抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的多肽抑制剂及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的多肽或其具有所述多肽功能的变体。本发明专利技术的多肽与Aβ蛋白存在强结合力，可以大大降低Aβ达到聚集平衡状态时β折叠结构的有效含量，改变Aβ在溶液环境中的二级结构，使得β折叠结构的含量大大降低甚至消失，并在极低的浓度下就可以明显降低Aβ对SH-SY5Y细胞的毒性并能够大大抑制Aβ诱导的活性氧的产生，从而为β淀粉样蛋白引起的阿尔兹海默症的治疗提供可行方法，并为治疗淀粉样蛋白相关疾病的多肽类先导化合物的发现提供思路与参考标准。

【技术实现步骤摘要】
抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的多肽抑制剂及其应用
本专利技术涉及生物医学
，更具体地涉及一种抑制β淀粉样蛋白的聚集和毒性的多肽抑制剂及其应用。
技术介绍
阿尔兹海默症（Alzheimer’sdisease，AD）是一种神经退行性疾病，主要临床表现为渐进性记忆障碍、认知功能障碍、人格改变及语言障碍等神经精神症状，严重影响社交、职业与生活功能，甚至最终失去生活能力，对人类健康和生活有着巨大威胁，造成家庭和社会的巨大经济负担。在AD患者的神经细胞外发现有淀粉样沉淀形成的斑块（老年斑），β淀粉样蛋白（β-amyloidprotein,Aβ）为老年斑的主要成分。Aβ蛋白由39-43个氨基酸组成，分子量约4kDa，由β淀粉样前体蛋白(β-amyloidprecursorprotein,APP)水解而来，由细胞分泌，是大脑皮质老年斑的主要成分，其从可溶状态向具有生理毒性的寡聚体、原纤维、纤维的转变，是AD发生发展的重要环节（HardyJ,SelkoeDJ.TheamyloidhypothesisofAlzheimer'sdisease:progressandproblemsontheroadtotherapeutics.Science.2002;297:353-6.）。因此，通过研发淀粉样蛋白的抑制剂，实现对Aβ聚集过程的调控，降低Aβ对神经细胞的毒性，具有重要意义。目前，对淀粉样蛋白的聚集过程可以进行特异性地抑制或促进的药物分子，按种类可分为有机小分子与多肽分子两大类（StainsCI,MondalK,GhoshI.MoleculesthatTargetbeta-Amyloid.ChemMedChem.2007;2:1674-92.）。其中，多肽类调节剂由于其良好的生物相容性和可设计性，是其中重要的分支。多肽类先导化合物的设计思路是筛选具有调节靶标蛋白聚集动力学过程的多肽片段，如阻止Aβ聚集的KLVFF片段，并结合组合化学改造分子结构等（L.Tjernberg,J.Biol.Chem.,1996,271,8545）。基于多肽分子在合成上与有机小分子相比更易于实现，且多肽分子易于在体内参与代谢过程，是实现有效抑制Aβ的神经毒性，发展可行的药物的有效途径。根据靶蛋白Aβ的序列和结构，设计与Aβ特异性结合的多肽片段，实现从体外实验中对Aβ蛋白的聚集结构和聚集动力学的调控，到体外实验的生理毒性的抑制，到治疗淀粉样蛋白相关疾病的最终目的的一系列多肽分子。促肾上腺皮质激素（adrenocorticotrophichormone,ACTH）是一种多肽类激素，生产并分泌于脑垂体，是下丘脑-垂体-肾上腺轴（hypothalamic-pituitary-adrenalaxis,HPA）中的重要化学物质。HPA中的其他激素，如上游的促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropinreleasinghormone,CRH）已被证明能够保护Aβ诱导的神经细胞损伤，下游的糖皮质激素可通过参与Aβ前体蛋白的剪切，促进Aβ的形成（PedersenWA,McCullersD,CulmseeC,HaugheyNJ,HermanJP,MattsonMP.Corticotropin-releasinghormoneprotectsneuronsagainstinsultsrelevanttothepathogenesisofAlzheimer'sdisease.Neurobiologyofdisease.2001;8:492-503和GreenKN,BillingsLM,RoozendaalB,McGaughJL,LaFerlaFM.Glucocorticoidsincreaseamyloid-βandtaupathologyinamousemodelofAlzheimer’sdisease.TheJournalofneuroscience.2006;26:9047-56）。HPA轴可直接或者间接的在Aβ聚集和毒性中发挥作用（DongH,CsernanskyJG.EffectsofStressandStressHormonesonAmyloid-\betaProteinandPlaqueDeposition.JournalofAlzheimer'sDisease.2009;18:459-69）。但是目前对ACTH与Aβ直接作用并调控其聚集过程的研究没有报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种新型的多肽类调节剂，该调节剂来源于促肾上腺皮质激素。该序列可以实现对β淀粉样蛋白聚集过程的调控，从而降低β淀粉样蛋白的细胞毒性。在本专利技术的第一方面中，提供了一种促肾上腺皮质激素来源的抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的多肽，其特征在于，所述多肽为序列为SEQIDNO：1的多肽或具有所述多肽功能的对SEQIDNO：1所示的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸残基的取代、缺失、添加修饰的变体。本专利技术中的所指“促肾上腺皮质激素来源的多肽”是指本专利技术的多肽来源于促肾上腺皮质激素（ACTH）。从鲨、蛙、鸵鸟、哺乳动物垂体中制取的ACTH均为三十九肽，经本专利技术专利技术人研究得知，这些多肽明显的结构差异反映在分子的羧端区（25～33位），而其氨端部分（1～24位）的氨基酸排列顺序较为一致，且为生物活性的中心区域。已能人工合成ACTH与其氨端区的二十四肽，后者已呈现充分的ACTH活性。在一些实施方案中，所述变体可以为将所述多肽序列中的赖氨酸残基和精氨酸残基中的一个或多个突变为其他种带正电的氨基酸残基所获得的变体，优选地，所述带正电的氨基酸残基为组氨酸、赖氨酸或精氨酸。在一些实施方案中，所述变体的序列可以为SEQIDNO：3～19。在本专利技术的第二方面中，提供了编码如第一方面所述的多肽的核苷酸序列。在本专利技术的第三方面中，提供了包含如第二方面所述的核苷酸序列的重组载体。在本专利技术的第四方面中，提供了含有如第三方面所述的重组载体的重组细胞。在本专利技术的第五方面中，提供了一种组合物，其包含如第一方面所述的多肽和药学上可接受的辅料，优选地所述辅料为赋形剂、稀释剂、载体、调味剂、粘合剂、填充剂中的一种或几种。在本专利技术的第六方面中，提供了如第一方面所述的多肽，如第二方面所述的核苷酸序列、如第三方面所述的重组载体、如第四方面所述的重组细胞或如第五方面所述的组合物在抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性中的用途。在本专利技术的第七方面中，如第一方面所述的多肽，如第二方面所述的核苷酸序列、如第三方面所述的重组载体、如第四方面所述的重组细胞或如第五方面所述的组合物在用于诊断和/或治疗与β淀粉样蛋白相关的疾病的药物的制备中的用途。在本专利技术中，所述与β淀粉样蛋白相关的疾病可以是阿尔茨海默症。本专利技术的有益效果：（1）本专利技术的多肽与Aβ蛋白的平衡解离常数KD为1.38×10-8M，结合常数Ka为6.27×105（1/MS），存在强结合力；（2）本专利技术的多肽可以大大降低聚集平衡状态时Aβ结构中β折叠结构的有效含量；（3）本专利技术的多肽可以改变Aβ在溶液环境中的二级结构，使得β折叠结构的含量大大降低甚至消失；（4）本专利技术的多肽可以改变Aβ的聚集体形貌，抑制Aβ的纤维状组装行为，使得典型的成熟纤维状的淀粉样聚集体大大减少，形成以颗粒和短纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种促肾上腺皮质激素来源的抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的多肽，其特征在于，所述多肽为序列为SEQ ID NO：1的多肽或具有所述多肽功能的对SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列进行一个或多个氨基酸残基的取代、缺失、添加修饰的变体。

【技术特征摘要】
1.一种促肾上腺皮质激素来源的多肽在制备抑制β淀粉样蛋白聚集和毒性的药物中的用途，其特征在于，所述多肽为序列为SEQIDNO：1、14或19所示的多肽。2.编码如权利要求1中所述的多肽的核苷酸序列、包含编码如权利要求1中所述的多肽的核苷酸序列的重组载体或含有编码如权利要求1中所述的多肽的核苷酸序列的重组载体的重组细胞在制备抑...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，李平，王晨轩，杨延莲，王琛，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：发明
国别省市：北京;11