電子的に提出する資料の援用＝＝
２０１２年１１月８日に作成した、ファイル名「46628A_SeqListing.txt」のコンピュータ読取り可能なアミノ酸配列リスト（８９４，６２０バイトのＡＳＣＩＩ（テキスト形式））を、本明細書と同時に提出し、その内容全体を本明細書に援用する。
＝＝関連出願へのクロスリファレンス＝＝
本出願は、２０１０年１１月１７日に提出された、米国仮特許出願第６１／５６１，０９４号の優先権の利益を主張するものであり、それを本明細書に援用する。
本発明は、グルココルチコイド受容体に対して作用できる、グルココルチコイド受容体リガンドに結合した、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドを提供するものである。
核内ホルモン受容体タンパク質は、特定のＤＮＡ配列に結合すると、細胞核内での転写のオン・オフスイッチとして働くリガンド活性化タンパク質の類である。これらのスイッチは、皮膚、骨、脳の挙動中心の発生と分化ならびに、再生可能な組織の連続的な調節を制御する。
ステロイド、ステロール、レチノイド、甲状腺ホルモン、ビタミンＤなどの核内ホルモン受容体リガンドは、核内ホルモン受容体を活性化するよう機能する。ホルモンと受容体との相互作用が起こると、それが引き金となって受容体の立体構造の変化が生じ、遺伝子発現の上方制御につながる。リガンドと核内ホルモン受容体との相互作用によって活性化される細胞のシグナル伝達のレベルは、結合に利用できるリガンドおよび受容体の数やリガンドと受容体との間の結合親和性によって決まる。核内ホルモン受容体に結合する多くのリガンドおよび対応する類縁体は、たとえば、パーキンソン病（ＮＵＲＲ１）、睡眠障害（ＲＺＲβ）、関節炎および小脳性運動失調症（ＲＯＲα）、中枢神経系障害（ＮＯＲ−１、Ｒｅｖ−ＥｒｂＡβ、Ｔ１ｘ、ＮＧＦＩ−Ｂβ、ＨＺＦ−２α、ＣＯＵＰ−ＴＦα、ＣＯＵＰ−ＴＦβ、ＣＯＵＲ−ＴＦγ、ＮＵＲ７７）、高コレステロール血症（ＬＸＲα、ＣＯＲ）、肥満（Ｒｅｖ−ＥｒｂＡα）、糖尿病（ＨＮＦ４α）、免疫障害（ＴＯＲ）、代謝障害（ＭＢ６７α、ＳＨＰ、ＦＸＲ、ＳＦ−１、ＬＸＲβ）、不妊症および避妊（ＧＣＮＦ、ＴＲ２−１１α，β、ＴＲ４、ＥＲα，β ＥＲＲα，β）を治療するための医薬として用いられている。
プレプログルカゴンは、１５８アミノ酸からなる前駆体ポリペプチドであり、異なる組織でプロセシングされ、グルカゴン、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ−２）、オキシントモジュリン（ＯＸＭ）などの多数の異なるプレグルカゴン由来ペプチドを生成する。これらのペプチドは、グルコースホメオスタシス、インスリン分泌、胃排出、腸管形成ならびに、食物摂取の調節などのさまざまな生理的機能に関与している。グルカゴンが、プレプログルカゴンの３３番目から６１番目のアミノ酸に対応する２９アミノ酸からなるペプチドであるのに対し、ＧＬＰ−１は、プレプログルカゴンの７２番目から１０８番目のアミノ酸に対応する３７アミノ酸からなるペプチドとして形成される。ＧＬＰ−１（７−３６）アミドまたはＧＬＰ−１（７−３７）酸は、ＧＬＰ−１の生物学的に活性の形態であり、ＧＬＰ−１受容体に対して実質的に同等の活性を示す。
グルカゴンは、重篤な低血糖症の緊急治療に用いられている。オキシントモジュリンは、食欲を抑制し、体重を減らす薬理学的機能を有することが報告されている。ＧＬＰ−１およびＧＬＰ−１受容体アゴニストは、ＩＩ型糖尿病の治療薬として用いられている。エキセンディン−４は、ＧＬＰ−１に構造が似ており、グルカゴンおよびＧＬＰ−１同様にインスリンの放出量を増す、アメリカドクトカゲの唾液に含まれるペプチドである。
胃抑制ポリペプチド（ＧＩＰ）も、グルコース依存性インスリン分泌刺激ペプチドであることが知られており、セクレチンファミリーのホルモンのメンバーである。ＧＩＰは、ＧＩＰ遺伝子にコードされる１５３アミノ酸のプロタンパク質から誘導され、生物学的に活性な４２アミノ酸のペプチドとして体内を循環する。ＧＩＰ遺伝子は、小腸ならびに唾液腺で発現される、胃酸分泌に対する弱い阻害因子である。ＧＩＰは、胃での阻害作用に加えて、グルコースが存在すると、生理的用量で投与されたときに膵島β細胞によるインスリンの放出を増す。ＧＩＰは、膵臓インスリンの放出を刺激し、グルコースホメオスタシスの維持に生理的な役割を果たすことのできる、腸内因子として機能すると考えられている。
オステオカルシンは、骨および象牙質に見られる非コラーゲン性タンパク質である。これは骨芽細胞から分泌され、石灰化とカルシウムイオンホメオスタシスに何らかの役割を果たすと考えられている。オステオカルシンは、体内でホルモンとして機能し、膵臓のβ細胞に作用してさらにインスリンを放出させ、同時に、インスリン感受性を上昇させるアディポネクチンホルモンを脂肪細胞に放出させることも報告されている。
本明細書で提供されるのは、核内のグルココルチコイド受容体を活性化するリガンド（「ＧＲリガンド」）に結合した、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドである。複数の活性を有するこれらの結合体は、多岐にわたる疾患の治療に有用である。
本発明のグルカゴンスーパーファミリーのペプチド結合体は、式：
Ｑ−Ｌ−Ｙ
で表すことが可能なものである（式中、Ｑはグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであり、ＹはＧＲリガンドであり、Ｌは結合基または結合である）。たとえば、ＧＲリガンドは、その３位または１７位においてＱまたはＬと結合している。
いくつかの実施形態におけるグルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、グルカゴン受容体に対するアゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体に対するアゴニスト活性、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体に対するコアゴニスト活性、グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体に対するコアゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体に対するコアゴニスト活性またはグルカゴン受容体、ＧＩＰ受容体およびＧＬＰ−１受容体に対するトリアゴニスト活性を示すグルカゴン関連ペプチドであってもよい。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体に対するアンタゴニスト活性を示す。グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体に対するグルカゴン関連ペプチドの活性は、本明細書に記載のいずれの教示内容に準じるものであってもよい。いくつかの具体的な実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも０．１％、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも０．１％あるいは、ＧＩＰ受容体に対する活性が天然のＧＩＰの少なくとも０．１％である。
ＧＲリガンド（Ｙ）は、全体または一部が非ペプチド性で、本明細書に記載のいずれかの教示内容に準じる活性で、グルココルチコイド受容体に対して作用する。いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、ＥＣ５０またはＩＣ５０が約１ｍＭまたはそれ未満または１００μＭまたはそれ未満または１０μＭまたはそれ未満または１μＭまたはそれ未満である。いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、分子量が、最大約５０００ダルトンまたは最大約２０００ダルトンまたは最大約１０００ダルトンまたは最大約５００ダルトンである。このＧＲリガンドは、本明細書に記載のどのグルココルチコイド受容体に作用するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載のどの構造を持つものであってもよい。
いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０（またはＩＣ５０）が、グルココルチコイド受容体に対するＧＲリガンドのＥＣ５０またはＩＣ５０の、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、または約７５倍以内、または約５０倍以内、または、約４０倍以内、約３０倍以内、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内、または約５倍以内である。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０（またはＩＣ５０）が、グルココルチコイド受容体に対するＧＲリガンドのＥＣ５０またはＩＣ５０の、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、または約７５倍以内、または約５０倍以内、または約４０倍以内、約３０倍以内、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内、または約５倍以内である。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０（またはＩＣ５０）が、グルココルチコイド受容体に対するＧＲリガンドのＥＣ５０またはＩＣ５０の、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、または約７５倍以内、または約５０倍以内、または約４０倍以内、約３０倍以内、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内、または約５倍以内である。
本発明のいくつかの態様では、Ｑ−Ｌ−Ｙのプロドラッグが提供され、ここで、このプロドラッグは、Ｑの活性部位にアミド結合を介して共有結合しているジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）を有する。あとから生理的条件下かつ酵素活性のない状態でジペプチドを除去すると、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体に対する活性が完全に回復する。
本発明のいくつかの態様では、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体と、薬学的に許容されるキャリアとを含む薬学的組成物も提供される。
本発明の他の態様では、患者の疾患または病状を治療するために、本明細書に記載の治療有効量のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を投与するための方法が提供される。いくつかの実施形態では、疾患または病状は、メタボリックシンドローム、糖尿病、肥満、脂肪肝、神経変性疾患からなる群から選択される。
ＧＲリガンドは、コルチゾールおよびその誘導体を含み、下記の式Ｃで表される、天然または合成の化合物を示す：

（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は各々独立に、式Ｃの化合物が核内受容体またはグルココルチコイド受容体に結合する際にアゴニスト活性またはアンタゴニスト活性を与えるまたは促進する部分であり、点線は各々、任意の二重結合を表す）。いくつかの実施形態では、式Ｃの構造は、たとえば、１位、２位、４位、５位、６位、７位、８位、１１位、１２位、１４位、１５位など、四環の１箇所または２箇所以上において、１個または２個以上の置換基で置換される。コルチゾール誘導体およびこれらの誘導体の非限定的な具体例として、コルチゾール、酢酸コルチゾン、ベクロメタゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、デキサメタゾンがあげられる。
さまざまなグルカゴンスーパーファミリーのペプチドまたはその関連断片のアミノ酸配列のアライメントを示す。図示のアミノ酸配列は、ＧＨＲＨ（配列番号１６１９）、ＰＨＩ（配列番号１６２２）、ＶＩＰ（配列番号１６２０）、ＰＡＣＡＰ−２７（配列番号１６２１）、エキセンディン−４（配列番号１６１８）、ＧＬＰ−１（配列番号１６０３）、グルカゴン（配列番号１６０１）、オキシントモジュリン（配列番号１６０６）、ＧＩＰ（配列番号１６０７）、ＧＬＰ−２（配列番号１６０８）、セクレチン（配列番号１６２４）である。このアライメントは、グルカゴンのアミノ酸の位置が、どうすれば他のグルカゴンスーパーファミリーのペプチドのアミノ酸の位置に対応し得るかを示している。 図２は、ｄｂ／ｄｂマウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重の変化と血中グルコース濃度に対する影響を示すものであり、ここでは、高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスよりも体重の減り方が若干大きかったが、溶媒の場合と同等であることを示している。 図２は、ｄｂ／ｄｂマウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重の変化と血中グルコース濃度に対する影響を示すものであり、ここでは、高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から１４日目までの間に血中グルコース濃度の下がり方が最も大きかったことを示し、体重の変化とは関係なく、グルコースを改善する機能が高まっていることがわかる。 図２は、ｄｂ／ｄｂマウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重の変化と血中グルコース濃度に対する影響を示すものであり、ここでは、高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から１４日目までの間に血中グルコース濃度の下がり方が最も大きかったことを示し、体重の変化とは関係なく、グルコースを改善する機能が高まっていることがわかる。 図３は、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖、体重、体脂肪量、除脂肪体重に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、２１日目におけるｉｐＧＴＴ試験の結果を示している。 図３は、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖、体重、体脂肪量、除脂肪体重に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が体重の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、体重および体脂肪量の減り方が最も大きく、除脂肪体重の変化量が最も小さかった。 図３は、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖、体重、体脂肪量、除脂肪体重に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が体脂肪量の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、体重および体脂肪量の減り方が最も大きく、除脂肪体重の変化量が最も小さかった。 図３は、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖、体重、体脂肪量、除脂肪体重に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が除脂肪体重の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、体重および体脂肪量の減り方が最も大きく、除脂肪体重の変化量が最も小さかった。 図３は、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖、体重、体脂肪量、除脂肪体重に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から１４日目までの間に血中グルコース濃度の下がり方が最も大きかった。これらの結果から、Ａ２２を基にしたＧＬＰ−１のアゴニストにエストロゲンを付加すると、用量依存性の有効性も増強されることがわかる。 図４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血中グルコース濃度、体重の変化、体脂肪量の変化、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、腹腔グルコース耐性試験で図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、一日量で１４日間経過後の食餌で誘導した肥満マウスの血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血中グルコース濃度、体重の変化、体脂肪量の変化、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスで、総体重の減り方が最も大きかった。 図４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血中グルコース濃度、体重の変化、体脂肪量の変化、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体脂肪量の変化に対しておよぼす影響を示している。体脂肪量は、溶媒処理動物に比して、高用量のエストロゲンエーテル結合体のほうが減少した。 図４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血中グルコース濃度、体重の変化、体脂肪量の変化、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、食餌で誘導した肥満マウスにおいて、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量で、いずれかのＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）を単独で投与したマウスよりも、０日目から２１日目までの間の血中グルコース濃度の変化が大きかった。 図５は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。図５ａに示すように、高用量のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスで、体重の減り方が最も大きかった。 図５は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。図５ｂに示すように、高用量または低用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）を投与したマウスで、高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）同様に、血糖の変化が最も大きかった。 図６は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。図６ａに示すように、エストロゲン結合体を投与したマウスで、総体重の減り方が最も大きかった。 図６は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。図６ｂに示すように、体脂肪量の分析結果は、体重の合計減少量の点で比較的一定であった。 図６は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。図６ｃに示すように、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）結合体またはＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から７日目までの間に、血中グルコース濃度の変化が最も大きかった。 図７は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血糖に対しておよぼす影響を示す。図７ａに示すように、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン結合体を投与したマウスで、７日間の期間にわたって総体重の減り方が最も大きかった。 図７は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血糖に対しておよぼす影響を示す。図７ｂに示すように、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン結合体を投与したマウスで、７日間の期間にわたって血中グルコース濃度の減り方が最も大きかった。Ａ２２またはｄ−アミノ酸含有ペプチドのどちらも、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体よりも、かなり低下の度合いが大きかった。また、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）のエストロゲン結合体は、明らかに、同一ペプチドの非エストロゲン形態よりも効果的であった。 図８は、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重、血糖、体脂肪量の変化に対する影響を示すものである。ｄ−アミノ酸含有ペプチドは、明らかに、ｌ−アミノ酸含有ペプチドよりも、あらゆる測定値で劣っていた。ここでは、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化に対しておよぼす影響を示している。これらの用量のペプチドでは、エストロゲンの有無を問わず体重の低下に見た目の差はほとんどなかった。 図８は、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重、血糖、体脂肪量の変化に対する影響を示すものであり、ここでは、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から７日目までの間に、in vivoでの血中グルコース濃度の変化が最も大きく、同一のペプチドではあるがエストロゲンなしで投与した動物とはかけ離れていた。このことから、体重の違いとは関係なく、血糖が直接改善されていることがわかる。 図８は、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体重、血糖、体脂肪量の変化に対する影響を示すものであり、ここでは、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体脂肪量の変化に対する影響を示している。 図９は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、対照のｌ含有アミノ酸よりもｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を高用量で投与したマウスのほうが、体重の減り方が大きかったことを示している。 図９は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、対照のｌ含有アミノ酸よりもｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を高用量で投与したマウスのほうが、体脂肪量が少なかったことを示している。 ９は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、体脂肪量、血糖の変化に対しておよぼす影響を示すものである。ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、０日目から７日目までの間に、明らかに用量依存性のグルコース低下が認められ、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスと比して、最高用量でこれが増強された。 図１０は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血中グルコース濃度の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、マウスに、エストロゲンが安定なアミドまたはエステルとして共有結合しているｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体（in vivoで不安定になる）を投与した。ここでは、不安定なエステル結合体で処理した動物で、総体重の減り方が最も大きかったことを示している。 図１０は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化および血中グルコース濃度の変化に対しておよぼす影響を示すものであり、マウスに、エストロゲンが安定なアミドまたはエステルとして共有結合しているｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体（in vivoで不安定になる）を投与した。ここでは、ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲンエステル結合体を投与したマウスのほうが、０日目から７日目までの間に、これに匹敵するが安定したエストロゲン結合体を有するｄ−アミノ酸含有ペプチドを投与したマウスよりも血中グルコース濃度の変化が大きかった。 図１１は、ＧＬＰ−１受容体およびエストロゲン受容体に対する図示の結合体の活性を示すものであり、活性かつ準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、ＧＬＰ−１受容体に対して等しく活性であったことを示している。 図１１は、ＧＬＰ−１受容体およびエストロゲン受容体に対する図示の結合体の活性を示すものであり、活性かつ準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、エストロゲン受容体に対してさまざまな活性を持っていたことを示している。 図１２は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、食物摂取量、血糖、肝臓重量、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、体重の減り方が最も大きく、高用量のほうがその影響は顕著であったことを示している。 図１２は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、食物摂取量、血糖、肝臓重量、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１単独またはエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、食餌の量が有意に少なく、高用量のほうがその影響が顕著であったことを示している。 図１２は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、食物摂取量、血糖、肝臓重量、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、高用量のエストロゲン不安定かつ不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体が、溶媒処理動物よりも血中グルコース濃度を下げることを示している。 図１２は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、食物摂取量、血糖、肝臓重量、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、エストロゲン不安定かつ不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスで、エストロゲン安定かつ不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも微量であるが肝臓重量の低下が認められたことを示している。 図１２は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化、食物摂取量、血糖、肝臓重量、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、不活性なＧＬＰ−１単独または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、子宮重量が有意に大きく増加したことを示している。 図１３は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、食物摂取量、血中グルコース濃度、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、体重の減り方が大きかったことを示している。 図１３は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、食物摂取量、血中グルコース濃度、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、ＧＬＰ−１アゴニスト、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体および活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスで、体脂肪量が減少したことを示している。 図１３は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、食物摂取量、血中グルコース濃度、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、食物摂取量が少なかったことを示している。 図１３は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、食物摂取量、血中グルコース濃度、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体または活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、溶媒を投与したマウスを投与したマウスよりも、血中グルコース濃度の低下が大きかったことを示している。不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、血中グルコース濃度の低下は認められなかった。 図１３は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、食物摂取量、血中グルコース濃度、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウス、不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体または活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、子宮重量が有意に大きく増加したことを示している。 図１４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、血糖、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、準安定ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）結合体（図１４ａおよび１４ｂ）を投与したマウスよりも、体重および体脂肪量の減り方が大きかったことを示している。準安定酵素感受および酸感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カテプシン）およびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）を投与したマウスはそれぞれ、最初は体重が大きく減ったが、準安定チオール還元感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）を投与したマウスで、全体としての体重の減り方が最も大きかった。 図１４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、血糖、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、準安定ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）結合体（図１４ａおよび１４ｂ）を投与したマウスよりも、体重および体脂肪量の減り方が大きかったことを示している。準安定酵素感受および酸感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カテプシン）およびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）を投与したマウスはそれぞれ、最初は体重が大きく減ったが、準安定チオール還元感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）を投与したマウスで、全体としての体重の減り方が最も大きかった。 図１４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、血糖、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、準安定なチオール還元性および酸感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）およびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）を投与したマウスではそれぞれ、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）結合体よりも血中グルコース濃度の下がり方が大きかったことを示している。 図１４は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、卵巣を摘出したマウスの体重の変化、体脂肪量、血糖、子宮重量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、３種類の準安定ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体のうちのどれを投与したマウスよりも、子宮重量の増え方が有意に大きかったことを示している。 図１５は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、体重の変化および累積の食物摂取量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも、体重の減り方が有意に大きかったことを示している。 図１５は、図示のＧＬＰ−１結合体の投与が、体重の変化および累積の食物摂取量に対しておよぼす影響を示すものであり、ここでは、活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性なＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも、食物摂取量が有意に少なかったことを示している。 ３７℃でヒト血漿中における図示のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性を示すＨＰＬＣプロファイルを示している。エストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、７２時間にわたってエストロゲンの放出は見られなかったが、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた。 ３７℃でヒト血漿中における図示のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性を示すＨＰＬＣプロファイルを示している。エストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、７２時間にわたってエストロゲンの放出は見られなかったが、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた。 ３７℃でヒト血漿中における図示のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性を示すＨＰＬＣプロファイルを示している。エストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、７２時間にわたってエストロゲンの放出は見られなかったが、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた。 ３７℃でヒト血漿中における図示のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性を示すＨＰＬＣプロファイルを示している。エストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、７２時間にわたってエストロゲンの放出は見られなかったが、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた。 ３７℃でヒト血漿中における図示のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性を示すＨＰＬＣプロファイルを示している。エストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体では、７２時間にわたってエストロゲンの放出は見られなかったが、エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満野生型マウス、エストロゲン受容体βノックアウト（ＥＲβＫＯ）マウス、エストロゲン受容体αノックアウト（ＥＲαＫＯ）マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満野生型マウス、エストロゲン受容体βノックアウト（ＥＲβＫＯ）マウス、エストロゲン受容体αノックアウト（ＥＲαＫＯ）マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示の結合体の投与が、食餌で誘導した肥満野生型マウス、エストロゲン受容体βノックアウト（ＥＲβＫＯ）マウス、エストロゲン受容体αノックアウト（ＥＲαＫＯ）マウスの体重の変化率、累積の食物摂取量、血中グルコース濃度に対しておよぼす影響を示している。 図示のＧＬＰ−１結合体が、血中グルコース濃度に対しておよぼす経時的な影響を示している。ＧＬＰ−１アゴニストを投与したマウスで、４８時間で（溶媒を除いて）血糖の低下作用が最も小さかったのに対し、エストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン−（３−エーテル）結合体を投与したマウスは、４８時間で血糖の低下作用が最も大きかった。 カルバメート−βアラニンリンカーを用いた、ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン結合体の合成スキームを示す。 図２０に示すスキームに従って合成された、ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン結合体を示す。 ヒドラジン結合体形成によってＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン結合体を生成するための合成スキームを示す。 図２２に示すスキームに従って合成された、ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン結合体を示す。 表示の各ＧＬＰ−１結合体の、グルココルチコイド受容体介在性ルシフェラーゼ誘導に及ぼす効果を示す。 表示の各ＧＬＰ−１結合体を使用した、ＧＬＰ−１受容体活性アッセイ（図２５ａ）およびグルココルチコイド受容体活性アッセイ（図２５ｂ）を示す。 表示の各ＧＬＰ−１結合体を使用した、ＧＬＰ−１受容体活性アッセイ（図２５ａ）およびグルココルチコイド受容体活性アッセイ（図２５ｂ）を示す。 表示の各ＧＬＰ−１結合体を使用した、ＧＬＰ−１受容体活性アッセイ（図２５ａ）およびグルココルチコイド受容体活性アッセイ（図２５ｂ）を示す。
〔定義〕
本発明について説明し、権利請求するにあたり、以下に示す定義に従って次のような技術用語を使用する。
本明細書で使用する場合、「約」という表現は、記載された値または値の範囲よりも１０パーセント以内で大きいまたは小さいことを意味するが、この広めに定義された値においてのみ、値または値の範囲を示すことを意図するものではない。「約」という表現を直前に伴う値または値の範囲はいずれも、表記されている値そのものまたは値の範囲そのものの実施形態を包含することもまた、意図している。
本明細書で使用する場合、「薬学的に許容されるキャリア」という表現は、リン酸緩衝生理食塩水、水、水中油滴型エマルションまたは油中水滴型エマルションなどのエマルションならびに、さまざまなタイプの保湿剤といった、標準的な薬学的キャリアを含む。また、この表現は、ヒトをはじめとする動物での用途向けに米国連邦政府の規制当局によって承認された薬剤または米国薬局方に記載された薬剤も包含する。
本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される塩」という表現は、親化合物の生物学的活性を保持し、かつ、生物学的にまたはそれ以外に望ましくない点のない化合物の塩を示す。本明細書に開示する化合物の多くは、アミノ基および／またはカルボキシ基またはこれらに類する基が存在することで、酸性塩および／または塩基性塩を形成可能である。
薬学的に許容される塩基付加塩は、無機塩基および有機塩基から調製可能なものである。無機塩基から誘導される塩としては、単なる一例として、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、アンモニウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩があげられる。有機塩基から誘導される塩としては、第１級アミンの塩、第２級アミンの塩、第３級アミンの塩があげられるが、これらに限定されるものではない。薬学的に許容される酸付加塩を、無機酸および有機酸から調製してもよい。無機酸から誘導される塩としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などがあげられる。有機酸から誘導される塩としては、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエン−スルホン酸、サリチル酸などがあげられる。
本明細書で使用する場合、「治療する」という表現は、特定の障害または状態の予防法あるいは、特定の障害または状態に関連する症状の軽減および／またはこれらの症状を予防または解消することを含む。たとえば、本明細書で使用する場合、「糖尿病を治療する」という表現は、概して、血中グルコース濃度を正常なレベルになる方向で変化させることを示し、個々の状況に応じて血中グルコース濃度を上昇させるか低下させることを含む場合もある。
本明細書で使用する場合、グルカゴンペプチドの「有効」量または「治療有効量」とは、無毒であるが、望ましい効果を得るのに十分なペプチドの量を示す。たとえば、ひとつの望ましい効果として、低血糖症を予防または治療できることがあろう。それは、たとえば、血中グルコース濃度の上昇などを基準に判断できる。本開示に記載のグルカゴンペプチドでの別の望ましい効果としては、高血糖症を治療できること、あるいは、体重減少を誘導／体重増加を防止できること、あるいは、体重増加を防止または低減できること、あるいは、体脂肪分布を正常化できることがあろう。なお、たとえば、高血糖症が治療されているかどうかは、血中グルコース濃度が正常値に近づくよう変化することなどを基準に判断でき、体重減少が誘導されているかや体重増加が防止されているかは、体重の減少などを基準に判断できる。「有効な」量は、個人の年齢や全身状態、投与モードなどに応じて、治療対象者ごとに変わってくる。このため、常に正確な「有効量」を規定できるわけではない。しかしながら、個々の症例における適切な「有効」量については、当業者がルーチンな実験を用いて判断できる。
「非経口」という用語は、消化管を経由せず、皮下、筋肉内、脊髄内または静脈内など、他の何らかの経路によることを意味する。
本明細書で使用する場合、「患者」という用語は、他に指定のないかぎり、飼いならされた温血脊椎動物（たとえば、家畜、ウマ、ネコ、イヌ、その他のペットを含むがこれらに限定されるものではない）、哺乳動物、ヒトを包含することを意図している。
「単離された」という表現は、本明細書で使用する場合、それがある本来の環境から取り出されていることを意味する。いくつかの実施形態では、組換え方法によって類縁体を作製し、その類縁体を宿主細胞から単離する。
「精製された」という表現は、本明細書で使用する場合、ある分子または化合物が天然の環境または自然環境で通常一緒に存在する不純物を実質的に含まない形で、その分子または化合物を単離することに関し、元の組成物の他の成分から分離した結果、純度が増していることを意味する。「精製されたポリペプチド」という表現は、本明細書では、他の化合物から分離されているポリペプチドを説明するのに用いられる。ここで、他の化合物とは、核酸分子、脂質、炭水化物を含むがこれらに限定されるものではない。
本明細書で使用する場合、「ペプチド」という用語は、２個または３個以上のアミノ酸で、一般には５０個未満のアミノ酸からなる配列を包含し、ここで、アミノ酸は、天然のアミノ酸すなわちコードされたアミノ酸あるいは、非天然のアミノ酸すなわちコードされていないアミノ酸である。非天然のアミノ酸は、in vivoでは天然に生じないが、本明細書に記載のペプチド構造に取り込むことは可能である。「コードされていない」とは、本明細書で使用する場合、以下の２０種類のアミノ酸すなわち、Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、Ｇｌｙ、Ｈｉｓ、Ｉｌｅ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ａｓｎ、Ｐｒｏ、Ｇｌｎ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｔｒｐ、ＴｙｒのいずれのＬ異性体でもないアミノ酸を示す。
本明細書で使用する場合、「一部が非ペプチド性」とは、分子の一部が、生物学的活性を有し、かつ、アミノ酸の配列を含まない化合物または置換基である分子を示す。
本明細書で使用する場合、「非ペプチド性」とは、生物学的活性を有し、かつ、アミノ酸の配列を含まない分子を示す。
本明細書で使用する場合、「ポリペプチド」および「タンパク質」という用語は、ポリマーの長さとは関係なく、アミノ酸のポリマーを示すのには、同義に用いられる用語である。一般に、ポリペプチドおよびタンパク質は、ポリマー長が「ペプチド」よりも長い。場合によっては、タンパク質は、互いに共有結合または非共有結合している２個以上のポリペプチド鎖を含む。
本出願全体をとおして、特定のアミノ酸の位置を数字で参照する場合（２８番目の位置など）はいずれも、天然のグルカゴン（配列番号１６０１）におけるその位置のアミノ酸またはその類縁体における対応するアミノ酸の位置を示す。たとえば、本明細書で「２８番目の位置」といえば、配列番号１６０１の最初のアミノ酸が欠失したグルカゴンの類縁体であれば対応する２７番目の位置を意味する。同様に、本明細書で「２８番目の位置」といえば、配列番号１６０１のＮ末端より前に１個のアミノ酸が付加されたグルカゴンの類縁体であれば、対応する２９番目の位置を意味する。
本明細書で使用する場合、「アミノ酸修飾」とは、（ｉ）基準ペプチド（配列番号１６０１、１６０３、１６０７など）のアミノ酸と異なるアミノ酸（天然のアミノ酸すなわちコードされたアミノ酸またはコードされていないアミノ酸すなわち非天然のアミノ酸）との置換すなわち入れ換え、（ｉｉ）基準ペプチド（配列番号１６０１、１６０３、１６０７など）に対する、アミノ酸（天然のアミノ酸すなわちコードされたアミノ酸またはコードされていないアミノ酸すなわち非天然のアミノ酸）の付加または（ｉｉｉ）基準ペプチド（配列番号１６０１、１６０３、１６０７など）からの１個または２個以上のアミノ酸の欠失を示す。
いくつかの実施形態では、アミノ酸の置換すなわち入れ換えは、１番目、２番目、５番目、７番目、８番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上におけるアミノ酸の保存的な置換など、保存的なアミノ酸置換である。本明細書で使用する場合、「保存的なアミノ酸置換」という表現は、１個のアミノ酸が、大きさ、電荷、疎水性、親水性および／または芳香族性などの特性の点で類似した別のアミノ酸と入れ換わることであり、以下の５群のうちの１つの範囲内での交換を含む。
Ｉ．脂肪族、非極性またはわずかに極性の小さな残基
Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｐｒｏ、Ｇｌｙ
ＩＩ．極性を有し、負の電荷を持つ残基およびそのアミドおよびエステル
Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、システイン酸およびホモシステイン酸
ＩＩＩ．極性を有し、正の電荷を持つ残基
Ｈｉｓ、Ａｒｇ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）
ＩＶ．脂肪族で非極性の大きな残基
Ｍｅｔ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｖａｌ、Ｃｙｓ、ノルロイシン（Ｎｌｅ）、ホモシステイン
Ｖ．大きな芳香族残基
Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、アセチルフェニルアラニン
いくつかの実施形態では、アミノ酸置換は、保存的なアミノ酸置換ではなく、たとえば非保存的なアミノ酸置換である。
本明細書で使用する場合、「アミノ酸」という用語は、アミノ官能基とカルボキシ官能基の両方を含む分子を包含し、ここでのアミノ基とカルボキシ基は同一の炭素（α炭素）に結合している。α炭素は、任意に、１個または２個の別の有機置換基を有するものであってもよい。本開示の目的で、異性体の型を明記しない場合のアミノ酸の表示は、アミノ酸のＬ型またはＤ型あるいは、ラセミ混合物を包含することを意図している。しかしながら、アミノ酸を３文字コードで表記し、そこに上付の数字を含む（すなわち、Ｌｙｓ−１）場合、その表示はアミノ酸の天然のＬ型を示すことを意図したものであるのに対し、Ｄ型については、３文字コードの前に半角のｄと、上付の数字を含めて示してある（すなわち、ｄＬｙｓ−１）。
本明細書で使用する場合、「ヒドロキシ酸」という用語は、α炭素のアミノ基をヒドロキシ基に入れ換える修飾がなされたアミノ酸を示す。
本明細書で使用する場合、「電荷を持つアミノ酸」という表現は、生理的ｐＨの水溶液中で負の電荷を持つ（すなわち、脱プロトン化された）または正の電荷を持つ（すなわち、プロトン化された）側鎖を有するアミノ酸を示す。たとえば、負の電荷を持つアミノ酸としては、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、ホモグルタミン酸があげられるのに対し、正の電荷を持つアミノ酸としては、アルギニン、リジン、ヒスチジンがあげられる。電荷を持つアミノ酸としては、２０種類のコードされたアミノ酸ならびに、典型的ではないアミノ酸または非天然のアミノ酸すなわちコードされていないアミノ酸のうち、電荷を持つアミノ酸があげられる。
本明細書で使用する場合、「酸性アミノ酸」という用語は、第２の酸性部分（アミノ酸のαカルボン酸以外）を含むアミノ酸を示し、たとえば、側鎖のカルボン酸基またはスルホン酸基があげられる。
本明細書で使用する場合、「アシル化された」アミノ酸は、それを製造する手段とは関係なく、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基を含むアミノ酸である。アシル化されたアミノ酸およびアシル化されたペプチドを製造する方法の例は、当分野で知られており、アミノ酸をアシル化した上でペプチドに含ませることや、ペプチド合成後にこのペプチドを化学的にアシル化することを含む。いくつかの実施形態では、アシル基が、ペプチドに、（ｉ）血中半減期を延ばすこと、（ｉｉ）作用開始を遅らせること、（ｉｉｉ）作用時間を延ばすこと、（ｉｖ）ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を改善すること、（ｖ）グルカゴンスーパーファミリーのペプチド受容体における作用を増強することのうちの１つまたは２つ以上をさせる。
本明細書で使用する場合、「アルキル化された」アミノ酸は、それを製造する手段とは関係なく、天然のアミノ酸に対して非天然のアルキル基を含むアミノ酸である。アルキル化されたアミノ酸およびアルキル化されたペプチドを製造する方法の例は、当分野で知られており、アミノ酸をアルキル化した上でペプチドに含ませることや、ペプチド合成後にこのペプチドを化学的にアルキル化することを含む。特定の理論に拘泥することなく、ペプチドのアルキル化によって、ペプチドのアシル化と同一でないにしても似たような作用、たとえば血中半減期を延ばすこと、作用開始を遅らせること、作用時間を延ばすこと、ＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を改善すること、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド受容体における作用を増強することなどが達成されると考えられている。
ｎが１〜１８であり得る「Ｃ１〜Ｃｎアルキル」という表現は、本明細書で使用する場合、１個から指定数までの炭素原子を有する分岐状または直鎖状のアルキル基を表す。たとえば、Ｃ１〜Ｃ６アルキルは、炭素原子数が１〜６の分岐状または直鎖状のアルキル基を表す。一般的なＣ１〜Ｃ１８アルキル基としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ヘキシルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。任意に、アルキル基は、ヒドロキシ（ＯＨ）、ハロ、アリール、カルボキシル、チオ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、アミノなどで置換可能である。
ｎが１〜１８であり得る「Ｃ０〜Ｃｎアルキル」という表現は、本明細書で使用する場合、最大で１８個の炭素原子を有する分岐状または直鎖状のアルキル基を表す。たとえば、「（Ｃ０〜Ｃ６アルキル）ＯＨ」という表現は、最大６個の炭素原子を有するアルキル置換基に結合しているヒドロキシ基である親部分（hydroxyl parent moiety）を表す（−ＯＨ、−ＣＨ２ＯＨ、−Ｃ２Ｈ４ＯＨ、−Ｃ３Ｈ６ＯＨ、−Ｃ４Ｈ８ＯＨ、−Ｃ５Ｈ１０ＯＨ、−Ｃ６Ｈ１２ＯＨなど）。
ｎが２〜１８であり得る「Ｃ２〜Ｃｎアルケニル」という表現は、本明細書で使用する場合、２個から指定数までの炭素原子と、少なくとも１個の二重結合とを有する分岐状または直鎖状の不飽和基を表す。このような基の例としては、１−プロペニル、２−プロペニル（−ＣＨ２−ＣＨ＝ＣＨ２）、１，３−ブタジエニル、（−ＣＨ＝ＣＨＣＨ＝ＣＨ２）、１−ブテニル（−ＣＨ＝ＣＨＣＨ２ＣＨ３）、ヘキセニル、ペンテニルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。アルケニル基は、任意に、ヒドロキシ（ＯＨ）、ハロ、アリール、カルボキシル、チオ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、アミノなどで置換可能である。
ｎが２〜１８であり得る「Ｃ２〜Ｃｎアルキニル」という表現は、２個からｎ個までの炭素原子と、少なくとも１個の三重結合とを有する分岐状または直鎖状の不飽和基を示す。このような基の例としては、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、１−ペンチニルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。アルキニル基は、任意に、ヒドロキシ（ＯＨ）、ハロ、アリール、カルボキシル、チオ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、アミノなどで置換可能である。
本明細書で使用する場合、「アリール」という用語は、単環式または多環式（たとえば、二環式、三環式または四環式）の芳香族基を示す。アリール環（単数または複数）の大きさについては、存在する炭素の数で表示する。たとえば、「（Ｃ１〜Ｃ３アルキル）（Ｃ６〜Ｃ１０アリール）」という表現は、Ｃ１〜Ｃ３のアルキル鎖を介して親部分（parent moiety）に結合しているＣ６〜Ｃ１０のアリールを示す。他に示さなければ、アリール基は、たとえば、ハロ、アルキル、アルケニル、ＯＣＦ３、ＮＯ２、ＣＮ、ＮＣ、ＯＨ、アルコキシ、アミノ、ＣＯ２Ｈ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｏアルキル、アリール、ヘテロアリールから独立に選択される１個または２個以上、特に１個から５個の基で置換されていても、されていなくてもよい。アリール基の例としては、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、クロロフェニル、インダニル、インデニル、メチルフェニル、メトキシフェニル、トリフルオロメチルフェニル、ニトロフェニル、２，４−メトキシクロロフェニルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書で使用する場合、「ヘテロアリール」という用語は、１個または２個以上の芳香環を含み、この芳香環に窒素原子、酸素原子または硫黄原子を少なくとも１個含む単環式または多環式の環系を示す。ヘテロアリール環の大きさと、置換基または結合基の存在については、存在する炭素の数で表示する。たとえば、「（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）（Ｃ５〜Ｃ６ヘテロアリール）」という表現は、Ｃ１〜Ｃ６のアルキル鎖を介して親部分に結合しているＣ５〜Ｃ６のヘテロアリールを示す。他に示さなければ、ヘテロアリール基は、たとえば、ハロ、アルキル、アルケニル、ＯＣＦ３、ＮＯ２、ＣＮ、ＮＣ、ＯＨ、アルコキシ、アミノ、ＣＯ２Ｈ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ（Ｏ）Ｏアルキル、アリール、ヘテロアリールから独立に選択される１個または２個以上、特に１個から５個の基で置換されていても、されていなくてもよい。ヘテロアリール基の例としては、チエニル、フリル、ピリジル、オキサゾリル、キノリル、チオフェニル、イソキノリル、インドリル、トリアジニル、トリアゾリル、イソチアゾリル、イソキサゾリル、イミダゾリル、ベンゾチアゾリル、ピラジニル、ピリミジニル、チアゾリル、チアジアゾリルがあげられるが、これらに限定されるものではない。
本明細書で使用する場合、「ヘテロアルキル」という用語は、構造の骨格に、表記の数の炭素原子と、少なくとも１個のヘテロ原子とを含む直鎖状または分岐状の炭化水素を示す。本明細書の目的で適したヘテロ原子としては、Ｎ、Ｓ、Ｏがあげられるが、これらに限定されるものではない。ヘテロアルキル基は、任意に、ヒドロキシ（ＯＨ）、ハロ、アリール、カルボキシル、アミノなどで置換することも可能である。
本明細書で使用する場合、「ハロゲン」または「ハロ」という用語は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素からなる群の１つまたは２つ以上の構成要素を示す。
本明細書で使用する場合、「グルカゴン関連ペプチド」という用語は、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＬＰ−２受容体、ＧＩＰ受容体のうちの１個または２個以上に対して（アゴニストまたはアンタゴニストとしての）生物学的活性を有し、天然のグルカゴン、天然のオキシントモジュリン、天然のエキセンディン−４、天然のＧＬＰ−１、天然のＧＬＰ−２または天然のＧＩＰのうちの少なくとも１つとの配列同一性が少なくとも４０％（４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％など）であるアミノ酸配列を含むペプチドを示す。他に述べなければ、（ＧＲリガンドの結合、結合部分の結合、親水性ポリマーの結合、アシル化またはアルキル化などについて）グルカゴン関連ペプチドにおけるアミノ酸の位置に言及する場合、天然グルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１６０１）に照らして対応する位置を示す。
本明細書で使用する場合、第２の受容体と比較した場合の第１の受容体に対する分子の「選択性」という表現は、第２の受容体に対する分子のＥＣ５０を第１の受容体に対する分子のＥＣ５０で割った比を示す。たとえば、第１の受容体に対するＥＣ５０が１ｎＭで、第２の受容体に対するＥＣ５０が１００ｎＭの分子は、第２の受容体と比較した場合の第１の受容体に対する選択性が１００倍である。
「同一性」という用語は、本明細書で使用する場合、２つまたは３つ以上の配列間の類似性と関連している。同一性は、同一残基数を残基の総数で割り、その結果に１００を掛けてパーセンテージを得ることで求められる。このため、完全に同じ配列の２つのコピーは同一性が１００％であるのに対し、比較したときにアミノ酸の欠失、付加または置換のある２つの配列の同一性の度合いは、それよりも低くなる。BLAST（Basic Local Alignment Search Tool, Altschul et al. (1993) J. Mol. Biol. 215:403-410）などのアルゴリズムを用いたものなどのいくつかのコンピュータープログラムを利用して配列の同一性を求められることは、当業者にはわかるであろう。
本明細書で使用する場合、「グルカゴンスーパーファミリーのペプチド」という表現は、Ｎ末端領域およびＣ末端領域における構造が関連する一群のペプチドを示す（たとえば、Sherwood et al., Endocrine Reviews 21: 619-670 (2000)を参照のこと）。この群に含まれるメンバーは、すべてのグルカゴン関連ペプチド、さらには成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ、配列番号１６１９）、血管作用性小腸ペプチド（ＶＩＰ、配列番号１６２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７、配列番号１６２１）、ペプチドヒスチジンイソロイシン（ＰＨＩ、配列番号１６４２）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ、配列番号１６２２）、セクレチン（配列番号１６２３）ならびに、天然のペプチドと比較した場合に最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する類縁体、誘導体または結合体を含む。このようなペプチド（アゴニストまたはアンタゴニスト）は、グルカゴン受容体スーパーファミリーの受容体と相互作用する能力を保持していると好ましい。他に述べなければ、（ＧＲリガンドの結合、結合部分の結合、親水性ポリマーの結合、アシル化またはアルキル化などについて）グルカゴンスーパーファミリーのペプチドにおけるアミノ酸の位置に言及する場合、天然グルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１６０１）に照らして対応する位置を示す。代表的なグルカゴンスーパーファミリーのペプチドのアライメントに関しては、図１を参照のこと。
「グルカゴンアゴニストのペプチド」という表現は、グルカゴン受容体と結合し、グルカゴン受容体の下流シグナルを活性化する化合物を示す。しかしながら、この表現は、その化合物をグルカゴン受容体だけに対して活性を持つことに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるグルカゴンアゴニストのペプチドは、本明細書でさらに論じるように、他の受容体に対して別の活性を示すものであってもよい。グルカゴンアゴニストのペプチドは、たとえば、ＧＬＰ−１受容体および／またはＧＩＰ受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「グルカゴンアゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、この表現に包含される。したがって、いくつかの態様でのグルカゴンアゴニストのペプチドは、結合体のペプチド（ヘテロダイマー、マルチマー、融合ペプチド）、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
「ＧＬＰ−１アゴニストのペプチド」という表現は、ＧＬＰ−１受容体と結合し、ＧＬＰ−１受容体の下流シグナルを活性化する化合物を示す。しかしながら、この表現は、その化合物を、ＧＬＰ−１受容体だけに対して活性を持つことに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるＧＬＰ−１アゴニストのペプチドは、本明細書でさらに論じるように、他の受容体に対して別の活性を示すものであってもよい。ＧＬＰ−１アゴニストのペプチドは、たとえば、グルカゴン受容体および／またはＧＩＰ受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「ＧＬＰ−１アゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、この表現に包含される。したがって、いくつかの態様でのＧＬＰ−１アゴニストのペプチドは、結合体のペプチド（ヘテロダイマー、マルチマー、融合ペプチド）、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
「ＧＩＰアゴニストのペプチド」という表現は、ＧＩＰ受容体と結合し、ＧＩＰ受容体の下流シグナルを活性化する化合物を示す。しかしながら、この表現は、その化合物を、ＧＩＰ受容体だけに対して活性を持つことに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるＧＩＰアゴニストのペプチドは、本明細書でさらに論じるように、他の受容体に対して別の活性を示すものであってもよい。ＧＩＰアゴニストのペプチドは、たとえば、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「ＧＩＰアゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、この表現に包含される。したがって、いくつかの態様でのＧＩＰアゴニストのペプチドは、結合体のペプチド（ヘテロダイマー、マルチマー、融合ペプチド）、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
「グルカゴンアンタゴニストのペプチド」という表現は、グルカゴンの活性を低下させるまたはグルカゴンの機能を阻害する化合物を示す。たとえば、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の反応の少なくとも６０％を阻害する（少なくとも７０％、８０％、９０％またはさらに多くを阻害するなど）。具体的な実施形態では、濃度約１μＭのグルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の約２０％未満しかアゴニスト活性を示さない（約１０％未満または約５％未満など）。この表現は、その化合物を、グルカゴン受容体だけに対して活性を有するものに限定するものとして解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるグルカゴンアンタゴニストのペプチドは、グルカゴン受容体（部分的活性化作用など）または他の受容体に対する別の活性を示すものであってもよい。グルカゴンアンタゴニストのペプチドは、たとえば、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「グルカゴンアンタゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、これらの表現に包含される。したがって、いくつかの態様では、グルカゴンアゴニストのペプチドは、結合体のペプチド、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
「ＧＬＰ−１アンタゴニストのペプチド」という表現は、ＧＬＰ−１の活性を低下させるまたはＧＬＰ−１の機能を阻害する化合物を示す。たとえば、ＧＬＰ−１アンタゴニストは、ＧＬＰ−１受容体でＧＬＰ−１が達成する最大限の反応の少なくとも６０％を阻害する（少なくとも７０％、８０％、９０％またはさらに多くを阻害するなど）。具体的な実施形態では、濃度約１μＭのＧＬＰ−１アンタゴニストは、ＧＬＰ−１受容体でＧＬＰ−１が達成する最大限の約２０％未満しかアゴニスト活性を示さない（約１０％未満または約５％未満など）。この表現は、その化合物を、ＧＬＰ−１受容体だけに対して活性を有するものに限定するものとして解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるＧＬＰ−１アンタゴニストのペプチドは、ＧＬＰ−１受容体（部分的活性化作用など）または他の受容体に対する別の活性を示すものであってもよい。ＧＬＰ−１アンタゴニストのペプチドは、たとえば、グルカゴン受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「ＧＬＰ−１アンタゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、これらの表現に包含される。したがって、いくつかの態様では、ＧＬＰ−１アゴニストのペプチドが、結合体のペプチド、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
「ＧＩＰアンタゴニストのペプチド」という表現は、ＧＩＰの活性を低下させるまたはＧＩＰ−１の機能を阻害する化合物を示す。たとえば、ＧＩＰアンタゴニストは、ＧＩＰ受容体でＧＩＰが達成する最大限の反応の少なくとも６０％を阻害する（少なくとも７０％、８０％、９０％またはさらに多くを阻害するなど）。具体的な実施形態では、濃度約１μＭのＧＩＰアンタゴニストは、ＧＩＰ受容体でＧＩＰが達成する最大限の約２０％未満しかアゴニスト活性を示さない（約１０％未満または約５％未満など）。この表現は、その化合物を、ＧＩＰ受容体だけに対して活性を有するものに限定するものとして解釈されるべきものではない。むしろ、本開示内容におけるＧＩＰアンタゴニストのペプチドは、ＧＩＰ受容体（部分的活性化作用など）または他の受容体に対する別の活性を示すものであってもよい。ＧＩＰアンタゴニストのペプチドは、たとえば、グルカゴン受容体に対する活性（アゴニスト活性など）を示すものであってもよい。また、「ＧＩＰアンタゴニストのペプチド」という表現は、その化合物を、ペプチドだけに限定するものと解釈されるべきものではない。むしろ、ペプチド以外の化合物も、これらの表現に包含される。したがって、いくつかの態様では、ＧＩＰアゴニストのペプチドが、結合体のペプチド、化学的に誘導体化されたペプチド、ペプチドの薬学的な塩、擬似ペプチドなどである。
本明細書で使用する場合、「グルカゴン類縁体」および「グルカゴンペプチド」という用語は、グルカゴン関連ペプチド受容体に対して上記の活性を有するグルカゴンの類縁体を示すのに同義に用いることが可能である。
本明細書で使用する場合、「天然のグルカゴン」という用語は、配列番号１６０１の配列からなるペプチドを示す。
本明細書で使用する場合、「天然のＧＬＰ−１」という用語は、ＧＬＰ−１（７−３６）アミド（配列番号１６０３）、ＧＬＰ−１（７−３７）酸（配列番号１６０４）またはこれら２種類の化合物の混合物を示す一般的な用語である。
本明細書で使用する場合、「天然のＧＩＰ」とは、配列番号１６０７からなるペプチドを示す。
本明細書で使用する場合、分子の「グルカゴン活性」または「天然のグルカゴンと比較した場合の活性」とは、グルカゴン受容体に対する分子のＥＣ５０を、グルカゴン受容体での天然のグルカゴンのＥＣ５０で割った比を示す。
本明細書で使用する場合、分子の「ＧＬＰ−１活性」または「天然のＧＬＰ−１と比較した場合の活性」とは、ＧＬＰ−１受容体に対する分子のＥＣ５０を、ＧＬＰ−１受容体に対する天然のＧＬＰ−１のＥＣ５０で割った比を示す。
本明細書で使用する場合、分子の「ＧＩＰ活性」または「天然のＧＩＰと比較した場合の活性」とは、ＧＩＰ受容体に対する分子のＥＣ５０を、ＧＩＰ受容体に対する天然のＧＩＰのＥＣ５０で割った比を示す。
本明細書で使用する場合、「ＮＨＲリガンド」とは、核内ホルモン受容体（ＮＨＲ）に対する生物学的活性（アゴニスト活性またはアンタゴニスト活性）を有する疎水性部分または親油性部分を示す。ＮＨＲリガンドは、全体または一部が非ペプチド性である。いくつかの実施形態では、ＮＨＲリガンドは、ＮＨＲに結合してこれを活性化するアゴニストである。他の実施形態では、ＮＨＲリガンドは、アンタゴニストである。いくつかの実施形態では、ＮＨＲリガンドは、天然のリガンドが活性部位に結合するのを完全にまたは部分的にブロックすることで作用するアンタゴニストである。他の実施形態では、ＮＨＲリガンドは、活性部位またはアロステリック部位に結合し、ＮＨＲの活性化を阻害するか、ＮＨＲを不活性化することで作用するアンタゴニストである。
本明細書で使用する場合、「ＧＲリガンド」とは、グルココルチコイド受容体（ＧＲ）に対する生物学的活性（アゴニスト活性またはアンタゴニスト活性）を有する、疎水性または親油性の部分を示す。ＧＲリガンドは、全体または一部が非ペプチド性である。いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、ＧＲに結合してこれを活性化するアゴニストである。他の実施形態では、ＧＲリガンドはアンタゴニストである。いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、天然のリガンドが活性部位に結合するのを完全にまたは部分的にブロックすることで作用するアンタゴニストである。他の実施形態では、ＧＲリガンドは、ＧＲの活性部位またはアロステリック部位に結合して、ＧＲの活性化を阻害するかまたはＧＲを不活性化することで作用するアンタゴニストである。
本明細書で使用する場合、「核内ホルモン受容体」（ＮＨＲ）とは、ときには他のコアクチベーターおよびコリプレッサーとともに、細胞核内での遺伝子発現を調節するリガンド活性化タンパク質を示す。
本明細書で使用する場合、「コルチゾールおよびその誘導体」は、式Ｃで表される、天然または合成の化合物を示す。

（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は各々独立に、式Ｃの化合物がグルココルチコイド受容体に結合する際にアゴニスト活性またはアンタゴニスト活性を与えるまたは促進する部分であり、点線は各々、任意の二重結合を表す。）いくつかの実施形態では、式Ｃの構造は、たとえば、１位、２位、４位、５位、６位、７位、８位、１１位、１２位、１４位、１５位など、四環の１箇所または２箇所以上において、１個または２個以上の置換基で置換される。コルチゾールの誘導体およびこれらの誘導体の非限定的な具体例として、コルチゾール、酢酸コルチゾン、ベクロメタゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、デキサメタゾンがあげられる。
本明細書で使用する場合、「結合基」は、２つの別々のものを互いに結合する分子または分子群である。結合基が、２つのものの間に最適な間隔をもたせることもあるし、あるいは、２つのものを互いに分離できるようにする不安定な結合をさらに提供することもある。不安定な結合としては、加水分解可能な基、光切断可能な基、酸感受性部分、塩基感受性部分、酵素切断可能な基があげられる。
本明細書で使用する場合、「プロドラッグ」という用語を、その完全な薬理作用を発揮する前に化学修飾がなされる化合物として定義する。
本明細書で使用する場合、「ジペプチド」は、α−アミノ酸またはα−ヒドロキシ酸が、ペプチド結合を介して別のアミノ酸と結合した結果である。
本明細書で使用する場合、「化学反応による開裂」という表現は、他に何ら断りがなければ、化学的共有結合の切断につながる非酵素的反応を包含する。
〔実施形態〕
本開示は、ＧＲリガンドと結合しているグルカゴンスーパーファミリーのペプチドを提供するものである。いくつかの態様では、ＧＲリガンドは、代謝またはグルコースホメオスタシスに関与するグルココルチコイド受容体に作用でき、ペプチド単独またはＧＲリガンド単独の場合と比較して、結合体のほうが代謝またはグルコースホメオスタシスに対する生物学的効果が大きい。本発明の理論に拘泥することなく、ＧＲリガンドは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドを、特定種類の細胞または組織を標的とするよう機能するものであってもよい。あるいは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドは、ＧＲリガンドを標的とするか、または結合体を細胞内に入れる受容体にペプチドが結合することなどによって、その結合体の細胞内への輸送を促進するよう機能するものであってもよい。
本発明のグルカゴンスーパーファミリーのペプチド結合体は、式：
Ｑ−Ｌ−Ｙ
で表すことが可能なものである（式中、Ｑはグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであり、ＹはＧＲリガンドであり、Ｌは結合基または結合である）。
いくつかの実施形態におけるグルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、グルカゴン受容体に対するアゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体に対するアゴニスト活性、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体に対するコアゴニスト活性、グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体に対するコアゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体に対するコアゴニスト活性またはグルカゴン受容体、ＧＩＰ受容体およびＧＬＰ−１受容体に対するトリアゴニスト活性を示すグルカゴン関連ペプチドであってもよい。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体に対するアンタゴニスト活性を示す。
いくつかの実施形態におけるグルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、グルカゴン関連ペプチド、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ、配列番号１６１９）、血管作用性小腸ペプチド（ＶＩＰ、配列番号１６２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７、配列番号１６２１）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ、配列番号１６２２）またはセクレチン（配列番号１６２３）および／またはおよびこれらの類縁体、誘導体および結合体であってもよい。グルカゴンスーパーファミリーのペプチドは、Ｎ末端のアミノ酸の相同性および／またはＣ末端領域のαヘリックス構造を含むがこれに限定されるものではない、共通の構造的な特徴を有するものであってもよい。機能し、Ｎ末端は通常、受容体のシグナル伝達において機能すると考えられている。Ｎ末端部分およびＣ末端領域における数個のアミノ酸は、１番目のヒスチジン、４番目のグリシン、６番目のフェニルアラニン、２２番目のフェニルアラニン、２３番目のバリン、２５番目のスレオニン、２６番目のロイシンなどのグルカゴンスーパーファミリーのメンバー間で高度に保存され、これらの位置のアミノ酸が、アミノ酸側鎖で同一性、保存的な置換または類似性を示している。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドＱは、グルカゴン（配列番号１６０１）、オキシントモジュリン（配列番号１６０６）、エキセンディン−４（配列番号１６１８）、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）（アミノ酸７−３７、配列番号１６０３および１６０４として提供）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ−２）（配列番号１６０８）、ＧＩＰ（配列番号１６０７）または上記のものの類縁体、誘導体、結合体である。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドとしてのＱは、天然のペプチドの全長にわたって（あるいはグルカゴンに対応する位置全体にわたって（たとえば図１参照））、天然のグルカゴン、天然のオキシントモジュリン、天然のエキセンディン−４、天然の（７−３７）ＧＬＰ−１、天然のＧＬＰ−２または天然のＧＩＰ対応する配列と少なくとも約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％または約９５％同一のアミノ酸配列を含む。他の実施形態では、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、天然のグルカゴン、天然のエキセンディン−４、天然の（７−３７）ＧＬＰ−１、天然のＧＬＰ−２、天然のＧＨＲＨ、天然のＶＩＰ、天然のＰＡＣＡＰ−２７、天然のＰＨＭ、天然のオキシントモジュリン、天然のセクレチンまたは天然のＧＩＰのアミノ酸配列を含む。さらに別の実施形態では、Ｑは、２つまたは３つ以上の天然のグルカゴン関連ペプチド配列のキメラであるアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、Ｑが、１２番目から２９番目のアミノ酸に対応するアミノ酸のαヘリックス構造を保持する、天然のグルカゴン（配列番号１６０１）と少なくとも約５０％同一のアミノ酸配列を含む。
関連の態様では、本発明は、式
Ｑ−Ｌ−Ｙ
で表されるペプチド結合体を提供するものである（式中、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドではなく、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であり、ＹはＧＲリガンドであり、Ｌは結合基または結合である）。いくつかの実施形態では、Ｑは、オステオカルシン（配列番号１６４４）あるいは、天然のペプチドの全長にわたって、天然のオステオカルシンと少なくとも約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％または約９５％同一のアミノ酸配列を含む。Ｑは、天然のオステオカルシンと比べて、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、オステオカルシンの類縁体あるいは、天然の短くされたオステオカルシンと比べて、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、オステオカルシン（アミノ酸７０−８４など）の短くされた類縁体を含むものであってもよい。いくつかの実施形態では、Ｑは、カルシトニン（配列番号１６４５）あるいは、天然のペプチドの全長にわたって、天然のカルシトニンと少なくとも約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％または約９５％同一のアミノ酸配列を含む。Ｑは、天然のカルシトニンと比べて、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、カルシトニンの類縁体を含むものであってもよい。いくつかの実施形態では、Ｑは、アミリン（配列番号１６４６）あるいは、天然のペプチドの全長にわたって、天然のアミリンと少なくとも約４０％、約４５％、約５０％、約５５％、約６０％、約６５％、約７０％、約７５％、約８０％、約８５％、約９０％または約９５％同一のアミノ酸配列を含む。Ｑは、天然のアミリンと比べて、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、アミリンの類縁体を含むものであってもよい。
ＧＲリガンド（Ｙ）
Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体に関連する本開示内容において、Ｙは、グルココルチコイド受容体に対して作用するリガンドである。ＧＲなどの核内ホルモン受容体は通常、Ｃ４型zinc fingerＤＮＡ結合ドメイン（ＤＢＤ）および／またはリガンド結合ドメイン（ＬＢＤ）のうちの少なくとも１個を有する。ＤＢＤは標的遺伝子付近でＤＮＡを結合するよう機能し、ＬＢＤは、その同族ホルモンに結合してこれに応答する。「伝統的な核内ホルモン受容体」は、ＤＢＤとＬＢＤ（エストロゲン受容体αなど）の両方を持つが、他の核内ホルモン受容体には、ＤＢＤだけ（Knirps、ORDなど）またはＬＢＤだけ（Short Heterodimer Partner(SHP)）しか持たないものもある。
核内ホルモン受容体は、タイプＩ、タイプＩＩ、タイプＩＩＩ、タイプＩＶという４つの機構的なクラスに分類することが可能なものである。タイプＩの受容体（ＮＲ３群）に結合するリガンドは、受容体からの熱ショックタンパク質（ＨＳＰ）の解離、受容体のホモダイマー化、細胞質から細胞核への移動、ＤＮＡの逆方向の繰り返し配列であるホルモン応答配列（ＨＲＥ）を生じる。核受容体／ＤＮＡ複合体は、他のタンパク質を動員し、これがＨＲＥの下流にあるＤＮＡをメッセンジャーＲＮＡに転写する。タイプＩＩの受容体（ＮＲ１群）は、核内で保持され、ヘテロダイマーとして、通常はレチノイドＸ受容体（ＲＸＲ）が、ＤＮＡに結合する。タイプＩＩの核内ホルモン受容体は、コリプレッサータンパク質との間で複合体を形成することが多い。タイプＩＩの受容体に結合するリガンドは、コリプレッサーの解離とコアクチベータータンパク質の動員を引き起こす。さらにタンパク質が核受容体／ＤＮＡ複合体に動員され、これがＤＮＡをメッセンジャーＲＮＡに転写する。タイプＩＩＩの核内ホルモン受容体（ＮＲ２群）は、順方向の繰り返し配列であるＨＲＥのＤＮＡにホモダイマーとして結合するオーファン受容体である。タイプＩＶの核内ホルモン受容体は、モノマーまたはダイマーとしてＤＮＡに結合する。タイプＩＶの受容体は、受容体の単一のＤＮＡ結合ドメインが単一のＨＲＥの半分の領域に結合するため、独特である。ＮＨＲリガンドは、タイプＩ、タイプＩＩ、タイプＩＩＩまたはタイプＩＶ核内ホルモン受容体の１個または２個以上に対して（たとえば、アゴニストまたはアンタゴニストとして）作用するリガンドであってもよい。

ＧＲリガンド（Ｙ）の活性
いくつかの実施形態では、ＹのＧＲ活性化のＥＣ５０（あるいは、アンタゴニストの場合、ＩＣ５０）は、約１０ｍＭまたはそれ未満または１ｍＭ（１０００μＭ）またはそれ未満（約７５０μＭまたはそれ未満、約５００μＭまたはそれ未満、約２５０μＭまたはそれ未満、約１００μＭまたはそれ未満、約７５μＭまたはそれ未満、約５０μＭまたはそれ未満、約２５μＭまたはそれ未満、約１０μＭまたはそれ未満、約７．５μＭまたはそれ未満、約６μＭまたはそれ未満、約５μＭまたはそれ未満、約４μＭまたはそれ未満、約３μＭまたはそれ未満、約２μＭまたはそれ未満または約１μＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｎＭまたはそれ未満（約７５０ｎＭまたはそれ未満、約５００ｎＭまたはそれ未満、約２５０ｎＭまたはそれ未満、約１００ｎＭまたはそれ未満、約７５ｎＭまたはそれ未満、約５０ｎＭまたはそれ未満、約２５ｎＭまたはそれ未満、約１０ｎＭまたはそれ未満、約７．５ｎＭまたはそれ未満、約６ｎＭまたはそれ未満、約５ｎＭまたはそれ未満、約４ｎＭまたはそれ未満、約３ｎＭまたはそれ未満、約２ｎＭまたはそれ未満または約１ｎＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０またはＩＣ５０は、ピコモルの範囲である。したがって、いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｐＭまたはそれ未満（約７５０ｐＭまたはそれ未満、約５００ｐＭまたはそれ未満、約２５０ｐＭまたはそれ未満、約１００ｐＭまたはそれ未満、約７５ｐＭまたはそれ未満、約５０ｐＭまたはそれ未満、約２５ｐＭまたはそれ未満、約１０ｐＭまたはそれ未満、約７．５ｐＭまたはそれ未満、約６ｐＭまたはそれ未満、約５ｐＭまたはそれ未満、約４ｐＭまたはそれ未満、約３ｐＭまたはそれ未満、約２ｐＭまたはそれ未満または約１ｐＭまたはそれ未満など）である。
いくつかの実施形態では、Ｙは、グルココルチコイド受容体に対するＥＣ５０またはＩＣ５０が、約０．００１ｐＭまたはそれより大きい、約０．０１ｐＭまたはそれより大きいあるいは、約０．１ｐＭまたはそれより大きい。グルココルチコイド受容体の活性化（グルココルチコイド受容体の活性）については、当分野で知られたアッセイによって、in vitroで測定可能である。たとえば、ホルモン応答性プロモーターの制御下にて、レポーター遺伝子（β−ガラクトシダーゼをコードするｌａｃＺなど）を有する酵母細胞で受容体を発現させることで、グルココルチコイド受容体に対する活性を測定可能である。よって、受容体に対して作用するリガンドの存在下、レポーター遺伝子が発現され、レポーター遺伝子産物の活性を（たとえば、最初は黄色だったクロロフェノールレッド−β−Ｄ−ガラクトピラノシド（ＣＰＲＧ）などの色素生成基質を分解して、吸収で測定できる赤色産物にするという、β−ガラクトシダーゼの活性を測定することによって）測定すればよい。たとえば、Jungbauer and Beck, J. Chromatog. B, 77: 167-178 (2002)；Routledge and Sumpter, J. Biol. Chem, 272: 3280-3288 (1997)；Liu et al., J. Biol. Chem., 274: 26654-26660 (1999)を参照のこと。グルココルチコイド受容体に対するＧＲリガンドの結合については、たとえば、蛍光偏光または放射性アッセイなどの当分野で知られた結合アッセイで判断できる。たとえば、Ranamoorthy et al., 138(4): 1520-1527 (1997)を参照のこと。
いくつかの実施形態では、天然のグルココルチコイドの場合と比較して、グルココルチコイド受容体に対するＹの活性（グルココルチコイド活性）が、約０．００１％またはそれよりも高い、約０．０１％またはそれよりも高い、約０．１％またはそれよりも高い、約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高い、約２０％またはそれよりも高い、約３０％またはそれよりも高い、約４０％またはそれよりも高い、約５０％またはそれよりも高い、約６０％またはそれよりも高い、約７５％またはそれよりも高い、約１００％またはそれよりも高い、約１２５％またはそれよりも高い、約１５０％またはそれよりも高い、約１７５％またはそれよりも高い、約２００％またはそれよりも高い、約２５０％またはそれよりも高い、約３００％またはそれよりも高い、約３５０％またはそれよりも高い、約４００％またはそれよりも高い、約４５０％またはそれよりも高いあるいは、約５００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、天然のグルココルチコイドの場合と比較して、グルココルチコイド受容体に対するＹの活性が、約５０００％またはそれ未満または約１０，０００％またはそれ未満。受容体の天然のリガンドと比較した場合の受容体に対するＹの活性については、天然のリガンドのＥＣ５０に対するＹのＥＣ５０の反比として計算する。いくつかの実施形態では、Ｙは、受容体の天然のリガンドである。
ＧＲリガンド（Ｙ）の構造
本発明のＧＲリガンド（Ｙ）は、一部または全体が非ペプチド性で、疎水性または親油性である。いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、分子量が約５０００ダルトンまたはそれ未満または約４０００ダルトンまたはそれ未満または約３０００ダルトンまたはそれ未満または約２０００ダルトンまたはそれ未満あるいは、約１７５０ダルトンまたはそれ未満あるいは、約１５００ダルトンまたはそれ未満あるいは、約１２５０ダルトンまたはそれ未満あるいは、約１０００ダルトンまたはそれ未満または約７５０ダルトンまたはそれ未満または約５００ダルトンまたはそれ未満または約２５０ダルトンまたはそれ未満である。Ｙの構造は、本明細書に開示の教示内容に従うものであればよい。
本明細書に記載の実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬと反応できるＹの任意の位置で、Ｌ（Ｌが結合基である場合など）またはＱ（Ｌが結合である場合など）に結合する。当業者であれば、一般的な知識と本明細書にて提供する開示内容とに鑑みて、結合の位置および手段を容易に判断できよう。
Ｙが１つの５員環に結合した３つの６員環を有する四環性骨格またはそのバリエーション（ビタミンＤ受容体で作用するＹなど）を含む本明細書に記載のいずれの実施形態においても、骨格の炭素原子を以下に示すような位置番号で参照する。

たとえば、６位にケトンを有する修飾は、以下の構造を示す。
全ての実施形態で、Ｙは、グルココルチコイド受容体（ＧＲ）に対して作用する。いくつかの実施形態では、Ｙは、ＧＲに対してアゴニスト活性を与えるまたは促進する構造を有し、他の実施形態では、Ｙは、ＧＲのアンタゴニストである。例示としての実施形態では、Ｙは、式Ｃの構造を有する。

（式中、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は各々独立に、式Ｃの化合物がＧＲに結合する際にアゴニスト活性またはアンタゴニスト活性を与えるまたは促進する部分であり、点線は各々、任意の二重結合を表す）。いくつかの実施形態では、式Ｃは、１位、２位、４位、５位、６位、７位、８位、９位、１１位、１２位、１４位、１５位（１１位のヒドロキシルまたはケトンなど）のうちの１箇所または２箇所以上に、１個または２個以上の置換基をさらに有する。
いくつかの実施形態では、Ｙが式Ｃの構造を有し、式中、
Ｒ２は、水素、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ハロ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｈ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏアリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルケニルまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニルまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＨであり、
Ｒ３は、水素、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ハロ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｈ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏアリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルケニルまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４Ｃ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＣ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニルまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＮＲ２４（Ｏ）ＯＨであり、
Ｒ６は、水素、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｈ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏアリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４アリールまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４ヘテロアリールであり、
Ｒ７は、水素、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｈ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏアリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４アリールまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４ヘテロアリールであり、
Ｒ８は、水素、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ハロ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリールであり、
Ｒ９は、水素、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ハロ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリールであり、
Ｒ１０は、水素、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ハロ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキルまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ＯＨであり、
Ｒ２４は、水素またはＣ１〜Ｃ１８アルキルである。
いくつかの実施形態では、Ｙは式Ｃの構造を有し、式中、
Ｒ２は、水素、ハロ、ＯＨまたはＣ１〜Ｃ７アルキルであり、
Ｒ３は、水素、ハロ、ＯＨまたはＣ１〜Ｃ７アルキルであり、
Ｒ６は、水素、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｈ、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨ、Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏアリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｏヘテロアリール（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ１〜Ｃ８アルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４Ｈ２、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４アリールまたは（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）Ｃ（Ｏ）ＮＲ２４ヘテロアリールであり、
Ｒ７は、水素、Ｃ１〜Ｃ８アルキル、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、ヘテロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）アリール、（Ｃ０〜Ｃ８アルキル）ヘテロアリール（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ８アルキル、（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルケニル、（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）Ｃ２〜Ｃ８アルキニル、（Ｃ０）Ｃ（Ｏ）アリール、（Ｃ０）Ｃ（Ｏ）ヘテロアリール（Ｃ０）Ｃ（Ｏ）ＯＣ１〜Ｃ８アルキル、（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ８アルケニル、（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＣ２〜Ｃ８アルキニルまたは（Ｃ０アルキル）Ｃ（Ｏ）ＯＨであり、
Ｒ８は、水素またはＣ１〜Ｃ７アルキルであり、
Ｒ９は、水素またはＣ１〜Ｃ７アルキルであり、
Ｒ１０は、水素またはＯＨであり、
Ｒ２４は、水素またはＣ１〜Ｃ７アルキルである。
たとえば、Ｒ２は水素またはメチルであり、Ｒ３は、水素、フルオロ、クロロまたはメチルであり、Ｒ６は、水素またはＣ（Ｏ）Ｃ１〜Ｃ７アルキルであり、Ｒ７は、水素、Ｃ（Ｏ）ＣＨ３またはＣ（Ｏ）ＣＨ２ＣＨ３であり、Ｒ８は水素またはメチルであり、Ｒ９は水素またはメチルであり、Ｒ１０は、ヒドロキシルである。
式Ｃの構造の非限定的な例として、以下のもの、およびこれらの誘導体があげられる。
Ｙが式Ｃの構造を有する実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬと反応できる式Ｃの任意の位置で、Ｌ（Ｌが結合基である場合など）またはＱ（Ｌが結合である場合など）に結合している。当業者であれば、一般的な知識と本明細書にて提供する開示内容とに鑑みて、ＱまたはＬに対する式Ｃでの結合位置と式Ｃの結合手段とを容易に判断できよう。いくつかの実施形態では、式Ｃは、式Ｃの１位、２位、３位、４位、５位、６位、７位、８位、９位、１０位、１１位、１２位、１３位、１４位、１５位、１６位、１７位、１８位、１９位、２０位、２１位、２２位または２３位のいずれかで、ＬまたはＱに結合している。いくつかの実施形態では、式Ｃは、式Ｃの３位、１０位、１６位または１７位でＬまたはＱに結合している。好ましい実施形態において、式Ｃは、式Ｃの１３位または１７位でＬまたはＱに結合している。
ＧＲリガンド（Ｙ）の修飾
いくつかの実施形態では、ＧＲリガンドは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）または結合基（Ｌ）と反応できる反応性部分を含むように、誘導体化されるか、そうでなければ化学的に修飾される。本明細書に記載の実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬと反応できるＹの任意の位置で誘導体化される。Ｙでの誘導体化の位置は、当業者には自明であり、使用するＧＲリガンドのタイプと、所望の活性とに左右される。たとえば、Ｙが、３つの６員環が１つの５員環に結合した四環骨格の構造またはそのバリエーションを有する実施形態では、Ｙは、１位、２位、３位、４位、５位、６位、７位、８位、９位、１０位、１１位、１２位、１３位、１４位、１５位、１６位、１７位、１８位、１９位、２０位、２１位、２２位、２３位、２４位または２５位のいずれでも誘導体化可能である。他の誘導体位置は、本明細書で上述した通りであってもよい。
当業者に知られた薬剤または本明細書に記載の薬剤を用いて、ＧＲリガンドを誘導体化することが可能である（結合基のセクションとＱおよび／またはＹの化学修飾のサブセクションなどを参照のこと）。たとえば、コハク酸、無水コハク酸、安息香酸、２−ブロモ酢酸エチルまたはヨード酢酸を用いてエストラジオールを誘導体化し、以下に示すエストラジオールの誘導体を形成することができ、それらの誘導体は、ＱまたはＬに結合可能である。
同様に、上述したＧＲリガンドはいずれも、当分野で知られた方法によって誘導体化可能なものである。また、誘導体化されたリガンドには市販されているものもあり、Sigma-Aldrichなどの化学企業から購入可能である。
グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）
本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体では、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドである。グルカゴンスーパーファミリーのペプチドとは、Ｎ末端領域および／またはＣ末端領域の構造が関連したペプチドの群を示す（たとえば、Sherwood et al., Endocrine Reviews 21: 619-670 (2000)を参照のこと）。Ｃ末端は通常、受容体の結合において機能し、Ｎ末端は通常、受容体のシグナル伝達において機能すると考えられている。Ｎ末端領域およびＣ末端領域における数個のアミノ酸は、グルカゴンスーパーファミリーのメンバー間で高度に保存されている。これらの保存されたアミノ酸のうちのいくつかには、１番目のヒスチジン、４番目のグリシン、６番目のフェニルアラニン、２２番目のフェニルアラニン、２３番目のバリン、２５番目のスレオニン、２６番目のロイシンがあり、これらの位置のアミノ酸が、そのアミノ酸側鎖の構造で同一性、保存的な置換または類似性を示している。
グルカゴンスーパーファミリーのペプチドは、グルカゴン関連ペプチド、成長ホルモン放出ホルモン（ＧＨＲＨ、配列番号１６１９）、血管作用性小腸ペプチド（ＶＩＰ、配列番号１６２０）、下垂体アデニル酸シクラーゼ活性化ポリペプチド２７（ＰＡＣＡＰ−２７、配列番号１６２１）、ペプチドヒスチジンイソロイシン（ＰＨＩ；配列番号１５４２）、ペプチドヒスチジンメチオニン（ＰＨＭ、配列番号１６２２）、セクレチン（配列番号１６２３）および／またはこれらの類縁体、誘導体または結合体を含む。いくつかの実施形態では、Ｑは、最大１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０のアミノ酸修飾を有する、天然のグルカゴン、天然のエキセンディン−４、天然のＧＬＰ−１（７−３７）、天然のＧＬＰ−２、天然のＧＨＲＨ、天然のＶＩＰ、天然のＰＡＣＡＰ−２７、天然のＰＨＭ、天然のオキシントモジュリン、天然のセクレチンまたは天然のＧＩＰのアミノ酸配列を有する。
本発明のいくつかの態様では、Ｑは、たとえば、グルカゴン（配列番号１６０１）、オキシントモジュリン（配列番号１６０６）、エキセンディン−４（配列番号１６１８）、グルカゴン様ペプチド−１（ＧＬＰ−１）（配列番号１６０３として提供される７番目から３６番目のアミノ酸；７番目から３７番目のアミノ酸は、配列番号１６０４として提供される）、グルカゴン様ペプチド−２（ＧＬＰ−２、配列番号１６０８）、胃抑制ペプチド（ＧＩＰ、配列番号１６０７）またはこれらの類縁体、誘導体および結合体などのグルカゴン関連ペプチドである。グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＬＰ−２受容体、ＧＩＰ受容体のうちの１個または２個以上に対して（アゴニストまたはアンタゴニストとしての）生物学的活性を有し、天然のグルカゴン、天然のオキシントモジュリン、天然のエキセンディン−４、天然のＧＬＰ−１（７−３７）、天然のＧＬＰ−２または天然のＧＩＰのうちの少なくとも１つとのアミノ酸配列の配列同一性が、ペプチドの長さ全体にわたって（あるいはグルカゴンに対応する位置全体にわたって、たとえば図１を参照のこと）、少なくとも２０％（２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％など）である。
グルカゴン受容体またはＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体のうちの１個または２個以上に対する生物学的活性（アゴニストまたはアンタゴニストとして）を有するペプチドなど、グルカゴン関連ペプチドの活性で分類された可能性のあるすべてのサブセットならびに、天然のＧＬＰ−１の長さ全体で天然のＧＬＰ−１との配列同一性が少なくとも２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、５５％、６０％、６５％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％または９５％であるアミノ酸配列を含むものなど、表記の天然ペプチドそれぞれに対する配列同一性で分類された可能性のあるサブセットが考えられていることを、理解されたい。本発明のいくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体アゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体アゴニスト活性、ＧＩＰ受容体アゴニスト活性、グルカゴン受容体／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト活性、グルカゴン受容体／ＧＩＰ受容体コアゴニスト活性、ＧＬＰ−１受容体／ＧＩＰ受容体コアゴニスト活性、グルカゴン受容体／ＧＬＰ−１受容体／ＧＩＰ受容体トリアゴニスト活性、グルカゴン受容体アンタゴニスト活性またはグルカゴン受容体アンタゴニスト／ＧＬＰ−１受容体アゴニスト活性を有するペプチドである。いくつかの実施形態では、ペプチドは、分子のＣ末端側の半分におけるαヘリックス構造を保持している。いくつかの実施形態では、ペプチドは、グルカゴンの３番目の位置あるいは、ＧＬＰ−１（７−３７）の７番目、１０番目、１２番目、１３番目、１５番目または１７番目の位置など、受容体との相互作用またはシグナル伝達に関与する位置を保持している。したがって、グルカゴン関連ペプチドは、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４および／またはクラス５のペプチドであってもよく、その各々について本明細書でさらに説明する。
また、Ｑは、当分野で知られたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであってもよく、このうちいくつかを、非限定的な例によって本明細書に開示する。多岐にわたるＧＬＰ−１類縁体が当分野で知られており、本発明によるグルカゴン関連ペプチドである。たとえば、国際特許出願公開第ＷＯ２００８０２３０５０号、同第ＷＯ２００７０３０５１９号、同第ＷＯ２００５０５８９５４号、同第ＷＯ２００３０１１８９２号、同第ＷＯ２００７０４６８３４号、同第ＷＯ２００６１３４３４０号、同第ＷＯ２００６１２４５２９号、同第ＷＯ２００４０２２００４号、同第ＷＯ２００３０１８５１６号、同第ＷＯ２００７１２４４６１号を参照のこと（ＧＬＰ−１類縁体または誘導体の配列または式が開示されている文献についてはいずれも、その全体を本明細書に援用する）。いずれの実施形態でも、Ｑは、国際特許出願公開第ＷＯ２００７／０５６３６２号、同第ＷＯ２００８／０８６０８６号、同第ＷＯ２００９／１５５５２７号、同第ＷＯ２００８／１０１０１７号、同第ＷＯ２００９／１５５２５８号、同第ＷＯ２００９／０５８６６２号、同第ＷＯ２００９／０５８７３４号、同第ＷＯ２００９／０９９７６３号、同第ＷＯ２０１０／０１１４３９号、国際特許出願第ＵＳ０９／６８７４５号、米国特許出願第６１／１８７，５７８号（それぞれ全体を本明細書に援用する）に開示されたグルカゴン関連ペプチドであってもよい。特定の実施形態では、Ｑは、本明細書で詳細に説明するような、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドである。本明細書に記載のいずれの実施形態においても、Ｑは、配列番号１〜７６０、８０１〜９１９、１００１〜１２７５、１３０１〜１３７１、１４０１〜１５１８、１６０１〜１６５０のいずれかである。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６４７〜１６５０のいずれかである。
グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）の活性
グルカゴン受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体の活性化でのＥＣ５０（またはグルカゴン受容体の拮抗作用でのＩＣ５０）が、約１０ｍＭまたはそれ未満あるいは、約１ｍＭ（１０００μＭ）またはそれ未満（約７５０μＭまたはそれ未満、約５００μＭまたはそれ未満、約２５０μＭまたはそれ未満、約１００μＭまたはそれ未満、約７５μＭまたはそれ未満、約５０μＭまたはそれ未満、約２５μＭまたはそれ未満、約１０μＭまたはそれ未満、約７．５μＭまたはそれ未満、約６μＭまたはそれ未満、約５μＭまたはそれ未満、約４μＭまたはそれ未満、約３μＭまたはそれ未満、約２μＭまたはそれ未満または約１μＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｎＭまたはそれ未満（約７５０ｎＭまたはそれ未満、約５００ｎＭまたはそれ未満、約２５０ｎＭまたはそれ未満、約１００ｎＭまたはそれ未満、約７５ｎＭまたはそれ未満、約５０ｎＭまたはそれ未満、約２５ｎＭまたはそれ未満、約１０ｎＭまたはそれ未満、約７．５ｎＭまたはそれ未満、約６ｎＭまたはそれ未満、約５ｎＭまたはそれ未満、約４ｎＭまたはそれ未満、約３ｎＭまたはそれ未満、約２ｎＭまたはそれ未満または約１ｎＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、ピコモルの範囲である。したがって、いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｐＭまたはそれ未満（約７５０ｐＭまたはそれ未満、約５００ｐＭまたはそれ未満、約２５０ｐＭまたはそれ未満、約１００ｐＭまたはそれ未満、約７５ｐＭまたはそれ未満、約５０ｐＭまたはそれ未満、約２５ｐＭまたはそれ未満、約１０ｐＭまたはそれ未満、約７．５ｐＭまたはそれ未満、約６ｐＭまたはそれ未満、約５ｐＭまたはそれ未満、約４ｐＭまたはそれ未満、約３ｐＭまたはそれ未満、約２ｐＭまたはそれ未満または約１ｐＭまたはそれ未満など）である。
いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約０．００１ｐＭまたはそれより大きい、約０．０１ｐＭまたはそれより大きいあるいは、約０．１ｐＭまたはそれより大きい。グルカゴン受容体の活性化（グルカゴン受容体の活性）は、グルカゴン受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞において、ｃＡＭＰ誘導を測定するin vitroのアッセイによって測定することができる。たとえば、実施例２で記載したように、グルカゴン受容体をコードするＤＮＡと、ｃＡＭＰ応答配列に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をアッセイすればよい。
いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの活性は、天然のグルカゴン（グルカゴン活性）の場合と比較して、約０．００１％またはそれよりも高い、約０．０１％またはそれよりも高い、約０．１％またはそれよりも高い、約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高い、約２０％またはそれよりも高い、約３０％またはそれよりも高い、約４０％またはそれよりも高い、約５０％またはそれよりも高い、約６０％またはそれよりも高い、約７５％またはそれよりも高い、約１００％またはそれよりも高い、約１２５％またはそれよりも高い、約１５０％またはそれよりも高い、約１７５％またはそれよりも高い、約２００％またはそれよりも高い、約２５０％またはそれよりも高い、約３００％またはそれよりも高い、約３５０％またはそれよりも高い、約４００％またはそれよりも高い、約４５０％またはそれよりも高いあるいは、約５００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のグルカゴンの場合と比較して、グルカゴン受容体に対する活性は、約５０００％またはそれ未満あるいは、約１０，０００％またはそれ未満である。受容体の天然のリガンドと比較した場合の受容体に対するＱの活性については、天然のリガンドに対するＱのＥＣ５０の反比として計算する。
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体に対してのみ十分な活性を示し、ＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体に対しては、ほとんど活性を示さないか、まったく活性を示さない。いくつかの実施形態では、Ｑは、「純粋なグルカゴン受容体アゴニスト」であるとみなされるか、「グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト」または「グルカゴン／ＧＩＰ受容体コアゴニスト」であるとはみなされない。いくつかの実施形態では、Ｑは、本明細書に記載のグルカゴン受容体に対して任意のレベルの活性を示すが、ＧＬＰ−１受容体またはＧＩＰ受容体に対する活性のほうが実質的に低い。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０が、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０と比較して、１００倍またはそれより大きい。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０が、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０と比較して、１００倍またはそれより大きい。
ＧＬＰ−１受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体の活性化でのＥＣ５０（またはＧＬＰ−１受容体の拮抗作用でのＩＣＧＬＰ−１）が、約１０ｍＭまたはそれ未満あるいは、約１ｍＭ（１０００μＭ）またはそれ未満（約７５０μＭまたはそれ未満、約５００μＭまたはそれ未満、約２５０μＭまたはそれ未満、約１００μＭまたはそれ未満、約７５μＭまたはそれ未満、約５０μＭまたはそれ未満、約２５μＭまたはそれ未満、約１０μＭまたはそれ未満、約７．５μＭまたはそれ未満、約６μＭまたはそれ未満、約５μＭまたはそれ未満、約４μＭまたはそれ未満、約３μＭまたはそれ未満、約２μＭまたはそれ未満または約１μＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体の活性化に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｎＭまたはそれ未満（約７５０ｎＭまたはそれ未満、約５００ｎＭまたはそれ未満、約２５０ｎＭまたはそれ未満、約１００ｎＭまたはそれ未満、約７５ｎＭまたはそれ未満、約５０ｎＭまたはそれ未満、約２５ｎＭまたはそれ未満、約１０ｎＭまたはそれ未満、約７．５ｎＭまたはそれ未満、約６ｎＭまたはそれ未満、約５ｎＭまたはそれ未満、約４ｎＭまたはそれ未満、約３ｎＭまたはそれ未満、約２ｎＭまたはそれ未満または約１ｎＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、ピコモルの範囲である。したがって、いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体の活性化に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１０００ｐＭまたはそれ未満（約７５０ｐＭまたはそれ未満、約５００ｐＭまたはそれ未満、約２５０ｐＭまたはそれ未満、約１００ｐＭまたはそれ未満、約７５ｐＭまたはそれ未満、約５０ｐＭまたはそれ未満、約２５ｐＭまたはそれ未満、約１０ｐＭまたはそれ未満、約７．５ｐＭまたはそれ未満、約６ｐＭまたはそれ未満、約５ｐＭまたはそれ未満、約４ｐＭまたはそれ未満、約３ｐＭまたはそれ未満、約２ｐＭまたはそれ未満または約１ｐＭまたはそれ未満など）である。
いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約０．００１ｐＭまたはそれより大きい、約０．０１ｐＭまたはそれより大きいあるいは、約０．１ｐＭまたはそれより大きい。ＧＬＰ−１受容体の活性化（ＧＬＰ−１受容体の活性）は、ＧＬＰ−１受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞において、ｃＡＭＰ誘導を測定するin vitroのアッセイによって測定することができる。たとえば、実施例２で記載したように、ＧＬＰ−１受容体をコードするＤＮＡと、ｃＡＭＰ応答配列に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をアッセイすればよい。
いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの活性は、天然のＧＬＰ−１（ＧＬＰ−１活性）の場合と比較して、約０．００１％またはそれよりも高い、約０．０１％またはそれよりも高い、約０．１％またはそれよりも高い、約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高い、約２０％またはそれよりも高い、約３０％またはそれよりも高い、約４０％またはそれよりも高い、約５０％またはそれよりも高い、約６０％またはそれよりも高い、約７５％またはそれよりも高い、約１００％またはそれよりも高い、約１２５％またはそれよりも高い、約１５０％またはそれよりも高い、約１７５％またはそれよりも高い、約２００％またはそれよりも高い、約２５０％またはそれよりも高い、約３００％またはそれよりも高い、約３５０％またはそれよりも高い、約４００％またはそれよりも高い、約４５０％またはそれよりも高いあるいは、約５００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体にＱの対する活性は、天然のＧＬＰ−１（ＧＬＰ−１活性）の場合と比較して、約５０００％またはそれ未満あるいは、約１０，０００％またはそれ未満である。
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体に対してのみ十分な活性を示し、グルカゴン受容体またはＧＩＰ受容体に対しては、ほとんど活性を示さないか、まったく活性を示さない。いくつかの実施形態では、Ｑは、「純粋なＧＬＰ−１受容体アゴニスト」であるとみなされるか、「グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト」または「ＧＬＰ−１／ＧＩＰコアゴニスト」であるとはみなされない。いくつかの実施形態では、Ｑは、本明細書に記載のＧＬＰ−１受容体に対して任意のレベルの活性を示すが、グルカゴン受容体またはＧＩＰ受容体に対する活性のほうが実質的に低い。いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０が、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０と比較して、１００倍またはそれより大きい。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０が、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０と比較して、１００倍またはそれより大きい。
ＧＩＰ受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体の活性化でのＥＣ５０（またはＧＩＰ受容体の拮抗作用でのＩＣＧＩＰ）が、約１０ｍＭまたはそれ未満あるいは、約１ｍＭ（１０００μＭ）またはそれ未満（約７５０μＭまたはそれ未満、約５００μＭまたはそれ未満、約２５０μＭまたはそれ未満、約１００μＭまたはそれ未満、約７５μＭまたはそれ未満、約５０μＭまたはそれ未満、約２５μＭまたはそれ未満、約１０μＭまたはそれ未満、約７．５μＭまたはそれ未満、約６μＭまたはそれ未満、約５μＭまたはそれ未満、約４μＭまたはそれ未満、約３μＭまたはそれ未満、約２μＭまたはそれ未満または約１μＭまたはそれ未満など）である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、１０００ｎＭ未満、９００ｎＭ未満、８００ｎＭ未満、７００ｎＭ未満、６００ｎＭ未満、５００ｎＭ未満、４００ｎＭ未満、３００ｎＭ未満または２００ｎＭ未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１００ｎＭまたはそれ未満、たとえば、約７５ｎＭまたはそれ未満、約５０ｎＭまたはそれ未満、約２５ｎＭまたはそれ未満、約１０ｎＭまたはそれ未満、約８ｎＭまたはそれ未満、約６ｎＭまたはそれ未満、約５ｎＭまたはそれ未満、約４ｎＭまたはそれ未満、約３ｎＭまたはそれ未満、約２ｎＭまたはそれ未満あるいは、約１ｎＭまたはそれ未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体の活性化でのＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、ピコモルの範囲である。例示としての実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、１０００ｐＭ未満、９００ｐＭ未満、８００ｐＭ未満、７００ｐＭ未満、６００ｐＭ未満、５００ｐＭ未満、４００ｐＭ未満、３００ｐＭ未満、２００ｐＭ未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０またはＩＣ５０は、約１００ｐＭまたはそれ未満、たとえば、約７５ｐＭまたはそれ未満、約５０ｐＭまたはそれ未満、約２５ｐＭまたはそれ未満、約１０ｐＭまたはそれ未満、約８ｐＭまたはそれ未満、約６ｐＭまたはそれ未満、約５ｐＭまたはそれ未満、約４ｐＭまたはそれ未満、約３ｐＭまたはそれ未満、約２ｐＭまたはそれ未満あるいは、約１ｐＭまたはそれ未満である。受容体の活性化は、ＧＩＰ受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞において、ｃＡＭＰ誘導を測定するin vitroのアッセイによって測定することができる。たとえば、実施例２で記載したように、受容体をコードするＤＮＡと、ｃＡＭＰ応答配列に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をアッセイすればよい。
本開示のいくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの場合と比較して、少なくともまたは約０．１％である。例示としての実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの場合と比較して、少なくともまたは約０．２％、少なくともまたは約０．３％、少なくともまたは約０．４％、少なくともまたは約０．５％、少なくともまたは約０．６％、少なくともまたは約０．７％、少なくともまたは約０．８％、少なくともまたは約０．９％、少なくともまたは約１％、少なくともまたは約５％、少なくともまたは約１０％、少なくともまたは約２０％、少なくともまたは約３０％、少なくともまたは約４０％、少なくともまたは約５０％、少なくともまたは約６０％、少なくともまたは約７０％、少なくともまたは約７５％、少なくともまたは約８０％、少なくともまたは約９０％、少なくともまたは約９５％または少なくともまたは約１００％である。
本開示のいくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの場合よりも大きい。例示としての実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの場合と比較して、少なくともまたは約１０１％、少なくともまたは約１０５％、少なくともまたは約１１０％、少なくともまたは約１２５％、少なくともまたは約１５０％、少なくともまたは約１７５％、少なくともまたは約２００％、少なくともまたは約３００％、少なくともまたは約４００％、少なくともまたは約５００％あるいはこれよりさらに高い％である。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの場合と比較して、最大で１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％である。天然のＧＩＰと比較した場合のＧＩＰ受容体に対するペプチドの活性については、ＧＩＰアゴニストのペプチド対天然のＧＩＰのＥＣ５０の反比として計算する。
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対してのみ十分な活性を示し、グルカゴン受容体またはＧＬＰ−１受容体に対しては、ほとんど活性を示さないか、まったく活性を示さない。いくつかの実施形態では、Ｑは、「純粋なＧＩＰ受容体アゴニスト」であるとみなされるか、「グルカゴン／ＧＩＰ受容体コアゴニスト」または「ＧＬＰ−１／ＧＩＰコアゴニスト」であるとはみなされない。いくつかの実施形態では、Ｑは、本明細書に記載のＧＩＰ受容体に対して任意のレベルの活性を示すが、グルカゴン受容体またはＧＬＰ−１受容体に対する活性のほうが実質的に低い。いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０が、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０よりも１００倍またはそれより大きく、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０が、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０よりも１００倍またはそれより大きい。
ＧＬＰ−１受容体およびグルカゴン受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体およびグルカゴン受容体の両方に対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト」）。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性は、そのＧＬＰ−１活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性に対するＱのグルカゴン活性の比が、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性に対するＱのグルカゴン活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０は、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するグルカゴン類縁体の相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をグルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性に対するＱのＧＬＰ−１活性の比は、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性に対するＱのＧＬＰ−１活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０は、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（ＧＬＰ−１活性）が、天然のＧＬＰ−１の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいはさらに高いなど）であり、グルカゴン受容体に対する活性（グルカゴン活性）が、天然のグルカゴンの少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいはさらに高いなど）である。
Ｑの、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴン受容体の選択性は、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の相対比（天然のグルカゴンの場合と比較したグルカゴン受容体に対するＱの活性を、天然のＧＬＰ−１の場合と比較したＧＬＰ−１受容体に対する類縁体の活性で割ったもの）で説明できる。たとえば、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの６０％であり、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の６０％であるＱは、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比が１：１である。グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比の例として、約１：１、約１．５：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１または約１０：１あるいは、約１：１０、約１：９、約１：８、約１：７、約１：６、約１：５、約１：４、約１：３、約１：２または約１：１．５があげられる。一例として、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比が１０：１であるということは、ＧＬＰ−１受容体の選択性に対してグルカゴン受容体の選択性が１０倍であることを示す。同様に、ＧＬＰ−１／グルカゴン活性の比が１０：１であるということは、グルカゴン受容体の選択性に対してＧＬＰ−１受容体の選択性が１０倍であることを示す。
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体に対して十分な活性を示すが、ＧＩＰ受容体に対しては、ほとんど活性を示さないか、まったく活性を示さない。いくつかの実施形態では、Ｑは、本明細書に記載のグルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体に対して任意のレベルの活性を示すが、ＧＩＰ受容体に対する活性のほうが実質的に低い。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０が、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０およびＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０と比較して、１００倍またはそれより大きい。
ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体の両方に対して活性を示す（「ＧＩＰ／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト」）。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性は、そのＧＬＰ−１活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性と比較した場合のＱのＧＩＰ活性の比は、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性と比較した場合のＱのＧＩＰ活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０は、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０をＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性と比較した場合のＱのＧＬＰ−１活性の比、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性と比較した場合のＱのＧＬＰ−１活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０は、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性（ＧＬＰ−１活性）が、天然のＧＬＰ−１の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいはさらに高いなど）であり、ＧＩＰ受容体に対する活性（ＧＩＰ活性）が天然のＧＩＰの少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）である。
Ｑの、ＧＬＰ−１受容体に対するＧＩＰ受容体の選択性は、ＧＩＰ／ＧＬＰ−１活性の相対比（天然のＧＩＰの場合と比較したＧＩＰ受容体に対するＱの活性を天然のＧＬＰ−１の場合と比較したＧＬＰ−１受容体に対する類縁体の活性で割ったもの）で説明できる。たとえば、ＧＩＰ受容体に対する活性が天然のＧＩＰの６０％であり、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の６０％であるＱは、ＧＩＰ／ＧＬＰ−１活性の比が１：１である。ＧＩＰ／ＧＬＰ−１活性の比の例として、約１：１、約１．５：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１または約１０：１あるいは、約１：１０、約１：９、約１：８、約１：７、約１：６、約１：５、約１：４、約１：３、約１：２または約１：１．５があげられる。一例として、ＧＩＰ／ＧＬＰ−１活性の比が１０：１であるということは、ＧＬＰ−１受容体の選択性に対してＧＩＰ受容体の選択性が１０倍であることを示す。同様に、ＧＬＰ−１／ＧＩＰ活性の比が１０：１であるということは、ＧＩＰ受容体の選択性に対してＧＬＰ−１受容体の選択性が１０倍であることを示す。
グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体の両方に対して活性を示す（「ＧＩＰ／グルカゴン受容体コアゴニスト」）。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、グルカゴン受容体に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性は、そのグルカゴン活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をグルカゴン受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をグルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性と比較した場合のＱのＧＩＰ活性の比は、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性と比較した場合のＱのＧＩＰ活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０は、グルカゴン受容体に対するＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０をＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性とＱのＧＩＰ活性との比は、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性とＱのＧＩＰ活性との比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０は、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの活性（グルカゴン活性）の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示し、ＧＩＰ受容体に対する天然のＧＩＰの活性（ＧＩＰ活性）の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示す。
Ｑの、グルカゴン受容体に対するＧＩＰ受容体の選択性は、ＧＩＰ／グルカゴン活性の相対比（天然のＧＩＰの場合と比較したＧＩＰ受容体に対するＱの活性を、天然のグルカゴンの場合と比較したグルカゴン受容体に対する類縁体の活性で割ったもの）で説明できる。たとえば、ＧＩＰ受容体に対する活性が天然のＧＩＰの６０％であり、かつ、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの６０％であるＱは、ＧＩＰ／グルカゴン活性の比が１：１である。ＧＩＰ／グルカゴン活性の比の例として、約１：１、約１．５：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１または約１０：１あるいは、約１：１０、約１：９、約１：８、約１：７、約１：６、約１：５、約１：４、約１：３、約１：２または約１：１．５があげられる。一例として、ＧＩＰ／グルカゴン活性の比が１０：１であるということは、グルカゴン受容体の選択性に対してＧＩＰ受容体の選択性が１０倍であることを示す。同様に、グルカゴン／ＧＩＰ活性の比が１０：１であるということは、ＧＩＰ受容体の選択性に対してグルカゴン受容体の選択性が１０倍であることを示す。
グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑは、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＩＰ受容体の３つすべてに対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＬＰ−１／ＧＩＰ受容体トリアゴニスト」）。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体の両方に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体の両方に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体の両方に対する活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。この何倍異なるかという差を、上述のように、グルカゴン／ＧＬＰ−１またはＧＬＰ−１／ＧＩＰまたはグルカゴン／ＧＬＰ−１の比として表現することも可能である。
グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）の構造
本明細書に記載のグルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、天然のヒトグルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１６０１）、天然のヒトＧＬＰ−１のアミノ酸配列（配列番号１６０３または１６０４）、または天然のヒトＧＩＰのアミノ酸配列（配列番号１６０７）に基づくアミノ酸配列を有するものであってもよい。
天然のヒトグルカゴンに基づいて
本発明のいくつかの態様では、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、天然のヒトグルカゴン（配列番号１６０１）のアミノ酸配列に基づくアミノ酸配列を有する。いくつかの態様では、Ｑは、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、場合によっては１６個または１７個以上（１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、２５個など）のアミノ酸修飾を有する、配列番号１６０１の修飾されたアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトグルカゴン配列（配列番号１６０１）と比較して、合計で１個、最大２個、最大３個、最大４個、最大５個、最大６個、最大７個、最大８個、最大９個または最大１０個のアミノ酸修飾を有する。いくつかの実施形態では、修飾は、本明細書に記載の任意のものであり、たとえば、１番目、２番目、３番目、７番目、１０番目、１２番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２３番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のうちの１箇所または２箇所以上でのアミノ酸のアシル化、アルキル化、ＰＥＧ化、Ｃ末端での短縮、置換などである。
いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトグルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１６０１）との配列同一性が少なくとも２５％であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０１との配列同一性が少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％であるか、９０％を上回るアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑの全長アミノ酸配列である。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑのアミノ酸配列の一部のみである。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０１の少なくとも５個の連続したアミノ酸（少なくとも６個、少なくとも７個、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個のアミノ酸など）からなる基準アミノ酸配列との配列同一性が約Ａ％またはそれよりも高いアミノ酸配列を有し、ここで、基準アミノ酸配列は、配列番号１６０１のＣ番目のアミノ酸から始まって配列番号１６０１のＤ番目のアミノ酸で終わり、この場合のＡは、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９であり、Ｃは、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または２８であり、Ｄは、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８または２９である。Ａが９０％であり、ＣとＤが１と２７または６と２７または８と２７または１０と２７または１２と２７または１６と２７であるものを含むがこれらに限定されるものではない、上述のパラメーターの考えられるあらゆる組み合わせが想定される。
天然のヒトＧＬＰ−１に基づいて
本発明のいくつかの態様では、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）は、天然のヒトＧＬＰ−１（配列番号１６０３）のアミノ酸配列に基づくアミノ酸配列を有する。いくつかの態様では、Ｑは、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、場合によっては１６個または１７個以上（１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、２５個など）のアミノ酸修飾を有する、配列番号１６０３の修飾されたアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトＧＬＰ−１配列（配列番号１６０３）と比較して、合計で１個、最大２個、最大３個、最大４個、最大５個、最大６個、最大７個、最大８個、最大９個または最大１０個のアミノ酸修飾を有する。いくつかの実施形態では、修飾は、本明細書に記載の任意のものであり、たとえば、１番目、２番目、３番目、７番目、１０番目、１２番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２３番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のうちの１箇所または２箇所以上でのアミノ酸のアシル化、アルキル化、ＰＥＧ化、Ｃ末端での短縮、置換などである。
いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトＧＬＰ−１のアミノ酸配列（配列番号１６０３）との配列同一性が少なくとも２５％であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０３との配列同一性が少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％であるか、９０％を上回るアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑの全長アミノ酸配列である。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑのアミノ酸配列の一部のみである。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０３の少なくとも５個の連続したアミノ酸（少なくとも６個、少なくとも７個、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個のアミノ酸など）からなる基準アミノ酸配列との配列同一性が約Ａ％またはそれよりも高いアミノ酸配列を有し、ここで、基準アミノ酸配列は、配列番号１６０３のＣ番目のアミノ酸から始まって配列番号１６０３のＤ番目のアミノ酸で終わり、この場合のＡは、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９であり、Ｃは、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または２８であり、Ｄは、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８または２９である。Ａが９０％であり、ＣとＤが１と２７または６と２７または８と２７または１０と２７または１２と２７または１６と２７であるものを含むがこれらに限定されるものではない、上述のパラメーターの考えられるあらゆる組み合わせが想定される。
天然のヒトＧＩＰに基づいて
本開示のいくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトＧＩＰの類縁体であり、そのアミノ酸配列を本明細書では配列番号１６０７として提供する。したがって、いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０７のアミノ酸配列に基づくアミノ酸配列を有するが、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、場合によっては１６個または１７個以上（１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、２５個など）のアミノ酸修飾で修飾されている。いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトＧＩＰ配列（配列番号１６０７）と比較して、合計で１個、最大２個、最大３個、最大４個、最大５個、最大６個、最大７個、最大８個、最大９個または最大１０個のアミノ酸修飾を有する。いくつかの実施形態では、修飾は、本明細書に記載の任意のものであり、たとえば、１番目、２番目、３番目、７番目、１０番目、１２番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２３番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のうちの１箇所または２箇所以上でのアミノ酸のアシル化、アルキル化、ＰＥＧ化、Ｃ末端での短縮、置換などである。ＧＩＰ受容体アゴニストの例は、当分野で知られている。たとえば、Irwin et al., J Pharm and Expmt Ther 314(3): 1187-1194 (2005)；Salhanick et al., Bioorg Med Chem Lett 15(18): 4114-4117 (2005)；Green et al., Dibetes 7(5): 595-604 (2005)；O’Harte et al., J Endocrinol 165(3): 639-648 (2000)；O’Harte et al., Diabetologia 45(9): 1281-1291 (2002)；Gault et al., Biochem J 367 (Pt3): 913-920 (2002)；Gault et al., J Endocrin 176: 133-141 (2003)；Irwin et al., Diabetes Obes Metab. 11(6): 603-610 (epub 2009)を参照のこと。
いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のヒトＧＩＰのアミノ酸配列（配列番号１６０７）との配列同一性が少なくとも２５％であるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０７との配列同一性が少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％であるか、９０％を上回るアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑの全長アミノ酸配列である。いくつかの実施形態では、上述した配列同一性（％）を有するＱのアミノ酸配列は、Ｑのアミノ酸配列の一部のみである。いくつかの実施形態では、Ｑは、配列番号１６０７の少なくとも５個の連続したアミノ酸（少なくとも６個、少なくとも７個、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個のアミノ酸など）からなる基準アミノ酸配列との配列同一性が約Ａ％またはそれよりも高いアミノ酸配列を有し、ここで、基準アミノ酸配列は、配列番号１６０７のＣ番目のアミノ酸から始まって配列番号１６０７のＤ番目のアミノ酸で終わり、この場合のＡは、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９であり、Ｃは、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または２８であり、Ｄは、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８または２９である。Ａが９０％であり、ＣとＤが１と２７または６と２７または８と２７または１０と２７または１２と２７または１６と２７であるものを含むがこれらに限定されるものではない、上述のパラメーターの考えられるあらゆる組み合わせが想定される。
修飾
Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、Ｑは、修飾がなされた天然のグルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１６０１）を含むものであってもよい。例示としての実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、天然のグルカゴン配列と比較して、保存的な置換または非保存的な置換などの合計で１個、最大２個、最大３個、最大４個、最大５個、最大６個、最大７個、最大８個、最大９個または最大１０個のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。本明細書に記載の修飾および置換は、特定の態様において、Ｑの特定の位置でなされるものであり、ここで、位置の番号はグルカゴン（配列番号１６０１）の番号に対応する。いくつかの実施形態では、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目の任意の位置で、１個、２個、３個、４個または５個の非保存的な置換がなされ、これらの位置のいずれかで、さらに最大５個の保存的な置換がなされる。いくつかの実施形態では、１番目から１６番目のアミノ酸の範囲内で、１個、２個または３個のアミノ酸修飾がなされ、１７番目から２６番目のアミノ酸の範囲内で、１個、２個または３個のアミノ酸修飾がなされる。いくつかの実施形態では、Ｑは、天然のグルカゴンの対応する位置に、少なくとも２２個、２３個、２４個、２５個、２６個、２７個または２８個の天然アミノ酸を保持する（天然のグルカゴンと比較して、１〜７個、１〜５個または１〜３個の修飾を有するなど）。
ＤＰＰ−ＩＶ耐性
いくつかの実施形態では、Ｑがグルカゴンスーパーファミリーペプチドである場合、Ｑは、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対する感受性を低減するための修飾を、１番目または２番目に有する。特に、いくつかの実施形態では、Ｑの１番目の位置（図１に示すものから選択されるなど）は、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸で置換される。特に、いくつかの実施形態では、Ｑの２番目の位置は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドの２番目の位置はＤ−セリンではない。
３位でのグルカゴン修飾
本明細書に記載のクラス１〜クラス３のグルカゴン関連ペプチドを（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）３番目で修飾し、グルカゴン受容体に対する活性を維持または増大させてもよい。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、３番目のＧｌｎをグルタミン類縁体で修飾することによって、グルカゴン受容体に対する活性を維持または増強してもよい。たとえば、３番目にグルタミン類縁体を有する、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、天然のグルカゴン（配列番号１６０１）の約５％、約１０％、約２０％、約５０％または約８５％またはそれより高い活性を示すものであってもよい。いくつかの実施形態では、３番目にグルタミン類縁体を有する、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して、３番目の修飾されたアミノ酸以外はグルタミン類縁体を有するペプチドと同一のアミノ酸配列を有する対応のグルカゴンペプチドの約２０％、約５０％、約７５％、約１００％、約２００％または約５００％またはそれより高い活性を示すものであってもよい。いくつかの実施形態では、３番目にグルタミン類縁体を有する、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドグルカゴン受容体に対する活性が増強しているが、その活性は、天然のグルカゴンまたは３番目の修飾されたアミノ酸以外はグルタミン類縁体を有するペプチドと同一のアミノ酸配列を有する対応のグルカゴン関連ペプチドの活性に対して最大で１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％になる。
いくつかの実施形態では、グルタミン類縁体は、構造Ｉ、構造ＩＩ、または構造ＩＩＩの側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸である：

（式中、Ｒ１は、Ｃ０〜３アルキルまたはＣ０〜３ヘテロアルキルであり、Ｒ２は、ＮＨＲ４またはＣ１〜３アルキルであり、Ｒ３は、Ｃ１〜３アルキルであり、Ｒ４は、ＨまたはＣ１〜３アルキルであり、Ｘは、ＮＨ、ＯまたはＳであり、Ｙは、ＮＨＲ４、ＳＲ３またはＯＲ３である）。いくつかの実施形態では、ＸがＮＨであるか、あるいは、ＹがＮＨＲ４である。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、Ｃ０〜２アルキルまたはＣ１ヘテロアルキルである。いくつかの実施形態では、Ｒ２は、ＮＨＲ４またはＣ１アルキルである。いくつかの実施形態では、Ｒ４は、ＨまたはＣ１アルキルである。Ｑが、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである例示としての実施形態では、構造Ｉの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２−Ｓであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセトアミドメチル−システイン、Ｃ（Ａｃｍ））である；Ｒ１はＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセチルジアミノブタン酸、Ｄａｂ（Ａｃ））である；Ｒ１は、Ｃ０アルキルであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＮＨＲ４であり、Ｒ４は、Ｈ（カルバモイルジアミノプロピオン酸、Ｄａｐ（ｕｒｅａ））である；またはＲ１はＣＨ２−ＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセチルオルニチン、Ｏｒｎ（Ａｃ））である。例示としての実施形態では、構造ＩＩの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２であり、ＹはＮＨＲ４であり、Ｒ４は、ＣＨ３（メチルグルタミン、Ｑ（Ｍｅ））である；例示としての実施形態では、構造ＩＩＩＩの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２であり、Ｒ４はＨ（メチオニン−スルホキシド、Ｍ（Ｏ））である。具体的な実施形態では、３番目のアミノ酸を、Ｄａｂ（Ａｃ）で置換する。
Ｑのアシル化
いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチド（クラス１のグルカゴン関連ペプチド、クラス２のグルカゴン関連ペプチド、クラス３のグルカゴン関連ペプチド、クラス４のグルカゴン関連ペプチド、クラス４のグルカゴン関連ペプチドまたはクラス５のグルカゴン関連ペプチドなど）であるＱは、アシル基を含むように修飾される。アシル基は、ペプチドＱのアミノ酸に直接的に共有結合してもよいし、Ｑのアミノ酸にスペーサーを介して間接的に共有結合してもよく、この場合、スペーサーは、Ｑのアミノ酸とアシル基との間に位置する。Ｑは、親水性部分が結合している同一のアミノ酸の位置でアシル化されていてもよいし、異なるアミノ酸の位置でアシル化されていてもよい。本明細書で説明するように、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドを含む）またはオステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であってもよい。たとえば、Ｑは、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のうちの１つであってもよく、天然アミノ酸に対して非天然のアシル基を有するものであってもよい。アシル化は、Ｑの範囲内のどの位置でなされてもよい。Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、アシル化されていないグルカゴン関連ペプチドの活性が、アシル化されても保持される限り、アシル化は、１番目から２９番目の任意の位置、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置またはＣ末端アミノ酸を含む、どの位置で起こってもよい。たとえば、アシル化されていないペプチドがグルカゴンアゴニスト活性を有する場合、アシル化されたペプチドは、グルカゴンアゴニスト活性を保持する。また、たとえば、アシル化されていないペプチドがグルカゴンアンタゴニスト活性を有する場合、アシル化されたペプチドは、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持する。たとえば、アシル化されていないペプチドがＧＬＰ−１アゴニスト活性を有する場合、アシル化されたペプチドは、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持する。非限定的な例として、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目でのアシル化があげられる。クラス１、クラス２、クラス３のグルカゴン関連ペプチドについては、アシル化は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目のいずれかで起こり得る。グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５など）に関する他の非限定的な例として、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目でのアシル化およびグルカゴンペプチドのＣ末端領域の１箇所または２箇所以上、たとえば（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）２４番目、２８番目または２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端（Ｃ末端でのＣｙｓの付加によるなど）でのＰＥＧ化があげられる。
本発明の具体的な態様では、ペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）は、Ｑのアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールの直接的なアシル化によって、アシル基を含むように修飾される。いくつかの実施形態では、Ｑは、アミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールを介して、直接的にアシル化される。いくつかの実施形態では、Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、アシル化は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目または２９番目である。この点について、アシル化されたグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１６０１のアミノ酸配列を有するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載されたアミノ酸修飾の１個または２個以上を有する修飾されたアミノ酸配列であって、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つが、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸になるように修飾された配列であってもよい。本発明のいくつかの具体的な実施形態では、Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目のアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールを介して、Ｑの直接的なアシル化が起こる。
いくつかの実施形態では、側鎖のアミンを有するペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）のアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸である。

例示としてのいくつかの実施形態では、式Ｉのアミノ酸は、ｎが４（Ｌｙｓ）またはｎが３（Ｏｒｎ）のアミノ酸である。
他の実施形態では、側鎖にヒドロキシルを有するペプチドＱのアミノ酸は、式ＩＩのアミノ酸である。

例示としてのいくつかの実施形態では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１（Ｓｅｒ）のアミノ酸である。
さらに他の実施形態では、側鎖にチオールを有するペプチドＱのアミノ酸は、式ＩＩＩのアミノ酸である。

例示としてのいくつかの実施形態では、式ＩＩＩのアミノ酸は、ｎが１（Ｃｙｓ）のアミノ酸である。
さらに他の実施形態では、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するペプチドＱのアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸のα炭素に結合した水素が第２の側鎖で置換されていること以外は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩの同一の構造を有する二置換されたアミノ酸である。
本発明のいくつかの実施形態では、アシル化されたペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）は、ペプチドとアシル基との間にスペーサーを含む。いくつかの実施形態では、Ｑは、スペーサーに共有結合し、これがアシル基に共有結合している。例示としてのいくつかの実施形態では、Ｑは、スペーサーのアミン、ヒドロキシルまたはチオールのアシル化によって、アシル基を含むように修飾される、このスペーサー（Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、たとえば、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５）は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目または２９番目あるいは、グルカゴン関連ペプチドのＣ末端アミノ酸で、アミノ酸の側鎖に結合している。スペーサーが結合しているペプチドＱのアミノ酸は、スペーサーとの結合を可能にする部分を有するものであれば、どのようなアミノ酸であってもよい。たとえば、側鎖に、−ＮＨ２、−ＯＨまたは−ＣＯＯＨを有するアミノ酸（Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、ＡｓｐまたはＧｌｕなど）が適している。側鎖に、−ＮＨ２、−ＯＨまたは−ＣＯＯＨを有するペプチドＱのアミノ酸（α一置換アミノ酸またはα二置換アミノ酸など）（Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、ＡｓｐまたはＧｌｕなど）も適している。Ｑがグルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５など）であるいくつかの実施形態では、アシル化されたグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１６０１のアミノ酸配列を有するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載されたアミノ酸修飾の１個または２個以上を有する修飾されたアミノ酸配列であって、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つが、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはカルボキシレートを有するアミノ酸になるように修飾された配列であってもよい。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアシル基との間のスペーサーは、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸であるか、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸を有するジペプチドまたはトリペプチドである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
スペーサーのアミノ酸のアミン基を介してアシル化が起こる場合、このアシル化は、アミノ酸のαアミンまたは側鎖のアミンを介して起こり得る。αアミンがアシル化されている例では、スペーサーのアミノ酸は、どのようなアミノ酸であってもよい。たとえば、スペーサーのアミノ酸は、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒなどの疎水性のアミノ酸であってもよい。いくつかの実施形態では、スペーサーのアミノ酸は、たとえば、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、６−アミノヘキサン酸、５−アミノ吉草酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸などの疎水性のアミノ酸であってもよい。あるいは、スペーサーのアミノ酸は、ＡｓｐおよびＧｌｕなどの酸性残基であってもよい。スペーサーのアミノ酸の側鎖のアミンがアシル化されている例では、スペーサーのアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸（ＬｙｓまたはＯｒｎなど）といった側鎖のアミンを有するアミノ酸である。この場合、ペプチドがジアシル化されるように、スペーサーのアミノ酸のαアミンと側鎖のアミンのどちらも、アシル化が可能である。本発明の実施形態は、このようなジアシル化された分子を含む。
スペーサーのアミノ酸のヒドロキシ基を介してアシル化が起こる場合、アミノ酸あるいは、ジペプチドまたはトリペプチドのアミノ酸のうちの１つは、式ＩＩのアミノ酸であってもよい。一例としての具体的な実施形態では、アミノ酸はＳｅｒである。
スペーサーのアミノ酸のチオール基を介してアシル化が起こる場合、アミノ酸あるいは、ジペプチドまたはトリペプチドのアミノ酸のうちの１つは、式ＩＩＩのアミノ酸であってもよい。一例としての具体的な実施形態では、アミノ酸はＣｙｓである。
いくつかの実施形態では、スペーサーは、親水性の二官能性スペーサーであってもよい。具体的な実施形態では、スペーサーは、アミノポリ（アルキルオキシ）カルボキシレートを有する。この点について、スペーサーは、たとえば、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを含むものであってもよく、式中、ｍは１〜６の任意の整数であり、ｎは２〜１２の任意の整数である。その一例として、Peptides International, Inc.（Louisville, KY）から市販されている８−アミノ−３，６−ジオキサオクタン酸がある。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアシル基との間のスペーサーは、親水性の二官能性スペーサーであってもよい。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、２個または３個以上の反応性基、たとえば、アミン、ヒドロキシル、チオール、カルボキシ基またはこれらの任意の組み合わせを有する。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシ基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、アミン基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、チオール基とカルボキシレートとを有する。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアシル基との間のスペーサーは、疎水性の二官能性スペーサーである。疎水性の二官能性スペーサーは、当分野で知られている。たとえば、Bioconjugate Techniques、G. T. Hermanson（Academic Press, San Diego, CA, 1996）（その内容全体を本明細書に援用する）を参照のこと。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、２個または３個以上の反応性基、たとえば、アミン、ヒドロキシル、チオール、カルボキシ基またはこれらの任意の組み合わせを有する。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシ基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、アミン基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、チオール基とカルボキシレートとを有する。カルボキシレートとヒドロキシ基またはチオール基とを有する好適な疎水性の二官能性スペーサーは、当分野で知られており、たとえば、８−ヒドロキシオクタン酸および８−メルカプトオクタン酸があげられる。
いくつかの実施形態では、二官能性スペーサーは、カルボキシレート基の間に、メチレン基の炭素原子を直鎖状に１〜７個含むジカルボン酸ではない。いくつかの実施形態では、二官能性スペーサーは、カルボキシレート基の間にメチレン基の炭素原子を直鎖状に１〜７個含むジカルボン酸である。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである具体的な実施形態におけるスペーサー（アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサーまたは疎水性の二官能性スペーサーなど）は、原子３〜１０個（たとえば原子６〜１０個（原子６個、原子７個、原子８個、原子９個または原子１０個など））の長さである。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである一層具体的な実施形態では、スペーサーは、原子約３〜約１０個（原子６〜１０個など）の長さであり、アシル基は、スペーサーとアシル基とを合わせた全長が、原子１４〜２８個、たとえば、原子約１４個、約１５個、約１６個、約１７個、約１８個、約１９個、約２０個、約２１個、約２２個、約２３個、約２４個、約２５個、約２６個、約２７個または約２８個になるように、Ｃ１２〜Ｃ１８の脂肪族アシル基、たとえば、Ｃ１４の脂肪族アシル基、Ｃ１６の脂肪族アシル基である。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、スペーサーとアシル基との長さは、原子１７〜２８個（１９〜２６個、１９〜２１個など）の長さである。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである特定の実施形態によれば、二官能性スペーサーは、原子３〜１０個の長さのアミノ酸骨格を有する合成のアミノ酸または天然のアミノ酸（本明細書に記載のものを含むが、これらに限定されるものではない）であってもよい（６−アミノヘキサン酸、５−アミノ吉草酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸など）。あるいは、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合しているスペーサーは、原子３〜１０個（原子６〜１０個など）の長さのペプチド骨格を有するジペプチドスペーサーまたはトリペプチドスペーサーであってもよい。クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合しているジペプチドスペーサーまたはトリペプチドスペーサーのそれぞれのアミノ酸は、このジペプチドまたはトリペプチドの他のアミノ酸（単数または複数）と同一であっても異なっていてもよく、独立に、たとえば、天然のアミノ酸（Ａｌａ、Ｃｙｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、Ｐｈｅ、Ｇｌｙ、Ｈｉｓ、Ｉｌｅ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｍｅｔ、Ａｓｎ、Ｐｒｏ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｔｒｐ、Ｔｙｒ）の任意のＤ異性体またはＬ異性体あるいは、β−アラニン（β−Ａｌａ）、Ｎ−α−メチル−アラニン（Ｍｅ−Ａｌａ）、アミノ酪酸（Ａｂｕ）、α−アミノ酪酸（γ−Ａｂｕ）、アミノヘキサン酸（ε−Ａｈｘ）、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）、アミノメチルピロールカルボン酸、アミノピペリジンカルボン酸、アミノセリン（Ａｍｓ）、アミノテトラヒドロピラン−４−カルボン酸、アルギニンＮ−メトキシ−Ｎ−メチルアミド、β−アスパラギン酸（β−Ａｓｐ）、アゼチジンカルボン酸、３−（２−ベンゾチアゾリル）アラニン、α−ｔｅｒｔ−ブチルグリシン、２−アミノ−５−ウレイド−ｎ−吉草酸（シトルリン、Ｃｉｔ）、β−シクロヘキシルアラニン（Ｃｈａ）、アセトアミドメチル−システイン、ジアミノブタン酸（Ｄａｂ）、ジアミノプロピオン酸（Ｄｐｒ）、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）、ジメチルチアゾリジン（ＤＭＴＡ）、γ−グルタミン酸（γ−Ｇｌｕ）、ホモセリン（Ｈｓｅ）、ヒドロキシプロリン（Ｈｙｐ）、イソロイシンＮ−メトキシ−Ｎ−メチルアミド、メチル−イソロイシン（ＭｅＩｌｅ）、イソニペコチン酸（Ｉｓｎ）、メチルロイシン（ＭｅＬｅｕ）、メチルリジン、ジメチルリジン、トリメチルリジン、メタノプロリン、メチオニン−スルホキシド（Ｍｅｔ（Ｏ））、メチオニン−スルホン（Ｍｅｔ（Ｏ２））、ノルロイシン（Ｎｌｅ）、メチル−ノルロイシン（Ｍｅ−Ｎｌｅ）、ノルバリン（Ｎｖａ）、オルニチン（Ｏｒｎ）、パラアミノ安息香酸（ＰＡＢＡ）、ペニシラミン（Ｐｅｎ）、メチルフェニルアラニン（ＭｅＰｈｅ）、４−クロロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−Ｃｌ））、４−フロオロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−Ｆ））、４−ニトロフェニルアラニン（Ｐｈｅ（４−ＮＯ２））、４−シアノフェニルアラニン（（Ｐｈｅ（４−ＣＮ））、フェニルグリシン（Ｐｈｇ）、ピペリジニルアラニン、ピペリジニルグリシン、３，４−デヒドロプロリン、ピロリジニルアラニン、サルコシン（Ｓａｒ）、セレノシステイン（Ｓｅｃ）、Ｏ−ベンジル−ホスホセリン、４−アミノ−３−ヒドロキシ−６−メチルヘプタン酸（Ｓｔａ）、４−アミノ−５−シクロヘキシル−３−ヒドロキシペンタン酸（ＡＣＨＰＡ）、４−アミノ−３−ヒドロキシ−５−フェニルペンタン酸（ＡＨＰＰＡ）、１，２，３，４−テトラヒドロ−イソキノリン−３−カルボン酸（Ｔｉｃ）、テトラヒドロピラングリシン、チエニルアラニン（Ｔｈｉ）、Ｏ−ベンジル−ホスホチロシン、Ｏ−ホスホチロシン、メトキシチロシン、エトキシチロシン、Ｏ−（ビス−ジメチルアミノ−ホスホノ）−チロシン、硫酸チロシンテトラブチルアミン、メチル−バリン（ＭｅＶａｌ）、１−アミノ−１−シクロヘキサンカルボン酸（Ａｃｘ）、アミノ吉草酸、β−シクロプロピル−アラニン（Ｃｐａ）、プロパギルグリシン（Ｐｒｇ）、アリルグリシン（Ａｌｇ）、２−アミノ−２−シクロヘキシル−プロパン酸（２−Ｃｈａ）、ｔｅｒｔ−ブチルグリシン（Ｔｂｇ）、ビニルグリシン（Ｖｇ）、１−アミノ−１−シクロプロパンカルボン酸（Ａｃｐ）、１−アミノ−１−シクロペンタンカルボン酸（Ａｃｐｅ）、アルキル化された３−メルカプトプロピオン酸、１−アミノ−１−シクロブタンカルボン酸（Ａｃｂ）からなる群から選択される非天然のアミノ酸のＤ異性体またはＬ異性体をはじめとする、天然および／または非天然のアミノ酸からなる群から選択可能である。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、スペーサーは、たとえば１個または２個以上の負の電荷を持つアミノ酸を有するなど、全体として負の電荷を有する。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、ジペプチドは、一般構造Ａ−Ｂのジペプチドのいずれでもなく、ｌこの場合、Ａは、Ｇｌｙ、Ｇｌｎ、Ａｌａ、Ａｒｇ、Ａｓｐ、Ａｓｎ、Ｉｌｅ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、Ｐｈｅ、Ｐｒｏからなる群から選択され、Ｂは、Ｌｙｓ、Ｈｉｓ、Ｔｒｐからなる群から選択される。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、Ａｌａ−Ａｌａ、β−Ａｌａ−β−Ａｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−アミノ酪酸−γ−アミノ酪酸、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕからなる群から選択される。
ペプチドＱは、長鎖アルカンのアシル化によってアシル基を含むように修飾されていてもよい。具体的な態様では、長鎖アルカンは、ペプチドＱのカルボキシ基またはその活性化形態と反応するアミン、ヒドロキシルまたはチオール基を有する（オクタデシルアミン、テトラデカノール、ヘキサデカンチオールなど）。Ｑのカルボキシ基またはその活性化形態は、Ｑのアミノ酸（グルタミン酸、アスパラギン酸など）の側鎖の一部であってもよいし、ペプチド骨格の一部であってもよい。
特定の実施形態では、ペプチドＱは、Ｑに結合しているスペーサーによる長鎖アルカンのアシル化によって、アシル基を含むように修飾される。具体的な態様では、長鎖アルカンは、スペーサーのカルボキシ基またはその活性化形態と反応するアミン、ヒドロキシルまたはチオール基を有する。カルボキシ基またはその活性化形態を有する好適なスペーサーを本明細書に記載し、一例として、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、疎水性の二官能性スペーサーなどの二官能性スペーサーがあげられる。
本明細書で使用する場合、「カルボキシ基の活性化形態」という表現は、一般式Ｒ（Ｃ＝Ｏ）Ｘのカルボキシ基を示し、式中、Ｘは脱離基であり、ＲはＱまたはスペーサーである。たとえば、カルボキシ基の活性化形態としては、塩化アシル、無水物、エステルがあげられるが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、活性化したカルボキシ基は、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）脱離基を有するエステルである。
長鎖アルカンがペプチドＱまたはスペーサーによってアシル化される本発明の態様に関して、長鎖アルカンは、どのようなサイズであってもよく、どのような炭素鎖長であってもよい。長鎖アルカンは、直鎖状であっても分岐状であってもよい。特定の態様では、長鎖アルカンは、Ｃ４〜Ｃ３０アルカンである。たとえば、長鎖アルカンは、Ｃ４アルカン、Ｃ６アルカン、Ｃ８アルカン、Ｃ１０アルカン、Ｃ１２アルカン、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、Ｃ１８アルカン、Ｃ２０アルカン、Ｃ２２アルカン、Ｃ２４アルカン、Ｃ２６アルカン、Ｃ２８アルカンまたはＣ３０アルカンのいずれであってもよい。いくつかの実施形態では、長鎖アルカンは、Ｃ８〜Ｃ２０アルカン、たとえばＣ１４アルカン、Ｃ１６アルカンまたはＣ１８アルカンであってもよい。
いくつかの実施形態では、Ｑのアミン、ヒドロキシルまたはチオール基は、コレステロール酸でアシル化される。具体的な実施形態では、ペプチドは、アルキル化されたデスアミノシステインスペーサー、すなわちアルキル化された３−メルカプトプロピオン酸スペーサーを介して、コレステロール酸に結合している。
アミン、ヒドロキシル、チオールによってペプチドをアシル化する好適な方法は、当分野で知られている。たとえば、Miller, Biochem Biophys Res Commun 218: 377-382 (1996)；Shimohigashi and Stammer, Int J Pept Protein Res 19: 54-62 (1982)；およびPreviero et al., Biochim Biophys Acta 263: 7-13 (1972)（ヒドロキシルでアシル化する方法）；およびSan and Silvius, J Pept Res 66: 169-180 (2005)（チオールでアシル化する方法）；Bioconjugate Chem. "Chemical Modifications of Proteins: History and Applications" pages 1, 2-12 (1990)；Hashimoto et al., Pharmacuetical Res. "Synthesis of Palmitoyl Derivatives of Insulin and their Biological Activity" Vol. 6, No: 2 pp.171-176 (1989)を参照のこと。
アシル化されたペプチドＱのアシル基は、どのような炭素鎖長であってもよいなど、どのようなサイズであってもよく、直鎖状であっても分岐状であってもよい。本発明のいくつかの具体的な実施形態では、アシル基は、Ｃ４〜Ｃ３０脂肪酸である。たとえば、アシル基は、Ｃ４脂肪酸、Ｃ６脂肪酸、Ｃ８脂肪酸、Ｃ１０脂肪酸、Ｃ１２脂肪酸、Ｃ１４脂肪酸、Ｃ１６脂肪酸、Ｃ１８脂肪酸、Ｃ２０脂肪酸、Ｃ２２脂肪酸、Ｃ２４脂肪酸、Ｃ２６脂肪酸、Ｃ２８脂肪酸またはＣ３０脂肪酸のいずれであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル基は、Ｃ８〜Ｃ２０脂肪酸、たとえば、Ｃ１４脂肪酸またはＣ１６脂肪酸である。
別の実施形態では、アシル基は胆汁酸である。胆汁酸は、好適な胆汁酸であれば、どのようなものであってもよい。一例をあげると、コール酸、ケノデオキシコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、タウロコール酸、グリココール酸、コレステロール酸などであるが、これらに限定されるものではない。
本明細書に記載のアシル化されたペプチドＱは、親水性部分を有するようにさらに修飾されていてもよい。いくつかの具体的な実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を有するものであってもよい。親水性部分の取り込みについては、本明細書に記載の任意の方法など、好適な任意の手段で達成可能である。クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドに関するいくつかの実施形態では、アシル化されたグルカゴン関連ペプチドは、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つがアシル基を有し、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、２１番目、２４番目または２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置にあるアミノ酸またはＣ末端のアミノ酸の少なくとも１つが、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはＡｃ−Ｐｈｅになるように修飾され、アミノ酸の側鎖が親水性部分（ＰＥＧなど）に共有結合している、本明細書に記載のあらゆる修飾を含む、配列番号１６０１を有するものであってもよい。クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドに関するいくつかの実施形態では、アシル基は、任意に、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはＡｃ−Ｐｈｅを有するスペーサーを介して、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目に結合し、親水性部分は、２４番目でＣｙｓ残基に取り込まれる。
あるいは、アシル化されたペプチド（Ｑ）は、スペーサーを有するものであってもよく、この場合のスペーサーは、アシル化され、なおかつ親水性部分を含むように修飾される。好適なスペーサーの非限定的な例としては、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、Ａｃ−Ｐｈｅからなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸を有するスペーサーがあげられる。
Ｑのアルキル化
いくつかの実施形態では、Ｑは、アルキル基を含むように修飾される。アルキル基は、ペプチドＱのアミノ酸に直接的に共有結合してもよいし、Ｑのアミノ酸にスペーサーを介して間接的に共有結合してもよく、この場合、スペーサーは、Ｑのアミノ酸とアルキル基との間に位置する。アルキル基は、エーテル結合、チオエーテル結合またはアミノ結合などを介してＱに結合していてもよい。Ｑは、親水性部分が結合している同一のアミノ酸の位置でアルキル化されていてもよいし、異なるアミノ酸の位置でアルキル化されていてもよい。本明細書で説明するように、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドを含む）またはオステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であってもよい。たとえば、Ｑは、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであってもよいし、天然のアミノ酸に対して非天然のアルキル基を有するものであってもよい。
アルキル化は、Ｑの範囲内のどの位置でなされてもよい。Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、アルキル化は、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＩＰ受容体または他のグルカゴン関連ペプチド受容体に対するアルキル化されていないペプチドのアゴニスト活性が、アルキル化されても保持される限り、１番目から２９番目の任意の位置、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置またはＣ末端アミノ酸を含む、どの位置で起こってもよい。いくつかの実施形態では、アルキル化されていないペプチドがグルカゴンアゴニスト活性を有する場合、アルキル化されたペプチドは、グルカゴンアゴニスト活性を保持する。いくつかの実施形態では、アルキル化されていないペプチドがＧＬＰ−１アゴニスト活性を有する場合、アルキル化されたペプチドは、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持する。非限定的な例として、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目でのアルキル化があげられる。クラス１、クラス２、クラス３のグルカゴン関連ペプチドについては、アルキル化は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目で起こり得る。グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５など）に関する他の非限定的な例として、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目でのアルキル化およびグルカゴン関連ペプチドのＣ末端領域の１箇所または２箇所以上、たとえば（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）２４番目、２８番目または２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端（Ｃ末端でのＣｙｓの付加によるなど）でのＰＥＧ化があげられる。
本発明の具体的な態様では、ペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）は、Ｑのアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールの直接的なアルキル化によって、アルキル基を含むように修飾される。いくつかの実施形態では、Ｑは、アミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールを介して、直接的にアルキル化される。いくつかの実施形態では、Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、アルキル化は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目または２９番目である。この点について、アルキル化されたグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１６０１のアミノ酸配列を有するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載されたアミノ酸修飾の１個または２個以上を有する修飾されたアミノ酸配列であって、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つが、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸になるように修飾された配列であってもよい。本発明のいくつかの具体的な実施形態では、Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目のアミノ酸の側鎖のアミン、ヒドロキシルまたはチオールを介して、Ｑの直接的なアルキル化が起こる。
いくつかの実施形態では、側鎖のアミンを有するペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）のアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸である。例示としてのいくつかの実施形態では、式Ｉのアミノ酸は、ｎが４（Ｌｙｓ）またはｎが３（Ｏｒｎ）のアミノ酸である。
他の実施形態では、側鎖にヒドロキシルを有するペプチドＱのアミノ酸は、式ＩＩのアミノ酸である。例示としてのいくつかの実施形態では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１（Ｓｅｒ）のアミノ酸である。
さらに他の実施形態では、側鎖にチオールを有するペプチドＱのアミノ酸は、式ＩＩＩのアミノ酸である。例示としてのいくつかの実施形態では、式ＩＩのアミノ酸は、ｎが１（Ｃｙｓ）のアミノ酸である。
さらに他の実施形態では、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するペプチドＱのアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸のα炭素に結合した水素が第２の側鎖で置換されていること以外は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩの同一の構造を有する二置換されたアミノ酸である。
本発明のいくつかの実施形態では、アルキル化されたペプチドＱ（グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドあるいは、オステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体など）は、ペプチドとアルキル基との間にスペーサーを有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、スペーサーに共有結合し、これがアルキル基に共有結合している。例示としてのいくつかの実施形態では、ペプチドＱは、スペーサーのアミン、ヒドロキシルまたはチオールのアルキル化によって、アルキル基を有するように修飾され、このスペーサー（Ｑがグルカゴン関連ペプチドである場合、たとえば、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５）は、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）Ｑの１０番目、２０番目、２４番目または２９番目でアミノ酸の側鎖に結合している。スペーサーが結合しているペプチドＱのアミノ酸は、スペーサーとの結合を可能にする部分を有するものであれば、どのようなアミノ酸であってもよい。スペーサーが結合しているペプチドＱのアミノ酸は、スペーサーとの結合を可能にする部分を有するものであれば、どのようなアミノ酸（α一置換アミノ酸またはα，α−二置換されたアミノ酸など）であってもよい。側鎖に、−ＮＨ２、−ＯＨまたは−ＣＯＯＨ（Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｓｅｒ、ＡｓｐまたはＧｌｕなど）を有するペプチドＱのアミノ酸が適している。Ｑがグルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５など）であるいくつかの実施形態では、アルキル化されたＱは、配列番号１６０１のアミノ酸配列を有するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載されたアミノ酸修飾の１個または２個以上を有する修飾されたアミノ酸配列であって、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つが、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはカルボキシレートを有するアミノ酸になるように修飾された配列であってもよい。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアルキル基との間のスペーサーは、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸あるいは、側鎖にアミン、ヒドロキシルまたはチオールを有するアミノ酸を有するジペプチドまたはトリペプチドである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
スペーサーのアミノ酸のアミン基を介してアルキル化が起こる場合、このアルキル化は、アミノ酸のαアミンまたは側鎖のアミンを介して起こり得る。αアミンがアルキル化されている例では、スペーサーのアミノ酸は、どのようなアミノ酸であってもよい。たとえば、スペーサーのアミノ酸は、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒなどの疎水性のアミノ酸であってもよい。あるいは、スペーサーのアミノ酸は、ＡｓｐおよびＧｌｕなどの酸性残基であってもよい。例示としての実施形態では、スペーサーのアミノ酸は、Ｇｌｙ、Ａｌａ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｔｒｐ、Ｍｅｔ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、６−アミノヘキサン酸、５−アミノ吉草酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸などの疎水性のアミノ酸であってもよい。あるいは、スペーサーのアミノ酸は、アルキル化が酸性残基のαアミンで起こるかぎりにおいて、ＡｓｐおよびＧｌｕなどの酸性残基であってもよい。スペーサーのアミノ酸の側鎖のアミンがアルキル化されている例では、スペーサーのアミノ酸は、式Ｉのアミノ酸（ＬｙｓまたはＯｒｎなど）といった側鎖のアミンを有するアミノ酸である。この場合、ペプチドがジアルキル化されるように、スペーサーのアミノ酸のαアミンと側鎖のアミンのどちらも、アルキル化が可能である。本発明の実施形態は、このようなジアルキル化された分子を含む。
スペーサーのアミノ酸のヒドロキシ基を介してアルキル化が起こる場合、スペーサーのアミノ酸またはアミノ酸のうちの１つは、式ＩＩのアミノ酸であってもよい。一例としての具体的な実施形態では、アミノ酸はＳｅｒである。
スペーサーのアミノ酸のチオール基を介してアルキル化が起こる場合、スペーサーのアミノ酸またはアミノ酸のうちの１つは、式ＩＩＩのアミノ酸であってもよい。一例としての具体的な実施形態では、アミノ酸はＣｙｓである。
いくつかの実施形態では、スペーサーは、親水性の二官能性スペーサーであってもよい。具体的な実施形態では、スペーサーは、アミノポリ（アルキルオキシ）カルボキシレートを有する。この点について、スペーサーは、たとえば、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを含むものであってもよく、式中、ｍは１〜６の任意の整数であり、ｎは２〜１２の任意の整数である。その一例として、Peptides International, Inc.（Louisville, KY）から市販されている８−アミノ−３，６−ジオキサオクタン酸がある。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアルキル基との間のスペーサーは、親水性の二官能性スペーサーである。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、２個または３個以上の反応性基、たとえば、アミン、ヒドロキシル、チオール、カルボキシ基またはこれらの任意の組み合わせを有する。特定の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシ基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、アミン基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、親水性の二官能性スペーサーは、チオール基とカルボキシレートとを有する。
いくつかの実施形態では、ペプチドＱとアルキル基との間のスペーサーは、疎水性の二官能性スペーサーである。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、２個または３個以上の反応性基、たとえば、アミン、ヒドロキシル、チオール、カルボキシ基またはこれらの任意の組み合わせを有する。特定の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、ヒドロキシ基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、アミン基とカルボキシレートとを有する。他の実施形態では、疎水性の二官能性スペーサーは、チオール基とカルボキシレートとを有する。カルボキシレートとヒドロキシ基またはチオール基とを有する好適な疎水性の二官能性スペーサーは、当分野で知られており、たとえば、８−ヒドロキシオクタン酸および８−メルカプトオクタン酸があげられる。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである具体的な実施形態におけるスペーサー（アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサーまたは疎水性の二官能性スペーサーなど）は、原子３〜１０個（たとえば原子６〜１０個（原子６個、原子７個、原子８個、原子９個または原子１０個など））の長さである。一層具体的な実施形態では、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合しているスペーサーは、原子約３〜約１０個（原子６〜１０個など）の長さであり、アルキルは、スペーサーとアルキル基とを合わせた全長が、原子１４〜２８個、たとえば、原子約１４個、約１５個、約１６個、約１７個、約１８個、約１９個、約２０個、約２１個、約２２個、約２３個、約２４個、約２５個、約２６個、約２７個または約２８個になるように、Ｃ１２〜Ｃ１８のアルキル基、たとえば、Ｃ１４アルキル基、Ｃ１６アルキル基である。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、スペーサーとアルキルとの長さは、原子１７〜２８個（１９〜２６個、１９〜２１個など）の長さである。
Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドである特定の上述した実施形態では、二官能性スペーサーは、原子３〜１０個の長さのアミノ酸骨格を有する合成のアミノ酸または非天然のアミノ酸であってもよい（６−アミノヘキサン酸、５−アミノ吉草酸、７−アミノヘプタン酸、８−アミノオクタン酸など）。あるいは、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合しているスペーサーは、原子３〜１０個（原子６〜１０個など）の長さのペプチド骨格を有するジペプチドスペーサーまたはトリペプチドスペーサーであってもよい。クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合しているジペプチドスペーサーまたはトリペプチドスペーサーは、たとえば、本明細書にて教示する任意のアミノ酸をはじめとする、天然および／または非天然のアミノ酸からなるものであってもよい。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、スペーサーは、たとえば１個または２個以上の負の電荷を持つアミノ酸を有するなど、全体として負の電荷を有する。Ｑがクラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、Ａｌａ−Ａｌａ、β−Ａｌａ−β−Ａｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−アミノ酪酸−γ−アミノ酪酸、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
アミン、ヒドロキシル、チオールを用いてペプチドをアルキル化する好適な方法は、当分野で知られている。たとえば、ウィリアムソンエーテル合成を使用して、グルカゴン関連ペプチドとアルキル基との間にエーテル結合を形成してもよい。また、ペプチドとハロゲン化アルキルとの求核置換反応では、エーテル結合、チオエーテル結合またはアミノ結合のいずれでも得ることができる。
アルキル化されたペプチドＱのアルキル基は、どのような炭素鎖長であってもよいなど、どのようなサイズであってもよく、直鎖状であっても分岐状であってもよい。本発明のいくつかの実施形態では、アルキル基は、Ｃ４〜Ｃ３０アルキルである。たとえば、アルキル基は、Ｃ４アルキル、Ｃ６アルキル、Ｃ８アルキル、Ｃ１０アルキル、Ｃ１２アルキル、Ｃ１４アルキル、Ｃ１６アルキル、Ｃ１８アルキル、Ｃ２０アルキル、Ｃ２２アルキル、Ｃ２４アルキル、Ｃ２６アルキル、Ｃ２８アルキルまたはＣ３０アルキルのいずれであってもよい。いくつかの実施形態では、アルキル基は、Ｃ８〜Ｃ２０アルキル、たとえば、Ｃ１４アルキルまたはＣ１６アルキルである。
いくつかの具体的な実施形態では、アルキル基は、コール酸、ケノデオキシコール酸、デオキシコール酸、リトコール酸、タウロコール酸、グリココール酸、コレステロール酸などの胆汁酸のステロイド部分を有する。
本発明のいくつかの実施形態では、ペプチドＱは、求核基である長鎖アルカンをＱと反応させることによってアルキル基を含むように修飾され、この場合のＱは、求核置換に適した脱離基を有する。具体的な態様では、長鎖アルカンの求核基は、アミン、ヒドロキシルまたはチオール基（オクタデシルアミン、テトラデカノール、ヘキサデカンチオールなど）であってもよい。Ｑの脱離基は、アミノ酸の側鎖の一部であってもよいし、ペプチド骨格の一部であってもよい。好適な脱離基としては、たとえば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、ハロゲン、スルホン酸エステルがあげられる。
特定の実施形態では、ペプチドＱは、求核基である長鎖アルカンを、Ｑに結合しているスペーサーと反応させることで、アルキル基を含むように修飾され、この場合のスペーサーは、脱離基を有する。具体的な態様では、長鎖アルカンは、アミン、ヒドロキシルまたはチオール基を有する。特定の実施形態では、脱離基を有するスペーサーは、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、疎水性の二官能性スペーサー（好適な脱離基をさらに有する）など、本明細書で説明するどのようなスペーサーであってもよい。
長鎖アルカンがペプチドＱまたはスペーサーによってアルキル化された本発明の態様に関して、長鎖アルカンは、どのようなサイズであってもよく、どのような炭素鎖長であってもよい。長鎖アルカンは、直鎖状であっても分岐状であってもよい。特定の態様では、長鎖アルカンは、Ｃ４〜Ｃ３０アルカンである。たとえば、長鎖アルカンは、Ｃ４アルカン、Ｃ６アルカン、Ｃ８アルカン、Ｃ１０アルカン、Ｃ１２アルカン、Ｃ１４アルカン、Ｃ１６アルカン、Ｃ１８アルカン、Ｃ２０アルカン、Ｃ２２アルカン、Ｃ２４アルカン、Ｃ２６アルカン、Ｃ２８アルカンまたはＣ３０アルカンのいずれであってもよい。グルカゴン関連ペプチドが、クラス１、クラス２またはクラス３のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、長鎖アルカンは、Ｃ８〜Ｃ２０アルカン、たとえばＣ１４アルカン、Ｃ１６アルカンまたはＣ１８アルカンであってもよい。
また、いくつかの実施形態では、Ｑとコレステロール部分との間で、アルキル化が起こり得る。たとえば、コレステロールのヒドロキシ基は、長鎖アルカンの脱離基を置換して、コレステロール−グルカゴンペプチド産物を形成することができる。
本明細書に記載のアルキル化されたペプチド（Ｑ）は、親水性部分を有するようにさらに修飾されていてもよい。いくつかの具体的な実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）鎖を有するものであってもよい。親水性部分の取り込みについては、本明細書に記載の任意の方法など、好適な任意の手段で達成可能である。クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドに関するいくつかの実施形態では、アルキル化されたＱは、配列番号１６０１を有するものであってもよいし、あるいは、本明細書に記載されたアミノ酸修飾の１個または２個以上を有する修飾されたアミノ酸配列であって、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目、２９番目のアミノ酸の少なくとも１つがアルキル基を有し、１６番目、１７番目、２１番目、２４番目、２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置のアミノ酸またはＣ末端のアミノ酸の少なくとも１つが、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはＡｃ−Ｐｈｅになるように修飾され、アミノ酸の側鎖が親水性部分（ＰＥＧなど）に共有結合している配列であってもよい。クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドに関するいくつかの実施形態では、アルキル基は、任意に、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはＡｃ−Ｐｈｅを有するスペーサーを介して（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目に結合し、親水性部分は、２４番目でＣｙｓ残基に取り込まれる。
あるいは、アルキル化されたペプチドＱは、アルキル化され、なおかつ親水性部分を含むように修飾されたスペーサーを含むものであってもよい。好適なスペーサーの非限定的な例としては、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、Ａｃ−Ｐｈｅからなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸を有するスペーサーがあげられる。
αヘリックス構造の安定化
いくつかの実施形態では、２つのアミノ酸側鎖間に分子内架橋を形成して、クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドＱのカルボキシ末端部分（（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１２番目〜２９番目のアミノ酸など）の三次元構造を安定させる。２つのアミノ酸側鎖を、水素結合、塩結合の形成などのイオンの相互作用で、あるいは、共有結合によって、互いに結合することが可能である。
いくつかの実施形態では、ｉ番目とｉ＋４番目のアミノ酸など、アミノ酸を３個あけて離れた２つのアミノ酸の間に、分子内架橋を形成する。ここで、ｉは、野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２〜２５の整数（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５など）である。特に、野生型グルカゴンのアミノ酸番号で、１２番目と１６番目、１６番目と２０番目、２０番目と２４番目または２４番目と２８番目のアミノ酸の対（ｉ＝１２、１６、２０または２４のアミノ酸の対）の側鎖は、互いに結合しているため、グルカゴンのαヘリックスを安定させる。あるいは、ｉは１７であってもよい。
ｉ番目のアミノ酸とｉ＋４番目のアミノ酸とが分子内架橋によって結合しているいくつかの具体的な実施形態では、リンカーのサイズは、原子約８個または約７〜約９個である。
他の実施形態では、ｊ番目とｊ＋３番目のアミノ酸など、アミノ酸を２個あけて離れた２つのアミノ酸の間に、分子内架橋を形成する。ここで、ｊは、野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２〜２６の整数（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６など）である。いくつかの具体的な実施形態では、ｊは１７である。
ｊ番目のアミノ酸とｊ＋３番目のアミノ酸とが分子内架橋によって結合しているいくつかの具体的な実施形態では、リンカーのサイズは、原子約６個または原子約５個〜約７個である。
さらに他の実施形態では、ｋ番目のアミノ酸とｋ＋７番目のアミノ酸など、アミノ酸を６個あけて離れた２つのアミノ酸の間に、分子内架橋を形成する。ここで、ｋは、野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２〜２２の整数（１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２など）である。いくつかの具体的な実施形態では、ｋは１２、１３または１７である。例示としての実施形態では、ｋは１７である。
共有結合して、６個の原子からなる架橋した構造を形成できるアミノ酸対形成の例として、ＯｒｎとＡｓｐ、Ｇｌｕと式Ｉのアミノ酸（ｎは２）、ホモグルタミン酸と式Ｉのアミノ酸（ｎは１）があげられ、式Ｉは以下のとおりである。
共有結合して、７個の原子からなる架橋した構造を形成できるアミノ酸対形成の例として、Ｏｒｎ−Ｇｌｕ（ラクタム環）；Ｌｙｓ−Ａｓｐ（ラクタム）；またはホモセリン−ホモグルタミン酸（ラクトン）があげられる。８個の原子からなるリンカーを形成できるアミノ酸対形成の例として、Ｌｙｓ−Ｇｌｕ（ラクタム）；ホモリジン−Ａｓｐ（ラクタム）；Ｏｒｎ−ホモグルタミン酸（ラクタム）；４−アミノフェニルアラニン−Ａｓｐ（ラクタム）；またはＴｙｒ−Ａｓｐ（ラクトン）があげられる。９個の原子からなるリンカーを形成できるアミノ酸対形成の例として、ホモリジン−Ｇｌｕ（ラクタム）；Ｌｙｓ−ホモグルタミン酸（ラクタム）；４−アミノフェニルアラニン−Ｇｌｕ（ラクタム）；またはＴｙｒ−Ｇｌｕ（ラクトン）があげられる。これらのアミノ酸の側鎖はいずれも、αヘリックスの三次元構造が破壊されないかぎり、別の化学基でさらに置換されていてもよい。当業者であれば、同様のサイズと望ましい効果を持つ、安定させる構造を生成する化学的に修飾された誘導体をはじめとして、別の対形成または別のアミノ酸類縁体を想定することができる。たとえば、ホモシステイン−ホモシステインジスルフィド結合は原子６個の長さであるが、望ましい効果を得られるように、これをさらに修飾してもよい。共有結合がない場合ですら、上述したアミノ酸対形成または当業者が想定できる同様の対形成によって、塩結合の形成または水素結合の相互作用などの非共有結合で、αヘリックスの安定性を高めることができる。
ラクタム環のサイズは、アミノ酸側鎖の長さに応じて可変であり、いくつかの実施形態では、リジンアミノ酸の側鎖をグルタミン酸の側鎖に結合することで、ラクタムを形成する。（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）さらに他の例示としての実施形態は、任意にラクタム架橋を有する、以下の対形成を含む。１２番目のＧｌｕと１６番目のＬｙｓ；１２番目の天然のＬｙｓと１６番目のＧｌｕ；１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓ；１６番目のＬｙｓと２０番目のＧｌｕ；２０番目のＧｌｕと２４番目のＬｙｓ；２０番目のＬｙｓと２４番目のＧｌｕ；２４番目のＧｌｕと２８番目のＬｙｓ；２４番目のＬｙｓと２８番目のＧｌｕ。あるいは、ラクタム環のアミド結合の順序を逆にしてもよい（ラクタム環を、１２番目のリジンと１６番目のグルタミン酸の側鎖間あるいは、１２番目のグルタミン酸と１６番目のリジンとの間に形成してもよいなど）。
ラクタム架橋以外の分子内架橋を利用して、Ｑのαヘリックスを安定させてもよい。いくつかの実施形態では、分子内架橋は、疎水性の架橋である。この場合、分子内架橋は、任意に、Ｑのαヘリックスの疎水性の側の一部である２つのアミノ酸の側鎖の間にある。たとえば、疎水結合によって結合したアミノ酸の１つが、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１０番目、１４番目、１８番目のアミノ酸であってもよい。
具体的な一態様では、オレフィンメタセシスを使用して、全炭化水素架橋系でＱのαヘリックスの１または２回転分を架橋させる。この場合のＱは、さまざまな長さのオレフィン側鎖を持つα−メチル化アミノ酸を有するものであってもよく、Ｉ番目およびｉ＋４番目またはｉ＋７番目で、ＲかＳの立体異性を有するように構成されている。たとえば、オレフィン側は、（ＣＨ２）ｎを有するものであってもよく、式中、ｎは１〜６の整数である。いくつかの実施形態では、原子８個の長さで架橋する場合、ｎは３である。このような分子内架橋を形成するための好適な方法は、従来技術において説明されている。たとえば、Schafmeister et al., J. Am. Chem. Soc. 122: 5891-5892 (2000)およびWalensky et al., Science 305: 1466-1470 (2004)を参照のこと。あるいは、Ｑは、ヘリックスの隣接する回転部分にあるＯ−アリルセリル残基を含むものであってもよく、この回転部分は、ルテニウム触媒を用いた閉環メタセシスによって架橋されている。このような架橋の工程は、たとえば、Blackwell et al., Angew, Chem., Int. Ed. 37: 3281-3284 (1998)に記載されている。
もうひとつの具体的な態様では、非天然のチオジアラミンアミノ酸であるランチオニンは、シスチンの擬似ペプチドとして広く使われてきたが、αヘリックスの１つの回転を架橋するのに用いられる。ランチオニンを基にした環化の好適な方法は、当分野で知られている。たとえば、Matteucci et al., Tetrahedron Letters 45: 1399-1401 (2004)；Mayer et al., J. Peptide Res. 51: 432-436 (1998)；Polinsky et al., J. Med. Chem. 35: 4185-4194 (1992)；Osapay et al., J. Med. Chem. 40: 2241-2251 (1997)；Fukase et al., Bull. Chem. Soc. Jpn. 65: 2227-2240 (1992)；Harpp et al., J. Org. Chem. 36: 73-80 (1971)；Goodman and Shao, Pure Appl. Chem. 68: 1303-1308 (1996)；Osapay and Goodman, J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1599-1600 (1993)を参照のこと。
いくつかの実施形態では、ｉ番目とｉ＋７番目のＧｌｕ残基間を繋ぐα，ω−ジアミノアルカン（１，４−ジアミノプロパンおよび１，５−ジアミノペンタンなど）を利用して、Ｑのαヘリックスを安定させる。このような繋ぎを用いると、ジアミノアルカンの繋ぎの長さに応じて、原子９個またはそれより長い架橋が形成される。このような繋ぎを用いて架橋したペプチドを生成する好適な方法は、従来技術において説明されている。たとえば、Phelan et al., J. Am. Chem. Soc. 119: 455-460 (1997)を参照のこと。
本発明のさらにもうひとつの実施形態では、ジスルフィド結合を利用して、Ｑのαヘリックスの１または２回転分を架橋させる。あるいは、一方または両方の硫黄原子がメチレン基で置換されて等配電子のマクロ環化が生じる修飾されたジスルフィド結合を利用して、Ｑのαヘリックスを安定させる。ジスルフィド結合または硫黄を基にした環化でペプチドを修飾する好適な方法は、たとえば、Jackson et al., J. Am. Chem. Soc. 113: 9391-9392 (1991)およびRudinger and Jost, Experientia 20: 570-571 (1964)に記載されている。
さらにもうひとつの実施形態では、ｉ番目とｉ＋４番目に位置する２つのＨｉｓ残基またはＨｉｓとＣｙｓとの対で金属原子を結合することによって、Ｑのαヘリックスを安定させる。金属原子は、たとえば、Ｒｕ（ＩＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｚｎ（ＩＩ）またはＣｄ（ＩＩ）であってもよい。このような金属結合を基にしたαヘリックス安定化方法は、当分野で知られている。たとえば、Andrews and Tabor, Tetrahedron 55: 11711-11743 (1999);Ghadiri et al., J. Am. Chem. Soc. 112: 1630-1632 (1990);Ghadiri et al., J. Am. Chem. Soc. 119: 9063-9064 (1997)を参照のこと。
Ｑのαヘリックスを、他のペプチド環化手段で安定させてもよく、この手段は、Davies, J. Peptide. Sci. 9: 471-501 (2003)に概説されている。αヘリックスは、アミド結合、チオエーテル結合、チオエステル結合、尿素結合、カルバメート結合、スルホンアミド結合などを形成することで安定させることが可能なものである。たとえば、Ｃｙｓ残基の側鎖とＣ末端との間に、チオエステル結合を形成すればよい。あるいは、チオール（Ｃｙｓ）とカルボン酸（Ａｓｐ、Ｇｌｕなど）とを有するアミノ酸の側鎖によって、チオエステルを形成すればよい。もうひとつの方法では、スベリン酸（オクタン二酸）といったジカルボン酸などの架橋剤を用いることで、アミノ酸側鎖の２つの官能基間に、遊離アミノ基、ヒドロキシ基、チオール基、これらの組み合わせなどの結合を導入してもよい。
いくつかの実施形態によれば、Ｑのαヘリックスを、疎水性のアミノ酸をｉ番目とｉ＋４番目に取り込むことで安定させる。たとえば、ｉはＴｙｒであってもよく、ｉ＋４はＶａｌまたはＬｅｕであってもよい；ｉはＰｈｅであってもよく、ｉ＋４はＣｙｓまたはＭｅｔであってもよい；ＩはＣｙｓであってもよく、ｉ＋４はＭｅｔであってもよい；またはｉはＰｈｅであってもよく、ｉ＋４はＩｌｅであってもよい。本明細書の目的で、ここに示したｉ番目のアミノ酸をｉ＋４番目におくことができる一方、ｉ＋４番目のアミノ酸をｉ番目におけるという意味で、上記のアミノ酸対形成を逆にしてもよいことを理解されたい。
Ｑがグルカゴン関連ペプチドである本発明の他の実施形態によれば、ＱのＣ末端領域（野生型グルカゴンのアミノ酸番号の番号付けで１２番目から２９番目のアミノ酸のあたり）で、１個または２個以上のαヘリックスを安定させるアミノ酸を（アミノ酸置換または挿入のいずれかによって）取り込んで、αヘリックスを安定させる。具体的な実施形態では、αヘリックスを安定させるアミノ酸は、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）あるいは、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルから選択される同一の基または異なる基で二置換されたアミノ酸またはシクロオクタンまたはシクロヘプタン（１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸など）で二置換されたアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、α，α−二置換アミノ酸である。いくつかの実施形態では、グルカゴン関連ペプチドの１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目のうち１つ、２つ、３つ、４つまたは５つ以上を、α，α−二置換アミノ酸で置換する。具体的な実施形態では、１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうち１つ、２つ、３つまたはすべてを、Ａｉｂで置換する。
結合体
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチド（Ｑ）は、ジスルフィド結合などによって、グリコシル化、アミド化、カルボキシル化、リン酸化、エステル化、Ｎ−アシル化、環化されるあるいは、または塩（酸付加塩、塩基付加塩など）に変換されるおよび／または任意に二量体化、多量体化または重合または結合される。本明細書で説明するように、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドを含む）またはオステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であってもよい。
本開示は、Ｑ−Ｌ−ＹのＱがさらに異種部分に結合している結合体も包含する。Ｑと異種部分との結合は、共有結合、非共有結合（静電相互作用、水素結合、ファンデルワールス相互作用、塩結合、疎水性相互作用など）または両方のタイプの結合によって実施すればよい。ビオチン−アビジン、リガンド／受容体、酵素／基質、核酸／核酸結合タンパク質、脂質／脂質結合タンパク質、細胞接着分子の結合相手あるいは、互いに親和性のある任意の結合相手またはそれらの断片をはじめとして、多岐にわたる非共有結合系を利用できる。いくつかの態様では、共有結合はペプチド結合である。異種部分に対するＱの結合は、間接的であっても直接的な結合であってもよく、間接的な場合には、リンカーまたはスペーサーが関与してもよい。好適なリンカーおよびスペーサーは、当分野で知られており、「アシル化およびアルキル化」および「結合基」のセクションならびに、「Ｑおよび／またはＬの化学修飾」のサブセクションにて本明細書に記載されたリンカーまたはスペーサーを含むが、これらに限定されるものではない
本明細書で使用する場合、「異種部分」という用語は「結合体部分」という用語と同義であり、自己が結合するＱとは異なる（化学的または生化学的、天然またはコードされていない）分子を示す。Ｑに結合できる結合体部分の例として、異種ペプチドまたはポリペプチド（血漿タンパク質などを含む）、ターゲットするための薬剤、免疫グロブリンまたはその一部（可変領域、ＣＤＲまたはＦｃ領域など）、放射性同位元素、フルオロフォアまたは酵素標識などの診断用標識、水溶性ポリマーをはじめとするポリマーまたは他の治療薬または診断薬があげられるが、これらに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、Ｑおよび血漿タンパク質を含む結合体が提供され、ここで、血漿タンパク質は、アルブミン、トランスフェリン、フィブリノーゲン、グロブリンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、結合体の血漿タンパク質部分は、アルブミンまたはトランスフェリンである。いくつかの実施形態における結合体は、Ｑと、ポリペプチド、核酸分子、抗体またはその断片、ポリマー、量子ドット、低分子、トキシン、診断薬、炭水化物、アミノ酸のうち１つまたは２つ以上を有する。
Ｃ末端の異種部分
いくつかの実施形態では、Ｑに結合している異種部分は、Ｑとは異なるペプチドであり、結合体は、融合ペプチドまたはキメラペプチドである。Ｑがグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであるいくつかの実施形態では、異種部分は、１〜２１個のアミノ酸からなるペプチドの延長部分である。Ｑがグルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドなど）である具体的な実施形態では、延長部分は、ＱのＣ末端、たとえば２９番目のアミノ酸に結合する。いくつかの実施形態では、延長部分は、配列番号１６１０（GPSSGAPPPS）、配列番号１６１１（GGPSSGAPPPS-CONH2）、配列番号１６１４（KRNRNNIA）、配列番号１６４３（KRNR）またはKGKKNDWKHNITQ（配列番号１６１３）のアミノ酸配列を有する。具体的な態様では、このアミノ酸配列は、２９番目のアミノ酸などのＱのＣ末端のアミノ酸を介して結合している。いくつかの実施形態では、配列番号１６１０、１６１１、１６１３、１６１４、１６４３のアミノ酸配列を、ペプチド結合によってペプチドの２９番目のアミノ酸に結合する。いくつかの具体的な実施形態では、グルカゴン関連ペプチドの２９番目のアミノ酸（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドなど）はＧｌｙであり、このＧｌｙは、配列番号１６１０、１６１１、１６１３、１６１４、１６４３のアミノ酸配列のうちの１つに結合する。
ポリマーの異種部分
いくつかの実施形態では、Ｑに結合している異種部分は、ポリマーである。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレンおよびこれらの誘導体（ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレートなど）、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのポリマー（ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）など）、ポリビニルポリマー（ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリ（ビニルアセテート）、ポリビニルピロリドンなど）、ポリグリコライド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびこれらのコポリマー、セルロース（アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ−プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、セルロース硫酸ナトリウム塩など）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート）など）、ポリスチレンからなる群から選択される。
いくつかの態様では、ポリマーは、合成生分解性ポリマー（乳酸およびグリコール酸のポリマー、ポリ酸無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、ポリ（ラクチド−コカプロラクトン）など）、天然の生分解性ポリマー（たとえば、アルギン酸および他の多糖類（デキストランおよびセルロースを含む）、コラーゲン、これらの化学的誘導体（置換、化学基の付加、たとえば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化、酸化ならびに、当業者によって常法でなされる他の修飾）、アルブミンおよび他の親水性のタンパク質（ゼインおよび他のプロラミンおよび疎水性タンパク質など））ならびにこれらのコポリマーまたは混合物を含む、生分解性ポリマーである。通常、これらの物質は、in vivoでの酵素による加水分解または水への曝露によって、あるいは表面が浸食されたり、内部まで一挙に浸食されたりすることで、分解される。
いくつかの態様では、ポリマーは、H. S. Sawhney, C. P. Pathak and J. A. Hubbell in Macromolecules, 1993, 26, 581-587（その教示内容を本明細書に援用する）に記載された生浸食性ハイドロゲル、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ酸無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸、キトサン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）などの生付着性ポリマーである。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、水溶性ポリマーまたは親水性ポリマーである。親水性ポリマーについては、本明細書の「親水性の異種部分」でさらに説明する。好適な水溶性ポリマーは当分野で知られており、たとえば、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ；Klucel）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ；Methocel）、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース（Ethocel）、ヒドロキシエチルセルロース、さまざまなアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、さまざまなセルロースエーテル、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルシウムカルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル／クロトン酸コポリマー、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸／メチルビニルエーテルコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリアクリル酸カルシウム、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニルポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリメチルビニルエーテルコ無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニルベンゼンコポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシドならびに、これらの誘導体、塩および組み合わせがあげられる。
具体的な実施形態では、ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などをはじめとするポリアルキレングリコールである。
いくつかの実施形態では、異種部分は炭水化物である。いくつかの実施形態では、炭水化物は、単糖（グルコース、ガラクトース、フルクトースなど）、二糖（スクロース、ラクトース、マルトースなど）、オリゴ糖（ラフィノース、スタキオースなど）、多糖（スターチ、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、ガラクトマンナンである。
いくつかの実施形態では、異種部分は脂質である。いくつかの実施形態における脂質は、脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、Ｎ−アシルエタノールアミン）、グリセロ脂質（一置換グリセロール、二置換グリセロール、三置換グリセロールなど）、グリセロリン脂質（ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリンなど）、スフィンゴ脂質（スフィンゴシン、セラミドなど）、ステロール脂質（ステロイド、コレステロールなど）、フェノール脂質、糖脂質またはポリケタイド、オイル、ワックス、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、リン脂質である。
Ｆｃ融合異種部分
上述したように、いくつかの実施形態では、Ｑは、免疫グロブリンまたはその一部（可変領域、ＣＤＲまたはＦｃ領域など）に結合する（融合するなど）。本明細書で説明するように、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドを含む）またはオステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であってもよい。周知のタイプの免疫グロブリン（Ｉｇ）には、ＩｇＧ、ＩｇＡ、ＩｇＥ、ＩｇＤまたはＩｇＭがある。Ｆｃ領域は、Ｉｇ重鎖のＣ末端領域であって、再利用（半減期の延長になる）、抗体依存性細胞介在性細胞障害（ＡＤＣＣ）、補体依存性細胞障害（ＣＤＣ）などの作用を行うＦｃ受容体に結合する役割を担う。
たとえば、いくつかの定義によれば、ヒトＩｇＧの重鎖Ｆｃ領域は、重鎖の２２６番目のシステインからＣ末端までの範囲である。「ヒンジ領域」は通常、ヒトＩｇＧ１の２１６番目のグルタミン酸から２３０番目のプロリンまでの範囲である（他のＩｇＧイソタイプのヒンジ領域については、システイン結合に関与するシステインをアラインすることで、ＩｇＧ１配列とアラインすることができる）。ＩｇＧのＦｃ領域は、２つの定常ドメインであるＣＨ２とＣＨ３を有する。ヒトＩｇＧのＦｃ領域のＣＨ２ドメインは通常、２３１番目のアミノ酸から３４１番目のアミノ酸までの範囲である。ヒトＩｇＧのＦｃ領域のＣＨ３ドメインは通常、３４２番目〜４４７番目のアミノ酸の範囲である。免疫グロブリンまたは免疫グロブリン断片または領域のアミノ酸番号の表記はいずれも、Kabat et al. 1991, Sequences of Proteins of Immunological Interest, U.S. Department of Public Health, Bethesda, Mdに基づいている。関連の実施形態では、Ｆｃ領域は、ＣＨ１以外に、免疫グロブリン重鎖の１つまたは２つ以上の天然の定常領域または修飾された定常領域（ＩｇＧおよびＩｇＡのＣＨ２領域およびＣＨ３領域あるいは、ＩｇＥのＣＨ３領域およびＣＨ４領域）を有するものであってもよい。
好適な結合体部分は、ＦｃＲｎ結合部位を含む免疫グロブリン配列の一部を有する。サルベージ受容体であるＦｃＲｎは、免疫グロブリンを再利用し、これを血液循環に戻す役割を担う。ＦｃＲｎ受容体に結合するＩｇＧのＦｃ部分の領域は、Ｘ線結晶解析に基づいて説明されている（Burmeister et al. 1994, Nature 372:379）。ＦｃとＦｃＲｎとの主な接触領域は、ＣＨ２とメインとＣＨ３ドメインの接合部付近である。ＦｃとＦｃＲｎとの接点はいずれも、単一のＩｇ重鎖の範囲内にある。主要な接触部位は、ＣＨ２ドメインの２４８番目、２５０番目〜２５７番目、２７２番目、２８５番目、２８８番目、２９０番目〜２９１番目、３０８番目〜３１１番目、３１４番目のアミノ酸残基およびＣＨ３ドメインの３８５番目〜３８７番目、４２８番目、４３３番目〜４３６番目のアミノ酸残基を含む。
いくつかの結合体部分は、ＦｃγＲ結合部位（単数または複数）を有するものであってもよいし、そうでなくてもよい。ＦｃγＲは、ＡＤＣＣおよびＣＤＣを担う。ＦｃγＲと直接接するＦｃ領域内の位置の例は、２３４番目〜２３９番目のアミノ酸（ヒンジ領域内の下側）、２６５番目〜２６９番目のアミノ酸（Ｂ／Ｃループ）、２９７番目〜２９９番目のアミノ酸（Ｃ’／Ｅループ）、３２７番目〜３３２番目のアミノ酸（Ｆ／Ｇ）ループである（Sondermann et al., Nature 406: 267-273, 2000）。ＩｇＥのヒンジ領域内の下側は、ＦｃＲＩ結合にも関与している（Henry, et al., Biochemistry 36, 15568-15578, 1997）。ＩｇＡ受容体結合に関与する残基が、Lewis et al., (J Immunol. 175:6694-701, 2005)に記載されている。ＩｇＥ受容体結合に関与するアミノ酸残基は、Sayers et al. (J Biol Chem. 279(34):35320-5, 2004)に記載されている。
アミノ酸修飾を、免疫グロブリンのＦｃ領域に対して実施してもよい。このような変異したＦｃ領域は、Ｆｃ領域のＣＨ３ドメイン（３４２番目〜４４７番目の残基）での少なくとも１つのアミノ酸修飾および／またはＦｃ領域のＣＨ２ドメイン（２３１番目〜３４１番目の残基）での少なくとも１つのアミノ酸修飾を有する。ＦｃＲｎに対する親和性を高めると考えられている変異として、Ｔ２５６Ａ、Ｔ３０７Ａ、Ｅ３８０Ａ、Ｎ４３４Ａがあげられる（Shields et al. 2001, J. Biol. Chem. 276:6591）。他の変異が、ＦｃＲｎに対する親和性を有意に低下させることなく、ＦｃγＲＩ、ＦｃγＲＩＩＡ、ＦｃγＲＩＩＢおよび／またはＦｃγＲＩＩＩＡへのＦｃ領域の結合を低下させてもよい。たとえば、Ｆｃ領域の２９７番目のＡｓｎをＡｌａまたは他のアミノ酸で置換すると、高度に保存されたＮ−グリコシル化部位がなくなり、Ｆｃ領域の半減期の延長を伴う免疫原性を低下させ、ＦｃγＲに対する結合を低下させるかもしれない（Routledge et al. 1995, Transplantation 60:847；Friend et al. 1999, Transplantation 68:1632；Shields et al. 1995, J. Biol. Chem. 276:6591）。ＦｃγＲへの結合を低下させるＩｇＧ１の２３３番目〜２３６番目のアミノ酸修飾がなされている（Ward and Ghetie 1995, Therapeutic Immunology 2:77およびArmour et al. 1999, Eur. J. Immunol. 29:2613）。いくつかのアミノ酸置換例が、米国特許第７，３５５，００８号および同第７，３８１，４０８号（各々の全体を本明細書に援用する）に記載されている。
親水性の異種部分
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のＱは、親水性部分に共有結合している。本明細書で説明するように、Ｑは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド、グルカゴン関連ペプチド（クラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドを含む）またはオステオカルシン、カルシトニン、アミリンまたはその類縁体、誘導体または結合体であってもよい。親水性部分は、タンパク質を活性化ポリマー分子と反応させるのに用いられる任意の好適な条件下で、Ｑに結合可能である。標的化合物（アルデヒド基、アミノ基、エステル基、チオール基、α−ハロアセチル基、マレイミド基またはヒドラジノ基など）の反応性基に、ＰＥＧ部分（アルデヒド基、アミノ基、エステル基、チオール基、α−ハロアセチル基、マレイミド基またはヒドラジノ基など）の反応性基を介して結合させる、アシル化、還元的アルキル化、マイケル付加、チオールアルキル化または他の化学選択的結合／ライゲーション方法をはじめとして、当分野で知られたどのような手段を用いてもよい。水溶性ポリマーを１つまたは２つ以上のタンパク質に結合するのに用いられる活性化基として、限定することなく、スルホン、マレイミド、スルフヒドリル、チオール、トリフレート、トレシレート、アジリジン、オキシラン、５−ピリジル、α−ハロゲン化アシル基（α−ヨード酢酸、α−ブロモ酢酸、α−クロロ酢酸など）があげられる。還元的アルキル化によってペプチドに結合する場合、重合度を制御できるように、選択するポリマーは、単一の反応性アルデヒドを有するものでなければならない。たとえば、Kinstler et al., Adv. Drug. Delivery Rev. 54: 477-485 (2002)；Roberts et al., Adv. Drug Delivery Rev. 54: 459-476 (2002)；Zalipsky et al., Adv. Drug Delivery Rev. 16: 157-182 (1995)を参照のこと。
親水性部分（水溶性ポリマー）をタンパク質に結合するのに用いられる他の活性化基として、α−ハロゲン化アシル基（α−ヨード酢酸、α−ブロモ酢酸、α−クロロ酢酸など）があげられる。具体的な態様では、チオールを有するペプチドのアミノ酸残基を、ＰＥＧなどの親水性部分で修飾する。いくつかの実施形態では、チオールを有するＱのアミノ酸を、マイケル付加反応においてマレイミド活性化ＰＥＧで修飾し、以下に示すチオエーテル結合を有するＰＥＧ化ペプチドを得る。
いくつかの実施形態では、Ｑのアミノ酸のチオールを、求核置換反応においてハロアセチル活性化ＰＥＧで修飾し、以下に示すチオエーテル結合を有するＰＥＧ化ペプチドを得る。
好適な親水性部分として、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリプロピレングリコール、ポリオキシエチル化ポリオール（ＰＯＧなど）、ポリオキシエチル化ソルビトール、ポリオキシエチル化グルコース、ポリオキシエチル化グリセロール（ＰＯＧ）、ポリオキシアルキレン、ポリエチレングリコールプロピオンアルデヒド、エチレングリコール／プロピレングリコールのコポリマー、モノメトキシ−ポリエチレングリコール、モノ−（Ｃ１〜Ｃ１０）アルコキシ−またはアリールオキシ−ポリエチレングリコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアセタール、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン、ポリ−１，３−ジオキソラン、ポリ−１，３，６−トリオキサン、エチレン／無水マレイン酸コポリマー、ポリ（β−アミノ酸）（ホモポリマーまたはランダムコポリマーのいずれか）、ポリ（ｎ−ビニルピロリドン）ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールホモポリマー（ＰＰＧ）および他のポリアルキレンオキシド、ポリプロピレンオキシド／エチレンオキシドコポリマー、コロン酸または他の多糖ポリマー、Ficollまたはデキストランおよびこれらの混合物があげられる。デキストランは、α１〜６結合によって優先的に結合するグルコースサブユニットの多糖ポリマーである。デキストランは、約１ｋＤ〜約１００ｋＤあるいは、約５、１０、１５または２０ｋＤから約２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０または９０ｋＤなど、多くの分子量範囲で入手可能である。
いくつかの実施形態によるポリエチレングリコール鎖などの親水性部分は、分子量が、約５００〜約４０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、分子量が、約５００〜約５，０００ダルトンまたは約１，０００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。もうひとつの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖などの親水性部分は、分子量が、約１０，０００〜約２０，０００ダルトンである。さらに他の例示としての実施形態では、ポリエチレングリコール鎖などの親水性部分は、分子量が約２０，０００〜約４０，０００ダルトンである。
直鎖状または分岐状の親水性ポリマーが考えられている。得られる結合体の調製物は、基本的に単分散であっても多分散であってもよく、ペプチド１つあたり約０．５個、０．７個、１個、１．２個、１．５個または２個のポリマー部分を有するものであってもよい。
いくつかの実施形態では、ペプチドの天然のアミノ酸を、親水性部分との架橋に適した側鎖を有するアミノ酸で置換し、ペプチドに対する親水性部分の結合を容易にする。アミノ酸の例として、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）があげられる。他の実施形態では、親水基を含むように修飾されたアミノ酸を、Ｃ末端でペプチドに付加する。
いくつかの実施形態では、結合体のペプチドを、ペプチドのアミノ酸の側鎖と親水性部分との間の共有結合によって、ＰＥＧなどの親水性部分に結合する。Ｑがクラス１、クラス２、クラス３、クラス４またはクラス５のグルカゴン関連ペプチドであるいくつかの実施形態では、１６番目、１７番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目のアミノ酸の側鎖、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置あるいは、Ｃ末端のアミノ酸またはこれらの位置の組み合わせを介して、親水性部分にペプチドを結合する。いくつかの態様では、親水性部分に共有結合しているアミノ酸（親水性部分を有するアミノ酸など）は、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはＡｃ−Ｐｈｅであり、アミノ酸の側鎖が親水性部分（ＰＥＧなど）に共有結合している。
ｒＰＥＧの異種部分
いくつかの実施形態では、本発明の結合体は、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／０２３２７０号および米国特許出願第ＵＳ２００８／０２８６８０８号に記載されているような、化学的ＰＥＧ（組換えＰＥＧ（ｒＰＥＧ）分子など）に類似の伸長した構造を形成できる補助ペプチドに融合したＱを有する。ｒＰＥＧ分子は、ポリエチレングリコールではない。いくつかの態様におけるｒＰＥＧ分子は、グリシン、セリン、グルタミン酸、アスパラギン酸、アラニンまたはプロリンのうちの１個または２個以上を有するポリペプチドである。いくつかの態様では、ｒＰＥＧは、ポリグリシン、ポリセリン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、ポリアラニンまたはポリプロリンなどのホモポリマーである。他の実施形態では、ｒＰＥＧは、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ｓｅｒ）、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ｇｌｕ）、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ａｌａ）、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ａｓｐ）、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ｐｒｏ）、ｐｏｌｙ（Ｓｅｒ−Ｇｌｕ）など、２つのアミノ酸の繰り返し構造を含む。いくつかの態様では、ｒＰＥＧは、ｐｏｌｙ（Ｇｌｙ−Ｓｅｒ−Ｇｌｕ）など、３つの異なるアミノ酸を含む。具体的な態様では、ｒＰＥＧは、Ｑの半減期を長くする。いくつかの態様では、ｒＰＥＧは、全体として正の電荷または全体として負の電荷を有する。いくつかの態様におけるｒＰＥＧには、二次構造が欠けている。いくつかの実施形態では、ｒＰＥＧは、アミノ酸１０個以上の長さであり、いくつかの実施形態では、アミノ酸約４０〜約５０個の長さである。いくつかの態様における補助ペプチドは、ペプチド結合またはプロテイナーゼ切断部位を介して本発明のペプチドのＮ末端またはＣ末端に融合されるか、本発明のペプチドのループに挿入される。いくつかの態様におけるｒＰＥＧは、親和性タグを有するか、５ｋＤａよりも大きいＰＥＧに結合する。いくつかの実施形態では、ｒＰＥＧは、本発明の結合体の流体力学半径を大きくし、血清半減期を延ばし、プロテアーゼ耐性を高めるまたは溶解性を高め、いくつかの態様では、結合体の免疫原性を低下させる。
ペプチドの標的にされるアミノ酸残基と、これらの標的にされるアミノ酸の選択された側鎖あるいは、Ｎ末端またはＣ末端の残基と反応できる有機誘導体化剤とを反応させることで、Ｑを直接的な共有結合によって結合体部分に結合することが可能である。結合体部分またはペプチドの反応性基として、アルデヒド基、アミノ基、エステ基ル、チオール基、α−ハロアセチル基、マレイミド基またはヒドラジノ基があげられる。誘導体化剤として、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル（システイン残基を介した結合）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（リジン残基を介して）、グルタルアルデヒド、無水コハク酸または当分野で知られた他の薬剤があげられる。あるいは、多糖キャリアまたはポリペプチドキャリアなどの中間キャリアを使用して、結合体部分をペプチドに間接的に結合することも可能である。多糖キャリアの例として、アミノデキストランがあげられる。好適なポリペプチドキャリアの例として、結合させたキャリアに望ましい溶解特性を与えるための、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、これらのコポリマーならびに、これらのアミノ酸と他のアミノ酸、たとえばセリンの混合ポリマーがあげられる。
マルチマー
クラス１、クラス２、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関して、Ｑは、リンカーを介して結合した少なくとも２つ、３つまたは４つ以上のペプチドを含むダイマー、トリマーまたはさらに高次のマルチマーの一部であってもよく、ここで、少なくとも一方または両方のペプチドが、グルカゴン関連ペプチドである。ダイマーは、ホモダイマーであってもヘテロダイマーであってもよい。いくつかの実施形態では、リンカーは、二官能性チオールクロスリンカーおよび二官能性アミンクロスリンカーからなる群から選択される。特定の実施形態では、リンカーは、ＰＥＧ、たとえば、５ｋＤａのＰＥＧ、２０ｋＤａのＰＥＧである。いくつかの実施形態では、リンカーは、ジスルフィド結合である。たとえば、ダイマーの各モノマーは、Ｃｙｓ残基（末端または末端以外のＣｙｓなど）を含むものであってもよく、各Ｃｙｓ残基の硫黄原子は、ジスルフィド結合の形成に関与する。本発明のいくつかの態様では、末端のアミノ酸（Ｎ末端またはＣ末端など）、末端以外のアミノ酸あるいは、少なくとも１個のモノマーの末端のアミノ酸と少なくとも１個の他のモノマーの末端以外のアミノ酸とを介して、モノマー同士が結合する。特定の態様では、モノマーは、Ｎ末端のアミノ酸を介して結合する。いくつかの態様では、マルチマーのモノマーは、各モノマーのＣ末端のアミノ酸が互いに結合する、「尾と尾」の向きで互いに結合している。結合体部分は、ダイマー、トリマーまたはさらに高次のマルチマーをはじめとして、本明細書に記載のどのグルカゴン関連ペプチドと共有結合していてもよい。
Ｑに対する異種部分の結合
異種部分は、「結合基」のセクションおよび「Ｑおよび／またはＹの化学修飾」のサブセクションで説明する架橋方法や結合方法に従って、ペプチド（Ｑ）に結合している。
Ｑの生成方法
本明細書に開示のペプチド（Ｑ）は、標準的な合成方法、組換えＤＮＡ技術あるいは、ペプチドおよび融合タンパク質を調製する他の任意の方法で、調製できるものである。非天然のアミノ酸の中には標準的な組換えＤＮＡ技術では発現できないものもあるが、これらを調製するための技術は、当分野で知られている。非ペプチド部分を包含する本発明の化合物を、適切な場合は標準的なペプチド化学反応に加えて、標準的な有機化学反応で合成してもよい。
本開示のペプチドは、当分野で知られた方法によって得られる。ペプチドを新たに合成する好適な方法は、たとえば、Chan et al., Fmoc Solid Phase Peptide Synthesis, Oxford University Press, Oxford, United Kingdom, 2005；Peptide and Protein Drug Analysis, ed. Reid, R., Marcel Dekker, Inc., 2000；Epitope Mapping, ed. Westwood et al., Oxford University Press, Oxford, United Kingdom, 2000；米国特許第５，４４９，７５２号に記載されている。
また、本開示のペプチドが、コードされていないアミノ酸すなわち非天然のアミノ酸を含まない場合、標準的な組換え方法を使用して、そのペプチドのアミノ酸配列をコードする核酸を使用して、ペプチドを組換え的に製造することが可能である。たとえば、Sambrook et al., Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 3rd ed., Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, NY 2001；およびAusubel et al., Current Protocols in Molecular Biology, Greene Publishing Associates and John Wiley & Sons, NY, 1994を参照のこと。
いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、単離されている。いくつかの実施形態では、本開示のペプチドは、精製されている。「純度」は相対的な表現であり、必ずしも、絶対値としての純度または絶対値としての濃縮または絶対値を選択したものとして解釈されるものではないことは、自明である。いくつかの態様では、純度は、少なくともまたは約５０％であり、少なくともまたは約６０％、少なくともまたは約７０％、少なくともまたは約８０％または少なくともまたは約９０％（たとえば、少なくともまたは約９１％、少なくともまたは約９２％、少なくともまたは約９３％、少なくともまたは約９４％、少なくともまたは約９５％、少なくともまたは約９６％、少なくともまたは約９７％、少なくともまたは約９８％、少なくともまたは約９９％または約１００％である。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のペプチドは、Synpep（Dublin, CA）、Peptide Technologies Corp.（Gaithersburg, MD）およびMultiple Peptide Systems（San Diego, CA）などの企業によって、商業的に合成されている。この点において、ペプチドは、合成、組換え、単離および／または精製可能なものである。
グルカゴン関連ペプチド（Ｑ）のクラスについて、下記において詳細に説明する。クラス１、クラス２、クラス３、クラス４、クラス５のグルカゴン関連ペプチドに関して開示する各セクションでは、上記にて詳細に説明したＱ−Ｌ−Ｙ結合体のグルカゴン関連ペプチド部分（Ｑ）の修飾について説明する。よって、グルカゴン関連ペプチドのクラスに関して説明する構成要素は、上述したようなＱ−Ｌ−Ｙ結合体を生成するように後にさらに修飾されるＱの構成要素である。
クラス１のグルカゴン関連ペプチド
特定の実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス１のグルカゴン関連ペプチドであり、これは、本明細書および国際特許出願公開第ＷＯ２００９／１５５２５７号（２００９年１２月２３日公開）、同第ＷＯ２００８／０８６０８６号（２００８年７月１７日公開）、同第ＷＯ２００７／０５６３６２号（２００７年５月１８日公開）に記載されている（その内容全体を本明細書に援用する）。
クラス１のグルカゴン関連ペプチドに関する、以下のセクションに示す生物学的配列（配列番号８０１〜９１５）は、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／１５５２５７号の配列番号１〜１１５に対応する。
活性
クラス１のグルカゴンペプチドは、天然のグルカゴンペプチドに対するグルカゴン受容体の活性を保持する（配列番号８０１）。たとえば、グルカゴンペプチドは、天然のグルカゴンの活性の少なくとも１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、８５％または９０％を保持できる（グルカゴンに対するグルカゴンペプチドのＥＣ５０の反比として算出され、たとえば、実施例２で概要を説明するアッセイを用いて、ｃＡＭＰの産生を基準に判断できる）。いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、活性（activity）（本明細書では、「活性（potency）」という用語と同義に用いられる）が、グルカゴンと同一またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、天然のグルカゴンペプチドと比較して、活性が最大で約１００％、約１０００％、約１０，０００％、約１００，０００％または約１，０００，０００％である。
本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドはいずれも、ヒトグルカゴン受容体に対するＥＣ５０が、実施例２に記載のアッセイなどを用いて、グルカゴン受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞においてｃＡＭＰ誘導を試験すると、約１００ｎＭ、約７５ｎＭ、約５０ｎＭ、約４０ｎＭ、約３０ｎＭ、約２０ｎＭ、約１０ｎＭ、約５ｎＭ、約１ｎＭまたはそれ未満であってもよい。一般に、ＰＥＧ化ペプチドは、ＰＥＧ化されていないペプチドよりもＥＣ５０が高い。たとえば、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ＰＥＧ化されていないとき、グルカゴン受容体に対する活性が、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴン（配列番号８０１）の活性と比較して、少なくとも２０％（少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、１００％、１５０％、２００％、４００％、５００％またはそれよりも高いなど）であり得る。特定の実施形態では、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドは、親水性部分がない場合にはグルカゴン受容体に対して天然のグルカゴンの表記の活性（％）を示すが、親水性部分を有するときは、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの活性（％）が低下する。たとえば、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチド、ＰＥＧ化されているとき、は、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの活性と比較して、少なくとも２％（少なくとも３％、少なくとも４％、少なくとも５％、少なくとも６％、少なくとも７％、少なくとも８％、少なくとも９％または少なくとも１０％など）であってもよい。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対して上述した活性のどれを示すものであってもよいが、最大で天然のグルカゴンの活性の１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％である。
いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の約５％未満、約４％未満、約３％未満、約２％未満または約１％未満であるおよび／またはグルカゴン受容体に対する選択性が、ＧＬＰ−１受容体に対する選択性の約５倍より高い、約１０倍より高いまたは約１５倍より高い。たとえば、いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の５％未満であり、グルカゴン受容体に対する選択性が、ＧＬＰ−１受容体に対する選択性の５倍より高い。
溶解性の改善
天然のグルカゴンは、特に生理的なｐＨで水溶液に対する溶解性が低く、時間が経過するにつれて凝集および沈殿しやすい。これとは対照的に、いくつかの実施形態におけるクラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ｐＨ６〜８または６〜９、たとえばｐＨ７にて、２５℃で２４時間後に、天然のグルカゴンと比較して、溶解性が少なくとも２倍、５倍またはそれよりも高い。
したがって、いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドを、Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ（配列番号８０１）の野生型ペプチドに比して修飾して、天然のペプチドの生物学的活性を維持したまま、特に約５．５〜約８．０の範囲のｐＨで、水溶液に対するペプチドの溶解性を改善してある。
たとえば、親水性部分をペプチドに結合することによって、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドの溶解性を、さらに改善することが可能である。このような基を導入すると、作用時間が長くなるが、これは血中半減期が延びることを基準に判断できるものである。親水性部分については、本明細書でさらに説明する。
電荷をもつ残基を用いた修飾
いくつかの実施形態では、天然の電荷を持たないアミノ酸を、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸で置換するか、ペプチドのアミノ末端またはカルボキシ末端に、電荷を持つアミノ酸を付加することによって、クラス１のグルカゴン関連ペプチドに電荷を付加して溶解性を改善する。
いくつかの実施形態によれば、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ペプチドが、アミノ酸置換および／または電荷を持つアミノ酸をペプチドのＣ末端領域に導入する付加ならびに、いくつかの実施形態では、配列番号８０１の２７番目よりＣ末端側の位置に導入する付加によって修飾されるという事実がゆえに、溶解性が改善されている。任意に、電荷を持つ、１個、２個または３個のアミノ酸を、Ｃ末端領域内に導入してもよく、いくつかの実施形態では、２７番目よりＣ末端側に導入してもよい。いくつかの実施形態によれば、２８番目および／または２９番目の天然のアミノ酸（単数または複数）を、電荷を持つアミノ酸で置換および／または電荷を持つ１〜３個のアミノ酸を、たとえば２７番目の後、２８番目の後または２９番目の後など、ペプチドのＣ末端に付加する。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。他の実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、正の電荷を持つ。
一例としての具体的な実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、以下の修飾のうち１つまたは２つを有するものであってもよい。２８番目のＮからＥへの置換、２８番目のＮからＤへの置換、２９番目のＴからＤへの置換、２９番目のＴからＥへの置換、２７番目、２８番目または２９番目の後ろにＥの挿入、２７番目、２８番目または２９番目の後ろにＤの挿入。たとえば、ＤＥ（２８番目と２９番目）、ＥＥ（２８番目と２９番目）、ＥＥ（２９番目と３０番目）、ＥＥ（２８番目と３０番目）、ＤＥ（２８番目と３０番目）。
一例としての一実施形態によれば、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号８１１のアミノ酸配列あるいは、天然のグルカゴンと比較して１〜３個のアミノ酸修飾（本明細書ではグルカゴンアゴニストに関連して説明）をさらに有する類縁体のアミノ酸配列またはそのグルカゴンアゴニスト類縁体。配列番号８１１は、天然タンパク質の２８番目のアスパラギン残基がアスパラギン酸で置換されている、修飾されたクラス１のグルカゴン関連ペプチドを表す。もうひとつの例示としての実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、天然タンパク質の２８番目のアスパラギン残基がグルタミン酸で置換されている、配列番号８３８のアミノ酸配列を有する。他の例示としての実施形態は、配列番号８２４、８２５、８２６、８３３、８３５、８３６、８３７のクラス１のグルカゴン関連ペプチドを含む。
２８番目および／または２９番目の普通に生じるアミノ酸を、電荷を持つアミノ酸で置換することおよび／またはクラス１のグルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端に電荷を持つ１個または２個のアミノ酸を付加することで、生理的に関連するｐＨ（すなわち、ｐＨ約６．５〜約７．５）での水溶液に対するグルカゴンペプチドの溶解性および水溶液中での安定性が、少なくとも５倍高まり、３０倍になるほど高まる。したがって、いくつかの実施形態でのクラス１のグルカゴンペプチドは、グルカゴン活性を保持し、２５℃で２４時間後に測定すると、約５．５〜約８の特定のｐＨ、たとえばｐＨ７で、天然のグルカゴンと比較して、少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍またはそれよりも高い溶解性を示す。
グルカゴン活性を保つことのできる、保存的な置換などの追加の修飾（本明細書でさらに説明する）を、クラス１のグルカゴン関連ペプチドに対してほどこしてもよい。
安定性の改善
クラス１のグルカゴンペプチドはいずれも、安定性が改善および／または分解が低減されることがあり、たとえば、２５℃で２４時間後にもとのペプチドの少なくとも９５％を保持する。本明細書に開示のクラス１のグルカゴン関連ペプチドはいずれも、５．５〜８の範囲内のｐＨで安定性が改善されることがあり、たとえば、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９％を保持する。いくつかの実施形態では、本発明のクラス１のグルカゴン関連ペプチドは、ペプチドの濃度の少なくとも７５％（少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、９５％を超える、最大１００％など）または分解されたペプチドの約２５％未満（２０％未満、１５％未満、１０％未満、５％未満、４％未満、３％未満、２％未満、１％未満、０％までなど）が、２８０ｎｍで紫外線（ＵＶ）検出器によって、約１週間または２週間以上（約２週間、約４週間、約１か月、約２か月、約４か月、約６か月、約８か月、約１０か月、約１２か月など）後に、少なくとも２０℃（２１℃、２２℃、２３℃、２４℃、２５℃、２６℃、少なくとも２７．５℃、少なくとも３０℃、少なくとも３５℃、少なくとも４０℃、少なくとも５０℃など）かつ１００℃未満、８５℃未満、７５℃未満または７０℃未満の温度の溶液で検出可能であるように安定性が改善される。クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、たとえば、活性の増大、血中半減期の延長、寿命の延長、沈殿または凝集の低減および／または分解の低減（保管後に切断または化学修飾が生じるのを低減するなど）といった、ペプチドの薬学的特性を変化させる追加の修飾を有するものであってもよい。
一例としてのさらに別の実施形態では、特に酸性バッファーまたはアルカリ性バッファーでの経時的なペプチドの分解を低減するように、配列番号８０１の１５番目のアミノ酸を修飾することによって、上記のクラス１のグルカゴン関連ペプチドのいずれかをさらに修飾して安定性を改善してもよい。例示としての実施形態では、１５番目のＡｓｐを、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸で置換する。
あるいは、配列番号８０１の１６番目のアミノ酸を修飾することで、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドのいずれかをさらに修飾して安定性を改善してもよい。例示としての実施形態では、１６番目のＳｅｒを、ＴｈｒまたはＡｉｂで置換するか、グルカゴン受容体に対する活性を増強する、クラス１のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載のアミノ酸置換のいずれかのアミノ酸で置換する。このような修飾は、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間のペプチド結合の切断を低減するものである。
いくつかの実施形態では、２さまざまなアミノ酸位置での分解を低減するように、０番目、２１番目、２４番目または２７番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所または４箇所すべてを修飾することによって、本明細書に記載のクラス１のグルカゴン関連ペプチドのいずれかをさらに修飾してもよい。例示としての実施形態は、２０番目のＧｌｎから、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２１番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、２４番目のＧｌｎからＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２７番目のＭｅｔからＬｅｕまたはＮｌｅへの置換を含む。メチオニンを除去または置換すると、メチオニンの酸化による分解が低減される。ＧｌｎまたはＡｓｎを除去または置換すると、ＧｌｎまたはＡｓｎの脱アミド化による分解が低減される。Ａｓｐを除去または置換すると、Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解が低減される。
増強された活性
もうひとつの実施形態によれば、グルカゴン受容体に対する活性が増強された、天然のグルカゴン（配列番号８０１）の１６番目にアミノ酸修飾を有するクラス１のグルカゴン関連ペプチドが提示される。非限定的な例として、このような増強された活性は、１６番目の天然のセリンを、グルタミン酸で置換あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸で置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つで置換あるいは、少なくとも１個のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐなど）を含有し、原子約４個（または３個〜５個）の長さの側鎖を有する電荷を持つアミノ酸で置換することによって、与えられるものである。１６番目のセリンをグルタミン酸で置換すると、グルカゴン受容体に対するグルカゴン活性が、少なくとも２倍、４倍、５倍、最大１０倍大きくなる。いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する選択性を、ＧＬＰ−１受容体に対し、たとえば、少なくとも５倍、１０倍または１５倍保持する。
ＤＰＰ−ＩＶ耐性
いくつかの実施形態では、本明細書に開示のクラス１のグルカゴンペプチドを１番目または２番目でさらに修飾し、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減する。特に、いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドの１番目および／または２番目を、本明細書に記載のＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸（単数または複数）で置換する。いくつかの実施形態では、類縁体ペプチドの２番目を、アミノイソ酪酸で置換する。いくつかの実施形態では、類縁体ペプチドの２番目を、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、ε−アミノ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換する。もうひとつの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドの２番目を、Ｄ−セリン、グリシン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態では、２番目のアミノ酸はＤ−セリンではない。
グルカゴンペプチドのＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目のあたり）におけるαヘリックス構造を安定化することで、グルカゴンペプチドの１番目および／または２番目のアミノ酸の修飾時におけるグルカゴン活性の低下を回復することが可能である。αヘリックス構造については、本明細書にてさらに説明するように、１２番目〜２９番目のあたりでの共有結合または非共有結合の分子内架橋の形成（たとえば、「ｉ」番目と「ｉ＋４」番目のアミノ酸の側鎖間のラクタム架橋であって、この場合のｉは１２〜２５の整数である）、αヘリックスを安定化するアミノ酸（α，α−二置換アミノ酸など）でのアミノ酸の置換および／またはその挿入などによって、安定させることが可能である。
３位での修飾
３番目の天然のグルタミンから、酸性、塩基性または疎水性のアミノ酸への置換などの（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）３番目のアミノ酸修飾によって、グルカゴン受容体の活性を低減してもよい。たとえば、３番目をグルタミン酸、オルニチンまたはノルロイシンで置換すると、グルカゴン受容体の活性が実質的に低減または破壊される。
３番目のグルタミンを本明細書に記載のグルタミン類縁体で修飾することによって、グルカゴン受容体に対する活性を維持または増強してもよい。たとえば、グルカゴンアゴニストは、配列番号８６３、配列番号８６９、配列番号８７０、配列番号８７１、配列番号８７２、配列番号８７３、配列番号８７４のアミノ酸配列を含むものであってもよい。
Ｃ末端のアミドおよびエステルによるＧＬＰ−１活性の増強
Ｃ末端のアミノ酸のカルボン酸を、アミドまたはエステルなどの電荷が中性の基で置換することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が増強される。逆に、ペプチドのＣ末端における天然のカルボン酸を保持すると、クラス１のグルカゴン関連ペプチドの、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴン受容体の選択性が比較的高く維持される（約５倍より高い、約６倍より高い、約７倍より高い、約８倍より高い、約９倍より高い、約１０倍より高い、約１１倍より高い、約１２倍より高い、約１３倍より高い、約１４倍より高い、約１５倍より高い、約１６倍より高い、約１７倍より高い、約１８倍より高い、約１９倍または約２０倍など）。
別の修飾と組み合わせ
クラス１のグルカゴン関連ペプチドをさらに修飾してもよく、この修飾によって、溶解性および／または安定性および／またはグルカゴン活性が、さらに増大することがある。あるいは、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、溶解性または安定性に実質的に影響せず、グルカゴン活性を実質的に低下させない他の修飾を含むものであってもよい。例示としての実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、天然のグルカゴン配列と比較して、合計で最大１１または最大１２または最大１３または最大１４のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。たとえば、保存的または非保存的な置換、付加または欠失を、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のいずれで実施してもよい。
クラス１のグルカゴン関連ペプチドの修飾の例として、以下のものがあげられるが、これらに限定されるものではない。
（ａ）少なくともグルカゴンアゴニストの部分活性を保持した状態での非保存的な置換、保存的な置換、付加または欠失、たとえば、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上での保存的な置換、１０番目のＴｙｒからＶａｌまたはＰｈｅへの置換、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、これらの位置の１個または２個以上のアミノ酸からＡｌａへの置換、
（ｂ）少なくともグルカゴンアゴニストの部分活性を保持した状態での２９番目および／または２８番目ならびに、任意に２７番目のアミノ酸の欠失、
（ｃ）グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸で置換することなどによる１５番目のアスパラギン酸の修飾（この修飾が分解を低減することがある）；または１６番目のセリンの修飾、たとえば、スレオニン、Ａｉｂ、グルタミン酸の置換による修飾あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸への置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つへの置換による修飾（この修飾も同様に、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間の結合の切断による分解を低減することがある）、
（ｄ）たとえば１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目またはＣ末端のアミノ酸における、本明細書に記載するような水溶性ポリマーであるポリエチレングリコールなどの親水性部分の付加（これによって、溶解性および／または半減期が増大することがある）、
（ｅ）酸化による分解を低減するための、ロイシンまたはノルロイシンで置換することなどによる２７番目のメチオニンの修飾、
（ｆ）Ｇｌｎの脱アミド化によって起こる分解を低減するための、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂで置換することなどによる２０番目または２４番目のグルタミンの修飾、
（ｇ）Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解を低減するための、Ｇｌｕで置換することなどによる２１番目のＡｓｐの修飾、
（ｈ）任意に「ｉ」番目と「ｉ＋４」番目との間のラクタム架橋などの分子内架橋（式中、ｉは、１２、１６、２０、２４など、１２〜２５の整数である）との組み合わせで、ＤＰＰ−ＩＶによる切断に対する耐性を改善する、本明細書に記載するような１番目または２番目の修飾、
（ｉ）血中半減期を延ばすおよび／または作用時間を長くするおよび／または作用開始を遅らせることで、グルカゴン受容体および／またはＧＬＰ−１受容体に対する活性を増強することがある、本明細書に記載するようなグルカゴンペプチドのアシル化またはアルキル化（このアシル化またはアルキル化に、任意に、親水性部分の付加を組み合わせてもよく、これに加えて、あるいはこれに代えて、任意にＧＬＰ−１ペプチドに対する活性を選択的に低減する修飾、たとえば、７番目のＴｈｒから、ヒドロキシ基を欠いたアミノ酸、たとえば、ＡｂｕまたはＩｌｅへの置換などの７番目でのＴｈｒの修飾と組み合わせてもよい）、２７番目のアミノ酸よりＣ末端側のアミノ酸の欠失（２８番目と２９番目のアミノ酸の一方または両方を欠失させ、アミノ酸２７個または２８個の長さのペプチドを得るなど）、
（ｊ）本明細書に記載するようなＣ末端の延長部分、
（ｋ）本明細書に記載するようなホモダイマー化またはヘテロダイマー化、
（ａ）から（ｋ）の組み合わせ。
いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドの修飾の例として、Ａ群から選択される少なくとも１つのアミノ酸修飾およびＢ群および／またはＣ群から選択される１つまたは２つ以上のアミノ酸修飾があげられる。
この場合のＡ群は、次のとおりである。
２８番目のＡｓｎから電荷を持つアミノ酸への置換、
２８番目のＡｓｎから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、
２８番目でのＡｓｎ、ＡｓｐまたはＧｌｕへの置換、
２８番目でのＡｓｐへの置換、
２８番目でのＧｌｕへの置換、
２９番目のＴｈｒから電荷を持つアミノ酸への置換、
２９番目のＴｈｒから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、
２９番目でのＡｓｐ、ＧｌｕまたはＬｙｓへの置換、
２９番目でのＧｌｕへの置換、
２９番目の後ろに電荷を持つ１〜３個のアミノ酸の挿入、
２９番目の後ろにＧｌｕまたはＬｙｓの挿入、
２９番目の後ろにＧｌｙ−ＬｙｓまたはＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入、
またはこれらの組み合わせ。
また、この場合のＢ群は、次のとおりである。
１５番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、
１６番目のＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂへの置換、
さらに、この場合のＣ群は、次のとおりである。
１番目のヒスチジンからジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する非天然のアミノ酸への置換、
２番目のＳｅｒからジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する非天然のアミノ酸への置換、
１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、
２０番目のＧｌｎからＳｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換、
２１番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、
２４番目のＧｌｎからＳｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換、
２７番目のＭｅｔからＬｅｕまたはＮｌｅへの置換、
２７〜２９番目のアミノ酸の欠失、
２８番目〜２９番目のアミノ酸の欠失、
２９番目のアミノ酸の欠失、
またはこれらの組み合わせ。
例示としての実施形態では、１２番目のＬｙｓをＡｒｇで置換する。他の例示としての実施形態では、２９番目および／または２８番目のアミノ酸ならびに、任意に２７番目のアミノ酸が、欠失される。
いくつかの具体的な実施形態では、グルカゴンペプチドは、（ａ）ＤＰＰ−ＩＶ耐性を与える、１番目および／または２番目のアミノ酸修飾、たとえば、１番目でのＤＭＩＡへの置換または２番目でのＡｉｂへの置換、（ｂ）１６番目と２０番目など、１２番目〜２９番目の範囲内での分子内架橋あるいは、１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のアミノ酸の１つまたは２つ以上から、α，α−二置換アミノ酸への置換、任意に（ｃ）２４番目、２９番目のＣｙｓを介するか、またはＣ末端のアミノ酸における、ＰＥＧなどの親水物への結合、任意に（ｄ）ＭｅｔからＮｌｅなどに置換する２７番目のアミノ酸修飾、任意に（ｅ）分解を低減する、２０番目、２１番目および２４番目のアミノ酸修飾ならびに、任意に（ｆ）配列番号８２０への結合を含む。グルカゴンペプチドが配列番号８２０に結合している場合、特定の実施形態における２９番目のアミノ酸はＴｈｒまたはＧｌｙである。他の具体的な実施形態では、グルカゴンペプチドは、（ａ）Ａｓｐ−Ｇｌｕ（２８番目と２９番目）またはＧｌｕ−Ｇｌｕ（２８番目と２９番目）またはＧｌｕ−Ｇｌｕ（２９番目と３０番目）またはＧｌｕ−Ｇｌｕ（２８番目と３０番目）またはＡｓｐ−Ｇｌｕ（２８番目と３０番目）および任意に（ｂ）ＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂなどに置換する、１６番目のアミノ酸修飾および任意に（ｃ）ＭｅｔからＮｌｅなどに置換する、２７番目のアミノ酸修飾および任意に（ｄ）分解を低減させる、２０番目、２１番目および２４番目のアミノ酸修飾を有する。具体的な実施形態では、グルカゴンペプチドは、Ｔ１６、Ａ２０、Ｅ２１、Ａ２４、２７番目のＮｌｅ、Ｄ２８、Ｅ２９である。
いくつかの実施形態では、クラス１のグルカゴン関連ペプチドは、以下に示すアミノ酸配列を有する。
１〜３個のアミノ酸修飾がなされた、Ｘ１−Ｘ２−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｚ（配列番号８３９）
ここで、Ｘ１および／またはＸ２は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する（または耐性を高める）非天然のアミノ酸であり、
この場合のＺは、−ＣＯＯＨ（天然のＣ末端カルボキシレート）、−Ａｓｎ−ＣＯＯＨ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ、Ｙ−ＣＯＯＨからなる群から選択され、Ｙは、１〜２個のアミノ酸であり、
ここで、分子内架橋、好ましくは共有結合によって、ｉ番目のアミノ酸とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖同士を結合し、ここで、ｉは、１２、１６、２０または２４である。
いくつかの実施形態では、分子内架橋はラクタム架橋である。いくつかの実施形態では、配列番号８３９のｉ番目とｉ＋４番目のアミノ酸は、ＬｙｓとＧｌｕ、たとえば、１６番目のグルタミン酸および２０番目のリジンである。いくつかの実施形態では、Ｘ１は、Ｄ−Ｈｉｓ、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）からなる群から選択される。他の実施形態では、Ｘ２は、Ｄ−Ｓｅｒ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチルセリン、Ｖａｌ、α−アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目のアミノ酸、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端のアミノ酸のいずれかで、親水性部分に共有結合している。例示としての実施形態では、この親水性部分は、これらの位置のいずれかで、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチル−フェニルアラニン残基に共有結合している。親水性部分の例として、分子量約１，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンまたは約２０，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンなどのポリエチレングリコール（ＰＥＧ）があげられる。
他の実施形態では、クラスＩのグルカゴン関連ペプチドは、以下に示すアミノ酸配列を有する。
Ｘ１−Ｘ２−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｚ（配列番号８３９）、
ここで、Ｘ１および／またはＸ２は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する（または耐性を高める）非天然のアミノ酸であり、
この場合のグルカゴンペプチドの１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうち１箇所、２箇所、３箇所、４箇所または５箇所以上が、α，α−二置換アミノ酸で置換され、
Ｚは、−ＣＯＯＨ（天然のＣ末端カルボキシレート）、−Ａｓｎ−ＣＯＯＨ、Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ、Ｙ−ＣＯＯＨからなる群から選択され、この場合のＹは、１〜２個のアミノ酸である。
上記のクラス１のグルカゴン関連ペプチドまたは類縁体に対するさらに他のアミノ酸修飾の例として、任意に（任意にスペーサーを介して）アシル基またはアルキル基（このアシル基またはアルキル基は、天然のアミノ酸に対して非天然である）に共有結合している側鎖を有するアミノ酸の置換または付加との組み合わせで、７番目のＴｈｒから、アミノ酪酸（Ａｂｕ）、Ｉｌｅなどのヒドロキシ基を欠いたアミノ酸への置換、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、１５番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、１６番目のＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂへの置換、２０番目のＧｌｎからＳｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２１番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、２４番目のＧｌｎから、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２７番目のＭｅｔからＬｅｕまたはＮｌｅへの置換、２８番目のＡｓｎから電荷を持つアミノ酸への置換、２８番目のＡｓｎから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、２８番目でのＡｓｎ、ＡｓｐまたはＧｌｕへの置換、２８番目でのＡｓｐへの置換、２８番目でのＧｌｕへの置換、２９番目のＴｈｒから電荷を持つアミノ酸への置換、２９番目のＴｈｒから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、２９番目でのＡｓｐ、ＧｌｕまたはＬｙｓへの置換、２９番目でのＧｌｕへの置換、２９番目の後ろに電荷を持つ１〜３個のアミノ酸の挿入、３０番目（すなわち、２９番目の後ろ）でのＧｌｕまたはＬｙｓの挿入（任意に３１番目にＬｙｓの挿入）、Ｃ末端に対する配列番号８２０の付加（任意に、２９番目のアミノ酸はＴｈｒまたはＧｌｙである）、親水性部分に共有結合しているアミノ酸の置換または付加またはこれらの組み合わせがあげられる。
グルカゴン受容体の活性を増強し、グルカゴン受容体の部分活性を保持し、溶解性を改善し、安定性を高め、あるいは分解を低減する、クラス１のグルカゴンアゴニストに関連して上述した修飾については、クラス１のグルカゴンペプチドに、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。よって、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの活性の少なくとも２０％を保持し、ｐＨ６〜８または６〜９（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後にもとのペプチドの少なくとも９５％を保持する（たとえば、もとのペプチドの５％またはそれ未満しか分解または切断されない）、クラス１のグルカゴン関連ペプチドを調製可能である。あるいは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも約１００％、約１２５％、約１５０％、約１７５％、約２００％、約２５０％、約３００％、約３５０％、約４００％、約４５０％、約５００％、約６００％、約７００％、約８００％、約９００％または約１０倍であるかそれより高く、任意に、ｐＨ６〜８または６〜９（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する（たとえば、もとのペプチドの５％またはそれ未満しか分解または切断されない）、高活性なクラス１のグルカゴンペプチドを調製可能である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のクラス１のグルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性の上述した相対レベルの少なくともいずれかを示すものであればよいが、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの場合と比較して、最大で１，０００％、５，０００％または１０，０００％である。
クラス１のグルカゴン関連ペプチドの実施形態の例
いくつかの実施形態によれば、２８番目および／または２９番目における天然のアミノ酸を、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）で置換し、任意に、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号８０１の天然のグルカゴンペプチドを修飾する。別の実施形態では、２９番目における天然のアミノ酸を、正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）で置換し、任意に、１個または２個の正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号８０１の天然のグルカゴンペプチドを修飾する。いくつかの実施形態によれば、配列番号８３４のアミノ酸配列を有する、溶解性と安定性が改善されたグルカゴン類縁体が提供されるが、ただし、２８番目または２９番目の少なくとも１個のアミノ酸が、酸性アミノ酸で置換されるおよび／または追加の酸性アミノ酸が、配列番号８３４のカルボキシ末端に付加される。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から独立に選択される。
いくつかの実施形態によれば、２７番目、２８番目または２９番目のアミノ酸のうちの少なくとも１つが、非天然のアミノ酸残基で置換されている配列番号８３３のアミノ酸配列を有する、溶解性と安定性が改善されたグルカゴンアゴニストが提供される（すなわち、類縁体の２７番目、２８番目または２９番目に存在する少なくとも１つのアミノ酸が、配列番号８０１の対応する位置に存在するアミノ酸とは異なる酸のアミノ酸である）。いくつかの実施形態によれば、配列番号８３３の配列を有するグルカゴンアゴニストが提供されるが、ただし、２８番目のアミノ酸がアスパラギンであり、２９番目のアミノ酸がスレオニンである場合、ペプチドは、このグルカゴンペプチドのカルボキシ末端に付加された、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、ＡｓｐまたはＧｌｕからなる群から独立に選択される１〜２個のアミノ酸をさらに含む。
親ペプチドの活性を少なくともいくらか維持しつつ、天然のグルカゴンペプチドの特定の位置を修飾可能であることが報告されている。したがって、本出願人らは、配列番号８１１のペプチドの２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目の位置にあるアミノ酸のうち１つまたは２つ以上を、天然のグルカゴンペプチドに存在するものとは異なるアミノ酸で置換して、それでもなお親のグルカゴンペプチドの増強された活性、生理的なｐＨの安定性、生物学的活性を保つことが可能であると予想している。たとえば、いくつかの実施形態によれば、天然のペプチドの２７番目に存在するメチオニン残基をロイシンまたはノルロイシンに変更して、ペプチドの酸化による分解を防止する。
いくつかの実施形態では、配列番号８３３のグルカゴン類縁体であって、この類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目または２４番目から選択される１〜６個のアミノ酸が、配列番号８０１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号８３３のグルカゴン類縁体が提供される。もうひとつの実施形態によれば、配列番号８３３のグルカゴン類縁体であって、類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目または２４番目から選択される１〜３個のアミノ酸が、配列番号８０１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号８３３のグルカゴン類縁体が提供される。もうひとつの実施形態では、配列番号８０７、配列番号８０８または配列番号８３４のグルカゴン類縁体であって、類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目または２４番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、配列番号８０１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号８０７、配列番号８０８または配列番号８３４のグルカゴン類縁体が提供され、別の実施形態では、これらの１〜２個の異なるアミノ酸が、天然の配列（配列番号８０１）に存在するアミノ酸と比較した場合に保存的なアミノ酸置換を表す。いくつかの実施形態では、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目または２９番目から選択される位置に、１つ、２つまたは３つのアミノ酸置換をさらに有する、配列番号８１１または配列番号８１３のグルカゴンペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２７番目または２９番目での置換は、保存的なアミノ酸置換である。
いくつかの実施形態では、配列番号８０１の類縁体ペプチドを有するグルカゴンアゴニストが提供される。この類縁体は、セリン以外のアミノ酸を２番目に有すること、かつ、２８番目または２９番目に天然のアミノ酸に代えて酸性アミノ酸を有すること、または配列番号８０１のペプチドのカルボキシ末端に付加された酸性アミノ酸を有することが、配列番号８０１とは異なる。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、アスパラギン酸またはグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、２番目の置換が親分子とは異なる、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３または配列番号８３２のグルカゴン類縁体が提供される。特に、類縁体ペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、アラニン、Ｄ−アラニン、グリシン、ｎ−メチルセリン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換されている。
もうひとつの実施形態では、配列番号８０１の類縁体ペプチドを有するグルカゴンアゴニストが提供される。この類縁体は、ヒスチジン以外のアミノ酸を１番目に有すること、かつ、２８番目または２９番目に天然のアミノ酸に代えて酸性アミノ酸を有するまたは配列番号８０１のペプチドのカルボキシ末端に付加された酸性アミノ酸を有することが、配列番号８０１とは異なる。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、アスパラギン酸またはグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、１番目の置換が親分子とは異なる、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３または配列番号８３２のグルカゴン類縁体が提供される。特に、類縁体ペプチドの１番目は、ＤＭＩＡ、Ｄ−ヒスチジン、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸で置換されている。
いくつかの実施形態によれば、修飾されたグルカゴンペプチドは、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３、配列番号８３２からなる群から選択される配列を有する。別の実施形態では、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３または配列番号８３２のＣ末端に付加される１〜２個のアミノ酸をさらに有する、配列番号８０９、配列番号８１２、配列番号８１３または配列番号８３２の配列を有するグルカゴンペプチドが提供される。この場合、追加のアミノ酸は、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸またはホモシステイン酸からなる群から独立に選択される。いくつかの実施形態では、カルボキシ末端に付加される追加のアミノ酸は、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、ＡｓｐまたはＧｌｕからなる群から選択されるか、別の実施形態では、追加のアミノ酸は、ＡｓｐまたはＧｌｕである。
もうひとつの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８０７またはそのグルカゴンアゴニスト類縁体の配列を有する。いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列番号８０８、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１２、配列番号８１３からなる群から選択される配列を有する。もうひとつの実施形態では、ペプチドは、配列番号８０８、配列番号８１０、配列番号８１１からなる群から選択される配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、そのＣ末端に付加された、ＡｓｐおよびＧｌｕからなる群から選択される追加のアミノ酸をさらに含む、配列番号８０８、配列番号８１０、配列番号８１１の配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１１または配列番号８１３の配列を有し、別の実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１１の配列を有する。
いくつかの実施形態によれば、
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号８３４）、
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｐ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号８１１）、
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｐ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号８１３）
からなる群から選択される修飾されたグルカゴンペプチドを有するグルカゴンアゴニストが提供される。
ここで、１５番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸であり、２８番目のＸａａはＡｓｎまたは酸性アミノ酸であり、２９番目のＸａａはＴｈｒまたは酸性アミノ酸であり、Ｒは、酸性アミノ酸、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２であり、ただし、２８番目、２９番目または３０番目のうちの１箇所に、酸性の酸残基が存在する。いくつかの実施形態では、ＲはＣＯＯＨであり、別の実施形態では、ＲはＣＯＮＨ２である。
また、本開示は、グルカゴンペプチドの安定性と溶解性を高めるために、第２のペプチドをグルカゴンペプチドのＣ末端に融合させたグルカゴン融合ペプチドも包含する。特に、融合グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチドＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号８３４）を有するグルカゴンアゴニスト類縁体を含むものであってもよく、ここで、Ｒは、酸性アミノ酸または結合およびグルカゴンペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸に結合する配列番号８２０（GPSSGAPPPS）、配列番号８２１（KRNRNNIA）または配列番号８２２（KRNR）のアミノ酸配列である。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８３３、配列番号８０７または配列番号８０８からなる群から選択され、さらに、そのカルボキシ末端のアミノ酸に結合している配列番号８２０（GPSSGAPPPS）、配列番号８２１（KRNRNNIA）または配列番号８２２（KRNR）のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態では、グルカゴン融合ペプチドは、配列番号８０２、配列番号８０３、配列番号８０４、配列番号８０５、配列番号８０６またはそのグルカゴンアゴニスト類縁体を含み、さらに、その２９番目のアミノ酸に結合した配列番号８２０（GPSSGAPPPS）、配列番号８２１（KRNRNNIA）または配列番号８２２（KRNR）のアミノ酸配列を含む。いくつかの実施形態によれば、融合ペプチドは、１６番目、１７番目、２１番目、２４番目、２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端のアミノ酸で、アミノ酸に結合しているＰＥＧ鎖をさらに有し、この場合のＰＥＧ鎖は、５００〜４０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、配列番号８２０（GPSSGAPPPS）、配列番号８２１（KRNRNNIA）または配列番号８２２（KRNR）のアミノ酸配列は、ペプチド結合を介してグルカゴンペプチドの２９番目のアミノ酸に結合する。いくつかの実施形態では、グルカゴン融合ペプチドのグルカゴンペプチド部分は、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１３からなる群から選択される配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン融合ペプチドのグルカゴンペプチド部分は、配列番号８１１または配列番号８１３の配列を有し、この場合のＰＥＧ鎖は、２１番目、２４番目、２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端のアミノ酸に、それぞれ結合している。
もうひとつの実施形態では、融合ペプチドのグルカゴンペプチド配列は、配列番号８１１の配列を有し、さらに、その２９番目のアミノ酸に結合した配列番号８２０（GPSSGAPPPS）、配列番号８２１（KRNRNNIA）または配列番号８２２（KRNR）のアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン融合ペプチドは、配列番号８２４、配列番号８２５、配列番号８２６からなる群から選択される配列を有する。一般に、本発明の融合ペプチドは、標準的なカルボン酸基を有するＣ末端のアミノ酸を含む。しかしながら、Ｃ末端のアミノ酸がカルボン酸に代えてアミドを有する、上記配列の類縁体も、実施形態として包含される。いくつかの実施形態によれば、融合グルカゴンペプチドは、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１３からなる群から選択され、さらに、その２９番目のアミノ酸に結合している配列番号８２３（GPSSGAPPPS-CONH2）のアミノ酸配列を有する、グルカゴンアゴニスト類縁体を含む。
本発明のグルカゴンアゴニストをさらに修飾して、グルカゴンペプチドの生物学的活性を保ちつつ、水溶液に対するペプチドの溶解性および水溶液中での安定性を改善することが可能である。いくつかの実施形態によれば、配列番号８１１のペプチドまたはそのグルカゴンアゴニスト類縁体の１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目から選択される１箇所または２箇所以上に親水性部分を導入すると、そのｐＨでの溶解性及び安定性が改善し、グルカゴン類縁体が安定化することが予想される。特に、いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドの２１番目および２４番目に存在するアミノ酸の側鎖に共有結合している１個または２個以上の親水基を含むように、配列番号８１０、配列番号８１１、配列番号８１３または配列番号８３２のグルカゴンペプチドを修飾する。
いくつかの実施形態によれば、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目および／または２９番目での１つまたは２つ以上のアミノ酸置換を含むように、配列番号８１１のグルカゴンペプチドを修飾する。この場合、天然のアミノ酸を、ＰＥＧなどをはじめとする親水性部分と架橋するのに適した側鎖を有するアミノ酸で置換する。この天然のペプチドについては、天然のアミノ酸で置換してもよいし、合成（非天然）のアミノ酸で置換してもよい。合成または非天然のアミノ酸は、in vivoでは天然に生じないが、本明細書に記載のペプチド構造に取り込むことは可能である。
いくつかの実施形態では、天然の配列の１６番目、１７番目、２１番目、２４番目、２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端のアミノ酸のうちの少なくとも１箇所で、天然または合成のアミノ酸を含むように天然のグルカゴンペプチド配列が修飾された、配列番号８１０、配列番号８１１または配列番号８１３のグルカゴンアゴニストが提供され、この場合の置換したアミノ酸は、親水性部分をさらに有する。いくつかの実施形態では、置換は２１番目または２４番目でなされ、別の実施形態では、親水性部分がＰＥＧ鎖である。いくつかの実施形態では、配列番号８１１のグルカゴンペプチドを、少なくとも１個のシステイン残基で置換し、この場合のシステイン残基の側鎖を、マレイミド、ビニルスルホン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、ハロアシルなどをはじめとするチオール反応性試薬でさらに修飾する。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ基、ケト基、ヒドロキシ基、エーテル基ならびに、ポリエチレングリコール単位などの他の親水性部分を含むものであってもよい。別の実施形態では、天然のグルカゴンペプチドをリジンで置換し、ポリエチレングリコールなどの親水性部分のアルデヒドまたはカルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）などのアミン反応性試薬を用いて、置換するリジン残基の側鎖をさらに修飾する。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８１４、配列番号８１５、配列番号８１６、配列番号８１７、配列番号８１８、配列番号８１９からなる群から選択される。
いくつかの実施形態によれば、ＰＥＧ化グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチドに共有結合している２つまたは３つ以上のポリエチレングリコール鎖を有し、この場合のグルカゴン鎖の合計の分子量は、約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、２１番目および２４番目でＰＥＧ鎖がアミノ酸残基に共有結合し、２つのＰＥＧ鎖の合算での分子量が約１，０００〜約５，０００ダルトンである、配列番号８０６のペプチドを含む。もうひとつの実施形態では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、２１番目および２４番目でＰＥＧ鎖がアミノ酸残基に共有結合し、２つのＰＥＧ鎖の合算での分子量が約５，０００〜約２０，０００ダルトンである、配列番号８０６のペプチドを含む。
ポリエチレングリコール鎖は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。いくつかの実施形態によれば、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約５００〜約４０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖の分子量は、約５００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。もうひとつの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、分子量が約２０，０００〜約４０，０００ダルトンである。
共有結合または非共有結合の分子内架橋またはαヘリックスを安定化するアミノ酸を、グルカゴンペプチドのＣ末端領域（１２番目〜２９番目のアミノ酸）に含むように、上述したグルカゴンペプチドのいずれかを、さらに修飾してもよい。いくつかの実施形態によれば、グルカゴンペプチドは、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目（またはこれらの組み合わせ）を、α，α−二置換アミノ酸、たとえばＡｉｂで置換するアミノ酸置換に加えて、上述した修飾のうちの１つまたは２つ以上を有する。もうひとつの実施形態によれば、グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチドの１６番目と２０番目のアミノ酸の側鎖間での分子内架橋、たとえばラクタムに加えて、上述した修飾のうちの１つまたは２つ以上を有する。
いくつかの実施形態によれば、グルカゴンペプチドは、３番目のＸａａが、構造Ｉ、構造ＩＩ、または構造ＩＩＩの側鎖を有するアミノ酸である、配列番号８７７のアミノ酸配列を有する：

（式中、Ｒ１は、Ｃ０〜３アルキルまたはＣ０〜３ヘテロアルキルであり、Ｒ２は、ＮＨＲ４またはＣ１〜３アルキルであり、Ｒ３は、Ｃ１〜３アルキルであり、Ｒ４は、ＨまたはＣ１〜３アルキルであり、Ｘは、ＮＨ、ＯまたはＳであり、Ｙは、ＮＨＲ４、ＳＲ３またはＯＲ３である）。いくつかの実施形態では、ＸがＮＨであるか、あるいは、ＹがＮＨＲ４である。いくつかの実施形態では、Ｒ１は、Ｃ０〜２アルキルまたはＣ１ヘテロアルキルである。いくつかの実施形態では、Ｒ２は、ＮＨＲ４またはＣ１アルキルである。いくつかの実施形態では、Ｒ４は、ＨまたはＣ１アルキルである。例示としての実施形態では、構造Ｉの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２−Ｓであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセトアミドメチル−システイン、Ｃ（Ａｃｍ））である；Ｒ１はＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセチルジアミノブタン酸、Ｄａｂ（Ａｃ））である；Ｒ１は、Ｃ０アルキルであり、ＸはＮＨであり、Ｒ２はＮＨＲ４であり、Ｒ４は、Ｈ（カルバモイルジアミノプロピオン酸、Ｄａｐ（ｕｒｅａ））である；またはＲ１はＣＨ２−ＣＨ２であり、ＸはＮＨであり、Ｒ２は、ＣＨ３（アセチルオルニチン、Ｏｒｎ（Ａｃ））である。例示としての実施形態では、構造ＩＩの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２であり、ＹはＮＨＲ４であり、Ｒ４は、ＣＨ３（メチルグルタミン、Ｑ（Ｍｅ））である；例示としての実施形態では、構造ＩＩＩの側鎖を有するアミノ酸が提示され、式中、Ｒ１はＣＨ２であり、Ｒ４はＨ（メチオニン−スルホキシド、Ｍ（Ｏ））である。具体的な実施形態では、３番目のアミノ酸を、Ｄａｂ（Ａｃ）で置換する。たとえば、グルカゴンアゴニストは、配列番号８６３、配列番号８６９、配列番号８７１、配列番号８７２、配列番号８７３、配列番号８７４のアミノ酸配列を有するものであってもよい。
特定の実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体である。具体的な態様では、類縁体は、２８番目のＡｓｎから電荷を持つアミノ酸への置換、２８番目のＡｓｎから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、２８番目でのＡｓｎ、ＡｓｐまたはＧｌｕへの置換、２８番目でのＡｓｐへの置換、２８番目でのＧｌｕへの置換、２９番目のＴｈｒから電荷を持つアミノ酸への置換、２９番目のＴｈｒから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、２９番目でのＡｓｐ、ＧｌｕまたはＬｙｓへの置換、２９番目でのＧｌｕへの置換、２９番目の後ろに電荷を持つ１〜３個のアミノ酸の挿入、２９番目の後ろにＧｌｕまたはＬｙｓの挿入、２９番目の後ろにＧｌｙ−ＬｙｓまたはＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入、これらの組み合わせを含むがこれらに限定されるものではない、本明細書に記載のアミノ酸修飾を有する。
特定の実施形態では、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体は、１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所またはすべてに、Ａｉｂなどのα，α−二置換アミノ酸を有する。
特定の実施形態では、配列番号８７７のグルカゴンペプチドの類縁体は、以下のうちの１つまたは２つ以上を有する。１番目のヒスチジンから、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する非天然のアミノ酸への置換、２番目のＳｅｒから、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ−ＩＶ）による切断に対するグルカゴンペプチドの感受性を低減する非天然のアミノ酸への置換、７番目のＴｈｒから、ヒドロキシ基を欠いたアミノ酸、たとえば、ＡｂｕまたはＩｌｅへの置換、１０番目のＴｙｒからＰｈｅまたはＶａｌへの置換、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、１５番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、１６番目のＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂへの置換、２０番目のＧｌｎからＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２１番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、２４番目のＧｌｎからＡｌａまたはＡｉｂへの置換、２７番目のＭｅｔからＬｅｕまたはＮｌｅへの置換、２７〜２９番目のアミノ酸の欠失、２８番目〜２９番目のアミノ酸の欠失、２９番目のアミノ酸の欠失、Ｃ末端に対する、配列番号８２０のアミノ酸配列の付加（この場合、２９番目のアミノ酸はＴｈｒまたはＧｌｙである）またはこれらの組み合わせ。
具体的な実施形態によれば、グルカゴンペプチドは、配列番号８６２〜８６７および８６９〜８７４のいずれかのアミノ酸配列を有する。
特定の実施形態では、配列番号８７７を有するグルカゴンペプチドの類縁体は、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目またはＣ末端のアミノ酸のいずれかでアミノ酸に共有結合している、ＰＥＧなどの親水性部分を有する。
特定の実施形態では、配列番号８７７を有するグルカゴンペプチドの類縁体は、任意にスペーサーを介してアシル基またはアルキル基に共有結合している側鎖を有するアミノ酸を有し、このアシル基またはアルキル基は、天然のアミノ酸に対して非天然である。いくつかの実施形態におけるアシル基は、Ｃ４〜Ｃ３０の脂肪族アシル基である。他の実施形態では、アルキル基は、Ｃ４〜Ｃ３０アルキルである。具体的な態様では、アシル基またはアルキル基は、１０番目のアミノ酸の側鎖に共有結合している。いくつかの実施形態では、７番目のアミノ酸は、ＩｌｅまたはＡｂｕである。
グルカゴンアゴニストは、配列番号８０１〜９１９のいずれかのアミノ酸配列を有し、さらに、グルカゴンアゴニスト活性を保持する修飾を、任意に最大１つ、２つ、３つ、４つまたは５つ有するペプチドであってもよい。特定の実施形態では、グルカゴンアゴニストは、配列番号８５９〜９１９のいずれかのアミノ酸を有する。
クラス２のグルカゴン関連ペプチド
特定の実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス２のグルカゴン関連ペプチドであり、これは、本明細書および国際特許出願公開第ＷＯ２０１０／０１１４３９号および米国特許出願第６１／１８７，５７８号（２００９年６月１６日にファイル）に記載されている（その内容全体を本明細書に援用する）。
クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関する、以下のセクションに示す生物学的配列（配列番号１００１〜１２６２）は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１０／０１１４３９号における配列番号１〜２６２に対応する。クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関する配列番号１２６３〜１２７５は、米国特許出願第６１／１８７，５７８号の配列番号６５７〜６６９に対応する。
活性
天然のグルカゴンは、ＧＩＰ受容体を活性化せず、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が通常は天然の−ＧＬＰ−１の約１％である。本明細医書に記載の天然のグルカゴン配列に対する修飾によって、天然のグルカゴン（配列番号１００１）の活性と同等またはそれよりも高いグルカゴン活性、天然のＧＩＰ（配列番号１００４）の活性と同等またはそれよりも高いＧＩＰ活性および／または天然のＧＬＰ−１の活性と同等またはそれよりも高いＧＬＰ−１活性を示すことのできるクラス２のグルカゴン関連ペプチドが生成される。この点について、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、本明細書にてさらに説明するように、グルカゴン／ＧＩＰコアゴニスト、グルカゴン／ＧＩＰ／ＧＬＰ−１トリアゴニスト、ＧＩＰ／ＧＬＰ−１コアゴニストまたはＧＩＰアゴニストグルカゴンペプチドのうちの１つであってもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体の活性化の活性に対するＥＣ５０が、約１００ｎＭまたはそれ未満あるいは、約７５ｎＭ、約５０ｎＭ、約２５ｎＭ、約１０ｎＭ、約８ｎＭ、約６ｎＭ、約５ｎＭ、約４ｎＭ、約３ｎＭ、約２ｎＭまたは約１ｎＭまたはそれ未満である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体の活性化に対するＥＣ５０が、約１００ｎＭまたはそれ未満あるいは、約７５ｎＭ、約５０ｎＭ、約２５ｎＭ、約１０ｎＭ、約８ｎＭ、約６ｎＭ、約５ｎＭ、約４ｎＭ、約３ｎＭ、約２ｎＭまたは約１ｎＭまたはそれ未満である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体の活性化に対するＥＣ５０が、約１００ｎＭまたはそれ未満あるいは、約７５ｎＭ、約５０ｎＭ、約２５ｎＭ、約１０ｎＭ、約８ｎＭ、約６ｎＭ、約５ｎＭ、約４ｎＭ、約３ｎＭ、約２ｎＭまたは約１ｎＭまたはそれ未満である。受容体の活性化は、受容体を過剰発現するＨＥＫ２９３細胞において、ｃＡＭＰ誘導を測定するin vitroのアッセイによって測定することができる。たとえば、実施例２で記載したように、受容体をコードするＤＮＡと、ｃＡＭＰ応答配列に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞をアッセイすればよい。
いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、天然のＧＩＰ（ＧＩＰ活性）と比較して、ＧＩＰ受容体に対する活性が、少なくとも約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％、約０．５％、約０．６％、約０．７％、約０．８％、約０．９％、約１％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７５％、約１００％、約１２５％、約１５０％、約１７５％または約２００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、天然のＧＩＰと比較して、ＧＩＰ受容体に対する活性が最大で１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、天然のグルカゴン（グルカゴン活性）と比較して、グルカゴン受容体に対する活性が少なくとも約１％、約５％、約１０％、約２０％、約３０％、約４０％、約５０％、約６０％、約７５％、約１００％、約１２５％、約１５０％、約１７５％、約２００％、約２５０％、約３００％、約３５０％、約４００％、約４５０％または約５００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、天然のグルカゴンと比較して、グルカゴン受容体に対する活性が、最大で１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、天然のＧＬＰ−１（ＧＬＰ−１活性）と比較して、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、少なくとも約０．１％、０．２％、０．３％、０．４％、０．５％、０．６％、０．７％、０．８％、０．９％、１％、５％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％または２００％またはそれよりも高い。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、天然のＧＬＰ−１と比較して、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、最大で１０００％、１０，０００％、１００，０００％または１，０００，０００％である。受容体の天然のリガンドと比較した場合の受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドの活性については、天然のリガンドのＥＣ５０に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０の反比として計算する。
いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体およびＧＩＰ受容体の両方に対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＩＰコアゴニスト」）。これらのクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に対し、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの持つ選択性を失っている。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、そのグルカゴン受容体に対するＥＣ５０と比較して、約５０倍未満、約４０倍未満、約３０倍未満または約２０倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ活性は、そのグルカゴン活性と比較して、約５００倍未満、約４５０倍未満、約４００倍未満、約３５０倍未満、約３００倍未満、約２５０倍未満、約２００倍未満、約１５０倍未満、約１００倍未満、約７５倍未満、約５０倍未満、約２５倍未満、約２０倍未満、約１５倍未満、約１０倍未満または約５倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０で割った比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ活性をクラス２のグルカゴン関連ペプチドのグルカゴン活性と比較した比は、約５００未満、約４５０未満、約４００未満、約３５０未満、約３００未満、約２５０未満、約２００未満、約１５０未満、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対する活性をグルカゴン受容体に対する活性で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、７番目のアミノ酸修飾、２７番目または２８番目のアミノ酸までのＣ末端でのアミノ酸（単数または複数）の欠失（アミノ酸２７個または２８個のペプチドを生じる）またはこれらの組み合わせなどによって、ＧＬＰ−１活性が有意に低減または破壊される。
もうひとつの態様では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体、ＧＩＰ受容体、ＧＬＰ−１受容体に対して活性を示す（「グルカゴン／ＧＩＰ／ＧＬＰ−１トリアゴニスト」）。これらのクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体とＧＩＰ受容体の両方に対し、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの選択性を失っている。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０は、グルカゴンおよびＧＬＰ−１受容体に対するそれぞれのＥＣ５０と比較して、約５０倍未満、約４０倍未満、約３０倍未満または約２０倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ活性は、そのグルカゴン活性およびＧＬＰ−１活性と比較して、約５００倍未満、約４５０倍未満、約４００倍未満、約３５０倍未満、約３００倍未満、約２５０倍未満、約２００倍未満、約１５０倍未満、約１００倍未満、約７５倍未満、約５０倍未満、約２５倍未満、約２０倍未満、約１５倍未満、約１０倍未満または約５倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０をＧＬＰ−１受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０で割った比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０をＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、トリアゴニストのＧＩＰ活性をトリアゴニストのＧＬＰ−１活性と比較した比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対する活性をＧＬＰ−１受容体に対する活性で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。関連の実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０で割った比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、トリアゴニストのＧＩＰ活性をトリアゴニストのグルカゴン活性と比較した比は、約５００未満、約４５０未満、約４００未満、約３５０未満、約３００未満、約２５０未満、約２００未満、約１５０未満、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対する活性をグルカゴン受容体に対する活性で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するトリアゴニストのＥＣ５０で割った比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するＥＣ５０で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。いくつかの実施形態では、トリアゴニストのＧＬＰ−１活性をトリアゴニストのグルカゴン活性と比較した比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対する活性をグルカゴン受容体に対する活性で割った比は、約１または約１未満（約０．０１、約０．０１３、約０．０１６７、約０．０２、約０．０２５、約０．０３、約０．０５、約０．０６７、約０．１、約０．２など）である。
さらに別の態様では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体およびＧＩＰ受容体に対する活性を示すが、グルカゴン活性は、３番目のアミノ酸修飾などによって、有意に低減または破壊されている（「ＧＩＰ／ＧＬＰ−１コアゴニスト」）。たとえば、この位置を、酸性、塩基性または疎水性のアミノ酸（グルタミン酸、オルニチン、ノルロイシン）で置換すると、グルカゴン活性が低減される。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するグルカゴンペプチドのＥＣ５０は、そのＧＬＰ−１受容体に対するＥＣ５０と比較して、約５０倍未満、約４０倍未満、約３０倍未満または約２０倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ活性は、そのＧＬＰ−１活性と比較して、約２５倍未満、約２０倍未満、約１５倍未満、約１０倍未満または約５倍未満で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、これらのクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満、たとえば約１％〜約１０％あるいは、約０．１％〜約１０％あるいは、約０．１％を超えるが、約１０％未満である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０をＧＬＰ−１受容体に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０で割った比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満で、１以上である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ活性をクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＬＰ−１活性と比較した比は、約１００未満、約７５未満、約６０未満、約５０未満、約４０未満、約３０未満、約２０未満、約１５未満、約１０未満または約５未満で、１以上である。
別の態様では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＩＰ受容体に対する活性を示し、グルカゴン活性およびＧＬＰ−１活性は、３番目でのＧｌｕ、７番目でのＩｌｅによるアミノ酸修飾などによって、有意に低減または破壊される（「ＧＩＰアゴニストグルカゴンペプチド」）。いくつかの実施形態では、これらのクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満、たとえば約１％〜約１０％あるいは、約０．１％〜約１０％あるいは、約０．１％を超える、約０．５％を超えるまたは約１％を超えるが、約１％未満、約５％未満または約１０％未満である。いくつかの実施形態では、これらのクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の約１０％またはそれ未満、たとえば約１％〜約１０％あるいは、約０．１％〜約１０％あるいは、約０．１％を超える、約０．５％を超えるまたは約１％を超えるが、約１％未満、約５％未満または約１０％未満である。
いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドがＰＥＧ化されていない場合、ＧＩＰ受容体の活性化に対するクラス２のグルカゴン関連ペプチドのＥＣ５０が、約４ｎＭ、約２ｎＭ、約１ｎＭまたはそれ未満であるか、あるいは、ＧＩＰ受容体に対する類縁体の活性が、天然のＧＩＰの少なくとも約１％、約２％、約３％、約４％または約５％である。関連の実施形態では、ＰＥＧ化されていないクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体の活性化に対するＥＣ５０が、約４ｎＭ、約２ｎＭ、約１ｎＭまたはそれ未満であるか、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の少なくとも約１％、約２％、約３％、約４％または約５％である。さらに他の関連の実施形態では、ＰＥＧ化されていないクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体の活性化に対するＥＣ５０が、約４ｎＭ、約２ｎＭ、約１ｎＭまたはそれ未満であるか、あるいは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの少なくとも約５％、約１０％、約１５％または約２０％である。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化されていないクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの約１％未満である。他の実施形態では、ＰＥＧ化されていないクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の約１０％未満、約５％未満または約１％未満である。
クラス２のグルカゴン関連ペプチドがＰＥＧなどの親水性部分に結合している実施形態では、１つまたは２つ以上の受容体に対する相対ＥＣ５０が、さらに高くなる（約１０倍高くなるなど）ことがある。たとえば、ＰＥＧ化した類縁体は、ＧＩＰ受容体の活性化に対するＥＣ５０が約１０ｎＭまたはそれ未満であるか、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの少なくとも約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％または約０．５％である。関連の実施形態では、ＰＥＧ化されたクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体の活性化に対するＥＣ５０が約１０ｎＭまたはそれ未満であるか、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の少なくとも約０．１％、約０．２％、約０．３％、約０．４％または約０．５％である。さらに他の関連の実施形態では、ＰＥＧ化されたクラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体の活性化に対するＥＣ５０が約１０ｎＭまたはそれ未満であるか、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも約０．５％、約１％、約１．５％または約２％である。いくつかの実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの約１％未満である。他の実施形態では、クラス２のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の約１０％、約５％または約１％である。
修飾
クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に開示する修飾によって、ＧＩＰ活性、グルカゴン活性および／またはＧＬＰ−１活性が高められたグルカゴンペプチドを生成するようグルカゴン（配列番号１００１）を操作することができる。クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に開示する他の修飾によって、得られるペプチドの半減期が延び、溶解性が高まり、あるいは、安定性が向上する。クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に開示するさらに他の修飾は、活性に対しては何ら影響しないか、所望の活性（単数または複数）を破壊することなく生成可能なものである。同一の目的（ＧＩＰ活性を高めるなど）を果たすクラス２のグルカゴン関連ペプチドに関する組み合わせを、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。特性を増強するクラス２のグルカゴン関連ペプチド単体またはこれに関する一組の組み合わせを、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよく、たとえばＧＩＰ活性および／またはＧＬＰ−１活性を高めることを、半減期の延長と組み合わせてもよい。関連の実施形態では、アミノ酸修飾のうち１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つまたは７つ以上が、非保存的な置換、付加または欠失であってもよい。いくつかの実施形態では、アミノ酸修飾のうち１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つまたは７つ以上が、保存的な置換であってもよい。
ＧＩＰ活性に影響する修飾
１番目のアミノ酸修飾によって、ＧＩＰ受容体に対する活性が増強される。たとえば、１番目のヒスチジンを、高分子芳香族アミノ酸、任意に、Ｔｙｒ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐ、アミノフェニルアラニン、ニトロフェニルアラニン、クロロフェニルアラニン、スルホフェニルアラニン、４−ピリジルアラニン、メチルチロシンまたは３−アミノチロシンで置換する。１番目のＴｙｒと１２番目〜２９番目のアミノ酸に対応する領域内でのαヘリックスの安定化とを組み合わせると、ＧＩＰ受容体およびＧＬＰ−１受容体ならびにグルカゴン受容体を活性化するクラス２のグルカゴン関連ペプチドが提供された。αヘリックス構造は、たとえば、共有結合または非共有結合の分子内架橋の形成あるいは、１２番目〜２９番目あたりで、αヘリックスを安定化するアミノ酸（α，α−二置換アミノ酸など）で置換するアミノ酸置換および／またはこれを挿入することによって安定化可能なものである。
２７番目および／または２８のアミノ酸修飾、任意に２９番目のアミノ酸修飾によって、ＧＩＰ受容体に対する活性が増強される。たとえば、２７番目のＭｅｔを高分子脂肪族アミノ酸（任意にＬｅｕ）に置換し、２８番目のＡｓｎを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＡｌａ）に置換し、２９番目のＴｈｒを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＧｌｙ）に置換する。２７番目〜２９番目をＬＡＧに置換すると、これらの位置でのＧＩＰ活性が、天然のＭＮＴ配列よりも高くなる。
１２番目のアミノ酸修飾によって、ＧＩＰ受容体に対する活性が増強される。たとえば、１２番目を高分子非極性脂肪族アミノ酸（任意にＩｌｅ）に置換する。
１７番目および／または１８番目のアミノ酸修飾によって、ＧＩＰ受容体に対する活性が増強される。たとえば、１７番目を極性残基（任意にＧｌｎ）に置換し、１８番目を低分子脂肪族アミノ酸（任意にＡｌａ）に置換する。１７番目と１８番目をＱＡに置換すると、これらの位置でのＧＩＰ活性が、天然のＲＲ配列より高くなる。
１２番目から２９番目のアミノ酸側鎖間での分子内架橋の形成を可能にする修飾によって、ＧＩＰ受容体に対する活性が増加する。たとえば、ｉ番目とｉ＋４番目またはｊ番目とｊ＋３番目またはｋ番目とｋ＋７番目の２つのアミノ酸の側鎖間の共有結合によって、分子内架橋を形成してもよい。例示としての実施形態では、この架橋は、１２番目と１６番目の間、１６番目と２０番目の間、２０番目と２４番目の間、２４番目と２８番目の間または１７番目と２０番目の間である。他の実施形態では、これらの位置で、正の電荷を持つアミノ酸と負の電荷を持つアミノ酸との間に、塩結合などの非共有結合の相互作用を形成してもよい。
ＧＩＰ受容体の活性を高める上述した修飾を、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。ＧＩＰ受容体の活性を高める修飾の組み合わせを用いると、通常は、このような修飾のどれを単独で用いる場合よりも、ＧＩＰ活性が高くなる。
グルカゴン活性に影響する修飾
いくつかの実施形態では、天然のグルカゴン（配列番号１００１）の１６番目のアミノ酸修飾によって、グルカゴン活性が増強される。非限定的な例として、このような増強された活性は、１６番目の天然のセリンを、グルタミン酸で置換あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸で置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つで置換あるいは、少なくとも１個のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐなど）を含有し、原子約４個（または３個〜５個）の長さの側鎖を有する電荷を持つアミノ酸で置換することによって、与えられるものである。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対するもとの選択性を、ＧＬＰ−１受容体に対して保持する。
３番目の天然のグルタミンから、酸性、塩基性または疎水性のアミノ酸への置換などの３番目のアミノ酸修飾によって、グルカゴン受容体の活性を低減してもよい。たとえば、３番目をグルタミン酸、オルニチンまたはノルロイシンで置換すると、グルカゴン受容体の活性が実質的に低減または破壊される。
３番目のＧｌｎを本明細書に記載するようなグルタミン類縁体で修正することによって、グルカゴン受容体に対する活性を維持または増強してもよい。たとえば、グルカゴンアゴニストは、配列番号１２４３〜１２４８、１２５０、１２５１、１２５３〜１２５６のうち、どのアミノ酸配列を含むものであってもよい。
グルカゴンペプチドまたはその類縁体のＣ末端領域（１２番目〜２９番目のアミノ酸）のαヘリックス構造を安定化する修飾によって、１番目と２番目のアミノ酸修飾によって低下したグルカゴン活性が回復される。たとえば、ｉ番目とｉ＋４番目またはｊ番目とｊ＋３番目またはｋ番目とｋ＋７番目の２つのアミノ酸の側鎖間の共有結合によって、分子内架橋を形成してもよい。他の実施形態では、これらの位置で、正の電荷を持つアミノ酸と負の電荷を持つアミノ酸との間に、塩結合などの非共有結合の相互作用を形成してもよい。さらに他の実施形態では、所望の活性が保たれる位置で、このＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目）に、１個または２個以上のα，α−二置換アミノ酸を挿入または置換する。たとえば、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所またはすべてのアミノ酸を、Ａｉｂなどのα，α−二置換アミノ酸に置換する。
ＧＬＰ−１活性に影響する修飾
Ｃ末端のアミノ酸のカルボン酸を、アミドまたはエステルなどの電荷が中性の基で置換することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が増強される。
また、本明細書にてさらに説明するように、たとえば２つのアミノ酸の側鎖間での分子内架橋の形成あるいは、αヘリックスを安定化するアミノ酸（α，α−二置換アミノ酸など）を有する１２番目〜２９番目あたりでの、アミノ酸の置換および／または挿入によって、グルカゴンのＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目のあたり）におけるαヘリックス構造を安定化することで、ＧＬＰ−１受容体に対する活性も増強される。例示としての実施形態では、１２番目と１６番目、１３番目と１７番目、１６番目と２０番目、１７番目と２１番目、２０番目と２４番目または２４番目と２８番目のアミノ酸の対の側鎖（ｉ＝１２、１６、２０または２４のアミノ酸の対）は、互いに結合しているため、グルカゴンのαヘリックスを安定させる。いくつかの実施形態では、架橋またはリンカーは、特に架橋がｉ番目とｉ＋４番目の間にある場合、原子約８個（または約７個〜約９個）の長さである。いくつかの実施形態では、特に架橋がｊ番目とｊ＋３番目の間にある場合、架橋またはリンカーは、原子約６個（または約５個〜約７個）の長さである。
いくつかの実施形態では、（ａ）１６番目の天然のセリンを、グルタミン酸で置換あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸で置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つで置換あるいは、少なくとも１個のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐなど）を含有し、原子約４個（または３個〜５個）の長さの側鎖を有する電荷を持つアミノ酸で置換すること、（ｂ）２０番目の天然のグルタミンを、電荷を持つか水素結合でき、かつ、少なくとも原子約５個（または約４個〜約６個）の長さの側鎖を有する別の親水性アミノ酸、たとえば、リジン、シトルリン、アルギニンまたはオルニチンで置換することによって、分子内架橋が形成される。１６番目と２０番目のこのようなアミノ酸の側鎖は、塩結合を形成可能であるか、共有結合可能である。いくつかの実施形態では、２つのアミノ酸が互いに結合して、ラクタム環が形成される。
いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドのＣ末端領域におけるαヘリックス構造の安定化は、ラクタム架橋以外の分子内架橋の形成によって達成される。たとえば、好適な共有結合方法は、オレフィンメタセシス、ランチオニンを基にした環化、ジスルフィド結合または修飾された硫黄含有架橋の形成、α，ω−ジアミノアルカンでの繋ぎの使用、金属原子架橋の形成のうちの１つまたは２つ以上を含み、他のペプチド環化手段もαヘリックスの安定化に用いられる。
さらに他の実施形態では、所望の活性が保たれる位置で、このＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目）に、１個または２個以上のα，α−二置換アミノ酸を挿入または置換する。たとえば、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所またはすべてのアミノ酸を、Ａｉｂなどのα，α−二置換アミノ酸に置換する。
本明細書に記載するような２０番目のアミノ酸修飾によって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が高められる。
GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）をＣ末端に付加することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が高められる。本明細書に記載するように、１８番目、２８番目または２９番目のアミノ酸あるいは、１８番目と２９番目のアミノ酸を修飾することで、このような類縁体でのＧＬＰ−１活性を、さらに高めることが可能である。
１０番目のアミノ酸を修飾して高分子芳香族アミノ酸残基（任意にＴｒｐ）にすることで、ＧＬＰ−１活性が、さらに適度に高められる。
たとえば、本明細書に記載するような７番目のアミノ酸修飾によって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が低下する。
１８番目を天然のアルギニンからアラニンに置換することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性を、さらに増強することが可能である。
ＧＬＰ−１受容体の活性を高める、クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して上述したいずれかの修飾を、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。ＧＬＰ−１受容体の活性を高める修飾の組み合わせを用いると、通常は、このような修飾のどれを単独で用いる場合よりも、ＧＬＰ−１活性が高くなる。たとえば、本発明は、１６番目、２０番目、Ｃ末端のカルボン酸基に修飾を有し、任意に、１６番目と２０番目のアミノ酸の間に共有結合を有するグルカゴンペプチド；１６番目とＣ末端のカルボン酸基に修飾を有するグルカゴンペプチド；１６番目と２０番目に修飾を有し、任意に、１６番目と２０番目のアミノ酸の間に共有結合を有するグルカゴンペプチド；２０番目とＣ末端のカルボン酸基に修飾を有するグルカゴンペプチドを提供するものである。
ＤＰＰ−ＩＶ耐性を改善する修飾
１番目および／または２番目の修飾によって、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ ＩＶ）による切断に対するペプチドの耐性を高めることが可能である。たとえば、１番目および／または２番目を、本明細書に記載するようなＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸に置換してもよい。いくつかの実施形態では、２番目のアミノ酸をＮ−メチルアラニンに置換する。
２番目（２番目のＡｉｂなど）の修飾ならびに、場合によっては１番目（１番目のＤＭＩＡなど）の修飾によって、グルカゴン活性が、ときに大幅に低下することが観察された。驚くべきことに、本明細書に記載するように、グルカゴン（アミノ酸１２番目〜２９番目のあたり）のＣ末端領域のαヘリックス構造を、たとえば２つのアミノ酸の側鎖間での共有結合の形成によって安定化することで、このグルカゴン活性の低下を回復可能である。いくつかの実施形態では、この共有結合は、「ｉ」番目と「ｉ＋４」番目のアミノ酸の間または「ｊ」番目と「ｊ＋３」番目のアミノ酸の間、たとえば、１２番目と１６番目、１６番目と２０番目、２０番目と２４番目、２４番目と２８番目または１７番目と２０番目のアミノ酸の間である。例示としての実施形態では、この共有結合は、１６番目のグルタミン酸と２０番目のリジンとの間のラクタム架橋である。いくつかの実施形態では、この共有結合は、本明細書に記載するようなラクタム架橋以外の分子内架橋である。
分解を低減する修飾
一例としてのさらに別の実施形態では、特に酸性バッファーまたはアルカリ性バッファーでの経時的なペプチドの分解を低減するように、配列番号１００１の１５番目および／または１６番目のアミノ酸を修飾することによって、クラス２のグルカゴン関連ペプチドのいずれかをさらに修飾して安定性を改善してもよい。このような修飾によって、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間のペプチド結合の切断が低減される。例示としての実施形態では、１５番目のアミノ酸修飾が欠失であるか、Ａｓｐからグルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸への置換である。他の例示としての実施形態では、１６番目のアミノ酸修飾が欠失であるか、ＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂへの置換である。他の例示としての実施形態では、１６番目のＳｅｒをグルタミン酸に置換するか、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つに置換する。
いくつかの実施形態では、天然のペプチドの２７番目に存在するメチオニン残基を、たとえば欠失または置換によって修飾する。このような修飾によって、ペプチドの酸化による分解が防止されることがある。いくつかの実施形態では、２７番目のＭｅｔを、ロイシン、イソロイシンまたはノルロイシンに置換する。いくつかの具体的な実施形態では、２７番目のＭｅｔをロイシンまたはノルロイシンに置換する。
いくつかの実施形態では、２０番目および／または２４番目のグルタミンを、たとえば欠失または置換によって修飾する。このような修飾によって、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を低減することができる。いくつかの実施形態では、２０番目および／または２４番目のグルタミンを、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂに置換する。いくつかの実施形態では、２０番目および／または２４番目のグルタミンを、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎまたはシトルリンに置換する。
いくつかの実施形態では、２１番目のＡｓｐを、たとえば欠失または置換によって修飾する。このような修飾によって、Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解を低減することができる。いくつかの実施形態では、２１番目を、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸に置換する。いくつかの具体的な実施形態では、２１番目をＧｌｕで置換する。
αヘリックス構造の安定化
クラス２のグルカゴン関連ペプチドのＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目のあたり）でのαヘリックス構造の安定化によって、ＧＬＰ−１活性および／またはＧＩＰ活性が増強され、１番目および／または２番目のアミノ酸修飾によって低下していたグルカゴン活性が回復する。αヘリックス構造は、たとえば、共有結合または非共有結合の分子内架橋の形成あるいは、１２番目〜２９番目あたりで、αヘリックスを安定化するアミノ酸（α，α−二置換アミノ酸など）で置換するアミノ酸置換および／またはこれを挿入することによって安定化可能なものである。ＧＩＰアゴニストのαヘリックス構造の安定化については、本明細書に記載するようにして達成すればよい。
アシル化およびアルキル化
いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のグルカゴンペプチドを、アシル基またはアルキル基、たとえば、本明細書に記載するような天然アミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基を含むように修飾する。アシル化またはアルキル化によって、グルカゴンペプチドの血中半減期を延ばすことが可能である。好都合なことに、アシル化またはアルキル化は、作用開始を遅らせるおよび／またはグルカゴン受容体および／またはＧＬＰ−１受容体での作用時間を延ばすおよび／またはＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を改善するおよび／または溶解性を改善する。グルカゴンペプチドのグルカゴン受容体および／またはＧＬＰ−１受容体および／またはＧＩＰ受容体に対する活性を、アシル化後も維持してもよい。いくつかの実施形態では、アシル化されたグルカゴンペプチドの活性は、グルカゴンペプチドのアシル化されていないものの活性に匹敵する。本明細書に記載するように、クラス２のグルカゴン関連ペプチドを、親水性部分が結合した同一のアミノ酸の位置でアシル化またはアルキル化してもよいし、異なるアミノ酸の位置でアシル化またはアルキル化してもよい。
いくつかの実施形態では、本発明は、グルカゴンペプチドの１０番目のアミノ酸に共有結合しているアシル基またはアルキル基を有するように修飾されたグルカゴンペプチドを提供するものである。グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチドの１０番目のアミノ酸とアシル基またはアルキル基との間に、スペーサーをさらに有するものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル基は、脂肪酸または胆汁酸あるいは、これらの塩、たとえば、Ｃ４〜Ｃ３０脂肪酸、Ｃ８〜Ｃ２４脂肪酸、コール酸、Ｃ４〜Ｃ３０アルキル、Ｃ８〜Ｃ２４アルキルあるいは、胆汁酸のステロイド部分を有するアルキルである。スペーサーは、アシル基またはアルキル基を結合するための好適な反応性基を有する部分であれば、どの部分であってもよい。例示としての実施形態では、スペーサーは、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性または疎水性の二官能性スペーサーであってもよい。いくつかの実施形態では、スペーサーは、Ｔｒｐ、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｃｙｓ、ＮＨ２（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎ（ＣＨ２）ｍＣＯＯＨを有するスペーサーからなる群から選択され、式中、ｍは１〜６の任意の整数であり、ｎは２〜１２の任意の整数である。このようなアシル化グルカゴンペプチドされたまたはアルキル化されたグルカゴンペプチドは、親水性部分、任意にポリエチレングリコールをさらに含むものであってもよい。上記のグルカゴンペプチドはいずれも、２個のアシル基または２個のアルキル基またはこれらの組み合わせを有するものであってもよい。
結合体と融合体
ＧＩＰアゴニストを、任意に共有結合を介して、また、任意にリンカーを介して、本明細書に記載するような結合体部分に結合することが可能である。
他の実施形態では、第２のペプチドはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）であり、ここで、Ｘは、２０種類の一般的なアミノ酸、たとえば、グルタミン酸、アスパラギン酸またはグリシンから選択される。いくつかの実施形態では、Ｘは、そのアミノ酸の側鎖に共有結合している親水性部分をさらに有するＣｙｓなどのアミノ酸を表す。このようなＣ末端の延長部分は、溶解性を改善し、ＧＩＰ活性またはＧＬＰ−１活性をも改善できることがある。グルカゴンペプチドがカルボキシ末端の延長部分をさらに有するいくつかの実施形態では、延長部分のカルボキシ末端のアミノ酸が、カルボン酸ではなくアミド基またはエステル基で終端する。
いくつかの実施形態では、たとえば、Ｃ末端の延長部分を有するグルカゴンペプチドにおいて、天然のグルカゴンペプチドの２９番目のスレオニンをグリシンに置換する。たとえば、２９番目をスレオニンからグリシンへと置換し、GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）のＣ末端の延長部分を有するグルカゴンペプチドは、同一のＣ末端の延長部分を有するように修飾した天然のグルカゴンよりもＧＬＰ−１受容体に対する活性が４倍高い。このＴ２９Ｇ置換を本明細書に開示の他の修飾と併用して、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴンペプチドの親和性を高めることが可能である。たとえば、Ｔ２９Ｇ置換を、Ｓ１６ＥおよびＮ２０Ｋのアミノ酸置換と組み合わせ、任意に１６番目と２０番目との間のラクタム架橋も組み合わせ、さらに任意に、本明細書に記載するようなＰＥＧ鎖の付加も組み合わせることが可能である。
いくつかの実施形態では、Ｃ末端にアミノ酸を付加し、この追加のアミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンからなる群から選択される。
溶解性を高める修飾
もうひとつの実施形態では、好ましくは配列番号１００１の２７番目よりＣ末端側の位置でのアミノ酸置換および／または電荷を持つアミノ酸をペプチドのＣ末端領域に導入する付加によって、グルカゴンペプチドの溶解性を改善することが可能である。任意に、電荷を持つ、１個、２個または３個のアミノ酸を、Ｃ末端領域内、好ましくは２７番目よりＣ末端側に導入してもよい。いくつかの実施形態では、２８番目および／または２９番目の天然のアミノ酸（単数または複数）を、１個または２つ個電荷を持つアミノ酸に置換するおよび／または別の実施形態では、電荷を持つ１〜３個のアミノ酸をペプチドのＣ末端に付加する。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうちの１個、２個またはすべてが、負の電荷を持つ。いくつかの実施形態では、負の電荷を持つ（酸性アミノ酸）は、アスパラギン酸またはグルタミン酸である。
保存的な置換などの追加の修飾をグルカゴンペプチドにほどこしてもよく、このような修飾をしても、依然としてＧＩＰ活性（かつ任意にＧＬＰ−１活性および／またはグルカゴン活性）を保持できる。
他の修飾
ＧＩＰ活性を高めるまたは低下させ、グルカゴン受容体の活性を高めるまたは低下させ、ＧＬＰ−１受容体の活性を高めるクラス２のペプチドに関して上述した修飾を、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して上述したどの修飾も、クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載するような溶解性および／または安定性および／または作用時間の増大などの他の望ましい特性を与える、他の修飾と組み合わせることが可能である。あるいは、クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して上述したどの修飾も、溶解性または安定性または活性に実質的に影響しない、クラス２のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載の他の修飾と組み合わせることが可能である。修飾の例として以下のものがあげられるが、これらに限定されるものではない。
（Ａ）１個、２個、３個または４個以上の電荷を持つアミノ酸（単数または複数）を、天然のグルカゴンのＣ末端領域、好ましくは２７番目よりＣ末端側の位置に導入することなどによる、溶解性の改善。このような電荷を持つアミノ酸は、２８番目または２９番目などで、天然のアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換することあるいは、２７番目、２８番目または２９番目の後などに、電荷を持つアミノ酸を付加することによって導入可能なものである。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。他の実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、正の電荷を持つ。このような修飾によって、２５℃で２４時間後に測定すると、約５．５〜約８の特定のｐＨ、たとえばｐＨ７で、天然のグルカゴンと比較して、溶解性が少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍またはそれより高くなるなど、溶解性が高まる。
（Ｂ）ペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目、Ｃ末端の延長部分の範囲内またはＣ末端のアミノ酸などで、本明細書に記載するようなポリエチレングリコール鎖などの親水性部分を付加することによる、溶解性および作用時間または血中半減期の増大。
（Ｃ）本明細書に記載するようなグルカゴンペプチドのアシル化またはアルキル化による、溶解性の増大および／または作用時間または血中半減期の延長および／または作用開始を遅らせること。
（Ｄ）本明細書に記載するような１番目または２番目におけるアミノ酸の修飾による、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ ＩＶ）での切断に対する耐性を導入することによる、作用時間または血中半減期の延長。
（Ｅ）欠失あるいは、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸への置換などの１５番目のＡｓｐの修飾による、安定性の向上。このような修飾によって、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９％、最大１００％が保持されるなど、ｐＨ５．５〜８の範囲内でのあるｐＨにおいて、分解または切断を低減することができる。このような修飾は、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間のペプチド結合の切断を低減するものである。
（Ｆ）ＴｈｒまたはＡｉｂへの置換など、１６番目のＳｅｒの修飾による、安定性の向上。このような修飾によって、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間のペプチド結合の切断も低減される。
（Ｇ）ロイシンまたはノルロイシンへの置換などによる、２７番目のメチオニンの修飾による安定性の向上。このような修飾によって、酸化による分解を低減することができる。また、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換など、２０番目または２４番目のＧｌｎの修飾によって、安定性を向上させることも可能である。このような修飾によって、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を低減することができる。Ｇｌｕへの置換など、２１番目のＡｓｐの修飾によって安定性を向上させることが可能である。このような修飾によって、Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解を低減することができる。
（Ｈ）活性には実質的に影響しない非保存的なまたは保存的な置換、付加または欠失、たとえば、２番目、５番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上における保存的な置換、これらの位置の１個または２個以上のアミノ酸からＡｌａへの置換、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上におけるアミノ酸の欠失あるいは、２９番目のアミノ酸の欠失（任意に、Ｃ末端のカルボン酸基からＣ末端のアミドまたはエステルへの変更を組み合わせてもよい）、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、１０番目のＴｙｒからＶａｌまたはＰｈｅへの置換。
GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）をＣ末端に付加することで、ＰＥＧ化後も活性が保たれる。
天然のグルカゴンペプチドの位置には、親ペプチドの活性を少なくともいくらかは保ったままで修飾可能なものがある。したがって、本出願人らは、２番目、５番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目にある１個または２個以上のアミノ酸を、天然のグルカゴンペプチドに存在するものとは異なるアミノ酸で置換し、それでもなおグルカゴン受容体に対する活性を保持できると予想している。
いくつかの実施形態では、１８番目を、Ａｌａ、ＳｅｒまたはＴｈｒからなる群から選択されるアミノ酸に置換する。いくつかの実施形態では、２０番目のアミノ酸を、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎ、シトルリンまたはＡｉｂに置換する。いくつかの実施形態では、２１番目を、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸に置換する。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、１６番目、１７番目、１８番目、２０番目、２１番目、２３番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目から選択される１〜１０個のアミノ酸修飾を有する。例示としての実施形態では、この修飾は、１７番目のグルタミン、１８番目のアラニン、２１番目のグルタミン酸、２３番目のイソロイシン、２４番目のアラニン、２７番目のバリン、２９番目のグリシンからなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸置換である。いくつかの実施形態では、１７番目〜２６番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、親ペプチドと異なる。他の実施形態では、１７番目〜２２番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、親ペプチドと異なる。さらに他の実施形態では、修飾は、１７番目のグルタミン、１８番目のアラニン、２１番目のグルタミン酸、２３番目のイソロイシン、２４番目のアラニンである。
いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドのカルボキシ末端に、１個または２個以上のアミノ酸を付加する。このアミノ酸は通常、２０種類の一般的なアミノ酸から選択され、いくつかの実施形態では、このアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸に代えてアミド基を有する。例示としての実施形態では、付加されるアミノ酸は、グルタミン酸およびアスパラギン酸およびグリシンからなる群から選択される。
活性を破壊しない他の修飾は、Ｗ１０またはＲ２０を含む。
いくつかの実施形態では、１個または２個のアミノ酸残基でＣ末端を短縮することによって、本明細書に開示のクラス２のグルカゴン関連ペプチドを修飾するが、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体および／またはＧＩＰ受容体に対する同様の活性は保持されたままである。これに関して、２９番目および／または２８番目のアミノ酸を欠失させることが可能である。
例示としての実施形態
本発明のいくつかの実施形態によれば、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、（ｂ）類縁体のＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目）のαヘリックス構造を安定化する修飾、（ｃ）任意に、１〜１０個（１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個など）のさらに別のアミノ酸修飾を伴う、配列番号１００１を有する。いくつかの実施形態では、類縁体は、本明細書に記載したＧＩＰ受容体に対する天然のＧＩＰの活性あるいは、ＧＩＰ受容体に対する他の任意の活性レベルの少なくとも約１％を示す。
特定の実施形態では、αヘリックス構造を安定化する修飾は、分子内架橋を提供または導入するものであり、たとえば、本明細書に記載したものなどの共有結合の分子内架橋を含む。いくつかの実施形態における共有結合の分子内架橋は、ラクタム架橋である。これらの実施形態の類縁体のラクタム架橋は、本明細書に記載するようなラクタム架橋であってもよい。たとえば、「αヘリックス構造の安定化」セクションのラクタム架橋についての教示内容を参照のこと。たとえば、ラクタム架橋は、ｉ番目のアミノ酸とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖間あるいは、ｊ番目のアミノ酸とｊ＋３番目のアミノ酸の側鎖間のものであってもよい（ｉは１２、１３、１６、１７、２０または２４であり、ｊは１７である）。特定の実施形態では、ラクタム架橋は、１６番目と２０番目のアミノ酸の間であってもよく、この場合、１６番目および２０番目のうちの一方のアミノ酸はＧｌｕに置換され、１６番目と２０番目の他方のアミノ酸はＬｙｓに置換される。
別の実施形態では、αヘリックス構造を安定化する修飾は、類縁体の１６番目、２０番目、２１番目、２４番目における、１つ、２つ、３つまたは４つのα，α−二置換アミノ酸の導入である。いくつかの実施形態では、α，α−二置換アミノ酸はＡｉｂである。特定の態様では、α，α−二置換アミノ酸（Ａｉｂなど）は２０番目にあり、１６番目のアミノ酸を、本明細書に記載の式ＩＶのアミノ酸などの正の電荷を持つアミノ酸に置換する。式ＩＶのアミノ酸は、ホモリジン、Ｌｙｓ、Ｏｒｎまたは２，４−ジアミノ酪酸（Ｄａｂ）であってもよい。
本発明の具体的な態様では、１番目でのアミノ酸修飾は、Ｈｉｓから、イミダゾール側鎖を欠いたアミノ酸（たとえば高分子芳香族アミノ酸（Ｔｙｒなど））への置換である。
特定の態様では、グルカゴンの類縁体は、２７番目、２８番目、２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾である。たとえば、２７番目のＭｅｔを高分子脂肪族アミノ酸（任意にＬｅｕ）に置換可能であり、２８番目のＡｓｎを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＡｌａ）に置換可能であり、２９番目のＴｈｒを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＧｌｙ）に置換可能であり、あるいは、上記の２つまたは３つを組み合わせてもよい。具体的な実施形態では、グルカゴンの類縁体は、２７番目のＬｅｕ、２８番目のＡｌａ、２９番目のＧｌｙまたはＴｈｒを有する。
本発明の特定の実施形態では、グルカゴンの類縁体は、２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で１〜２１個のアミノ酸からなる延長部分を有する。延長部分は、配列番号１０９５または１０９６などのアミノ酸配列を有するものであってもよい。上記に加えてあるいは上記に代えて、グルカゴンの類縁体は、延長部分の１〜６個のアミノ酸が正の電荷を持つアミノ酸である、延長部分を有するものであってもよい。正の電荷を持つアミノ酸は、Ｌｙｓ、ホモリジン、Ｏｒｎ、Ｄａｂを含むがこれらに限定されるものではない、式ＩＶのアミノ酸であってもよい。
いくつかの実施形態におけるグルカゴンの類縁体は、本明細書に記載するようにアシル化されたまたはアルキル化されている。たとえば、アシル基またはアルキル基は、本明細書にてさらに説明するように、類縁体の１０番目または４０番目でスペーサーを介してあるいは介さずに、グルカゴンの類縁体に結合していてもよい。上記に加えてあるいは上記に代えて、本明細書にてさらに説明するような親水性部分を含むように類縁体を修飾してもよい。さらに、いくつかの実施形態では、類縁体は、以下の修飾のうちのいずれか１つまたはそれらの組み合わせを有する。
（ａ）２番目のＳｅｒにおける、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチルセリン、Ａｉｂ、Ｖａｌまたはα−アミノ−Ｎ−酪酸との置換、
（ｂ）１０番目のＴｙｒにおける、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、ＰｈｅまたはＶａｌとの置換、
（ｃ）１０番目のＬｙｓへのアシル基の結合、
（ｄ）１２番目のＬｙｓにおける、ＡｒｇまたはＩｌｅとの置換、
（ｅ）１６番目のＳｅｒにおける、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、ＧｌｙまたはＡｉｂとの置換、
（ｆ）１７番目のＡｒｇにおける、Ｇｌｎとの置換、
（ｇ）１８番目のＡｒｇにおける、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＧｌｙとの置換、
（ｈ）２０番目のＧｌｎにおける、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、ＯｒｎまたはＡｉｂとの置換、
（ｉ）２１番目のＡｓｐにおける、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸との置換、
（ｊ）２３番目のＶａｌにおける、Ｉｌｅとの置換、
（ｋ）２４番目のＧｌｎにおける、Ａｓｎ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂとの置換、
（ｌ）２番目、５番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、８ １９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のいずれかにおける保存的な置換。
例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、以下の修飾を有する。
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、
（ｂ）ｉ番目とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖間またはｊ番目とｊ＋３番目のアミノ酸の側鎖間でのラクタム架橋（ｉは１２、１３、１６、１７、２０または２４であり、ｊは１７である）、
（ｃ）２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾、たとえば、２７番目および／または２８番目におけるアミノ酸修飾、
（ｄ）１〜９個または１〜６個のさらなるアミノ酸修飾、たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個または９個のさらなるアミノ酸修飾、
かつ、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
これらの実施形態の類縁体のラクタム架橋は、本明細書に記載するようなラクタム架橋であってもよい。たとえば、「αヘリックス構造の安定化」セクションのラクタム架橋についての教示内容を参照のこと。たとえば、ラクタム架橋は、１６番目と２０番目のアミノ酸の間であってもよく、この場合、１６番目および２０番目のうちの一方のアミノ酸はＧｌｕに置換され、１６番目と２０番目の他方のアミノ酸はＬｙｓに置換される。
これらの実施形態によれば、類縁体は、たとえば、配列番号１００５〜１０９４のいずれかのアミノ酸配列を有するものであってもよい。
他の例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、以下の修飾を有する。
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、
（ｂ）類縁体の１６番目、２０番目、２１番目、２４番目における１個、２個、３個またはすべてのアミノ酸が、α，α−二置換アミノ酸で置換されていること、
（ｃ）２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾、たとえば、２７番目および／または２８番目におけるアミノ酸修飾、
（ｄ）１〜９個または１〜６個のさらなるアミノ酸修飾、たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個または９個のさらなるアミノ酸修飾、
かつ、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
これらの実施形態の類縁体のα，α−二置換アミノ酸は、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）あるいは、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルから選択される同一の基または異なる基で二置換されたアミノ酸またはシクロオクタンまたはシクロヘプタン（１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸など）で二置換されたアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、どのようなα，α−二置換アミノ酸であってもよい。特定の実施形態では、α，α−二置換アミノ酸はＡｉｂである。特定の実施形態では、２０番目のアミノ酸が、Ａｉｂなどのα，α−二置換アミノ酸で置換されている。
これらの実施形態によれば、類縁体は、たとえば、配列番号１０９９〜１１４１、１１４４〜１１６４、１１６６〜１１６９、１１７３〜１１７８のいずれのアミノ酸配列を含むものであってもよい。
さらに他の例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、以下の修飾（ａ）〜（ｅ）を有し：
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、
（ｂ）１６番目のＳｅｒにおける、式ＩＶのアミノ酸によるアミノ酸置換：

（式中、ｎは、１〜１６または１〜１０または１〜７または１〜６または２〜６であり、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ２〜Ｃ５複素環）、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ６〜Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ９ヘテロアリール）からなる群から選択され、式中、Ｒ７は、ＨまたはＯＨであり、式ＩＶのアミノ酸の側鎖は、遊離アミノ基を有する）、
（ｃ）２０番目におけるＧｌｎからα，α−二置換アミノ酸に置換するアミノ酸置換、
（ｄ）２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾、たとえば、２７番目および／または２８番目におけるアミノ酸修飾、および、
（ｅ）１〜９個または１〜６個のさらなるアミノ酸修飾、たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個または９個のさらなるアミノ酸修飾、
かつ、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
これらの実施形態の類縁体の式ＩＶのアミノ酸は、式ＩＶのアミノ酸など、どのようなアミノ酸であってもよく、式中、ｎは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６である。特定の実施形態では、ｎは、２、３、４または５であり、この場合、アミノ酸は、それぞれＤａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓまたはホモリジンである。
これらの実施形態の類縁体のα，α−二置換アミノ酸は、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）あるいは、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルから選択される同一の基または異なる基で二置換されたアミノ酸またはシクロオクタンまたはシクロヘプタン（１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸など）で二置換されたアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、どのようなα，α−二置換アミノ酸であってもよい。特定の実施形態では、α，α−二置換アミノ酸はＡｉｂである。
これらの実施形態によれば、類縁体は、たとえば、配列番号１０９９〜１１６５のいずれかのアミノ酸配列を含むものであってもよい。
さらに他の例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴン（配列番号１００１）の類縁体は、
（ａ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾と、
（ｂ）２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で約１〜約２１個のアミノ酸からなる延長部分（この場合、延長部分のアミノ酸の少なくとも１個がアシル化されたまたはアルキル化されている）と、を有し、
この場合、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
いくつかの実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸である。一層具体的な実施形態では、式Ｉのアミノ酸は、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓまたはホモリジンである。また、いくつかの実施形態では、約１〜約２１個のアミノ酸からなる延長部分は、GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸である）またはGPSSGAPPPK（配列番号１１７０）またはXGPSSGAPPPK（配列番号１１７１）またはXGPSSGAPPPSK（配列番号１１７２）のアミノ酸配列を有し、ここで、Ｘは、Ｇｌｙまたは低分子脂肪族アミノ酸または非極性アミノ酸またはわずかに極性のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、約１〜約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１または１１７２と比較して、１個または２個以上の保存的な置換を含む配列を有するものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目にある。特定の実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の４０番目にある。
いくつかの実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有する類縁体は、２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾、たとえば、２７番目および／または２８番目のアミノ酸修飾を有する。
上述した例示としての実施形態のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾は、Ｈｉｓから、イミダゾール側鎖を欠いているアミノ酸への置換であってもよい。１番目のアミノ酸修飾は、たとえば、Ｈｉｓから高分子芳香族アミノ酸への置換であってもよい。いくつかの実施形態では、高分子芳香族アミノ酸は、Ｔｙｒなどをはじめとして、本明細書に記載したうちのいずれであってもよい。
特定の態様では、類縁体は、ＧＩＰアゴニスト活性を与える１番目にアミノ酸修飾を持たない。いくつかの態様では、１番目のアミノ酸は、高分子芳香族アミノ酸、たとえばＴｙｒではない。いくつかの実施形態では、１番目のアミノ酸は、イミダゾール環、たとえば、Ｈｉｓ、Ｈｉｓの類縁体を有するアミノ酸である。特定の実施形態では、類縁体は、国際特許出願公開第ＷＯ２０１０／０１１４３９号に開示されたいずれの化合物もはない。特定の態様では、類縁体は、配列番号１２６３〜１２７５のいずれかのアミノ酸配列を有する。
また、上記の例示としての実施形態に鑑みて、２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾は、本明細書に記載のこれらの位置でのどのような修飾であってもよい。たとえば、２７番目のＭｅｔを高分子脂肪族アミノ酸（任意にＬｅｕ）に置換可能であり、２８番目のＡｓｎを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＡｌａ）に置換可能であるおよび／または２９番目のＴｈｒを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＧｌｙ）に置換可能である。あるいは、類縁体は、このような２７番目および／または２８番目のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。
上記の例示としての実施形態の類縁体は、１〜９個または１〜６個の追加のアミノ酸修飾、たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個または９個のさらなるアミノ酸修飾、たとえば、ＧＩＰ受容体、ＧＬＰ−１受容体、グルカゴン受容体のいずれかに対する活性を高めるまたは低下させる、溶解性を改善する、作用時間または血中半減期を改善する、作用開始を遅らせるまたは安定性を高める、本明細書に記載のいずれかの修飾などを、さらに含むものであってもよい。類縁体は、たとえば、１２番目のアミノ酸修飾、任意にＩｌｅへの置換および／または１７番目および１８番目のアミノ酸修飾、任意に１７番目におけるＱとの置換および１８番目におけるＡとの置換および／またはGPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）あるいは、配列番号１０９５または１０９６と比較して１個または２個以上の保存的な置換を有する配列の、Ｃ末端への付加をさらに含むものであってもよい。類縁体は、以下の修飾のうちの１つまたは２つ以上を含むものであってもよい。
（ｉ）２番目のＳｅｒにおける、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチルセリン、Ａｉｂ、Ｖａｌまたはα−アミノ−Ｎ−酪酸との置換、
（ｉｉ）１０番目のＴｙｒにおける、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、ＰｈｅまたはＶａｌとの置換、
（ｉｉｉ）１０番目のＬｙｓへのアシル基の結合、
（ｉｖ）１２番目のＬｙｓにおける、Ａｒｇとの置換、
（ｖ）１６番目のＳｅｒにおける、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、ＧｌｙまたはＡｉｂとの置換、
（ｖｉ）１７番目のＡｒｇにおける、Ｇｌｎとの置換、
（ｖｉｉ）１８番目のＡｒｇにおける、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＧｌｙとの置換、
（ｖｉｉｉ）２０番目のＧｌｎにおける、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、ＯｒｎまたはＡｉｂとの置換、
（ｉｘ）２１番目のＡｓｐにおける、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸との置換、
（ｘ）２３番目のＶａｌにおける、Ｉｌｅとの置換、
（ｘｉ）２４番目のＧｌｎにおける、Ａｓｎ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＡｉｂとの置換、
（ｘｉｉ）２番目、５番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のいずれかにおける保存的な置換。
いくつかの実施形態における類縁体は、修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを有する。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、３番目のアミノ酸修飾（ＧｌｎからＧｌｕへのアミノ酸置換など）を有するものであってもよく、この場合、類縁体は、グルカゴン受容体に対する活性がグルカゴンの１％未満である。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、７番目にアミノ酸修飾（Ｔｈｒから、ヒドロキシ基を欠いたアミノ酸、たとえば、ＡｂｕまたはＩｌｅへのアミノ酸置換など）を有するものであってもよく、この場合、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体に対する活性がＧＬＰ−１の約１０％未満である。
例示としての実施形態に関して、類縁体は、親水性部分と共有結合していてもよい。いくつかの実施形態では、類縁体は、アミノ酸の１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目またはＣ末端のいずれかで親水性部分と共有結合している。特定の実施形態では、類縁体は、Ｃ末端の延長部分（配列番号１０９５のアミノ酸配列など）と、親水性部分が４０番目で類縁体に共有結合するように親水性部分を有するアミノ酸の付加と、を有する。
いくつかの実施形態では、親水性部分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンと共有結合している。Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンは、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対して天然のアミノ酸であってもよいし、配列番号１００１の天然のアミノ酸を置換するアミノ酸であってもよい。親水性部分がＣｙｓと結合しているいくつかの実施形態では、親水性部分への結合は、以下の構造のいずれかを含み得る。
親水性部分を有する類縁体に関して、親水性部分は、本明細書に記載のどのようなものであってもよい。たとえば、「親水性部分の結合」セクションの教示内容を参照のこと。いくつかの実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。特定の実施形態におけるＰＥＧは、分子量が約１，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトン、たとえば、約２０，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンである。
例示としての実施形態に関して、類縁体は、側鎖がアシル基またはアルキル基（天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基など）に共有結合している、修飾されたアミノ酸を有するものであってもよい。アシル化された類縁体またはアルキル化された類縁体は、「アシル化およびアルキル化」のセクションで説明するアシル化されたペプチドまたはアルキル化されたペプチドに準じるものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル基は、たとえば、Ｃ１０の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１２の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１４の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１６の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１８の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ２０のアシル基またはアルキル基またはＣ２２のアシル基またはアルキル基など、Ｃ４からＣ３０の脂肪族アシル基である。アシル基またはアルキル基は、１０番目または４０番目のアミノ酸あるいは、Ｃ末端のアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、類縁体のアミノ酸に共有結合していてもよい。特定の実施形態では、類縁体は、アシル基またはアルキル基が４０番目で類縁体に共有結合するような形で、Ｃ末端の延長部分（配列番号１０９５のアミノ酸配列など）と、アシル基またはアルキル基を有するアミノ酸の付加とを有する。いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸、たとえば、Ｌｙｓ残基の側鎖に共有結合している。アシル基またはアルキル基を、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対して天然のアミノ酸に共有結合してもよいし、配列番号１００１の配列あるいは配列番号１００１の配列に続いて配列番号１０９５の配列（Ｎ末端またはＣ末端で）に付加されるアミノ酸に結合してもよく、あるいは、天然のアミノ酸、たとえば、配列番号１００１の１０番目のＴｙｒを置換するアミノ酸に結合してもよい。
類縁体がアシル基またはアルキル基を有する上述した例示としての実施形態では、類縁体は、本明細書に記載するように、スペーサーを介してアシル基またはアルキル基と結合していてもよい。スペーサーは、たとえば、原子３〜１０個の長さであればよく、たとえば、アミノ酸（６−アミノヘキサン酸、本明細書に記載の任意のアミノ酸など）、ジペプチド（Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕなど）、トリペプチドまたは親水性または疎水性の二官能性スペーサーであってもよい。特定の態様では、スペーサーとアシル基またはアルキル基とを合わせた全長が、原子約１４個〜約２８個の長さである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
さらに別の例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴンの類縁体は、配列番号１２２７、１２２８、１２２９または１２３０のいずれかによるアミノ酸配列を有し、この配列はさらに、以下の修飾を有する。
（ａ）任意に、ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、
（ｂ）２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で約１〜約２１個のアミノ酸からなる延長部分（この場合、延長部分のアミノ酸の少なくとも１個がアシル化されたまたはアルキル化されている）、
（ｄ）最大６個のさらなるアミノ酸修飾、
この場合、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
いくつかの態様では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸である。一層具体的な実施形態では、式Ｉのアミノ酸は、Ｄａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓまたはホモリジンである。また、いくつかの実施形態では、約１個から約２１個のアミノ酸は、GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸である）またはGPSSGAPPPK（配列番号１１７０）またはXGPSSGAPPPK（配列番号１１７１）またはXGPSSGAPPPSK（配列番号１１７２）のアミノ酸配列を有し、ここで、Ｘは、Ｇｌｙまたは低分子脂肪族アミノ酸または非極性アミノ酸またはわずかに極性のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、約１〜約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１または１１７２と比較して、１個または２個以上の保存的な置換を含む配列を有するものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目にある。特定の実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の４０番目にある。
上述した例示としての実施形態のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を与える１番目のアミノ酸は、イミダゾール側鎖を欠いているアミノ酸であってもよい。１番目のアミノ酸は、たとえば、高分子芳香族アミノ酸であってもよい。いくつかの実施形態では、高分子芳香族アミノ酸は、Ｔｙｒなどをはじめとして、本明細書に記載したうちのいずれであってもよい。
上記の例示としての実施形態の類縁体は、たとえば、ＧＩＰ受容体、ＧＬＰ−１受容体、グルカゴン受容体のいずれかに対する活性を高めるまたは低下させる、溶解性を改善する、作用時間または血中半減期を改善する、作用開始を遅らせるまたは安定性を高める、本明細書に記載のいずれかの修飾などの、１〜６個のさらなるアミノ酸修飾を含むものであってもよい。
特定の態様では、上記の例示としての実施形態で説明したグルカゴン類縁体は、２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾を有する。これらの位置での修飾は、これらの位置に関して本明細書で説明するいずれの修飾であってもよい。たとえば、配列番号１２２７、１２２８、１２２９または１２３０に関して、２７番目を高分子脂肪族アミノ酸（Ｌｅｕ、Ｉｌｅまたはノルロイシンなど）またはＭｅｔに置換することが可能であり、２８番目を別の低分子脂肪族アミノ酸（ＧｌｙまたはＡｌａなど）またはＡｓｎに置換することが可能であるおよび／または２９番目を別の低分子脂肪族アミノ酸（ＡｌａまたはＧｌｙなど）またはＴｈｒに置換することが可能である。あるいは、類縁体は、このような２７番目および／または２８番目のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。
類縁体は、以下の追加の修飾のうち、１個または２個以上をさらに含むものであってもよい。
（ｉ）２番目のアミノ酸は、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチルセリン、Ａｉｂ、Ｖａｌまたはα−アミノ−Ｎ−酪酸のうちのどれでもよく、
（ｉｉ）１０番目のアミノ酸は、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、ＰｈｅまたはＶａｌであり、
（ｉｉｉ）１０番目のＬｙｓに対するアシル基の結合、
（ｉｖ）１２番目のアミノ酸は、Ｉｌｅ、ＬｙｓまたはＡｒｇであり、
（ｖ）１６番目のアミノ酸は、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、ＧｌｙまたはＡｉｂのうちのどの１つでもよく、
（ｖｉ）１７番目のアミノ酸は、ＧｌｎまたはＡｒｇであり、
（ｖｉｉ）１８番目のアミノ酸は、Ａｌａ、Ａｒｇ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＧｌｙのうちのどの１つでもよく、
（ｖｉｉｉ）２０番目のアミノ酸は、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、ＯｒｎまたはＡｉｂまたは他のα，α−二置換アミノ酸のうちのどの１つでもよく、
（ｉｘ）２１番目のアミノ酸は、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸のうちのどの１つでもよく、
（ｘ）２３番目のアミノ酸は、ＶａｌまたはＩｌｅであり、
（ｘｉ）２４番目のアミノ酸は、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＡｉｂのうちのどの１つでもよく、
（ｘｉｉ）２番目、５番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のいずれかにおける１個または２個以上の保存的な置換。
いくつかの実施形態における類縁体は、修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを有する。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、３番目のアミノ酸修飾（ＧｌｎからＧｌｕへのアミノ酸置換など）を有するものであってもよく、この場合、類縁体は、グルカゴン受容体に対する活性がグルカゴンの１％未満である。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、７番目にアミノ酸修飾（Ｔｈｒから、ヒドロキシ基を欠いたアミノ酸、たとえば、ＡｂｕまたはＩｌｅへのアミノ酸置換など）を有するものであってもよく、この場合、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体に対する活性がＧＬＰ−１の約１０％未満である。
例示としての実施形態に関して、類縁体は、親水性部分と共有結合していてもよい。いくつかの実施形態では、類縁体は、アミノ酸の１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目またはＣ末端のいずれかで親水性部分と共有結合している。特定の実施形態では、類縁体の２４番目に、親水性部分が共有結合している。
いくつかの実施形態では、親水性部分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンと共有結合している。Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチル−フェニルアラニンは、配列番号１００１、１２２７、１２２８、１２２９または１２３０に対して天然のアミノ酸であってもよいし、置換されたアミノ酸であってもよい。親水性部分がＣｙｓに結合したいくつかの実施形態では、この結合は、以下の構造のいずれかを有するものであってもよい。
親水性部分を有する類縁体に関して、親水性部分は、本明細書に記載のどのようなものであってもよい。たとえば、「親水性部分の結合」セクションの教示内容を参照のこと。いくつかの実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。特定の実施形態におけるＰＥＧは、分子量が約１，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトン、たとえば、約２０，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンである。
例示としての実施形態に関して、類縁体は、側鎖がアシル基またはアルキル基に共有結合しているＣ末端の延長部分内に、修飾されたアミノ酸を有するものであってもよい。アシル化された類縁体またはアルキル化された類縁体は、「アシル化およびアルキル化」のセクションで説明するアシル化されたペプチドまたはアルキル化されたペプチドに準じるものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル基は、たとえば、Ｃ１０の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１２の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１４の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１６の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１８の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ２０のアシル基またはアルキル基またはＣ２２のアシル基またはアルキル基など、Ｃ４からＣ３０の脂肪族アシル基である。アシル基またはアルキル基は、１０番目または４０番目のアミノ酸あるいは、Ｃ末端のアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、類縁体のアミノ酸に共有結合していてもよい。いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸、たとえば、Ｌｙｓ残基の側鎖に共有結合している。アシル基またはアルキル基は、配列番号１００１、１２２７、１２２８、１２２９または１２３０に対して天然のアミノ酸に共有結合しているか、置換されたアミノ酸に結合していてもよい。アシル基またはアルキル基は、配列番号１０９５、１０９６、１１７１または１１７２に対して天然のアミノ酸に共有結合しているか、置換されたアミノ酸に結合していてもよい。
類縁体がアシル基またはアルキル基を有する上述した例示としての実施形態では、類縁体は、本明細書に記載するように、スペーサーを介してアシル基またはアルキル基と結合していてもよい。スペーサーは、たとえば、原子３〜１０個の長さであればよく、たとえば、アミノ酸（６−アミノヘキサン酸、本明細書に記載の任意のアミノ酸など）、ジペプチド（Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕなど）、トリペプチドまたは親水性または疎水性の二官能性スペーサーであってもよい。特定の態様では、スペーサーとアシル基またはアルキル基とを合わせた全長が、原子約１４個〜約２８個の長さである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
いくつかの極めて具体的な実施形態では、本発明の類縁体は、配列番号１０９９〜１１４１、１１４４〜１１６４、１１６６、１１９２〜１２０７、１２０９〜１２２１、１２２３からなる群から選択されるアミノ酸配列または配列番号１１６７〜１１６９、１１７３〜１１７８、１２２５からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。
さらに、本発明の類縁体の具体例は、表１〜表３に示すものをいずれも含むが、これらに限定されるものではない。
さらに別の例示としての実施形態では、ＧＩＰアゴニスト活性を有するグルカゴンの類縁体は、アシル基またはアルキル基（天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基など）を有し、ここで、アシル基またはアルキル基は、スペーサーに結合し、（ｉ）スペーサーは、類縁体の１０番目でアミノ酸の側鎖に結合している；または（ｉｉ）類縁体は、２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で１〜２１個のアミノ酸からなる延長部分を有し、スペーサーは、配列番号１００１の３７番目〜４３番目の１つに対応するアミノ酸の側鎖に結合し、この場合、ＧＩＰ受容体の活性化に対する類縁体のＥＣ５０は、約１０ｎＭまたはそれ未満である。
このような実施形態では、類縁体は、（ｉ）ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾、（ｉｉ）２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾、（ｉｉｉ）以下のうちの少なくとも１つ
（Ａ）類縁体は、ｉ番目とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖間またはｊ番目とｊ＋３番目のアミノ酸の側鎖間でのラクタム架橋、（ｉは１２、１３、１６、１７、２０または２４であり、ｊは１７である）を有し、
（Ｂ）類縁体の１６番目、２０番目、２１番目、２４番目における１個、２個、３個またはすべてのアミノ酸が、α，α−二置換アミノ酸で置換され、または
（Ｃ）類縁体は、（ｉ）１６番目のＳｅｒにおける、式ＩＶのアミノ酸とのアミノ酸置換を有し、

式中、ｎは１〜７であり、Ｒ１およびＲ２は各々独立に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ２〜Ｃ５複素環）、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ６〜Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ９ヘテロアリール）からなる群から選択され、式中、Ｒ７は、ＨまたはＯＨであり、式ＩＶのアミノ酸の側鎖は、遊離アミノ基を有する；および（ｉｉ）２０番目におけるＧｌｎからα，α−二置換アミノ酸に置換するアミノ酸置換、
かつ、（ｉｖ）最大６個のさらなるアミノ酸修飾を有する、配列番号１００１のアミノ酸配列を有するものであってもよい。
これらの実施形態の類縁体のα，α−二置換アミノ酸は、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）あるいは、メチル、エチル、プロピル、ｎ−ブチルから選択される同一の基または異なる基で二置換されたアミノ酸またはシクロオクタンまたはシクロヘプタン（１−アミノシクロオクタン−１−カルボン酸など）で二置換されたアミノ酸を含むがこれらに限定されるものではない、どのようなα，α−二置換アミノ酸であってもよい。特定の実施形態では、α，α−二置換アミノ酸はＡｉｂである。
これらの実施形態の類縁体の式ＩＶのアミノ酸は、式ＩＶのアミノ酸など、どのようなアミノ酸であってもよく、式中、ｎは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５または１６である。特定の実施形態では、ｎは、２、３、４または５であり、この場合、アミノ酸は、それぞれＤａｂ、Ｏｒｎ、Ｌｙｓまたはホモリジンである。
上述した例示としての実施形態のいずれにおいても、ＧＩＰアゴニスト活性を与える、１番目のアミノ酸修飾は、Ｈｉｓから、イミダゾール側鎖を欠いているアミノ酸への置換であってもよい。１番目のアミノ酸修飾は、たとえば、Ｈｉｓから高分子芳香族アミノ酸への置換であってもよい。いくつかの実施形態では、高分子芳香族アミノ酸は、Ｔｙｒなどをはじめとして、本明細書に記載したうちのいずれであってもよい。
また、上記の例示としての実施形態に鑑みて、２７番目、２８番目および２９番目のうちの１箇所、２箇所またはすべてにおけるアミノ酸修飾は、本明細書に記載のこれらの位置でのどのような修飾であってもよい。たとえば、２７番目のＭｅｔを高分子脂肪族アミノ酸（任意にＬｅｕ）に置換可能であり、２８番目のＡｓｎを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＡｌａ）に置換可能であるおよび／または２９番目のＴｈｒを低分子脂肪族アミノ酸（任意にＧｌｙ）に置換可能である。あるいは、類縁体は、このような２７番目および／または２８番目のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。
上記の例示としての実施形態の類縁体は、１〜９個または１〜６個の追加のアミノ酸修飾、たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個または９個のさらなるアミノ酸修飾、たとえば、ＧＩＰ受容体、ＧＬＰ−１受容体、グルカゴン受容体のいずれかに対する活性を高めるまたは低下させる、溶解性を改善する、作用時間または血中半減期を改善する、作用開始を遅らせるまたは安定性を高める、本明細書に記載のいずれかの修飾などを、さらに含むものであってもよい。類縁体は、たとえば、１２番目のアミノ酸修飾、任意にＩｌｅへの置換および／または１７番目および１８番目のアミノ酸修飾、任意に１７番目におけるＱとの置換および１８番目におけるＡとの置換および／またはGPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）あるいは、配列番号１０９５または１０９６と比較して１個または２個以上の保存的な置換を有する配列の、Ｃ末端への付加をさらに含むものであってもよい。類縁体は、以下の修飾のうちの１つまたは２つ以上を含むものであってもよい。
（ｉ）２番目のＳｅｒにおける、Ｄ−Ｓｅｒ、Ａｌａ、Ｄ−Ａｌａ、Ｇｌｙ、Ｎ−メチルセリン、Ａｉｂ、Ｖａｌまたはα−アミノ−Ｎ−酪酸との置換、
（ｉｉ）１０番目のＴｙｒにおける、Ｔｒｐ、Ｌｙｓ、Ｏｒｎ、Ｇｌｕ、ＰｈｅまたはＶａｌとの置換、
（ｉｉｉ）１０番目のＬｙｓへのアシル基の結合、
（ｉｖ）１２番目のＬｙｓにおける、Ａｒｇとの置換、
（ｖ）１６番目のＳｅｒにおける、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、Ｔｈｒ、ＧｌｙまたはＡｉｂとの置換、
（ｖｉ）１７番目のＡｒｇにおける、Ｇｌｎとの置換、
（ｖｉｉ）１８番目のＡｒｇにおける、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＧｌｙとの置換、
（ｖｉｉｉ）２０番目のＧｌｎにおける、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｌｙｓ、シトルリン、Ａｒｇ、ＯｒｎまたはＡｉｂとの置換、
（ｉｘ）２１番目のＡｓｐにおける、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸との置換、
（ｘ）２３番目のＶａｌにおける、Ｉｌｅとの置換、
（ｘｉ）２４番目のＧｌｎにおける、Ａｓｎ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、ＴｈｒまたはＡｉｂとの置換、
（ｘｉｉ）２番目、５番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目のいずれかにおける保存的な置換。
いくつかの実施形態における類縁体は、修飾（ｉ）から（ｘｉｉ）の組み合わせを有する。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、３番目のアミノ酸修飾（ＧｌｎからＧｌｕへのアミノ酸置換など）を有するものであってもよく、この場合、類縁体は、グルカゴン受容体に対する活性がグルカゴンの１％未満である。上記に代えてまたは上記に加えて、類縁体は、７番目のアミノ酸修飾（Ｔｈｒから、ヒドロキシ基を欠いたアミノ酸、たとえば、ＡｂｕまたはＩｌｅへのアミノ酸置換など）、２７個または２８個のアミノ酸からなるペプチドが得られる、２７番目または２８番目のアミノ酸よりＣ末端側でのアミノ酸（単数または複数）の欠失またはこれらの組み合わせを有するものであってもよく、この場合、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体に対する活性がＧＬＰ−１の約１０％未満である。
例示としての実施形態に関して、類縁体は、親水性部分と共有結合していてもよい。いくつかの実施形態では、類縁体は、アミノ酸の１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目またはＣ末端のいずれかで親水性部分と共有結合している。特定の実施形態では、類縁体は、Ｃ末端の延長部分（配列番号１０９５のアミノ酸配列など）と、親水性部分が４０番目で類縁体に共有結合するように親水性部分を有するアミノ酸の付加と、を有する。
いくつかの実施形態では、親水性部分は、類縁体のＬｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンと共有結合している。Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンは、グルカゴン配列（配列番号１００１）に対して天然のアミノ酸であってもよいし、配列番号１００１の天然のアミノ酸を置換するアミノ酸であってもよい。親水性部分がＣｙｓと結合しているいくつかの実施形態では、親水性部分への結合は、以下の構造のいずれかを含み得る。
親水性部分を有する類縁体に関して、親水性部分は、本明細書に記載のどのようなものであってもよい。たとえば、「親水性部分の結合」セクションの教示内容を参照のこと。いくつかの実施形態では、親水性部分は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。特定の実施形態におけるＰＥＧは、分子量が約１，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトン、たとえば、約２０，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンである。
類縁体が、スペーサーを介して類縁体と結合しているアシル基またはアルキル基を有する例示としての実施形態では、スペーサーは、本明細書に記載するような、どのようなスペーサーであってもよい。スペーサーは、たとえば、原子３〜１０個の長さであればよく、たとえば、アミノ酸（６−アミノヘキサン酸、本明細書に記載の任意のアミノ酸など）、ジペプチド（Ａｌａ−Ａｌａ、βＡｌａ−βＡｌａ、Ｌｅｕ−Ｌｅｕ、Ｐｒｏ−Ｐｒｏ、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕなど）、トリペプチドまたは親水性または疎水性の二官能性スペーサーであってもよい。特定の態様では、スペーサーとアシル基またはアルキル基とを合わせた全長が、原子約１４個〜約２８個の長さである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
アシル基またはアルキル基は、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基など、本明細書に記載するようなどのようなアシル基またはアルキル基であってもよい。いくつかの実施形態におけるアシル基またはアルキル基は、たとえば、Ｃ１０の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１２の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１４の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１６の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ１８の脂肪族アシル基またはアルキル基、Ｃ２０のアシル基またはアルキル基あるいは、Ｃ２２のアシル基またはアルキル基などのＣ４〜Ｃ３０の脂肪族アシル基またはＣ４〜Ｃ３０アルキル基である。具体的な実施形態では、アシル基は、Ｃ１２〜Ｃ１８の脂肪族アシル基（Ｃ１４またはＣ１６の脂肪族アシル基など）である。
いくつかの実施形態では、類縁体の２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で約１〜約２１個のアミノ酸からなる延長部分は、GPSSGAPPPS（配列番号１０９５）またはXGPSSGAPPPS（配列番号１０９６）（Ｘは任意のアミノ酸である）またはGPSSGAPPPK（配列番号１１７０）またはXGPSSGAPPPK（配列番号１１７１）またはXGPSSGAPPPSK（配列番号１１７２）のアミノ酸配列を有し、ここで、Ｘは、Ｇｌｙまたは低分子脂肪族アミノ酸または非極性アミノ酸またはわずかに極性のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、約１〜約２１個のアミノ酸は、配列番号１０９５、１０９６、１１７０、１１７１または１１７２と比較して、１個または２個以上の保存的な置換を含む配列を有するものであってもよい。いくつかの実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目にある。特定の実施形態では、アシル化されたアミノ酸またはアルキル化されたアミノ酸は、Ｃ末端が伸長した類縁体の４０番目にある。
ＧＩＰアゴニストは、任意にＧＩＰアゴニスト活性を保持する最大で１個、２個、３個、４個または５個のさらなる修飾を有する、配列番号１００５〜１０９４などのアミノ酸配列のいずれのアミノ酸配列を有するペプチドであってもよい。特定の実施形態では、ＧＩＰアゴニストは、配列番号１０９９〜１２７５のいずれかのアミノ酸を有する。
クラス３のグルカゴン関連ペプチド
特定の実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、本明細書ならびに、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／１５５２５８号、国際特許出願公開第第ＷＯ２００８／１０１０１７号および米国仮特許出願第６１／２８８，２４８号（２００９年１２月１８日にファイル）（これらの内容全体を本明細書に援用する）に記載のクラス３のグルカゴン関連ペプチドである。
クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関する、以下のセクションに示す生物学的配列（配列番号１〜６５６）のいくつかは、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／１５５２５８号における配列番号１〜６５６に対応する。
活性
クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が高まったペプチドであってもよく、さらに他の実施形態では、生物物理学的安定性および／または水溶性が高まっている。また、いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴンの選択性を失っており、よって、これら２つの受容体のコアゴニストであることを示している。クラス３のグルカゴン関連ペプチド内の選択されたアミノ酸修飾によって、グルカゴン受容体に比してＧＬＰ−１受容体に対するペプチドの相対活性を制御することが可能である。よって、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に比してグルカゴン受容体に対する活性のほうが高いグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニスト、両方の受容体に対する活性がほぼ等しいグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストまたはグルカゴン受容体に比してＧＬＰ−１受容体に対する活性のほうが高いグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストであり得る。後者のカテゴリのコアゴニストは、天然のＧＬＰ−１と同一またはこれよりも高い活性でＧＬＰ−１受容体を活性化する機能を保持したまま、グルカゴン受容体に対して活性をほとんど示さないかまったく示さないように操作可能なものである。これらのコアゴニストのいずれも、生物物理学的安定性および／または水溶性を高める修飾を含むものであってもよい。
天然のＧＬＰ−１と比較して、ＧＬＰ−１受容体に対して少なくとも約１％（少なくとも約１．５％、２％、５％、７％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％を含む）から約２００％のいずれかまたはそれより高い活性を有し、天然のグルカゴンと比較して、グルカゴン受容体に対して少なくとも約１％（約１．５％、２％、５％、７％、１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７５％、１００％、１２５％、１５０％、１７５％、２００％、２５０％、３００％、３５０％、４００％、４５０％を含む）から約５００％のいずれかまたはそれよりも高い活性を有するグルカゴンペプチドを得られるように、クラス３のグルカゴン関連ペプチドを修飾することが可能である。天然のグルカゴンのアミノ酸配列は配列番号１であり、ＧＬＰ−１（７−３６）アミドのアミノ酸配列は配列番号５２であり、ＧＬＰ−１（７−３７）酸のアミノ酸配列は配列番号５０である。例示としての実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも１０％かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも５０％あるいは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも４０％かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも４０％あるいは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも６０％かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも６０％であってもよい。
クラス３のグルカゴン関連ペプチドの、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴン受容体の選択性は、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の相対比（天然のグルカゴンの場合と比較したグルカゴン受容体に対するペプチドの活性を、天然のＧＬＰ−１の場合と比較したＧＬＰ−１受容体に対するペプチドの活性で割ったもの）で説明できる。たとえば、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの６０％であり、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の６０％であるクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比が１：１である。グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比の例として、約１：１、約１．５：１、約２：１、約３：１、約４：１、約５：１、約６：１、約７：１、約８：１、約９：１または約１０：１あるいは、約１：１０、約１：９、約１：８、約１：７、約１：６、約１：５、約１：４、約１：３、約１：２または約１：１．５があげられる。一例として、グルカゴン／ＧＬＰ−１活性の比が１０：１であるということは、ＧＬＰ−１受容体の選択性に対してグルカゴン受容体の選択性が１０倍であることを示す。同様に、ＧＬＰ−１／グルカゴン活性の比が１０：１であるということは、グルカゴン受容体の選択性に対してＧＬＰ−１受容体の選択性が１０倍であることを示す。
いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、約１％〜約１０％あるいは、約０．１％〜約１０％あるいは、約０．１％を上回るが約１０％未満であるなど、天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満である一方で、ＧＬＰ−１受容体に対する活性はＧＬＰ−１の少なくとも２０％である。たとえば、本明細書に記載の例示としてのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、活性が天然のグルカゴンの約０．５％、約１％または約７％である一方で、ＧＬＰ−１受容体に対する活性はＧＬＰ−１の少なくとも２０％である。
クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体またはＧＬＰ−１受容体またはその両方に対する活性が高まったまたは低下したグルカゴンペプチドであってもよい。クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対し、グルカゴン受容体に対する選択性が変化したグルカゴンペプチドであってもよい。
よって、本明細書にて開示するように、溶解性および／または安定性が改善された高活性なクラス３のグルカゴン関連ペプチドが提供される。例示としての高活性なクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの少なくとも約２００％であり、任意に、６〜８または６〜９または７〜９のｐＨ（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、かつ、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する（たとえば、もとのペプチドの５％またはそれ未満しか分解または切断されない）。もうひとつの例として、例示としてのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体の両方に対する活性が、約４０％より高いまたは約６０％より高く（約１：３〜３：１または約１：２〜２：１の比）、任意に、６〜８または６〜９または７〜９のｐＨ（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する。もうひとつの例示としてのクラス３のグルカゴン関連ペプチドグルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの約１７５％またはそれより高く、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の約２０％またはそれ未満であり、任意に、６〜８または６〜９または７〜９のｐＨ（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する。さらにもうひとつの例示としてのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満であり、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも約２０％であり、任意に、６〜８または６〜９または７〜９のｐＨ（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する。さらにもうひとつの例示としてのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満であるが、０．１％、０．５％または１％よりは高く、かつ、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％または１００％またはそれよりも高く、任意に、６〜８または６〜９または７〜９のｐＨ（ｐＨ７など）にて、少なくとも１ｍｇ／ｍＬの濃度で可溶であり、任意に、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも９５％を保持する。いくつかの実施形態では、このようなクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、天然のグルカゴンの対応する位置に、少なくとも２２個、２３個、２４個、２５個、２６個、２７個または２８個の天然アミノ酸を保持する（天然のグルカゴンと比較して、１〜７個、１〜５個または１〜３個の修飾を有するなど）。
グルカゴン活性に影響する修飾
天然のグルカゴン（配列番号１）の１６番目のアミノ酸修飾によって、グルカゴン受容体に対する活性が高まる。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体に対するペプチドの活性を増強するために、Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ（配列番号１）の野生型ペプチドの修飾したグルカゴンアゴニストである。天然のグルカゴン（配列番号１）の普通に生じる１６番目のセリンを、選択した酸性アミノ酸で置換し、ｃＡＭＰ合成を刺激する機能に関して、確立されたin vitroモデルでのアッセイでグルカゴンの活性を増強することが可能である（実施例２を参照のこと）。特に、この置換によって、グルカゴン受容体に対する類縁体の活性が、少なくとも２倍、４倍、５倍、最大で１０倍増強される。また、この置換によって、ＧＬＰ−１受容体に対する類縁体の活性が、天然のグルカゴンの少なくとも５倍、１０倍または１５倍に増強されるが、ＧＬＰ−１受容体に対し、グルカゴン受容体に対する選択性は維持される。
非限定的な例として、このような増強された活性は、１６番目の天然のセリンを、グルタミン酸で置換あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸で置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つで置換あるいは、少なくとも１個のヘテロ原子（Ｎ、Ｏ、Ｓ、Ｐなど）を含有し、原子約４個（または３個〜５個）の長さの側鎖を有する電荷を持つアミノ酸で置換することによって、与えられるものである。いくつかの実施形態によれば、天然のグルカゴンの１６番目のセリン残基を、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、スレオニンまたはグリシンからなる群から選択されるアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態によれば、天然のグルカゴンの１６番目のセリン残基を、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換し、いくつかの実施形態では、セリン残基をグルタミン酸で置換する。
いくつかの実施形態では、活性が増強されたクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５、配列番号６、配列番号７のペプチドあるいは、配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を有する。いくつかの実施形態によれば、グルカゴン受容体に対する活性が野生型グルカゴンに比して増強されたクラス３のグルカゴン関連ペプチドが提供され、この場合のペプチドは、配列番号７、配列番号８、配列番号９または配列番号１０の配列を有し、このグルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対し、グルカゴン受容体に対するその選択性を保持する。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対する特異性が増強されたクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号８、配列番号９、配列番号１０のペプチドまたはそのグルカゴンアゴニスト類縁体を有し、この場合、カルボキシ末端のアミノ酸は、その天然のカルボン酸基を保持する。いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−ＣＯＯＨ（配列番号１０）の配列を有し、ここで、ペプチドは、天然のグルカゴンよりも、グルカゴン受容体に対する活性がほぼ５倍に増強されている（実施例２のin vitroでのｃＡＭＰアッセイで測定）。
３番目のアミノ酸修飾、たとえば３番目の天然のグルタミンの置換などによって、グルカゴン受容体の活性を低減、維持または増強してもよい。いくつかの実施形態では、３番目のアミノ酸から、酸性、塩基性または疎水性のアミノ酸（グルタミン酸、オルニチン、ノルロイシン）に置換すると、グルカゴン受容体の活性が実質的に低減または破壊されることが明らかになっている。たとえば、グルタミン酸、オルニチンまたはノルロイシンで置換された類縁体は、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの約１０％またはそれ未満、約１％〜約１０％あるいは、約０．１％〜約１０％あるいは、約０．１％を上回るが約１０％未満である一方で、ＧＬＰ−１受容体に対する活性はＧＬＰ−１の少なくとも２０％である。たとえば、本明細書に記載の例示としての類縁体は、天然のグルカゴンに対する活性がＧＬＰ−１の約０．５％、約１％または約７％である一方で、ＧＬＰ−１受容体に対する活性はＧＬＰ−１の少なくとも２０％である。特に、本明細書に記載のグルカゴン類縁体、グルカゴンアゴニスト類縁体、グルカゴンコアゴニストおよびグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニスト分子をはじめとする、クラス３のグルカゴン関連ペプチドのいずれも、たとえばＧｌｎをＧｌｕで置換するなど、３番目に修飾を含むように修飾して、グルカゴン受容体に対する選択性と比較した場合に、ＧＬＰ−１受容体に対する選択性が高い、たとえば選択性が１０倍のペプチドを生成できるものである。
もうひとつの実施形態では、どのクラス３のグルカゴンペプチドの３番目の天然のグルタミンでも、場合によっては、本明細書に記載するように、グルカゴン受容体の活性を増強しつつ、グルカゴン受容体に対する活性を実質的に損なうことなくグルタミン類縁体と置換可能である。具体的な実施形態では、３番目のアミノ酸をＤａｂ（Ａｃ）で置換する。たとえば、グルカゴンアゴニストは、配列番号５９５、配列番号６０１、配列番号６０３、配列番号６０４、配列番号６０５、配列番号６０６のアミノ酸配列を有するものであってもよい。
２番目（２番目のＡｉｂなど）の修飾ならびに、場合によっては１番目の修飾によって、グルカゴン活性が低下する場合があることが観察された。本明細書に記載の手段、「ｉ」番目と「ｉ＋４」番目のアミノ酸の側鎖間、たとえば１２番目と１６番目、１６番目と２０番目または２０番目と２４番目での共有結合によって、グルカゴンのＣ末端領域のαヘリックスを安定化することで、このグルカゴン活性の低下を回復可能である。いくつかの実施形態では、この共有結合は、１６番目のグルタミン酸と２０番目のリジンとの間のラクタム架橋である。いくつかの実施形態では、この共有結合は、ラクタム架橋以外の分子内架橋である。たとえば、好適な共有結合方法は、オレフィンメタセシス、ランチオニンを基にした環化、ジスルフィド結合または修飾された硫黄含有架橋の形成、α，ω−ジアミノアルカンでの繋ぎの使用、金属原子架橋の形成、他のペプチド環化手段のうちの任意の１つまたは２つ以上を含む。
ＧＬＰ−１活性に影響する修飾
Ｃ末端のアミノ酸のカルボン酸を、アミドまたはエステルなどの電荷が中性の基で置換することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が増強される。いくつかの実施形態では、これらのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号２０の配列を有し、この場合のカルボキシ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸に見られるカルボン酸基に代えてアミド基を有する。これらのクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン受容体とＧＬＰ−１受容体の両方に対して強い活性を有するため、両方の受容体に対するコアゴニストとして作用する。いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴンおよびＧＬＰ−１受容体コアゴニストであり、この場合のペプチドは、２８番目のアミノ酸がＡｓｎまたはＬｙｓであり、２９番目のアミノ酸がチロシンアミドである配列番号２０の配列を有する。
グルカゴンのＣ末端領域（１２番目〜２９番目の残基のあたりなど）におけるαヘリックスを安定化する修飾によって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が高められる。
いくつかの実施形態では、このような修飾によって、あいだに介在するアミノ酸３個（すなわち、「ｉ」番目のアミノ酸と「ｉ＋４」番目のアミノ酸で、ｉは１２〜２５の任意の整数である）、アミノ酸２個（すなわち、「ｊ」番目のアミノ酸と「ｊ＋３」番目のアミノ酸で、ｊは１２〜２７の任意の整数である）またはアミノ酸６個（すなわち、「ｋ」番目のアミノ酸と「ｋ＋７」番目のアミノ酸で、ｋは１２〜２２の任意の整数である）だけ離れた２つのアミノ酸の側鎖間に分子内架橋を形成することが可能である。例示としての実施形態では、架橋またはリンカーは、原子約８個（または約７個〜約９個）の長さであり、１２番目と１６番目または１６番目と２０番目または２０番目と２４番目または２４番目と２８番目のアミノ酸の側鎖間に形成される。非共有結合、たとえば、水素結合、塩結合の形成などのイオンの相互作用または共有結合によって、２つのアミノ酸側鎖を互いに結合することが可能である。
いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニスト活性を示し、配列番号１１、４７、４８、４９からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。いくつかの実施形態では、側鎖が互いに共有結合し、いくつかの実施形態では、２つのアミノ酸が互いに結合して、ラクタム環が形成される。
いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、１２番目と１６番目、１６場目と２０番目、２０番目と２４番目または２４番目と２８番目のアミノ酸の対からなる群から選択されるアミノ酸の対の側鎖間に少なくとも１個のラクタム環が形成される、配列番号４５を有する。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ペプチドの１２番目と１６番目のアミノ酸の間または１６番目と２０番目のアミノ酸の間に分子内ラクタム架橋が形成された、配列番号２０のグルカゴンペプチド類縁体を有する。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、１２番目と１６番目のアミノ酸の間、１６番目と２０番目のアミノ酸の間番目または２０番目と２４番目のアミノ酸の間に分子内ラクタム架橋が形成され、２９番目のアミノ酸がグリシンである、配列番号２０の配列を有し、ここで、配列番号２０のＣ末端のアミノ酸には、配列番号２９の配列が結合している。別の実施形態では、２８番目のアミノ酸はアスパラギン酸である。
いくつかの具体的な実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドのＣ末端領域でのαヘリックス構造の安定化は、ラクタム架橋以外の分子内架橋の形成によって達成される。たとえば、好適な共有結合方法は、オレフィンメタセシス、ランチオニンを基にした環化、ジスルフィド結合または修飾された硫黄含有架橋の形成、α，ω−ジアミノアルカンでの繋ぎの使用、金属原子架橋の形成のうちの１つまたは２つ以上を含み、他のペプチド環化手段もαヘリックスの安定化に用いられる。
さらに、１個または２個以上のα，α−二置換アミノ酸を、所望の活性を保持する位置に目的をもって導入することで、グルカゴンペプチドのＣ末端領域（アミノ酸１２番目〜２９番目のあたり）におけるαヘリックス構造を安定化して、ＧＬＰ−１受容体に対する活性を増強してもよい。このようなペプチドは、本明細書では、分子内架橋を欠いたペプチドとみなすことができる。いくつかの態様では、塩結合または共有結合などの分子内架橋を導入することなく、このようにしてαヘリックスを安定化する。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドの１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所、４箇所またはそれより多くを、α，α−二置換アミノ酸で置換する。たとえば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドの１６番目をアミノイソ酪酸（Ａｉｂ）で置換すると、塩結合またはラクタムがなくても、ＧＬＰ−１活性が増強される。いくつかの実施形態では、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所またはそれより多くを、Ａｉｂで置換する。
２０番目でのアミノ酸修飾によって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性を増強してもよい。いくつかの実施形態では、２０番目のグルタミンを、電荷を持つか水素結合でき、かつ、少なくとも原子約５個（または約４個〜約６個）の長さの側鎖を有する別の親水性アミノ酸、たとえば、リジン、シトルリン、アルギニンまたはオルニチンで置換する。
ＧＬＰ−１受容体に対する活性の増大が、配列番号２６のＣ末端の延長部分を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドで認められる。本明細書に記載するように、配列番号２６を有するこのようなクラス３のグルカゴン関連ペプチドのＧＬＰ−１活性を、１８番目、２８番目または２９番目のアミノ酸を修飾するか、あるいは１８番目と２９番目のアミノ酸を修飾することによって、さらに高めることが可能である。
１０番目のアミノ酸をＴｒｐに修飾することで、ＧＬＰ−１活性を、さらに適度に高めることもできる。
ＧＬＰ−１受容体の活性を高める修飾を組み合わせると、このような修飾のどれを単独で用いる場合よりも、ＧＬＰ−１活性を高められることがある。たとえば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、任意に、１２番目のアミノ酸がＡｒｇではないという条件で；または任意に９番目のアミノ酸がＧｌｕではないという条件で、１６番目、２０番目およびＣ末端のカルボン酸基に、任意に１６番目と２０番目のアミノ酸の間の共有結合によって、修飾を含むものであってもよい；１６番目とＣ末端のカルボン酸基に修飾を有するものであってもよい；１６番目と２０番目に、任意に、１６番目と２０番目のアミノ酸の間の共有結合によって、修飾を有するものであってもよい；または２０番目とＣ末端のカルボン酸基に修飾を有するものであってもよい。
溶解性に影響する修飾
親水性部分の付加
クラス３のグルカゴン関連ペプチドをさらに修飾し、天然のグルカゴンの高い生物学的活性を維持したまま、生理的なｐＨでの水溶液に対するペプチドの溶解性および水溶液中での安定性を改善してもよい。本明細書に記載の親水性部分は、本明細書でさらに論じるように、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに結合可能なものである。
いくつかの実施形態によれば、配列番号９または配列番号１０を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドの１７番目、２１番目、２４番目に親水基を導入すると、生理的なｐＨの溶液に対する高活性なグルカゴン類縁体の溶解性と、このような溶液中での安定性が、改善されると予想される。このような基を導入すると、作用時間が長くなるが、これは血中半減期が延びることを基準に判断できるものである。
いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９からなる群から選択される配列を有し、この場合、前記クラス３のグルカゴン関連ペプチドの１６番目、１７番目、２１番目または２４番目のうちの１つのアミノ酸残基の側鎖が、約５００〜約４０，０００ダルトンの範囲から選択される分子量のポリエチレングリコール鎖をさらに有する。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖の分子量は、約５００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。もうひとつの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖の分子量は、約１０，０００〜約２０，０００ダルトンである。さらに他の例示としての実施形態では、ポリエチレングリコール鎖の分子量は、約２０，０００〜約４０，０００ダルトンである。
好適な親水性部分としては、本明細書に記載の親水性部分、ＰＥＧのホモポリマーまたはコポリマー、ＰＥＧのモノメチル置換ポリマー（ｍＰＥＧ）をはじめとして、当分野で知られた水溶性ポリマーがあげられる。いくつかの実施形態によれば、親水基は、ポリエチレン（ＰＥＧ）鎖を有する。特に、いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号６または配列番号７の配列を有し、クラス３のグルカゴン関連ペプチドの２１番目および２４番目に存在するアミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合し、クラス３のグルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸は、カルボン酸基を有する。いくつかの実施形態によれば、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約５００〜約１０，０００ダルトンの範囲から選択される。
いくつかの実施形態によれば、ＰＥＧ化されたクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに共有結合している２つまたは３つ以上のポリエチレングリコール鎖を有し、この場合のグルカゴン鎖の合計の分子量は、約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、ＰＥＧ鎖が２１番目および２４番目でアミノ酸残基に共有結合し、２つのＰＥＧ鎖の合算での分子量が約１，０００〜約５，０００ダルトンである、配列番号５からなるペプチドまたは配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を有する。
電荷を持つＣ末端
たとえば、１個、２個、３個または４個以上の電荷を持つアミノ酸（単数または複数）を、配列番号２０のグルカゴンペプチドのＣ末端領域、好ましくは２７番目よりＣ末端側の位置に導入することによって、配列番号２０を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドの溶解性を、さらに改善することが可能である。このような電荷を持つアミノ酸は、２８番目または２９番目などで、天然のアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換することあるいは、２７番目、２８番目または２９番目の後などに、電荷を持つアミノ酸を付加することによって導入可能なものである。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。クラス３のグルカゴン関連ペプチドに、修飾後もペプチドがグルカゴン活性を保持できる、保存的な置換などの追加の修飾をほどこしてもよい。いくつかの実施形態では、配列番号２０のクラス３のグルカゴン関連ペプチドの類縁体が提供され、この類縁体は、配列番号２０とは、１７番目から２６番目での１〜２個のアミノ酸置換が異なり、いくつかの実施形態では、類縁体は、配列番号２０のペプチドとは、２０番目のアミノ酸置換が異なる。
アシル化／アルキル化
いくつかの実施形態によれば、グルカゴンペプチドは、Ｃ４〜Ｃ３０アシル基またはアルキル基など、アシル基またはアルキル基を含むように修飾される。いくつかの態様では、このアシル基またはアルキル基は、アミノ酸に天然のものではない。特定の態様では、アシル基またはアルキル基は、天然のどのアミノ酸に対しても非天然である。アシル化またはアルキル化によって、血中半減期を延ばすおよび／または作用開始を遅らせるおよび／または作用時間を延ばすおよび／またはＤＰＰ−ＩＶなどのプロテアーゼに対する耐性を改善することが可能である。クラス３のグルカゴン関連ペプチドのグルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体に対する活性は、アシル化後に実質的に増強されないまでも、維持される。さらに、アシル化された類縁体の活性は、実質的に増強されていないにしても、アシル化されていないクラス３のグルカゴン関連ペプチドに匹敵するものであった。
いくつかの実施形態では、本発明は、グルカゴンペプチドの１０番目のアミノ酸に共有結合しているアシル基またはアルキル基を有するように修飾された、クラス３のグルカゴン関連ペプチドを提供するものである。グルカゴンペプチドは、クラス３のグルカゴン関連ペプチドの１０番目のアミノ酸とアシル基またはアルキル基との間にスペーサーをさらに有するものであってもよい。上述したクラス３のグルカゴン関連ペプチドはいずれも、２個のアシル基または２個のアルキル基あるいはこれらの組み合わせを有するものであってもよい。
本発明の具体的な態様では、アシル化されたクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号５３４〜５４４および５４６〜５４９のいずれかのアミノ酸配列を有する。
Ｃ末端の短縮
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のクラス３のグルカゴン関連ペプチドを、グルカゴンペプチドのＣ末端の１個または２個のアミノ酸（すなわち、２９番目および／または２８番目）の短縮または欠失によって、グルカゴンおよびＧＬＰ−１受容体に対する活性および／または活性に影響することなく、さらに修飾する。この点について、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、天然のグルカゴンペプチド（配列番号１）の１番目から２７番目または１番目から２８番目のアミノ酸を有するものであってもよく、任意に、本明細書に記載の１個または２個以上の修飾がなされている。
いくつかの実施形態では、短くされたクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号５５０または配列番号５５１を有する。もうひとつの実施形態では、短くされたグルカゴンアゴニストのペプチドは、配列番号５５２または配列番号５５３を有する。
Ｃ末端の延長
いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス３のグルカゴン関連ペプチドを、配列番号２６、配列番号２７または配列番号２８などのグルカゴンペプチドのカルボキシ末端に第２のペプチドを付加することによって、修飾する。いくつかの実施形態では、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号６６、配列番号６７、配列番号６８、配列番号６９からなる群から選択される配列を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドが、ペプチド結合によって、第２のペプチドに共有結合し、この場合の第２のペプチドは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８からなる群から選択される配列を有する。別の実施形態では、Ｃ末端の延長部分を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドにおいて、天然のグルカゴンペプチドの２９番目のスレオニンがグリシンに置換される。２９番目のスレオニンに代えてグリシン置換を有し、配列番号２６のカルボキシ末端の延長部分を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号２６のカルボキシ末端の延長部分を有するように修飾された天然のグルカゴンよりも、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が４倍高い。１８番目を天然のアルギニンからアラニンに置換することによって、ＧＬＰ−１受容体に対する活性を、さらに増強することが可能である。
したがって、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号２７（KRNRNNIA）または配列番号２８のカルボキシ末端の延長部分を有するものであってもよい。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３または配列番号２０を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、グルカゴンペプチドの２９番目のアミノ酸に結合した配列番号２７（KRNRNNIA）または配列番号２８のアミノ酸配列をさらに有する。特に、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１０、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５からなる群から選択される配列を有し、グルカゴンペプチドの２９番目に結合した、配列番号２７（KRNRNNIA）または配列番号２８のアミノ酸配列をさらに有する。特に、グルカゴンペプチドは、配列番号１０、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号６６、配列番号６７、配列番号６８、配列番号６９、配列番号５５、配列番号５６からなる群から選択される配列を有し、クラス３のグルカゴン関連ペプチドの２９番目のアミノ酸に結合した、配列番号２６（GPSSGAPPPS）または配列番号２９のアミノ酸配列をさらに有する。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号６４の配列を有する。
他の修飾
グルカゴン受容体の活性を高めるまたは低下させ、かつ、ＧＬＰ−１受容体の活性を高める、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関して上述したいずれかの修飾を、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。ＧＬＰ−１受容体の活性を高める修飾の組み合わせを用いると、通常は、このような修飾のどれを単独で用いる場合よりも、ＧＬＰ−１活性が高くなる。上述したどの修飾も、溶解性および／または安定性および／または作用時間の増大などの他の望ましい特性を与える、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関する本明細書に記載の他の修飾と組み合わせることが可能である。あるいは、上述した修飾はいずれも、溶解性または安定性または活性に実質的に影響しない、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に記載の他の修飾と組み合わせることが可能である。修飾の例として以下のものがあげられるが、これらに限定されるものではない。
（Ａ）１個、２個、３個または４個以上の電荷を持つアミノ酸（単数または複数）を、天然のグルカゴンのＣ末端領域、好ましくは２７番目よりＣ末端側の位置に導入することなどによる、溶解性の改善。このような電荷を持つアミノ酸は、２８番目または２９番目などで、天然のアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換することあるいは、２７番目、２８番目または２９番目の後などに、電荷を持つアミノ酸を付加することによって導入可能なものである。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。他の実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、正の電荷を持つ。このような修飾によって、２５℃で２４時間後に測定すると、約５．５〜約８の特定のｐＨ、たとえばｐＨ７で、天然のグルカゴンと比較して、溶解性が少なくとも２倍、５倍、１０倍、１５倍、２５倍、３０倍またはそれより高くなるなど、溶解性が高まる。
（Ｂ）ペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目またはＣ末端のアミノ酸などで、本明細書に記載するようなポリエチレングリコール鎖などの親水性部分を付加することによる、溶解性および作用時間または血中半減期の増大。
（Ｃ）欠失あるいは、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸への置換などの１５番目のアスパラギン酸の修飾による、安定性の向上。このような修飾によって、このような修飾によって、２５℃で２４時間後に、もとのペプチドの少なくとも７５％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％または９９％、最大１００％が保持されるなど、特に酸性バッファーまたはアルカリ性バッファー中で、ｐＨ５．５〜８の範囲内でのあるｐＨにおいて、分解または切断を低減することができる。
（Ｄ）ロイシンまたはノルロイシンへの置換などによる、２７番目のメチオニンの修飾による安定性の向上。このような修飾によって、酸化による分解を低減することができる。また、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、ＡｌａまたはＡｉｂへの置換など、２０番目または２４番目のグルタミンの修飾によって、安定性を向上させることも可能である。このような修飾によって、Ｇｌｎの脱アミド化によって生じる分解を低減することができる。Ｇｌｕへの置換など、２１番目のＡｓｐの修飾によって安定性を向上させることが可能である。このような修飾によって、Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解を低減することができる。
（Ｅ）１番目または２番目のアミノ酸を、本明細書に記載のＤＰＰ−ＩＶ耐性アミノ酸で修飾すること（２番目のアミノ酸をＮ−メチルアラニンで修飾することを含む）による、ジペプチジルペプチダーゼＩＶ（ＤＰＰ ＩＶ）での切断に対する耐性の向上。
（Ｆ）活性には影響しない保存的または非保存的な置換、付加または欠失、たとえば、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上における保存的な置換、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上におけるアミノ酸の欠失あるいは、２９番目のアミノ酸の欠失（任意に、Ｃ末端のカルボン酸基からＣ末端のアミドまたはエステルへの変更を組み合わせてもよい）。
（Ｇ）本明細書に記載するようなＣ末端の延長部分の付加。
（Ｈ）たとえば、本明細書に記載するようなグルカゴンペプチドのアシル化またはアルキル化によって、血中半減期を長くするおよび／または作用時間を延ばすおよび／または作用開始を遅らせること。
（Ｉ）本明細書に記載するようなホモダイマー化またはヘテロダイマー化。
他の修飾として、１番目のヒスチジンから高分子芳香族アミノ酸（Ｔｙｒ、Ｐｈｅ、Ｔｒｐまたはアミノフェニルアラニンなど）への置換、２番目のＳｅｒからＡｌａへの置換、１０番目のＴｙｒからＶａｌまたはＰｈｅへの置換、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、１５番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換、１６番目のＳｅｒからＴｈｒまたはＡｉｂへの置換があげられる。
１番目のヒスチジンから高分子芳香族アミノ酸（Ｔｙｒなど）への非保存的な置換を含むＧＬＰ−１活性を有する、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載したものなどの分子内架橋によってαヘリックスが安定化しているかぎり、ＧＬＰ−１活性を保持することができる。
結合体と融合体
クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、任意に共有結合を介し、かつ、任意にリンカーによって、結合体部分に結合可能なものである。
また、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、第２のペプチドまたはポリペプチドが、クラス３のグルカゴン関連ペプチドのカルボキシ末端などの末端に融合した、融合ペプチドまたはタンパク質の一部であってもよい。
特に、クラス３のグルカゴン関連融合ペプチドは、配列番号５５、配列番号９または配列番号１０のグルカゴンアゴニストを含むものであってもよく、さらに、配列番号２６（GPSSGAPPPS）、配列番号２７（KRNRNNIA）または配列番号２８（KRNR）のアミノ酸配列が、グルカゴンペプチドの２９番目のアミノ酸に結合している。いくつかの実施形態では、配列番号２６（GPSSGAPPPS）、配列番号２７（KRNRNNIA）または配列番号２８（KRNR）は、ペプチド結合を介して、クラス３のグルカゴン関連ペプチドの２９番目のアミノ酸に結合している。本出願人らは、発エキセンディン−４（配列番号２６または配列番号２９など）のＣ末端の延長部分ペプチドでは、２９番目の天然のスレオニン残基からグリシンへの置換を有するクラス３のグルカゴン関連ペプチド融合ペプチドが、ＧＬＰ−１受容体の活性を劇的に高めることを見した。このアミノ酸置換を、クラス３のグルカゴン関連ペプチドに関して本明細書に開示の他の修飾と一緒に利用して、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴン類縁体の親和性を高めることが可能である。たとえば、Ｔ２９Ｇ置換を、Ｓ１６ＥおよびＮ２０Ｋのアミノ酸置換と組み合わせ、任意に１６番目と２０番目との間のラクタム架橋も組み合わせ、さらに任意に、本明細書に記載するようなＰＥＧ鎖の付加も組み合わせることが可能である。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号６４の配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン融合ペプチドのクラス３のグルカゴン関連ペプチド部分は、配列番号５５、配列番号２、配列番号３、配列番号４、配列番号５からなる群から選択され、ここで、ＰＥＧ鎖は、１７番目、２１番目、２４番目またはＣ末端のアミノ酸あるいは、２１番目と２４番目の両方に存在する場合、５００〜４０，０００ダルトンの範囲から選択される。特に、いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドセグメントは、配列番号７、配列番号８、配列番号６３からなる群から選択され、ＰＥＧ鎖は、５００〜５，０００の範囲から選択される。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号５５および配列番号６５の配列を有する融合ペプチドであり、配列番号６５のペプチドは、配列番号５５のカルボキシ末端に結合している。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１０のクラス３のグルカゴン関連ペプチドの追加の化学修飾によって、グルカゴン受容体とＧＬＰ−１受容体に対する相対活性が、事実上等しくなる点まで、ＧＬＰ−１受容体の活性が高められる。したがって、いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基に代えて、アミド基を有する末端のアミノ酸を有する。クラス３のグルカゴン関連ペプチドをさらに修飾することによって、グルカゴン受容体およびＧＬＰ−１受容体それぞれに対するクラス３のグルカゴン関連ペプチドの相対活性を調節し、グルカゴン受容体に対する活性が天然のグルカゴンの約４０％〜約５００％またはそれより高く、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の約２０％〜約２００％またはそれより高い類縁体を生成することが可能である（たとえば、ＧＬＰ−１受容体に対するグルカゴンの通常の活性と比較して、５０倍、１００倍またはそれより高めるなど）。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、グルカゴン受容体に対する活性が、天然のグルカゴンの最大で約１００％、約１０００％、約１０，０００％、約１００，０００％または約１，０００，０００％である。いくつかの実施形態では、本明細書に記載のグルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が、天然のＧＬＰ−１の最大で約１００％、約１０００％、約１０，０００％、約１００，０００％または約１，０００，０００％である。
例示としての実施形態
いくつかの実施形態によれば、配列番号５５の配列を有するグルカゴン類縁体が提供され、ここで、上記の類縁体は、１番目、２番目、３番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目から選択される１〜３個のアミノ酸が配列番号５５とは異なり、上記のグルカゴンペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも２０％である。
いくつかの実施形態によれば、次の配列すなわち、
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号３３）を有するグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供される。ここで、１５番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、１６番目のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、２０番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＬｙｓであり、２４番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＧｌｕであり、２８番目のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓまたは酸性アミノ酸であり、２９番目のＸａａは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙまたは酸性アミノ酸であり、Ｒは、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２である。ただし、１６番目がセリンの場合、２０番目はＬｙｓであるか、あるいは、１６番目がセリンの場合、２４番目はＧｌｕであり、２０番目または２８番目のいずれかがＬｙｓである。いくつかの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３３の配列を有し、ここで、２８番目のアミノ酸はアスパラギン酸であり、２９番目のアミノ酸はグルタミン酸である。もうひとつの実施形態では、２８番目のアミノ酸は天然のアスパラギンであり、２９番目のアミノ酸はグリシンであり、配列番号２９または配列番号６５のアミノ酸配列は、配列番号３３のカルボキシ末端と共有結合している。
いくつかの実施形態では、追加の酸性アミノ酸がペプチドのカルボキシ末端に付加された、配列番号３３の配列を有するコアゴニストが提供される。別の実施形態では、グルカゴン類縁体のカルボキシ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸基の代わりに、アミドを有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン類縁体は、配列番号４０、配列番号４１、配列番号４２、配列番号４３、配列番号４４からなる群から選択される配列を有する。
いくつかの実施形態によれば、配列番号３３のグルカゴンペプチド類縁体が提供され、ここで、上記の類縁体は、１番目、２番目、３番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２１番目、２７番目から選択される１〜３個のアミノ酸が配列番号３３とは異なる。ただし、１６番目のアミノ酸がセリンの場合、２０番目がリジンであるか、あるいは、２４番目のアミノ酸と２０番目または２８番目のいずれかのアミノ酸との間に、ラクタム架橋が形成される。いくつかの実施形態によれば、この類縁体は、１番目、２番目、３番目、２１番目、２７番目から選択される１〜３個のアミノ酸が配列番号３３とは異なる。いくつかの実施形態では、配列番号３３のグルカゴンペプチド類縁体は、その配列と１〜２個のアミノ酸が異なるか、いくつかの実施形態では、１番目、２番目、３番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２１番目、２７番目から選択される単一のアミノ酸が異なる。ただし、１６番目のアミノ酸がセリンの場合、２０番目がリジンであるか、あるいは、２４番目のアミノ酸と２０番目または２８番目のいずれかのアミノ酸との間に、ラクタム架橋が形成される。
もうひとつの実施形態によれば、配列ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号５３）を含む、比較的選択性の高いＧＬＰ−１受容体アゴニストが提供され、ここで、３番目のＸａａは、Ｇｌｕ、ＯｒｎまたはＮｌｅからなるアミノ酸の群から選択され、１５番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、１６番目のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、２０番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＬｙｓであり、２４番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＧｌｕであり、２８番目のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓまたは酸性アミノ酸であり、２９番目のＸａａは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙまたは酸性アミノ酸であり、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、配列番号２６または配列番号２９である。ただし、１６番目がセリンの場合、２０番目はＬｙｓであるか、あるいは、１６番目がセリンの場合、２４番目はＧｌｕであり、２０番目または２８番目のいずれかがＬｙｓである。いくつかの実施形態では、３番目のアミノ酸はグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、２８番目および／または２９番目で置換される酸性アミノ酸は、アスパラギン酸またはグルタミン酸である。いくつかの実施形態では、コアゴニストのペプチドをはじめとするグルカゴンペプチドは、ペプチドのカルボキシ末端に付加された追加の酸性アミノ酸をさらに有する配列番号３３の配列を有する。別の実施形態では、グルカゴン類縁体のカルボキシ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸基の代わりに、アミドを有する。
いくつかの実施形態によれば、以下からなる群から選択される、修飾されたグルカゴンペプチドを有するグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供される。
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号３４）。ここで、１５番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、１６番目のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、２０番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＬｙｓであり、２４番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＧｌｕであり、２８番目のＸａａは、Ａｓｎ、ＡｓｐまたはＬｙｓであり、Ｒは、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２であり、２９番目のＸａａは、ＴｈｒまたはＧｌｙであり、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、配列番号２６または配列番号２９である。ただし、１６番目がセリンの場合、２０番目はＬｙｓであるか、あるいは、１６番目がセリンの場合、２４番目はＧｌｕであり、２０番目または２８番目のいずれかがＬｙｓである。いくつかの実施形態では、ＲはＣＯＮＨ２であり、１５番目のＸａａはＡｓｐであり、１６番目のＸａａは、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなるアミノ酸の群から選択され、２０番目と２４番目のＸａａは各々Ｇｌｎであり、２８番目のＸａａはＡｓｎまたはＡｓｐであり、２９番目のＸａａはＴｈｒである。いくつかの実施形態では、１５番目と１６番目のＸａａは各々Ｇｌｕであり、２０番目と２４番目のＸａａは各々Ｇｌｎであり、２８番目のＸａａはＡｓｎまたはＡｓｐであり、２９番目のＸａａはＴｈｒであり、ＲはＣＯＮＨ２である。
親ペプチドの活性を少なくともいくらか維持しつつ、天然のグルカゴンペプチドの特定の位置を修飾可能であることが報告されている。したがって、本出願人らは、配列番号１１のペプチドの２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目の位置にあるアミノ酸のうち１つまたは２つ以上を、天然のグルカゴンペプチドに存在するものとは異なるアミノ酸で置換して、それでもなおグルカゴン受容体に対する活性を保つことが可能であると予想している。いくつかの実施形態では、天然のペプチドの２７番目に存在するメチオニン残基をロイシンまたはノルロイシンに変更して、ペプチドの酸化による分解を防止する。もうひとつの実施形態では、２０番目のアミノ酸が、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎまたはシトルリンで置換されるおよび／または２１番目を、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸に置換する。
いくつかの実施形態では、配列番号２０のグルカゴン類縁体であって、この類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２１番目、２７番目、２８番目または２９番目から選択される１〜６個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号２０のグルカゴン類縁体が提供されるが、ただし、１６番目のアミノ酸がセリンの場合、２０番目はＬｙｓであるか、あるいは、１６番目がセリンの場合、２４番目はＧｌｕであり、２０番目または２８番目のいずれかがＬｙｓである。もうひとつの実施形態によれば、配列番号２０のグルカゴン類縁体であって、この類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２７番目、２８番目または２９番目から選択される１〜３個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号２０のグルカゴン類縁体が提供される。もうひとつの実施形態では、配列番号８、配列番号９または配列番号１１のグルカゴン類縁体であって、この類縁体の１番目、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目または２１番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、配列番号８、配列番号９または配列番号１１のグルカゴン類縁体が提供され、別の実施形態では、１〜２個の異なるアミノ酸が、天然のグルカゴン配列（配列番号１）に存在するアミノ酸に対する保存的なアミノ酸置換を表す。いくつかの実施形態では、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４または配列番号１５のグルカゴンペプチドが提供され、この場合のグルカゴンペプチドは、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２７番目または２９番目から選択される１つ、２つまたは３つのアミノ酸置換をさらに有する。いくつかの実施形態では、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２７番目または２９番目での置換は、保存的なアミノ酸置換である。
いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種を有し、この変異種の１６番目、１７番目、１８番目、２０番目、２１番目、２３番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目から選択される１〜１０個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供される。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種であって、１７番目のグルタミン、１８番目のアラニン、２１番目のグルタミン酸、２３番目のイソロイシン、２４番目のアラニン、２７番目のバリン、２９番目のグリシンからなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸置換が配列番号３３とは異なる、変異種が提供される。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種を有し、この変異種の１７番目〜２６番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供される。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種が提供され、この場合の変異種は、１７番目のグルタミン、１８番目のアラニン、２１番目のグルタミン酸、２３番目のイソロイシン、２４番目のアラニンからなる群から選択されるアミノ酸置換が、配列番号３３とは異なる。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種が提供され、この場合の変異種は、１８番目のアミノ酸置換が配列番号３３とは異なる。ここで、置換されたアミノ酸は、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｇｌｙからなる群から選択される。いくつかの実施形態によれば、配列番号３３の配列の変異種が提供され、この場合の変異種は、１８番目のＡｌａのアミノ酸置換が、配列番号３３とは異なる。このような変異は、配列番号５５に包含される。もうひとつの実施形態では、配列番号３３の配列の変異種を有し、この変異種の１７番目〜２２番目から選択される１〜２個のアミノ酸が、配列番号１の対応するアミノ酸とは異なる、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、別の実施形態では、配列番号３３の変異種が提供され、この変異種は、２０番目および２１番目の１〜２個のアミノ酸置換が、配列番号３３とは異なる。いくつかの実施形態によれば、次の配列を有するグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供される。
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号５１）。ここで、１５番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸であり、１６番目のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｇｌｕ、Ｇｌｎ、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸であり、２０番目のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎまたはシトルリンであり、２１番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸であり、２４番目のＸａａは、ＧｌｎまたはＧｌｕであり、２８番目のＸａａは、Ａｓｎ、Ｌｙｓまたは酸性アミノ酸であり、２９番目のＸａａは、Ｔｈｒまたは酸のアミノ酸であり、Ｒは、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２である。いくつかの実施形態では、ＲはＣＯＮＨ２である。いくつかの実施形態によれば、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号４７、配列番号４８または配列番号４９の変異種を有するグルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、この場合の変異種は、２０番目のアミノ酸置換が前記配列とは異なる。いくつかの実施形態では、アミノ酸置換は、２０番目のＬｙｓ、Ａｒｇ、Ｏｒｎまたはシトルリンからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、配列番号３４の類縁体ペプチドを有し、この類縁体が、セリン以外のアミノ酸を２番目に有することで配列番号３４とは異なる、グルカゴンアゴニストが提供される。いくつかの実施形態では、セリン残基が、アミノイソ酪酸、Ｄ−アラニンで置換され、いくつかの実施形態では、セリン残基はアミノイソ酪酸で置換される。このような修飾は、親化合物の固有の活性を保持したまま、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断を抑制するものである（親化合物の活性の少なくとも７５％、８０％、８５％、９０％、９５％またはそれより高いなど）。いくつかの実施形態では、たとえば、１個、２個、３個または４個以上の電荷を持つアミノ酸（単数または複数）を、天然のグルカゴンのＣ末端領域、好ましくは２７番目よりＣ末端側の位置に導入することによって、類縁体の溶解性を高める。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。もうひとつの実施形態では、この類縁体は、２８番目または２９番目で天然のアミノ酸を置換した酸性アミノ酸あるいは、配列番号３４のペプチドのカルボキシ末端に付加された酸性アミノ酸をさらに有する。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示のグルカゴン類縁体を１番目または２番目でさらに修飾し、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減する。いくつかの実施形態では、配列番号９、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４または配列番号１５のグルカゴン類縁体が得られ、この類縁体は、２番目の置換が親分子とは異なり、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性（すなわち耐性）が低下している。特に、いくつかの実施形態では、類縁体ペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、アミノｎ−酪酸、グリシン、Ｎ−メチルセリン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される。いくつかの実施形態では、類縁体ペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される。もうひとつの実施形態では、類縁体ペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される。いくつかの実施形態では、２番目のアミノ酸はＤ−セリンではない。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号２１または配列番号２２の配列を有する。
いくつかの実施形態では、配列番号９、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４または配列番号１５のグルカゴン類縁体が得られ、この類縁体は、１番目の置換が親分子とは異なり、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性（すなわち耐性）が低下している。特に、類縁体ペプチドの１番目は、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸で置換される。もうひとつの実施形態では、配列番号３４の類縁体ペプチドを有し、この類縁体が、１番目にヒスチジン以外のアミノ酸を有することが配列番号３４とは異なる、グルカゴンアゴニストが提供される。いくつかの実施形態では、たとえば、１個、２個、３個または４個以上の電荷を持つアミノ酸（単数または複数）を、天然のグルカゴンのＣ末端領域、好ましくは２７番目よりＣ末端側の位置に導入することによって、類縁体の溶解性を高める。例示としての実施形態では、電荷を持つアミノ酸のうち、１個、２個、３個またはすべてが、負の電荷を持つ。もうひとつの実施形態では、この類縁体は、２８番目または２９番目で天然のアミノ酸を置換した酸性アミノ酸あるいは、配列番号３４のペプチドのカルボキシ末端に付加された酸性アミノ酸をさらに有する。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、アスパラギン酸またはグルタミン酸である。
いくつかの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号２０の配列を有し、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８からなる群から選択される１つのアミノ酸またはペプチドの追加のカルボキシ末端延長部分をさらに有する。配列番号２０のカルボキシ末端に単一のアミノ酸が付加される実施形態では、このアミノ酸は通常、２０種類の一般的なアミノ酸から選択され、いくつかの実施形態では、追加のカルボキシ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸に代えてアミド基を有する。いくつかの実施形態では、追加のアミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンからなる群から選択される。
別の実施形態では、ペプチドが、グルタミン酸残基とリジン残基の側鎖間に形成される少なくとも１個のラクタム環を有する、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストが提供され、この場合のグルタミン酸残基とリジン残基とは、アミノ酸３個あけて離れている。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドを持つラクタムのカルボキシ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸に代えて、アミド基を有する。特に、いくつかの実施形態では、以下からなる群から選択される修飾されたグルカゴンペプチドを有する、グルカゴンおよびＧＬＰ−１コアゴニストが提供される。
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６６）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６７）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６８）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｘａａ−Ｒ（配列番号６９）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１６）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１７）
ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｕ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ｌｙｓ−Ｔｈｒ−Ｒ（配列番号１８）
ここで、２８番目のＸａａはＡｓｐまたはＡｓｎであり、２９番目のＸａａはＴｈｒまたはＧｌｙであり、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシン、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８からなる群から選択され、ラクタム架橋が、配列番号６６の場合は１２番目のＬｙｓと１６番目のＧｌｕとの間、配列番号６７の場合は１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓとの間、配列番号６８の場合は２０番目のＬｙｓと２４番目のＧｌｕとの間、配列番号６９の場合は２４番目のＧｌｕと２８番目のＬｙｓとの間、配列番号１６の場合は、１２番目のＬｙｓと１６番目のＧｌｕの間と、２０番目のＬｙｓと２４番目のＧｌｕとの間、配列番号１７の場合は、１２番目のＬｙｓと１６番目のＧｌｕとの間と、２４番目のＧｌｕと２８番目のＬｙｓとの間、配列番号１８の場合は、１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓとの間と、２４番目のＧｌｕと２８番目のＬｙｓとの間に形成される。いくつかの実施形態では、Ｒは、ＣＯＯＨ、ＣＯＮＨ２、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンからなる群から選択され、２８番目のアミノ酸はＡｓｎであり、２９番目のアミノ酸はスレオニンである。いくつかの実施形態では、ＲはＣＯＮＨ２であり、２８番目のアミノ酸はＡｓｎであり、２９番目のアミノ酸はスレオニンである。もうひとつの実施形態では、Ｒは、配列番号２６、配列番号２９、配列番号６５からなる群から選択され、２９番目のアミノ酸はグリシンである。
別の実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８からなる群から選択され、ここで、ペプチドは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８からなる群から選択される１つのアミノ酸またはペプチドの追加のカルボキシ末端延長部分をさらに有する。いくつかの実施形態では、末端の延長部分は、配列番号２６、配列番号２９または配列番号６５の配列を有し、グルカゴンペプチドは、配列番号５５の配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３３の配列を有し、ここで、１６番目のアミノ酸はグルタミン酸であり、２０番目のアミノ酸はリジンであり、２８番目のアミノ酸はアスパラギンであり、配列番号２６または配列番号２９のアミノ酸配列は、配列番号３３のカルボキシ末端に結合している。
配列番号２０のカルボキシ末端に単一のアミノ酸が付加される実施形態では、このアミノ酸は通常、２０種類の一般的なアミノ酸から選択され、いくつかの実施形態では、このアミノ酸は、天然のアミノ酸のカルボン酸に代えてアミド基を有する。いくつかの実施形態では、追加のアミノ酸は、グルタミン酸、アスパラギン酸、グリシンからなる群から選択される。グルカゴンアゴニスト類縁体がカルボキシ末端延長部分をさらに有する実施形態では、いくつかの実施形態における延長部分のカルボキシ末端のアミノ酸は、カルボン酸ではなくアミド基またはエステル基で終端する。
もうひとつの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列ＮＨ２−Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｍｅｔ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｘａａ−ＣＯＮＨ２（配列番号１９）を有し、ここで、３０番目のＸａａは任意のアミノ酸を表す。いくつかの実施形態では、Ｘａａは、２０種類の一般的なアミノ酸から選択され、いくつかの実施形態では、このアミノ酸が、グルタミン酸、アスパラギン酸またはグリシンである。配列番号１９の１７番目、２１、２４または３０で、ＰＥＧ鎖をアミノ酸の側鎖に共有結合することで、このペプチドの溶解性をさらに改善することが可能である。別の実施形態では、ペプチドは、配列番号２６、配列番号２７、配列番号２８からなる群から選択されるペプチドの追加のカルボキシ末端延長部分を有する。いくつかの実施形態によれば、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号３０、配列番号３１、配列番号３２の配列を有する。
配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９、配列番号６４のグルカゴン配列内部の別の部位特異的修飾をほどこして、さまざまな度合いのＧＬＰ−１活性化作用を持つ一組のグルカゴンアゴニストを生成することが可能である。したがって、それぞれの受容体に対して事実上同じin vitro活性を持つペプチドを調製し、特徴を調べた。同様に、２つの受容体それぞれに対して１０倍選択的に増強された活性を持つペプチドを同定し、特徴を調べた。上述したように、１６番目のセリン残基をグルタミン酸に置換すると、グルカゴン受容体とＧＬＰ−１受容体の両方に対する天然のグルカゴンの活性が増強されるが、グルカゴン受容体に対する約１０倍の選択性は維持される。また、３番目の天然のグルタミンをグルタミン酸（配列番号２２）に置換すると、ＧＬＰ−１受容体に対する選択性が約１０倍のグルカゴン類縁体が生成される。
ペプチドの１６番目、１７番目、２１番目、２４番目に親水基を導入することあるいは、グルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストのペプチドのカルボキシ末端に、単一の修飾されたアミノ酸（すなわち、親水基を含むように修飾されたアミノ酸）を付加することで、天然のグルカゴンに対して高い生物学的活性を維持したまま、生理的なｐＨの水溶液中に対するグルカゴン／ＧＬＰ−１コアゴニストのペプチドの溶解性を、さらに高めることが可能である。いくつかの実施形態によれば、親水基は、ポリエチレン（ＰＥＧ）鎖を有する。特に、いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、このグルカゴンペプチドの１６番目、１７番目、２１番目、２４番目、２９番目またはＣ末端のアミノ酸で、アミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合している、配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７または配列番号１８の配列を有し、ただし、ペプチドが配列番号１０、配列番号１１、配列番号１２または配列番号１３を有する場合、ポリエチレングリコール鎖は、１７番目、２１番目または２４番目でアミノ酸残基に共有結合し、ペプチドが配列番号１４または配列番号１５を有する場合、ポリエチレングリコール鎖は、１６番目、１７番目または２１番目のアミノ酸残基に共有結合し、ペプチドが配列番号１６、配列番号１７または配列番号１８を有する場合、ポリエチレングリコール鎖は、１７番目または２１番目のアミノ酸残基に共有結合している。
いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、このグルカゴンペプチドの１７番目、２１番目、２４番目またはＣ末端のアミノ酸で、アミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合し、ペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸が、天然のアミノ酸のカルボン酸基に代えてアミド基を有する、配列番号１１、配列番号１２または配列番号１３の配列を有する。いくつかの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストのペプチドは、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９からなる群から選択される配列を有し、ここで、グルカゴンペプチドの配列番号１２、配列番号１３、配列番号１９の１７番目、２１番目または２４番目または配列番号１４および配列番号１５の１６番目、１７番目または２１番目あるいは、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８の１７番目または２１番目で、アミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合している。もうひとつの実施形態では、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストのペプチドは、１７番目、２１番目または２４番目あるいは、グルカゴンペプチドのＣ末端のアミノ酸で、アミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合している、配列番号１１または配列番号１９の配列を有する
いくつかの実施形態に従って、かつ、前述の段落に記載の但し書きされた条件を考慮して、１６番目、１７番目、２１番目、２４番目または２９番目またはＣ末端のアミノ酸に１個または２個以上のアミノ酸置換を含むように、グルカゴンコアゴニストのペプチドを修飾し、ここで、天然のアミノ酸を、ＰＥＧなどをはじめとする親水性部分と架橋させるのに適した側鎖を有するアミノ酸に置換する。この天然のペプチドについては、天然のアミノ酸で置換してもよいし、合成（非天然）のアミノ酸で置換してもよい。合成または非天然のアミノ酸は、in vivoでは天然に生じないが、本明細書に記載のペプチド構造に取り込むことは可能である。あるいは、ＰＥＧなどをはじめとする親水性部分と架橋するのに適した側鎖を有するアミノ酸を、本明細書に開示のどのグルカゴン類縁体のカルボキシ末端にも付加することが可能である。いくつかの実施形態によれば、グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストのペプチドにおいて、１６番目、１７番目、２１番目、２４番目または２９番目からなる群から選択される位置で、天然のアミノ酸を、リジン、システイン、オルニチン、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニンからなる群から選択されるアミノ酸に置換する、アミノ酸置換がなされ、ここで、置換しているアミノ酸は、アミノ酸の側鎖に共有結合しているＰＥＧ鎖をさらに有する。いくつかの実施形態では、配列番号１２、配列番号１３、配列番号１４、配列番号１５、配列番号１６、配列番号１７、配列番号１８、配列番号１９からなる群から選択されるグルカゴンペプチドを、グルカゴンペプチドの１７番目または２１番目でアミノ酸の側鎖に共有結合しているＰＥＧ鎖を有するように、さらに修飾する。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化グルカゴン／ＧＬＰ−１受容体コアゴニストは、配列番号２６、配列番号２７または配列番号２９の配列をさらに有する。
もうひとつの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号５５または配列番号５６の配列を有し、配列番号５５または配列番号５６のＣ末端のアミノ酸に結合した配列番号２６、配列番号２９または配列番号６５のＣ末端の延長部分をさらに含み、任意に、ペプチドの１７番目、１８番目、２１番目、２４番目または２９番目あるいは、Ｃ末端のアミノ酸で、アミノ酸の側鎖に共有結合しているＰＥＧ鎖をさらに有する。もうひとつの実施形態では、グルカゴンペプチドは、このグルカゴンペプチドの２１番目または２４番目で、アミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合している、配列番号５５または配列番号５６の配列を有し、このペプチドは、配列番号２６または配列番号２９のＣ末端の延長部分をさらに有する。
もうひとつの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号３３または配列番号３４のカルボキシ末端に、追加のアミノ酸が付加され、付加したアミノ酸の側鎖に、ＰＥＧ鎖が共有結合している、配列番号５５または配列番号３３または配列番号３４の配列を有する。別の実施形態では、配列番号３３または配列番号３４のＰＥＧ化グルカゴン類縁体は、Ｃ末端のアミノ酸に結合した配列番号２６または配列番号２９のＣ末端の延長部分をさらに有する。もうひとつの実施形態では、グルカゴンペプチドは、このグルカゴンペプチドの３０番目のアミノ酸の側鎖にＰＥＧ鎖が共有結合している配列番号１９の配列を有し、このペプチドは、配列番号１９のＣ末端のアミノ酸に結合した配列番号２６または配列番号２９のＣ末端の延長部分をさらに有する。
ポリエチレングリコール鎖は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。いくつかの実施形態によれば、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約５００〜約１０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約１，０００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。別の実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約１０，０００〜約２０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態によれば、ＰＥＧ化グルカゴンペプチドは、グルカゴンペプチドに共有結合している２つまたは３つ以上のポリエチレングリコール鎖を有し、この場合のグルカゴン鎖の合計の分子量は、約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化グルカゴンアゴニストは、ＰＥＧ鎖が２１番目および２４番目でアミノ酸残基に共有結合し、２つのＰＥＧ鎖の合算での分子量が約１，０００〜約５，０００ダルトンである、配列番号５からなるペプチドまたは配列番号５のグルカゴンアゴニスト類縁体を有する。
特定の例示としての実施形態では、グルカゴンペプチドは、最大１０個のアミノ酸修飾を含む配列番号１のアミノ酸配列を有し、１０番目に、アシル化されたまたはアルキル化されたアミノ酸を有する。いくつかの実施形態では、１０番目のアミノ酸は、Ｃ４〜Ｃ３０脂肪酸でアシル化またはアルキル化されている。特定の態様では、１０番目のアミノ酸は、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基を有する。
特定の実施形態では、１０番目にアシル化またはアルキル化されたアミノ酸を有するグルカゴンペプチドは、安定化されたαヘリックスを有する。したがって、特定の態様では、グルカゴンペプチドは、本明細書に記載するようなアシル基またはアルキル基と、ｉ番目のアミノ酸とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖間の分子内架橋、たとえば、共有結合の分子内架橋（ラクタム架橋など）と、を有し、ここで、ｉは、１２、１６、２０または２４である。上記に代えてまたは上記に加えて、グルカゴンペプチドは、本明細書に記載するようなアシル基またはアルキル基と、グルカゴンペプチドの１６番目、２０番目、２１番目および／または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所または４箇所以上を、Ａｉｂなどのα，α−二置換アミノ酸に置換する。場合によっては、非天然のグルカゴンペプチドは、１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓとを有し、ここで、任意に、ラクタム架橋がＧｌｕとＬｙｓとを結合し、任意に、グルカゴンペプチドは、１７番目のＧｌｎ、１８番目のＡｌａ、２１番目のＧｌｕ、２３番目のＩｌｅ、２４番目のＡｌａからなる群から選択される１個または２個以上の修飾をさらに有する。
また、グルカゴンペプチドが、１０番目に、アシル化されたまたはアルキル化されたアミノ酸を有するいずれの実施形態でも、グルカゴンペプチドは、Ｃ末端のαカルボキシレートに代えて、Ｃ末端のアミドをさらに含むものであってもよい。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載するようなアシル基またはアルキル基を有するグルカゴンペプチドは、１番目、２番目または１番目と２番目にアミノ酸置換をさらに有し、このアミノ酸置換（単数または複数）によって、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を達成する。たとえば、１番目のＨｉｓを、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸で置換してもよい。上記に代えてまたは上記に加えて、２番目のＳｅｒを、Ｄ−セリン、アラニン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換してもよい。いくつかの実施形態では、２番目のアミノ酸はＤ−セリンではない。
本明細書に記載するようにアシル化またはアルキル化されている１０番目のアミノ酸を有するグルカゴンペプチドは、実質的に配列番号１と関連するアミノ酸配列を含むものであってもよい。たとえば、グルカゴンペプチドは、最大で１０個のアミノ酸修飾（０個、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個の修飾など）を含む、配列番号１を有する。特定の実施形態では、アシル化されたまたはアルキル化されたグルカゴンペプチドのアミノ酸配列は、配列番号１と２５％を超えて同一である（配列番号１と比較して、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、７０％、７５％、８０％、８５％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％を超えて同一であるか、ほぼ１００％同一であるなど）。特定の具体的な実施形態では、グルカゴンペプチドは、１０番目のアミノ酸が、本明細書に記載するようにアシル化またはアルキル化された、配列番号５５を有するものである。グルカゴンペプチドは、配列番号５５、１個または２個のアミノ酸修飾を有する配列番号５５、配列番号２〜４、９〜１８、２０、２３〜２５、３３、４０〜４４、５３、５６、６１、６２、６４、６６〜５１４、５３４のいずれであってもよい。
これらの実施形態のアシル基またはアルキル基は、本明細書に記載のどのアシル基またはアルキル基であってもよい。たとえば、アシル基は、Ｃ４〜Ｃ３０（Ｃ８〜Ｃ２４など）の脂肪族アシル基であってもよく、アルキル基は、Ｃ４〜Ｃ３０（Ｃ８〜Ｃ２４など）のアルキル基であってもよい。
アシル基またはアルキル基が結合しているアミノ酸は、たとえば、式Ｉ（Ｌｙｓなど）、式ＩＩ、式ＩＩＩのいずれかのアミノ酸など、本明細書に記載のどのアミノ酸であってもよい。
いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、１０番目のアミノ酸に直接的に結合している。いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、原子３〜１０個の長さのスペーサー、たとえば、アミノ酸またはジペプチドなどのスペーサーを介して１０番目のアミノ酸に結合している。アシル基またはアルキル基を結合するための好適なスペーサーについては、本明細書で説明する。
いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、本明細書に記載するような上記のクラス３のグルカゴン関連ペプチドのいずれかの類縁体であってもよく、この類縁体は、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示す。グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＩＰ受容体に対する類縁体の活性レベル、これらの受容体各々に対する活性、これらの受容体各々に対する選択性は、本明細書に記載したクラス２のグルカゴン関連ペプチドについての教示内容に従うものであってもよい。クラス２のグルカゴン関連ペプチドのセクションで「活性」というタイトルのついたサブセクションの教示内容を参照のこと。
本発明のいくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示すグルカゴンペプチドの類縁体が提供される。特定の実施形態における類縁体は、少なくとも１個のアミノ酸修飾（任意に、最大１５のアミノ酸修飾）を含む配列番号１のアミノ酸配列と、類縁体の２９番目のアミノ酸よりＣ末端側で１〜２１個のアミノ酸からなる延長部分と、を有する。
特定の態様では、類縁体は、少なくとも１個のアミノ酸修飾を有し、最大１５個のアミノ酸修飾（１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個のアミノ酸修飾、最大１０個のアミノ酸修飾など）を有する。特定の実施形態では、類縁体は、最大で１０個のアミノ酸修飾における少なくとも１個のアミノ酸修飾と、追加の保存的なアミノ酸修飾とを有する。保存的なアミノ酸修飾については、本明細書で説明する。
いくつかの態様では、アミノ酸修飾のうちの少なくとも１個が、類縁体のＣ末端領域に、安定化したαヘリックス構造を与える。安定化したαヘリックス構造を達成する修飾については、本明細書で説明する。たとえば、αヘリックス／分子内架橋の安定化というタイトルのセクションを参照のこと。いくつかの態様では、類縁体は、類縁体の２つのアミノ酸の側鎖間に分子内架橋（共有結合の分子内架橋、非共有結合の分子内架橋など）を有する。特定の態様では、分子内架橋は、ｉ番目のアミノ酸の側鎖とｉ＋４番目のアミノ酸の側鎖とを結合し、ここで、ｉは、１２、１３、１６、１７、２０または２４である。他の態様では、分子内架橋によって、ｊ番目とｊ＋３番目のアミノ酸の側鎖を結合（ｊは１７である）するか、ｋ番目とｋ＋７番目のアミノ酸の側鎖を結合（ｋは１２〜２２の整数）する。特定の実施形態では、分子内架橋は、共有結合の分子内架橋、たとえば、ラクタム架橋である。特定の態様では、ラクタム架橋は、１６番目と２０番目のアミノ酸の側鎖を結合する。特定の態様では、１６番目および２０番目のアミノ酸の一方が正の電荷を持つアミノ酸であり、他方が負の電荷を持つアミノ酸である。たとえば、類縁体は、１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓの側鎖を結合するラクタム架橋を含むものであってもよい。他の態様では、負の電荷を持つアミノ酸と、正の電荷を持つアミノ酸が、塩結合を形成する。この場合、分子内架橋は、非共有結合の分子内架橋である。
特定の態様では、安定化されたαヘリックスを与えるアミノ酸修飾は、配列番号１のアミノ酸にα，α−二置換アミノ酸を入れる挿入または配列番号１のアミノ酸からα，α−二置換アミノ酸への置換である。αヘリックスを安定化するのに適したα，α−二置換アミノ酸については、本明細書にて説明し、たとえばＡｉｂがあげられる。いくつかの態様では、配列番号１の１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のアミノ酸のうちの１つ、２つ、３つまたは４つ以上を、α，α−二置換アミノ酸、たとえばＡｉｂで置換する。特定の実施形態では、１６番目のアミノ酸はＡｉｂである。
ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示す類縁体は、本明細書に記載したものなどの追加の修飾を含むものであってもよい。たとえば、アミノ酸修飾は、ＧＬＰ−１受容体およびグルカゴン受容体の一方または両方に対する活性を高めるまたは低下させることがある。アミノ酸修飾は、ペプチドの安定性を高める、たとえば、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ分解に対する耐性を高め、１５番目と１６番目のアミノ酸の間の結合を安定化することがある。アミノ酸修飾は、ペプチドの溶解性を高めるおよび／またはＧＩＰ受容体、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体のいずれかに対する類縁体の作用時間を変化させることがある。これらのタイプの修飾のいずれかの組み合わせが、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示す類縁体に存在してもよい。
したがって、いくつかの態様では、類縁体は、１７番目のＧｌｎ、１８番目のＡｌａ、２１番目のＧｌｕ、２３番目のＩｌｅ、２４番目のＡｌａまたはＣｙｓまたはこれらの保存的なアミノ酸置換のうち１個または２個以上を伴う配列番号１のアミノ酸配列を有する。いくつかの態様では、類縁体は、Ｃ末端のαカルボキシレートに代えて、Ｃ末端のアミドを有する。特定の実施形態では、類縁体は、１番目、２番目または１番目と２番目にアミノ酸置換を有し、この置換（単数または複数）が、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を達成する。好適なアミノ酸置換については、本明細書で説明する。たとえば、１番目のＤＭＩＡおよび／または２番目のｄ−ＳｅｒまたはＡｉｂ。いくつかの実施形態では、２番目のアミノ酸はＤ−セリンではない。
上記に加えてあるいは上記に代えて、類縁体は、以下のうちの１つまたはいずれかの組み合わせを含むものであってもよい。（ａ）２番目のＳｅｒにおける、Ａｌａとの置換、（ｂ）３番目のＧｌｎにおける、Ｇｌｕまたはグルタミン類縁体との置換、（ｃ）７番目のＴｈｒにおける、Ｉｌｅとの置換、（ｄ）１０番目のＴｙｒにおける、Ｔｒｐあるいは、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基を有するアミノ酸との置換、（ｅ）１２番目のＬｙｓにおける、Ｉｌｅとの置換、（ｆ）１５番目のＡｓｐにおける、Ｇｌｕとの置換、（ｇ）１６番目のＳｅｒにおける、Ｇｌｕとの置換、（ｈ）２０番目のＧｌｎにおける、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、Ａｉｂとの置換、（ｉ）２４番目のＧｌｎにおける、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ａｌａ、Ａｉｂとの置換、（ｊ）２７番目のＭｅｔにおける、ＬｅｕまたはＮｌｅとの置換、（ｋ）２９番目のＡｓｎにおける、電荷を持つアミノ酸、任意にＡｓｐまたはＧｌｕとの置換、および（ｌ）２９番目のＴｈｒにおける、Ｇｌｙまたは電荷を持つアミノ酸、任意にＡｓｐまたはＧｌｕとの置換。
ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示す類縁体に関して、類縁体は、１〜２１個のアミノ酸（５〜１９個、７〜１５個、９〜１２個のアミノ酸など）からなる延長部分を有する。類縁体の延長部分は、この延長部分が１〜２１個のアミノ酸であるかぎり、どのアミノ酸配列を含むものであってもよい。いくつかの態様では、延長部分は、７〜１５個のアミノ酸であり、他の態様では、延長部分は９〜１２個のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、延長部分は、（ｉ）配列番号２６または６７４のアミノ酸配列、（ｉｉ）配列番号２６または６７４のアミノ酸配列との配列同一性が高い（少なくとも８０％、８５％、９０％、９５％、９８％、９９％など）アミノ酸配列または（ｉｉｉ）１個または２個以上の保存的なアミノ酸修飾を有する、（ｉ）または（ｉｉ）のアミノ酸配列を有する。
いくつかの実施形態では、延長部分のアミノ酸のうちの少なくとも１個が、アシル化またはアルキル化されている。アシル基またはアルキル基を有するアミノ酸は、類縁体の延長部分のどの位置にあってもよい。特定の実施形態では、延長部分のアシル化またはアルキル化されたアミノ酸は、（配列番号１の番号で）類縁体の３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目または４２番目に位置する。特定の実施形態では、アシル化またはアルキル化されたアミノ酸は、類縁体の４０番目に位置する。
例示としての実施形態では、アシル基またはアルキル基は、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基である。たとえば、アシル基またはアルキル基は、Ｃ４〜Ｃ３０（Ｃ１２〜Ｃ１８など）の脂肪族アシル基またはＣ４〜Ｃ３０（Ｃ１２〜Ｃ１８など）のアルキルであってもよい。アシル基またはアルキル基は、本明細書で説明するうちのいずれであってもよい。
いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、たとえばアミノ酸の側鎖を介して、アミノ酸に直接結合している。他の実施形態では、アシル基またはアルキル基は、スペーサー（アミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、疎水性の二官能性スペーサーなど）を介して、アミノ酸に結合している。特定の態様では、スペーサーは、原子３〜１０個の長さである。いくつかの実施形態では、アミノ酸スペーサーは、γ−Ｇｌｕではない。いくつかの実施形態では、ジペプチドスペーサーは、γ−Ｇｌｕ−γ−Ｇｌｕではない。
また、例示としての実施形態では、アシル基またはアルキル基が結合しているアミノ酸は、たとえば、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩのアミノ酸をはじめとして、本明細書で説明するうちのいずれであってもよい。アシル化またはアルキル化されたアミノ酸は、たとえばＬｙｓであってもよい。アシル基またはアルキル基を有する好適なアミノ酸ならびに、好適なアシル基およびアルキル基については、本明細書に記載してある。たとえば、アシル化およびアルキル化というタイトルのセクションの教示内容を参照のこと。
他の実施形態では、延長部分の１〜６個のアミノ酸（１〜２個、１〜３個、１〜４個、１〜５個のアミノ酸など）は、正の電荷を持つアミノ酸、たとえば、Ｌｙｓなどの式ＩＶのアミノ酸である。本明細書で使用する場合、「正の電荷を持つアミノ酸」という表現は、生理的なｐＨで側鎖の原子に正の電荷を持つ天然または非天然のアミノ酸を示す。特定の態様では、正の電荷を持つアミノ酸は、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目、４３番目のどこに位置していてもよい。具体的な実施形態では、正の電荷を持つアミノ酸は、４０番目に位置する。
他の例では、延長部分は、本明細書に記載するようにアシル化またはアルキル化され、本明細書に記載するような１〜６個の正の電荷を持つアミノ酸を有する。
さらに他の実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するアゴニスト活性を示す類縁体は、（ｉ）少なくとも１個のアミノ酸修飾を有する配列番号１、（ｉｉ）類縁体の２９番目のアミノ酸よりＣ末端側における、１〜２１個のアミノ酸（５〜１８個、７〜１５個、９〜１２個のアミノ酸など）からなる延長部分、（ｉｉｉ）Ｃ末端の延長部分の外側（１番目から２９番目の任意の位置など）に位置する、天然のアミノ酸に対して非天然のアシル基またはアルキル基を有するアミノ酸を有する。いくつかの実施形態では、類縁体は、１０番目に、アシル化またはアルキル化されたアミノ酸を有する。特定の態様では、アシル基またはアルキル基は、Ｃ４〜Ｃ３０の脂肪族アシル基またはＣ４〜Ｃ３０のアルキル基である。いくつかの実施形態では、アシル基またはアルキル基は、スペーサー、たとえばアミノ酸、ジペプチド、トリペプチド、親水性の二官能性スペーサー、疎水性の二官能性スペーサー）を介して結合している。特定の態様では、類縁体は、１６番目のＧｌｕと２０番目のＬｙｓの間の塩結合あるいは、１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所または４箇所以上におけるα，α−二置換アミノ酸など、αヘリックスを安定化するアミノ酸修飾を有する。具体的な態様では、類縁体は、ＤＰＰ−ＩＶプロテアーゼ耐性を与えるアミノ酸修飾、たとえば、１番目のＤＭＩＡ、２番目のＡｉｂをさらに有する。別のアミノ酸修飾を有する類縁体も、本明細書で考えられている。
特定の実施形態では、ＧＩＰ受容体の活性を有する類縁体は、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの少なくとも０．１％（少なくとも０．５％、１％、２％、５％、１０％、１５％または２０％など）である。いくつかの実施形態では、類縁体は、ＧＩＰ受容体に対する活性が、天然のＧＩＰの２０％を超える（５０％を超える、７５％を超える、１００％を超える、２００％を超える、３００％を超える、５００％を超えるなど）。いくつかの実施形態では、類縁体は、ＧＬＰ−１受容体およびグルカゴン受容体の一方または両方に対して、かなりのアゴニスト活性を示す。いくつかの態様では、これらの受容体（ＧＩＰ受容体およびＧＬＰ−１受容体および／またはグルカゴン受容体）に対する選択性が、１０００倍以内である。たとえば、ＧＩＰ受容体の活性を有する類縁体のＧＬＰ−１受容体に対する選択性は、ＧＩＰ受容体および／またはグルカゴン受容体に対する選択性の５００倍未満、１００倍、５０倍以内、２５倍以内、１５倍以内、１０倍以内）であってもよい。
いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、以下の修飾を有する天然のグルカゴンのアミノ酸配列（配列番号１）を有する。２番目のＡｉｂ、３番目のＧｌｕ、１０番目のＬｙｓ、１６番目のＧｌｕ、１７番目のＧｌｎ、１８番目のＡｌａ、２０番目のＬｙｓ、２１番目のＧｌｕ、２３番目のＩｌｅ、２４番目のＡｌａ；ここで、１０番目のＬｙｓは、Ｃ１４またはＣ１６脂肪酸でアシル化され、Ｃ末端のカルボキシレートは、アミドに置き換えられている。具体的な実施形態では、このクラス３のグルカゴン関連ペプチドは、リンカー（Ｌ）を介してＧＲリガンド（Ｙ）に結合している。
いくつかの実施形態によれば、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、ＧＬＰ−１アゴニスト活性および／またはグルカゴンアゴニスト活性を保持する、任意に最大で１個、２個、３個、４個または５個のさらなる修飾を有する、配列番号７０〜５１４、５１７〜５３４または５５４のいずれかのアミノ酸配列を有する、本質的にこのようなアミノ酸配列からなる、あるいは、このようなアミノ酸配列からなる。特定の実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号５６２〜７６０のいずれかのアミノ酸を有する。いくつかの実施形態では、クラス３のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１３０１〜１４２１のいずれかのアミノ酸配列を有する。
クラス４のグルカゴン関連ペプチド
特定の実施形態では、Ｑは、クラス４のグルカゴン関連ペプチドである（たとえば、国際（ＰＣＴ）特許出願公開第ＷＯ２００９／０５８６６２号（その全体を本明細書に援用する）を参照のこと）。
以下のセクションに示す生物学的配列（配列番号１３０１〜１３７１）はすべて、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／０５８６６２号における配列番号１〜７１に対応する。
活性
いくつかの実施形態によれば、クラス４のグルカゴン関連ペプチドが提供される（以下、「クラス４のペプチド」と呼ぶ）。特定の態様では、グルカゴンアンタゴニスト活性を有するクラス４のペプチドが提供される。グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン活性化作用の抑制が望ましい環境であれば、どのような環境でも使用されるであろう。最も直接的で明らかな用途は、高血糖症の前臨床モデルでグルカゴンの拮抗作用が示されている糖尿病の治療に適用して、血糖を低下させる用途であろう。グルカゴンアンタゴニストをさらに修飾し、親化合物のアンタゴニスト活性を維持したまま、化合物の生物物理学的安定性および／または水溶性を改善してもよい。特定の態様では、クラス４のペプチドは、純粋なグルカゴンアンタゴニストとして望ましい。
「グルカゴンアンタゴニスト」という用語は、グルカゴンの活性を低下させるまたはグルカゴンの機能を阻害する化合物を示す。たとえば、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の反応の少なくとも６０％を阻害し（少なくとも７０％阻害するなど）、好ましくは、少なくとも８０％を阻害する。いくつかの実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の反応の少なくとも９０％を阻害する。具体的な実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の反応の１００％を阻害する。また、濃度約１μＭのグルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の約２０％未満しかアゴニスト活性を示さない。いくつかの実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の約１０％未満しかアゴニスト活性を示さない。具体的な実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の約５％未満しかアゴニスト活性を示さない。さらにもうひとつの具体的な実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の０％しかアゴニスト活性を示さない。
「純粋なグルカゴンアンタゴニスト」とは、確立されたin vitroモデルでのアッセイを用いてｃＡＭＰの産生を基準に判断できる、グルカゴン受容体またはＧＬＰ−１受容体の活性の検出される刺激を生成しないグルカゴンアンタゴニストである（たとえば、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／０５８６６２号を参照のこと）。たとえば、純粋なグルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体でグルカゴンが達成する最大限の約５％未満（約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０％など）しかアゴニスト活性を示さなず、ＧＬＰ−１受容体でＧＬＰ−１が達成する最大限の約５％未満（約４％未満、約３％未満、約２％未満、約１％未満、約０％など）しかアゴニスト活性を示さない。
したがって、いくつかの態様では、純粋なグルカゴンアンタゴニスト活性を示すクラス４のペプチドが提供される。いくつかの実施形態によれば、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体を０．８ｎＭのグルカゴンとグルカゴンアンタゴニストに同時に接触させると、in vitroアッセイでのｃＡＭＰの産生を基準に判断できる、グルカゴン受容体に対してグルカゴン誘導ｃＡＭＰ産生を最大で少なくとも５０％低下させる活性を示す。いくつかの実施形態では、グルカゴンアンタゴニストは、グルカゴン受容体に対してグルカゴン誘導ｃＡＭＰ産生を最大量で少なくとも８０％低下させる。
クラス４のペプチドは、グルカゴンアンタゴニストについて上述したどのような用途にも適していると考えられる。したがって、本明細書に記載のクラス４のペプチドを、高血糖症の治療またはグルカゴンの血中濃度またはグルコースの血中濃度が高いことで生じる他の代謝疾患の治療に用いることが可能である。いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス４のペプチドを用いて治療される患者は、飼いならされた動物であり、別の実施形態では、治療対象となる患者はヒトである。研究では、糖尿病患者におけるグルカゴン抑制の欠如は、ある程度、グリコーゲンの分解を加速させることで、食後高血糖症の一因となる。経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）にて血糖を分析したところ、ソマトスタチン誘導グルカゴンの抑制がなされる状態またはなされない状態で、グルカゴン濃度の高い治療対象者で、グルコースの有意な増加が認められた。したがって、本発明のクラス４のペプチドを高血糖症の治療に用いることが可能であり、糖尿病Ｉ型、真性糖尿病ＩＩ型または妊娠性糖尿病（インスリン依存性または非インスリン依存性）をはじめとするさまざまなタイプの糖尿病を治療し、胃障害、網膜症、血管疾患などの糖尿病の合併症を低減するのに有用であると思われる。
いくつかの実施形態では、エキセンディン−４の末端の１０個のアミノ酸（すなわち、配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）の配列）を、クラス４のペプチドのカルボキシ末端に結合する。これらの融合タンパク質は、食欲を抑制し、体重減少／体重維持を誘導するための薬理学的活性を有するものと予想される。いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス４のペプチドを、配列番号１３４２のクラス４のペプチドの２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列を含むようにさらに修飾し、対象個体に投与して体重減少を誘導する、あるいは、体重維持を助けることが可能である。特に、配列番号１３０２、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、配列番号１３４４からなる群から選択される配列を有し、かつ、クラス４のペプチドの２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列をさらに有するクラス４のペプチドは、食欲を抑制し、体重減少／体重維持を誘導するのに用いられる。いくつかの実施形態では、投与されるクラス４のペプチドは、配列番号１３４６または配列番号１３４７の配列を有する。
食欲を低減し、あるいは体重減少を促進するための上述したような方法は、体重を落とし、体重増加を防止し、あるいは、薬物誘発性肥満をはじめとするさまざまな原因の肥満を治療し、血管疾患（冠動脈疾患、脳卒中、末梢血管疾患、虚血再灌流障害など）、高血圧症、ＩＩ型糖尿病の発症、高脂血症、筋骨格系疾患をはじめとする肥満に関連する合併症を軽減する上で、有用であると思われる。
本発明のクラス４のペプチドは、単独で投与してもよいし、他の抗糖尿病薬または抗肥満薬との組み合わせで投与してもよいものである。当分野で知られた抗糖尿病薬または研究中の抗糖尿病薬として、インスリン、トルブタミド（Orinase）、アセトヘキサミド（Dymelor）、トラザミド（Tolinase）、クロルプロパミド（Diabinese）、グリピジド（Glucotrol）、グリブリド（Diabeta、Micronase、Glynase）、グリメピリド（Amaryl）またはグリクラジド（Diamicron）などのスルホニル尿素；レパグリニド（Prandin）またはナテグリニド（Starlix）などのメグリチニド；メトホルミン（Glucophage）またはフェンホルミンなどのビグアナイド；ロシグリタゾン（Avandia）、ピオグリタゾン（Actos）またはトログリタゾン（Rezulin）または他のＰＰＡＲγ阻害薬などのチアゾリジンジオン；ミグリトール（Glyset）、アカルボース（Precose／Glucobay）などの炭水化物の消化を阻害するαグルコシダーゼ阻害薬；エクセナチド（Byetta）またはプラムリンチド；ビルダグリプチンまたはシタグリプチンなどのジペプチジルペプチダーゼ−４（ＤＰＰ−４）阻害薬；ＳＧＬＴ（ナトリウム依存性グルコーストランスポーター１）阻害剤；またはＦＢＰａｓｅ（フルクトース１，６−ビスホスファターゼ）阻害薬があげられる。
当分野で知られた抗肥満薬または研究中の抗肥満薬は、フェネチルアミンタイプの刺激薬、フェンテルミン（任意にフェンフルラミンまたはデクスフェンフルラミン併用）、ジエチルプロピオン（Tenuate（登録商標））、フェンジメトラジン（Prelu-2（登録商標）、Bontril（登録商標））、ベンズフェタミン（Didrex（登録商標））、シブトラミン（Meridia（登録商標）、Reductil（登録商標））；リモナバン（Acomplia（登録商標））、他のカンナビノイド受容体アンタゴニスト；オキシントモジュリン；塩酸フルオキセチン（Prozac）；Qnexa（トピラマートとフェンテルミンとの合剤）、Excalia（ブプロピオンおよびゾニサミド）またはContrave（ブプロピオンおよびナルトレキソン）；またはゼニカル（Orlistat）またはセチリスタット（ＡＴＬ−９６２としても知られる）またはＧＴ ３８９−２５５に類するリパーゼ阻害薬をはじめとする食欲抑制薬を含む。
また、本発明のクラス４のペプチドを、悪液質になった患者に投与することも可能である。悪液質は、意図的ではなく体重が減少しつづけ、衰弱し、体脂肪と筋肉が落ちることが特徴であり、がん患者の半数以上に悪液質が生じると推定される。この症候群はＡＩＤＳにも普通に見られ、細菌による疾患や寄生虫症、関節リウマチならびに、腸、肝臓、肺、心臓の慢性疾患に伴うこともある。これは通常、摂食障害に関連し、老化に伴う状態として、あるいは肉体的な外傷の結果として、顕在化することがある。悪液質は、生活の質を落とし、基礎疾患を悪化させる症状であり、主な死因のひとつでもある。本出願人らは、悪液質を治療するために、本明細書に開示のクラス４のペプチドを患者に投与可能であると予想している。
当業者に知られた標準的な薬学的に許容されるキャリアおよび投与経路を用いて、本明細書に開示のクラス４のペプチドを含む薬学的組成物を、調製し、患者に投与することが可能である。したがって、本開示は、本明細書に開示のクラス４のペプチド１つまたは２つ以上を、薬学的に許容されるキャリアとの組み合わせで含む薬学的組成物も包含する。この薬学的組成物は、クラス４のペプチドを、唯一の薬学的に活性な成分として含むものであってもよいし、クラス４のペプチドを、１種または２種以上の別の活性剤と組み合わせることも可能である。いくつかの実施形態によれば、本発明のクラス４のペプチドと、ＧＬＰ−１受容体（ＧＬＰ−１、ＧＬＰ−１類縁体、エキセンディン−４類縁体またはこれらの誘導体など）を活性化する化合物とを含む、組成物が提供される。いくつかの実施形態によれば、本発明のクラス４のペプチドと、インスリンまたはインスリン類縁体とを含む、組成物が提供される。あるいは、配列番号１３４２の配列を有し、かつ、配列番号１３４２の２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列と抗肥満ペプチドとをさらに有する、体重減少を誘導または体重増加を防止するために提供される組成物を提供することが可能である。好適な抗肥満ペプチドとして、米国特許第５，６９１，３０９号、同第６，４３６，４３５号または米国特許出願第２００５０１７６６４３号に開示されたものがあげられ、ＧＬＰ−１、ＧＩＰ（胃抑制ポリペプチド）、ＭＰ１、ＰＹＹ、ＭＣ−４、レプチンを含むがこれらに限定されるものではない。
クラス４のペプチドの構造
いくつかの実施形態では、（グルカゴン、配列番号１３０１）の９番目の普通に生じるアスパラギン酸が、グルタミン酸を基にした誘導体またはシステイン酸を基にした誘導体で置換された、クラス４のグルカゴン関連ペプチドが提供される。特に、１番目のアミノ酸の欠失（デスヒスチジン）と、９番目のアスパラギン酸からグルタミン酸への置換によって、いくつかの態様では、クラス４のペプチドが生成される。グルカゴンの９番目のアミノ酸が置換された、スルホン酸置換基を有するクラス４のグルカゴン関連ペプチドは、カルボン酸を基にしたアミノ酸と似たような形で働くが、溶解性などの物性の点でいくつか重要な差異がある。ホモシステイン酸（ｈＣｙｓＳＯ３）を、従来のデスヒスチジンにおける９番目の等配電子でグルタミン酸と置換すると、９番目のアミノ酸がグルタミン酸であるクラス４のペプチドは、部分アンタゴニストと弱いアゴニストとを保持する。
いくつかの実施形態では、最初の２〜５個のアミノ酸が除去され、（配列番号１３０１の番号で）９番目が、ｈＣｙｓ（ＳＯ３）、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸あるいは、以下の構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体で置換された、クラス４のペプチドが提供される

式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルであり、極めて特異的かつ活性が高く、アゴニスト特性を低下させないホルモンアンタゴニストとして作用する化合物を提供する。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１３０１の野生型配列に比して、２〜５個のアミノ酸残基がＮ末端から欠失し、天然のタンパク質の９番目のアスパラギン酸残基が、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、システインのスルホン酸誘導体あるいは、以下の構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体で置換されたグルカゴンペプチドを有する、クラス４のペプチドが提供される。

式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルである。
具体的な一実施形態では、２〜５個のアミノ酸残基がＮ末端から欠失し、天然のグルカゴンの９番目のＡｓｐが置換されたクラス４のペプチドを、最大でアミノ酸修飾３個までさらに修飾する。たとえば、クラス４のペプチドは、１個、２個または３個の保存的なアミノ酸修飾を有するものであってもよい。上記に代えてまたは上記に加えて、クラス４のペプチドは、以下からなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸修飾を有するものであってもよい。
Ａ．（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸またはクラス４のペプチドのＮ末端またはＣ末端のアミノ酸を、エステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合またはアルキルアミン結合を介してアシル基またはアルキル基に共有結合しているアミノ酸で置換、
Ｂ．（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸またはクラス４のペプチドのＮ末端またはＣ末端のアミノ酸を、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）からなる群から選択されるアミノ酸（この群のアミノ酸は親水性部分に共有結合している）と置換、
Ｃ．親水性部分に共有結合しているアミノ酸を、クラス４のペプチドのＮ末端またはＣ末端に付加、
Ｄ．（配列番号１３０１の番号で）１５番目のＡｓｐを、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸と置換、
Ｅ．（配列番号１３０１の番号で）１６番目のＳｅｒを、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸と置換、
Ｆ．配列番号１３０１のアミノ酸番号で１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうちの１箇所または２箇所以上における、Ａｉｂとの置換、
Ｇ．配列番号１３０１の番号で２９番目のアミノ酸または２８番目と２９番目のアミノ酸の欠失、
Ｈ．（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）２８番目のＡｓｎと２９番目のＴｈｒの一方または両方を、電荷を持つアミノ酸で置換および／または配列番号１３０１のＣ末端に１〜２個の電荷を持つアミノ酸を付加、
Ｉ．（配列番号１３０１の番号で）２７番目のＭｅｔを、Ｌｅｕまたはノルロイシンと置換、
Ｊ．配列番号１９〜２１および５３のいずれかのアミノ酸配列を有するペプチドを、配列番号１３０１のＣ末端に付加（ここで、（配列番号１３０１の番号で）２９番目はＴｈｒまたはＧｌｙである）、
Ｋ．Ｃ末端のカルボキシレートを、アミドまたはエステルと置換。
具体的な実施形態では、クラス４のペプチドは、上述したようなＡ、ＢまたはＣのアミノ酸修飾またはこれらの組み合わせを有する。さらにもうひとつの具体的な実施形態では、クラス４のペプチドは、Ａ、Ｂおよび／またはＣのアミノ酸修飾（単数または複数）に加えて、上述したようなＤ〜Ｋのいずれかのアミノ酸修飾またはこれらの組み合わせをさらに有する。
いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、Ｎ末端から最初の５個のアミノ酸を除去し、残りのＮ末端のアミノ基をヒドロキシ基に置換（「ＰＬＡ６類縁体」）して生成される、配列番号１３３９のペプチドであるグルカゴンペプチドを有する。本出願人らは、最初の５個のアミノ酸が欠失し、（天然のグルカゴンでみた）９番目のグルタミン酸が置換されたクラス４のペプチド類縁体のフェニルアラニンをフェニル乳酸で置換すると、これらのクラス４のペプチド類縁体の活性がさらに増強されることを見出した。
いくつかの実施形態では、配列番号１３３９のクラス４のペプチドのペプチドを、４番目（天然のグルカゴンであれば９番目）のアスパラギン酸残基を、以下に示す一般構造を有するアミノ酸と置換することによって、さらに修飾する。

式中、Ｘ６は、Ｃ１〜Ｃ３アルキル、Ｃ２〜Ｃ３アルケンまたはＣ２〜Ｃ３アルキニルであり、いくつかの実施形態では、Ｘ６はＣ１〜Ｃ３アルキルであり、もうひとつの実施形態では、Ｘ６はＣ２アルキルである。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、最初の５個のアミノ酸がＮ末端から除去され、４番目（天然のグルカゴンであれば９番目）のアスパラギン酸残基がシステイン酸またはホモシステイン酸と置換された、グルカゴンペプチドを有する。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３３９、配列番号１３０７、配列番号１３０８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するグルカゴンペプチドを有する。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、４番目のアミノ酸がホモシステイン酸である配列番号１３０８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有する。
もうひとつの実施形態では、配列番号１３３９のクラス４のペプチドを、４番目（天然のグルカゴンであれば９番目）のアスパラギン酸残基を、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸または以下に示す構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体で置換することによって、さらに修飾する。

式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルである。具体的な実施形態では、Ｘ５は、Ｃ１またはＣ２アルキルである。
しかしながら、本出願人らは、純粋な拮抗作用を示す類縁体を生成するのに、デス１〜５グルカゴン類縁体（すなわち、最初の５個のアミノ酸が欠失したグルカゴン類縁体）において、Ｎ末端のフェニルアラニンをＰＬＡで置換すると、４番目（天然のグルカゴンであれば９番目）の天然のアスパラギン酸残基をさらに置換する必要はないことを見出した。グルカゴン（２−２９）類縁体の親和性および活性の高いアンタゴニストを生成するには、４番目の天然のアスパラギン酸残基を置換しなければならないという従来技術の教示内容を考慮すると、この結果は驚くべきものである。ＰＬＡ置換を用いることで、Ａｓｐ９類縁体の相対活性が、Ｇｌｕ９類縁体およびｈＣｙｓ（ＳＯ３Ｈ）９類縁体に匹敵する点まで改善される。
フェニルアラニン残基を、３，４−２Ｆ−フェニルアラニン（３，４−２Ｆ−Ｐｈｅ）、２−ナフチルアラニン（２−Ｎａｌ）、Ｎ−アシル−フェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）、α−メチルヒドロケイ皮酸（ＭＣＡ）およびベンジルマロン酸（ＢＭＡ）をはじめとする他のフェニルアラニン類縁体と置換しても、ＰＬＡ置換ほど高い活性では作用しなかった。
（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で）４番目および５番目を含む６番目以外の部位でＰＬＡを置換すると、ＰＬＡ６類縁体が、わずかに伸長させたＮ末端を有するグルカゴン類縁体よりも明らかに活性の高いアンタゴニストであることがわかる。また、本発明ｊは、Ｎ末端のアミノ基がアシル化およびアルキル化された「Ｏ末端」ペプチドで置換された類縁体も含む。
さらに、ＰＬＡ６置換は、アンタゴニストの活性を高めるだけでなく、ＰＥＧ化で重要な役割も果たす。ＰＬＡ６類縁体は、グルカゴン活性化作用を回復させることなく選択的にＰＥＧ化可能なものである。ＰＬＡ置換がない場合、驚くべきことに、類縁体のＰＥＧ化によってグルカゴン活性化作用が誘導される。このグルカゴン活性化作用は、ＰＥＧ化されたＰＬＡ６類縁体には見られない。３番目、６番目、１９番目（天然のグルカゴンの８番目、１１番目、１９番目）ならびにＮ末端のアミノ酸残基をはじめとするいくつかのＰＥＧ化部位を調査した。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化は、１９番目（天然のグルカゴンの２４番目）でなされる。この部位が最も活性が高く、かつ選択性の高いグルカゴン拮抗作用を示すからである。
いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、Ａ−Ｂ−Ｃの一般構造を有し、ここで、Ａは以下の（ｉ）〜（ｉｉｉ）からなる群から選択され：
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）、
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体、
（ｉｉｉ）ペプチドの２個の連続したアミノ酸がエステル結合またはエーテル結合を介して結合している、２〜６個のアミノ酸からなるペプチド、
Ｂは、任意に、以下の（ｉｖ）〜（ｉｘ）からなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸修飾を有する、配列番号１３０１のｉ番目〜２６番目（ｉは、３、４、５、６または７である）のアミノ酸を表し：
（ｉｖ）（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）９番目のＡｓｐが、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルホン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、または以下に示す構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体で置換される：

（式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルである）、
（ｖ）（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸を、エステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合またはアルキルアミン結合を介してアシル基またはアルキル基に共有結合しているアミノ酸で置換、
（ｖｉ）（配列番号１３０１のアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸を、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）からなる群（この群のアミノ酸は、親水性部分に共有結合している）から選択されるアミノ酸で置換、
（ｖｉｉ）（配列番号１３０１の番号で）１５番目のＡｓｐが、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸で置換される、
（ｖｉｉｉ）（配列番号１３０１の番号で）１６番目のＳｅｒが、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸で置換される、
（ｉｘ）配列番号１３０１のアミノ酸番号で１６番目、２０番目、２１番目、２４番目のうちの１箇所または２箇所以上において、Ａｉｂで置換、
Ｃは、以下の（ｘ）〜（ｘｉｖ）からなる群から選択される：
（ｘ）Ｘ
（ｘｉ）Ｘ−Ｙ
（ｘｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ
（ｘｉｉｉ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、ＬｅｕまたはＮｌｅであり、Ｙは、Ａｓｎまたは電荷を持つアミノ酸であり、Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）または電荷を持つアミノ酸であり、Ｒ１０は、配列番号１３１９〜１３２１および１３５３からなる群から選択され、
（ｘｉｖ）Ｃ末端のカルボキシレートがアミドで置換されている、（ｘ）から（ｘｉｉｉ）のいずれか。
具体的な態様において、クラス４のペプチドは、ＰＬＡのオキシ誘導体を有する。本明細書で使用する場合、「ＰＬＡのオキシ誘導体」とは、ヒドロキシ基がＯ−Ｒ１１で置換された、ＰＬＡの修飾された構造を有する化合物を示し、式中、Ｒ１１は、化学部分である。この点について、ＰＬＡのオキシ誘導体は、たとえば、ＰＬＡのエステルまたはＰＬＡのエーテルであってもよい。
ＰＬＡのオキシ誘導体を生成する方法は、当分野で知られている。たとえば、オキシ誘導体がＰＬＡのエステルである場合、ＰＬＡのヒドロキシルと求核物質を持つカルボニルとの反応によって、エステルを形成してもよい。求核物質は、アミンまたはヒドロキシルを含むがこれらに限定されるものではない、好適な求核物質であればよい。したがって、ＰＬＡのエステルには、式ＩＶの構造を有するものを用いることが可能である。

式中、Ｒ７は、ＰＬＡのヒドロキシルと求核物質を持つカルボニルとの反応時に形成されるエステルである。
求核物質を持つカルボニル（ＰＬＡのヒドロキシルと反応してエステルを形成する）は、たとえば、カルボン酸、カルボン酸誘導体またはカルボン酸の活性化エステルであってもよい。カルボン酸誘導体は、塩化アシル、酸無水物、アミド、エステルまたはニトリルであってもよいが、これらに限定されるものではない。カルボン酸の活性化エステルは、たとえば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、トシレート（Ｔｏｓ）、カルボジイミドまたはヘキサフルオロホスフェートであってもよい。いくつかの実施形態では、カルボジイミドは、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）または１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＤ）である。いくつかの実施形態では、ヘキサフルオロホスフェートは、ヘキサフルオロホスフェートベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＢＯＰ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＰｙＢＯＰ）、２−（１Ｈ−７−アザベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（ＨＡＴＵ）、ｏ−ベンゾトリアゾール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ウロニウム−ヘキサフルオロ−ホスフェート（ＨＢＴＵ）からなる群から選択される。
ヒドロキシ基（ＰＬＡのヒドロキシルなど）との反応からエーテルを生成する方法も、当分野で知られている。たとえば、ＰＬＡのヒドロキシ基を、ハロゲン化アルキルまたはトシル化アルキルアルコールと反応させ、エーテル結合を形成する。
通常、Ｒ１１の化学部分は、クラス４のペプチドの活性を低下させないものである。いくつかの実施形態では、化学部分は、クラス４のペプチドの活性、安定性および／または溶解性を高めるものである。
具体的な実施形態では、酸素含有結合を介して（エステル結合またはエーテル結合を介するなど）ＰＬＡに結合する化学部分は、ポリマー（ポリアルキレングリコールなど）、炭水化物、アミノ酸、ペプチドまたは脂質、たとえば、脂肪酸またはステロイドである。
具体的な実施形態では、化学部分はアミノ酸であり、これは任意に、式ＩＶがデプシペプチドになるようなペプチドの一部であってもよい。この点について、クラス４のペプチドが、ＰＬＡ残基より手前に１個または２個以上（１個、２個、３個、４個、５個、６個またはそれより多いなど）のアミノ酸のＮ末端を有するように、ＰＬＡがクラス４のペプチドのＮ末端のアミノ酸残基以外の位置にあってもよい。たとえば、クラス４のペプチドは、ｎ番目にＰＬＡを有するものであってもよく、ここで、ｎは、クラス４のペプチドの２、３、４、５または６である。
ＰＬＡ残基よりＮ末端側のアミノ酸は、合成であっても天然であってもよい。具体的な実施形態では、Ｎ末端ＰＬＡであるアミノ酸は、天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ＰＬＡよりＮ末端側のアミノ酸は、天然のグルカゴンのＮ末端のアミノ酸である。たとえば、クラス４のペプチドは、Ｎ末端に、配列番号１３５４〜１３５８のいずれかのアミノ酸配列を有するものであってもよく、ここで、ＰＬＡは、エステル結合を介してスレオニンに結合している。
配列番号１３５４ Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５５ Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５６ Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５７ Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１３５８ Ｔｈｒ−ＰＬＡ
別の実施形態では、Ｎ末端のアミノ酸のうちの１個または２個以上を、天然のグルカゴンのアミノ酸以外のアミノ酸で置換してもよい。たとえば、クラス４のペプチドが、５番目または６番目のアミノ酸としてＰＬＡを有する場合、１番目および／または２番目のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減するアミノ酸であってもよい。特に、いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドの１番目は、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸である。特に、いくつかの実施形態では、アンタゴニストのペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択されるアミノ酸である。また、たとえば、クラス４のペプチドが、４番目、５番目または６番目のアミノ酸としてＰＬＡを有する場合、クラス４のペプチドの３番目のアミノ酸は、天然のグルカゴンでは天然のグルタミン残基であるのに対し、グルタミン酸であってもよい。本発明の例示としての実施形態では、クラス４のペプチドは、Ｎ末端に、配列番号１３５９〜１３６１のいずれかのアミノ酸配列を有する。
式ＩＶの化合物を有するクラス４のペプチドに関して、ポリマーは、ＰＬＡのヒドロキシ基と反応できるものであれば、どのようなポリマーであってもよい。ポリマーは、自然にまたは普通に求核物質を持つカルボニルを有するものであってもよい。あるいは、ポリマーは、カルボニルを持つカルボニルを含むように誘導体化されたものであってもよい。ポリマーは、以下に示すいずれかの物質の誘導体化されたポリマーであってもよい：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレンおよびこれらの誘導体（ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレートなど）、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのポリマー（ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）など）、ポリビニルポリマー（ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリ（ビニルアセテート）、ポリビニルピロリドンなど）、ポリグリコライド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびこれらのコポリマー、セルロース（アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ−プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、セルロース硫酸ナトリウム塩など）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート）など）、ポリスチレン。
ポリマーは、合成生分解性ポリマー（乳酸およびグリコール酸のポリマー、ポリ酸無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、ポリ（ラクチド−コカプロラクトン）など）、天然の生分解性ポリマー（たとえば、アルギン酸および他の多糖類（デキストランおよびセルロースを含む）、コラーゲン、これらの化学的誘導体（置換、化学基の付加、たとえば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化、酸化ならびに、当業者によって常法でなされる他の修飾）、アルブミンおよび他の親水性タンパク質（ゼインおよび他のプロラミンおよび疎水性タンパク質など））ならびにこれらのコポリマーまたは混合物をはじめとする、生分解性ポリマーであってもよい。通常、これらの物質は、in vivoでの酵素による加水分解または水への曝露によって、あるいは表面が浸食されたり、内部まで一挙に浸食されたりすることで、分解される。
ポリマーは、H. S. Sawhney, C. P. Pathak and J. A. Hubbell in Macromolecules, 1993, 26, 581-587（その教示内容を本明細書に援用する）に記載された生浸食性ハイドロゲル、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ酸無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸、キトサン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）などの生付着性ポリマーであってもよい。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、水溶性ポリマーである。好適な水溶性ポリマーは当分野で知られており、たとえば、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ；Klucel）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ；Methocel）、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース（Ethocel）、ヒドロキシエチルセルロース、さまざまなアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、さまざまなセルロースエーテル、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルシウムカルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル／クロトン酸コポリマー、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸／メチルビニルエーテルコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリアクリル酸カルシウム、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニルポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリメチルビニルエーテルコ無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニルベンゼンコポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシドならびに、これらの誘導体、塩および組み合わせがあげられる。
具体的な実施形態では、ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などをはじめとするポリアルキレングリコールである。
炭水化物は、α脱離基を持つカルボニルを有するまたは有するようにできるものであれば、どのような炭水化物であってもよい。炭水化物は、たとえば、α脱離基を持つカルボニルを有するように誘導体化されたものであってもよい。この点について、炭水化物は、単糖（グルコース、ガラクトース、フルクトースなど）、二糖（スクロース、ラクトース、マルトースなど）、オリゴ糖（ラフィノース、スタキオースなど）、多糖（スターチ、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、ガラクトマンナンの誘導体化された形態であってもよい。
式ＩＶの化合物を有するクラス４のペプチドに関して、脂質は、α脱離基を持つカルボニルを有するどのような脂質であってもよい。脂質は、たとえば、カルボニルを有するように誘導体化されたものであってもよい。この点について、脂質は、脂肪酸（Ｃ４〜Ｃ３０脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、Ｎ−アシルエタノールアミンなど）、グリセロ脂質（一置換グリセロール、二置換グリセロール、三置換グリセロールなど）、グリセロリン脂質（ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリンなど）、スフィンゴ脂質（スフィンゴシン、セラミドなど）、ステロール脂質（ステロイド、コレステロールなど）、フェノール脂質、糖脂質またはポリケタイドの誘導体であってもよい。いくつかの実施形態では、脂質は、オイル、ワックス、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリド、リン脂質である。
いくつかの実施形態では、Ｒ７は、分子量が約１００ｋＤａまたはそれ未満、たとえば、約９０ｋＤａまたはそれ未満、約８０ｋＤａまたはそれ未満、約７０ｋＤａまたはそれ未満、約６０ｋＤａまたはそれ未満、約５０ｋＤａまたはそれ未満、約４０ｋＤａまたはそれ未満である。したがって、Ｒ７は、分子量が約３５ｋＤａまたはそれ未満、約３０ｋＤａまたはそれ未満、約２５ｋＤａまたはそれ未満、約２０ｋＤａまたはそれ未満、約１５ｋＤａまたはそれ未満、約１０ｋＤａまたはそれ未満、約５ｋＤａまたはそれ未満あるいは、約１ｋＤａであってもよい。
別の実施形態では、クラス４のペプチドは、Ａとして２〜６個のアミノ酸からなるペプチドを有し、この場合、ペプチドの２個の連続したアミノ酸は、エステル結合またはエーテル結合を介して結合している。エステル結合またはエーテル結合は、たとえば、２番目と３番目のアミノ酸、３番目と４番目のアミノ酸、４番目と５番目のアミノ酸または５番目と６番目のアミノ酸の間であってもよい。任意に、ポリマー（親水性ポリマーなど）への結合を含むもうひとつの化学部分への共有結合、アルキル化またはアシル化によって、このペプチドをさらに修飾してもよい。
一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するクラス４のペプチドに関して、Ｂは、任意に１個または２個以上のアミノ酸修飾を有する、天然のグルカゴンのアミノ酸、たとえば、配列番号１３０１のｉ番目〜２６番目（ｉは、３、４、５、６または７である）を表す。具体的な実施形態では、Ｂは、任意にさらに修飾されていてもよい、配列番号１３０１の７番目〜２６番目のアミノ酸を表す。
いくつかの実施形態では、Ｂは、最大で３個のアミノ酸修飾によって修飾される。たとえば、配列番号１３０１の天然のアミノ酸配列を表すＢは、１個または２個以上の保存的なアミノ酸修飾によって修飾される。
もうひとつの実施形態では、Ｂは、本明細書に記載するような（ｉｖ）〜（ｉｘ）からなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸修飾を有する。具体的な実施形態では、Ｂは、アミノ酸修飾（ｖ）および（ｖｉ）の一方または両方を有する。別の具体的な実施形態では、Ｂは、（ｖ）および（ｖｉ）に加えて、（ｉｖ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）からなる群から選択されるアミノ酸修飾のうちの１つまたは組み合わせを有する。
もうひとつの具体的な実施形態では、クラス４のペプチドは、Ｃ末端に、１個または２個以上の電荷を持つアミノ酸を有する。たとえば、Ｙおよび／またはＺが、電荷を持つアミノ酸、たとえば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕであってもよい。さらにもうひとつの実施形態では、クラス４のペプチドは、１〜２個の電荷を持つアミノ酸（Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕなど）を、ＺよりＣ末端側に有する。具体的な態様において、Ｚに１〜２個の電荷を持つアミノ酸が続く場合、Ｒ１０は含まれない。
いくつかの実施形態におけるクラス４のペプチドは、本明細書に記載するようなクラス４のペプチドのアミノ酸残基に共有結合している親水性部分を有する。たとえば、クラス４のペプチドは、配列番号１３０１の番号で１番目、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目でアミノ酸に共有結合している親水性部分を有するものであってもよい。もうひとつの実施形態では、親水性部分は、クラス４のペプチドのＣ末端のアミノ酸に結合し、これは、場合によってはＺよりアミノ酸１個または１１個、Ｃ末端側である。さらにもうひとつの実施形態では、親水性部分はＰＬＡに結合し、ＡがＰＬＡである場合、ＰＬＡ−ＰｈｅまたはＰＬＡ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅに結合し、この場合のＰＬＡは親水性部分を有するように修飾されている。もうひとつの実施形態では、親水性部分を有するアミノ酸を、クラス４のペプチドのＮ末端またはＣ末端に付加する。もうひとつの実施形態では、クラス４のペプチドは、本明細書に記載するようなアシル基またはアルキル基を有する。たとえば、アシル化またはアルキル化は、配列番号１３０１の番号で１０番目、２０番目または２４番目のアミノ酸の側鎖から離れて生じるものであってもよい。別の実施形態では、アシル化またはアルキル化は、場合によってはＺよりアミノ酸１個または１１個、Ｃ末端側の、クラス４のペプチドのＣ末端のアミノ酸の側鎖から離れて生じる。さらにもうひとつの実施形態では、ＡがＰＬＡ、ＰＬＡ−ＰｈｅまたはＰＬＡ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅである場合、ＰＬＡは、アシル基またはアルキル基を含むように修飾される。
例示としての実施形態
クラス４のペプチドは、ペプチドの少なくとも２個の連続したアミノ酸がエステル結合またはエーテル結合を介して結合されているかぎり、合成または天然のどのようなアミノ酸を有するものであってもよい。具体的な実施形態では、ペプチドは、天然のグルカゴンのアミノ酸を有する。たとえば、ペプチドは、天然のグルカゴン（配列番号１３０１）のｊ番目〜６番目（ｊは、１、２、３、４または５である）を含むものであってもよい。あるいは、ペプチドは、１個または２個以上のアミノ酸が修飾された配列番号１３０１のＮ末端に基づくアミノ酸配列を含むものであってもよい。１番目および／または２番目のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減するアミノ酸であってもよい。たとえば、ペプチドは、クラス４のペプチドの１番目に、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸を含むものであってもよい。特に、いくつかの実施形態では、アンタゴニストのペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択されるアミノ酸である。また、たとえば、クラス４のペプチドの３番目のアミノ酸は、天然のグルカゴンでは天然のグルタミン残基であるのに対し、グルタミン酸であってもよい。したがって、クラス４のペプチドは、以下に示すアミノ酸配列を有するものであってもよい。
Ｘａａ１−Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３６８）
Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３６９）または
Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１３７０）
ここで、Ｘａａ１は、Ｈｉｓ、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択され、Ｘａａ２は、Ｓｅｒ、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択され、Ｘａａ３は、ＧｌｎまたはＧｌｕである。
また、本発明は、クラス４のペプチドのＣ末端のアミノ酸が、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する、実施形態も包含する。
クラス４のペプチドがＰＥＧ化されているいくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、短くされたグルカゴンペプチド、特に６〜２９を有し、この場合の「Ｎ末端」アミノ酸はＰＬＡ（フェニル乳酸）である。このようなグルカゴン誘導体には、独特の利点がある。これらは天然のＮ末端フェニルアラニンを有するものよりも活性の高いペプチドであり、天然のフェニルアラニンには見られない、ＰＥＧ化によるグルカゴン活性化作用を抑制する。最後に、現時点での文献には、アンタゴニスト活性を得るには９番目の天然のアスパラギン酸を置換しなければならないことが示されているが、本出願人らは、ＰＬＡ６−（６−２９）グルカゴン類縁体ではこのような置換が必要ないという驚くべき結果を見出した。
いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドのアミノ酸を少なくとも１個のシステイン残基で置換し、この場合のシステイン残基の側鎖を、マレイミド、ビニルスルホン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、ハロアシルなどをはじめとするチオール反応性試薬でさらに修飾する。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ基、ケト基、ヒドロキシ基、エーテル基ならびに、ポリエチレングリコール単位などの他の親水性部分を含むものであってもよい。別の実施形態では、クラス４のペプチドのアミノ酸をリジンで修飾し、ポリエチレングリコールなどの親水性部分のアルデヒドまたはカルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）などのアミン反応性試薬を用いて、置換するリジン残基の側鎖をさらに修飾する。いくつかの実施形態によれば、天然のペプチドの１２番目に相当するリジン残基をアルギニンに置換し、天然のペプチドの１番目、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目に対応するアミノ酸のうちの１つに単一のリジン置換を挿入するか、クラス４のペプチドのＮ末端またはＣ末端にリジンを付加する。
もうひとつの実施形態では、天然のペプチドの２７番目に対応するメチオニン残基をロイシンまたはノルロイシンに変更して、ペプチドの酸化による分解を防止する。
いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドのＣ末端の１個または２個のアミノ酸の短縮すなわち欠失（すなわち、天然のグルカゴンの２９番目あるいは、２８番目と２９番目のアミノ酸の短縮）によって、グルカゴン受容体に対する活性（ａｃｔｉｖｉｔｙ）および／または活性（ｐｏｔｅｎｃｙ）影響することなく、本明細書に記載のクラス４のペプチドをさらに修飾する。この点について、本明細書に記載のクラス４のペプチドは、たとえば、本明細書に記載するようなクラス４のペプチドの活性が生じる１個または２個以上の修飾を有する、天然のグルカゴンペプチド（配列番号１３０１）の１番目〜２７番目、１番目〜２８番目、２番目〜２７番目、２番目〜２８番目、３番目〜２７番目、３番目〜２８番目、４番目〜２７番目、４番目〜２８番目、５番目〜２７番目、５番目〜２８番目、６番目〜２７番目または６番目〜２８番目のアミノ酸から本質的になるまたはこのようなアミノ酸からなるものであってもよい。
また、本明細書に開示のクラス４のペプチドは、グルカゴンペプチドの機能に重要ではないことが知られている位置でのアミノ酸置換も包含する。いくつかの実施形態では、置換は、配列番号１３３９の２番目、５番目、６番目、７番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１９番目、２２番目、２３番目または２４番目からなる群から選択される１箇所、２箇所または３箇所における保存的なアミノ酸置換である。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３４２の誘導体ペプチドを有し、ここで、グルカゴンペプチドは、２番目、５番目、６番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目から選択される１〜３箇所のアミノ酸で、配列番号１３４２に比してさらなるアミノ酸置換を有する。いくつかの実施形態では、配列番号１３４２の２番目、５番目、６番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目での置換は、保存的なアミノ酸置換である。いくつかの実施形態では、天然のペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目に対応するアミノ酸、特に、２１番目および／または２４番目を、システインまたはリジンで置換し、この場合のＰＥＧ鎖は、置換されたシステイン残基またはリジン残基に共有結合している。
いくつかの実施形態によれば、修飾されたクラス４のペプチドは、ペプチドに共有結合している２つまたは３つ以上のポリエチレングリコール鎖を有し、この場合のグルカゴン鎖の合計の分子量は、約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化されたクラス４のペプチドは、配列番号１３１２および配列番号１３２２からなる群から選択されるペプチドを有する。当該ペプチドは、１１番目と１９番目でアミノ酸に結合したポリエチレングリコール鎖を含み、２つのＰＥＧ鎖の合計の分子量は約１，０００〜約５，０００ダルトンである。
いくつかの実施形態によれば、以下の配列からなる群から選択される修飾されたグルカゴンペプチドを含むクラス４のペプチドが提供される。
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｘａａ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１３０９）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１３１０）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１３１１）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｓｅｒ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１３１２）
ここで、４番目のＸａａ＝アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸であり、７番目のＸａａ＝ＬｙｓまたはＡｒｇであり、１０番目のＸａａは、アスパラギン酸、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸であり、１１番目のＸａａは、Ｓｅｒ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンであり、１６番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンであり、１９番目のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｌｙｓ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニンであり、２２番目のＸａａ＝Ｍｅｔ、ＬｅｕまたはＮｌｅであり、Ｒ１は、ＯＨまたはＮＨ２であり、Ｒ２は、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２であり、ここで、配列番号１３０９の場合は１１番目で、配列番号１３１０の場合は１６番目で、配列番号１３１１の場合は１９番目で、配列番号１３１２は１６番目および１９番目で、ペプチドがＰＥＧ化され、ただし、４番目のＸａａ＝アスパラギン酸である場合、Ｒ１はＯＨである。いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０または配列番号１３１１の配列を有し、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２である。いくつかの実施形態では、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０または配列番号１３１１の配列を有し、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２であり、４番目のアミノ酸はアスパラギン酸であり、別の実施形態では、このようなペプチドは、配列番号１３１９の配列を有するカルボキシ末端の延長部分を有する。
いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１３、配列番号１３１４、配列番号１３１６からなる群から選択される配列を有し、このペプチドは、配列番号１３０９および配列番号１３１３の場合は１１番目でＰＥＧ化され、配列番号１３１０の場合は１６番目でＰＥＧ化され、配列番号１３１０および配列番号１３１４の場合は１９番目でＰＥＧ化される。いくつかの実施形態では、グルカゴンアゴニストは、配列番号１３１３または配列番号１３１４のペプチドを有する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示のクラス４のペプチドのＣ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基に代えてアミド基を有する。いくつかの実施形態によれば、クラス４のペプチドは、配列番号１３１８の配列を有する。
いくつかの実施形態によれば、グルカゴンペプチドの溶解性、安定性および／または薬物動態を改善するために、ペプチドのアミノ酸側鎖に血漿タンパク質が共有結合したクラス４のペプチドが提供される。たとえば、血清アルブミンを、本明細書で提示するクラス４のペプチドに共有結合することが可能である。いくつかの実施形態では、血漿タンパク質は、天然のグルカゴンペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番に対応するアミノ酸に共有結合している。特に、いくつかの実施形態では、血漿タンパク質は、天然のグルカゴンペプチドの１６番目または２４番目に対応するアミノ酸に結合し、ここで、クラス４のペプチドは、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３２２、配列番号１３２３、配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６、配列番号１３２７、配列番号１３２８、配列番号１３３６、配列番号１３３９の配列を有する。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２からなる群から選択されるペプチドを有する。
いくつかの実施形態によれば、グルカゴンペプチドの溶解性、安定性および／または薬物動態を改善するために、免疫グロブリン分子のＦｃ部分を表す直鎖状のアミノ酸配列が、本明細書に記載のクラス４のペプチドのアミノ酸側鎖に共有結合している、クラス４のペプチドが提供される。たとえば、免疫グロブリン分子のＦｃ部分を表すアミノ酸配列を、配列番号１３０７、配列番号１３３９のグルカゴンペプチドまたはそれらのグルカゴン類縁体の１１番目、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目、２１番目または２４番目に共有結合させてもよい。いくつかの実施形態では、Ｆｃペプチドは、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８または配列番号１３３６のクラス４のペプチドの１１番目または１９番目に共有結合している。Ｆｃ部分は通常、ＩｇＧから単離されるが、どの免疫グロブリン由来のＦｃペプチド断片も等しく機能するはずである。いくつかの実施形態では、グルカゴンペプチドは、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３９からなる群から選択され、ここで、Ｆｃ部分は、天然のグルカゴンペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目の対応する位置に結合している。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２からなる群から選択されるグルカゴンペプチドを有し、Ｆｃペプチドは、それぞれ配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１の１１番目、１６番目または１９番目と、配列番号１３１２の１１番目および１９番目の両方にあるアミノ酸の側鎖に結合している。
本発明の特定の実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３６２、１３６４〜１３６７、１３７１のいずれかのアミノ酸配列を有する。
溶解性を改善するための修飾
いくつかの態様において、クラス４のペプチドをさらに修飾して、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持したまま、生理的なｐＨでの水溶液に対するペプチドの溶解性を改善してもよい。天然のペプチドの１番目、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目に対応する位置またはＣ末端に親水基を導入することで、親化合物のアンタゴニスト活性を維持したまま、得られるクラス４のペプチドの、生理的なｐＨの溶液に対する溶解性を改善することが可能である。したがって、いくつかの実施形態では、天然のグルカゴンペプチドのアミノ酸の１番目、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目に対応するアミノ酸の側鎖またはＮ末端またはＣ末端のアミノ酸の側鎖に共有結合している１個または２個以上の親水基を有するように、本明細書に開示のクラス４のペプチドをさらに修飾する。別の実施形態では、天然のグルカゴンペプチドのアミノ酸の１６番目および２４番目に対応するアミノ酸の側鎖は親水基に共有結合し、いくつかの実施形態では、親水基はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。
本出願人らは、天然のグルカゴンのカルボキシ末端に電荷を導入することで、天然のグルカゴンを修飾して、ペプチドのアゴニスト特性を保持したままペプチドの溶解性を高められることを見出した。溶解性が高まると、グルカゴン溶液を、中性のｐＨ付近で調製および保管できるようになる。グルカゴン溶液を比較的中性のｐＨ（ｐＨ約６．０〜約８．０など）で調製すると、クラス４のペプチドの長期の安定性が改善される。
繰り返すが、本出願人らは、本明細書に開示のクラス４のペプチドを同様に修飾して、親タンパク質のアンタゴニスト特性を保持したまま、比較的中性のｐＨ（ｐＨ約６．０〜約８．０など）の水溶液に対するペプチドの溶解性を改善することが可能であると予測している。したがって、本発明のいくつかの実施形態は、天然の電荷を持たないアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換するか、電荷を持つアミノ酸をカルボキシ末端に付加することによって、ペプチドに電荷を付加するために、野生型グルカゴン（配列番号１３０１）の６番目〜２９番目に存在する天然のアミノ酸をさらに修飾した配列番号１３３９のクラス４のペプチドに関するものである。いくつかの実施形態によれば、配列番号１３３９のクラス４のペプチドの電荷を持たない天然のアミノ酸１〜３個を、電荷を持つアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態では、電荷を持つアミノ酸は、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸からなる群から選択される。特に、本出願人らは、天然のグルカゴンに比して対応する２８番目および／または２９番目にある普通に生じるアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換することおよび／または１〜２個の電荷を持つアミノ酸をクラス４のペプチドのカルボキシ末端に付加することで、生理的に関連するｐＨ（すなわち、ｐＨ約６．５〜約７．５）の水溶液に対するクラス４のペプチドの溶解性および当該水溶液中における安定性が高められることを見出した。したがって、親ペプチドの生物学的活性を保持したまま、特に約５．５〜約８．０の範囲のｐＨで、水溶液に対する溶解性に同様の作用を持つように、本明細書に開示のクラス４のペプチドの上記のような修飾が予想される。
いくつかの実施形態によれば、天然のグルカゴンで対応する２８番目および／または２９番目における天然のアミノ酸を、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）で置換し、任意に、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号１３３９のクラス４のペプチドを修飾する。別の実施形態では、天然のグルカゴンで対応する２９番目における天然のアミノ酸を、正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）で置換し、任意に、１個または２個の正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号１３３９のクラス４のペプチドを修飾する。いくつかの実施形態によれば、溶解性と安定性が改善されたクラス４のペプチドが提供され、ここで、ペプチドは配列番号１３４１のアミノ酸配列を有し、ただし、配列番号１３４１の２３番目または２４番目における少なくとも１個のアミノ酸が酸性アミノ酸で置換されるおよび／または配列番号１３４１のカルボキシ末端に追加の酸性アミノ酸が付加される。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から独立に選択される。
いくつかの実施形態によれば、溶解性と安定性が改善されたクラス４のペプチドが提供され、ここで、アンタゴニストは、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３または配列番号１３４４のアミノ酸配列を有し、２３番目または２４番目のアミノ酸のうちの少なくとも１個が、非天然のアミノ酸残基で置換されている（すなわち、類縁体の２３番目または２４番目に存在する少なくとも１個のアミノ酸が、配列番号１３０７の対応する位置に存在するアミノ酸とは異なる酸性アミノ酸である）。いくつかの実施形態によれば、配列番号１３４１または１３４２の配列を有するグルカゴンアゴニストが提供され、ただし、２３番目のアミノ酸がアスパラギンであり、２４番目のアミノ酸がスレオニンである場合、ペプチドは、クラス４のペプチドのカルボキシ末端に付加された、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、ＡｓｐまたはＧｌｕからなる群から独立に選択される１〜２個のアミノ酸をさらに含む。
もうひとつの実施形態では、１１番目、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目または２４番目のアミノ酸残基に親水性部分を共有結合することによって、配列番号１３４２のクラス４のペプチドの溶解性を改善することが可能であり、いくつかの実施形態では、親水性部分は１１番目、１６番目または１９番目のアミノ酸に結合し、別の実施形態では、親水性部分は１９番目のアミノ酸に結合している。いくつかの実施形態では、親水性部分は血漿タンパク質または免疫グロブリンのＦｃ部分であり、別の実施形態では、親水性部分は親水性の炭化水素鎖である。いくつかの実施形態では、親水性部分は、分子量が約１，０００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択されるポリエチレングリコールである。もうひとつの実施形態では、親水性部分は、分子量が少なくとも約２０，０００ダルトンのポリエチレングリコールである。いくつかの実施形態では、ポリエチレンで修飾されたクラス４のペプチドは、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３４３、配列番号１３４４または配列番号１３４５のアミノ酸配列を有する。
安定性を改善するための修飾
天然のグルカゴンの１５番目と１６番目のＡｓｐ−Ｓｅｒ配列は、水性バッファーにおける天然のホルモンの早期の化学反応による開裂につながる独特の不安定なジペプチドとして同定されている。たとえば、０．０１ＮのＨＣｌにて３７℃で２週間維持すると、天然のグルカゴンの５０％を超える部分が切断されて断片になってしまうことがある。この遊離した２つのペプチド断片１−１５および１６−２９は、グルカゴン様の生物学的活性を持たず、よって、グルカゴンおよびその関連の類縁体の水溶液による使用前調製に対する制約を示す。天然のグルカゴンペプチドの１５番目のＡｓｐをＧｌｕで選択的に化学置換すると、１５番目と１６番目のペプチド結合の化学反応による開裂が、事実上なくなることが観察されている。
したがって、本発明のクラス４のペプチドを同様に修飾して、水性バッファーにおける早期の化学反応による開裂に対する感受性を低減することが可能であると思われる。いくつかの実施形態によれば、水溶液中での安定性を高めるために、天然のグルカゴンペプチドの１５番目にある天然のアスパラギン酸のアミノ酸を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換することによって、本明細書に記載のクラス４のペプチドを、さらに修飾することが可能である。いくつかの実施形態によれば、配列番号１３３９のクラス４のペプチドの１０番目のアスパラギン酸残基を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換してもよく、いくつかの実施形態では、配列番号１３３９の１０番目の天然のアスパラギン酸をグルタミン酸で置換する。いくつかの実施形態によれば、水溶液中での安定性が改善されたクラス４のペプチドが提供され、ここで、アンタゴニストは、配列番号１３３６、配列番号１３４０、配列番号１３４２からなる群から選択される配列を有する。別の実施形態では、クラス４のペプチドがアミド化される。
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載のクラス４のペプチドの分解が低減されることによる安定性の向上を、（天然のグルカゴンの番号で）１６番目のセリンからグルタミン酸、システイン酸、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸への置換によって達成してもよい。具体的な実施形態では、（天然のグルカゴンの番号で）１６番目のセリンをグルタミン酸に置換する。一層具体的な態様では、このような修飾を有するクラス４のペプチドは、Ｃ末端のカルボキシレートを有し、アミド化されていない。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、配列番号１３４４からなる群から選択されるグルカゴンペプチドを有し、天然のグルカゴンペプチドの１１番目、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目および／または２４番目に対応する１個または２個以上の追加のアミノ酸置換によってさらに修飾される、クラス４のペプチドが提供される。ここで、アミノ酸置換は、親水性部分、たとえばＰＥＧとの架橋に適した側鎖を有するアミノ酸での置換であってもよい。ペプチドは、天然のアミノ酸で置換されてもよいし、合成（非天然）のアミノ酸で置換されてもよい。合成または非天然のアミノ酸は、in vivoでは天然に生じないが、本明細書に記載のペプチド構造に取り込むことは可能である。いくつかの実施形態では、ペプチドが、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、配列番号１３４３、配列番号１３４４の配列を有し、天然のグルカゴンペプチドの対応する２１番目または２４番目に結合したポリエチレングリコール鎖をさらに有する、クラス４のペプチドが提供される。別の実施形態では、クラス４のペプチドのＣ末端を、カルボン酸基がアミド基で置換されるように修飾する。
融合ペプチドと結合体
また、本開示は、クラス４のペプチドのＣ末端に第２のペプチドが融合した、クラス４のペプチドの融合ペプチドも包含する。特に、この融合ペプチドは、配列番号１３４４のクラス４のペプチドのペプチドを有するものであってもよく、このペプチドは、クラス４のペプチドのＣ末端のアミノ酸に結合した配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）、配列番号１３２０（Ｌｙｓ Ａｒｇ Ａｓｎ Ａｒｇ Ａｓｎ Ａｓｎ Ｉｌｅ Ａｌａ）または配列番号１３２１（Ｌｙｓ Ａｒｇ Ａｓｎ Ａｒｇ）のアミノ酸配列をさらに有する。いくつかの実施形態では、配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列が、ペプチド結合を介して、配列番号１３４２のクラス４のペプチドの２４番目のアミノ酸に結合している。もうひとつの実施形態では、融合ペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１または配列番号１３４３のクラス４のペプチドのペプチドを有し、クラス４のペプチドの２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１３１９（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列をさらに有する。もうひとつの実施形態では、融合ペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３３８、配列番号１３３９、配列番号１３４１または配列番号１３４３のクラス４のペプチドのペプチドを有し、クラス４のペプチドの２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１３２０、配列番号１３２１または配列番号１３５３のアミノ酸配列をさらに有する。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドの融合ペプチドは、配列番号１３４６および配列番号１３４７からなる群から選択される配列を有する。別の実施形態では、融合ペプチドのＣ末端を、カルボン酸基がアミド基に置換されるように修飾する。
いくつかの実施形態では、融合ペプチドのクラス４のペプチド部分が、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３１３、配列番号１３１４、配列番号１３１５、配列番号１３１０、配列番号１３１６、配列番号１３１７、配列番号１３１８、配列番号１３３９からなる群から選択される、クラス４のペプチドの融合ペプチドが提供され、配列番号１３１９の配列は、クラス４のペプチド部分のカルボキシ末端に融合し、ここで、ＰＥＧ鎖が存在する場合には、このＰＥＧ鎖は、５００〜４０，０００ダルトンの範囲から選択される。特に、いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドセグメントは、配列番号１３１３、配列番号１３１４、配列番号１３１５、配列番号１３１６、配列番号１３４６、配列番号１３４７からなる群から選択され、ここで、ＰＥＧ鎖は、約５００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択され、特に、いくつかの実施形態では、ＰＥＧ鎖は約１，０００ダルトンである。別の実施形態では、Ｃ末端を、カルボン酸基がアミド基で置換されるように修飾する。
クラス４のペプチドは、カルボキシ末端に付加された、１〜２個の電荷を持つアミノ酸をさらに有するものであってもよい。１〜２個の電荷を持つアミノ酸が配列番号１３４４のカルボキシ末端に付加されるいくつかの実施形態では、アミノ酸は、たとえば、グルタミン酸およびアスパラギン酸などの負の電荷を持つアミノ酸である。いくつかの実施形態では、クラス４のペプチドは、配列番号１３４２の配列を有し、天然のグルカゴンペプチドで対応する２７番目および２８番目のうちの少なくとも１つは、アスパラギン酸およびグルタミン酸からなる群から選択されるアミノ酸を有し、配列番号１３４２を、任意に、カルボキシ末端に付加される１〜２個の負の電荷を持つアミノ酸の付加を含むように修飾する。いくつかの実施形態では、負の電荷を持つアミノ酸は、グルタミン酸またはアスパラギン酸である。
過剰なグルカゴン活性を特徴とする疾患または状態を治療するために、本明細書に開示のクラス４のペプチドを、たとえばインスリンをはじめとする他の活性剤と組み合わせてもよい。いくつかの実施形態では、糖尿病患者で安定した血中グルコース濃度を維持しやすくするために、分子量が１０，０００ダルトンを超えるＰＥＧ鎖に共有結合するよう修飾されたクラス４のペプチドを、インスリンとの併用で投与してもよい。本開示のクラス４のペプチドは、単一の組成物としてインスリンと同時投与してもよいし、別々の溶液として同時に投与してもよく、あるいは、インスリンとクラス４のペプチドを互いに異なる時刻に投与してもよい。いくつかの実施形態では、インスリンを含む組成物と、クラス４のペプチドを含む組成物とを、互いに１２時間以内の間隔で投与する。投与されるインスリンに対するクラス４のペプチドの正確な比は、ある程度は患者のグルカゴン濃度についての判断に左右されることになり、ルーチンな実験で求めることが可能なものである。
ダイマーペプチド
また、本開示は、本明細書に開示の修飾されたクラス４のペプチドのマルチマーも包含する。修飾されたクラス４のペプチドのうち２つまたは３つ以上を、当業者に知られた標準的な結合剤と手順を用いて、互いに結合してもよい。たとえば、特に（１１番目、１６番目または１９番目などで）システイン残基、リジン残基、オルニチン残基、ホモシステイン残基またはアセチルフェニルアラニン残基で置換されたクラス４のペプチド（配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２など）の場合、二官能性のチオールクロスリンカーと二官能性のアミンクロスリンカーを使用して、２つの修飾されたクラス４のペプチドの間に、ダイマーを形成してもよい。ダイマーは、ホモダイマーであってもよいし、ヘテロダイマーであってもよい。いくつかの実施形態では、ダイマーは、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３４５、配列番号１３４６または配列番号１３４７からなる群から独立に選択される２つのクラス４のペプチドの間に形成され、ここで、２つのペプチドは、各自ペプチドの１１番目、各ペプチドの１６番目または各ペプチドの１９番目またはこれらの任意の組み合わせに結合したリンカーを介して、互いに結合する。いくつかの実施形態では、結合は、それぞれのクラス４のペプチドのペプチドの１１番目のシステイン残基と１１番目のシステイン残基との間または１９番目のシステイン残基と１９番目のシステイン残基との間あるいは、１１番目のシステイン残基と１９番目のシステイン残基との間のジスルフィド結合である。
同様に、配列番号１３０３、配列番号１３０４、配列番号１３０５、配列番号１３０６、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３０９、配列番号１３１０、配列番号１３１１、配列番号１３１２、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３３８、配列番号１３３９、配列番号１３４２からなる群から独立に選択される２つのクラス４のペプチドのペプチド間に、ダイマーを形成してもよく、ここで、結合は、天然のグルカゴンペプチドでの１６番目、２１番目、２４番目から独立に選択されるアミノ酸の位置間に形成される。
いくつかの実施形態によれば、各々が配列番号１３４６の配列を有する２つのクラス４のペプチドを有する、クラス４のペプチドダイマーが提供され、ここで、２つのアンタゴニストは、アミノ酸の２５番目を介したジスルフィド結合によって、互いに結合している。もうひとつの実施形態では、各々が配列番号１３４７の配列を有する２つのクラス４のペプチドを含むクラス４のペプチドダイマーが提供され、ここで、２つのアンタゴニストは、アミノ酸の３５番目を介したジスルフィド結合によって、互いに結合している。いくつかの実施形態では、ダイマーは、１０番目のアミノ酸がグルタミン酸である配列番号１３４６および配列番号１３４７のクラス４のペプチドから形成される。
いくつかの実施形態では、ダイマーは、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３４０、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、当該クラス４のペプチドの薬学的に許容される塩からなる群から選択されるクラス４のペプチドの融合ペプチドのホモダイマーであってもよい。いくつかの実施形態によれば、リンカーを介して第２のクラス４のペプチドに結合した第１のクラス４のペプチドを含むダイマーが提供され、ここで、ダイマーの第１および第２のペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３７、配列番号１３３９、配列番号１３４０、配列番号１３４１、配列番号１３４２、当該グルカゴンポリペプチドの薬学的に許容される塩からなる群から独立に選択される。もうひとつの実施形態では、ダイマーの第１および第２のクラス４のペプチドは、配列番号１３０７、配列番号１３０８、配列番号１３３６、配列番号１３３９からなる群から独立に選択される。
もうひとつの実施形態では、ダイマーは、配列番号１３２３、配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６、配列番号１３２７、配列番号１３２８、配列番号１３２９、配列番号１３３０、配列番号１３３１からなる群から選択されるクラス４のペプチドのホモダイマーであってもよい。もうひとつの実施形態では、ダイマーの第１および第２のペプチドが、配番号１３２３、配列番号１３２４、配列番号１３２５、配列番号１３２６、配列番号１３２７、配列番号１３２８からなる群から独立に選択されるアミノ酸配列を有する、クラス４のペプチドダイマーが提供される。もうひとつの実施形態では、ダイマーは、配列番号１３０９、配列番号１３１１、配列番号１３１２からなる群から選択されるクラス４のペプチドのホモダイマーであってもよく、ここで、ペプチドは、グルカゴンペプチドの１１番目または１９番目に共有結合しているポリエチレングリコール鎖をさらに含むものであってもよい。
クラス４のグルカゴン関連ペプチドは、配列番号１３０１〜１３７１のいずれのアミノ酸配列を有するものであってもよく、任意に、グルカゴンアンタゴニスト活性を保持する、最大１個、２個、３個、４個または５個の修飾をさらに有する。
クラス５のグルカゴン関連ペプチド
特定の実施形態では、グルカゴン関連ペプチドは、クラス５のグルカゴン関連ペプチドである（たとえば、国際（ＰＣＴ）特許出願公開第ＷＯ２００９／０５８７３４号（その全体を本明細書に援用する）を参照のこと）。
以下のセクションに示す生物学的配列（配列番号１４０１〜１５１８）はすべて、国際特許出願公開第ＷＯ２００９／０５８７３４号における配列番号１〜１１８に対応する。
活性
特定の態様では、クラス５のグルカゴン関連ペプチド（以下、「クラス５のペプチド」と呼ぶ）は、グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストであってもよい。グルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストは、グルカゴン活性化作用の抑制が望ましく、同時にＧＬＰ−１活性の刺激も望ましい環境であれば、どのような環境でも使用される。たとえば、高血糖症の前臨床モデルでグルカゴンの拮抗作用が示されている糖尿病の治療において、血糖を低下させるためにＧＬＰ−１の刺激と併せてグルカゴンアンタゴニスト活性を使用することが可能であり、ＧＬＰ−１活性はインスリンの産生と関連している。ＧＬＰ−１活性を示す化合物は、肥満を治療し、体重増加を防止するのにも有用であることも知られている。
特定の態様では、クラス５のペプチドは、他のグルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストについて上述したどのような用途にも適していると思われる。これらの２種類の活性は、別々に、メタボリックシンドローム、特に糖尿病および肥満を治療する上で、極めて望ましい特性であることが示されている。グルカゴンアンタゴニスト活性は、グルカゴン活性化作用の抑制が望ましい環境であれば、どのような環境でも有用である。また、ＧＬＰ−１活性化作用は、インスリンの合成と分泌を刺激する一方で、膵臓からのグルカゴンの内在性分泌をさらに抑制する。２つの薬理学的作用が、代謝の異常を正常化するよう相乗的に機能する。したがって、高血糖症を治療またはグルカゴンの血中濃度またはグルコースの血中濃度が高いことで生じる他の代謝疾患を治療するために、クラス５のペプチドを用いることが可能である。いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス５のペプチドなどのグルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストを用いる治療の対象となる患者は、飼いならされた動物であり、別の実施形態では、治療対象となる患者はヒトである。研究では、糖尿病患者におけるグルカゴン抑制の欠如は、ある程度、グリコーゲンの分解を加速させることで、食後高血糖症の一因となる。経口ブドウ糖負荷試験（ＯＧＴＴ）にて血糖を分析したところ、ソマトスタチン誘導グルカゴンの抑制がなされる状態またはなされない状態で、グルカゴン濃度の高い治療対象者で、グルコースの有意な増加が認められた。したがって、本明細書に記載のグルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１アゴニストまたはクラス５のペプチドは、高血糖症の治療に使用でき、糖尿病Ｉ型、真性糖尿病ＩＩ型または妊娠性糖尿病（インスリン依存性または非インスリン依存性）をはじめとするさまざまなタイプの糖尿病を治療し、胃障害、網膜症、血管疾患などの糖尿病の合併症を低減するのに有用であると思われる。
食欲を低減し、あるいは体重減少を促進するための上述したような方法は、体重を落とし、体重増加を防止し、あるいは、薬物誘発性肥満をはじめとするさまざまな原因の肥満を治療し、血管疾患（冠動脈疾患、脳卒中、末梢血管疾患、虚血再灌流障害など）、高血圧症、ＩＩ型糖尿病の発症、高脂血症、筋骨格系疾患をはじめとする肥満に関連する合併症を軽減する上で、有用であると思われる。
当業者に知られた標準的な薬学的に許容されるキャリアおよび投与経路を用いて、クラス５のペプチドを含む薬学的組成物を、調製し、患者に投与することが可能である。したがって、したがって、本開示は、本明細書に開示のクラス５のペプチド１つまたは２つ以上を、薬学的に許容されるキャリアとの組み合わせで含む薬学的組成物も包含する。この薬学的組成物は、クラス５のペプチドを、唯一の薬学的に活性な成分として含むものであってもよいし、クラス５のペプチドを、１種または２種以上の別の活性剤と組み合わせることも可能である。いくつかの実施形態によれば、クラス５のペプチドと、インスリンまたはインスリン類縁体とを含む、組成物が提供される。あるいは、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列を有し、配列番号１４１５または配列番号１４５１の２４番目のアミノ酸に結合した配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）または配列番号１４５０のアミノ酸配列と抗肥満ペプチドとをさらに有する、体重減少を誘導または体重増加を防止するために提供される組成物を提供することが可能である。好適な抗肥満ペプチドとして、米国特許第５，６９１，３０９号、同第６，４３６，４３５号または米国特許出願第２００５０１７６６４３号に開示されたものがあげられる。
クラス５のペプチドの構造
いくつかの実施形態によれば、Ｎ末端からの最初の１〜５個アミノ酸残基（最初のアミノ酸、最初の２個のアミノ酸、最初の３個のアミノ酸、最初の４個のアミノ酸、最初の５個のアミノ酸など）の欠失ならびに、たとえば、水素結合またはイオンの相互作用（塩結合の形成など）または共有結合による、（天然のグルカゴンペプチド配列で）１２番目と１６番目、１６番目と２０番目、２０番目と２４番目、２４番目と２８番目から選択されるアミノ酸の対の側鎖同士の結合による、化合物のＣ末端領域でのαヘリックス構造の安定化（野生型グルカゴンすなわち配列番号１４０１のアミノ酸番号で１２番目〜２９番目のアミノ酸のあたり）によって修飾されたグルカゴンペプチドを含む、クラス５のペプチドが提供される。あるいは、所望の活性を保持する位置に、１個または２個以上のα，α−二置換アミノ酸を導入することで、１２番目〜２９番目の残基のあたりでのαヘリックスの安定化を達成する。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドまたはその類縁体の（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所、４箇所または５箇所以上が、α，α−二置換アミノ酸で置換される。たとえば、クラス５のペプチドまたはその類縁体の（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目をアミノイソ酪酸（Ａｉｂ）で置換すると、塩結合またはラクタムが存在しない状態で、安定化したαヘリックスが提供される。いくつかの実施形態では、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所または４箇所以上を、Ａｉｂで置換する。
いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然のＧＬＰ−１が達成する最大限の活性化作用の少なくとも８０％を示し、in vitroアッセイでのｃＡＭＰの産生を基準に判断できる、グルカゴン受容体に対する最大限のグルカゴン誘導ｃＡＭＰ産生を少なくとも約５０％低減するグルカゴンアンタゴニスト活性を示す、クラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも９０％であり、グルカゴン受容体に対する最大限のグルカゴン誘導ｃＡＭＰ産生を少なくとも約８０％低減する、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す。
いくつかの実施形態によれば、クラス５のペプチドは、配列番号１４０２の誘導体ペプチドを有し、この場合のペプチドは、配列番号１４０２に比して、１番目、２番目、４番目、５番目、６番目、７番目、８番目、９番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１９番目、２２番目、２４番目から選択される１〜３箇所のアミノ酸の位置でのアミノ酸置換をさらに有し、ＧＬＰ−１受容体に対する活性が天然のＧＬＰ−１の少なくとも９０％であり、グルカゴン受容体に対する最大限のグルカゴン誘導ｃＡＭＰ産生を少なくとも約８０％低減する、グルカゴンアンタゴニスト活性を示す。
いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドのＣ末端領域（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２番目〜２９番目のアミノ酸のあたり）のαヘリックス構造を、たとえば、共有結合または非共有結合の分子内架橋の形成あるいは、１２番目〜２９番目あたりで、αヘリックスを安定化するアミノ酸（α，α−二置換アミノ酸など）で置換するアミノ酸置換および／またはこれを挿入することによって、安定化する。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドまたはその類縁体の（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所、４箇所または５箇所以上を、α，α−二置換アミノ酸、たとえばアミノイソ酪酸（Ａｉｂ）で置換する。たとえば、クラス５のペプチドまたはその類縁体の（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目をアミノイソ酪酸（Ａｉｂ）で置換すると、塩結合またはラクタムが存在しない状態で、安定化したαヘリックスが提供される。
いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１を有し、特に、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、配列番号１４０９、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、配列番号１４２５からなる群から選択される配列を有する。別の実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１の誘導体ペプチドを有し、この場合のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１に比して、１番目、２番目、５番目、６番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目から選択される１〜３箇所のアミノ酸の位置で、アミノ酸置換をさらに有する。いくつかの実施形態では、１番目、２番目、５番目、６番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目での置換は、保存的なアミノ酸置換である。いくつかの実施形態では、配列番号１４０５または配列番号１４０６の２４番目のスレオニンを、グリシンで置換する。
いくつかの実施形態によれば、クラス５のペプチドは、ペプチドのさらなる修飾を表すものであり、ここで、Ｎ末端での欠失に加え、天然のグルカゴンペプチドの６番目のフェニルアラニンが、たとえば、Ｎ末端のアミノ基に代えてヒドロキシ基を含むように修飾される。別の実施形態では、Ｃ末端のアミノ酸の天然のカルボン酸に代えて、アミドまたはエステルなどの電荷が中性の基が用いられる。
いくつかの実施形態によれば、天然のグルカゴンの最初の３個〜５個のアミノ酸が欠失され、天然のグルカゴンペプチドで９番目のアミノ酸が、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸、システインのスルホン酸誘導体、または以下に示す構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体からなる群から選択されるアミノ酸で置換された、クラス５のペプチドが調製され：

式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルであり、グルカゴンのＣ末端領域（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２番目〜２９番目のアミノ酸のあたり）のαヘリックス構造が、たとえば、天然のグルカゴンペプチドで１２番目と１６番目のアミノ酸または１６番目と２０番目のアミノ酸の側鎖間に形成されたラクタム架橋によって安定化される。共有結合して原子７個の結合架橋を形成できるアミノ酸対形成の例を、本開示全体で詳細に説明する。いくつかの実施形態では、システインのスルホン酸誘導体は、システイン酸またはホモシ８ステイン酸である。
いくつかの実施形態では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８からなる群から選択されるアミノ酸配列を有するクラス５が提供され、ここで、当該ペプチドは、配列番号１４０５の場合は７番目と１１番目、配列番号１４０６の場合は１１番目と１５番目、配列番号１４０７の場合は１５番目と１９番目、配列番号１４０８の場合は１９番目と２４番目のアミノ酸の側鎖間に形成されるラクタム環を有し、前記配列は各々、ペプチドに共有結合している親水性部分を含むようにさらに修飾される。特に、いくつかの実施形態では、ラクタムを持つクラス５のペプチド各々を、ポリエチレングリコール鎖の共有結合によって修飾する。たとえば、配列番号１４０５を有するクラス５のペプチドの場合、このペプチドを、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目、２４番目からなる群から選択される位置でＰＥＧ化する；配列番号１４０６を有するクラス５のペプチドの場合、このペプチドを、１２番目、１６番目、１９番目、２４番目からなる群から選択される位置でＰＥＧ化する；配列番号１４０７を有するクラス５のペプチドの場合、このペプチドを、１１番目、１２番目、１６番目、２４番目からなる群から選択される位置でＰＥＧ化する；配列番号１４０８を有するクラス５のペプチドの場合、このペプチドを、１１番目、１２番目、１５番目、１６番目からなる群から選択される位置でＰＥＧ化する。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４４７または配列番号１４４８を有するクラス５のペプチドが提供され、ここで、ペプチドは、配列番号１４４７または配列番号１４４８の配列で１２番目、１６番目、１９番目、２４番目からなる群から選択される位置でＰＥＧ化される。別の実施形態では、配列番号１４２１の配列をペプチドのカルボキシ末端に付加することで、配列番号１４４７または配列番号１４４８のペプチドを、さらに修飾する。
上記にて詳細に説明したように、特定の態様では、天然のグルカゴンの最初の５個のアミノ酸が欠失され、Ｎ末端のアミノ酸（フェニルアラニン）のアミノ基が、ヒドロキシ基で置換され（すなわち、最初のアミノ酸がフェニル乳酸である）、１２番目と１６番目、１６番目と２０番目、２０番目と２４番目、２４番目と２８番目から選択される１つまたは２ち以上のアミノ酸の対の側鎖が互いに結合しているため、クラス５のペプチドのαヘリックスが安定化している、クラス５のペプチドが提供される。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０２の１１番目（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で１６番目）のセリン残基を、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸、スレオニンまたはグリシンからなる群から選択されるアミノ酸で置換することによって修飾された配列番号１４０２の配列を有する、クラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０２の１１番目のセリン残基を、グルタミン酸、グルタミン、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態では、セリン残基をグルタミン酸で置換する。いくつかの実施形態によれば、クラス５のペプチドは、配列番号１４３８の配列を有する。
いくつかの実施形態では、配列番号１４０２のペプチドのカルボキシ末端の三次元構造を安定化するために、２つのアミノ酸側鎖間に分子内架橋が形成された、クラス５のペプチドが提供される。特に、配列番号１４０２の７番目と１１番目、１１番目と１５番目、１５番目と１９番目または１９番目と２３番目のアミノ酸の対から選択される１個または２個以上のアミノ酸の側鎖を互いに結合することで、Ｃ末端領域のαヘリックスを安定化する。２つの側鎖を、水素結合、イオンの相互作用（塩結合の形成など）または共有結合によって、互いに結合することが可能である。いくつかの実施形態によれば、リンカーのサイズは原子７〜９個であり、いくつかの実施形態では、リンカーのサイズは原子８個である。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドのＣ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する。
いくつかの実施形態によれば、類縁体が配列番号１４０９のアミノ酸配列を有するクラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、配列番号１４０９のペプチドのカルボキシ末端の三次元構造を、ペプチドの側鎖間に共有結合を形成することで安定化する。いくつかの実施形態では、２つのアミノ酸側鎖を互いに結合し、ラクタム環を形成する。ラクタム環のサイズは、アミノ酸側鎖の長さに応じて可変であり、いくつかの実施形態では、リジンアミノ酸の側鎖をグルタミン酸の側鎖に結合することで、ラクタムを形成する。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドのＣ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基を置換するアミド基を有する。
ラクタム環のアミド結合の順序を逆にしてもよい（ラクタム環を、１２番目のリジンと１６番目のグルタミン酸の側鎖間あるいは、１２番目のグルタミン酸と１６番目のリジンとの間に形成してもよいなど）。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０９の７番目と１１番目、１１番目と１５番目、１５番目と１９番目または１９番目と２３番目のアミノ酸の対からなる群から選択されるアミノ酸の側鎖対の間に少なくとも１個のラクタム環が形成される、配列番号１４０９のグルカゴン類縁体が提供される。いくつかの実施形態では、ペプチドが配列番号１４１０の配列を有し、当該配列は、配列番号１４１０の７番目と１１番目のアミノ酸の間または１１番目と１５番目のアミノ酸の間または１５番目と１９番目のアミノ酸の間に形成される分子内ラクタム架橋をさらに含む、クラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、ペプチドが配列番号１４１１の配列を有し、当該配列が、配列番号１４１１の７番目と１１番目のアミノ酸の間または１１番目と１５番目のアミノ酸の間に形成される分子内ラクタム架橋をさらに有する、クラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４１７の配列を有する。
配列番号１４０５の誘導体を有する別のクラス５のペプチドが提供され、ここで、配列番号１４０５の１０番目（天然のグルカゴンの１５番目）のアスパラギン酸は、グルタミン酸、以下の一般構造を有するアミノ酸で置換されている。

式中、Ｘ６は、Ｃ１〜Ｃ３アルキル、Ｃ２〜Ｃ３アルケンまたはＣ２〜Ｃ３アルキニルであり、いくつかの実施形態では、Ｘ６はＣ１〜Ｃ３アルキルであり、もうひとつの実施形態では、Ｘ６はＣ２アルキルである。いくつかの実施形態では、配列番号１４０９の１０番目（天然のグルカゴンの１５番目）が、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、ホモグルタミン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される、配列番号１４０９のクラス５のペプチド誘導体が提供される。別の実施形態では、配列番号１４０９の１０番目を、システイン酸またはホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態では、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８の１０番目が、グルタミン酸、システイン酸、ホモシステイン酸、ホモグルタミン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換される、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８のクラス５のペプチド誘導体が提供される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドのＣ末端のアミノ酸は、天然のアミノ酸に存在するカルボン酸基に代えて、アミド基を有する。
いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドのアミノ酸を少なくとも１個のシステイン残基で置換し、この場合のシステイン残基の側鎖を、マレイミド、ビニルスルホン、２−ピリジルチオ、ハロアルキル、ハロアシルなどをはじめとするチオール反応性試薬でさらに修飾する。これらのチオール反応性試薬は、カルボキシ基、ケト基、ヒドロキシ基、エーテル基ならびに、ポリエチレングリコール単位などの他の親水性部分を含むものであってもよい。別の実施形態では、クラス５のペプチドのアミノ酸をリジンで置換し、ポリエチレングリコールなどの親水性部分のアルデヒドまたはカルボン酸の活性エステル（スクシンイミド、無水物など）などのアミン反応性試薬を用いて、置換するリジン残基の側鎖をさらに修飾する。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０５のペプチドの７番目に対応するリジン残基をアルギニンに置換し、単一のリジン置換を、配列番号１４０５の１２番目、１５番目、１６番目、１９番目、２４番目に対応するアミノ酸の１つに代えて、挿入する。
もうひとつの実施形態では、本明細書に開示のクラス５のペプチドの２２番目に対応するメチオニン残基をロイシンまたはノルロイシンに変更して、ペプチドの酸化による分解を防止する。
さらに、いくつかの態様におけるクラス５のペプチドは、グルカゴン類縁体の機能に重要ではないことが知られている位置でのアミノ酸置換も包含する。いくつかの実施形態では、置換は、２番目、５番目、６番目、７番目、８番目、９番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１９番目、２２番目、２３番目または２４番目からなる群から選択される１箇所、２箇所または３箇所における保存的なアミノ酸置換である。いくつかの実施形態では、天然のグルカゴンペプチドの１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目に対応するアミノ酸、特に、天然のグルカゴンでの２１番目および／または２４番目を、システインまたはリジンで置換し、この場合のＰＥＧ鎖は、置換されたシステイン残基またはリジン残基に共有結合している。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０９からなる配列を有し、ペプチドの１１番目、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目および／または２４番目に対応する位置で、１個または２個以上の追加のアミノ酸置換（システインでの置換などを含む）によってさらに修飾された、クラス５のペプチドが提供され、この場合のアミノ酸置換は、ＰＥＧなどをはじめとする親水性部分との架橋に適した側鎖を有するアミノ酸を有する。この天然のグルカゴンについては、天然のアミノ酸で置換してもよいし、合成（非天然）のアミノ酸で置換してもよい。合成または非天然のアミノ酸は、in vivoでは天然に生じないが、本明細書に記載のペプチド構造に取り込むことは可能である。いくつかの実施形態では、ペプチドが配列番号１４０９の配列を有し、ペプチドの１６番目または１９番目に結合したポリエチレングリコール鎖をさらに有する、クラス５のペプチドが提供される。別の実施形態では、グルカゴン類縁体のＣ末端を、カルボン酸基がアミド基に置換されるように修飾する。
いくつかの実施形態によれば、以下の配列からなる群から選択されるグルカゴン類縁体を有する、クラス５のペプチドが提供される。
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１４３９）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｇｌｎ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１４１３）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ａｓｐ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１４１４）
Ｒ１−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ｘａａ−Ｔｙｒ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ａｓｐ−Ｇｌｕ−Ａｒｇ−Ａｒｇ−Ａｌａ−Ｇｌｎ−Ｘａａ−Ｐｈｅ−Ｖａｌ−Ｘａａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｘａａ−Ａｓｎ−Ｔｈｒ−Ｒ２（配列番号１４１２）
ここで、４番目のＸａａ＝アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸であり、１０番目のＸａａ＝Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸であり、１６番目のＸａａは、Ａｓｐ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンであり、１９番目のＸａａは、Ｇｌｎ、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニンであり、２２番目のＸａａ＝Ｍｅｔ、ＬｅｕまたはＮｌｅであり、Ｒ１は、ＯＨまたはＮＨ２であり、Ｒ２は、Ｇｌｙ Ｐｒｏ Ｓｅｒ Ｓｅｒ Ｇｌｙ Ａｌａ Ｐｒｏ Ｐｒｏ Ｐｒｏ Ｓｅｒ（配列番号１４２１）、Ｇｌｙ Ｐｒｏ Ｓｅｒ Ｓｅｒ Ｇｌｙ Ａｌａ Ｐｒｏ Ｐｒｏ Ｐｒｏ Ｓｅｒ Ｘａａ（配列番号１４５０；ここで、Ｘａａは、Ｃｙｓ、Ｏｒｎ、ホモシステインまたはアセチルフェニルアラニンである）、ＣＯＯＨまたはＣＯＮＨ２であり、ここで、ペプチドは、配列番号１４１３の１６番目、配列番号１４１４の１９番目と配列番号１４１２の１６番目および１９番目で、任意にＰＥＧ化される。いくつかの実施形態では、配列番号１４１２〜１４１４および１４３９の２４番目のＴｈｒをＧｌｙで置換する。いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、配列番号１３または配列番号１４１４の配列を有し、ここで、Ｒ１はＯＨである。いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、配列番号１４１３または配列番号１４１４の配列を有し、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２である。いくつかの実施形態によれば、ペプチドは、配列番号１４１３または配列番号１４１４の配列を有し、ここで、Ｒ１はＯＨであり、Ｒ２はＣＯＮＨ２であり、２４番目のスレオニンはグリシンで置換される。
いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、対応するアミノ酸の位置で、天然のグルカゴン残基（単数または複数）を置換することによって、天然のＧＬＰ−１の１個または２個以上のアミノ酸を有するようにさらに修飾される。たとえば、クラス５のペプチドは、（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で）２番目、３番目、１７番目、１８番目、２１番目、２３番目、２４番目のいずれかに、１個または２個以上のアミノ酸置換を有するものであってもよい。具体的な実施形態では、以下のアミノ酸置換のうちの１個または２個以上で、クラス５のペプチドを修飾する。２番目のセリンをＡｌａで置換し、３番目のグルタミンをＧｌｕで置換し、１７番目のアルギニンをＧｌｎで置換し、１８番目のＡｒｇをＡｌａで置換し、２１番目のＡｓｐをＧｌｕで置換し、２３番目のバリンをＩｌｅで置換し、２４番目のＧｌｎをＡｌａで置換する（アミノ酸の位置は、天然のグルカゴン配列での位置である）。具体的な実施形態では、（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で）２番目のセリンをＡｌａで置換し、３番目のグルタミンをＧｌｕで置換することによって、クラス５のペプチドを修飾する。もうひとつの具体的な実施形態では、以下のアミノ酸置換のすべてでクラス５のペプチドを修飾する。（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で）１７番目のアルギニンをＧｌｎで置換し、１８番目のＡｒｇをＡｌａで置換し、２１番目のＡｓｐをＧｌｕで置換し、２３番目のバリンをＩｌｅで置換し、２４番目のＧｌｎをＡｌａで置換する。さらにもうひとつの具体的な実施形態では、（配列番号１４０１の番号で）２１番目のＧｌｕだけを含むようにクラス５のペプチドを修飾する。したがって、クラス５のペプチドは、配列番号１４６０〜１４７０、１４７３〜１４７８、１４８０〜１４８８、１４９０〜１４９６、１５０３、１５０４、１５０６、１５１４〜１５１８のいずれかのアミノ酸配列を有するものであってもよい。
また、本明細書で提供されるのは、（１）本明細書に記載の手段で安定化したαヘリックス（たとえば、分子内架橋あるいは、（配列番号１４０１の番号で）１６番目での１個または２個以上のα，α二置換アミノ酸または酸性アミノ酸の取り込みまたはこれらの組み合わせ、（２）Ｃ末端のカルボキシレートに代えて、Ｃ末端のアミドまたはエステル、（３）Ａ−Ｂ−Ｃの一般構造、を有するクラス５のペプチドまたはその結合体である。
ここで、Ａは以下の化合物からなる群から選択され、
（ｉ）フェニル乳酸（ＰＬＡ）
（ｉｉ）ＰＬＡのオキシ誘導体
（ｉｉｉ）ペプチドの２個の連続したアミノ酸がエステル結合またはエーテル結合を介して結合している、２〜６個のアミノ酸からなるペプチド
Ｂは、任意に、本明細書に記載するような１個または２個以上のアミノ酸修飾を有する、配列番号１４０１のｐ番目〜２６番目（ｐは、３、４、５、６または７である）のアミノ酸を表し、たとえば、クラス５のペプチドで説明したいずれかの修飾を含む。たとえば、１個または２個以上の修飾は、以下の修飾からなる群から選択される。
（ｉｖ）（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）９番目のＡｓｐが、Ｇｌｕ、Ｃｙｓのスルホン酸誘導体、ホモグルタミン酸、β−ホモグルタミン酸または以下に示す構造を有するシステインのアルキルカルボキシレート誘導体で置換される

（式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルである）
（ｖ）（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１０番目、２０番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸を、エステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、アミド結合またはアルキルアミン結合を介してアシル基またはアルキル基に共有結合しているアミノ酸で置換
（ｖｉ）（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目の１個または２個のアミノ酸を、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）からなる群（この群のアミノ酸は、親水性部分に共有結合している）から選択されるアミノ酸で置換
（ｖｉｉ）（配列番号１４０１の番号で）１５番目のＡｓｐが、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸で置換される
（ｖｉｉｉ）（配列番号１４０１の番号で）１６番目のＳｅｒが、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸で置換される
（ｉｘ）（配列番号１４０１のアミノ酸の番号で）１７番目のＡｒｇがＧｌｎで置換され、１８番目のＡｒｇがＡｌａで置換され、２１番目のＡｓｐがＧｌｕで置換され、２３番目のバリンがＩｌｅで置換され、２４番目のＧｌｎがＡｌａで置換される
（ｘ）（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１６番目のＳｅｒがＧｌｕで置換され、２０番目のグルタミンがＧｌｕで置換され、あるいは、２４番目のＧｌｎがＧｌｕで置換される
（一般構造Ａ−Ｂ−Ｃ）のＣは、以下からなる群から選択される。
（ｖｉｉ）Ｘ
（ｖｉｉｉ）Ｘ−Ｙ
（ｉｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ
（ｘ）Ｘ−Ｙ−Ｚ−Ｒ１０
ここで、Ｘは、Ｍｅｔ、ＬｅｕまたはＮｌｅであり、Ｙは、Ａｓｎまたは電荷を持つアミノ酸であり、Ｚは、Ｔｈｒ、Ｇｌｙ、Ｃｙｓ、Ｌｙｓ、オルニチン（Ｏｒｎ）、ホモシステイン、アセチルフェニルアラニン（Ａｃ−Ｐｈｅ）または電荷を持つアミノ酸であり、Ｒ１０は、配列番号１４２１、１４２６、１４２７、１４５０からなる群から選択される。
具体的な態様において、ペプチドは、ＰＬＡのオキシ誘導体を有する。本明細書で使用する場合、「ＰＬＡのオキシ誘導体」とは、ヒドロキシ基がＯ−Ｒ１１で置換された、ＰＬＡの修飾された構造を有する化合物を示し、式中、Ｒ１１は、化学部分である。この点について、ＰＬＡのオキシ誘導体は、たとえば、ＰＬＡのエステルまたはＰＬＡのエーテルであってもよい。
ＰＬＡのオキシ誘導体を生成する方法は、当分野で知られている。たとえば、オキシ誘導体がＰＬＡのエステルである場合、ＰＬＡのヒドロキシルと求核物質を持つカルボニルとの反応によって、エステルを形成してもよい。求核物質は、アミンまたはヒドロキシルを含むがこれらに限定されるものではない、好適な求核物質であればよい。したがって、ＰＬＡのエステルには、式ＩＶの構造を有するものを用いることが可能である：

（式中、Ｒ７は、ＰＬＡのヒドロキシルと求核物質を持つカルボニルとの反応時に形成されるエステルである）。
求核物質を持つカルボニル（ＰＬＡのヒドロキシルと反応してエステルを形成する）は、たとえば、カルボン酸、カルボン酸誘導体またはカルボン酸の活性化エステルであってもよい。カルボン酸誘導体は、塩化アシル、酸無水物、アミド、エステルまたはニトリルであってもよいが、これらに限定されるものではない。カルボン酸の活性化エステルは、たとえば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、トシレート（Ｔｏｓ）、カルボジイミドまたはヘキサフルオロホスフェートであってもよい。いくつかの実施形態では、カルボジイミドは、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）または１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＤ）である。いくつかの実施形態では、ヘキサフルオロホスフェートは、ヘキサフルオロホスフェートベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＢＯＰ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＰｙＢＯＰ）、２−（１Ｈ−７−アザベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（ＨＡＴＵ）、ｏ−ベンゾトリアゾール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ウロニウム−ヘキサフルオロ−ホスフェート（ＨＢＴＵ）からなる群から選択される。
ヒドロキシ基（ＰＬＡのヒドロキシルなど）との反応からエーテルを生成する方法も、当分野で知られている。たとえば、ＰＬＡのヒドロキシ基を、ハロゲン化アルキルまたはトシル化アルキルアルコールと反応させ、エーテル結合を形成する。
具体的な実施形態では、酸素含有結合を介して（エステル結合またはエーテル結合を介するなど）ＰＬＡに結合する化学部分は、ポリマー（ポリアルキレングリコールなど）、炭水化物、アミノ酸、ペプチドまたは脂質、たとえば、脂肪酸またはステロイドである。
具体的な実施形態では、化学部分はアミノ酸であり、これは任意に、式ＩＶがデプシペプチドになるようなペプチドの一部であってもよい。この点について、ペプチドが、ＰＬＡ残基より手前に１個または２個以上（１個、２個、３個、４個、５個、６個またはそれより多いなど）のアミノ酸のＮ末端を有するように、ＰＬＡがペプチドのＮ末端のアミノ酸残基以外の位置にあってもよい。たとえば、ペプチドは、ｎ番目にＰＬＡを有するものであってもよく、ここで、ｎは、ペプチドの２、３、４、５または６である。
ＰＬＡ残基よりＮ末端側のアミノ酸は、合成であっても天然であってもよい。具体的な実施形態では、Ｎ末端ＰＬＡであるアミノ酸は、天然のアミノ酸である。いくつかの実施形態では、ＰＬＡよりＮ末端側のアミノ酸は、天然のグルカゴンのＮ末端のアミノ酸である。たとえば、ペプチドは、Ｎ末端に、配列番号１４５２〜１４５６のいずれかのアミノ酸配列を有するものであってもよく、ここで、ＰＬＡは、エステル結合を介してスレオニンに結合している。
配列番号１４５２ Ｈｉｓ−Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５３ Ｓｅｒ−Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５４ Ｇｌｎ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５５ Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−ＰＬＡ
配列番号１４５６ Ｔｈｒ−ＰＬＡ
別の実施形態では、Ｎ末端のアミノ酸のうちの１個または２個以上を、天然のグルカゴンのアミノ酸以外のアミノ酸で置換してもよい。たとえば、ペプチドが、５番目または６番目のアミノ酸としてＰＬＡを有する場合、１番目および／または２番目のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減するアミノ酸であってもよい。特に、いくつかの実施形態では、ペプチドの１番目は、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸である。特に、いくつかの実施形態では、アンタゴニスト／アゴニストのペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択されるアミノ酸である。また、たとえば、ペプチドが、４番目、５番目または６番目のアミノ酸としてＰＬＡを有する場合、ペプチドの３番目のアミノ酸は、天然のグルカゴンでは天然のグルタミン残基であるのに対し、グルタミン酸であってもよい。本発明の例示としての実施形態では、ペプチドは、Ｎ末端に、配列番号１４５７〜１４５９のいずれかのアミノ酸配列を有する。
式ＩＶの化合物を有するペプチドに関して、ポリマーは、ＰＬＡのヒドロキシ基と反応できるものであれば、どのようなポリマーであってもよい。ポリマーは、自然にまたは普通に求核物質を持つカルボニルを有するものであってもよい。あるいは、ポリマーは、カルボニルを持つカルボニルを含むように誘導体化されたものであってもよい。ポリマーは、以下に示すいずれかの物質の誘導体化されたポリマーであってもよい：ポリアミド、ポリカーボネート、ポリアルキレンおよびこれらの誘導体（ポリアルキレングリコール、ポリアルキレンオキシド、ポリアルキレンテレフタレートなど）、アクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルのポリマー（ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）など）、ポリビニルポリマー（ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルハライド、ポリ（ビニルアセテート）、ポリビニルピロリドンなど）、ポリグリコライド、ポリシロキサン、ポリウレタンおよびこれらのコポリマー、セルロース（アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシ−プロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシルエチルセルロース、三酢酸セルロース、セルロース硫酸ナトリウム塩など）、ポリプロピレン、ポリエチレン（ポリ（エチレングリコール）、ポリ（エチレンオキシド）、ポリ（エチレンテレフタレート）など）、ポリスチレン。
ポリマーは、合成生分解性ポリマー（乳酸およびグリコール酸のポリマー、ポリ酸無水物、ポリ（オルト）エステル、ポリウレタン、ポリ（酪酸）、ポリ（吉草酸）、ポリ（ラクチド−コカプロラクトン）など）、天然の生分解性ポリマー（たとえば、アルギン酸および他の多糖類（デキストランおよびセルロースを含む）、コラーゲン、これらの化学的誘導体（置換、化学基の付加、たとえば、アルキル、アルキレン、ヒドロキシル化、酸化ならびに、当業者によって常法でなされる他の修飾）、アルブミンおよび他の親水性タンパク質（ゼインおよび他のプロラミンおよび疎水性タンパク質など））ならびにこれらのコポリマーまたは混合物をはじめとする、生分解性ポリマーであってもよい。通常、これらの物質は、in vivoでの酵素による加水分解または水への曝露によって、あるいは表面が浸食されたり、内部まで一挙に浸食されたりすることで、分解される。
ポリマーは、H. S. Sawhney, C. P. Pathak and J. A. Hubbell in Macromolecules, 1993, 26, 581-587（その教示内容を本明細書に援用する）に記載された生浸食性ハイドロゲル、ポリヒアルロン酸、カゼイン、ゼラチン、グルチン、ポリ酸無水物、ポリアクリル酸、アルギン酸、キトサン、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（エチルメタクリレート）、ポリ（ブチルメタクリレート）、ポリ（イソブチルメタクリレート）、ポリ（ヘキシルメタクリレート）、ポリ（イソデシルメタクリレート）、ポリ（ラウリルメタクリレート）、ポリ（フェニルメタクリレート）、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（イソプロピルアクリレート）、ポリ（イソブチルアクリレート）、ポリ（オクタデシルアクリレート）などの生付着性ポリマーであってもよい。
いくつかの実施形態では、ポリマーは、水溶性ポリマーである。好適な水溶性ポリマーは当分野で知られており、たとえば、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ；Klucel）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ；Methocel）、ニトロセルロース、ヒドロキシプロピルエチルセルロース、ヒドロキシプロピルブチルセルロース、ヒドロキシプロピルペンチルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロース（Ethocel）、ヒドロキシエチルセルロース、さまざまなアルキルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース、さまざまなセルロースエーテル、酢酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、カルシウムカルボキシメチルセルロース、酢酸ビニル／クロトン酸コポリマー、ポリヒドロキシアルキルメタクリレート、ヒドロキシメチルメタクリレート、メタクリル酸コポリマー、ポリメタクリル酸、ポリメチルメタクリレート、無水マレイン酸／メチルビニルエーテルコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ナトリウムおよびポリアクリル酸カルシウム、ポリアクリル酸、酸性カルボキシポリマー、カルボキシポリメチレン、カルボキシビニルポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンコポリマー、ポリメチルビニルエーテルコ無水マレイン酸、カルボキシメチルアミド、カリウムメタクリレートジビニルベンゼンコポリマー、ポリオキシエチレングリコール、ポリエチレンオキシドならびに、これらの誘導体、塩および組み合わせがあげられる。
具体的な実施形態では、ポリマーは、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などをはじめとするポリアルキレングリコールである。
炭水化物は、α脱離基を持つカルボニルを有するまたは有するようにできるものであれば、どのような炭水化物であってもよい。炭水化物は、たとえば、α脱離基を持つカルボニルを有するように誘導体化されたものであってもよい。この点について、炭水化物は、単糖（グルコース、ガラクトース、フルクトースなど）、二糖（スクロース、ラクトース、マルトースなど）、オリゴ糖（ラフィノース、スタキオースなど）、多糖（スターチ、アミラーゼ、アミロペクチン、セルロース、キチン、カロース、ラミナリン、キシラン、マンナン、フコイダン、ガラクトマンナンの誘導体化された形態であってもよい。
脂質は、α脱離基を持つカルボニルを有するどのような脂質であってもよい。脂質は、たとえば、カルボニルを有するように誘導体化されたものであってもよい。この点について、脂質は、脂肪酸（Ｃ４〜Ｃ３０脂肪酸、エイコサノイド、プロスタグランジン、ロイコトリエン、トロンボキサン、Ｎ−アシルエタノールアミンなど）、グリセロ脂質（一置換グリセロール、二置換グリセロール、三置換グリセロールなど）、グリセロリン脂質（ホスファチジルコリン、ホスファチジルイノシトール、ホスファチジルエタノールアミン、ホスファチジルセリンなど）、スフィンゴ脂質（スフィンゴシン、セラミドなど）、ステロール脂質（ステロイド、コレステロールなど）、フェノール脂質、糖脂質またはポリケタイドの誘導体であってもよい。いくつかの実施形態では、脂質は、オイル、ワックス、コレステロール、ステロール、脂溶性ビタミン、モノグリセリド、ジグリセリド、トリグリセリドまたはリン脂質である。
いくつかの実施形態では、Ｒ７は、分子量が約１００ｋＤａまたはそれ未満、たとえば、約９０ｋＤａまたはそれ未満、約８０ｋＤａまたはそれ未満、約７０ｋＤａまたはそれ未満、約６０ｋＤａまたはそれ未満、約５０ｋＤａまたはそれ未満、約４０ｋＤａまたはそれ未満である。したがって、Ｒ７は、分子量が約３５ｋＤａまたはそれ未満、約３０ｋＤａまたはそれ未満、約２５ｋＤａまたはそれ未満、約２０ｋＤａまたはそれ未満、約１５ｋＤａまたはそれ未満、約１０ｋＤａまたはそれ未満、約５ｋＤａまたはそれ未満あるいは、約１ｋＤａであってもよい。
別の実施形態では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、Ａとして２〜６個のアミノ酸からなるペプチドを有し、この場合、Ａのペプチドの２個の連続したアミノ酸は、エステル結合またはエーテル結合を介して結合している。エステル結合またはエーテル結合は、たとえば、２番目と３番目のアミノ酸、３番目と４番目のアミノ酸、４番目と５番目のアミノ酸または５番目と６番目のアミノ酸の間であってもよい。任意に、ポリマー（親水性ポリマーなど）への結合を含むもうひとつの化学部分への共有結合、アルキル化またはアシル化によって、Ａのペプチドをさらに修飾してもよい。
具体的な実施形態では、ＰＬＡを有する上述したクラス５のペプチドを、ＰＬＡのエステルまたはＰＬＡのエーテルなどのＰＬＡのオキシ誘導体を有するように修飾する。たとえば、クラス５のペプチドは、配列番号１４０２、１４０５〜１４２０、１４２２〜１４２５、１４３２〜１４３６、１４３８、１４３９、１４４５、１４４６、１４５１のいずれのアミノ酸配列を有するものであってもよく、ここで、ＰＬＡは、エステル結合またはエーテル結合を介して、アミノ酸、ペプチド、ポリマー、アシル基またはアルキル基に結合している。アミノ酸、ペプチド、ポリマー、アシル基またはアルキル基は、本明細書に記載のいずれであってもよい。ＰＬＡがエステル結合を介してアミノ酸またはペプチドに結合している場合、クラス５のペプチドは、デプシペプチドであるとみなすことができる。
また、もうひとつの具体的な実施形態では、ＰＬＡを欠いた上述したクラス５のペプチドを、（天然のグルカゴンの番号で）７番目のアミノ酸よりＮ末端側の２個の連続したアミノ酸の間に少なくとも１個のエステル結合またはエーテル結合を有するように修飾する。具体的な実施形態では、クラス５のペプチドは、２個の連続したアミノ酸の間に、少なくとも１個のエステル結合またはエーテル結合を有する。一層具体的な実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４０１のＮ末端の６個のアミノ酸を有し、Ｎ末端の６個のアミノ酸の２個の連続したアミノ酸が、エステル結合またはエーテル結合を介して結合している。
Ａのペプチドは、少なくとも２個の連続したアミノ酸がエステル結合またはエーテル結合を介して結合されているかぎり、合成または天然のどのようなアミノ酸を有するものであってもよい。具体的な実施形態では、Ａのペプチドは、天然のグルカゴンのアミノ酸を有する。１番目および／または２番目のアミノ酸は、ジペプチジルペプチダーゼＩＶによる切断に対する感受性を低減するアミノ酸であってもよい。たとえば、Ａのペプチドは、１番目に、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択されるアミノ酸を含むものであってもよい。特に、いくつかの実施形態では、Ａのペプチドの２番目は、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択されるアミノ酸である。また、たとえば、Ａのペプチドの３番目のアミノ酸は、天然のグルカゴンでは天然のグルタミン残基であるのに対し、グルタミン酸であってもよい。したがって、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃのペプチドは、以下に示すアミノ酸配列を有するものであってもよい。
Ｘａａ１−Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０７）
Ｘａａ２−Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０８）または
Ｘａａ３−Ｔｈｒ−Ｇｌｙ−Ｐｈｅ（配列番号１５０９）
ここで、Ｘａａ１は、Ｈｉｓ、Ｄ−ヒスチジン、α，α−ジメチルイミダゾール酢酸（ＤＭＩＡ）、Ｎ−メチルヒスチジン、α−メチルヒスチジン、イミダゾール酢酸、デスアミノヒスチジン、ヒドロキシルヒスチジン、アセチルヒスチジン、ホモヒスチジンからなる群から選択され、Ｘａａ２は、Ｓｅｒ、Ｄ−セリン、Ｄ−アラニン、バリン、グリシン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアラニン、アミノイソ酪酸（Ａｉｂ）からなる群から選択され、Ｘａａ３は、ＧｌｎまたはＧｌｕである。
いくつかの実施形態では、Ｂは、最大で３個のアミノ酸修飾によって修飾される。たとえば、配列番号１４０１の天然のアミノ酸配列を表すＢは、１個または２個以上の保存的なアミノ酸修飾によって修飾される。
もうひとつの実施形態では、Ｂは、本明細書に記載するような（ｉｖ）〜（ｘ）からなる群から選択される１個または２個以上のアミノ酸修飾を有する。具体的な実施形態では、Ｂは、アミノ酸修飾（ｖ）および（ｖｉ）の一方または両方を有する。別の具体的な実施形態では、Ｂは、（ｖ）および（ｖｉ）に加えて、（ｉｖ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）、（ｉｘ）、（ｘ）からなる群から選択されるアミノ酸修飾のうちの１つまたは組み合わせを有する。
本明細書で説明するように、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、本明細書に記載するように、Ｙおよび／またはＺなどのＣ末端に、１個または２個以上の電荷を持つアミノ酸を有するものであってもよい。上記に代えてまたは上記に加えて、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、ＣがＸ−Ｙ−Ｚを有する場合、ＺよりＣ末端側に、１〜２個の電荷を持つアミノ酸をさらに有するものであってもよい。電荷を持つアミノ酸は、たとえば、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕのうちの１つであってもよい。具体的な実施形態では、ＹはＡｓｐである。
いくつかの実施形態では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１番目、１６番目、２０番目、２１番目または２４番目または一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドのＮ末端残基またはＣ末端残基に、アミノ酸残基に共有結合する親水性部分を有する。具体的な実施形態では、親水性部分は、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドのＣｙｓ残基に結合される。この点について、天然のグルカゴン（配列番号１４０１）の１６番目、２１番目、２４番目または２９番目のアミノ酸を、Ｃｙｓ残基で置換してもよい。あるいは、たとえば、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドが、Ｃ末端の延長部分（配列番号１４０１のアミノ酸番号での位置）を有する場合、親水性部分を有するＣｙｓ残基を、３０番目または４０番目として、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドのＣ末端に付加してもよい。あるいは、親水性部分を、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドのＰＬＡに、ＰＬＡのヒドロキシル部分を介して結合してもよい。親水性部分は、本明細書に記載のいずれであってもよく、たとえば、ポリエチレングリコールを含む。
具体的な態様において、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、分子内架橋の取り込みがゆえに、安定化されたαヘリックスを有する。いくつかの実施形態では、分子内架橋はラクタム架橋である。ラクタム架橋は、（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）９番目と１２番目のアミノ酸の間、１２番目と１６番目のアミノ酸の間、１６番目と２０番目のアミノ酸の間、２０番目と２４番目のアミノ酸の間または２４番目と２８番目のアミノ酸であってもよい。具体的な実施形態では、（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１２番目と１６番目のアミノ酸または１６番目と２０番目のアミノ酸を、ラクタム架橋によって結合する。他のラクタム架橋の位置も考えられている。
上記に加えてあるいは上記に代えて、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、たとえば、（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のいずれかに、α，α−二置換アミノ酸を有するものであってもよい。いくつかの実施形態では、α，α−二置換アミノ酸はＡｉｂである。具体的な態様において、Ａｉｂは、（配列番号１４０１の番号で）１６番目に位置する。
上記に代えてまたは上記に加えて、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドを、（配列番号１４０１の番号で）１６番目に酸性アミノ酸を有するように修飾してもよく、この修飾はαヘリックスの安定性を高めるものである。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、側鎖のスルホン酸または側鎖のカルボン酸を有するアミノ酸である。一層具体的な実施形態では、酸性アミノ酸は、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、ホモグルタミン酸、Ｃｙｓのスルホン酸誘導体、システイン酸、ホモシステイン酸、Ａｓｐ、以下に示す構造を有するＣｙｓのアルキル化された誘導体からなる群から選択される。

式中、Ｘ５は、Ｃ１〜Ｃ４アルキル、Ｃ２〜Ｃ４アルケニルまたはＣ２〜Ｃ４アルキニルである。
具体的な実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４６０〜１４７０、１４７３〜１４７８、１４８０〜１４８８、１４９０〜１４９６、１５０３、１５０４、１５０６、１５１４〜１５１８のいずれのアミノ酸配列を有するものであってもよく、あるいは、表１３のペプチド２〜６、表１４のペプチド１〜８、表１５のペプチド２〜６、８、９のアミノ酸配列を有する。


いくつかの実施形態では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｃを有するペプチドは、クラス５のペプチドである。具体的な実施形態では、ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然のＧＬＰ−１が達成する最大限の活性化作用の少なくとも約５０％を示し、かつ、グルカゴン受容体で天然のグルカゴンが達成する最大限の反応の少なくとも約５０％を阻害する。もうひとつの具体的な実施形態では、ペプチドは、ＧＬＰ−１受容体に対して天然のＧＬＰ−１が達成する最大限の活性化作用の少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％または約１００％を示す。上記に代えてまたは上記に加えて、ペプチドは、受容体で天然のグルカゴンが達成する最大限の反応の少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約７０％、少なくとも約８０％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％または約１００％を阻害するものであってもよい。
いくつかの実施形態では、以下のものを有する、クラス５のペプチドまたはその結合体を有するペプチドが提供される。
（１）以下の修飾を含むがこれらに限定されるものではない、グルカゴンアンタゴニスト活性を与える修飾
（ａ）（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）６番目のＰｈｅからＰＬＡへの置換、任意に、野生型グルカゴンのＮ末端からの１〜５個のアミノ酸の欠失または
（ｂ）野生型グルカゴンのＮ末端からの２〜５個のアミノ酸の欠失；任意に、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）野生型グルカゴンの９番目のＡｓｐから、グルタミン酸、ホモグルタミン酸またはシステインのスルホン酸誘導体への置換
（２）以下の修飾を含むがこれら限定されるものではない、ＧＬＰ−１アゴニスト活性を与える修飾
（ａ）野生型グルカゴンの１２番目〜２９番目、たとえば、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目または２９番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所、４箇所または５箇所以上でのアミノ酸でのα，α−二置換アミノ酸の挿入または置換または
（ｂ）野生型グルカゴンの１２番目〜２９番目のアミノ酸への分子内架橋、たとえば塩結合またはラクタム架橋または他のタイプの共有結合の導入または
（ｃ）（天然のグルカゴンのアミノ酸番号で）２番目、３番目、１７番目、１８番目、２１番目、２３番目または２４番目１箇所または２箇所以上のアミノ酸から、ＧＬＰ−１の対応するアミノ酸への置換、たとえば、２番目のセリンをＡｌａで置換、３番目のグルタミンをＧｌｕで置換、１７番目のアルギニンをＧｌｎで置換、１８番目のＡｒｇをＡｌａで置換、２１番目のＡｓｐをＧｌｕで置換、２３番目のバリンをＩｌｅで置換および／または２４番目のＧｌｎをＡｌａで置換または
（ｄ）野生型グルカゴンのアミノ酸番号で１２番目〜２９番目のアミノ酸のあたりでαヘリックス構造を安定化する他の修飾
（３）ＧＬＰ−１アゴニスト活性を高める他の修飾、たとえば、Ｃ末端のカルボキシレートに代えたＣ末端のアミドまたはエステルならびに、任意に
（４）以下の修飾のうちの１つまたは２つ以上
（ａ）たとえばＮ末端または６番目、１６番目、１７番目、２０番目、２１番目、２４番目、２９番目、４０番目またはＣ末端のアミノ酸でのポリエチレングリコールなどの親水性部分に対する共有結合および／または
（ｂ）アシル化またはアルキル化ならびに、任意に
（５）以下の追加の修飾のうちの１つまたは２つ以上
（ａ）意に、ＤＰＰ−ＩＶ切断に対する耐性を改善する、本明細書に記載するような１番目または２番目での修飾を伴う、Ｎ末端に対するアミノ酸の共有結合、たとえば、任意に（野生型グルカゴンの番号で）６番目でＰＬＡへのエステル結合を介したＮ末端に対する１〜５個のアミノ酸の共有結合
（ｂ）（野生型グルカゴンの番号で）２９番目および／または２８番目ならびに、任意に２７番目のアミノ酸の欠失
（ｃ）Ｃ末端に対するアミノ酸の共有結合
（ｄ）所望の活性を保持したままでの非保存的な置換、保存的な置換、付加または欠失、たとえば、２番目、５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目または２９番目のうちの１箇所または２箇所以上での保存的な置換、１０番目のＴｙｒからＶａｌまたはＰｈｅへの置換、１２番目のＬｙｓからＡｒｇへの置換、これらの位置の１個または２個以上のアミノ酸からＡｌａへの置換、
（ｅ）グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸で置換することなどによる１５番目のアスパラギン酸の修飾（この修飾が分解を低減することがある）；または１６番目のセリンの修飾、たとえば、スレオニン、Ａｉｂ、グルタミン酸の置換による修飾あるいは、原子４個の長さの側鎖を有する別の負の電荷を持つアミノ酸への置換あるいは、グルタミン、ホモグルタミン酸またはホモシステイン酸のうちの任意の１つへの置換による修飾（この修飾も同様に、１５番目のアスパラギン酸と１６番目のセリンとの間の結合の切断による分解を低減することがある）、
（ｆ）酸化による分解を低減するための、ロイシンまたはノルロイシンで置換することなどによる２７番目のメチオニンの修飾、
（ｇ）Ｇｌｎの脱アミド化によって起こる分解を低減するための、ＡｌａまたはＡｉｂで置換することなどによる２０番目または２４番目のＧｌｎの修飾、
（ｈ）Ａｓｐが脱水し、環状スクシンイミド中間体を形成した後、イソアスパラギン酸へ異性体化することで生じる分解を低減するための、Ｇｌｕで置換することなどによる２１番目のＡｓｐの修飾、
（ｊ）本明細書に記載するようなホモダイマー化またはヘテロダイマー化、
（ｋ）上記の組み合わせ。
同一クラスの修飾を任意に組み合わせてもよいおよび／または異なるクラスの修飾を組み合わせてもよいことは、理解できよう。たとえば、（１）（ａ）の修飾を（２）（ａ）および（３）と組み合わせてもよい；（１）（ａ）の修飾を、ラクタム架橋または塩結合などの（２）（ｂ）および（３）と組み合わせてもよい；（１）（ａ）の修飾を（２）（ｃ）および（３）と組み合わせてもよい；（１）（ｂ）の修飾を（２）（ａ）および（３）と組み合わせてもよい；（１）（ｂ）の修飾をラクタム架橋または塩結合などの（２）（ｂ）および（３）と組み合わせてもよい；（１）（ｂ）の修飾を（２）（ｃ）および（３）と組み合わせてもよい；上記のいずれかを（４）（ａ）および／または（４）（ｂ）と組み合わせてもよい；および上記のいずれかを（５）（ａ）から（５）（ｋ）のいずれかと組み合わせてもよい。
例示としての実施形態では、α，α−二置換アミノ酸Ａｉｂを、（野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）１６番目、２０番目、２１番目または２４番目のうちの１箇所、２箇所、３箇所またはすべてで置換する。
例示としての実施形態では、分子内架橋は塩結合である。
他の例示としての実施形態では、分子内架橋は、ラクタム架橋などの共有結合である。いくつかの実施形態では、ラクタム架橋は、（配列番号１４０１のアミノ酸番号で）９番目と１２のアミノ酸、１２番目と１６番目のアミノ酸、１６番目と２０番目のアミノ酸、２０番目と２４番目のアミノ酸または２４番目と２８番目のアミノ酸の間である。
例示としての実施形態では、（配列番号１４０１の野生型グルカゴンのアミノ酸番号で）アシル化またはアルキル化は、６番目、１０番目、２０番目または２４番目またはＮ末端またはＣ末端である。
例示としての実施形態では、以下の修飾を含む。
（ｉ）（配列番号１４０１の番号で）１５番目のＡｓｐから、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸への置換、
（ｉｉ）（配列番号１４０１の番号で）１６番目のＳｅｒから、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸への置換、
（ｉｉｉ）２８番目のＡｓｎから電荷を持つアミノ酸への置換、
（ｉｖ）２８番目のＡｓｎから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、
（ｖ）２８番目でのＡｓｎ、ＡｓｐまたはＧｌｕへの置換、
（ｖｉ）２８番目でのＡｓｐへの置換、
（ｖｉｉ）２８番目でのＧｌｕへの置換、
（ｖｉｉｉ）２９番目のＴｈｒから電荷を持つアミノ酸への置換、
（ｉｘ）２９番目のＴｈｒから、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択される電荷を持つアミノ酸への置換、
（ｘ）２９番目でのＡｓｐ、ＧｌｕまたはＬｙｓへの置換、
（ｘｉ）２９番目でのＧｌｕへの置換、
（ｘｉｉ）２９番目の後ろに電荷を持つ１〜３個のアミノ酸の挿入、
（ｘｉｉｉ）２９番目の後ろにＧｌｕまたはＬｙｓの挿入、
（ｘｉｖ） ２９番目の後ろにＧｌｙ−ＬｙｓまたはＬｙｓ−Ｌｙｓの挿入、
またはこれらの組み合わせ。
ＧＬＰ−１受容体アゴニスト活性、グルカゴン受容体アンタゴニスト活性、ペプチドの溶解性および／またはペプチドの安定性を高める、上述した修飾を、個々に適用してもよいし、組み合わせで適用してもよい。
安定性を高めるための修飾
いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス５のペプチドを、クラス５のペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸（２４番目）に結合した配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）または配列番号１４５０のアミノ酸配列を含むようにさらに修飾し、対象個体に投与して体重減少を誘導する、あるいは、体重維持を助けることが可能である。特に、クラス５のペプチドは、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、配列番号１４０９、配列番号１４１２、配列番号１４１３、配列番号１４１４、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、配列番号１４２５からなる群から選択される配列を有し、ペプチドまたはクラス５のペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸（２４番目）に結合した配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）または配列番号１４５０のアミノ酸配列をさらに有し、食欲を抑制し、体重減少／体重維持を誘導するのに用いられる。いくつかの実施形態では、投与されるペプチドまたはクラス５のペプチドは、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９からなる群から選択される配列を有し、クラス５のペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸（２４番目）に結合した配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列をさらに有する。いくつかの実施形態では、この方法は、配列番号１４４５または配列番号１４４６の配列を有するペプチドまたはクラス５のペプチドを投与することを含む。
したがって、本明細書に開示のクラス５のペプチドを同様に修飾して、水性バッファー中での早期の化学反応による開裂に対する感受性を低減することが可能である。いくつかの実施形態によれば、天然のグルカゴンの対応する１５番目に位置する天然のアスパラギン酸のアミノ酸を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換することによって、本明細書に記載のクラス５のペプチドを、水溶液中でのその安定性を高めるようにさらに修飾してもよい。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８のクラス５のペプチドの１０番目におけるアスパラギン酸残基を、システイン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、ホモシステイン酸からなる群から選択されるアミノ酸で置換してもよく、いくつかの実施形態では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８の１０番目の天然のアスパラギン酸を、グルタミン酸で置換する。いくつかの実施形態によれば、水溶液中での安定性が改善されたクラス５のペプチドが提供され、ここで、アンタゴニストは、配列番号１４０９の修飾された配列を有し、この修飾は、配列番号１４０９の１０番目のＡｓｐからＧｌｕへの置換を含む。いくつかの実施形態では、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、配列番号１４２５からなる群から選択される配列を有するクラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、アミド化されている。
天然のグルカゴンの１５番目と１６番目のＡｓｐ−Ｓｅｒ配列は、水性バッファーにおける天然のホルモンの早期の化学反応による開裂につながる独特の不安定なジペプチドとして同定されている。たとえば、０．０１ＮのＨＣｌにて３７℃で２週間維持すると、天然のグルカゴンの５０％を超える部分が切断されて断片になってしまうことがある。この遊離した２つのペプチド断片１−１５および１６−２９は、グルカゴン様の生物学的活性を持たず、よって、グルカゴンおよびその関連の類縁体の水溶液による使用前調製に対する制約を示す。天然のグルカゴンの１５番目のＡｓｐをＧｌｕで選択的に化学置換すると、１５番目と１６番目のペプチド結合の化学反応による開裂が、事実上なくなることが観察されている。
一例としてのさらに別の実施形態では、特に酸性バッファーまたはアルカリ性バッファーでの経時的なペプチドの分解を低減するように、天然のグルカゴンの１５番目または１６番目に対応するアミノ酸を修飾することによって、上記の化合物のいずれかをさらに修飾して安定性を改善してもよい。
溶解性を高めるための修飾
クラス５のペプチドをさらに修飾して、特定の態様ではグルカゴンアンタゴニスト活性およびＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持したまま、生理的なｐＨの水溶液に対するペプチドの溶解性を改善することが可能である。配列番号１４０５のペプチドの１２番目、１５番目、１６番目、１９番目および２４番目に対応する位置または配列番号１４０６のペプチドの１２番目、１６番目、１９番目または２４番目に対応する位置に親水基を導入することで、親化合物のグルカゴンアンタゴニスト活性およびＧＬＰアゴニスト活性を保持したまま、生理的なｐＨの溶液に対する、得られるペプチドの溶解性を改善することが可能である。したがって、いくつかの実施形態では、配列番号１４０５または配列番号１４０６のペプチドの１２番目、１５番目、１６番目、１９番目および２４番目のアミノ酸に対応するアミノ酸の側鎖に共有結合している１個または２個以上の親水基を有するようにさらに修飾された本明細書に開示のクラス５のペプチド。別の実施形態では、配列番号１４０５または配列番号１４０６のアミノ酸の１６番目および１９番目に対応するアミノ酸の側鎖は親水基に共有結合し、いくつかの実施形態では、親水基はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。
カルボキシ末端に電荷を導することで、クラス５のグルカゴン関連ペプチドを修飾し、ペプチドのアゴニスト特性を維持したままペプチドの溶解性を高めることが可能である。溶解性が高まると、グルカゴン溶液を、中性のｐＨ付近で調製および保管できるようになる。グルカゴン溶液を比較的中性のｐＨ（ｐＨ約６．０〜約８．０など）で調製すると、クラス５のペプチドの長期の安定性が改善される。
本出願人らは、本明細書に開示のクラス５のペプチドを同様に修飾して、場合によっては、グルカゴンアンタゴニスト活性およびＧＬＰ−１活性を保持したまま、比較的中性のｐＨ（ｐＨ約６．０〜約８．０など）の水溶液に対する溶解性を高めることが可能であると予測している。したがって、いくつかの実施形態は、天然の電荷を持たないアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換するか、電荷を持つアミノ酸をカルボキシ末端に付加することによって、ペプチドに電荷を付加するために、野生型グルカゴン（配列番号１４０１）の６番目〜２９番目に存在する天然のアミノ酸をさらに修飾した配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８のグルカゴンアンタゴニスト／ＧＬＰ−１に関するものである。いくつかの実施形態によれば、本明細書に開示のクラス５のペプチドの電荷を持たない天然のアミノ酸１〜３個を、電荷を持つアミノ酸で置換する。いくつかの実施形態では、電荷を持つアミノ酸は、リジン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、グルタミン酸からなる群から選択される。特に、本出願人らは、（天然のグルカゴンに比して）対応する２８番目および／または２９番目にある普通に生じるアミノ酸を電荷を持つアミノ酸で置換することおよび／または１〜２個の電荷を持つアミノ酸をペプチドのカルボキシ末端に付加することで、生理的に関連するｐＨ（すなわち、ｐＨ約６．５〜約７．５）の水溶液に対するクラス５のペプチドの溶解性および当該水溶液中における安定性が高められることを見出した。したがって、親ペプチドの生物学的活性を保持したまま、特に約５．５〜約８．０の範囲のｐＨで、水溶液に対する溶解性に同様の作用を持つように、クラス５のペプチドの上記のような修飾が予想される。
いくつかの実施形態によれば、これらの配列の２３番目および／または２４番目の天然のアミノ酸を、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）で置換し、任意に、負の電荷を持つアミノ酸（アスパラギン酸またはグルタミン酸など）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８のクラス５のペプチドを修飾する。別の実施形態では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８の２４番目の天然のアミノ酸を、正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）で置換し、任意に、１個または２個の正の電荷を持つアミノ酸（リジン、アルギニンまたはヒスチジンなど）を、ペプチドのカルボキシ末端に付加することによって、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７または配列番号１４０８を有するクラス５のペプチドを修飾する。いくつかの実施形態によれば、類縁体が、配列番号１４１５または配列番号１４５１のアミノ酸配列を有する、溶解性および安定性が改善されたクラス５のペプチドが提供される。ただし、配列番号１４１５または配列番号１４５１の２３番目または２４番目の少なくとも１個のアミノ酸が、酸性アミノ酸で置換および／または追加の酸性アミノ酸が配列番号１４１５または配列番号１４５１のカルボキシ末端に付加される。いくつかの実施形態では、酸性アミノ酸は、Ａｓｐ、Ｇｌｕ、システイン酸、ホモシステイン酸からなる群から独立に選択される。
いくつかの実施形態によれば、アンタゴニストが、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８または配列番号１４１９のアミノ酸配列を有する、溶解性および安定性が改善されたクラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態によれば、配列番号１４１６または配列番号１４１７を有するグルカゴンアゴニストが提供される。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４２０の配列を有する。
いくつかの実施形態によれば、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列を有する、クラス５のペプチドが提供される。いくつかの実施形態では、配列番号１４１５または配列番号１４５１の４番目は、アスパラギン酸、グルタミン酸、ホモグルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸であり、いくつかの実施形態では、４番目は、アスパラギン酸、グルタミン酸、システイン酸またはホモシステイン酸であり、別の実施形態では、配列番号１４１５または配列番号１４５１の４番目は、アスパラギン酸またはグルタミン酸であり、いくつかの実施形態では、配列番号１４１５または配列番号１４５１の４番目は、アスパラギン酸である。いくつかの実施形態では、配列番号１４１５の４番目がアスパラギン酸であり、配列番号１４１５の１０番目がグルタミン酸である、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列を有するクラス５のペプチドが提供される。別の実施形態では、配列番号１４１５または配列番号１４５１のＣ末端のアミノ酸を、天然のカルボン酸基をアミドまたはエステルなどの電荷が中性の基で置換するように修飾する。
クラス５のペプチド融合体
別の実施形態では、本明細書に記載のクラス５のペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸は、配列番号１４２１、１４２６、１４２７、１４５０からなる群から選択される配列を有する第２のペプチドに共有結合している。たとえば、いくつかの実施形態では、配列番号１４１５、配列番号１４５１、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、配列番号１４１２、配列番号１４１３、配列番号１４１４、配列番号１４１６、配列番号１４１７、配列番号１４１８、配列番号１４１９、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、配列番号１４２５のクラス５のペプチドは、配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）、配列番号１４２６（KRNRNNIA）、配列番号１４２７（KRNR）、配列番号１４５０（GPSSGAPPPSX）からなる群から選択される配列を有する第２のペプチドに共有結合している。
いくつかの実施形態では、配列番号１４０５、配列番号１４０６、配列番号１４０７、配列番号１４０８、配列番号１４０９、配列番号１４２２、配列番号１４２３、配列番号１４２４、配列番号１４２５からなる群から独立に選択される２つの配列を有し、クラス５のペプチドのカルボキシ末端のアミノ酸に結合した配列番号１４２１（GPSSGAPPPS）のアミノ酸配列をさらに有する、クラス５のペプチドダイマーが提供される。
いくつかの実施形態では、ペプチドのＣ末端の１個または２個のアミノ酸の短縮または欠失（すなわち、天然のグルカゴンの２９番目あるいは、２８番目と２９番目のアミノ酸の短縮）によって、クラス５のペプチドをさらに修飾する。好ましくは、短縮は、クラス５のペプチドの活性（グルカゴン拮抗作用／ＧＬＰ−１活性化作用など）に影響しない。
クラス５のペプチド結合体
グルカゴンペプチドが、任意に共有結合を介して、任意にリンカーを介して、結合体部分に結合している、クラス５のペプチドの結合体も提供される。
クラス５のペプチドがポリエチレングリコール鎖を有する実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。いくつかの実施形態によれば、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約５００〜約１０，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約１，０００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が、約１，０００〜約５，０００ダルトンの範囲から選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が約１，０００〜約２，０００ダルトンから選択される。いくつかの実施形態では、ポリエチレングリコール鎖は、平均分子量が約１，０００ダルトンである。
いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化されたクラス５のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列からなるペプチドを有し、ここで、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５または配列番号１４５１の１１番目、１２番目、１５番目、１６番目、１９番目、２４番目から選択されるアミノ酸に結合し、ＰＥＧ鎖の分子量は約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、ＰＥＧ化されたクラス５のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列からなるペプチドを有し、ここで、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５または配列番号１４５１の１６番目または１９番目でアミノ酸に結合し、ＰＥＧ鎖の分子量は約１，０００〜約５，０００ダルトンである。別の実施形態では、修飾されたクラス５のペプチドは、このペプチドに共有結合している２つまたは３つ以上のポリエチレングリコール鎖を有し、この場合のグルカゴン鎖の合計の分子量は、約１，０００〜約５，０００ダルトンである。いくつかの実施形態では、クラス５のペプチドは、配列番号１４１５または配列番号１４５１の配列を有し、ポリエチレングリコール鎖は、配列番号１４１５または配列番号１４５１の１６番目および１９番目のアミノ酸に結合し、２つのＰＥＧ鎖の合計の分子量は約１，０００〜約５，０００ダルトンである。
クラス５のグルカゴン関連ペプチドは、任意に、グルカゴンアンタゴニスト活性およびＧＬＰ−１アゴニスト活性を保持する最大で１つ、２つ、３つ、４つまたは５つの修飾をさらに有する、配列番号１４０１〜１５１８のいずれかのアミノ酸配列を有するものであってもよい。
結合基（Ｌ）
本明細書で説明するように、本開示は、式Ｑ−Ｌ−Ｙで表されるＧＲリガンドと結合しているグルカゴンスーパーファミリーのペプチドを提供するものであり、式中、Ｌは結合基または化学結合である。いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで安定である。いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで加水分解可能である。いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで準安定である。
ＱとＹとを、当業者に知られた標準的な結合剤と手順を用いて、Ｌを介して互いに結合することが可能である。いくつかの態様では、ＱとＹとを直接的に融合させ、Ｌは結合である。他の態様では、ＱとＹとを、結合基Ｌを介して融合する。たとえば、いくつかの実施形態では、ＱとＹとを、任意に、ペプチドまたはアミノ酸スペーサーを介する、ペプチド結合によって互いに結合する。いくつかの実施形態では、ＱとＹとを、任意に、結合基（Ｌ）を介して、化学的な結合によって互いに結合する。いくつかの実施形態では、Ｌは、ＱおよびＹの各々に直接的に結合する。
化学的な結合は、一方の化合物の求核反応性基を他方の化合物の求電子反応性基と反応させることで、起こり得る。いくつかの実施形態では、Ｌが結合である場合、Ｑの求核反応性部分をＹの求電子反応性部分と反応させるか、Ｑの求電子反応性部分をＹの求核反応性部分と反応させることによって、ＱとＹとを結合する。ＬがＱとＹとを結合する基である実施形態では、Ｑおよび／またはＹの求核反応性部分をＬの求電子反応性部分と反応させることによって、あるいは、Ｑおよび／またはＹの求電子反応性部分をＬの求核反応性部分と反応させることによって、Ｑおよび／またはＹをＬに結合することが可能である。求核反応性基の非限定的な例として、アミノ、チオール、ヒドロキシルがあげられる。求電子反応性基の非限定的な例として、カルボキシル、塩化アシル、無水物、エステル、スクシンイミドエステル、ハロゲン化アルキル、スルホン酸エステル、マレイミド、ハロアセチル、イソシアン酸があげられる。カルボン酸とアミンとの反応によってＱとＹとが互いに結合する実施形態では、活性化剤を用いてカルボン酸の活性化エステルを形成してもよい。
カルボン酸の活性化エステルは、たとえば、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（ＮＨＳ）、トシレート（Ｔｏｓ）、メシレート、トリフレート、カルボジイミドまたはヘキサフルオロホスフェートであってもよい。いくつかの実施形態では、カルボジイミドは、１，３−ジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）、１，１’−カルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）、１−エチル−３−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド塩酸塩（ＥＤＣ）または１，３−ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣＤ）である。いくつかの実施形態では、ヘキサフルオロホスフェートは、ヘキサフルオロホスフェートベンゾトリアゾール−１−イル−オキシ−トリス（ジメチルアミノ）ホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＢＯＰ）、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＰｙＢＯＰ）、２−（１Ｈ−７−アザベンゾトリアゾール−１−イル）−１，１，３，３−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスフェート（ＨＡＴＵ）、ｏ−ベンゾトリアゾール−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチル−ウロニウム−ヘキサフルオロ−ホスフェート（ＨＢＴＵ）からなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、Ｑは、ＹまたはＬの求電子反応性基に結合できる求核反応性基（リジン、システインまたはセリンの側鎖のアミノ基、チオール基またはヒドロキシ基など）を有する。いくつかの実施形態では、Ｑは、ＹまたはＬの求核反応性基に結合できる求電子反応性基（ＡｓｐまたはＧｌｕの側鎖のカルボキシレート基など）を有する。いくつかの実施形態では、Ｑを、ＹまたはＬに直接結合できる反応性基を持つように、化学的に修飾する。いくつかの実施形態では、本明細書で上述した（アシル化およびアルキル化を参照のこと）ように、Ｑを、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩで表されるアミノ酸などの求核側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸を含むように、Ｃ末端で修飾する。例示としての実施形態では、ＱのＣ末端のアミノ酸は、リジン、オルニチン、セリン、システイン、ホモシステインからなる群から選択される。たとえば、ＱのＣ末端のアミノ酸を、リジン残基を持つように修飾してもよい。いくつかの実施形態では、Ｑを、ＡｓｐおよびＧｌｕなどの求電子側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸を含むように、Ｃ末端のアミノ酸で修飾する。いくつかの実施形態では、本明細書で上述した（アシル化およびアルキル化を参照のこと）ように、Ｑの末端以外のアミノ酸を、式Ｉ、式ＩＩまたは式ＩＩＩで表されるアミノ酸などの求核側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸で置換する。例示としての実施形態では、置換されるＱの末端以外のアミノ酸は、リジン、オルニチン、セリン、システイン、ホモシステインからなる群から選択される。たとえば、Ｑの末端以外のアミノ酸を、リジン残基で置換してもよい。いくつかの実施形態では、Ｑの末端以外のアミノ酸を、ＡｓｐおよびＧｌｕなどの求電子側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸で置換してもよい。
いくつかの実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬに直接結合できる反応性基を有する。いくつかの実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬの求電子反応性基に結合できる求核反応性基（アミン、チオール、ヒドロキシルなど）を有する。いくつかの実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬの求核反応性基に結合できる求電子反応性基（カルボキシ基、カルボキシ基の活性化形態、脱離基を有する化合物など）を有する。いくつかの実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬの求電子反応性基のいずれかに結合できる求核反応性基を持つように、化学的に修飾される。いくつかの実施形態では、Ｙは、ＱまたはＬの求核反応性基に結合できる求電子反応性基を持つように化学的に修飾される。
いくつかの実施形態では、グルタルアルデヒドで処理したアミノシランなどのオルガノシランによって；シラノール基のカルボニルジイミダゾール（ＣＤＩ）活性化；またはデンドリマーを用いることで、結合を実施することが可能である。多岐にわたるデンドリマーが当分野で知られており、アンモニアまたはエチレンジアミン開始剤コア試薬から開始して、多岐にわたる方法で合成されるポリ（アミドアミン）（ＰＡＭＡＮ）デンドリマー；トリス−アミノエチレン−イミンコアに基づくＰＡＭＡＮデンドリマーのサブクラス；内側が親水性の求核ポリアミドアミン（ＰＡＭＡＮ）、外側が疎水性有機ケイ素（ＯＳ）からなる裏返しになった単分子層のミセルである、放射状に層状化したポリ（アミドアミン−オルガノシリコン）のデンドリマー（ＰＡＭＡＮＯＳ）；通常は一級アミンを末端基として有するポリアルキルアミンであるポリ（プロピレンイミン）（ＰＰＩ）デンドリマーで、デンドリマーの内側は多数の三級トリス−プロピレンアミンからなる；ポリ（プロピレンアミン）（ＰＯＰＡＭ）デンドリマー；ジアミノブタン（ＤＡＢ）デンドリマー；両親媒性デンドリマー；水溶性の超分岐ポリフェニレンの単分子層のミセルであるミセルデンドリマー；ポリリジンデンドリマー；ポリベンジルエーテル超分岐骨格を基にしたデンドリマーがあげられる。
いくつかの実施形態では、オレフィンメタセシスによって、結合を実施することが可能である。いくつかの実施形態では、ＹとＱ、ＹとＬまたはＱとＬは、ともに、メタセシスが生じるアルケン部分またはアルキン部分を有する。いくつかの実施形態では、好適な触媒（銅、ルテニウムなど）を用いて、メタセシス反応を加速する。オレフィンメタセシス反応を実施する好適な方法は、従来技術において説明されている。たとえば、Schafmeister et al., J. Am. Chem. Soc. 122: 5891-5892 (2000)、Walensky et al., Science 305: 1466-1470 (2004)およびBlackwell et al., Angew, Chem., Int. Ed. 37: 3281-3284 (1998)を参照のこと。
いくつかの実施形態では、クリックケミストリーを用いて結合を実施することが可能である。「クリック反応」は、適用範囲が広く、実施しやすく、容易に入手可能な試薬しか使用せず、酸素および水に対して非感受性である。いくつかの実施形態では、クリック反応は、アルキニル基とアジド基との環化付加反応であり、トリアゾリル基が形成される。いくつかの実施形態では、クリック反応で銅触媒またはルテニウム触媒を使用する。クリック反応を実施する好適な方法は、従来技術において説明されている。たとえば、Kolb et al., Drug Discovery Today 8:1128 (2003)；Kolb et al., Angew. Chem. Int. Ed. 40:2004 (2001)；Rostovtsev et al., Angew. Chem. Int. Ed. 41:2596 (2002)；Tornoe et al., J. Org. Chem. 67:3057 (2002)；Manetsch et al., J. Am. Chem. Soc. 126:12809 (2004)；Lewis et al., Angew. Chem. Int. Ed. 41:1053 (2002)；Speers, J. Am. Chem. Soc. 125:4686 (2003)；Chan et al. Org. Lett. 6:2853 (2004)；Zhang et al., J. Am. Chem. Soc. 127:15998 (2005)；およびWaser et al., J. Am. Chem. Soc. 127:8294 (2005)を参照のこと。
ストレプトアビジン／ビオチンまたはアビジン／ビオチンまたはレクチン／炭水化物などの高親和性特異的結合相手を介した間接的な結合も考えられている。
Ｑおよび／またはＹの化学修飾
いくつかの実施形態では、有機誘導体化剤を用いてＱおよび／またはＹを官能化し、求核反応性基または求電子反応性基を持つようにする。この誘導体化剤は、Ｑの標的にされるアミノ酸の選択された側鎖またはＮ末端残基またはＣ末端残基およびＹの官能基と反応できる。Ｑおよび／またはＹの反応性基として、たとえば、アルデヒド基、アミノ基、エステ基ル、チオール基、α−ハロアセチル基、マレイミド基またはヒドラジノ基があげられる。誘導体化剤として、マレイミドベンゾイルスルホスクシンイミドエステル（システイン残基を介した結合）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（リジン残基を介して）、グルタルアルデヒド、無水コハク酸または当分野で知られた他の薬剤があげられる。あるいは、Ｑおよび／またはＹを、多糖またはポリペプチドキャリアなどの中間体のキャリアを用いて、互いに間接的に結合してもよい。多糖キャリアの例として、アミノデキストランがあげられる。好適なポリペプチドキャリアの例として、結合させたキャリアに望ましい溶解特性を与えるための、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、これらのコポリマーならびに、これらのアミノ酸と他のアミノ酸、たとえばセリンの混合ポリマーがあげられる。
システイニル残基は、最も一般的には、クロロ酢酸またはクロロアセトアミドなどのα−ハロ酢酸（および対応するアミン）と反応し、カルボキシメチル誘導体またはカルボキシアミドメチル誘導体を生成する。システイニル残基も、ブロモトリフルオロアセトン、α−ブロモ−β−（５−イミダゾール）プロピオン酸、クロロアセチルホスフェート、Ｎ−アルキルマレイミド、３−ニトロ−２−ピリジルジスルフィド、メチル２−ピリジルジスルフィド、ｐ−クロロ水銀安息香酸、２−クロロ水銀−４−ニトロフェノールまたはクロロ−７−ニトロベンゾ−２−オキサ−１，３−ジアゾールとの反応によって誘導体化される。
ヒスチジル残基は、比較的ヒスチジル側鎖に特異的であるため、ｐＨ５．５〜７．０でジエチルピロカルボネートとの反応によって誘導体化される。ｐ−ブロモフェナシルブロミドも有用である。この反応については、０．１Ｍのカコジル酸ナトリウム中にてｐＨ６．０で実施すると好ましい。
リジニルおよびアミノ末端残基は、コハク酸または他のカルボン酸無水物と反応する。これらの薬剤を用いる誘導体化には、リジニル残基の電荷を逆にする作用がある。α−アミノ含有残基を誘導体化するための他の好適な試薬として、ピコリンイミダートなどのイミドエステル、リン酸ピリドキサール、ピリドキサール、クロロボロヒドリド、トリニトロベンゼンスルホン酸、Ｏ−メチルイソ尿素、２，４−ペンタンジオン、グリオキシル酸とのトランスアミナーゼ触媒反応があげられる。
アルギニル残基は、１種類または複数種類の従来の試薬との反応によって修飾され、この試薬としては、フェニルグリオキサール、２，３−ブタンジオン、１，２−シクロヘキサンジオン、ニンヒドリンがあげられる。グアニジン官能基のｐＫａが高いため、アルギニン残基の誘導体化には、アルカリ条件で反応を実施する必要がある。さらに、これらの試薬は、リジンの基ならびにアルギニンのε−アミノ基と反応することがある。
チロシル残基に対しては、独特の修飾をほどこすことができ、特に興味深いのが、芳香族ジアゾニウム化合物またはテトラニトロメタンとの反応によって、スペクトル標識をチロシル残基に導入することである。最も一般的には、Ｎ−アセチルイミダゾールおよびテトラニトロメタンを用いて、それぞれＯ−アセチルチロシル種および３−ニトロ誘導体を生成する。
カルボジイミド（Ｒ−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ’）との反応によって、カルボキシル側基（アスパルチルまたはグルタミル）を選択的に修飾する。式中、ＲとＲ’は、１−シクロヘキシル−３−（２−モルホリニル−４−エチル）カルボジイミドまたは１−エチル−３−（４−アゾニア−４，４−ジメチルペンチル）カルボジイミドなどの異なるアルキル基である。さらに、アンモニウムイオンとの反応によって、アスパルチル残基およびグルタミル残基を、アスパラギニル残基およびグルタミニル残基に変換する。
他の修飾として、プロリンおよびリジンのヒドロキシル化、セリル残基またはスレオニル残基のヒドロキシル基のリン酸化、リジン側鎖、アルギニン側鎖、ヒスチジン側鎖のα−アミノ基のメチル化（T. E. Creighton, Proteins: Structure and Molecular Properties, W.H. Freeman & Co., San Francisco, pp. 79-86 (1983)）、アスパラギンまたはグルタミンの脱アミド化、Ｎ末端アミンのアセチル化および／またはアミド化またはＣ末端のカルボン酸基のエステル化があげられる。
もうひとつのタイプの共有結合修飾では、グリコシドをペプチドに化学的または酵素的に結合する。（ａ）アルギニンおよびヒスチジン、（ｂ）遊離カルボキシ基、（ｃ）システインのものなどの遊離スルフヒドリル基、（ｄ）セリン、スレオニンまたはヒドロキシプロリンのものなどの遊離ヒドロキシ基、（ｅ）チロシンまたはトリプトファンのものなどの芳香族残基または（ｆ）グルタミンのアミド基に、糖（単数または複数）を結合してもよい。これらの方法は、１９８７年９月１１日に公開された国際特許出願公開第ＷＯ８７／０５３３０号ならびに、Aplin and Wriston, CRC Crit. Rev. Biochem., pp. 259-306 (1981)に記載されている。
Ｌの構造
いくつかの実施形態では、Ｌは結合である。これらの実施形態では、Ｑの求核反応性部分とＹの求電子反応性部分とを反応させることで、ＱとＹとを結合する。別の実施形態では、Ｑの求電子反応性部分をＹの求核部分と反応させることで、ＱとＹとを結合する。例示としての実施形態では、Ｌは、Ｑのアミン（リジン残基のε−アミンなど）とＹのカルボキシ基との反応時に形成されるアミド結合である。別の実施形態では、結合前に、誘導体化剤でＱおよびまたはＹを誘導体化する。
いくつかの実施形態では、Ｌは結合基である。いくつかの実施形態では、Ｌは、二官能性リンカーであり、ＱおよびＹへの結合前に、反応性基を２つしか持たない。ＱとＹがともに求電子反応性基を有する実施形態では、Ｌは、ＱおよびＹへの結合前に、同一の求核基（アミン、ヒドロキシル、チオールなど）２個または異なる求核基２個を有する。ＱとＹがともに求核反応性基を有する実施形態では、Ｌは、ＱおよびＹへの結合前に、同一の求電子基（カルボキシ基、カルボキシ基の活性化形態、脱離基を有する化合物など）２個または異なる求電子基２個を有する。ＱまたはＹのうちの一方が求核反応性基を有し、ＱまたはＹの他方が求電子反応性基を有する実施形態では、Ｌは、ＱおよびＹへの結合前に、求核反応性基１個と求電子基１個を有する。
Ｌは、ＱおよびＹの各々と反応できる反応性基を（ＱおよびＹへの結合前に）少なくとも２個有するものであれば、どのような分子であってもよい。いくつかの実施形態では、Ｌは反応性基を２個しか持たず、二官能性である。Ｌ（ペプチドへの結合前）を、式ＶＩで表すことが可能である：

（ここで、ＡおよびＢは独立に、求核反応性基または求電子反応性基である）。いくつかの実施形態では、ＡおよびＢは、ともに求核基であるか、ともに求電子基である。いくつかの実施形態では、ＡまたはＢの一方が求核基であり、ＡまたはＢの他方が求電子基である。ＡとＢの非限定的な組み合わせを以下の表にあげておく。


いくつかの実施形態では、ＡおよびＢは、オレフィンメタセシス反応に適したアルケン官能基および／またはアルキン官能基を含むものであってもよい。いくつかの実施形態では、ＡおよびＢは、クリックケミストリー（アルケン、アルキン、ニトリル、アジドなど）に適した部分を含む。反応性基（ＡおよびＢ）の他の非限定的な例として、ピリジルジチオール、アリールアジド、ジアジリン、カルボジイミド、ヒドラジドがあげられる。
いくつかの実施形態では、Ｌは疎水性である。疎水性リンカーは、当分野で知られている。たとえば、Bioconjugate Techniques, G. T. Hermanson（Academic Press, San Diego, CA, 1996）（その内容全体を本明細書に援用する）を参照のこと。当分野で知られた好適な疎水性結合基として、たとえば、８−ヒドロキシオクタン酸および８−メルカプトオクタン酸があげられる。組成物のペプチドへの結合前に、疎水性の結合基は、本明細書で説明し、かつ、以下に示すように、少なくとも２つの反応性基（ＡおよびＢ）を有する。
いくつかの実施形態では、疎水性結合基は、マレイミドまたはヨードアセチル基のいずれかと、カルボン酸または活性化カルボン酸（ＮＨＳエステルなど）のいずれかを反応性基として有する。これらの実施形態では、マレイミドまたはヨードアセチル基は、ＱまたはＹのチオール部分に結合可能であり、カルボン酸または活性化カルボン酸は、ＱまたはＹのアミンに結合可能である（カップリング試薬を使用する場合と使用しない場合がある）。当業者に知られたカップリング剤を使用して、ＤＣＣ、ＤＩＣ、ＨＡＴＵ、ＨＢＴＵ、ＴＢＴＵなどの遊離アミンならびに本明細書に記載の他の活性化剤に、カルボン酸を結合することが可能である。具体的な実施形態では、親水性の結合基は、２〜１００個のメチレン基からなる脂肪族鎖を有し、この場合のＡおよびＢは、カルボキシ基またはこれらの誘導体（コハク酸など）である。他の具体的な実施形態では、Ｌはヨード酢酸である。
いくつかの実施形態では、結合基は、ポリアルキレングリコールなど、親水性である。組成物のペプチドへの結合前に、親水性の結合基は、本明細書で説明し、かつ、以下に示すように、少なくとも２つの反応性基（ＡおよびＢ）を有する。
具体的な実施形態では、結合基は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）である。特定の実施形態におけるＰＥＧは、分子量が約１００ダルトン〜約１０，０００ダルトン、たとえば、約５００ダルトン〜約５０００ダルトンである。いくつかの実施形態におけるＰＥＧは、分子量が、約１０，０００ダルトン〜約４０，０００ダルトンである。
いくつかの実施形態では、親水性結合基は、マレイミドまたはヨードアセチル基のいずれかと、カルボン酸または活性化カルボン酸（ＮＨＳエステルなど）のいずれかを反応性基として有する。これらの実施形態では、マレイミドまたはヨードアセチル基は、ＱまたはＹのチオール部分に結合可能であり、カルボン酸または活性化カルボン酸は、ＱまたはＹのアミンに結合可能である（カップリング試薬を使用する場合と使用しない場合がある）。当業者に知られた適切なカップリング剤を使用して、ＤＣＣ、ＤＩＣ、ＨＡＴＵ、ＨＢＴＵ、ＴＢＴＵなどのアミンならびに本明細書に記載の他の活性化剤に、カルボン酸を結合することが可能である。いくつかの実施形態では、結合基は、マレイミド−ＰＥＧ（２０ｋＤａ）−ＣＯＯＨ、ヨードアセチル−ＰＥＧ（２０ｋＤａ）−ＣＯＯＨ、マレイミド−ＰＥＧ（２０ｋＤａ）−ＮＨＳまたはヨードアセチル−ＰＥＧ（２０ｋＤａ）−ＮＨＳである。
いくつかの実施形態では、結合基は、アミノ酸、ジペプチド、トリペプチドまたはポリペプチドで構成され、このアミノ酸、ジペプチド、トリペプチドまたはポリペプチドは、本明細書に記載するような活性化基を少なくとも２つ有する。いくつかの実施形態では、結合基（Ｌ）は、アミノ、エーテル、チオエーテル、マレイミド、ジスルフィド、アミド、エステル、チオエステル、アルケン、シクロアルケン、アルキン、トリゾイル、カルバメート、カーボネート、カテプシンＢ分解可能、ヒドラゾンからなる群から選択される部分を有する。
いくつかの実施形態では、Ｌは、原子１〜約６０個または１〜３０個の長さまたはこれよりも長い、原子２〜５個、原子２〜１０個、原子５〜１０個または原子１０〜２０個の長さの原子鎖を有する。いくつかの実施形態では、鎖の原子はすべて炭素原子である。いくつかの実施形態では、リンカーの骨格における鎖の原子は、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓからなる群から選択される。鎖の原子およびリンカーは、さらに溶解性の高い結合体を提供するよう、想定される溶解性（親水性）に応じて選択できるものである。いくつかの実施形態では、Ｌは、標的となる組織または臓器または細胞に見られる酵素または他の触媒または加水分解状態によって切断される官能基を提供するものである。いくつかの実施形態では、Ｌの長さは、立体障害の可能性を低減できるだけの十分な長さである。
in vivoでのＬの安定性
いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで安定である。いくつかの実施形態では、Ｌは、たとえば、血清中で５分間インキュベートすると、結合体の２５％未満、２０％未満、１５％未満、１０％未満または５％未満しか切断されないなど、血清中で少なくとも５分間、安定である。他の実施形態では、Ｌは、血清中で少なくとも１０分間または２０分間または２５分間または３０分間または６０分間または９０分間または１２０分間または３時間、４時間、５時間、６時間、７時間、８時間、９時間、１０時間、１２時間、１５時間、１８時間または２４時間、安定である。これらの実施形態では、Ｌは、in vivoで加水分解できる官能基を含まない。例示としてのいくつかの実施形態では、Ｌは、血清中で少なくとも約７２時間、安定である。in vivoで大幅に加水分解されない官能基の非限定的な例として、アミド、エーテル、チオエーテルがあげられる。たとえば、以下の化合物は、in vivoで大幅に加水分解されることがない。
いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで加水分解可能である。これらの実施形態では、Ｌは、in vivoで加水分解できる官能基を含む。in vivoで加水分解できる官能基の非限定的な例として、エステル、無水物、チオエステルがあげられる。たとえば、以下の化合物は、エステル基を有するがゆえにin vivoで加水分解できるものである。
いくつかの例示としての実施形態では、Ｌは不安定であり、血漿中にて３７℃で、３時間以内でかなり加水分解され、６時間以内には完全に加水分解される。例示としてのいくつかの実施形態では、Ｌは不安定ではない。
いくつかの実施形態では、Ｌはin vivoで準安定である。これらの実施形態では、Ｌは、任意に経時的に、in vivoで化学的または酵素的に切断される官能基を有する（酸感受性官能基、還元感受性官能基または酵素感受性官能基など）。これらの実施形態では、Ｌは、たとえば、ヒドラゾン部分、ジスルフィド部分またはカテプシン分解可能な部分を有するものであってもよい。Ｌが準安定である場合、特定の理論に拘泥することなく、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体は、たとえば血清中で上述した時間は安定であるなど、細胞外環境で安定であるが、細胞内環境または細胞内環境を真似た状態では不安定であるため、細胞内に入ると分解される。いくつかの実施形態では、Ｌが準安定である場合、Ｌは、血清中で少なくとも約２４時間、２５時間、２６時間、２７時間、２８時間、２９時間、３０時間、３１時間、３２時間、３３時間、３４時間、３５時間、３６時間、４２時間または４８時間、たとえば、少なくとも約４８時間、５４時間、６０時間、６６時間または７２時間または約２４〜約４８、約４８〜約７２、約２４〜約６０、約３６〜約４８、約３６〜約７２または約４８〜約７２時間、安定である。
Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体
ＱとＹとの結合
Ｌを介したＹに対するＱの結合は、１番目から２９番目の任意の位置、Ｃ末端の延長部分の範囲内にある位置またはＣ末端のアミノ酸をはじめとして、Ｑの範囲内のどの位置で実施してもよいが、ただし、Ｑの活性は、増強されないまでも保持はされるものとする。非限定的な例として、（配列番号１６０１のアミノ酸番号で）５番目、７番目、１０番目、１１番目、１２番目、１３番目、１４番目、１５番目、１６番目、１７番目、１８番目、１９番目、２０番目、２１番目、２４番目、２７番目、２８番目、２９番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目または４３番目があげられる。いくつかの実施形態では、Ｙは、１０番目、２０番目、２４番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、３２番目または４３番目のうちの１箇所または２箇所以上で、Ｌを介してＱに結合する。具体的な実施形態では、Ｙは、Ｑの１０番目および／または４０番目で、Ｌを介してＱに結合する。
活性
グルカゴン受容体およびグルココルチコイド受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑ−Ｌ−Ｙは、グルカゴン受容体およびグルココルチコイド受容体の両方に対して活性を示す。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、グルココルチコイド受容体に対するＹの活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性は、Ｙの活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をグルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をグルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｑのグルカゴン活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０は、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性または活性またはＥＣ５０をグルカゴン受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０または活性または相対活性をグルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのグルカゴン活性との比は、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのグルカゴン活性との比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０は、グルカゴン受容体に対するＱのＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｙは、グルココルチコイド受容体に対する内因性のリガンドの活性（グルココルチコイド活性）の、少なくとも０．００１％、少なくとも０．０１％、少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示し、Ｑは、グルカゴン受容体に対する天然のグルカゴン受容体の活性（グルカゴン受容体活性）の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示す。
ＧＬＰ−１受容体およびグルココルチコイド受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑ−Ｌ−Ｙは、ＧＬＰ−１受容体およびグルココルチコイド受容体の両方に対して活性を示す。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、核内ホルモン受容体に対するＹの活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内、または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性は、Ｙの活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内、または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をグルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をグルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、ＱのＧＬＰ−１活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０は、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性または活性またはＥＣ５０をＧＬＰ−１受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０または活性または相対活性をＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのＧＬＰ−１活性との比は、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのＧＬＰ−１活性との比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０は、ＧＬＰ−１受容体に対するＱのＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｙは、グルココルチコイド受容体に対する内因性のリガンドの活性（グルココルチコイド活性）の約０．００１％またはそれよりも高い、約０．０１％またはそれよりも高い、少なくとも０．１％よりも高い（例えば約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示し、Ｑは、ＧＬＰ−１受容体に対する天然のＧＬＰ−１受容体の活性（ＧＬＰ−１受容体活性）の少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高いあるいは、さらに高いなど）を示す。
ＧＩＰ受容体およびグルココルチコイド受容体に対する活性
いくつかの実施形態では、Ｑ−Ｌ−Ｙは、ＧＩＰ受容体およびグルココルチコイド受容体の両方に対して活性を示す。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの活性（ＥＣ５０または相対活性など）は、核内ホルモン受容体に対するＹの活性（ＥＣ５０または相対活性など）と比較して、約２０００倍以内、約１０００倍以内、約１００倍以内、約７５倍以内、約６０倍以内、約５０倍以内、約４０倍以内、約３０倍以内、約２０倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性は、Ｙの活性と比較して、約２５倍以内、約２０倍以内、約１５倍以内、約１０倍以内または約５倍以内で異なる（高いまたは低い）。
いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性またはＥＣ５０または活性をグルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性またはＥＣ５０または活性で割った比は、Ｘ未満であるか約Ｘであり、ここで、Ｘは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０または５から選択される。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０または活性または相対活性をグルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０または活性または相対活性で割った比は、約１から５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、Ｚ未満であるか約Ｚであり、ここで、Ｚは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、ＱのＧＩＰ活性と比較した場合のＹのグルココルチコイド活性の比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０は、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０よりも２倍〜１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹの相対活性または活性またはＥＣ５０をＧＩＰ受容体に対するＱの相対活性または活性またはＥＣ５０で割った比は、Ｖ未満であるか約Ｖであり、ここで、Ｖは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、または５から選択される。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０もしくは活性または相対活性を、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０もしくは活性または相対活性で割った比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのＧＩＰ活性との比は、Ｗ未満であるか約Ｗであり、ここで、Ｗは、１００、７５、６０、５０、４０、３０、２０、１５、１０、５から選択される。いくつかの実施形態では、Ｙのグルココルチコイド活性とＱのＧＩＰ活性との比は、５未満（約４、約３、約２、約１など）である。いくつかの実施形態では、グルココルチコイド受容体に対するＹのＥＣ５０は、ＧＩＰ受容体に対するＱのＥＣ５０よりも約２〜約１０倍（２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍、１０倍など）大きい。
いくつかの実施形態では、Ｙは、グルココルチコイド受容体に対する内因性のリガンドの活性（グルココルチコイド活性）の、少なくとも約０．００１％、少なくとも約０．０１％、少なくとも０．１％、またはそれよりも高い（例えば約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高い、あるいは、さらに高いなど）活性を示し、Ｑは、ＧＩＰ受容体に対する天然のＧＩＰ受容体の活性（ＧＩＰ受容体活性）の、少なくとも０．１％（約０．５％またはそれよりも高い、約１％またはそれよりも高い、約５％またはそれよりも高い、約１０％またはそれよりも高い、あるいは、さらに高いなど）の活性を示す。
Ｑ−Ｌ−Ｙのプロドラッグ
本発明のいくつかの態様では、国際特許出願第ＰＣＴ ＵＳ０９／６８７４５号（２００９年１２月１８日にファイル）（その内容全体を本明細書に援用する）に開示されているように、Ｑ−Ｌ−Ｙのプロドラッグが提供され、ここで、このプロドラッグは、Ｑの活性部位にアミド結合を介して共有結合しているジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）を有する。あとから生理的条件下かつ酵素活性のない状態でジペプチドを除去すると、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体に対する活性が完全に回復する。
いくつかの実施形態では、一般構造Ａ−Ｂ−Ｑ−Ｌ−Ｙを有する、Ｑ−Ｌ−Ｙのプロドラッグが提供される。これらの実施形態では、Ａはアミノ酸またはヒドロキシ酸であり、Ｂは、（Ａ−Ｂの）ＢのカルボキシルとＱのアミンとの間のアミド結合の形成によってＱに結合した、Ｎ−アルキル化されたアミノ酸である。さらに、いくつかの実施形態では、Ａ、ＢまたはＡ−Ｂが結合しているＱのアミノ酸は、コードされていないアミノ酸であり、ＱからのＡ−Ｂの化学反応による開裂は、ＰＢＳ中にて生理的条件下で、約１時間から約７２０時間以内に少なくとも約９０％完了する。もうひとつの実施形態では、ＱからのＡ−Ｂの化学反応による開裂は、ＰＢＳ中にて生理的条件下で、約１時間または約１週間以内に少なくとも約５０％完了する。
いくつかの実施形態では、ジペプチドプロドラッグ要素（Ａ−Ｂ）は、以下の一般構造を有する化合物を含む。

式中、
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ４およびＲ８は独立に、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ２〜Ｃ３アルキル）ＳＣＨ３、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）ＮＨＣ（ＮＨ２ ＋）ＮＨ２、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキル）、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ２〜Ｃ５複素環）、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ６〜Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ９ヘテロアリール）、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル（Ｗ１）Ｃ１〜Ｃ１２アルキルからなる群から選択され、Ｗ１は、Ｎ、Ｓ、Ｏからなる群から選択されるヘテロ原子であるか、またはＲ１およびＲ２は、これらが結合している原子と一緒になって、Ｃ３〜Ｃ１２シクロアルキルを形成しするか、またはＲ４およびＲ８は、これらが結合している原子と一緒になって、Ｃ３〜Ｃ６シクロアルキルを形成し、
Ｒ３は、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＯＨ、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＮＨ２、（Ｃ１〜Ｃ１８アルキル）ＳＨ、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ６）シクロアルキル、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ２〜Ｃ５複素環）、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）（Ｃ６〜Ｃ１０アリール）Ｒ７、（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）（Ｃ３〜Ｃ９ヘテロアリール）からなる群から選択されるか、またはＲ４およびＲ３は、これらが結合している原子と一緒になって、４員環、５員環または６員環の複素環を形成し、
Ｒ５は、ＮＨＲ６またはＯＨであり、
Ｒ６は、Ｈ、Ｃ１〜Ｃ８アルキルであるか、またはＲ６およびＲ１は、これらが結合している原子と一緒になって、４員環、５員環または６員環の複素環を形成し、
Ｒ７は、水素、Ｃ１〜Ｃ１８アルキル、Ｃ２〜Ｃ１８アルケニル、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）ＣＯＮＨ２、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）ＣＯＯＨ、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）ＮＨ２、（Ｃ０〜Ｃ４アルキル）ＯＨ、ハロからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ジペプチドプロドラッグ要素を、Ｑのアミノ末端に結合する。他の実施形態では、ジペプチドプロドラッグを、国際特許出願第ＰＣＴ ＵＳ０９／６８７４５号に記載されているようなＱの末端以外のアミノ酸に結合する。
Ｑ−Ｌ−Ｙの例示としての実施形態
本発明のいくつかの実施形態では、グルカゴンスーパーファミリーのペプチド結合体は、式：
Ｑ−Ｌ−Ｙ
で表すことが可能なものである（式中、Ｑはグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであり、ＹはＧＲリガンドであり、Ｌは結合基または結合である）。
具体的な態様では、Ｑは、天然のヒトＧＬＰ−１（配列番号１６０３）のアミノ酸配列を基にしたアミノ酸配列を有する。いくつかの態様では、Ｑは、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、場合によっては１６個または１７個以上（１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、２５個など）のアミノ酸修飾を有する、配列番号１６０３の修飾されたアミノ酸配列を有し、天然のヒトＧＬＰ−１配列（配列番号１６０３）に対して最大１個、最大２個、最大３個、最大４個、最大５個、最大６個、最大７個、最大８個、最大９個または最大１０個のアミノ酸修飾（アシル化、アルキル化、ＰＥＧ化、Ｃ末端での短縮、置換など）を有する。たとえば、Ｑは、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）（配列番号１６４７）、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）（配列番号１６４８）、ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）（配列番号１６４９）、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）（配列番号１６５０）であってもよい。
具体的な態様では、Ｙは、ステロイドまたはその誘導体であり、エストロゲン受容体、アンドロゲン受容体、グルココルチコイド受容体またはＲＡＲ関連オーファン受容体に対して作用する。いくつかの実施形態では、Ｙは、エストロゲン受容体、アンドロゲン受容体、グルココルチコイド受容体またはＲＡＲ関連オーファン受容体に対してアゴニスト活性を与えるまたは促進する構造を有し、他の実施形態では、Ｙは、エストロゲン受容体、アンドロゲン受容体、グルココルチコイド受容体またはＲＡＲ関連オーファン受容体のアンタゴニストである。たとえば、Ｙは、エストラジオール、エストロンまたはコレステロールであってもよい。
具体的な態様では、Ｙはグルココルチコイド受容体に対して作用する。たとえば、Ｙは、コルチゾール、酢酸コルチゾン、ベクロメタゾン、プレドニゾン、プレドニゾロン、メチルプレドニゾロン、ベタメタゾン、トリアムシノロン、またはデキサメタゾンであってもよい。
具体的な態様では、Ｌはin vivoで安定である。いくつかの実施形態では、Ｌは、たとえば、アミド、エーテル、カルバメートまたはチオエーテルを有する。別の態様では、Ｌはin vivoで加水分解可能である。いくつかの実施形態では、Ｌは、エステル、無水物またはチオエステルを有する。他の態様では、Ｌはin vivoで準安定である。いくつかの態様では、Ｌは、酸感受性（ヒドラゾン部分を有するなど）、還元感受性（ジスルフィド部分を有するなど）または酵素感受性（カテプシンＢ分解可能部分を有するなど）を有する。
いくつかの実施態様では、Ｙはデキサメタゾンである。これらの実施態様では、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、以下を含んでもよい：

（式中、
Ｂ’は、Ｑのアミノ含有またはチオール含有側鎖であって、任意にさらに、Ｂ’は、天然のグルカゴンを含む配列の１０番目、２０番目、２４番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目、または４３番目に対応するアミノ酸の側鎖であってもよく、
Ｌは、結合であるか、あるいは、Ｌは、

のいずれかであり、
ｘは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ６アルキレン）、Ｃ１〜Ｃ１０アルケニレン、または、Ｃ１〜Ｃ１０アルキニレンである）。
いくつかの実施態様では、Ｂ’は、

のいずれかである。これらの実施態様のうちのいくつかにおいては、ｚはＣ１〜Ｃ６アルキレンである。例えば、Ｂ’は、リジン、システイン、ホモシステイン、またはペニシラミンの側鎖を含んでもよい。
いくつかの実施態様では、Ｌは結合である。他の実施態様では、Ｌは、

のいずれかであり、ｘはＣ１〜Ｃ６アルキレンである。例えば、Ｌは

のいずれかを含んでもよい。
いくつかの実施態様では、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、たとえば、

のいずれかであってもよい。
これらの実施態様のうちのいくつかにおいては、ｘはＣ１〜Ｃ４アルキレンである。たとえば、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、

のいずれかを含んでもよい。
いくつかの例示の実施態様では、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、

のいずれかを含んでもよい。
Ｙがデキサメタゾンであるいくつかの実施態様では、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、以下を含んでもよい：

（式中、
Ｂ”は、Ｑのアミノ酸のチオール含有側鎖であって、
任意にさらに、Ｂ”は、天然のグルカゴンを含む配列の１０番目、２０番目、２４番目、３０番目、３７番目、３８番目、３９番目、４０番目、４１番目、４２番目、または４３番目に対応するアミノ酸の側鎖であってもよく、
ｙは、Ｃ１〜Ｃ１０アルキレン（たとえば、Ｃ１〜Ｃ６アルキレン）、Ｃ１〜Ｃ１０アルケニレン、または、Ｃ１〜Ｃ１０アルキニレンである）。
いくつかの実施態様では、Ｂ”は、

である。これらの実施態様のうちのいくつかにおいては、ｚはＣ１〜Ｃ６アルキレンである。たとえば、Ｂ”は、システイン、ホモシステイン、またはペニシラミンの側鎖を含んでもよい。
たとえば、構造Ｑ−Ｌ−Ｙは、

であってもよい。
いくつかの例示の実施態様では、構造Ｌ−Ｙは、

のいずれかであってもよい。
安定な結合を介してエストラジオールに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６５１〜１６５４、１６６７）。

安定な結合を介してコレステロールに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６６０〜１６６１）。
加水分解可能な結合を介してエストラジオールまたはエストロンに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６５５〜１６５９、１６６６）。


酸感受性の結合を介してエストラジオールに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６６２）。
還元感受性の結合を介してエストラジオールに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６６３−１６６４）。
酵素感受性の結合を介してエストラジオールに結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドの非限定的な例を、以下に示す（配列番号１６６５、１６６８）。
酸感受性結合を介してデキサメタゾンと結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーペプチドの、非限定的な例を以下に示す（配列番号１６６９）。
安定な結合を介してデキサメタゾンと結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーペプチドの、非限定的な例を以下に示す（配列番号１６７０および１６７１）。
還元感受性の結合を介してデキサメタゾンと結合する、ＧＬＰ−１を基にしたグルカゴンスーパーファミリーペプチドの、非限定的な例を以下に示す（配列番号１６７２、１６７３、および１６７４）。
いくつかの実施形態では、配列番号１〜７６０、８０１〜９１９、１００１〜１２７５、１３０１〜１３７１、１４０１〜１５１８、１６０１〜１６４６のうちのいずれも、上記の例示としての実施形態での配列番号１６４７〜１６５０に代えることができる。
本明細書に示すデータは、本発明のグルカゴンスーパーファミリーのペプチド（Ｑ）およびエストロゲン（Ｙ）を有する結合体が、相乗的な薬理学作用を有することを確認するものである。これらの結合体のＱ部分は、従来の婦人科学的組織から離れて、結合体のエストロゲン部分に所望の作用を標的させ、さらに高い治療指数で血糖コントロールおよびエネルギーの恒常性を改善するよう作用できる。
膵臓のβ細胞の機能障害は、インスリンの生合成と分泌が損なわれることに加えて、慢性のグルコースおよび脂質酸化（糖脂肪毒性）に起因するβ細胞のアポトーシスによる機能的な質量の減少と、代償性の機能亢進（ＥＲストレス）とが組み合わさることを特徴とする。２型糖尿病は、β細胞の機能障害に続いて生じるため、インスリン産生β細胞をアポトーシスから保護し、あるいは、β細胞の機能的な質量を回復させるための戦略は、２型糖尿病の治療に介入する主要な機会となる。
エストロゲンは、齧歯類およびヒトのβ細胞ならびに、体内の他の標的組織で、強い抗アポトーシス性作用を有する。脂質生成を抑制し、インスリン感受性を回復させる、肝臓におけるエストロゲンの膵臓外での機能は、間接的にβ細胞の機能を改善できる。また、エストロゲンは、視床下部にも作用し、食物摂取量を減らしてエネルギー消費を増やす。しかしながら、エストロゲンによるこれらの作用は、婦人科学的標的組織では有害となり得る。これは、ホルモン交換療法が乳癌の発生率を高めることがわかっているためである。特定の理論に拘泥することなく、エストロゲンの作用を、β細胞、肝臓および／または視床下部に選択的に向けることには、利点があり得る。
エストロゲンの臨床への応用は、それによる発癌の可能性と婦人科学的な作用がゆえに、かぎられている。エストロゲンの治療指数を高めるには、本発明のインクレチンを基にした結合体を用いると、胸部および子宮内膜組織への作用を最小限に抑えつつ、所望の組織にエストロゲンを優先的に標的できるようになる。本明細書の実施例に示すデータは、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドとエストロゲンとの結合体が、膵臓のβ細胞でのインスリン分泌活性とタンパク質同化活性が視床下部での食欲を抑える作用と組み合わさることで、血糖コントロール（グルコース濃度の低下などを基準に判断できる）およびエネルギーの恒常性（体重および／または体脂肪量の減少などを基準に判断できる）に対して相乗的かつ有益な作用を持つことを証明するものである。
結合体の各構成要素（ＧＬＰ−１部分およびエストロゲン部分など）が血糖および体重を調節する機能を調べるために、血漿中への差次的なエストロゲン放出を可能にするリンカー化学（安定、不安定、準安定）を用いて、in vitroが０．１％未満から１００％を超えるまでの範囲のＧＬＰ−１活性化作用を網羅するよう、一組のペプチド−エストロゲン結合体を合成した。安定した臨床形態から、エストロゲンを数時間以内に放出する他の形態まで、広い範囲内で変化するエストロゲンの特定の放出を判断した。
たとえば、食餌で誘導した肥満マウスでは、エストロゲンが安定して結合した完全に活性のあるＧＬＰ−１アゴニストのほうが、これに匹敵するＧＬＰ−１対照よりも、一貫して、血糖および体重を落とす上で効果的であることが示された。安定のエストロゲン−ペプチド結合体は、卵巣を摘出したマウスで子宮に効果のある活性がないことを基準に判断できる、従来のエストロゲン活性を欠いていることが示されたのに対し、不安定なエストロゲン−ペプチド結合体は、子宮に栄養活性を示した。ＧＬＰ−１活性化作用をノックアウトしたおよび／または血漿中でエストロゲン不安定性にした化学的な誘導体では、安定したＧＬＰ−１／エストロゲン結合体よりも効果が低く、ＧＬＰ−１と標的のエストロゲンが組み合わせで存在することで、グルコースおよび体重を低減させる作用を高められることがわかる。
調製された「準」安定のペプチド−エストロゲン結合体は、血漿中では安定であるが、細胞内移行時にエストロゲンを放出できる。これらの準安定の結合を有するグルカゴンスーパーファミリーのペプチド／エストロゲン結合体は、子宮に対する有害な活性がない状態で、不安定な結合を有する結合体よりもグルコース濃度を下げて体重を減らすことができた。
エストロゲンに安定または準安定的に結合したグルカゴンスーパーファミリーのペプチドでは、肥満で糖尿病ではないマウスにおいて、適切な対照との比較で、一貫して体重、食物摂取量および体脂肪量における有効性が高くなることが証明された。このような有効性の上昇は、エストロゲンが薬理学的に不安定な結合体には見られず、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドを意図的に不活性にした結合体でも観察されない。エストロゲンをグルカゴンスーパーファミリーのペプチドに安定および準安定に結合すると、不安定な結合体に比してエストロゲン活性が差次的に欠如し、不安定な結合体とは対照的に、子宮の成長も認められなかった。まとめると、これらの所見は、肥満で代謝的に代償性のマウスにおいて、エストロゲンの医療用途を制限する従来のエストロゲンの作用の形跡なく、本発明の安定および準安定に結合したグルカゴンスーパーファミリーのペプチド／エストロゲン結合体を用いて、有効性を高められることを示すものである。
例示としての実施形態では、結合体は、高血糖の病状、肥満、メタボリックシンドローム、ＮＡＦＬＤを含むがこれらに限定されるものではない、本明細書に記載のいずれの状態の治療にも有用である。
薬学的組成物
塩
いくつかの実施形態では、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体は、薬学的に許容される塩などの塩の形態である。本明細書で使用する場合、「薬学的に許容される塩」という表現は、親化合物の生物学的活性を保持し、かつ、生物学的にまたはそれ以外に望ましくない点のない化合物の塩を示す。このような塩は、結合体の最終的な単離および精製時にin situにて調製可能であるか、あるいは、遊離塩基官能基を好適な酸と反応させることで、別途調製される。本明細書に開示する化合物の多くは、アミノ基および／またはカルボキシ基またはこれらに類する基が存在することで、酸性塩および／または塩基性塩を形成可能である。
薬学的に許容される酸付加塩を、無機酸および有機酸から調製してもよい。代表的な酸付加塩として、酢酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、クエン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、硫酸水素塩、酪酸塩、カンファー酸塩、カンファースルホン酸塩、二グロコン酸塩、グリセロリン酸塩、ヘミ硫酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、フマル酸塩、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸塩（イソチオシアン酸塩）、乳酸塩、マレイン酸塩、メタンスルホン酸塩、ニコチン酸塩、２−ナフタレンスルホン酸塩、シュウ酸塩、パルミトエート、ペクチニン酸塩、過硫酸塩、３−フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、コハク酸塩、酒石酸塩、チオシアン酸塩、リン酸塩、グルタミン酸塩、炭酸水素塩、ｐ−トルエンスルホン酸塩、ウンデカン酸塩などがあげられるが、これらに限定されるものではない。無機酸から誘導される塩としては、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などがあげられる。有機酸から誘導される塩としては、酢酸、プロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、シュウ酸、リンゴ酸、マロン酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ｐ−トルエン−スルホン酸、サリチル酸などがあげられる。薬学的に許容される酸付加塩を形成するのに使用可能な酸の例として、たとえば、無機酸（塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸など）、有機酸（シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸など）があげられる。
塩基付加塩も、サリチル酸のソースの最終的な単離および精製時にin situにて調製可能であるか、あるいは、カルボン酸含有部分を、薬学的に許容される金属カチオンの水酸化物、炭酸塩または炭酸水素塩などの好適な塩基と反応させるか、アンモニアまたは一級、二級または三級の有機アミンと反応させることで調製可能である。薬学的に許容される塩として、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を基にしたカチオン（リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム塩など）、アンモニウム、テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、メチルアンモニウム、ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム、トリエチルアンモニウム、ジエチルアンモニウム、エチルアンモニウムをはじめとする無毒の四級アンモニアおよびアミンカチオンなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。塩基付加塩の形成に有用な他の代表的な有機アミンとして、たとえば、エチレンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、ピペリジン、ピペラジンなどがあげられる。有機塩基から誘導される塩としては、第１級アミンの塩、第２級アミンの塩、第３級アミンの塩があげられるが、これらに限定されるものではない。
さらに、本開示の結合を用いて、基本的な窒素含有基をメチル、エチル、プロピル、ブチル・クロリド、ブロミド、ヨージドなどの低級ハロゲン化アルキル；デシル、ラウリル、ミリスチル、ステアリル・クロリド、ブロミド、ヨージドなどの長鎖ハロゲン化物；ベンジルおよびフェネチルブロミドなどのアリールハロゲン化アルキルとし、第四級化することが可能である。水溶性または油溶性または分散可能な生成物を、このようにして得る。
調製物
いくつかの実施形態によれば、本開示のＱ−Ｌ−Ｙ結合体またはその薬学的に許容される塩と、薬学的に許容されるキャリアとを含む、薬学的組成物が提供される。薬学的組成物は、酸性化剤、添加剤、吸着剤、エアロゾル噴霧剤、空気置換剤、アルカリ化剤、固化防止剤、抗凝固剤、抗菌防腐剤、抗酸化剤、抗腐食剤、基剤、バインダー、緩衝剤、キレート化剤、コーティング剤、着色剤、乾燥剤、洗浄剤、希釈剤、殺菌消毒剤、崩壊剤、分散剤、溶解促進剤、染色剤、軟化剤、乳化剤、乳化安定剤、フィラー、成膜剤、香気増強剤、香味剤、流動促進剤、ゲル化剤、造粒剤、保湿剤、潤滑剤、粘着付与剤、軟膏基剤、軟膏、油性担体、有機塩基、トローチ基剤、顔料、可塑剤、研磨剤、防腐剤、金属イオン封鎖剤、皮膚浸透剤、可溶化剤、溶媒、安定化剤、坐剤の基剤、表面活性剤、界面活性剤、懸濁剤、甘味剤、治療剤、濃化剤、等張化剤、毒性剤、増粘剤、吸水剤、水混和性共溶媒、軟水化剤または湿潤剤などの薬学的に許容される成分を含むものであってもよい。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、以下の成分のうちの１つまたは組み合わせを含む：アカシア、アセスルファムカリウム、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリエチル、寒天、アルブミン、アルコール、無水アルコール、変性アルコール、希アルコール、アロイリチン酸、アルギン酸、脂肪族ポリエステル、アルミナ、水酸化アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、アミロペクチン、α−アミロース、アスコルビン酸、アスコルビルパルミタート、アスパルテーム、注射用静菌水、ベントナイト、マグマベントナイト、塩化ベンザルコニウム、塩化ベンゼトニウム、安息香酸、ベンジルアルコール、安息香酸ベンジル、ブロノポール、ブチル化ヒドロキシアニソール、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチルパラベン、ブチルパラベンナトリウム、アルギン酸カルシウム、アスコルビン酸カルシウム、炭酸カルシウム、シクラミン酸カルシウム、リン酸水素カルシウム（無水物、anhydrous）、リン酸水素カルシウム（無水物、dehydrate）、第三リン酸カルシウム、プロピオン酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、ソルビン酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸カルシウム半水和物、キャノーラ油、カルボマー、二酸化炭素、カルボキシメチルセルロースカルシウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、β−カロテン、カラギーナン、ひまし油、硬化ひまし油、カチオン性乳化ワックス、酢酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、エチルセルロース、微結晶セルロース、粉末セルロース、ケイ化微結晶セルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウム、セトステアリルアルコール、セトリミド、セチルアルコール、クロルヘキシジン、クロロブタノール、クロロクレゾール、コレステロール、酢酸クロルヘキシジン、グルコン酸クロルヘキシジン、塩酸クロルヘキシジン、クロロジフルオロエタン（ＨＣＦＣ）、クロロジフルオロメタン、クロロフロオロカーボン（ＣＦＣ）クロロフェノキシエタノール、クロロキシレノール、コーンシロップ固体、無水クエン酸、クエン酸一水和物、カカオバター、着色料、コーン油、綿実油、クレゾール、ｍ−クレゾール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、シクラミン酸、シクロデキストリン、デキストレート、デキストリン、ブドウ糖、ブドウ糖（無水物）、ジアゾリジニル尿素、フタル酸ジブチル、セバシン酸ジブチル、ジエタノールアミン、フタル酸ジエチル、ジフルオロエタン（ＨＦＣ）、ジメチル−β−シクロデキストリン、Captisol（登録商標）などのシクロデキストリンタイプの化合物、ジメチルエーテル、フタル酸ジメチル、エデト酸二カリウム、エデト酸二ナトリウム、リン酸水素二ナトリウム、ドクサートカルシウム、ドクサートカリウム、ドクサートナトリウム、没食子酸ドデシル、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド、エデト酸カルシウム二ナトリウム、エデト酸、エグルミン、エチルアルコール、エチルセルロース、没食子酸エチル、ラウリン酸エチル、エチルマルトール、オレイン酸エチル、エチルパラベン、エチルパラベンカリウム、エチルパラベンナトリウム、エチルバニリン、フルクトース、フルクトース液、粉砕フルクトース、フルクトース（滅菌済）、粉末フルクトース、フマル酸、ゼラチン、グルコース、液体グルコース、飽和植物脂肪酸のグリセリド混合物、グリセリン、ベヘン酸グリセリル、モノオレイン酸グリセリル、モノステアリン酸グリセリル、自己乳化型モノステアリン酸グリセリル、パルミトステアリン酸グリセリル、グリシン、グリコール、グリコフロール、グアーガム、ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ）、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド、高フルクトースシロップ、ヒト血清アルブミン、炭化水素（ＨＣ）、希塩酸、硬化植物油およびそのタイプＩＩ、ヒドロキシエチルセルロース、２−ヒドロキシエチル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルセルロース、低置換度ヒドロキシプロピルセルロース、２−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、イミド尿素、インジゴカルミン、イオン交換体、酸化鉄、イソプロピルアルコール、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、等張食塩水、カオリン、乳酸、ラクチトール、ラクトース、ラノリン、ラノリンアルコール、ラノリン（無水物）、レシチン、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、炭酸マグネシウム、正炭酸マグネシウム、炭酸マグネシウム（無水物）、炭酸水酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ラウリル硫酸マグネシウム、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、トリケイ酸マグネシウム、トリケイ酸マグネシウム（無水物）、リンゴ酸、麦芽、マルチトール、マルチトール溶液、マルトデキストリン、マルトール、マルトース、マンニトール、中鎖トリグリセリド、メグルミン、メントール、メチルセルロース、メチルメタクリレート、オレイン酸メチル、メチルパラベン、メチルパラベンカリウム、メチルパラベンナトリウム、微結晶セルロースおよびカルボキシメチルセルロースナトリウム、鉱物油、軽鉱物油、鉱物油／ラノリンアルコール組成物、油、オリーブ油、モノエタノールアミン、モンモリロナイト、没食子酸オクチル、オレイン酸、パルミチン酸、パラフィン、ピーナッツ油、ワセリン、ワセリン／ラノリンアルコール組成物、医薬用つや出しコーティング液、フェノール、液状フェノール、フェノキシエタノール、フェノキシプロパノール、フェニルエチルアルコール、酢酸フェニル水銀、ホウ酸フェニル水銀、硝酸フェニル水銀、ポラクリリン、ポラクリリンカリウム、ポロキサマー、ポリデキストロース、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリレート、ポリエチレン−ポリオキシプロピレン−ブロックポリマー、ポリメタクリレート、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンひまし油誘導体、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、ステアリン酸ポリオキシエチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アルギン酸カリウム、安息香酸カリウム、炭酸水素カリウム、亜硫酸水素カリウム、塩化カリウム、クエン酸カリウム、クエン酸カリウム（無水物）、リン酸水素カリウム、ピロ亜硫酸カリウム、リン酸二水素カリウム、プロピオン酸カリウム、ソルビン酸カリウム、ポビドン、プロパノール、プロピオン酸、炭酸プロピレン、プロピレングリコール、アルギン酸プロピレングリコール、没食子酸プロピル、プロピルパラベン、プロピルパラベンカリウム、プロピルパラベンナトリウム、プロタミンスルファート、ナタネ油、リンゲル液、サッカリン、サッカリンアンモニウム、サッカリンカルシウム、サッカリンナトリウム、ベニバナ油、サポナイト、血清タンパク質、ゴマ油、コロイドシリカ、コロイド状二酸化アンモニウム、アルギン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、塩化ナトリウム、クエン酸ナトリウム（無水物、anhydrous）、クエン酸ナトリウム（無水物、dehydrate）、塩化ナトリウム、シクラミン酸ナトリウム、ＥＤＴＡのナトリウム塩、ドデシル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、リン酸ナトリウム（二塩基）、リン酸ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム（三塩基）、プロピオン酸ナトリウム（無水物）、プロピオン酸ナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デンプングリコール酸ナトリウム、フマル酸ステアリルナトリウム、亜硫酸ナトリウム、ソルビン酸、ソルビタンエステル（ソルビタン脂肪酸エステル）、ソルビトール、ソルビトール液７０％、ダイズ油、鯨蝋、スターチ、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、アルファ化デンプン、滅菌可能なトウモロコシデンプン、ステアリン酸、精製ステアリン酸、ステアリルアルコール、スクロース、糖、錠剤圧縮形成用糖、粉砂糖、徐放剤用糖、転化糖、糖タブ、サンセットイエローＦＣＦ、合成パラフィン、タルク、酒石酸、タートラジン、テトラフルオロエタン（ＨＦＣ）、カカオ油、チメロサール、二酸化チタン、アルファトコフェロール、トコフェロール酢酸エステル、α型ビタミンＥ、β−トコフェロール、δ−トコフェロール、γ−トコフェロール、トラガント、トリアセチン、クエン酸トリブチル、トリエタノールアミン、クエン酸トリエチル、トリメチル−β−シクロデキストリン、臭化トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリスバッファー、ＥＤＴＡの三ナトリウム塩、バニリン、タイプＩの硬化植物油、水、軟水、硬水、二酸化炭素を含まない水、滅菌水、注射用水、吸入用滅菌水、注射用滅菌水、灌水用滅菌水、ワックス、アニオン性乳剤用蝋、カルナバワックス、カチオン性乳化ワックス、セチルエステルワックス、マイクロクリスタリンワックス、非イオン性乳剤用蝋、坐剤用蝋、白蝋、黄蝋、白色ワセリン、羊毛蝋、キサンタンガム、キシリトール、ゼイン、プロピオン酸亜鉛、亜鉛塩、ステアリン酸亜鉛あるいは、Handbook of Pharmaceutical Excipients, ThirdEdition, A. H. Kibbe（Pharmaceutical Press, London, UK, 2000）（その内容全体を本明細書に援用する）に記載の賦形剤。Remington’s Pharmaceutical Sciences, Sixteenth Edition, E. W. Martin（Mack Publishing Co., Easton, Pa., 1980）（その内容全体を本明細書に援用する）には、薬学的に許容される組成物を調製するのに用いられるさまざまな成分ならびに、これを調製するための周知の技術が開示されている。従来の薬剤が薬学的組成物と不適合ではないかぎり、これを薬学的組成物に用いることも考えられている。補助的な活性成分を組成物に取り込むことも可能である。
いくつかの実施形態では、上記の成分（単数または複数）は、薬学的組成物中に、たとえば少なくともＡなど、どのような濃度で存在してもよい。ここで、Ａは、０．０００１％ｗ／ｖ、０．００１％ｗ／ｖ、０．０１％ｗ／ｖ、０．１％ｗ／ｖ、１％ｗ／ｖ、２％ｗ／ｖ、５％ｗ／ｖ、１０％ｗ／ｖ、２０％ｗ／ｖ、３０％ｗ／ｖ、４０％ｗ／ｖ、５０％ｗ／ｖ、６０％ｗ／ｖ、７０％ｗ／ｖ、８０％ｗ／ｖまたは９０％ｗ／ｖである。いくつかの実施形態では、上記の成分（単数または複数）は、薬学的組成物中に、たとえば、最大でＢなど、どのような濃度で存在してもよい。ここで、Ｂは、９０％ｗ／ｖ、８０％ｗ／ｖ、７０％ｗ／ｖ、６０％ｗ／ｖ、５０％ｗ／ｖ、４０％ｗ／ｖ、３０％ｗ／ｖ、２０％ｗ／ｖ、１０％ｗ／ｖ、５％ｗ／ｖ、２％ｗ／ｖ、１％ｗ／ｖ、０．１％ｗ／ｖ、０．００１％ｗ／ｖまたは０．０００１％である。他の実施形態では、上記の成分（単数または複数）は、薬学的組成物中に、たとえば約Ａから約Ｂなど、どのような濃度の範囲で存在してもよい。いくつかの実施形態では、Ａは０．０００１％、Ｂは９０％である。
薬学的組成物を、生理的に適応可能なｐＨが達成されるように調製してもよい。いくつかの実施形態では、薬学的組成物のｐＨは、処方と投与経路とに応じて、少なくとも５、少なくとも５．５、少なくとも６、少なくとも６．５、少なくとも７、少なくとも７．５、少なくとも８、少なくとも８．５、少なくとも９、少なくとも９．５、少なくとも１０または少なくとも１０．５、最大でｐＨ１１（１１を含む）であればよい。特定の実施形態では、薬学的組成物は、生理的に適応可能なｐＨを達成するための緩衝剤を含むものであってもよい。緩衝剤は、リン酸バッファー（ＰＢＳなど）、トリエタノールアミン、トリス、ビシン、ＴＡＰＳ、トリシン、ＨＥＰＥＳ、ＴＥＳ、ＭＯＰＳ、ＰＩＰＥＳ、カコジル酸、ＭＥＳなど、所望のｐＨで緩衝作用のあるどのような化合物を含むものであってもよい。特定の実施形態では、バッファーの強度は少なくとも０．５ｍＭ、少なくとも１ｍＭ、少なくとも５ｍＭ、少なくとも１０ｍＭ、少なくとも２０ｍＭ、少なくとも３０ｍＭ、少なくとも４０ｍＭ、少なくとも５０ｍＭ、少なくとも６０ｍＭ、少なくとも７０ｍＭ、少なくとも８０ｍＭ、少なくとも９０ｍＭ、少なくとも１００ｍＭ、少なくとも１２０ｍＭ、少なくとも１５０ｍＭまたは少なくとも２００ｍＭである。いくつかの実施形態では、バッファーの強度は３００ｍＭ以下（たとえば、最大で２００ｍＭ、最大で１００ｍＭ、最大で９０ｍＭ、最大で８０ｍＭ、最大で７０ｍＭ、最大で６０ｍＭ、最大で５０ｍＭ、最大で４０ｍＭ、最大で３０ｍＭ、最大で２０ｍＭ、最大で１０ｍＭ、最大で５ｍＭ、最大で１ｍＭ）である。
投与経路
投与経路についての以下の記述は、単に例示としての実施形態を示すためのものであり、いかなる形でも範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
経口投与に適した調製物は、（ａ）有効量の本開示の結合体を、希釈剤（水、生理食塩水またはオレンジ果汁など）に溶解させたものなどの液体溶液；（ｂ）あらかじめ定められた量の活性成分を、固体または顆粒として各々含有する、カプセル、サシェ、錠剤、薬用キャンディおよびトローチ；（ｃ）粉末；（ｄ）適切な液体を用いた懸濁液；および（ｅ）好適なエマルションからなるものであってもよい。液体調製物は、薬学的に許容される界面活性剤を添加して、あるいは添加せずに、水およびアルコール（エタノール、ベンジルアルコール、ポリエチレンアルコールなど）などの希釈剤を含むものであってもよい。カプセル形態は、界面活性剤、潤滑剤、不活性フィラー、たとえばラクトース、スクロース、リン酸カルシウム、トウモロコシデンプンなどを含有する、通常の硬カプセルまたは軟カプセルのゼラチンタイプであってもよい。錠剤形態は、ラクトース、スクロース、マンニトール、トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、アルギン酸、微結晶セルロース、アカシア、ゼラチン、グアーガム、コロイド状二酸化アンモニウム、クロスカルメロースナトリウム、タルク、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸ならびに、他の賦形剤、着色剤、希釈剤、緩衝剤、崩壊剤、湿潤剤、防腐剤、香味剤および他の薬理学的に適応可能な賦形剤のうち、１つまたは２つ以上を含むものであってもよい。薬用キャンディの形態は、本開示の結合体を、通常はスクロース／アカシアまたはトラガントであるフレーバーに含むものであってもよい、ならびに、ゼラチン／グリセリンまたはスクロース／アカシア、エマルション、ゲルなどの不活性基剤に本開示の結合体を含み、これに加えて当分野で知られているような賦形剤も含有するトローチであってもよい。
本開示の結合体は、単独または他の好適な成分との組み合わせで、経肺投与での送達が可能なものであり、これを吸入投与用のエアロゾル調製物にすることも可能である。これらのエアロゾル調製物を、ジクロロジフルオロメタン、プロパン、窒素などのacceptableな高圧ガスに入れてもよい。また、ネブライザーまたはアトマイザーに入れるなど、非圧縮成型のための医薬として調製してもよい。このような噴霧調製物は、粘膜への噴霧にも使用できるものである。いくつかの実施形態では、結合体を粉末ブレンドまたは微粒子またはナノ粒子に調製する。好適な経肺調製物は、当分野で知られている。たとえば、Qian et al., Int J Pharm 366: 218-220 (2009)；Adjei and Garren, Pharmaceutical Research, 7(6): 565-569 (1990)；Kawashima et al., J Controlled Release 62(1-2): 279-287 (1999)；Liu et al., Pharm Res 10(2): 228-232 (1993)；国際特許出願公開第ＷＯ２００７／１３３７４７号および国際特許出願公開第ＷＯ２００７／１４１４１１号を参照のこと。
非経口投与に適した調製物として、抗酸化剤、バッファー、静菌剤、溶質を含有することが可能な、調製物と想定レシピエントの血液とを等張にする水性および非水性の等張滅菌注射溶液ならびに、懸濁剤、可溶化剤、濃化剤、安定化剤、防腐剤を含み得る、水性および非水性の滅菌懸濁液があげられる。「非経口」という用語は、消化管を経由せず、皮下、筋肉内、脊髄内または静脈内など、他の何らかの経路によることを意味する。本開示の結合体は、薬学的キャリアにて、生理的に許容可能な希釈剤と一緒に投与可能なものである。この希釈剤としては、滅菌した液体または液体混合物、たとえば、水、生理食塩水、ブドウ糖液、関連の糖液、エタノールまたはヘキサデシルアルコールなどのアルコール、プロピレングリコールまたはポリエチレングリコールなどのグリコール、ジメチルスルホキシド、グリセロール、２，２−ジメチル−ｌ５３−ジオキソラン−４−メタノールなどのケタール、エーテル、ポリ（エチレングリコール）４００、油、脂肪酸、脂肪酸エステルまたはグリセリドまたはアセチル化脂肪酸グリセリド（石鹸または洗浄剤などの薬学的に許容される界面活性剤を添加するか、あるいは添加しない）、ペクチンなどの懸濁剤、カルボマー、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースまたはカルボキシメチルセルロースまたは乳化剤および他の薬学的アジュバントなどがあげられる。
非経口調製物に使用可能な油として、石油、動物油、植物油または合成油があげられる。油の具体例として、ピーナッツ油、ダイズ油、ゴマ油、綿実油、コーン油、オリーブ油、ワセリン、鉱物油があげられる。非経口調製物に用いられる好適な脂肪酸として、オレイン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸があげられる。オレイン酸エチルおよびミリスチン酸イソプロピルが、好適な脂肪酸エステルの例である。
非経口調製物に用いられる好適な石鹸として、脂肪酸アルカリ金属、アンモニウム、トリエタノールアミン塩があげられ、好適な洗浄剤としては、（ａ）たとえば、ジメチルジアルキルアンモニウムハライド、アルキルピリジニウムハライドなどのカチオン性洗浄剤、（ｂ）たとえば、アルキル、アリールおよびスルホン酸オレフィン、アルキル、オレフィン、エーテルおよび硫酸モノグリセリド、スルホコハク酸塩などのアニオン性洗浄剤、（ｃ）たとえば、脂肪族アミンオキシド、脂肪属アルカノイルアミド、ポリオキシエチレンポリプロピレンコポリマーなどの非イオン性洗浄剤、（ｄ）たとえば、アルキル−β−アミノプロピオネート、２−アルキル−イミダゾリン四級アンモニウム塩などの両性洗浄剤、（ｅ）これらの混合物があげられる。
非経口調製物は一般に、約０．５重量％〜約２５重量％の本開示のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を溶液で含有する。防腐剤とバッファーを使用してもよい。注射部位での刺激を最小限に抑えるか、あるいはなくすために、このような組成物は、親水性・親油性のバランス（ＨＬＢ）が約１２〜約１７の１種類または２種類以上の非イオン性界面活性剤を含有するものであってもよい。このような調製物に含まれる界面活性剤の量は一般に、約５重量％〜約１５重量％の範囲になる。好適な界面活性剤としては、ポリエチレングリコールソルビタン脂肪酸エステル（モノオレイン酸ソルビタンなど）ならびに、プロピレンオキシドをプロピレングリコールと縮合させて形成される、疎水性塩基を有するエチレンオキシドの高分子量付加物があげられる。非経口調製物は、アンプルおよびバイアルなどの単位用量または複数用量の密閉容器に入れて提供可能であり、注射用の滅菌された液体賦形剤（水など）を使用直前に加えるだけでよい、フリーズドライ（凍結乾燥）状態で保管可能である。即時注射液および懸濁液を、上述したような種類の滅菌した粉末、顆粒および錠剤から調製することも可能である。
注射可能な調製物は、本発明によるものである。注射可能な組成物用の有効な薬学的キャリアの要件は、当業者らに良く知られている（たとえば、Pharmaceutics and Pharmacy Practice, J. B. Lippincott Company, Philadelphia, PA, Banker and Chalmers, eds., pages 238-250 (1982)およびASHP Handbook on Injectable Drugs, Toissel, 4th ed., pages 622-630 (1986)を参照のこと）。
また、乳化用基剤または水溶性基剤などの多岐にわたる基剤と混合して、本開示の結合体を直腸投与用の坐剤にしてもよい。経膣投与に適した調製物は、活性成分に加えて、適切であることが当分野で知られているキャリアを含有する、ペッサリー、タンポン、クリーム、ゲル、ペースト、フォームまたはスプレー調製物として提供可能なものである。
上述した薬学的組成物に加えて、本開示の結合体を、シクロデキストリン包接錯体またはリポソームなどの包接錯体として調製してもよいことは、当業者であれば理解できるであろう。
用量
本開示のＱ−Ｌ−Ｙ結合体は、グルカゴン受容体活性化作用、ＧＬＰ−１受容体の活性化作用、ＧＩＰ受容体の活性化作用、グルカゴン受容体／ＧＬＰ−１受容体二重活性化作用、グルカゴン受容体／ＧＩＰ受容体二重活性化作用、ＧＬＰ−１受容体／ＧＩＰ受容体二重活性化作用またはグルカゴン受容体／ＧＬＰ−１受容体／ＧＩＰ受容体三重活性化作用が何らかの役割を果たす疾患または病状を治療する方法において有用であると思われる。本開示の目的で、本開示の結合体の投与量または用量は、たとえば、治療対象者または動物で、相応の時間にわたって治療応答または予防応答を得られるだけの十分なものでなければならない。たとえば、本開示の結合体の用量は、投与時点から起算して、約１分〜約４分、約１時間〜約４時間または約１週間〜４週間またはそれより長く、たとえば、５〜２０週間またはそれより多くの週、本明細書に記載するように細胞からｃＡＭＰの分泌を刺激するのに十分あるいは、哺乳動物の血中グルコース濃度、脂肪濃度、食物摂取量または体重を低下させるのに十分な量でなければならない。特定の実施形態では、期間をさらに長くすることができる。用量については、本開示の特定の結合体の有効性ならびに、動物の状態（ヒトなど）、治療対象となる動物（ヒトなど）の体重に応じて判断されることになる。
投与量を判断するための多くのアッセイが、当分野で知られている。本明細書の目的で、異なる用量の結合体を与える哺乳動物の組において、一定用量の本開示の結合体を哺乳動物に投与したときに血中グルコース濃度が低下する度合いを比較することを含むアッセイを用いて、哺乳動物に投与する開始用量を判断することができる。特定用量の投与時に血中グルコース濃度が低下する度合いを、当分野で知られた方法（たとえば、本明細書の実施例セクションで説明するものを含む）でアッセイすることも可能である。
本開示の結合体の用量は、本開示の特定の結合体を投与することに伴って生じ得る有害作用の有無、性質、度合いによって決まることもある。一般に、対象患者を治療するのに用いられる本開示の結合体の投薬量は、年齢、体重、全身の健康状態、食事、性別、投与対象となる本開示の結合体、投与経路、治療対象となる状態の重症度などの多岐にわたる要因を考慮して、担当医師が決定することになる。本発明を限定する意図のない例として、本開示の結合体の用量は、約０．０００１〜約１ｇ／ｋｇ治療対象者の体重／日、約０．０００１〜約０．００１ｇ／ｋｇ体重／日または約０．０１ｍｇ〜約１ｇ／ｋｇ体重／日であってもよい。
いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、本明細書に開示のいずれかの結合体を、患者への投与に適した純度レベルで含むものである。いくつかの実施形態では、結合体は、純度レベルが少なくとも約９０％、約９１％、約９２％、約９３％、約９４％、約９５％、約９６％、約９７％、約９８％または約９９％であり、薬学的に許容される希釈剤、キャリアまたは賦形剤を有する。いくつかの態様における薬学的組成物は、本開示の結合体を、少なくともＡの濃度で含み、ここで、Ａは約０．００１ｍｇ／ｍｌ、約０．０１ｍｇ／ｍｌ、約０．１ｍｇ／ｍｌ、約０．５ｍｇ／ｍｌ、約１ｍｇ／ｍｌ、約２ｍｇ／ｍｌ、約３ｍｇ／ｍｌ、約４ｍｇ／ｍｌ、約５ｍｇ／ｍｌ、約６ｍｇ／ｍｌ、約７ｍｇ／ｍｌ、約８ｍｇ／ｍｌ、約９ｍｇ／ｍｌ、約１０ｍｇ／ｍｌ、約１１ｍｇ／ｍｌ、約１２ｍｇ／ｍｌ、約１３ｍｇ／ｍｌ、約１４ｍｇ／ｍｌ、約１５ｍｇ／ｍｌ、約１６ｍｇ／ｍｌ、約１７ｍｇ／ｍｌ、約１８ｍｇ／ｍｌ、約１９ｍｇ／ｍｌ、約２０ｍｇ／ｍｌ、約２１ｍｇ／ｍｌ、約２２ｍｇ／ｍｌ、約２３ｍｇ／ｍｌ、約２４ｍｇ／ｍｌ、約２５ｍｇ／ｍｌまたはそれより高い。いくつかの実施形態では、薬学的組成物は、結合体を、最大Ｂの濃度で含み、ここで、Ｂは、約３０ｍｇ／ｍｌ、約２５ｍｇ／ｍｌ、約２４ｍｇ／ｍｌ、約２３ｍｇ／ｍｌ、約２２ｍｇ／ｍｌ、約２１ｍｇ／ｍｌ、約２０ｍｇ／ｍｌ、約１９ｍｇ／ｍｌ、約１８ｍｇ／ｍｌ、約１７ｍｇ／ｍｌ、約１６ｍｇ／ｍｌ、約１５ｍｇ／ｍｌ、約１４ｍｇ／ｍｌ、約１３ｍｇ／ｍｌ、約１２ｍｇ／ｍｌ、約１１ｍｇ／ｍｌ、約１０ｍｇ／ｍｌ、約９ｍｇ／ｍｌ、約８ｍｇ／ｍｌ、約７ｍｇ／ｍｌ、約６ｍｇ／ｍｌ、約５ｍｇ／ｍｌ、約４ｍｇ／ｍｌ、約３ｍｇ／ｍｌ、約２ｍｇ／ｍｌ、約１ｍｇ／ｍｌまたは約０．１ｍｇ／ｍｌである。いくつかの実施形態では、組成物は、結合体を、ＡからＢｍｇ／ｍｌの濃度範囲、たとえば、約０．００１〜約３０．０ｍｇ／ｍｌで含有する。
標的化形態
本開示の結合体の治療の有効性または予防の有効性が、修飾によって高まるように、本開示のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を、いくつの手段で修飾してもよいことは、当業者であれば容易に理解できるであろう。たとえば、本開示の結合体を、直接的にまたはリンカーを介して間接的に、ターゲットするための部分にさらに結合してもよい。本明細書に記載のグルカゴン結合体などの化合物を、ターゲットするための部分に結合するための実務は、当分野で知られている。たとえば、Wadhwa et al., J Drug Targeting, 3, 111-127 (1995)および米国特許第５，０８７，６１６号を参照のこと。「ターゲットするための部分」という表現は、本明細書で使用する場合、ターゲットするための部分が、本開示の結合体を、表面に受容体（グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体）が発現している細胞集団に到達させることができるように、細胞表面受容体を特異的に認識し、これに結合する分子または薬剤を示す。ターゲットするための部分としては、細胞表面受容体（たとえば、上皮増殖因子受容体（ＥＧＦＲ）、Ｔ細胞受容体（ＴＣＲ）、Ｂ細胞受容体（ＢＣＲ）、ＣＤ２８、血小板由来増殖因子受容体（ＰＤＧＦ）、ニコチン性アセチルコリン受容体（ｎＡＣｈＲ）など）に結合する、抗体またはその断片、ペプチド、ホルモン、増殖因子、サイトカインならびに、他の天然または非天然のリガンドがあげられるが、これらに限定されるものではない。本明細書で使用する場合、「リンカー」とは、２つの別々のものを互いに結合する、結合、分子または分子群である。リンカーは、２つのものの間に最適な間隔を提供するものであってもよいし、あるいは、２つのものを互いに分離できるようにする不安定な結合をさらに提供するものであってもよい。不安定な結合としては、光切断可能な基、酸感受性部分、塩基感受性部分、加水分解可能な基および酵素切断可能な基があげられる。「リンカー」という用語は、いくつかの実施形態では、本開示の結合体をターゲットするための部分に結合する薬剤または分子を示す。リンカーおよび／またはターゲットするための部分が、本開示の結合体に結合したあとは本開示の結合体の機能すなわち、細胞からのｃＡＭＰの分泌を刺激し、糖尿病または肥満を治療する機能に干渉しないという条件で、本開示の結合体の機能に必要ではない、本開示の結合体上の部位が、リンカーおよび／またはターゲットするための部分を結合するのに理想的な部位である旨は、当業者であれば認識している。リンカーおよび／またはターゲットするための部分が、本開示のペプチド（Ｑ）に結合したあとは、本開示のペプチドの機能に干渉しないという条件で、本開示のペプチド（グルカゴンアゴニストのペプチド、グルカゴンアンタゴニストのペプチド、ＧＬＰ−１アゴニストのペプチド、ＧＩＰアゴニストのペプチドまたは上記の任意の組み合わせなど）の機能に必要ない、本開示のペプチド（Ｑ）上の部位が、リンカーおよび／またはターゲットするための部分を結合するのに理想的な部位である旨は、当業者であれば認識している。
制御放出調製物
あるいは、本開示の結合体を、これを投与する対象となる体内に放出する方法が、時間と体内での位置の点で制御されるように、本明細書に記載のグルカゴン結合体をデポーの形態に修飾してもよい（たとえば、米国特許第４，４５０，１５０号を参照のこと）。本開示の結合体のデポー形態は、たとえば、本開示の結合体と多孔性または非多孔性材料（ポリマーなど）を含む移植可能な組成物であってもよく、この場合、本開示の結合体を当該材料によってカプセル化するか、当該材料全体に拡散させるおよび／または非多孔性材料を分解する。このようにした上で、デポーを体内の所望の位置に植込み、そのインプラントから、あらかじめ定められた速度で、本開示の結合体が放出されることになる。
特定の態様における薬学的組成物を、任意のタイプのin vivo放出プロファイルを持つように修飾する。いくつかの態様では、薬学的組成物は、時放出調製物、制御放出調製物、持続性放出調製物、長時間放出調製物、遅延放出調製物または二相性放出調製物である。制御放出用のペプチドまたは結合体を調製するための方法は、当分野で知られている。たとえば、Qian et al., J Pharm 374: 46-52 (2009)および国際特許出願公開第ＷＯ２００８／１３０１５８号、同第ＷＯ２００４／０３３０３６号；同第ＷＯ２０００／０３２２１８号；同第ＷＯ１９９９／０４０９４２号を参照のこと。
本組成物は、たとえば、ミセルまたはリポソームあるいは、他の何らかのカプセル化形態をさらに含むものであってもよいし、あるいは、保存および／または送達効果を持続するために、長時間放出形態で投与してもよい。ここに開示の薬学的調製物は、たとえば、毎日（１日１回、１日２回、１日３回、１日４回、１日５回、１日６回）、２日に１回、３日に１回、４日に１回、５日に１回、６日に１回、毎週、２週間に１回、３週間に１回、毎月または２か月に１回など、どのような治療計画で投与してもよい。
用途
本明細書にて初めて提供された情報に基づいて、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体および関連の薬学的組成物は、たとえば、グルカゴン受容体、ＧＬＰ−１受容体、ＧＩＰ受容体または上記の任意の組み合わせに対する活性の欠如が、疾患または病状の発症および／または進行の一要因であるような場合に、その疾患または病状の治療に有用であると考えられている。したがって、本発明は、患者において、ＧＬＰ−１受容体の活性化および／またはグルカゴン受容体の活性化および／またはＧＩＰ活性化の欠如が、疾患または病状の発症および／または進行に関連している疾患または病状を治療または予防する方法を提供するものである。この方法は、患者に、本明細書に記載したいずれかの結合体を、疾患または病状を治療または予防するのに有効な量で提供することを含む。
いくつかの実施形態では、疾患または病状は、メタボリックシンドロームである。メタボリックシンドロームは、メタボリックシンドロームＸ、インスリン抵抗性症候群またはReaven症候群としても知られ、５０００万人を超える米国人に認められる障害である。メタボリックシンドロームは一般に、以下の危険因子のうち少なくとも３つまたは４つ以上に該当することを特徴とするものである：（１）腹部肥満（腹部およびその周辺の脂肪組織が過剰である）、（２）アテローム性脂質異常症（動脈壁へのプラークの蓄積を増やす、高トリグリセリド、高ＨＤＬコレステロール、高ＬＤＬコレステロールを含む血中脂質値の異常）、（３）血圧上昇、（４）インスリン抵抗性またはグルコース不耐性、（５）血栓形成傾向（たとえば、血中の高フィブリノーゲンまたはプラスミノーゲン活性化因子阻害因子−１など）、（６）炎症誘発状態（血中のＣ反応性タンパク質など）。他の危険因子として、老化、ホルモンのアンバランス、遺伝的素因があげられる。
メタボリックシンドロームは、血管プラークの蓄積に関連する冠動脈心疾患ならびに、脳卒中およびアテローム動脈硬化性心血管疾患（ＡＳＣＶＤ）と呼ばれる末梢血管疾患などの他の障害の危険性の増加と関連している。メタボリックシンドロームの患者は、初期のインスリン抵抗性状態から完全に打撃を受けたＩＩ型糖尿病まで進行し、ＡＳＣＶＤの危険性がさらに高まる。特定の理論に拘泥することなく、インスリン抵抗性、メタボリックシンドローム、血管疾患の関係は、インスリン刺激による血管拡張の障害、酸化ストレスが高まることによるインスリン抵抗性に関連したＮＯ利用率の低下、アディポネクチンなどの脂肪細胞由来のホルモンにおける異常（Lteif and Mather, Can. J. Cardiol. 20 (suppl. B):66B-76B (2004)）のうちの１つまたは２つ以上が同時に発症することにある。
2001 National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel（ＡＴＰ ＩＩＩ）によれば、同一の対象個体で以下の特徴のうち３つが当てはまる場合に、メタボリックシンドロームの基準を満たすことになる：（ａ）腹部肥満（ウェスト周りが男性で１０２ｃｍを超え、女性で８８ｃｍを超える）；（ｂ）血清トリグリセリド（１５０ｍｇ／ｄｌ以上）；（ｃ）ＨＤＬコレステロール（男性で４０ｍｇ／ｄｌ以下、女性で５０ｍｇ／ｄｌ以下）；（ｄ）血圧（１３０／８５以上；（ｅ）空腹時血糖（１１０ｍｇ／ｄｌ以上）。世界保健機関（ＷＨＯ）によれば、以下の基準のうち少なくとも２つが当てはまる、インスリンレベルが高い対象個体（空腹時血糖上昇または食後高血糖単独）は、メタボリックシンドロームの基準を満たす：（ａ）腹部肥満（ウェスト部と腰部の比が０．９を上回り、肥満度指数が少なくとも３０ｋｇ／ｍ２またはウェスト周りが３７インチを超える）；（ｂ）コレステロールパネルでトリグリセリドレベルが少なくとも１５０ｍｇ／ｄｌまたはＨＤＬコレステロールが３５ｍｇ／ｄｌ未満；（ｃ）血圧１４０／９０以上または高血圧の治療中）。（Mathur, Ruchi, "Metabolic Syndrome," ed. Shiel, Jr., William C., MedicineNet.com, May 11, 2009）。
本明細書の目的で、2001 National Cholesterol Education Program Adult Treatment PanelまたはＷＨＯによって規定された基準の一方または両方を対象個体が満たす場合、その対象個体は、メタボリックシンドロームの状態にあるとみなす。
特定の理論に拘泥することなく、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体は、メタボリックシンドロームを治療するのに有用である。したがって、本発明は、治療対象者で、メタボリックシンドロームを予防または治療する、あるいは、その危険因子のうちの１つ、２つ、３つまたは４つ以上を低減する方法であって、その治療対象者に、本明細書に記載の結合体を、メタボリックシンドロームまたはその危険因子を予防または治療するのに有効な量で与えることを含む、方法が提供される。
いくつかの実施形態では、この方法は、高血糖の病状を治療する。特定の態様では、高血糖の病状は、糖尿病、糖尿病Ｉ型、真性糖尿病ＩＩ型または妊娠性糖尿病（インスリン依存性または非インスリン依存性）である。いくつかの態様では、この方法は、胃障害、網膜症、血管疾患を含む、糖尿病の１つまたは２つ以上の合併症による高血糖の病状を治療する。
いくつかの態様では、疾患または病状は肥満である。いくつかの態様では、肥満は、薬物誘発性肥満である。いくつかの態様では、この方法は、患者における体重増加を防止または低減するか、体重減少量を増やすことで、肥満を治療する。いくつかの態様では、この方法は、患者の食欲を抑え、食物摂取量を減らし、脂肪レベルを下げるか、あるいは胃腸管系での食物の移動速度を落とすことで、肥満を治療する。
肥満は他の疾患の発症または進行と関連しているため、肥満を治療する方法は、血管疾患（冠動脈疾患、脳卒中、末梢血管疾患、虚血再灌流障害など）、高血圧症、ＩＩ型糖尿病の発症、高脂血症、筋骨格系疾患をはじめとする肥満に関連する合併症を減らす方法にも有用である。したがって、本発明は、これらの肥満関連合併症を治療または予防する方法を提供するものである。
いくつかの実施形態では、疾患または病状は、非アルコール性脂肪肝（ＮＡＦＬＤ）である。ＮＡＦＬＤは、単純性脂肪肝（脂肪過多症）から非アルコール性脂肪性肝炎（ＮＡＳＨ）、肝硬変（不可逆的、肝臓の瘢痕化が進行）まで、広い範囲の肝臓疾患を示す。ＮＡＦＬＤのすべての段階で、共通して、肝細胞（肝実質細胞）に脂肪の蓄積（脂肪浸潤）が認められる。単純性脂肪肝は、特定の種類の脂肪すなわちトリグリセリドが肝細胞に異常蓄積するもので、炎症または瘢痕化はない。ＮＡＳＨでは、脂肪の蓄積が肝臓でのさまざまな度合いの炎症（肝炎）および瘢痕化（線維症）と関連している。炎症細胞が肝細胞を破壊することもある（肝細胞の壊死）。「脂肪性肝炎」および「脂肪壊死（steatonecrosis）」という用語でステアト（steato）は脂肪浸潤を示し、肝炎は肝臓における炎症を示し、壊死は破壊された肝細胞を示す。ＮＡＳＨは、最終的には肝臓の瘢痕化（線維症）に、さらには不可逆的かつ進行性の瘢痕化（肝硬変）につながることがある。ＮＡＳＨによって生じる肝硬変は、ＮＡＦＬＤのスペクトルで最も重篤な最終段階である。（Mendler, Michel, "Fatty Liver: Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) and Nonalcoholic Steatohepatitis (NASH)," ed. Schoenfield, Leslie J., MedicineNet.com, August 29, 2005）。
アルコール性肝疾患またはアルコール誘発肝疾患は、アルコールの過剰摂取に関連するまたはこれによって生じる、病理学的に異なる３種類の肝疾患すなわち、脂肪肝（脂肪過多症）、慢性肝炎または急性肝炎、肝硬変を包含する。アルコール性肝炎は、臨床検査の異常だけが疾患を示す指標である軽度の肝炎から、黄疸（ビリルビンの貯留によって生じる皮膚の黄変）、肝性脳症（肝臓障害による神経の異常）、腹水症（腹部での体液蓄積）、食道静脈瘤の出血（食堂に静脈瘤が生じる）、凝血異常および昏睡などの合併症を伴う重篤な肝臓の機能障害までの範囲に至る。組織学的に、アルコール性肝炎は、肝細胞の風船様腫大による変性、好中球を伴う炎症、ときにはマロリー小体を伴う炎症（細胞の中間径フィラメントタンパク質の異常凝集）という見た目での特徴がある。肝硬変は、解剖学的に、肝臓全体に小結節が生じ、線維症を伴う。（Worman, Howard J., "Alcoholic Liver Disease", Columbia University Medical Centerのウェブサイト）。
特定の理論に拘泥することなく、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体は、脂肪過多症、脂肪性肝炎、肝炎、肝臓の炎症、ＮＡＳＨ、肝硬変またはこれらの合併症をはじめとするアルコール性肝疾患、ＮＡＦＬＤまたはそのいずれかのステージの治療に有用である。したがって、本発明は、治療対象者において、アルコール性肝疾患、ＮＡＦＬＤまたはそのいずれかのステージを予防または治療する方法であって、治療対象者に、本明細書に記載の結合を、アルコール性肝疾患、ＮＡＦＬＤまたはそのステージを予防または治療するのに効果的な量で提供することを含む。このような治療方法は、以下の１つ、２つ、３つまたは４つ以上の低減を含む：肝脂肪含有量、肝硬変の出現または進行、肝細胞癌の出現、炎症の徴候、たとえば肝酵素レベル（アスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ（ＡＳＴ）および／またはアラニンアミノトランスフェラーゼ（ＡＬＴ）またはＬＤＨなど）の異常、血清フェリチン上昇、血清ビリルビン上昇および／または線維症の徴候、たとえばＴＧＦ−βレベルの上昇。好ましい実施形態では、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を用いて、単純性脂肪肝（脂肪過多症）よりも症状が進行し、炎症または肝炎の徴候が認められる患者を治療する。このような方法を用いると、たとえば、ＡＳＴレベルおよび／またはＡＬＴレベルを下げることができる。
ＧＬＰ−１およびエキセンディン−４には、神経保護作用があることがわかっている。本発明は、アルツハイマー病、パーキンソン病、多発性硬化症、筋萎縮性側索硬化症、他の脱髄関連障害、老年認知症、皮質下性認知症、動脈硬化性認知症、エイズ関連認知症または他の認知症、中枢神経系のがん、外傷性脳損傷、脊髄損傷、脳卒中または脳虚血、脳血管炎、てんかん、ハンチントン病、トゥレット症候群、ギラン・バレー症候群、ウイルソン病、ピック病、炎症性神経疾患、脳炎、脳脊髄炎または髄膜炎（ウイルス性、真菌性または細菌性）または他の中枢神経系感染症、プリオン病、小脳性運動失調症、小脳変性症、脊髄小脳変性症候群、フリードライヒ運動失調症、毛細血管拡張性運動失調症、脊髄性筋萎縮症、進行性核上性麻痺、ジストニア、筋痙縮、振戦、網膜色素変性、線条体黒質変性症、ミトコンドリア脳筋症、神経セロイドリポフスチン症、肝性脳症、腎性脳症、代謝性脳症、毒物による脳症および放射能による脳損傷を含むがこれらに限定されるものではない神経変性疾患の治療に、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を用いる用途も提供するものである。
いくつかの実施形態では、疾患または病状が低血糖症である。いくつかの実施形態では、患者が糖尿病患者であり、インスリンを投与することで、低血糖症を誘導する。具体的な態様では、この方法は、インスリンのボーラス投与による血糖低下効果を結合体が緩衝するように、本開示の結合体をインスリンとの組み合わせで提供することを含む。
いくつかの実施形態では、非経口で栄養を摂取している患者または完全非経口栄養などの病院環境で、非糖尿病患者への栄養の非経口投与とＱ−Ｌ−Ｙ結合体とを併用する。非限定的な例として、手術患者、昏睡患者、消化管に病気のある患者または胃腸管が機能していない患者（外科手術での摘出、閉塞または吸収力の低下、クローン病、潰瘍性大腸炎、胃腸管の通過障害、胃腸管の瘻孔、急性膵炎、虚血性大腸炎、胃腸外科手術、特定の先天性胃腸管異常、手術による遷延性下痢または短腸症候群、ショック患者ならびに、脂質、電解質、ミネラル、ビタミン、アミノ酸のさまざまな組み合わせと一緒に炭水化物の非経口投与を受けている治療中の患者があげられる。非経口栄養組成物が消化される時点でＱ−Ｌ−Ｙ結合体によって所望の生物学的作用が得られるかぎり、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体および非経口栄養組成物を、同時に、異なる時点で、互いに前後して投与することが可能である。たとえば、グルカゴン結合体を２日に１回、１週間に３回、１週間に２回、１週間に１回、２週間ごと、３週間ごとまたは１か月ごとに投与しながら、非経口栄養を１日１回、１日２回または１日３回投与してもよい。
本明細書で使用する場合、「治療」および「予防」という表現ならびにその派生語は、かならずしも１００％または完全に治療または予防することを示唆するものではない。むしろ、当業者が潜在的な利点または治療効果が得られると認識する、さまざまな度合いの治療または予防がある。この点において、本発明の方法は、哺乳動物で、疾患または病状のあらゆるレベルの治療または予防の量を提供することが可能である。さらに、この方法によって提供される治療または予防に、疾患または病状の１つまたは２つ以上の状態または症状の治療または予防を含むものであってもよい。たとえば、肥満を治療する方法に関して、いくつかの実施形態における方法で、患者による食物摂取または患者における脂肪レベルの低下を実現する。また、本明細書の目的で、「予防」には、疾患またはその症状または状態の発症を遅らせることを含み得る。
上記の治療方法に関して、患者はどのような宿主であってもよい。いくつかの実施形態では、宿主は哺乳動物である。本明細書で使用する場合、「哺乳動物」という用語は、哺乳綱の脊椎動物を示し、単孔類、有袋類、胎盤類を含むがこれらに限定されるものではない。いくつかの実施形態では、哺乳動物は、ネズミおよびハムスターなどの齧歯目、ウサギなどのウサギ目の哺乳動物の一種である。特定の実施形態では、哺乳動物は、ネコ（猫）およびイヌ（犬）を含む食肉目の動物である。特定の実施形態では、哺乳動物は、ウシ（牛）およびブタ（豚）を含む偶蹄目またはウマ（馬）を含む奇蹄目の動物である。場合によっては、哺乳動物は、霊長目、CeboidsまたはSimoids（サル）または類人猿目（ヒトおよびエイプである）の動物である。特定の実施形態では、哺乳動物はヒトである。
組み合わせ
本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体は、単独で投与してもよいし、本明細書に記載の疾患または病状を治療または予防することを目的とする他の治療剤との組み合わせで投与してもよい。たとえば、本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を、（同時にまたは順番に）抗糖尿病または抗肥満薬と同時投与してもよい。当分野で知られた抗糖尿病薬または研究中の抗糖尿病薬として、インスリン、レプチン、ペプチドＹＹ（ＰＹＹ）、膵ペプチド（ＰＰ）、繊維芽細胞増殖因子２１（ＦＧＦ２１）、Ｙ２Ｙ４受容体アゴニスト、スルホニル尿素、たとえば、トルブタミド（Orinase）、アセトヘキサミド（Dymelor）、トラザミド（Tolinase）、クロルプロパミド（Diabinese）、グリピジド（Glucotrol）、グリブリド（Diabeta、Micronase、Glynase）、グリメピリド（Amaryl）またはグリクラジド（Diamicron）；メグリチニド、たとえば、レパグリニド（Prandin）またはナテグリニド（Starlix）；ビグアナイド、たとえば、メトホルミン（Glucophage）またはフェンホルミン；チアゾリジンジオン、たとえば、ロシグリタゾン（Avandia）、ピオグリタゾン（Actos）またはトログリタゾン（Rezulin）または他のＰＰＡＲγ阻害薬；炭水化物の消化を阻害するαグルコシダーゼ阻害薬、たとえば、ミグリトール（Glyset）、アカルボース（Precose／Glucobay）；エクセナチド（Byetta）またはプラムリンチド；ジペプチジルペプチダーゼ−４（ＤＰＰ−４）阻害薬、たとえば、ビルダグリプチンまたはシタグリプチン；ＳＧＬＴ（ナトリウム依存性グルコーストランスポーター１）阻害剤；グルコキナーゼ活性化因子（ＧＫＡ）；グルカゴン受容体アンタゴニスト（ＧＲＡ）；またはＦＢＰａｓｅ（フルクトース１，６−ビスホスファターゼ）阻害薬があげられる。
当分野で知られた抗肥満薬または研究中の抗肥満薬は、フェネチルアミンタイプの刺激薬、フェンテルミン（任意にフェンフルラミンまたはデクスフェンフルラミン併用）、ジエチルプロピオン（Tenuate（登録商標））、フェンジメトラジン（Prelu-2（登録商標）、Bontril（登録商標））、ベンズフェタミン（Didrex（登録商標））、シブトラミン（Meridia（登録商標）、Reductil（登録商標））；リモナバン（Acomplia（登録商標））、他のカンナビノイド受容体アンタゴニスト；オキシントモジュリン；塩酸フルオキセチン（Prozac）；Qnexa（トピラマートとフェンテルミンとの合剤）、Excalia（ブプロピオンおよびゾニサミド）またはContrave（ブプロピオンおよびナルトレキソン）；またはXENICAL（Orlistat）に類するリパーゼ阻害薬またはセチリスタット（ＡＴＬ−９６２としても知られる）またはＧＴ ３８９−２５５をはじめとする食欲抑制薬を含む。
いくつかの実施形態で本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を、非アルコール性脂肪肝またはＮＡＳＨの治療用の薬剤と同時投与する。非アルコール性脂肪肝疾患の治療に用いられる薬剤として、ウルソデオキシコール酸（Actigall、URSOおよびUrsodiolとしても知られる）、メトホルミン（Glucophage）、ロシグリタゾン（Avandia）、クロフィブラート、ゲムフィブロジル、ポリミキシンＢ、ベタインがあげられる。
いくつかの実施形態で本明細書に記載のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を、神経変性疾患、たとえば、パーキンソン病の治療用の薬剤と同時投与する。抗パーキンソン病薬も当分野で知られており、レボドパ、カルビドパ、抗コリン薬、ブロモクリプチン、プラミペキソールおよびロピニロール、アマンタジン、ラサギリンがあげられるが、これらに限定されるものではない。
上記に鑑みて、本発明はさらに、これらの他の治療剤のうちの１つを含む薬学的組成物およびキットを提供するものである。追加の治療剤は、本開示の結合体と同時に投与してもよいし、順次投与してもよい。いくつかの態様では、追加の治療剤よりも前に結合体を投与するが、別の態様では、追加の治療剤の後に結合体を投与する。
キット
一実施形態では、キットの一部として本開示のＱ−Ｌ−Ｙ結合体を提供することができる。したがって、いくつかの実施形態では、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体の投与が必要な患者にこれ投与するためのキットであって、本明細書に記載するようなＱ−Ｌ−Ｙ結合体を含むキットが提供される。
一実施形態では、注射針、ペンデバイス、ジェットインジェクターまたは他の針のない注射器など、Ｑ−Ｌ−Ｙ結合体組成物を患者に投与するための装置を含むキットが提供される。キットは、これらに代えてあるいはこれらに加えて、バイアル、チューブ、ボトル、シングルチャンバーまたはマルチチャンバーのプレフィルドシリンジ、カートリッジ、輸液ポンプ（体外型または移植型）、ジェットインジェクター、プレフィルドペンデバイスなど、任意にグルカゴン結合体を凍結乾燥形態または水溶液中で含む１つまたは２つ以上の容器を含むものであってもよい。いくつかの実施形態におけるキットは、取扱説明書を含む。一実施形態によれば、キットのデバイスはエアロゾル用の装置であり、この場合、組成物は、エアロゾル装置の中にあらかじめ封入されている。もうひとつの実施形態では、キットに注射器と針を含み、一実施形態では、滅菌グルカゴン組成物があらかじめ注射器に封入されている。
以下の実施例は、単に本発明を例示するためのものにすぎず、その範囲を何ら限定するものではない。
実施例１：グルカゴンスーパーファミリーのペプチドのペプチド断片の合成
材料
別段の記載がないかぎり、本明細書に記載のペプチドは、いずれもアミド化したものである。ペプチド合成時には、ＭＢＨＡ（４−メチルベンズヒドリルアミンポリスチレン）樹脂を使用した。ＭＢＨＡ樹脂、１００〜１８０メッシュ、１％ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）架橋ポリスチレン；ローディング０．７〜１．０ｍｍｏｌ／ｇ）、Ｂｏｃ保護（ｔｅｒｔ−ブチルカルバメート）およびＦｍｏｃ保護（９−フルオエニルメチルカルバメート）アミノ酸を、Midwest Biotechから購入した。Ｂｏｃ保護したアミノ酸を用いる固相ペプチド合成を、Applied Biosystem 430A Peptide Synthesizerで実施した。Ｆｍｏｃ保護したアミノ酸の合成については、Applied Biosystems Model 433 Peptide Synthesizerを用いて実施した。具体的な実施形態では、以下の手順を用いることができる。
Ｂｏｃ化学戦略でのペプチド合成の一般的なプロトコール
Ｂｏｃ化学を用いるペプチドの合成を、Applied Biosystem Model 430A Peptide Synthesizerを用いて実施した。２ｍｍｏｌのＢｏｃ保護したアミノ酸を含むカートリッジに、アミノ酸を連続的に付加することで、合成ペプチドを作製した。具体的には、３−（ジエトキシ−ホスホリルオキシ）−３Ｈ−ベンゾ［ｄ］［１，２，３］トリアジン−４−オン（ＤＥＰＢＴ）またはＨＢＴＵをカップリング剤として使用して、シングルカップリングで合成を実施した。カップリング工程の終わりに、ペプチジル樹脂をトリフルオロ酢酸（ＴＦＡ）で処理し、Ｎ末端のＢｏｃ保護基を除去した。この樹脂をジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）で繰り返し洗浄し、この繰り返しサイクルを所望の回数のカップリング工程分だけ繰り返した。Ｂｏｃアミノ酸およびＨＢＴＵについては、Midwest Biotech（Fishers, IN）から入手した。使用した一般的な側鎖保護基は、Ａｒｇ（Ｔｏｓ）、Ａｓｎ（Ｘａｎ）、Ａｓｐ（ＯｃＨｅｘ）、Ｃｙｓ（ｐＭｅＢｚｌ）、Ｈｉｓ（Ｂｏｍ）、Ｌｙｓ（２Ｃｌ−Ｚ）、Ｓｅｒ（ＯＢｚｌ）、Ｔｈｒ（ＯＢｚｌ）、Ｔｙｒ（２Ｂｒ−Ｚ）、Ｔｒｐ（ＣＨＯ）であった。ラクタム架橋形成部位には、Ｂｏｃ−Ｇｌｕ（ＯＦｍ）−ＯＨおよびＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ（Chem-Impex, Wood dale, IL）を使用した。
ペプチドを構築した後、２０％ピペリジン処理を用いて、Ｆｍｏｃ保護した側鎖を脱保護した。ラクタム化では、ＧｌｕおよびＬｙｓにオルソゴナル保護基グループを選択した（Ｇｌｕ（Ｆｍ）、Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）など）。保護基の除去後かつＨＦ開裂前に、上述したようにして環化を実施した（たとえば、国際特許出願公開第ＷＯ２００８／１０１０１７号を参照のこと）。
ペプチジル樹脂のＨＦ処理
ｐ−クレゾールおよび硫化ジメチルの存在下、無水ＨＦでペプチジル樹脂を処理した。これによって、一般に約３５０ｍｇ（収率約５０％）の粗脱保護ペプチドが生成された。具体的には、ペプチジル樹脂（３０ｍｇ〜２００ｍｇ）を、開裂用のフッ化水素（ＨＦ）反応容器に入れた。次に、５００μＬのｐ−クレゾールをカルボニウムイオンスカベンジャーとして容器に加えた。この容器をＨＦシステムに取り付け、メタノール／ドライアイス混合物に浸漬した。真空ポンプで容器を脱気し、１０ｍＬのＨＦを蒸留して反応容器に入れた。このペプチジル樹脂とＨＦの反応混合物を０℃で１時間攪拌した後、真空状態にしてＨＦをすみやかに排除した（１０〜１５分）。この容器を慎重に取り出し、約３５ｍＬのエーテルを満たしてペプチドを沈殿させ、ＨＦ処理による低分子有機保護基とｐ−クレゾールを抽出した。この混合物をTeflonフィルターで濾過し、２回繰り返して余分なクレゾールをすべて除去した。この濾液をあけた。沈殿したペプチドを約２０ｍＬの１０％酢酸（aq）に溶解させた。この濾液には所望のペプチドが含まれているが、これを回収して凍結乾燥した。
分析用のＨＰＬＣで、可溶化した粗ペプチドを以下の条件で分析した。［４．６×３０ｍｍのXterra C8、１．５０ｍＬ／分、２２０ｎｍ、Ａバッファーは０．１％ＴＦＡ／１０％アセトニトリル（ＣＨ３ＣＮ）、Ｂバッファーは０．１％ＴＦＡ／１００％ＣＨ３ＣＮ、１５分で勾配５〜９５％Ｂ］。抽出物を水で２倍に希釈し、２．２×２５ｃｍのVydac C4分取逆相カラムに通し、アセトニトリル勾配を用いて、WatersのＨＰＬＣシステムで溶出した（Ａバッファーは０．１％ＴＦＡ／１０％ＣＨ３ＣＮ、Ｂバッファーは０．１％ＴＦＡ／１０％ＣＨ３ＣＮ、流速１５．００ｍＬ／分にて１２０分で勾配０〜１００％Ｂ。精製ペプチドのＨＰＬＣ分析によって、純度が９５％を超えていることがわかった。エレクトロスプレー／四重極質量分析計を用いて、ペプチドのアイデンティティを確認した。
Ｆｍｏｃ化学戦略での一般的なペプチド合成プロトコール：
標準的なＦｍｏｃ化学を用いて、Ｒｉｎｋ ＭＢＨＡアミド樹脂または最初のアミノ酸が結合したＷａｎｇ樹脂（Novabiochem, San Diego, CA）で、ＤＩＣ／ＨＯＢＴをカップリング試薬として使用し、ABI 433A自動ペプチド合成器でペプチドを合成した。使用可能なＮα−Ｆｍｏｃ［Ｎ−（９−フルオレニル）メトキシカルボニル］アミノ酸の側鎖保護基は、Ａｒｇ、Ｐｍｃ；Ａｓｐ、ＯｔＢｕ；Ｃｙｓ、Ｔｒｔ；Ｇｌｎ、Ｔｒｔ；Ｈｉｓ、Ｔｒｔ；Ｌｙｓ、Ｂｏｃ；Ｓｅｒ、ｔＢｕ、Ｔｙｒ、ｔＢｕ；およびＴｒｐ、Ｂｏｃ（Ｐｍｃ＝２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−スルホニル、ＯｔＢｕ＝ｔｅｒｔ−ブチルエステル、Ｔｒｔ＝トリチル、Ｂｏｃ＝ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル、ｔＢｕ＝ｔｅｒｔ−ブチルエステル）であった。Ｆｍｏｃ−Ｇｌｕ（Ｏ−２−ＰｈｉＰｒ）−ＯＨおよびＦｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｍｍｔ）−ＯＨ（Novabiochem, San Diego, CA）は、ラクタム架橋形成部位に取り込まれた。
固相合成後、１％ＴＦＡ／ＤＣＭをペプチジル樹脂にフラッシュして、Ｇｌｕの２−フェニルイソプロピル（２−ＰｈｉＰｒ）基とＬｙｓの４−メトキシトリチル（Ｍｍｔ）基を除去した。ラクタム架橋形成の場合、通常は１５０ｍｇ（０．５ｍｍｏｌｅ、５倍）のＢＥＰＢＴを１０％ＤＩＥＡ／ＤＭＦに加え、ニンヒドリン試験で陰性になるまで２〜４時間反応させた。
８５％ＴＦＡ、５％フェノール、５％水および５％チオアニソール（ペプチドがシステインを含む場合は２．５％ＥＤＴを加えた）を含有するクリーベイジカクテルを用いて、ペプチドを樹脂から切断した。粗ペプチドをエーテル中で沈殿させ、遠心し、凍結乾燥した。次に、ペプチドを分析用ＨＰＬＣで分析し、ＥＳＩまたはＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析法で調べた。さらに、一般的なＨＰＬＣ精製手順でペプチドを精製した。
ペプチドのアシル化
アシル化ペプチドを、以下のようにして調製した。固体の担体樹脂上で、CS Bio 4886 Peptide SynthesizerまたはApplied Biosystems 430A Peptide Synthesizerのいずれかを用いて、ペプチドを合成した。Schnolzer et al., Int. J. Peptide Protein Res. 40: 180-193 (1992)に説明されているような、in situ中和法を使用した。アシル化ペプチドの場合、アシル化対象となる標的アミノ酸残基（配列番号１６０１のアミノ酸の位置番号で１０番目など）をＮε−ＦＭＯＣリジン残基で置換した。完成したＮ端がＢＯＣで保護されたペプチドをＤＭＦ中にて２０％ピペリジンで３０分間処理し、ＦＭＯＣ／ホルミル基を除去した。１０倍モル過剰のＦＭＯＣした保護スペーサーのアミノ酸（たとえば、ＦＭＯＣ−Ｇｌｕ−ＯｔＢｕ）またはアシル鎖（たとえば、ＣＨ３（ＣＨ２）１４−ＣＯＯＨ）と、ベンゾトリアゾール−１−イル−オキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート（ＰｙＢＯＰ）、Ｎ，Ｎ’ジイソプロピルカルボジイミド（ＤＩＣ）またはＤＥＰＢＴカップリング試薬とを、ＤＭＦ／ジイソプロピルエチルアミン（ＤＩＥＡ）溶液で反応させて、遊離ε−アミノＬｙｓ残基への結合を達成した。その後、スペーサーのアミノ酸のＦｍｏｃ基を除去し、アシル鎖とのカップリングを繰り返す。１００％ＴＦＡでの最後の処理で、側鎖保護基とＮ末端のＢＯＣ基を除去した。ペプチド樹脂を５％ＤＩＥＡ／ＤＭＦで中和し、乾燥させた後、ＨＦ／ｐ−クレゾール（９５：５）を０℃で１時間用いて、担体から接続する。エーテル抽出後、５％酢酸（ＨＯＡｃ）溶液を用いて、粗ペプチドを溶媒和させる。その後、ＥＳＩ−ＭＳによって、溶液の試料に正しい分子量のペプチドが含まれることを確認した。逆相（ＲＰ）ＨＰＬＣによって、１０％ＣＨ３ＣＮ／０．１％ＴＦＡから１００％ＣＨ３ＣＮ中０．１％ＴＦＡの直線勾配で、正しいペプチドを精製した。精製には、Vydac C18の２２ｍｍ×２５０ｍｍのタンパク質カラムを用いた。アシル化したペプチド結合体は通常、バッファー比２０：８０で溶出された。一部をプールし、分析用ＲＰ−ＨＰＬＣで純度を確認した。純粋な画分を凍結乾燥し、白色で固体のペプチドを得た。
ペプチドがラクタム架橋とアシル化対象の標的残基を含むのであれば、そのアミノ酸をペプチド骨格に付加する際に、上述したようにしてアシル化を実施した。
チオエーテル結合を形成するためのペプチドのＰＥＧ化
ペプチドをＰＥＧするために、ペプチドとＰＥＧの両方を溶解して透明な溶液にするのに必要な最小量の溶媒（通常、２〜３ｍｇのペプチドを用いる反応で２ｍＬ未満）を使用して、４０ｋＤａのメトキシポリ（エチレングリコール）ヨードアセトアミドを、７Ｍ尿素、５０ｍＭ Ｔｒｉｓ−ＨＣｌバッファーにてモル等量のペプチドと反応させた。４〜６時間、室温での強い攪拌を開始し、分析用ＲＰ−ＨＰＬＣを用いて反応物を分析した。ＰＥＧ化生成物は、保持時間が短くなり、開始材料とは異なるように見えた。最初のペプチド精製に用いた条件と類似の条件で、Vydac C4カラムで精製を実施した。溶出はバッファー比５０：５０のあたりで生じた。純粋なＰＥＧ化ペプチドの画分を見つけ、凍結乾燥した。収率は５０％を超え、反応ごとに異なっていた。
マレイミド結合を形成するためのペプチドのＰＥＧ化
ペプチドをＰＥＧ化するために、システインを含有するペプチドをリン酸緩衝食塩水（５〜０ｍｇ／ｍＬ）に溶解させ、０．０１Ｍのエチレンジアミン四酢酸を加える（合計容量の１０〜１５％）。過剰な（２倍）マレイミドメトキシＰＥＧ試薬（Dow）を加え、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）で反応の進み具合を観察しながら反応物を室温にて攪拌した。８〜２４時間後、反応混合物を酸性化し、分取逆相カラムに通して、０．１％テトラフルオロ酢酸（ＴＦＡ）／アセトニトリルを用いてグラジエントモードで精製する。適切な画分を合わせ、凍結乾燥して、所望のＰＥＧ化誘導体を得た。
質量分析による分析
Sciex API-IIIエレクトロスプレー／四重極質量分析計を標準的なＥＳＩイオン化源で用いて、質量スペクトルを得た。使用したイオン化状態は次のとおりである：陽イオンモードでＥＳＩ；イオンスプレー電圧、３．９ｋＶ；オリフィス電位６０Ｖ。使用したネブライジングガスおよびカーテンガスは窒素で、流量を９Ｌ／分とした。６００〜１８００トンプソンの１ステップあたり０．５Ｔｈ、滞留時間２ミリ秒で質量スペクトルを記録した。試料（約１ｍｇ／ｍＬ）を１％酢酸もに含有５０％アセトニトリル溶液に溶解し、外側のシリンジポンプで５μＬ／分で導入した。
ＰＢＳ溶液中でＥＳＩ ＭＳによってペプチドを分析する場合、最初に、０．６μＬのＣ４樹脂の入ったZipTip固相抽出チップを製造業者の指示どおりに用いて、ペプチドを脱塩した（Millipore Corporation, Billerica, MA、ワールドワイドウェブでmillipore.com/catalogue.nsf/docs/C5737のMillipore社のウェブサイトを参照のこと）。
高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）分析：
これらの粗ペプチドで予備分析を実施し、高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ）およびＭＡＬＤＩ分析を用いて、リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）バッファー（ｐＨ、７．２）にて相対的な変換率を概算で求めた。粗ペプチド試料をＰＢＳバッファーに１ｍｇ／ｍＬの濃度で溶解させた。得られた溶液１ｍＬを１．５ｍＬのＨＰＬＣバイアルで保管し、これを密閉して３７℃でインキュベートした。１００μｌのアリコートをさまざまな間隔で抜き取り、室温まで冷却し、ＨＰＬＣで分析した。
２１４ｎｍでＵＶ検出器を使用して、Beckman System Gold Chromatographyシステムで、ＨＰＬＣ分析を実施した。ＨＰＬＣ分析は、１５０ｍｍ×４．６ｍｍのC18 Vydacカラムで実施する。流速は１ｍＬ／分とした。溶媒Ａは０．１％ＴＦＡを蒸留水に加えたものを含有し、溶媒Ｂは０．１％ＴＦＡを９０％ＣＨ３ＣＮに加えたものを含有した。直線勾配を用いた（１５分間で４０％〜７０％Ｂ）。データを集め、Peak Simple Chromatographyソフトウェアで分析した。
実施例２
それぞれのペプチドがｃＡＭＰを誘導する機能については、ホタルルシフェラーゼを用いるレポーターアッセイで測定した。誘導されるｃＡＭＰ産生は、グルカゴン受容体またはＧＩＰ受容体またはＧＬＰ−１受容体に結合しているグルカゴン断片と正比例する。受容体とｃＡＭＰ応答配列に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞を、バイオアッセイに使用した。
０．２５％ＢＧＳ（Bovine Growth Serum）（HyClone, Logan, UT）を加えたダルベッコ変法最小必須培地（Invitrogen, Carlsbad, CA）で１６時間培養して、培地から血清を除去した後、３７℃、５％ＣＯ２にて、９６ウェルのポリ−Ｄ−リジンコートディッシュ「Biocoat（登録商標）」プレート（BD Biosciences, San Jose, CA）で５時間、グルカゴン断片を段階希釈したものとインキュベートした。インキュベーション終了時、１００μＬのLucLite発光基質試薬（Perkin Elmer, Wellesley, MA）を各ウェルに加えた。プレートを軽く振盪し、暗所にて１０分間インキュベートし、MicroBeta-1450液体シンチレーションカウンター（Perkin-Elmer, Wellesley, MA）で発光を測定した。Originソフトウェア（OriginLab, Northampton, MA）を用いて、５０％有効濃度（ＥＣ５０）および５０％阻害濃度（ＩＣ５０）を計算した。以下の実施例では、別段の記載がないかぎり、記載のＥＣ５０およびＩＣ５０はいずれも、ｎＭ単位での値である。
実施例３：ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）の調製
Ｂｏｃプロトコールを使用し、実施例１に開示したＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。（生成物４を加える前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した）。エチル２−ブロモ酢酸との反応によって、エストラジオール１７−アセテートを３位で誘導体化した。以下に示すように、誘導体化後のエストラジオールを加水分解し、ＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を生成した。
具体的には、等モル量のエストラジオール１７−アセテート（１）と２−ブロモ酢酸エチル（２）とをジオキサン／Ｋ２ＣＯ３に溶解させ、反応物を還流条件下で１６時間、攪拌した。反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）をジオキサンに再懸濁させた。ＮａＯＨ（１Ｎ）をゆっくりと加え、２時間攪拌した。反応溶媒を真空中で蒸発させた。この生成物（４）をジクロロメタンで３回洗浄した後、ジクロロメタンに再懸濁させた。ＨＣｌ（１Ｎ）をゆっくりと加えて、生成物を酸性化した。生成物４と樹脂結合ペプチドとをＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰにて４時間混合し、濾過し、トリフルオロ酢酸で処理し、フッ化水素酸で処理して樹脂から切断した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。
実施例４：ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−カルバメート）の調製
Ｂｏｃプロトコールを使用し、実施例１に開示したＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。（エストロゲン誘導体の結合前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した）。以下に示すように、クロロギ酸４−ニトロフェニルとの反応によって、β−エストラジオール３−ベンゾエートを１７位で誘導体化した。誘導体化後のエストラジオールをＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−エステル）結合体を生成した。
具体的には、β−エストラジオール３−ベンゾエート（１）と２倍過剰のクロロギ酸４−ニトロフェニル（２）とを、ピリジン、トルエン、ＤＭＡＰ中、灌流条件下で２４時間、一緒に攪拌した。反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物であるβ−エストラジオール１７−ニトロフェニルエステル３−ベンゾエート（３）を、酢酸エチルに再懸濁させた。反応生成物をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄した。酢酸エチルを真空中で蒸発させ、生成物（３）をヘキサンで沈殿させた。生成物３と樹脂結合ペプチドとをＮＭＰ／５％ＤＩＥＡ中にて４時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理し、ＨＦ処理によって樹脂から切断した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。
実施例５：ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−エステル）の調製
Ｂｏｃプロトコールを使用し、実施例１に開示したＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。（エストロゲン誘導体の結合前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した）。無水コハク酸との反応によって、エストラジオールを１７位で誘導体化した。以下に示すように、誘導体化後のエストラジオールをＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−エステル）結合体を生成した。
具体的には、β−エストラジオール１７−アセテート（１）と１０倍過剰の無水コハク酸（２）とを、５％ＤＩＥＡおよびＤＭＡＰを含有するＤＭＦ中、室温にて４８時間、一緒に攪拌した。４８時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）を酢酸エチルに再懸濁させた。反応生成物（３）をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄した。酢酸エチルを真空中で蒸発させ、生成物（３）をＭｅＯＨ／アセトニトリル／水の混合物に再懸濁させた。エストロゲン誘導体生成物（３）を逆相ＨＰＬＣで精製した。凍結乾燥生成物（３）と樹脂結合ペプチドとを、ＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰにて４時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理し、ＨＦ処理によって樹脂から切断した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。
実施例６：ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）の調製
Ｂｏｃプロトコールを使用し、実施例１に開示したＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。（エストロゲン誘導体の結合前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した）。無水コハク酸との反応によって、エストラジオール１７−アセテートを３位で誘導体化した。以下に示すように、誘導体化後のエストラジオールをＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を生成した。
具体的には、β−エストラジオール１７−アセテート（１）と１０倍過剰の無水コハク酸（２）とを、５％ＤＩＥＡおよびＤＭＡＰを含有するＤＭＦ中、室温にて４８時間、一緒に攪拌した。４８時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）を酢酸エチルに再懸濁させた。反応生成物（３）をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄した。酢酸エチルを真空中で蒸発させ、生成物（３）をＭｅＯＨ／アセトニトリル／水の混合物に再懸濁させた。エストロゲン誘導体生成物（３）を逆相ＨＰＬＣで精製した。凍結乾燥生成物（３）と樹脂結合ペプチドとを、ＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰにて４時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理し、ＨＦ処理によって樹脂から切断した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。
実施例７：ＧＬＰ−１／エストロン３−エステル）の調製
Ｂｏｃプロトコールを使用し、実施例１に開示したＢｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。（エストロゲン誘導体の結合前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した）。無水コハク酸との反応によって、エストロンを３位で誘導体化した。以下に示すように、誘導体化後のエストロンをＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体を生成した。
具体的には、エストロン（１）と１０倍過剰の無水コハク酸（２）とを、５％ＤＩＥＡおよびＤＭＡＰを含有するＤＭＦ中、室温にて４８時間、一緒に攪拌した。４８時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）を酢酸エチルに再懸濁させた。反応生成物（３）をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄した。酢酸エチルを真空中で蒸発させ、生成物（３）をＭｅＯＨ／アセトニトリル／水の混合物に再懸濁させた。エストロン誘導体生成物（３）を逆相ＨＰＬＣで精製した。凍結乾燥生成物（３）と樹脂結合ペプチドとを、ＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰにて４時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理し、ＨＦ処理によって樹脂から切断した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。
実施例８：ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）の調製
実施例１に開示したＢｏｃプロトコールを用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。Ｂｏｃを用いるin situ中和法を使用し、エストロゲンを付加しやすくするためにＢｏｃ−Ｃｙｓ（４−ＭｅＢｚｌ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ペプチドを合成した。マレイミドカプロン酸ヒドラジドとの反応によって、エストロンを１７位で誘導体化した。以下に示すように、誘導体化後のエストロンをＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のシステインと反応させ、ＧＬＰ−１／エストラジオール（１７−ヒドラゾン）結合体を生成した。
具体的には、等モル量のエストロン（１）とε−マレイミドカプロン酸ヒドラジド（２）とを、０．１％ＴＦＡを含有するＭｅＯＨ中、室温にて４時間、一緒に攪拌した。４時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）を冷エーテル中で沈殿させ、シリカカラムで精製した。ＤＭＦ、ＡＣＮ、Ｔｒｉｓ、水の混合物（ｐＨ７．５）を、室温にて２４時間、５倍過剰の生成物３を切断・精製後のペプチドと混合し、ペプチド−エストロゲン結合体を生成した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分光で特徴を調べた。
実施例９：ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）の調製（立体障害があるものとないもの）
実施例１に開示したＢｏｃプロトコールを用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。Ｂｏｃを用いるin situ中和法を使用し、エストロゲンを付加しやすくするためにＢｏｃ−Ｃｙｓ（４−ＭｅＢｚｌ）−ＯＨ残基（立体障害のないジスルフィド結合体を生成する場合）またはＢｏｃ−Ｐｅｎ（４−ＭｅＢｚｌ）−ＯＨ残基（立体障害のあるジスルフィド結合体を生成する場合）をＣ末端に使用して、ペプチドを合成した。クロロギ酸４−ニトロフェニルとの反応によって、β−エストラジオール３−ベンゾエートを１７位で誘導体化した。次に、以下に示すように、中間体をピリジルジチオ−エチルアミン−ＨＣｌと反応させ、ＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のシステインとジスルフィド交換反応により、ＧＬＰ−１／エストラジオール（１７−カルバメートジスルフィド）結合体を生成した。
まず、等モル量のアルドリチオール−２（１）と２−メルカプトエチルアミンＨＣｌ（２）とを、２％ＡｃＯＨを含有するＭｅＯＨ中、室温にて４８時間、一緒に攪拌した。４８時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（３）を冷エーテル中で沈殿させた。第２に、β−エストラジオール３−ベンゾエート（４）と２倍過剰のクロロギ酸４−ニトロフェニル（５）とを、ピリジン、トルエン、ＤＭＡＰ中、灌流条件下で４時間、一緒に攪拌した。反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物であるβ−エストラジオール１７−ニトロフェニルエステル３−ベンゾエート（６）を酢酸エチルに再懸濁させた。この反応生成物をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄し、これを分液漏斗に移した。酢酸エチルを真空中で蒸発させ、生成物（６）をヘキサンで沈殿させた。
等モル量のピリジルジチオ−エチルアミンＨＣｌ（３）とβ−エストラジオール１７−ニトロフェニルエステル３−ベンゾエート（６）とを、５％ＤＩＥＡおよびＤＭＡＰを含有するピリジン中、室温にて４８時間、一緒に攪拌した。４８時間後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、生成物（７）を酢酸エチルに再懸濁させた。この反応生成物をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄し、酢酸エチルを真空中で蒸発させた。０．２５％Ｋ２ＣＯ３のジオキサン／メタノール混液中で室温にて３時間処理することで、生成物（７）の３−ベンゾエート基を除去し、生成物であるβ−エストラジオール１７−カルバメートＳ−Ｓ−ＮＰｙ（８）を生成した。この生成物をシリカカラムで精製した。ＮＭＰおよびＴｒｉｓ（ｐＨ７．５）中、室温にて４８時間、５倍過剰の生成物８を切断・精製後のペプチド（システイン残基またはペニシラミン残基を４０番目に有する）と混合し、ペプチド−エストロゲン結合体を精製した。このペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分光で特徴を調べた。
実施例１０：ＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−カテプシンジアミノエタン）の調製
実施例１に開示したＢｏｃプロトコールを用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。Ｂｏｃを用いるin situ中和法を使用し、ジペプチドスペーサーおよびエストロゲンを付加しやすくするためにＺ−Ｈｉｓ（ＢＯＭ）−ＯＨ残基をＮ末端に、Ｂｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨをＣ末端に用いて、ペプチドを合成した。以下に示すように、β−エストラジオール１７−ニトロフェニルエステルベンゾエートを１７位で誘導体化して、ＧＬＰ−１／エストラジオール（１７−カテプシンジアミノエタン）結合体を生成した。
Wang樹脂でＦｍｏｃ−を基にしたin situ中和法を使用してＦｍｏｃ−Ｐｈｙ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＯＨ（１）を合成し、ＴＦＡ／ＤＣＭを用いて樹脂から切断した。等モル量のＦｍｏｃ−Ｐｈｅ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＯＨ（１）とＢｏｃ−エチレンジアミン（２）とを、ＨＯＢｔ、ＤＩＣ、ＤＣＭ中、室温にて４時間、一緒に攪拌した。この反応生成物をＨＣｌ（０．０１Ｎ）溶液で２回洗浄した後、水で１回洗浄し、これを分液漏斗に移し、酢酸エチルを真空中で蒸発させた。洗浄ステップの後、反応生成物を２０％ピペルジンのＤＭＦ溶液で３０分間処理してＮ末端のＦｍｏｃ基を除去し、ＮＨ２−Ｐｈｅ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＥＤＡ−Ｂｏｃ（３）を生成した。これを、ピペルジン／ＤＭＦ溶媒を真空中で除去した後に冷エーテル中で沈殿させた。ＮＨ２−Ｐｈｅ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＥＤＡ−Ｂｏｃ（３）を、ＤＭＦ、５％ＤＩＥＡ、ＤＭＡＰ中、室温にて１６時間、２倍過剰の無水コハク酸（４）と一緒に攪拌した。その後、反応溶媒を真空中で蒸発させ、ＭｅＯＨ、アセトニトリル、水に再懸濁させた。反応生成物であるヘミコハク酸−Ｐｈｅ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＥＤＡ−Ｂｏｃ（５）を、逆相ＨＰＬＣで精製した。５倍過剰の凍結乾燥生成物（５）と樹脂結合ペプチドとをＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰ中にて１６時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理して、生成物であるＧＬＰ−１＋ヘミコハク酸−Ｐｈｅ−Ｌｙｓ（Ｃｌ−Ｚ）−ＥＤＡ（６）を生成した。ＮＭＰ／５％ＤＩＥＡ中、上記の樹脂結合生成物（６）を５倍過剰のβ−エストラジオール１７−ニトロフェニルエステル３−ベンゾエート（７）と１６時間混合し、濾過し、ＨＦ処理によって樹脂から切断して、最終生成物（８）を生成した。ペプチド−エストロゲン結合体を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分光で特徴を調べた。
実施例１１：ＧＬＰ−１／コレステロール３−アミド）の調製
実施例１に開示したＢｏｃプロトコールを用いて、ＧＬＰ−１類縁体を合成した。Ｂｏｃを用いるin situ中和法を使用し、Ｂｏｃ−Ｌｙｓ（Ｆｍｏｃ）−ＯＨ残基をＣ末端に用いて、ペプチドを合成した。以下に示すように、コレステロール３−カルボン酸をＧＬＰ−１類縁体のＣ末端のリジンと反応させて、ＧＬＰ−１／コレステロール（３−アミド）結合体を生成した。
具体的には、コレステロール３−カルボン酸（１）と樹脂結合ペプチドとをＨＯＢｔ／ＤＩＣ／ＮＭＰ中にて１６時間混合し、濾過し、ＴＦＡで処理し、ＨＦ処理によって樹脂から切断した。生成物４を加える前に、リジン残基の側鎖のアミンを保護しているＦｍｏｃ基を、２０％ピペルジン／ＤＭＦで３０分かけて除去した。ペプチド−コレステロール結合体（２）を逆相ＨＰＬＣで精製し、ＥＳＩ質量分析で特徴を調べた。ペプチド骨格をＰＥＧ化するのであれば、ＰＥＧ部分を付加しやすいように配列の２４番目にシステイン残基を付加し、等モル量のヨードアセチル４０ｋ ＰＥＧと結合体とを７Ｍの尿素／０．０５Ｍのトリスバッファー（ｐＨ８．５）で１時間混合することによって、ＰＥＧ部分をペプチド−コレステロール結合体に付加した。
実施例１２：エストロゲン受容体結合アッセイ
精製ＥＲαおよびMillipore Filter Plateを用いるPhosphoImagerプロトコール
以下の試薬を使用して、エストロゲン受容体結合アッセイを実施した：リガンド結合バッファー（ｐＨ７．６）、５０ｍＭのＨＥＰＥＳ−ナトリウム塩、１ｍＭのＣａＣｌ２、５ｍＭのＭｇＣｌ２、０．５％のＢＳＡ、スクロース Ｃｕｓｈｉｏｎ（ｐＨ７．６）、２０％スクロース、１２０ｍＭのＮａＣｌ、４０ｍＭのＴｒｉｓ−ＨＣｌ、０．４％ＢＳＡ、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）、０．２５％ＰＥＩ。
「コールド」のエストラジオールの滴定
所望の試験濃度のうち最も高い濃度の５倍のコールドのエストラジオールのストック希釈液を調製した。試験した最高濃度は１０μＭである。よって、合計容量５００μｌで、５０μＭのストックを調製した。正確に４０μｌの結合バッファーを、カラム１１および１２以外の滴定プレートの各ウェルに加えた。正確に６０μｌのストック濃縮液を滴定プレートのカラム１１の各ウェルに加えた。２０μｌをカラム１１からカラム１０に移し、混合して、３倍滴定を実施した。それぞれのカラムを、カラム１から順に滴定した。正確に２０μｌを滴定プレートの各ウェルからアッセイプレートの対応するウェルに移した。正確に２０μｌの結合バッファーを「全結合」ウェル（ウェル１２（Ａ〜Ｄ））に加えた。正確に２０μｌの１００μＭのコールドのエストラジオールを「非特異的結合」ウェル（ウェル１２（Ｅ〜Ｈ））に加えた。
一定濃度の「ホットの」エストラジオール
望ましい試験濃度である０．０５ｎＭよりも５倍高い濃度で、放射能標識したエストラジオールのストック溶液を調製した。このため、０．２５ｎＭの放射能標識したエストラジオールのストックを、少なくとも合計容量２．３ｍＬで調製した。放射能標識したエストラジオールは、１０ｕＣｉで容量１００μｌの溶液になるが、これを２２００Ｃｉ／ｍｍｏｌで換算すると、濃度４５．４５ｎＭに相当する。０．２５ｎＭのストック２．３ｍＬのために、放射能標識したエストラジオール１２．６５μＬを２．２９ｍｌの結合バッファーに加えた。正確に２０μＬのストック溶液を、設計に応じてアッセイプレートの各ウェルに加えた。
精製エストロゲン受容体αの滴定
精製エストロゲン受容体を、濃度１．５ｎＭで試験した。各ウェルに６０μＬのエストロゲン受容体を加えているため、１．６６７倍高いストック濃度とした。試験濃度１．５ｎＭのために、ストック濃度を２．５ｎＭとした。８．４μＬのストックを６．９９ｍＬの結合バッファーに加えて、２．５ｎＭの受容体を容量７．０ｍＬで調製した。その後、正確に６０μＬの受容体を、アッセイプレートの適切なウェルに移した。
アッセイ
アッセイプレート（コールドのリガンド、ホットのリガンド、細胞ライセートを入れてある）を室温にて２時間、インキュベートした。正確に２５μＬの０．２５％ＰＥＩをフィルタープレートの各ウェルに加えた。フィルタープレートを２０分間インキュベートした後、ウェルを真空でクリーニングした。アッセイプレートの懸濁液を正確に８０μＬ、ＰＥＩコートフィルタープレートに移した。真空マニホールドを使用し、フィルタープレートを介して試料を真空にした。フィルタープレートを結合バッファーで数回洗浄した後、セロファンで包んだ。ウェルの底がスクリーンに最も近くなるようにして、プレートをホスホイメージング用スクリーンの表面に固定した。ホスホイメージング用スクリーンとプレートを、放射能測定用フィルムバッグに入れ、４８時間露光した。イメージング用スクリーンをホスホイメージャーでスキャンし、露光ファイルを得た。
実施例１３
マウス（ｄｂ／ｄｂ、Ｎ＝６、平均初期体重＝５４ｇ）に、以下のうちの１つを４０μｇ／ｋｇまたは４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、４週間にわたって１日１回、皮下注射した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）（４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）（４０μｇ／ｋｇ−日）または
（ｃ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）（４００μｇ／ｋｇ−日）
２３日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図２ａ）。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスよりも体重の減り方が大きかった。
ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体が、２３日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も判断した。高用量のＧＬＰ−１（１７−エステル）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスよりも食物摂取量が少なかった。
図２ｂおよび図２ｃは、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体が、血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から１４日目までの間に血中グルコース濃度の下がり方が最も大きかった。
実施例１４．ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体のin vivoでの作用
食餌で誘導した肥満（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８、１群あたりマウス６匹、平均初期体重＝５８ｇ）に、以下のうちの１つを４μｇ／ｋｇ、４０μｇ／ｋｇまたは４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、４週間にわたって１日１回、皮下注射した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６ＣｅｘＫ４０）（４０μｇ／ｋｇ−日）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）（４００μｇ／ｋｇ−日）または
（ｃ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）（４、４０または４００μｇ／ｋｇ−日）
２５％（ｖ／ｖ）のグルコースを含有する生理食塩水を、７日目と２１日目の０分の時点で、体重１ｋｇあたり１．５ｇの用量で注射した。７日目と２１日目の０分、１５分、３０分、６０分、１２０分の時点で、血糖を測定した（図３ａ）。
２３日後に体重を測定し、体重の変化、体脂肪量の変化、除脂肪体重の変化を求めた（図３ｂ〜図３ｄ）。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、体重および体脂肪量の減り方が最も大きく、除脂肪体重の減少が最も少なかった。
ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体が、２３日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も判断した。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）を投与したマウスが、食餌の量が最も少なかった。
図３ｅは、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ＣｅｘＫ４０）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から１４日目までの間に血中グルコース濃度の下がり方が最も大きかった。これらの結果から、Ａ２２を基にしたＧＬＰ−１のアゴニストにエストロゲンを付加すると、用量依存性の有効性も増強されることがわかる。
実施例１５．
食餌で誘導した肥満（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８、平均初期体重＝５９ｇ）に、溶媒または以下のうちの１つを、４週間にわたって１日１回、皮下注射した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）（４０または４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）（４０または４００μｇ／ｋｇ−日）または
（ｃ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０または４００μｇ／ｋｇ−日）
２５％（ｖ／ｖ）のグルコースを含有する生理食塩水を、１４日目の０分の時点で、体重１ｋｇあたり１．５ｇの用量で注射した。０分、１５分、３０分、６０分、１２０分の時点で、血中グルコース濃度を測定した。図４ａに、この実験で得られたデータを示す。
２１日後に体重を測定し、総体重と体脂肪量の変化を求めた（図４ｂ〜図４ｃ）。高用量のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスで、総体重の減り方が最も大きかった（図４ｂ）。体脂肪量は、溶媒処理動物に比して、高用量のエストロゲンエーテル結合体で低下した（図４ｃ）。エステル結合体のほうがエーテル結合体よりも総体重に対する影響が大きく、エーテル結合体のほうがエステル結合体よりも体脂肪量に対する影響が大きかった。
ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体が、２１日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も判断した。ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）を単独で投与したマウスよりも、食物摂取量が少なかった。
図４ｄは、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体が、血中グルコース濃度（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示す。高用量で、いずれかのＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）を単独で投与したマウスよりも、０日目から２１日目までの間の血中グルコース濃度の変化が大きかった。
実施例１６．
９か月間にわたって糖尿病食を与えたマウス（Ｎ＝８、１１月齢、平均体重６０ｇ）に、溶媒または以下のうちの１つを皮下注射した
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）（４０または４００μｇ／ｋｇ／日）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０または４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｃ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０または４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｄ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０、４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｅ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０μｇ／ｋｇ−週）
（ｆ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）（４０μｇ／ｋｇ−週）
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図５ａ）。高用量のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスで、体重の減り方が最も大きかったが、低一日量のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスでも、体重が有意に減少した。
ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）結合体、ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）結合体、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）結合体が、７日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も判断した。高用量または低用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）およびＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）または低一日量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）を投与したマウスが、食餌の量が最も少なかった。
図５ｂは、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）結合体、ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）結合体、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）結合体が、血中グルコース濃度の変化（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示す。高用量または低用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）を投与したマウスで、高用量のＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）もに血糖の変化が最も大きかった。
実施例１７．
食餌で誘導した肥満（ＤＩＯ）マウス（Ｎ＝８、平均初期体重＝６５ｇ）に、以下のうちの１つを４０μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、１週間にわたって１日１回、皮下注射した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｂ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｃ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２ Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｄ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）
（ｅ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）
（ｆ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）
（ｇ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）
（ｈ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）または
（ｉ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）
７日後に体重を測定し、体重の変化と体脂肪量を求めた（図６ａ〜図６ｂ）。エストロゲン結合体を投与したマウスで、総体重の減り方が最も大きかった。体脂肪量の分析結果（図６ｂ）では、体重の合計減少量の点で比較的一定であった。
図６ｃは、ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、血糖の変化（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示している。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（３−エーテル）またはＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）／エストロゲン（１７−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から７日目までの間の血糖の変化が最も大きかった。
実施例１８．
９か月間にわたって糖尿病食を与えたマウス（Ｎ＝８、１１月齢、平均体重６０ｇ）に、以下のうちの１つを４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、１週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）
（ｃ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）
（ｄ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｅ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）
（ｆ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）
（ｇ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）
（ｈ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）または
（ｉ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（１７−エステル）
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図７ａ）。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体を投与したマウスで、総体重の減り方が最も大きかった。ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体のほうが、エストロゲンに結合していない対応のＧＬＰ−１ペプチドよりも、in vivoでの体重の減り方が大きかった。
ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、７日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体を投与したマウスが、食餌の量が最も少なかった。
図７ｂは、ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、血糖の変化（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示している。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体を投与したマウスで、０日目から７日目までの間に血糖の変化が最も大きかった。
ペプチドを含むｄ−アミノ酸またはＡ２２のどちらも、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン結合体ほどは低下しなかった。また、ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）のエストロゲン結合体は、明らかに、同一のペプチド由来の非エストロゲン形態よりも効果的であった。
実施例１９．
マウス（Ｎ＝８、平均体重５５ｇ）に、溶媒または以下のうちの１つを、１週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）（１２０または４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｂ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）（１２０または４００μｇ／ｋｇ−日）
（ｃ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）（４００または１２００μｇ／ｋｇ−日）または
（ｄ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）（４００または１２００μｇ／ｋｇ−日）
ｄ−アミノ酸含有ペプチドは、明らかに、有効性に関するすべての測定値が、ｌ−アミノ酸含有ペプチドより劣っていた。７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図８ａ）。これらの用量のペプチドでは、エストロゲンの有無を問わず、体重の低下についての顕著な差はわずかしかなかった。
図８ｂは、さまざまなＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、血中グルコース濃度の変化（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響を示している。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６ Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、０日目から７日目までの間にin vivoで血中グルコース濃度の変化が最も大きく、同一のペプチドではあるがエストロゲンを持たない処理した動物とはかなりの差であった。このことから、体重の違いとは関係なく、血糖が直接的に改善されることがわかった。
図８ｃは、図示のＧＬＰ−１結合体を投与して生じた、体脂肪量の変化に対する影響を示している。
実施例２０．
食餌で誘導した肥満マウス（ＤＩＯ）（Ｎ＝８、平均体重６１ｇ）に、以下のうちの１つを４０μｇ／ｋｇ、４００μｇ／ｋｇ、１２００μｇ／ｋｇまたは４０００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、１週間または２週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０μｇ／ｋｇ−日）
（ｂ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）（４０００μｇ／ｋｇ−日）
（ｃ）ｄＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）（４００、１２００、４０００μｇ／ｋｇ−日）
（ｄ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）（４０μｇ／ｋｇ−日）
（ｅ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４０μｇ／ｋｇ−日）または
（ｆ）ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃ２４（ＰＥＧ−４０ｋＤａ）Ｃｅｘ Ｋ４０）／コレステロール（４０μｇ／ｋｇ−日）
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた。ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、体重の減り方が最も大きく（図９ａ）、体脂肪量が最も少なかった（図９ｂ）。
ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体が、７日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）結合体（ＰＥＧなし）を投与したマウスで、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスよりも有意に食餌の量が減少した。
図９ｃは、ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体には、０日目から７日目までの間に明らかな用量依存性のグルコース低下が認められ、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウスに比して最高用量で増強された（図９ｃ）
実施例２１．
糖尿病食を与えたマウス（Ｎ＝８、１４月齢）に、溶媒または以下のうちの１つを、１週間にわたって１日１回、皮下注射した。
（ａ）ｄ−ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）（１２００、４０００μｇ／ｋｇ）
（ｂ）ｄ−ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（１２００、４０００μｇ／ｋｇ）または
（ｃ）ｄ−ＧＬＰ−１（Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）（４０００μｇ／ｋｇ）
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図１０ａ）。エストロゲンがin vivo では不安定である、安定したアミドまたはエステルとして共有結合している、ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウス。不安定なエステル結合体で処理した動物で、総体重の減り方が最も大きかった。
ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、７日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。不安定なエステル結合体を投与したマウスは、残りの結合体を投与したマウスよりも食餌の量が有意に少なかった。
ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、血中グルコース濃度の変化（ｍｇ／ｄＬ）に対しておよぼす影響も求めた。図１０ｂは、ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲンエステル結合体を投与したマウスのほうが、安定したエストロゲン結合体を持つこと以外はｄ−アミノ酸含有ペプチドに匹敵するペプチドを投与したマウスよりも０日目から７日目までの間に血中グルコース濃度の変化が大きかったことを示している。
実施例２２．活性ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体のin vitroでの受容体アッセイ
以下の化合物の段階希釈物を調製した。
（ｉ）エストラジオール
（ｉｉ）ＧＬＰ−１
（ｉｉｉ）活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体
（ｉｖ）活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体
（ｖ）活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−エステル）結合体
（ｖｉ）活性かつ準安定、酸感受性のＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）結合体
（ｖｉｉ）活性かつ準安定、チオール還元感受性のＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）結合体
（ｖｉｉｉ）活性かつ活性化エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル、１７−ＯＡｃ）
ＧＬＰ−１の活性（ｃＡＭＰ誘導）−（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の段階希釈物を、ＧＬＰ−１受容体とｃＡＭＰ応答配列（ＣＲＥ）に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞とインキュベートした。細胞溶解およびルシフェリンを用いたインキュベーション後に、発光を測定した。結果を以下の表に示すが、これらの結果から、ＧＬＰ−１をエストロゲンに結合しても、ＧＬＰ−１受容体に対するＧＬＰ−１の固有の活性には影響しないことがわかる。
ＧＬＰ−１の結合−シンチレーション測定前に、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の段階希釈物を、ＧＬＰ−１受容体細胞膜抽出物、［Ｉ１２５］−ＧＬＰ−１、アグルチニンコートＳＰＡビーズとインキュベートした。結果を以下の表に示すが、これらの結果から、ＧＬＰ−１をエストロゲンに結合しても、ＧＬＰ−１受容体に対するＧＬＰ−１の固有の活性には影響しないことがわかる。
エストロゲン活性−（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の段階希釈物を、エストロゲン応答配列（ＥＲＥ）に結合させたルシフェラーゼ遺伝子をトランスフェクとしたＴ４７Ｄ細胞とインキュベートした。細胞溶解およびルシフェリンを用いたインキュベーション後に、発光を測定した。結果を以下の表に示すが、これらの結果から、エストロゲンがＧＬＰ−１に安定に結合すると、エストロゲンの細胞内エストロゲン活性が有意に低下するが、不安定な結合体では高い度合いで細胞内エストロゲン活性が認められることがわかる。
ＥＲαの結合−（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）の段階希釈物を、精製したＥＲαおよび［Ｉ１２５］−エストラジオールとインキュベートした。濾過後、放射性リガンドの結合をホスホイメージングで定量化した。結果を以下の表に示すが、これらの結果から、エストロゲンがＧＬＰ−１に安定に結合すると、エストロゲンがエストロゲン受容体に結合する機能が大幅に低下するのに対し、不安定な結合体では、エストロゲン受容体の結合が認められる（これは、バイオアッセイ条件下でのエステル結合体の不安定性の関数になる）ことがわかる。
ＧＬＰ−１活性（ｃＡＭＰ誘導）−（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）の段階希釈物を、ＧＬＰ−１受容体とｃＡＭＰ応答配列（ＣＲＥ）に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞とインキュベートした。細胞溶解およびルシフェリンを用いたインキュベーション後に、発光を測定した。活性かつ準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体は、ＧＬＰ−１受容体に対して等しく活性であった（図１１ａ）。
エストロゲンの活性−（ｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ）、（ｖ）、（ｖｉ）、（ｖｉｉ）、（ｖｉｉｉ）の段階希釈物を、エストロゲン応答配列（ＥＲＥ）に結合させたルシフェラーゼ遺伝子をトランスフェクトしたＴ４７Ｄ細胞とインキュベートした。細胞溶解およびルシフェリンを用いたインキュベーション後に、発光を測定した。活性かつ準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体は、エストロゲン受容体に対する活性がまちまちであった（図１１ｂ）これらの活性かつ準安定の結合体を意図的に、たとえば、酸、チオールまたは酵素（カテプシンなど）で処理すると、準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体がほぼ完全なエストロゲン活性状態に戻る。よって、活性かつ準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体は、共有結合の結合体としてはエストロゲン活性が低下し、活性になるのに放出が必要となる。
実施例２３．不活性ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体のin vitroでの受容体アッセイ
以下の化合物の段階希釈物を調製した。
（ｉ）不活性のＧＬＰ−１
（ｉｉ）不活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体
（ｉｉｉ）不活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体
ＧＬＰ−１の活性（ｃＡＭＰ誘導）−（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の段階希釈物を、ＧＬＰ−１受容体とｃＡＭＰ応答配列（ＣＲＥ）に結合させたルシフェラーゼ遺伝子とをコトランスフェクトしたＨＥＫ２９３細胞とインキュベートした。細胞溶解およびルシフェリンを用いたインキュベーション後に、発光を測定した。結果を以下の表に示す
実施例２４．
食餌で誘導した肥満マウス（ＤＩＯ）（Ｎ＝８、平均体重５１ｇ）に、以下のうちの１つを４００μｇ／ｋｇまたは４０００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、２週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ｅ１６Ｋ４０Ｃｅｘ）（４０００μｇ／ｋｇ）
（ｂ）ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エステル）（４００、
４０００μｇ／ｋｇ）または
（ｃ）ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）（４００、４０００μｇ／ｋｇ）。
１５日後に体重を測定し、体重の変化を求めた。不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスで、体重の減り方が最も大きく、高用量のほうがその影響は顕著だった（図１２ａ）。
不活性のＧＬＰ−１および不活性のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、１５日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、不活性のＧＬＰ−１単独または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、食餌の量が有意に少なく、高用量のほうがその影響は顕著だった（図１２ｂ）。
図１２ｃは、不活性のＧＬＰ−１および不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示す。高用量の不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体で、０日目と１４日目の間に血糖が低下した。
１５日後に肝臓重量を測定し、肝臓重量の変化を求めた。エストロゲン不安定かつ不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、エストロゲン安定かつ不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも肝臓重量の減り方が大きかった（図１２ｄ）。
１５日後に子宮重量を測定し、子宮重量の変化を求めた。不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスのほうが、不活性のＧＬＰ−１単独または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、子宮重量の増え方が有意に大きかった（図１２ｅ）。
実施例２５．
標準的な固形飼料を与えたＣ５７ＢＩ／６マウス（Ｎ＝８、平均体重１９．６ｇ）の卵巣を摘出し、５日間かけて回復させた後、以下のうちの１つを４０００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、７日間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニスト
（ｂ）ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロン（３−エステル）
（ｃ）ｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１（Ａ１Ａｉｂ２Ａ２２Ｃｅｘ Ｋ４０）／エストロゲン（３−エーテル）または
（ｄ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
研究の最後でマウスを屠殺し、子宮を回収して秤量した。
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた。活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性かつＧＬＰ−１アゴニスト単独（図１３ａ）、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、体重の減り方が大きかった。ＧＬＰ−１アゴニスト、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体、活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、体脂肪量の減少が認められた（図１３ｂ）。
ＧＬＰ−１結合体が、７日間の期間に累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性かつＧＬＰ−１アゴニスト単独、不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、摂取した食餌の量が少なかった（図１３ｃ）。
図１３ｄは、ＧＬＰ−１結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。不活性かつエストロゲン不安定な不活性なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体または活性かつ安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、溶媒よりも血中グルコース濃度の下がり方が大きかった。不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、血中グルコース濃度の低下は認められなかった。
７日後に子宮重量を測定し、子宮重量の変化を求めた。不活性かつエストロゲン不安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１を単独で投与したマウス、不活性かつエストロゲン安定なｄ−アミノ酸含有ＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体または活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスよりも、子宮重量の増え方が有意に大きかった（図１３ｅ）。
実施例２６．
標準的な固形飼料を与えたマウス（Ｎ＝８、平均体重１９．１ｇ）の卵巣を摘出し、５日間かけて回復させた後、以下のうちの１つを４０００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、７日間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）
（ｂ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）
（ｃ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）または
（ｄ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カテプシン）
研究の最後でマウスを屠殺し、子宮を回収して秤量した。
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた。準安定のＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、活性のＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも、体重および体脂肪量の減り方が大きかった（図１４ａおよび図１４ｂ）。準安定の酵素感受性結合体および酸感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カテプシン）およびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）を投与したマウスはそれぞれ、最初は体重が大きく減ったが、７日間の研究では、準安定のチオール還元感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）を投与したマウスで、全体としての体重の減り方が最も大きかった。
図１４ｃは、準安定のＧＬＰ−１結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響を示している。準安定のチオール還元感受性結合体および酸感受性結合体、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）およびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）を投与したマウスではそれぞれ、研究期間をとおして、不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロン（３−エステル）結合体よりも血中グルコース濃度の下がり方が大きかった。
７日後に子宮重量を測定し、子宮重量の変化を求めた。エストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロン（３−エステル）結合体を投与したマウスでは、準安定のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体を投与したマウスよりも子宮重量の増え方が有意に大きかった（図１４ｄ）。
実施例２７．
食餌で誘導した肥満マウスに、以下のうちの１つを４０μｇ／ｋｇまたは４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、２週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニスト
（ｂ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）または
（ｃ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
１５日後に体重を測定し、体重の変化を求めた。活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、活性のＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも、体重の減り方が有意に大きかった（図１５ａ）。
活性のＧＬＰ−１および活性のＧＬＰ−１／エストロゲン結合体が、１５日間の期間に、累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた。活性かつエストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、活性のＧＬＰ−１アゴニスト単独または活性かつエストロゲン不安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したマウスよりも、摂取した食餌の量が有意に少なかった（図１５ｂ）。
実施例２８．ＧＬＰ−１／エストロゲン結合体の安定性の分析
ペプチド結合体（１ｍｇ／ｍＬ）を、１００％ヒト血漿中、ｐＨ７．４および３７℃でインキュベートした。アリコートを抜き取り、血漿タンパク質を沈殿させ、微量遠心によって除去した。アリコートを、実施例１で説明したようにして、ＨＰＬＣおよびＭＳで分析した。活性でエストロゲン安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エーテル）結合体（実施例３など）では、７２時間にわたってエストロゲンの放出が認められなかったが、活性でエストロゲン不安定なＧＬＰ−１／エストロゲン（３−エステル）結合体（実施例６など）では、３時間後に相当なエストロゲン放出が認められ、６時間以内に完全なエストロゲン放出が認められた（図１６ａ）。酸感受性の結合体であるＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−ヒドラゾン）（実施例７など）では、生理的なｐＨで４８時間にわたって血漿中にエストロゲンの放出は見られなかったが、酸（ｐＨ５．０）に曝露すると、３時間以内にエストロゲンが放出され、６時間以内に完全なエストロゲン放出が起こった（図１６ｂ）。立体障害のないチオール還元感受性結合体（実施例９など）では、２４時間後に相当なエストロゲン放出が生じ４８時間には、完全なエストロゲン放出となるが、立体障害のあるチオール還元感受性結合体であるＧＬＰ−１／エストロゲン（１７−カルバメートジスルフィド）（実施例９など）では、７２時間で血漿中へのエストロゲン放出が認められなかった（図１６ｃ）。この立体障害のあるチオール還元感受性結合体では、グルタチオンの細胞外濃度（１５μＭなど）でもエストロゲン放出が認められなかったが、１５ｍＭの細胞内グルタチオン濃度では６時間以内にエストロゲンが放出された（図１６ｄ）。酵素感受性ＧＬＰ−１／エストロゲン（カテプシン）結合体（実施例１０など）では、７２時間にわたって血漿中にエストロゲン放出が認められなかった（図１６ｅ）。
実施例２９．
食餌で誘導した肥満マウスに、以下のうちの１つを４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、７日間にわたって１日１回、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニスト
（ｂ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
（ｃ）ＧＩＰアゴニスト
（ｄ）ＧＩＰアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
（ｅ）グルカゴンアゴニストまたは
（ｆ）グルカゴンアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）。
７日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図１７ａ）。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスのほうが、ＧＬＰ−１アゴニスト単独を投与したマウスよりも、体重の減り方が大きく、体重の減り方が有意に大きかった。ＧＩＰアゴニスト単独およびＧＩＰアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、体重の減り方が似通っていた。ＧＩＰアゴニストおよびＧＩＰアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、溶媒を投与したマウスよりも体重の減り方が大きかった。グルカゴンアゴニスト単独およびグルカゴンアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、体重の減り方が似通っていた。グルカゴンアゴニストまたはグルカゴンアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでの体重の減り方は、溶媒を投与したマウスでの体重の減り方と似通っていた。特定の理論に拘泥することなく、ＧＬＰ−１受容体を標的にするペプチドのほうが、エストロゲンを細胞（単数または複数）に標的する機能にすぐれ、これがゆえに体重の意味のある差を生み出すことができる。この実験では、ＧＬＰ−１活性のペプチド（ＧＬＰ−１アゴニスト）に対する結合体は、主にＧＩＰまたはグルカゴン受容体を標的にするペプチド（ＧＩＰアゴニストまたはグルカゴンアゴニスト）よりも体重の減少にうまく作用した。
結合体が、累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた（図１７ｂ）。ＧＬＰ−１、ＧＩＰ、グルカゴンのエストロゲン結合体を投与したマウスのほうが、それぞれ、ＧＬＰ−１アゴニスト、ＧＩＰアゴニストまたはグルカゴンアゴニストを投与したマウスよりも、摂取した食餌の量が少なかった。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスで、７日間にわたって食餌の量が最も少なかった。
結合体が、血糖の変化に対しておよぼす影響も求めた。ＧＬＰ−１アゴニストおよびＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、どちらも７日間にわたって血中グルコース濃度の低下が認められ、結合体を投与したマウスのほうが減り方が大きかった。ＧＩＰアゴニストおよびＧＩＰアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでも、７日間にわたって血中グルコース濃度の低下が認められた。グルカゴンアゴニストを投与したマウスでは、７日間にわたって血中グルコース濃度の増加が見られたが、グルカゴンアゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスでは、７日間にわたって血中グルコース濃度の低下が認められた（図１７ｃ）。
実施例３０
食餌で誘導した肥満の野生型マウス、エストロゲン受容体βノックアウト（ＥＲβＫＯ）マウス、エストロゲン受容体αノックアウト（ＥＲαＫＯ）マウスに、以下のうちの１つを４００μｇ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、２週間にわたって１日１回、皮下注射で投与した
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニストまたは
（ｂ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
１４日後に体重を測定し、体重の変化を求めた（図１８ａ）。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与した野生型マウスでは、溶媒またはＧＬＰ−１アゴニストを投与したマウスよりも体重の減り方が大きかった。溶媒を投与した野生型マウスでは、２週間の期間にわたって体重が約１０％増加し、ＧＬＰ−１アゴニストを投与すると体重が約３％増加し、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与すると体重が約１０％減少した。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したＥＲαＫＯマウスでは、溶媒またはＧＬＰ−１アゴニストを投与した場合よりも体重の減り方が大きかった。ＥＲαＫＯマウスでは、溶媒を投与した場合には体重の変化は認められず、ＧＬＰ−１アゴニストを投与すると体重が約１０％減少し、ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与すると体重が約２０％減少した。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したＥＲβＫＯマウスでは、ＧＬＰ−１アゴニストを投与したマウスと体重の減り方が似ていた。ＥＲβＫＯマウスでは、溶媒を投与すると体重が約２％減少し、ＧＬＰ−１アゴニストまたはＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体のいずれかを投与すると体重が約１５％減少した。特定の理論に拘泥することなく、これらのデータから、ＥＲβ受容体が体重をさらに減らす作用を担っているのではないかと考えられる。ＥＲβ受容体をノックアウトすると、ＧＬＰ−１アゴニストとＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体でマウスの体重減少に差は見られなくなる。
ＧＬＰ−１結合体が、野生型マウスおよびノックアウトマウスで、累積の食物摂取量に対しておよぼす影響も求めた（図１８ｂ）。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したノックアウトマウスで、食餌の量が最も少なかった。
ＧＬＰ−１結合体が、野生型マウスとノックマウスで血糖の変化に対しておよぼす影響も求めた。ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）結合体を投与したＥＲαＫＯマウスで、血中グルコース濃度の減り方が最も大きかった（図１８ｃ）。
実施例３１
血中グルコース濃度５００ｍｇ／ｄｌのオスのｄｂ／ｄｂマウスに、以下のうちの１つを５０ｎｍｏｌ／ｋｇか、そうでなければ溶媒を、皮下注射で投与した。
（ａ）ＧＬＰ−１アゴニスト
（ｂ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）
（ｃ）ＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エステル）
ＧＬＰ−１アゴニストを投与したマウスで、４８時間で（溶媒を除いて）血糖の低下作用が最も小さかったのに対し、エストロゲン安定なＧＬＰ−１アゴニスト／エストロゲン（３−エーテル）結合体を投与したマウスは、４８時間で血糖の低下作用が最も大きかった（図１９）。
上記の実験の結果は、Ｉ型糖尿病のモデルであるストレプトゾトシン（ＳＴＺ）誘発糖尿病モデルを用いた場合と一致していた。
実施例３２：ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン・カルバメート−βアラニン結合体
本実施例では、以下および図２０に記載の通り、カルバメート−βアラニンリンカーを用いたデキサメタゾンのＧＬＰ−１アゴニストへの固相カップリングを示す。
ピリジン中でデキサメタゾンを４−ニトロフェニルクロロギ酸とカップリングさせ、［２１−（４−ニトロフェニルギ酸］デキサメタゾンを生成した。［２１−（４−ニトロフェニルギ酸］デキサメタゾンを、中間精製なしで直接に、βアラニンのｔｅｒｔ−ブチルエステルとカップリングさせ、［２１−（Ｎ−カルボニル−β−アラニン ｔｅｒｔ−ブチルエステル］デキサメタゾンを生成した。次に、［２１−（Ｎ−カルボニル−β−アラニン ｔｅｒｔ−ブチルエステル）］デキサメタゾンを、ジクロロメタン（ＤＣＭ）中の７０％ＴＦＡで処理して、［２１−（Ｎ−カルボニル−β−アラニン）］デキサメタゾンを得たが、その分子量は５０８．２（Ｍ＋Ｈ＋）であった（ＥＳＩ−ＭＳにより決定）。
ＧＬＰ−１類縁体の配列（ＨａｉｂＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＥＱＡＡＫＥＦＩＡＷＬＶＫＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＫ）からなるペプチジル樹脂を、Ｒｉｎｋ ＭＢＨＡアミド樹脂を用いたＦｍｏｃ化学により合成した。Ｃ末端Ｌｙｓ残基はＦｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｍｔｔ）−ＯＨとしてカップリングさせた。Ｍｔｔを１％ＴＦＡ／Ｔｉｓ／ＤＣＭで除去した後、ＤＭＦ／ＤＩＥＡ中のＤＥＰＢＴを用いてペプチジル樹脂を［２１−（Ｎ−カルボニル−β−アラニン）］デキサメタゾンとカップリングさせた。このペプチド・デキサメタゾン結合体を、８５％ＴＦＡ、５％フェノール、５％水および５％Ｔｉｓからなる切断カクテルを用いて樹脂から切断した。ペプチド結合体は０．１％ＴＦＡ／アセトニトリル／水を用いた逆相ＨＰＬＣにより精製した。精製されたＧＬＰ−１類縁体デキサメタゾン結合体を分析用逆相ＨＰＬＣで分析し、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析で調べたところ、分子量は４６８０．５（計算上の分子量４６８０．０と一致）であった。得られたペプチド結合体は４０個のアミノ酸を有し、分子量は４６８０であり、ｐIの理論値は４．９６であった（以下と図２１に示す）。
実施例３３：ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン・ヒドラジン結合体
１％ＴＦＡ／メタノール中でデキサメタゾンをマレイミドカプロン酸ヒドラジド一塩酸塩と反応させて、以下と図２２に示すように、ＥＳＩ−ＭＳにおける分子量６００．３（Ｍ−Ｈ＋）を有する［３−（マレイミドカプロン酸ヒドラジド）−イリデン］デキサメタゾンを生成した。
単一の遊離チオールを有するＧＬＰ−１類縁体の配列（ＨａｉｂＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＥＱＡＡＫＥＦＩＡＷＬＶＫＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＣ）を、Ｒｉｎｋ ＭＢＨＡアミド樹脂を用いたＦｍｏｃ化学により合成した。このＧＬＰ−１類縁体ペプチドの、［マレイミドカプロン酸ヒドラジド−３−イリデン］デキサメタゾン（１．５倍過剰量）によるチオール−マレイミドアルキル化を、ＴｒｉｓベースでｐＨを８に調整した５０％アセトニトリル水溶液中で行った。得られたペプチド結合体を０．１％ＴＦＡ／アセトニトリル／水を用いた逆相ＨＰＬＣにより精製した。精製されたＧＰＬ−１類縁体デキサメタゾン結合体を分析用ＨＰＬＣで分析し、ＥＳＩ−ＭＳにより調べた。結合体の分子量は４７６４±１．５であり、計算上の分子量４７６６．５と一致していた。得られたペプチド結合体について以下と図２３に示す。ペプチドは４０個のアミノ酸を有し、分子量は４７６６であり、ｐIの理論値は４．９６であった。
実施例３４
実施例３２と３３のペプチド結合体のグルココルチコイド受容体に対する活性を、マウス乳癌ウィルス長末端反復駆動型のホタルルシフェラーゼを導入したＨｅＬａ細胞（ＡＴＣＣ ＃ＣＣＬ−２）の２つのクローンを使用して、ルシフェラーゼレポーター遺伝子アッセイで調べた。その結果を図２４に示す。両方の結合体はともに、結合体化をしていないデキサメタゾンほどではなかったものの、グルココルチコイド受容体に対するアゴニスト活性を、両方のレポータークローン中でかなり維持していた。本実施例は、デキサメタゾンは、ＧＬＰ−１類縁体と結合させてもグルココルチコイド受容体に対するアゴニスト活性をかなり維持できることを示している。
実施例３５：ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン・カルバメート結合体
本実施例では、以下の通り、カルバメートリンカーを用いたデキサメタゾンのＧＬＰ−１アゴニストペプチドへの固相カップリングを示す。
室温にて２時間、触媒量のＤＭＡＰを含むピリジン中で、デキサメタゾンを４−ニトロフェニルクロロギ酸とカップリングさせ、［２１−（４−ニトロフェニルギ酸）］デキサメタゾンを生成した。［２１−（４−ニトロフェニルギ酸）］デキサメタゾンは、精製なしで直接にペプチジル樹脂とカップリングさせた。
ＧＬＰ−１類縁体の配列（ＨａｉｂＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＥＱＡＡＫＥＦＩＡＷＬＶＫＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＫ）からなるペプチジル樹脂を、Ｒｉｎｋ ＭＢＨＡアミド樹脂を用いたＦｍｏｃ化学により合成した。Ｃ末端Ｌｙｓ残基はＦｍｏｃ−Ｌｙｓ（Ｍｔｔ）−ＯＨとしてカップリングさせた。Ｍｔｔを１％ＴＦＡ／Ｔｉｓ／ＤＣＭで除去した後、ピリジン／ＤＭＦ中で約１６時間、ペプチジル樹脂を［２１−（４−ニトロフェニルギ酸）］デキサメタゾンとカップリングさせた。このペプチド・デキサメタゾン結合体を、８５％ＴＦＡ、５％フェノール、５％水、および５％Ｔｉｓからなる切断カクテルを用いて樹脂から切断した。ペプチド結合体は０．１％ＴＦＡ／アセトニトリル／水の溶出剤を用いた逆相ＨＰＬＣにより精製した。精製されたＧＬＰ−１類縁体デキサメタゾン結合体を分析用逆相ＨＰＬＣで分析し、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析で調べた。ペプチド結合体の分子量は４６０８．２であり、計算上の分子量４６０９．０と一致していた。このＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン・カルバメート結合体を以下に示す。
実施例３６：ＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン・ジスルフィド結合体
本実施例では、以下の通り、ジスルフィドリンカーを介してデキサメタゾンをＧＬＰ−１アゴニストペプチドと結合体化する方法を示す。
デキサメタゾンを、ピリジン中で４−ニトロフェニルクロロギ酸とカップリングさせ、［２１−（４−ニトロフェニルギ酸）］デキサメタゾンを生成した。この［２１−（４−ニトロフェニルギ酸）］デキサメタゾンを、中間精製なしで直接に、ピリジン／ＤＩＥＡ中で２−（２−ピリジルジチオ）エチルアミン塩酸塩とカップリングさせ、［２１−（Ｎ−カルボニル−２−（２−ピリジルジチオ）エチルアミン］デキサメタゾンを得た。反応バッファーを１０％ＡｃＯＨ／１０％ＡＣＮで希釈してからＣ８逆相カラムに注入し、０．１％ＴＦＡ／アセトニトリル／水の溶媒を用いて反応生成物を精製した。精製された反応生成物［２１−（Ｎ−カルボニル−２−（２−ピリジルジチオ）エチルアミン］デキサメタゾンをＥＳＩ−ＭＳにより調べた。反応生成物の分子量は６０５．２２（Ｍ＋Ｈ）＋であり、計算上の分子量６０４．７５と一致していた。
単一の遊離チオールを有するＧＬＰ−１類縁体の配列（ＨａｉｂＥＧＴＦＴＳＤＶＳＳＹＬＥＥＱＡＡＫＥＦＩＡＷＬＶＫＧＧＰＳＳＧＡＰＰＰＳＣ）を、Ｒｉｎｋ ＭＢＨＡアミド樹脂を用いたＦｍｏｃ化学により合成した。チオール含有ペプチドとデキサメタゾン中間体との間のジスルフィド形成の手順として、チオール含有ペプチドを１Ｍ ＴｒｉｓベースでｐＨを８に調整した７０％アセトニトリル水溶液に溶解し、ＤＭＦに溶解した２倍過剰量の［２１−（Ｎ−カルボニル−２−（２−ピリジルジチオ）エチルアミン］デキサメタゾンと混合して、室温にて４時間撹拌した。反応バッファーを１０％ＡｃＯＨ／１０％ＡＣＮで希釈し、０．１％ＴＦＡ／アセトニトリル／水の溶媒を用いて逆相ＨＰＬＣで精製した。精製されたＧＬＰ−１類縁体デキサメタゾン結合体を分析用逆相ＨＰＬＣで分析し、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ質量分析で調べた。結合体の分子量は４６５８．１であり、計算上の分子量４６５８．５と一致していた。
その他のジスルフィドリンカー結合体、例えば［Ａｉｂ２，Ｅ１６］ＧＬＰ−１−ＣＥＸ−ホモＣｙｓ４０（Ｓ−ＳＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯ−Ｏ−ＤＥＸ）や、［Ａｉｂ２，Ｅ１６］ＧＬＰ−１−ＣＥＸ−Ｐｅｎ４０（Ｓ−ＳＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯ−Ｏ−ＤＥＸ）なども、前述の方法で合成した。ただし、単一の遊離チオールを有するＧＬＰ−１ペプチドを使用する代わりに、４０位にホモシステインまたはペニシラミンを有するペプチドを使用した。
３種類の異なるジスルフィドリンカー（システイン、ペニシラミン、およびホモシステイン）を有するＧＬＰ−１アゴニスト／デキサメタゾン結合体の例を以下に示す。
実施例３７
実施例３４で記載したのと同様にして、実施例３５および３６のペプチド結合体のＧＬＰ−１受容体とグルココルチコイド受容体に対する活性を、マウス乳癌ウィルス長末端反復駆動型のホタルルシフェラーゼを導入したＨｅＬａ細胞（ＡＴＣＣ ＃ＣＣＬ−２）の２つのクローンを使用して、ルシフェラーゼレポーター遺伝子アッセイで調べた。その結果を図２５と図２６に示す。
全ての結合体が、結合体化をしていないデキサメタゾンほどではなかったものの、グルココルチコイド受容体に対するアゴニスト活性を、両方のレポータークローン中でかなり維持していた。調べた結合体のうちでは、［Ａｉｂ２，Ｅ１６］ＧＬＰ−１−ＣＥＸ−Ｌｙｓ４０（ＮＨＣＯ−Ｏ−ＤＥＸ）結合体がグルココルチコイド受容体への活性を最もよく維持していた。［Ａｉｂ２，Ｅ１６］ＧＬＰ−１−ＣＥＸ−ホモＣｙｓ４０（Ｓ−ＳＣＨ２ＣＨ２ＮＨＣＯ−Ｏ−ＤＥＸ）ペプチドは、他の調べたペプチドと同様のＧＬＰ−１受容体アゴニスト活性を有することが期待される。本実施例は、デキサメタゾンは、ＧＬＰ−１類縁体と結合させてもグルココルチコイド受容体に対するアゴニスト活性をかなり維持できることを示している。

Claims (3)

  1. 構造Ｑ−Ｌ−Ｙを有する化合物及びその薬学的に許容される塩
    （式中、
    ｉ）Ｑは、Ｈｉｓ−Ｘ 2 −Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ｇｌｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｖａｌ−Ｌｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｌｙｓ（配列番号１６４７）の配列を有するグルカゴンスーパーファミリーのペプチドであり、
    Ｘ 2 が、Ａｉｂであり、Ｃ−末端のＬｙｓがアミド化され、
    Ｌ−Ｙが以下の構造（I）または（II）を有し、
    Ｌ−ＹとＱの前記Ｃ−末端のＬｙｓの側鎖の間に形成されるアミド結合を介して、ＱがＬ−Ｙに結合される、
    ｉｉ）Ｑは、Ｈｉｓ−Ｘ 2 −Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ｇｌｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｖａｌ−Ｌｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｃｙｓ（配列番号１６７２）の配列を有する、グルカゴンスーパーファミリーのペプチドであり、
    Ｘ 2 が、Ａｉｂであり、
    Ｌ−Ｙが以下の構造（III）を有し、
    Ｌ−ＹとＱの前記Ｃ−末端のＣｙｓの側鎖の間に形成されるチオエーテル結合を介して、ＱがＬ−Ｙに結合される、又は
    ｉｉｉ）Ｑは、以下の配列からなる群から選択されるグルカゴンスーパーファミリーペプチドであって、
    Ｈｉｓ−Ｘ 2 −Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ｇｌｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｖａｌ−Ｌｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｃｙｓ（配列番号１６７２）、
    Ｈｉｓ−Ｘ 2 −Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ｇｌｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｖａｌ−Ｌｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｘ 40 （配列番号１６７３）、及び
    Ｈｉｓ−Ｘ 2 −Ｇｌｕ−Ｇｌｙ−Ｔｈｒ−Ｐｈｅ−Ｔｈｒ−Ｓｅｒ−Ａｓｐ−Ｖａｌ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｔｙｒ−Ｌｅｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｕ−Ｇｌｎ−Ａｌａ−Ａｌａ−Ｌｙｓ−Ｇｌｕ−Ｐｈｅ−Ｉｌｅ−Ａｌａ−Ｔｒｐ−Ｌｅｕ−Ｖａｌ−Ｌｙｓ−Ｇｌｙ−Ｇｌｙ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｓｅｒ−Ｇｌｙ−Ａｌａ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｐｒｏ−Ｓｅｒ−Ｘ 41 （配列番号１６７４）、
    Ｘ 2 は、Ａｉｂであり、
    Ｘ 40 は、ペニシラミンであり、
    Ｘ 41 は、ホモシステインであり、
    Ｌ−Ｙが以下の構造（IV）を有し、
    Ｌ−ＹとＱの前記Ｃ−末端のＣｙｓの側鎖の間に形成されるジスルフィド結合を介して、ＱがＬ−Ｙと結合される）。
  2. 請求項１に記載の化合物と、薬学的に許容されるキャリアとを含む、薬学的組成物。
  3. 患者における疾患または病状の治療用の医薬組成物であって、前記疾患または前記病状は、メタボリックシンドローム、糖尿病、肥満、および脂肪肝からなる群から選択される、請求項２に記載の薬学的組成物。
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102123723B (zh) 2008-06-17 2016-05-25 印第安纳大学研究及科技有限公司 胰高血糖素/glp-1受体共激动剂
BRPI1014508A2 (pt) 2009-06-16 2016-04-05 Univ Indiana Res & Tech Corp análogos de peptídeo de glucagon, dimer de dois peptídeos de glucagon, composição farmacêutica deles derivada e métodos para seu uso"
MX347703B (es) 2011-06-22 2017-05-09 Univ Indiana Res & Tech Corp Co-agonistas del receptor de glucagon/glp-1.
UA116217C2 (uk) 2012-10-09 2018-02-26 Санофі Пептидна сполука як подвійний агоніст рецепторів glp1-1 та глюкагону
BR112015013809A2 (pt) 2012-12-21 2017-11-14 Sanofi Sa derivados de exendina-4 como agonistas duplos de glp1/gip ou trigonais de glp1/gip/lucagon, seu uso e composição farmacêutica
EP3080152A1 (en) 2013-12-13 2016-10-19 Sanofi Non-acylated exendin-4 peptide analogues
EP3080150B1 (en) 2013-12-13 2018-08-01 Sanofi Exendin-4 peptide analogues as dual glp-1/gip receptor agonists
EP3080154B1 (en) 2013-12-13 2018-02-07 Sanofi Dual glp-1/gip receptor agonists
TW201609797A (zh) 2013-12-13 2016-03-16 賽諾菲公司 雙重ｇｌｐ－１／升糖素受體促效劑
TW201625668A (zh) 2014-04-07 2016-07-16 賽諾菲公司 作為胜肽性雙重ｇｌｐ－１／昇糖素受體激動劑之艾塞那肽－４衍生物
TW201625669A (zh) 2014-04-07 2016-07-16 賽諾菲公司 衍生自艾塞那肽－４（Ｅｘｅｎｄｉｎ－４）之肽類雙重ＧＬＰ－１／升糖素受體促效劑
TW201625670A (zh) 2014-04-07 2016-07-16 賽諾菲公司 衍生自ｅｘｅｎｄｉｎ－４之雙重ｇｌｐ－１／升糖素受體促效劑
US9932381B2 (en) 2014-06-18 2018-04-03 Sanofi Exendin-4 derivatives as selective glucagon receptor agonists
GB2528436A (en) 2014-07-15 2016-01-27 Lancaster Univ Business Entpr Ltd Treatment of neurological diseases
GB201414098D0 (en) 2014-08-08 2014-09-24 Illumina Cambridge Ltd Modified nucleotide linkers
PE20230304A1 (es) * 2014-12-30 2023-02-13 Hanmi Pharm Ind Co Ltd Derivados de glucagon como agentes hipoglucemicos y antiobesidad
AR105319A1 (es) 2015-06-05 2017-09-27 Sanofi Sa Profármacos que comprenden un conjugado agonista dual de glp-1 / glucagón conector ácido hialurónico
TWI700291B (zh) * 2015-06-22 2020-08-01 美國禮來大藥廠 升糖素及glp-1共激動劑化合物
PL3322437T3 (pl) 2015-06-30 2024-05-20 Hanmi Pharm. Co., Ltd. Pochodna glukagonu i kompozycja zawierająca jej koniugat o długotrwałym działaniu
AR105284A1 (es) 2015-07-10 2017-09-20 Sanofi Sa Derivados de exendina-4 como agonistas peptídicos duales específicos de los receptores de glp-1 / glucagón
WO2017112889A1 (en) 2015-12-23 2017-06-29 The Johns Hopkins University Long-acting glp-1r agonist as a therapy of neurological and neurodegenerative conditions
EP3985017A1 (en) 2015-12-31 2022-04-20 Hanmi Pharm. Co., Ltd. Triple glucagon/glp-1/gip receptor agonist
EP3458084B1 (en) * 2016-05-16 2020-04-01 Intarcia Therapeutics, Inc Glucagon-receptor selective polypeptides and methods of use thereof
MY190855A (en) 2016-06-29 2022-05-12 Hanmi Pharma Co Ltd Glucagon derivative, conjugate thereof, composition comprising same and therapeutic use thereof
EP3842060A1 (en) * 2019-12-23 2021-06-30 Merck Sharp & Dohme Corp. Stapled lactam co-agonists of the glucagon and glp-1 receptors
EP4154913A1 (en) * 2021-09-28 2023-03-29 Københavns Universitet Conjugates of glucagon and ampk activators
TW202330584A (zh) 2022-01-20 2023-08-01 丹麥商諾佛 儂迪克股份有限公司 前藥及其用途

Family Cites Families (132)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450150A (en) 1973-05-17 1984-05-22 Arthur D. Little, Inc. Biodegradable, implantable drug delivery depots, and method for preparing and using the same
US4275152A (en) 1977-02-03 1981-06-23 Eastman Kodak Company Hydrolysis of protein-bound cholesterol esters
PT83613B (en) 1985-10-28 1988-11-21 Lilly Co Eli Process for the selective chemical removal of a protein amino-terminal residue
WO1987005330A1 (en) 1986-03-07 1987-09-11 Michel Louis Eugene Bergh Method for enhancing glycoprotein stability
IN165717B (ja) 1986-08-07 1989-12-23 Battelle Memorial Institute
CA2047191A1 (en) 1989-02-17 1990-08-18 Hendrik M. Geysen Method for the use and synthesis of peptides
CA2024855C (en) 1990-09-07 1997-12-09 Boehringer Ingelheim (Canada) Ltd./ Boehringer Ingelheim (Canada) Ltee Process and intermediates for producing glucagon
JPH04145099A (ja) 1990-10-05 1992-05-19 Sanwa Kagaku Kenkyusho Co Ltd Ｇｉｐ様活性を有するポリペプチド誘導体及びその用途
US5510459A (en) 1991-01-17 1996-04-23 Zymogenetics, Inc. Glucagon antagonists
JP3266311B2 (ja) 1991-05-02 2002-03-18 生化学工業株式会社 新規ポリペプチドおよびこれを用いる抗ｈｉｖ剤
US5359030A (en) 1993-05-10 1994-10-25 Protein Delivery, Inc. Conjugation-stabilized polypeptide compositions, therapeutic delivery and diagnostic formulations comprising same, and method of making and using the same
US5480867A (en) 1993-12-29 1996-01-02 The Rockefeller University Glucagon analogs with serine replacements
US5512549A (en) 1994-10-18 1996-04-30 Eli Lilly And Company Glucagon-like insulinotropic peptide analogs, compositions, and methods of use
US5691309A (en) 1995-01-31 1997-11-25 Eli Lilly And Company Anti-obesity proteins
US5869602A (en) 1995-03-17 1999-02-09 Novo Nordisk A/S Peptide derivatives
DE19530865A1 (de) 1995-08-22 1997-02-27 Michael Dr Med Nauck Wirkstoff sowie Mittel zur parenteralen Ernährung
JPH10508322A (ja) 1995-10-12 1998-08-18 スーパーゲン，インコーポレイティド ５βステロイドのリポソーム配合物
AU2263197A (en) 1996-02-06 1997-08-28 Eli Lilly And Company Diabetes therapy
JP2001505872A (ja) 1996-09-09 2001-05-08 ジーランド ファーマシューティカルズ アクティーゼルスカブ α―ヒドロキシ酸リンカーを含むペプチドプロドラッグ
UA65549C2 (uk) 1996-11-05 2004-04-15 Елі Ліллі Енд Компані Спосіб регулювання ожиріння шляхом периферійного введення аналогів та похідних glp-1 (варіанти) та фармацевтична композиція
AU5518798A (en) 1996-12-03 1998-06-29 Trustees Of Boston University Specific antagonists for glucose-dependent insulinotropic polypeptide (gip)
KR20010040819A (ko) 1998-02-10 2001-05-15 가마꾸라 아끼오 제어방출형 제제
IL138214A0 (en) 1998-03-09 2001-10-31 Zealand Pharmaceuticals As Pharmacolgically active peptide conjugates having a reduced tendency towards enzymatic hydrolysis
US20030236190A1 (en) 1998-09-02 2003-12-25 Renuka Pillutla Isulin and IGF-1 receptor agonists and antagonists
EP1119625B1 (en) 1998-10-07 2005-06-29 Medical College Of Georgia Research Institute, Inc. Glucose-dependent insulinotropic peptide for use as an osteotropic hormone
GB2344287A (en) 1998-12-03 2000-06-07 Ferring Bv Controlled release pharmaceutical formulation
AU3033500A (en) 1999-01-15 2000-08-01 Agouron Pharmaceuticals, Inc. Non-peptide glp-1 agonists
GB0404124D0 (en) 2004-02-25 2004-03-31 Univ Ulster Antagonists of GIP
DE60012721D1 (de) 1999-03-29 2004-09-09 Uutech Ltd Analoge des magensaft inhibierenden peptides und ihre verwendung für die behandlung von diabetes
US7601691B2 (en) 1999-05-17 2009-10-13 Conjuchem Biotechnologies Inc. Anti-obesity agents
CA2405900A1 (en) 2000-04-27 2001-11-01 Bionebraska, Inc. Gastric inhibitory polypeptide diagnostic test for detecting susceptibility to type-2 diabetes, impaired glucose tolerance, or impaired fasting glucose
US6677136B2 (en) 2000-05-03 2004-01-13 Amgen Inc. Glucagon antagonists
AU2001269833A1 (en) 2000-06-14 2001-12-24 Cytovax Biotechnologies, Inc. Use of coiled-coil structural scaffold to generate structure-specific peptides
HU229208B1 (en) 2000-06-16 2013-09-30 Lilly Co Eli Glucagon-like peptide-1 analogs
CN1454214A (zh) 2000-08-02 2003-11-05 赛莱技术公司 具有增高功效的修饰生物肽
US6846831B2 (en) 2000-08-15 2005-01-25 Cpd, Llc Method of treating the syndrome of lipodystrophy
US6262062B1 (en) 2000-08-15 2001-07-17 Cpd, Llc Method of treating the syndrome of coronary heart disease risk factors in humans
US6528520B2 (en) 2000-08-15 2003-03-04 Cpd, Llc Method of treating the syndrome of coronary heart disease risk factors in humans
US20020045572A1 (en) 2000-08-15 2002-04-18 Cpd, Llc Method of treating the syndrome of type 2 diabetes in humans
WO2002026265A2 (en) 2000-09-29 2002-04-04 Schering Corporation Pegylated interleukin-10
US7199217B2 (en) 2000-12-13 2007-04-03 Eli Lilly And Company Amidated glucagon-like peptide-1
CA2455963C (en) 2001-07-31 2017-07-04 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Services Glp-1, exendin-4, peptide analogs and uses thereof
WO2003014318A2 (en) 2001-08-08 2003-02-20 Genzyme Corporation Methods for treating diabetes and other blood sugar disorders
US7101843B2 (en) 2001-08-23 2006-09-05 Eli Lilly And Company Glucagon-like peptide-1 analogs
CA2452044A1 (en) 2001-08-28 2003-03-13 Eli Lilly And Company Pre-mixes of glp-1 and basal insulin
GB0121709D0 (en) 2001-09-07 2001-10-31 Imp College Innovations Ltd Food inhibition agent
AR036711A1 (es) 2001-10-05 2004-09-29 Bayer Corp Peptidos que actuan como agonistas del receptor del glp-1 y como antagonistas del receptor del glucagon y sus metodos de uso farmacologico
US7041646B2 (en) 2001-10-05 2006-05-09 Bayer Pharmaceuticals Corporation Methods of treating type 2 diabetes with peptides acting as both GLP-1 receptor agonists and glucagon receptor antagonists
CN1630709A (zh) 2001-10-18 2005-06-22 百时美施贵宝公司 人胰高血糖素样多肽－1模拟物和它们在治疗糖尿病和相关状况中的应用
US7179788B2 (en) 2001-10-19 2007-02-20 Eli Lilly And Company Biphasic mixtures of GLP-1 and insulin
EP1461069A2 (en) 2001-12-29 2004-09-29 Novo Nordisk A/S Combined use of a glp-1 compound and another drug for treating dyslipidemia
JP4282485B2 (ja) 2002-01-08 2009-06-24 イーライ リリー アンド カンパニー 伸長グルカゴン様ペプチド−１アナログ
US20030232761A1 (en) 2002-03-28 2003-12-18 Hinke Simon A. Novel analogues of glucose-dependent insulinotropic polypeptide
EP1575490A4 (en) 2002-06-04 2007-08-08 Lilly Co Eli MODIFIED ANALOGUES OF GLUCAGON-LIKE PEPTIDE-1 (GLP-1)
AU2003237933A1 (en) 2002-06-11 2003-12-22 Cellartis Ab Use of compounds having gip activity for the treatment of disorders associated with abnormal loss of cells and/or for the treatment of obesity
WO2003105760A2 (en) 2002-06-15 2003-12-24 Enteromed, Inc. Prevention and treatment of nonalcoholic fatty liver disease (nafld) by antagonism of the receptor to glucose-dependent insulinotropic polypeptide (gip)
JP2006501820A (ja) 2002-09-06 2006-01-19 バイエル・フアーマシユーチカルズ・コーポレーシヨン 修飾ｇｌｐ−１受容体アゴニストおよびそれらの薬理学的使用法
AU2003279842A1 (en) 2002-10-04 2004-05-04 Microchips, Inc. Medical device for controlled drug delivery and cardiac monitoring and/or stimulation
US7192922B2 (en) 2002-11-19 2007-03-20 Allegheny-Singer Research Institute Method of treating left ventricular dysfunction
AU2004204494B2 (en) 2003-01-09 2011-09-29 Macrogenics, Inc. Identification and engineering of antibodies with variant Fc regions and methods of using same
US20050059605A1 (en) 2003-01-31 2005-03-17 Krishna Peri Chemically modified metabolites of regulatory peptides and methods of producing and using same
EP1626981A4 (en) 2003-03-04 2006-11-22 Biorexis Pharmaceutical Corp PROTEINS PROTECTED AGAINST DIPEPTIDYLPEPTIDASE
MXPA05009940A (es) 2003-03-19 2005-12-05 Lilly Co Eli Compuestos de glp-1 de enlace de glicol polietilenico.
PL1620118T3 (pl) 2003-04-08 2014-11-28 Yeda Res & Dev Leki odwracalnie pegylowane
TWI353991B (en) 2003-05-06 2011-12-11 Syntonix Pharmaceuticals Inc Immunoglobulin chimeric monomer-dimer hybrids
ATE549028T1 (de) 2003-05-15 2012-03-15 Tufts College Stabile analoga von glp-1
PL1633390T3 (pl) 2003-06-03 2012-06-29 Novo Nordisk As Stabilizowane kompozycje farmaceutyczne peptydu glp-1
PL1633391T3 (pl) 2003-06-03 2012-03-30 Novo Nordisk As Stabilizowane farmaceutycznie kompozycje peptydowe
EP2368909A1 (en) 2003-06-12 2011-09-28 Eli Lilly and Company GLP-1 analog fusion proteins
WO2004111078A2 (en) 2003-06-18 2004-12-23 Theratechnologies Inc. Compounds that modulate the glucagon response and uses thereof
SI2932981T1 (sl) 2003-09-19 2021-11-30 Novo Nordisk A/S Albumin-vezavni derivati GLP-1
US7364875B2 (en) 2003-10-30 2008-04-29 Cresent Innovations, Inc. Method for producing medical and commercial grade poly-gamma-glutamic acid of high molecular weight
ATE461217T1 (de) 2003-12-18 2010-04-15 Novo Nordisk As Glp-1-verbindungen
US20060286129A1 (en) 2003-12-19 2006-12-21 Emisphere Technologies, Inc. Oral GLP-1 formulations
US20080318837A1 (en) 2003-12-26 2008-12-25 Nastech Pharmaceutical Company Inc. Pharmaceutical Formation For Increased Epithelial Permeability of Glucose-Regulating Peptide
KR20070090036A (ko) 2004-12-22 2007-09-04 센토코 인코포레이티드 Ｇｌｐ-1 작용제, 조성물, 방법 및 용도
NZ561361A (en) 2005-02-11 2010-02-26 Amylin Pharmaceuticals Inc GIP hybrid polypeptides with at least two hormonal activities
JP2008533104A (ja) 2005-03-18 2008-08-21 ノボ ノルディスク アクティーゼルスカブ Ｇｌｐ−１受容体の二量体ペプチドアゴニスト
WO2006121904A1 (en) 2005-05-06 2006-11-16 Bayer Pharmaceuticals Corporation Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (gip) receptor agonists and their pharmacological methods of use
DE602006017202D1 (de) 2005-05-13 2010-11-11 Lilly Co Eli Pegylierte glp-1-verbindungen
CA2612063A1 (en) 2005-06-13 2006-12-21 Imperial Innovations Limited Oxyntomodulin analogues and their effects on feeding behaviour
CA2617649A1 (en) 2005-08-11 2007-02-22 Amylin Pharmaceuticals, Inc. Hybrid polypeptides with selectable properties
WO2007028632A2 (en) 2005-09-08 2007-03-15 Uutech Limited Analogs of gastric inhibitory polypeptide as a treatment for age related decreased pancreatic beta cell function
CA2622069A1 (en) 2005-09-08 2007-03-15 Uutech Limited Treatment of diabetes related obesity
CN101262874A (zh) 2005-09-08 2008-09-10 塔夫茨大学信托人 稳定化的glp-1类似物
US7846445B2 (en) 2005-09-27 2010-12-07 Amunix Operating, Inc. Methods for production of unstructured recombinant polymers and uses thereof
EP2570133B1 (en) 2005-11-07 2016-03-23 Indiana University Research and Technology Corporation Glucagon analogs exhibiting physiological solubility and stability
JP5297817B2 (ja) 2006-02-22 2013-09-25 メルク・シャープ・アンド・ドーム・コーポレーション オキシントモジュリン誘導体
JP5312054B2 (ja) 2006-03-15 2013-10-09 ノボ・ノルデイスク・エー／エス アミリンとインスリンの混合物
CN101432025B (zh) 2006-03-21 2012-04-04 安米林药品公司 肽-肽酶抑制剂结合物及其使用方法
US8288339B2 (en) 2006-04-20 2012-10-16 Amgen Inc. GLP-1 compounds
CA2651283A1 (en) 2006-05-15 2007-11-22 Wisconsin Alumni Research Foundation Pulmonary delivery of 1.alpha.,25-dihydroxyvitamin d3 and co-administration of parathyroid hormone or calcitonin
FR2902092B1 (fr) 2006-06-07 2008-09-05 Sapelem Soc Par Actions Simpli Appareil de manutention de charge
WO2008022015A2 (en) 2006-08-11 2008-02-21 Trustees Of Tufts College Retro-inverso incretin analogues, and methods of use thereof
JP5399244B2 (ja) 2006-08-17 2014-01-29 アミリン・ファーマシューティカルズ，リミテッド・ライアビリティ・カンパニー 選択可能な特性を持つｄｐｐ−ｉｖ耐性ｇｉｐハイブリッドポリペプチド
US20090318353A1 (en) 2006-08-25 2009-12-24 Novo Nordisk A/S Acylated Exendin-4 Compounds
KR20090060294A (ko) 2006-09-08 2009-06-11 암브룩스, 인코포레이티드 변형된 인간 혈장 폴리펩티드 또는 Ｆｃ 스캐폴드 및 그의 용도
EP2102355B1 (en) 2006-12-14 2016-03-02 Bolder Biotechnology, Inc. Long acting proteins and peptides and methods of making and using the same
WO2008086086A2 (en) 2007-01-05 2008-07-17 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon analogs exhibiting enhanced solubility in physiological ph buffers
US8454971B2 (en) 2007-02-15 2013-06-04 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon/GLP-1 receptor co-agonists
KR101034888B1 (ko) 2007-04-19 2011-05-17 동아제약주식회사 지속제어 방출 양상을 갖는 당조절 펩타이드 함유 생분해성고분자 미립구 및 그 제조방법
MX2010001684A (es) 2007-08-15 2010-04-21 Amunix Inc Composiciones y metodos para modificar propiedades de polipeptidos biologicamente activos.
CN101868476B (zh) 2007-09-05 2015-02-25 诺沃-诺迪斯克有限公司 胰高血糖素样肽-1衍生物及其制药用途
EP2190873B1 (en) 2007-09-05 2015-07-22 Novo Nordisk A/S Truncated glp-1 derivatives and their therapeutical use
JP2010538069A (ja) 2007-09-07 2010-12-09 イプセン ファルマ ソシエテ パール アクシオン サンプリフィエ エキセンディン−４およびエキセンディン−３の類似体
EP2036539A1 (en) 2007-09-11 2009-03-18 Novo Nordisk A/S Stable formulations of amylin and its analogues
EP2036923A1 (en) 2007-09-11 2009-03-18 Novo Nordisk A/S Improved derivates of amylin
EP2200635A1 (en) 2007-09-11 2010-06-30 Novo Nordisk A/S Mixture comprising an amylin peptide and a protracted insulin
EP2214691B1 (en) 2007-10-30 2015-09-30 Indiana University Research and Technology Corporation Compounds exhibiting glucagon antagonist and glp-1 agonist activity
EP2217701B9 (en) 2007-10-30 2015-02-18 Indiana University Research and Technology Corporation Glucagon antagonists
ES2448839T3 (es) 2007-11-01 2014-03-17 Bristol-Myers Squibb Company Compuestos no esteroideos útiles como moderadores de la actividad del receptor de glucocorticoides AP-1 y/o NF-kappa b y uso de los mismos
EP2249853A4 (en) 2008-01-30 2012-12-26 Univ Indiana Res & Tech Corp PEPTIDE PRODRUGS BASED ON ESTERS
LT2237799T (lt) 2008-02-01 2019-07-25 Ascendis Pharma A/S Provaistas, apimantis besiskaidantį linkerį
EA020326B9 (ru) 2008-06-17 2015-03-31 Индиана Юниверсити Рисерч Энд Текнолоджи Корпорейшн Агонисты смешанного действия на основе глюкозозависимого инсулинотропного пептида для лечения нарушений обмена веществ и ожирения
KR20110039230A (ko) 2008-06-17 2011-04-15 인디애나 유니버시티 리서치 앤드 테크놀로지 코퍼레이션 생리학적 ｐＨ 완충액에서 강화된 용해도 및 안정성을 나타내는 글루카곤 유사체
CN102123723B (zh) 2008-06-17 2016-05-25 印第安纳大学研究及科技有限公司 胰高血糖素/glp-1受体共激动剂
EP2303890A4 (en) 2008-06-19 2012-04-11 Progenics Pharm Inc INHIBITORS OF PHOSPHATIDYLINOSITE-3-KINASE
CN102281865B (zh) * 2008-10-15 2017-04-05 精达制药公司 高浓缩药物颗粒、制剂、混悬剂及其应用
MX2011006524A (es) 2008-12-19 2011-08-17 Univ Indiana Res & Tech Corp Profarmacos de peptido de la superfamilia de glucagon basado en amida.
CA2747195A1 (en) 2008-12-19 2010-07-15 Indiana University Research And Technology Corporation Dipeptide linked medicinal agents
WO2010096052A1 (en) * 2009-02-19 2010-08-26 Merck Sharp & Dohme Corp. Oxyntomodulin analogs
BRPI1014508A2 (pt) 2009-06-16 2016-04-05 Univ Indiana Res & Tech Corp análogos de peptídeo de glucagon, dimer de dois peptídeos de glucagon, composição farmacêutica deles derivada e métodos para seu uso"
US20110009347A1 (en) 2009-07-08 2011-01-13 Yin Liang Combination therapy for the treatment of diabetes
WO2011075393A2 (en) 2009-12-18 2011-06-23 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon/glp-1 receptor co-agonists
AR079344A1 (es) 2009-12-22 2012-01-18 Lilly Co Eli Analogo peptidico de oxintomodulina, composicion farmaceutica que lo comprende y uso para preparar un medicamento util para tratar diabetes no insulinodependiente y/u obesidad
JO2976B1 (en) 2009-12-22 2016-03-15 ايلي ليلي اند كومباني Axentomodulin polypeptide
US8551946B2 (en) 2010-01-27 2013-10-08 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon antagonist-GIP agonist conjugates and compositions for the treatment of metabolic disorders and obesity
AR080592A1 (es) 2010-03-26 2012-04-18 Lilly Co Eli Peptido con actividad para el gip-r y glp-1-r, formulacion famaceutica que lo comprende, su uso para preparar un medicamento util para el tratamiento de diabetes mellitus y para inducir la perdida de peso
KR20130062931A (ko) * 2010-05-13 2013-06-13 인디애나 유니버시티 리서치 앤드 테크놀로지 코퍼레이션 핵 호르몬 수용체 활성을 나타내는 글루카곤 슈퍼패밀리 펩티드
US9145451B2 (en) 2010-05-13 2015-09-29 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon superfamily peptides exhbiting G protein coupled receptor activity
JP2013540102A (ja) 2010-06-24 2013-10-31 インディアナ ユニバーシティー リサーチ アンド テクノロジー コーポレーション アミド結合を介して修飾されたグルカゴンスーパーファミリーのペプチドプロドラッグ
WO2011163473A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Indiana University Research And Technology Corporation Glucagon analogs exhibiting enhanced solubility and stability in physiological ph buffers

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