提供一种单链胰岛素类似物，其含有在位置A8处的碱性侧链（精氨酸、组氨酸、赖氨酸或鸟氨酸）、在位置B29处的碱性侧链（精氨酸、组氨酸、赖氨酸或鸟氨酸）和长度为6-11个残基的缩短的C结构域。C结构域的残基C1和C2具有-1或-2的净负电荷；C3选自Gly、Ala、Pro或Ser；剩余C结构域区段依次衍生自IGF-II的C结构域（RRSR、SRRSR、VSRRSR、RVSRRSR或SRVSRRSR；SEQ ID NO: 13）。治疗患有糖尿病或肥胖的患者的方法包括向该患者施用生理有效量的该胰岛素类似物或其生理学可接受的盐。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】长效单链胰岛素类似物 相关申请的交叉参考 本申请要求2012年11月5日提交的未决美国临时申请号61/722, 350的权益。 关于联邦资助的研究或开发的声明 本专利技术是由 National Institutes of Health 在经费项目编号 DK040949 和 DK074176 下在合作协议下政府支持完成。美国政府对本专利技术可能享有某些权利。 专利技术背景 本专利技术涉及多肽激素类似物，其表现出增强的药理学性质，如提高的热力学稳定性、增 强的对高于室温的热纤维化的抗性、降低的丝裂原活性和/或改变的药代动力学和药效动 力学性质，即相对于相应野生型人激素的可溶性制剂提供更长的作用持续时间或更快速的 作用持续时间。更特别地，本专利技术涉及由单一多肽链组成的胰岛素类似物，所述单一多肽链 在A和B结构域之间含有新的一类缩短的连接（C)结构域。这种类别的C结构域具有6-11 个残基的长度，由N-末端酸性元素和衍生自人IGF-II的连接结构域的C-末端片段组成。 本专利技术的单链胰岛素类似物在A或B结构域中的其它位点处可以任选含有标准或非标准的 氨基酸置换。 非标准蛋白质（包括治疗剂和疫苗）的工程改造可以具有广泛的医疗和社会益处。 天然存在的蛋白质一一如通常在人类、其它哺乳动物、脊椎生物、无脊椎生物或真核细胞的 基因组中编码的那样一一常常赋予多种生物活性。衍生蛋白质的益处在于获得选择性活 性，如降低的与不期望和不利的副作用（如促进癌细胞生长）相关的同源细胞受体的结合。 社会益处的另一实例是对室温下或高于室温的降解的抗性提高，有利于运输、分布和使用。 胰岛素提供了治疗性蛋白质的一个实例。不管通过RNA剪接的替代方式或通过翻译后糖基 化的替代模式生成的受体同种型，结合到胰岛素受体的野生型人胰岛素和在其它哺乳动物 基因组中编码的胰岛素分子是多器官和多种类型的细胞。野生型胰岛素还以低亲和力与同 源1型胰岛素样生长因子受体（IGF-IR)结合。 进一步的医药益处的实例是优化蛋白质对伸展或降解的稳定性。此类社会益处将 通过针对室温或高于室温下的降解比标准蛋白质更难熔的蛋白质工程改造来增强，以用于 电力与制冷不能始终可用的发展中世界的地区。由单一多肽链组成并任选含有非标准氨基 酸置换的胰岛素类似物可以表现出在抗热降解或降低的丝裂原活性方面优异的性质。糖尿 病在非洲和亚洲的未决流行加深了其物理降解造成的挑战。因为纤维化造成了高于室温的 降解的主要途径，设计抗纤维化的制剂可以在此类受挑战区域提高胰岛素替代疗法的安全 性和效率。 施用胰岛素早已被确定为糖尿病的治疗方法。在患有糖尿病的患者中常规胰岛素 替代疗法的主要目的是严格控制血葡萄糖浓度以防止其偏离高于或低于健康人的正常范 围特征。偏离低于正常范围与即时肾上腺素或神经低血糖症状相关，这在严重发作时会导 致痉挛、昏迷和死亡。偏离高于正常范围与微血管病变(包括视网膜病、失明和肾衰竭相关） 的长期风险增加相关。 胰岛素是在脊椎动物的代谢中起到重要作用的小球状蛋白质。胰岛素含有两条 链，含有21个残基的A链和含有30个残基的B链。该激素以Zn2+-稳定化六聚物形式存储 在膜岛β细胞中，但是以无 Zn2+单体形式在血流中起作用。膜岛素是单链前体 膜岛素 原的产物，其中连接区（35个残基)将B链的C-末端残基(残基Β30)连接到A链的N-末端 残基（图1Α)。各种迹象表明，其由胰岛素样核心和无序的连接肽组成（图1Β)。三种特定的 二硫键（Α6-Α11、Α7-Β7和Α20-Β19 ;图IA和1Β)形成被认为偶联到粗面内质网（ER)中胰 岛素原的氧化折叠。胰岛素原在由ER输出至高尔基体后不久组装形成可溶性Zn 2+-配位六 聚物。内切蛋白酶解消化并转化为胰岛素在未成熟的分泌颗粒中发生，随后发生形态凝聚。 已经通过电子显微镜法（EM)观察到成熟贮藏颗粒中锌胰岛素六聚物的结晶阵列。胰岛素序 列以图示形式显示在图IC中。个别的残基通过氨基酸同一性(通常使用标准三字母代码)、 链和序列位置(通常为上标形式）表示。与本专利技术相关的是长度6-11个残基的新型缩短的 C结构域替代人胰岛素原的36-残基野生型C结构域特性的专利技术。 纤维化，作为在用于治疗糖尿病的胰岛素和胰岛素类似物的制造、储存与使用中 的严重问题，随着更高温度、更低pH、搅拌，或脲、胍、乙醇助溶剂的存在，或疏水性表面而 增强。目前的美国药物法规要求，如果以1%或更高的水平发生纤维化，胰岛素要被丢弃。 因为在更高温度下纤维化增强，患有糖尿病的患者最好在使用前必须将胰岛素保持冷藏。 胰岛素或胰岛素类似物的纤维化对使用其中将少量胰岛素或胰岛素类似物定期注入患者 体内的外部胰岛素栗的此类患者可能是特别关注的。在此类使用中，胰岛素或胰岛素类 似物在栗设备中不保持冷藏，胰岛素的纤维化会导致用于将胰岛素或胰岛素类似物注入 体内的导管堵塞，可能导致血糖水平不可预测地波动或甚至导致危险的高血糖症。在高 于25°C的温度下，每提高10°C，胰岛素表现出10倍或更高的降解速率的提高；因此，指南 要求储存在<30°C的温度下并优选冷藏储存。配制为pH小于5的可溶性溶液(如Lantus? (Sanofi-Aventis)，其含有在pH 4. 0下的甘精胰岛素和锌离子的未缓冲溶液）的基础胰岛 素类似物也会由于在室温下或高于室温下的物理降解而限制其自身的寿命；此类制剂中使 用的酸性条件削弱了胰岛素自组装，并减弱了锌离子的结合，降低了通过在锌-蛋白质组 装物中的螯合作用能保护胰岛素类似物的程度。 胰岛素易于化学降解，涉及随分子中原子重排的损失的化学键断裂或不同胰岛素 分子之间的化学键形成。化学键方面的此类变化通常在蛋白质的未折叠状态下介导，由此， 提高其热力学稳定性的胰岛素的修饰也可能会延迟或防止化学降解。胰岛素还易于物理降 解。蛋白质纤维化的目前的理论认为，纤维化机理经由部分折叠的中间状态进行，其进而聚 集形成淀粉样蛋白的核。在该理论中，有可能的是稳定天然状态的氨基酸置换可能或可能 不稳定该部分折叠的中间状态，并可能或可能不提高(或降低）天然状态与中间状态之间的 自由能壁皇。因此，目前的理论表明，在双链胰岛素分子中给定的氨基酸置换提高或降低纤 维化风险的趋势是高度不可预知的。胰岛素分子结构模型设想三-α螺旋的近乎完全展开 (如在天然状态中看到的那样）以及B链的连续堆叠与A链的连续堆叠形成的β折叠的平 行排列；在链之间和在A链中的天然二硫化物配对得以保留。此类平行交叉β折叠要求在 A链的N末端与B链的C末端之间的显著分离（>30 Α)，这两个末端在胰岛素单体天然状态 中通常非常接近（〈10 Α)。具有缩短的C结构域的单链胰岛素类似物对纤维化的显著抗性 在本领域是已知的，并被认为反映了胰岛素原丝中平行交叉β折叠的展开结构与具有天 然二硫化物配对的单链胰岛素类似物的结构(其中缩短的C结构域将A链的N末端与B链 的C末端之间的距离限制为在原丝中不利）之间的拓扑不相容性。 单链胰岛素类似物可能因此似乎提供了设计抗纤维化胰岛素类似物的有利途径。 但是，过去，此类类似物表现出低活性，其相对于野生型人胰岛素可为1%或更低。(虽然Lee， H. C.等人（2000)声本文档来自技高网...
【技术保护点】
单链胰岛素类似物，其包含SEQ ID NOS: 4‑ 10的任一项的序列。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：M维斯，
申请(专利权)人：卡斯西部储备大学，
类型：发明
国别省市：美国;US
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