一种新型非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)缀合肽及其应用制造技术

技术编号:14760897 阅读:49 留言:0更新日期:2017-03-03 12:02
本发明专利技术涉及一种一种新型非洲爪蟾胰高血糖素样肽‑1(GLP‑1)缀合肽及其合成方法和应用。通过在非洲爪蟾GLP‑1的C端引入促螺旋序列,同时进行PEG化修饰,得到降糖活性保持和具有更长药理作用时间的非洲爪蟾GLP‑1类似物。本发明专利技术的非洲爪蟾GLP‑1类似物合成收率高、成本低,类似物的半衰期显著延长,生物活性得以显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)缀合肽及其应用
技术介绍
糖尿病(DiabetesMellitus)是一种与遗传因素有关,又与多种环境因素相关的慢性全身性疾病,是由于体内胰岛素分泌的绝对或相对不足而引起的糖、脂肪、蛋白质的代谢紊乱,可分为胰岛素依赖型糖尿病(1型)和非胰岛素依赖型糖尿病(2型),其中2型患者占糖尿病病例的80%以上。糖尿病是一种全球性的高发病,据世界卫生组织预测,到2025年全世界糖尿病患者将达到3亿。中国近期一项流行病学调查报告表明,中国糖尿病患病率高达9.7%,远高于全球平均患病率6.4%,按此患病率估算,我国糖尿病患病人数已超过9000万,并且还有约1.5亿潜在的糖尿病危险人群。目前对于1型糖尿病的治疗,研究方向是开发给药方便、有效的胰岛素制剂及代用品。而对于2型糖尿病的治疗,临床治疗手段主要是使用口服降糖药物,传统的磺酰脲类和双胍类口服降糖药疗效有限,口服糖尿病药物在治疗2型糖尿病症中最大的不足是无法逆转糖尿病的病因,即“治标不知本”,对于胰岛β细胞的生长、分化、增殖无明显作用。胰高血糖素样肽-1(glucagonlikepeptide-1,GLP-1)是小肠L细胞分泌的一种多肽类肠促胰岛素。自1987年Mojsov发现GLP-1具有强的促胰岛素释放作用以来,有关的生物学和化学研究不断深入。GLP-1可通过多种机制控制2型糖尿病患者的血糖,当血糖浓度升高时,通过与GLP-1受体高度特异性地结合,刺激胰岛素分泌,抑制胰高血糖素的产生,使餐后血糖降低并维持在恒定水平。在生理条件下,GLP-1刺激胰岛素分泌的作用依赖于血糖浓度,不会因持续分泌而发生低血糖。除了调节血糖,GLP-1最显著的功能是促进β细胞的再生和修复,增加胰岛β细胞数量。此外GLP-1还具有调节神经功能、延迟胃排空和降低食欲等作用。然而内源性或外源性的GLP-1在体内会迅速被二肽基肽酶IV(DPP-IV)和中性内切酶(NEP24.11)降解而失去生物活性,其体内半衰期只有两分钟左右,故天然GLP-1难以获得临床使用。虽然GLP-1在2型糖尿病治疗中的显著效果已被人们所公认,但是其体内过短的半衰期限制了其直接成药的可能。DPP-IV是使天然GLP-1失活的主要蛋白酶,其作用位点是Ala8-Glu9之间的肽键。天然GLP-1的另一个主要代谢酶是NEP24.11,约50%的GLP-1在体内会被NEP24.11降解,GLP-1肽链上有多个NEP24.11的酶切位点,主要是Thr11-Phe12、Asp15-Val16、Ser18-Tyr19、Glu27-Phe28和Trp31-Leu32位点。因此,仅置换个别氨基酸无法抗NEP24.11降解,而多个氨基酸置换可能会使化合物的降糖活性下降。目前大部分长效GLP-1受体激动剂的研究都是针对GLP-1的结构进行修饰,这限制了新型GLP-1受体激动剂的研发。同时,由于天然GLP-1上存在较多NEP24.11酶切位点,很难通过氨基酸修饰的手段抵抗NEP24.11的降解。哺乳动物体内的GLP-1作用效果与人GLP-1类似,所以针对哺乳动物GLP-1进行结构修饰,有望发现新型GLP-1类似物。目前延长多肽、蛋白药物半衰期的方法主要基于三种原理:1、增大蛋白药物的分子量,减少肾小球滤过率;2、利用游离型药物和结合型药物在血浆内形成平衡的特点,缓慢释放游离型蛋白药物,使结合型药物和游离型药物的平衡向游离型药物方向移动;3、减少异源蛋白的免疫原性,从而减少其体内清除率。根据以上提示,我们推测如果能够在肽链上引入大分子基团,增加多肽分子量的同时降低多肽的免疫源性,可以显著的延长多肽的半衰期。所以,我们首先在非洲爪蟾GLP-1的C端引入促螺旋序列,已增加其降糖活性,进一步设计大分子PEG化合物,通过马来酰亚胺与半胱氨酸改构的非洲爪蟾GLP-1类似物相连接,从而延长类似物的体内生物活性作用时间和增加其降糖、减肥活性。
技术实现思路
本专利技术涉及一类非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物。其特征在于其结构为以下形式:His-Xaa1-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Xaa2-Xaa3-Xaa4-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9-Xaa10-Xaa11-Xaa12-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser(SEQ.IDNO:1)其中:Xaa1:Ala,Leu,Val,Met,Ile,Tyr,Phe,Arg,Asn,Lys,Thr,Asp,His,Trp,Gln,Glu,Ser或Gly;Xaa2:Cys(S-PEGanolog),或Thr;Xaa3:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa4:Cys(S-PEGanolog),或Tyr;Xaa5:Cys(S-PEGanolog),或Leu;Xaa6:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa7:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa8:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa9:Cys(S-PEGanolog),或Ala;Xaa10:Cys(S-PEGanolog),或Ala;Xaa11:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa12:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa13:Cys(S-PEGanolog),或Phe;Xaa14:Cys(S-PEGanolog),或Ile;Xaa15:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa16:Cys(S-PEGanolog),或Trp;Xaa17:Cys(S-PEGanolog),或Leu;Xaa18:Cys(S-PEGanolog),或Ile;Xaa19:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa20:Cys(S-PEGanolog),或Gly;Xaa21:Cys(S-PEGanolog),或Lys;前提是所述序列不是His-Xaa1-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Thr-Glu-Tyr-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2其中Cys(S-PEGanolog)选自这里,n选自30~80。优选,S-PEGanolog的分子量为~2000。在一个实施方案中,本专利技术涉及具有如下序列的非洲爪蟾GLP-1类似物:His-Gly-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Cys(S-PEGanolog)-Glu-Tyr-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2(SEQ.IDNO:2)在一个实施方案中,本专利技术涉及具有如下序列的本文档来自技高网
...
一种新型非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)缀合肽及其应用

【技术保护点】
一种含有式Ⅰ(SEQ.ID NO:1)结构的非洲爪蟾胰高血糖素样肽‑1(GLP‑1)类似物;其特征在于其结构为以下形式:His‑Xaa1‑Glu‑Gly‑Thr‑Tyr‑Thr‑Asn‑Asp‑Val‑Xaa2‑Xaa3‑Xaa4‑Xaa5‑Xaa6‑Xaa7‑Xaa8‑Xaa9‑Xaa10‑Xaa11‑Xaa12‑Xaa13‑Xaa14‑Xaa15‑Xaa16‑Xaa17‑Xaa18‑Xaa19‑Xaa20‑Xaa21‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Pro‑Ser(SEQ.ID NO:1)其中:Xaa1:Ala,Leu,Val,Met,Ile,Tyr,Phe,Arg,Asn,Lys,Thr,Asp,His,Trp,Gln,Glu,Ser或Gly;Xaa2:Cys(S‑PEG anolog),或Thr;Xaa3:Cys(S‑PEG anolog),或Glu;Xaa4:Cys(S‑PEG anolog),或Tyr;Xaa5:Cys(S‑PEG anolog),或Leu;Xaa6:Cys(S‑PEG anolog),或Glu;Xaa7:Cys(S‑PEG anolog),或Glu;Xaa8:Cys(S‑PEG anolog),或Lys;Xaa9:Cys(S‑PEG anolog),或Ala;Xaa10:Cys(S‑PEG anolog),或Ala;Xaa11:Cys(S‑PEG anolog),或Lys;Xaa12:Cys(S‑PEG anolog),或Glu;Xaa13:Cys(S‑PEG anolog),或Phe;Xaa14:Cys(S‑PEG anolog),或Ile;Xaa15:Cys(S‑PEG anolog),或Glu;Xaa16:Cys(S‑PEG anolog),或Trp;Xaa17:Cys(S‑PEG anolog),或Leu;Xaa18:Cys(S‑PEG anolog),或Ile;Xaa19:Cys(S‑PEG anolog),或Lys;Xaa20:Cys(S‑PEG anolog),或Gly;Xaa21:Cys(S‑PEG anolog),或Lys;前提是所述序列不是His‑Xaa1‑Glu‑Gly‑Thr‑Tyr‑Thr‑Asn‑Asp‑Val‑Thr‑Glu‑Tyr‑Leu‑Glu‑Glu‑Lys‑Ala‑Ala‑Lys‑Glu‑Phe‑Ile‑Glu‑Trp‑Leu‑Ile‑Lys‑Gly‑Lys‑Pro‑Ser‑Ser‑Gly‑Ala‑Pro‑Pro‑Pro‑Ser。...

【技术特征摘要】
1.一种含有式Ⅰ(SEQ.IDNO:1)结构的非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物;其特征在于其结构为以下形式:His-Xaa1-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Xaa2-Xaa3-Xaa4-Xaa5-Xaa6-Xaa7-Xaa8-Xaa9-Xaa10-Xaa11-Xaa12-Xaa13-Xaa14-Xaa15-Xaa16-Xaa17-Xaa18-Xaa19-Xaa20-Xaa21-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser(SEQ.IDNO:1)其中:Xaa1:Ala,Leu,Val,Met,Ile,Tyr,Phe,Arg,Asn,Lys,Thr,Asp,His,Trp,Gln,Glu,Ser或Gly;Xaa2:Cys(S-PEGanolog),或Thr;Xaa3:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa4:Cys(S-PEGanolog),或Tyr;Xaa5:Cys(S-PEGanolog),或Leu;Xaa6:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa7:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa8:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa9:Cys(S-PEGanolog),或Ala;Xaa10:Cys(S-PEGanolog),或Ala;Xaa11:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa12:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa13:Cys(S-PEGanolog),或Phe;Xaa14:Cys(S-PEGanolog),或Ile;Xaa15:Cys(S-PEGanolog),或Glu;Xaa16:Cys(S-PEGanolog),或Trp;Xaa17:Cys(S-PEGanolog),或Leu;Xaa18:Cys(S-PEGanolog),或Ile;Xaa19:Cys(S-PEGanolog),或Lys;Xaa20:Cys(S-PEGanolog),或Gly;Xaa21:Cys(S-PEGanolog),或Lys;前提是所述序列不是His-Xaa1-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Thr-Glu-Tyr-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser。2.根据权利要求1所述的肽,其中Cys(S-PEGanolog)选自这里:n选自30~80。3.根据权利要求2所述的化合物,其中优选的S-PEGanolog的分子量为~2000。4.根据权利要求1-3所述的非洲爪蟾胰高血糖素样肽-1(GLP-1)类似物,优选的序列为:His-Gly-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Cys(S-PEGanolog)-Glu-Tyr-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2(SEQ.IDNO:2);His-Gly-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Thr-Cys(S-PEGanolog)-Tyr-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2(SEQ.IDNO:3);His-Gly-Glu-Gly-Thr-Tyr-Thr-Asn-Asp-Val-Thr-Glu-Cys(S-PEGanolog)-Leu-Glu-Glu-Lys-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Glu-Trp-Leu-Ile-Lys-Gly-Lys-Pro-Ser...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩京傅俊杰崔旭周凤费颖颖张莹司鹏斌胡月卫婷
申请(专利权)人:江苏师范大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1