钉合eIF4E相互作用肽制造技术

本发明专利技术涉及与人eIF4G缔合并且结合eIF4E的交联肽、其用途以及包含所述肽的药物组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉参考本申请要求2013年3月21日提交的新加坡申请号201302065-6和2014年1月15日提交的新加坡申请号201400336-2的优先权的权益，这两个新加坡申请的内容出于所有目的在此以引用方式整体并入。
本专利技术属于分子生物学领域并且涉及交联肽和其药学用途。
技术介绍
人真核翻译起始因子4E(eIF4E)通过结合见于mRNA的5’端处的帽结构(m7GTP)来起始帽依赖性翻译。eIF4F常常在大量的癌症中过表达并且通过失调的帽依赖性翻译导致致癌蛋白质的翻译增加。eIF4E:eIF4G相互作用的抑制剂代表了一种将使癌细胞中的帽依赖性翻译正常化的可行方法。mRNA被假定彼此竞争与eIF4F(真核翻译起始因子4F)蛋白质复合物结合，用于递送到核糖体和后续翻译。eIF4F与40S核糖体亚单位和eIF3形成复合物。该复合物沿着mRNA的5’-非翻译区(5’-UTR)穿梭直到它到达AUG起始密码子。多数细胞mRNA的非结构化的短5′-UTR使得含eIF4E的复合物能够针对翻译起始密码子(AUG)进行有效地扫描。相比之下，原癌mRNA(例如细胞周期蛋白D1，VEGF)的典型的富含G+C的高度结构化的长5′-UTR妨碍起始复合物识别AUG起始密码子并且导致mRNA被差翻译。当被过表达时或当eIF4F复合物未被正确调节时，eIF4E通过使具有高度结构化的5’UTR的mRNA的翻译能够增加而促成恶性。最近的报道已经表明小分子利巴韦林(ribavirin)可干扰eIF4E:帽相互作用，因此可作为eIF4E-靶向疗法呈现一种临床机会。如所预期的，利巴韦林治疗选择性地降低关键的eIF4E依赖性蛋白质如细胞周期蛋白Dl的表达并且抑制肿瘤生长。然而，利巴韦林实际上是否结合eIF4E是有争议的。因此，用于研发eIF4E:7-甲基鸟苷帽相互作用的小分子抑制剂的更定向的方法可能是用于研发eIF4E-特异性小分子疗法的富有成效的方法。迄今为止，eIF4E-帽相互作用的此类药物样抑制剂还没有被报道。因此，需要提供对eIF4E具有亲和力的新肽，其克服或至少改善一个或多个上述缺点。
技术实现思路
下文描述了与人eIF4E的一部分有关的交联肽。这些交联肽含有至少两个一起形成内部交联(还被称作钉合体(staple))的经修饰的氨基酸，该内部交联可帮助稳定eIF4G1的一部分的α－螺旋二级结构，该α－螺旋二级结构被认为对于eIF4E与eIF4G的结合是重要的。因此，本文所述的交联肽相对于相应的未交联的肽可具有改进的生物活性。交联的eIF4G1肽被认为干扰eIF4G1与eIF4G的结合，由此抑制具有高度结构化的5’UTR的mRNA的翻译增加。本文所述的交联的eIF4G1肽可被治疗性地用于例如治疗或预防受试者的各种癌症。例如，特征在于不期望地高水平或高活性的eIF4E的癌症或其它病症和/或特征在于不期望地高水平活性的含eIF4E的复合物的癌症或其它病症。因此，在第一方面，提供了一种分离肽，其包含如下氨基酸序列或由如下氨基酸序列组成：K1K2R3Y4Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4L9L10Xaa5Xaa6Xaa7Xaa8Xaa9(SEQIDNO:21)其中：Xaa1选自由S(丝氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa2选自由R(精氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa3选自由E(谷氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa4选自由F(苯丙氨酸)、Q(谷氨酰胺)、A(丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa5选自由G、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa6选自由F(苯丙氨酸)、L(亮氨酸)、氨基异丁酸、2-氨基丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa7不存在或选自由Q(谷氨酰胺)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa8不存在或选自由F(苯丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa9不存在或选自由氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；其中所述肽包含至少一个将Xaa1、Xaa2、Xaa3或Xaa4与Xaa5、Xaa6、Xaa7、Xaa8或Xaa9连接的肽交联体。在第二方面，提供了一种分离肽，其包含如下氨基酸序列：K1K2R3Y4S5R6Xaa1Xaa2L9L10Xaa3Xaa4(SEQIDNO:22)其中：Xaa1选自由E(谷氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa2选自由F(苯丙氨酸)、Q(谷氨酰胺)、A(丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa3选自由G、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa4选自由F(苯丙氨酸)、L(亮氨酸)、氨基异丁酸、2-氨基丁酸和非天然氨基酸组成的组；其中所述肽包含至少一个将Xaa1或Xaa2与Xaa3或Xaa4连接的肽交联体。在第三方面，提供了一种分离的核酸分子，其编码KKRYSREFLLGF(SEQIDNO:1)且经修饰以获得任一种本文所述的肽。在第四方面，提供了一种包含如上文所述的核酸分子的载体。在第五方面，提供了一种包含如本文所述的核酸分子或载体的宿主细胞。在第六方面，提供了一种包含如本文所述的肽或如本文所述的分离的核酸分子或如本文所述的载体的药物组合物。在第七方面，提供了本文所公开的肽在制造用于治疗或预防癌症的药剂中的用途。在第八方面，提供了一种治疗或预防患者的癌症的方法，其包括施用药物有效量的本文所公开的肽或本文所公开的分离的核酸分子或本文所公开的载体。附图说明附图说明了所公开的实施方案并且用于解释所公开的实施方案的原理。然而，应当理解，附图仅用于说明的目的，而不是作为本专利技术范围的定义。图1显示来自以下模拟的代表性瞬态图(snapshot)：A)sTIP-01:eIF4E，其显示F8由于空间封闭而产生的位移。被空间封闭的F8侧链围绕χ-2扭转角旋转并且相对于eIF4E的表面相当有利地将自身隐匿。F8侧链现在阻碍Y4维持与P38的主链羰基的保守氢键，使Y4‘翻出’且变得更加暴露于溶剂，由此降低其对肽:蛋白质相互作用的能量贡献。B)TIP-01:eIF4E，其强调这里没有发生F8的此类构象变化，解释了对肽:蛋白质相互作用的更高能量贡献和因此更高的Kd。C)sTIP-02:eIF4E，其显示与用i,i+4钉合体代替F8和F12相关的变化。其显示钉合体与所述蛋白质相互作用并且有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离肽，其包含如下氨基酸序列或由如下氨基酸序列组成：K1K2R3Y4Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4L9L10Xaa5Xaa6Xaa7Xaa8Xaa9(SEQ ID NO:21)其中：Xaa1选自由S(丝氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa2选自由R(精氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa3选自由E(谷氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa4选自由F(苯丙氨酸)、Q(谷氨酰胺)、A(丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa5选自由G(甘氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa6选自由F(苯丙氨酸)、L(亮氨酸)、氨基异丁酸、2‑氨基丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa7不存在或选自由Q(谷氨酰胺)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa8不存在或选自由F(苯丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；Xaa9不存在或选自由氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；其中所述肽包含至少一个将Xaa1、Xaa2、Xaa3或Xaa4与Xaa5、Xaa6、Xaa7、Xaa8或Xaa9连接的肽交联体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.21 SG 201302065-6;2014.01.15 SG 201400336-1.一种分离肽，其包含如下氨基酸序列或由如下氨基酸序列组成：
K1K2R3Y4Xaa1Xaa2Xaa3Xaa4L9L10Xaa5Xaa6Xaa7Xaa8Xaa9(SEQIDNO:
21)
其中：
Xaa1选自由S(丝氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；
Xaa2选自由R(精氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；
Xaa3选自由E(谷氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；
Xaa4选自由F(苯丙氨酸)、Q(谷氨酰胺)、A(丙氨酸)、氨基异丁酸和
非天然氨基酸组成的组；
Xaa5选自由G(甘氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；
Xaa6选自由F(苯丙氨酸)、L(亮氨酸)、氨基异丁酸、2-氨基丁酸和非
天然氨基酸组成的组；
Xaa7不存在或选自由Q(谷氨酰胺)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成
的组；
Xaa8不存在或选自由F(苯丙氨酸)、氨基异丁酸和非天然氨基酸组成
的组；
Xaa9不存在或选自由氨基异丁酸和非天然氨基酸组成的组；
其中所述肽包含至少一个将Xaa1、Xaa2、Xaa3或Xaa4与Xaa5、Xaa6、
Xaa7、Xaa8或Xaa9连接的肽交联体。
2.根据权利要求1所述的肽，其包含至少两个肽交联体。
3.根据权利要求2所述的肽，其中所述非天然氨基酸在位置Xaa1、
Xaa2、Xaa3或Xaa4处并且交联到位置Xaa5、Xaa6、Xaa7、Xaa8或Xaa9。
4.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中所述交联体是烃连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中将所述非天然氨基酸交
联到位置Xaa5、Xaa6、Xaa7、Xaa8或Xaa9的位于位置Xaa1、Xaa2、Xaa3或Xaa4处的所述非天然氨基酸均为带烯烃的非天然氨基酸。
6.根据权利要求5所述的肽，其中所述带烯烃的非天然氨基酸选自由
(S)-2-(4′-戊烯基)丙氨酸、(R)-2-(4′-戊烯基)丙氨酸、(S)-2-(7′-辛烯基)丙氨
酸、(R)-2-(7′-辛烯基)丙氨酸和具有不同长度的上述氨基酸中的任何一个组
成的组。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的肽，其中所述交联体是半胱氨酸
桥或Lys-Asn(赖氨酸-天冬酰胺)连接体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中所述肽的C-末端被酰
胺化。
9.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中所述肽的N-末端被乙
酰化。
10.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其特征在于所述肽能够抑
制eIF4E与eIF4G的相互作用。
11.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中所述肽被修饰而包含
一种或多种选自由以下组成的组的配体：羟基、磷酸酯、胺、酰胺、硫酸
酯、硫化物、生物素部分、碳水化合物部分、脂肪酸衍生的酸基、荧光部
分、发色团部分、放射性同位素、PEG连接体、亲和力标记、靶向部分、
抗体、细胞穿透肽和上述配体的组合。
12.根据前述权利要求中任一项所述的肽，其中所述肽包含式I：
其中：
R1和R2是–(CH2)4-NH2[K]；
R3是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R4是-CH2-苯基-OH[Y]；
R5是-CH2-OH[S]；
R6是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R7是-(CH2)2C(O)OH[E]或氨基异丁酸；
R8和R12独立地是H、C1到C10的烷基、烯基、炔基、芳基烷基、环
烷基烷基、杂芳基烷基或杂环基烷基；
R9和R10是-CH2CH(CH3)2[L]；并且
R11是–H[G]或氨基异丁酸；
并且其中
R是烷基、烯基、炔基或[R’–K–R”]n中的任何一个；其每一个均被0-6
个R13取代；
R’和R”独立地是亚烷基、亚烯基或亚炔基；
每个R13独立地是卤代、烷基、OR14、N(R14)2、SR14、SOR14、SO2R14、
CO2R14、R14、荧光部分或放射性同位素；
K独立地是O、S、SO、SO2、CO、CO2或CONR14；
每个R14独立地是H、烷基或治疗剂；
n是1-4的整数。
13.根据权利要求12所述的肽，其中R8和R12独立地是H或C1到C6的烷基。
14.根据权利要求13所述的肽，其中R8和R12各自为-CH3[A]并且R
是使所述两个非天然氨基酸的α-碳交联的4’-环辛烯基(sTIP-02)。
15.根据权利要求14所述的肽，其中通过使在位置Xaa2(i；R8是CH3)
处以及在间隔4个氨基酸的位置处的位置Xaa4(i+4；R12是CH3)处的
(S)-2-(4′-戊烯基)丙氨酸的具有S立体化学的戊烯基侧链交联获得R，其中
Xaa2和Xaa4两者的戊烯基侧链均与所述两个非天然氨基酸的α-碳连接并
且位于α-螺旋的同一侧(sTIP-02)。
16.根据权利要求1－11中任一项所述的肽，其中所述肽包含式II：
其中：
R1和R2是–(CH2)4-NH2[K]；
R3是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R4是-CH2-苯基-OH[Y]；
R5是-CH2-OH[S]；
R6是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R7和R11独立地是H、C1到C10的烷基、烯基、炔基、芳基烷基、环
烷基烷基、杂芳基烷基或杂环基烷基；
R8是苄基[F]或–(CH2)2-C(O)NH2[Q]或–CH3[A]或氨基异丁酸；
R9和R10是-CH2CH(CH3)2[L]；并且
R12是苄基[F]或-CH2CH(CH3)2[L]或氨基异丁酸或2-氨基丁酸；
并且其中
R是烷基、烯基、炔基或[R’–K–R”]n中的任何一个；其每一个均被0-6
个R13取代；
R’和R”独立地是亚烷基、亚烯基或亚炔基；
每个R13独立地是卤代、烷基、OR14、N(R14)2、SR14、SOR14、SO2R14、
CO2R14、R14、荧光部分或放射性同位素；
K独立地是O、S、SO、SO2、CO、CO2或CONR14；
每个R14独立地是H、烷基或治疗剂；
n是1-4的整数。
17.根据权利要求16所述的肽，其中R7和R11独立地是H或C1到C6的烷基。
18.根据权利要求16所述的肽，其中R7和R11各自为CH3(甲基)并且；
其中R是4’-环辛烯基并且；
其中R8是苄基[F]并且R12独立地是苄基[F](sTIP-01)或2-氨基丁酸
(sTIP-01F12&)或；
其中R8是-(CH2)2-C(O)NH2[Q]并且R12是-CH2CH(CH3)2[L](sTIP-04)
或；
其中R8是甲基[A]并且R12是苄基[F](sTIP-01F8A)。
19.根据权利要求1－11中任一项所述的肽，其中所述肽包含式III：
其中：
R1和R2是–(CH2)4-NH2[K]；
R3是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R4是-CH2-苯基-OH[Y]；
R5是-CH2-OH[S]；
R6是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R7是-(CH2)2C(O)OH[E]或氨基异丁酸；
R8和R11独立地是H、C1到C10的烷基、烯基、炔基、芳基烷基、环
烷基烷基、杂芳基烷基或杂环基烷基；
R9和R10是-CH2CH(CH3)2[L]；并且
R12是苄基[F]或-CH2CH(CH3)2[L]或氨基异丁酸或2-氨基丁酸；
并且其中
R是烷基、烯基、炔基或[R’–K–R”]n中的任何一个；其每一个均被0-6
个R13取代；
R’和R”独立地是亚烷基、亚烯基或亚炔基；
每个R13独立地是卤代、烷基、OR14、N(R14)2、SR14、SOR14、SO2R14、
CO2R14、R14、荧光部分或放射性同位素；
K独立地是O、S、SO、SO2、CO、CO2或CONR14；
每个R14独立地是H、烷基或治疗剂；
n是1-4的整数。
20.根据权利要求19所述的肽，其中R8和R11独立地是H或C1到C6的烷基。
21.根据权利要求20所述的肽，其中R8和R11各自为-CH3[A]并且R
是使所述两个非天然氨基酸的α-碳交联的4’-环辛烯基(sTIP-03)。
22.根据权利要求1－11中任一项所述的肽，其中所述肽包含式IV：
其中：
R1和R2是–(CH2)4-NH2[K]；
R3是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R4是-CH2-苯基-OH[Y]；
R5是-CH2-OH[S]；
R6是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R7和R12独立地是H或C1到C10的烷基、烯基、炔基、芳基烷基、环
烷基烷基、杂芳基烷基或杂环基烷基；
R8是苄基[F]或–(CH2)2-C(O)NH2[Q]或–CH3[A]或氨基异丁酸；
R9和R10是-CH2CH(CH3)2[L]；并且
R11是–H[G]或氨基异丁酸；
并且其中
R是烷基、烯基、炔基或[R’–K–R”]n中的任何一个；其每一个均被0-6
个R13取代；
R’和R”独立地是亚烷基、亚烯基或亚炔基；
每个R13独立地是卤代、烷基、OR14、N(R14)2、SR14、SOR14、SO2R14、
CO2R14、R14、荧光部分或放射性同位素；
K独立地是O、S、SO、SO2、CO、CO2或CONR14；
每个R14独立地是H、烷基或治疗剂；
n是1-4的整数。
23.根据权利要求22所述的肽，其中R7和R12独立地是H或C1到C6的烷基。
24.根据权利要求1－11中任一项所述的肽，其中所述肽包含式V：
其中：
R1和R2是–(CH2)4-NH2[K]；
R3是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R4是-CH2-苯基-OH[Y]；
R5是-CH2-OH[S]；
R6是-(CH2)3-NH-C(NH2)2[R]；
R7和R14独立地是H或C1到C10的烷基、烯基、炔基、芳基烷基、环
烷基烷基、杂芳基烷基或杂环基烷基；
R8是苄基[F]或–(CH2)2-C(O)NH2[Q]或–CH3[A]或氨基异丁酸；
R9和R10是-CH2CH(CH3)2[L]；并且
R11是–H[G]或氨基异丁酸；
R12是苄基[F]；
R13是–(CH2)2-C(O)NH2[Q]；
R14是苄基[F]；
并且其中
R是烷基、烯基、炔基或[R’–K–R”]n中的任何一个；其每一个均被0-6
个R16取代；
R’和R”独立地是亚烷基、亚烯基或亚炔基；
每个R16独立地是卤代、烷基、OR17、N(R17)2、SR17、SOR17、SO2R17、
CO2R17、R17、荧光部分或放射性同位素；
K独立地是O、S、SO、SO2、CO、CO2或CO...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·约翰·布朗，大卫·菲利普·雷恩，柯淑婷，迪尔拉什·拉玛，钱德拉·谢卡尔·韦尔马，
申请(专利权)人：新加坡科技研究局，
类型：发明
国别省市：新加坡;SG