结合红细胞生成素受体的新肽制造技术

技术编号:1541599 阅读:134 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
肽,其包含长约17到约40个氨基酸残基并且包含氨基酸序列:    LYACHX↓[0]GPITX↓[1]VCQPLR(SEQ  ID  NO:1),    其中X↓[0]为选自甲硫氨酸(M)和高丝氨酸甲醚(Hsm)的残基,X↓[1]为选自色氨酸(W)、1-萘基丙氨酸(1-nal)和2-萘基丙氨酸(2-nal)的残基,其中所述肽结合并活化红细胞生成素受体(EPO-R)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及肽化合物,其是红细胞生成素受体(EPO-R)的激动剂。本专利技术还涉及使用此类肽化合物治疗与红细胞产生不足或缺陷相关的疾病的治疗方法。还提供了包含本专利技术的肽化合物的药物组合物。
技术介绍
红细胞生成素(EPO)是具有165个氨基酸的糖蛋白激素,其分子量为约34千道尔顿((kD)),在24、38、83和126位氨基酸上优选具有糖基化位点。它最初以具有23个氨基酸的信号肽的前体蛋白质产生。EPO可以以三种形式α、β和脱唾液酸的形式发生。α和β形式在它们的糖组分中稍有不同,但是具有相同的潜能效力、生物活性和分子量。脱唾液酸形式是除去末端糖((唾液酸))的α或β形式。已经报导了编码EPO的DNA序列。EPO刺激有丝分裂和红细胞前体细胞的分化,从而确保产生红细胞。当低氧条件占优势时,EPO在肾中产生。在红细胞前体细胞的EPO诱导的分化期间,诱导珠蛋白合成;刺激血红素复合体合成;并且铁蛋白受体数增加。这些改变允许细胞利用更多铁和合成功能血红蛋白,其在成熟红细胞中结合氧。从而,红细胞和它们的血红蛋白在为身体供氧中其关键作用。这些改变由EPO与红细胞前体细胞的细胞表面上的适宜受体的相互作用启动。当身体处于健康状态时,EPO以极低浓度存在于血浆中,其中组织从现有的红细胞接受足够的氧合作用。该正常的低浓度足够刺激通过老化正常损失的血红细胞的更替。在低氧条件下,此时循环中血细胞运输的氧减少,循环中EPO的量增加。例如,通过出血引起的大量失血、过量暴露于辐射导致血红细胞的破坏、由于高海拔或者长时间不省人事导致氧摄取减少,或者多种形式的贫血可以导致低氧。响应此类低氧应激,升高的EPO水平通过刺激红细胞类祖细胞增殖增加血红细胞产生。当循环中血红细胞数大于正常组织氧需求所需时,循环中的EPO水平降低。因为EPO是血红细胞形成过程中必需的,所以该激素在诊断和治疗特征是低或者有缺陷的血红细胞产生的血液疾病中具有潜在有用的应用。最近的研究已经为多种疾病状态、疾病和血液不规则性状态提供了设计EPO治疗功效的基础,所述疾病状态、疾病和血液不规则性状态包括β-地中海贫血;囊性纤维化;妊娠和月经失调;早产儿贫血;脊髓损伤;太空飞行;急性失血;老化;伴随着异常红细胞发生的多种瘤性疾病状态;和肾机能不全。已经表征了经纯化的同质EPO。纯化、克隆并表达了编码EPO的DNA序列以产生具有与天然EPO相同生物化学和免疫学性质的重组多肽。还产生了具有与天然EPO上寡糖相同的寡糖的重组EPO分子。EPO的生物学效应似乎部分通过与细胞膜结合的受体的相互作用介导。使用从小鼠脾脏分离的不成熟红细胞样细胞的初步研究表明结合EPO的细胞表面蛋白质包括包含两种多肽,它们分别具有约85,000道尔顿和100,000道尔顿的分子量。计算出EPO结合位点数平均为每个细胞表面800到1000个。在这些结合位点中,约300个以约90pM((皮摩尔的))的Kd结合EPO,而剩下的以约570pM的更小亲和力结合EPO。独立的研究表明从注射弗罗德白血病病毒的贫血株系((FVA))的小鼠制备的EPO-反应性脾成红血细胞具有总共约400个高和低亲和性EPO结合位点,它们的Kd值分别为约100pM和800pM。随后的工作表明EPO受体((EPO-R))的两种形式由一种基因编码。该基因已被克隆。例如,在D′Andrea,等人的PCT公开号WO 90/08822中描述了鼠和人EPO-R蛋白质的DNA序列和编码的肽序列。当前的模型表明EPO与EPO-R的结合导致两种EPO-R分子的二聚化二聚化和激活,其导致随后的信号转导的随后步骤。EPO-R的克隆基因的可得性促进了对该重要受体的激动剂和拮抗剂的研究。所述重组受体蛋白质的可得性允许在多种随机和半随机肽多样性产生系统中研究受体-配体相互作用。这些系统包括“质粒上肽”系统;“噬菌体上肽”系统;“编码的合成文库”((ESL))系统;和“极大规模固定化聚合物合成”系统。至少一定程度与EPO-R相互作用的肽已经得到鉴定并且在例如,Wrighton,等人的美国专利号5,773,569;5,830,851;和5,986,047;Wrighton,等人的PCT公开号WO 96/40749;Johnson和Zivin的美国专利号5,767,078和PCT公开号96/40772;Balu的PCT公开号WO01/38342;和Smith-Swintosky,等人的WO01/91780中描述。尤其,已经鉴定了一组含有肽基序的肽,该组肽的成员结合EPO-R并且刺激EPO-依赖性细胞增殖。然而,目前为止鉴定的含有所述基序的肽在体外以约20纳摩尔(nM)到约250nM的EC50值刺激EPO-依赖性细胞增殖。从而,需要约20nM到250nM的肽浓度刺激EPO刺激的最大细胞增殖的50%。考虑到EPO-R激动剂对于研究该受体介导的重要的生物活性和治疗疾病的巨大潜力,仍然需要鉴定具有增强的效力和活性的肽EPO-R激动剂。本专利技术提供了此类化合物。本章节中和整个说明书中的引用和/或对引用的参考文献的讨论仅仅提供用于阐明本专利技术的描述并且不是承认此类参考文献是本专利技术的“现有技术”。专利技术概述本专利技术提供了具有显著增强的效力和活性的EPO-R激动剂肽。这些激动剂包括长17到约40个氨基酸的单体肽激动剂,其包含核心氨基酸序列LYACHX0GPITX1VCQPLR(SEQ ID NO1),其中每个氨基酸通过标准单字母缩写表示,X0为甲硫氨酸(M)或者高丝氨酸甲醚(Hsm),X1为色氨酸(W)、1-萘基丙氨酸(1-nal)或者2-萘基丙氨酸(2-nal);还提供了包含两个肽单体的二聚体肽激动剂,其中每个肽单体长17到约40个氨基酸并且包含核心氨基酸序列LYACHX0GPITX1VCQPLR(SEQ ID NO1),其中每个氨基酸通过标准单字母缩写表示,X0为甲硫氨酸(M)或者高丝氨酸甲醚(Hsm),X1为色氨酸(W)、1-萘基丙氨酸(1-nal)或者2-萘基丙氨酸(2-nal)。通过一种或多种修饰可以进一步增强这些新肽激动剂的效力,所述修饰包括乙酰化、分子内二硫键形成,和共价连接一个或多个聚乙二醇(PEG)部分。本专利技术还提供了包含此类肽激动剂的药物组合物,和使用此类肽激动剂治疗多种医学病症的方法。专利技术详述定义肽中氨基酸残基如下简写苯丙氨酸为Phe或F;亮氨酸为Leu或L;异亮氨酸为Ile或I;甲硫氨酸为Met或M;缬氨酸为Val或V;丝氨酸为Ser或S;脯氨酸为Pro或P;苏氨酸为Thr或T;丙氨酸为Ala或A;酪氨酸为Tyr或Y;组氨酸为His或H;谷氨酰胺为Gln或Q;天冬酰胺为Asn或N;赖氨酸为Lys或K;天冬氨酸为Asp或D;谷氨酸为Glu或E;半胱氨酸为Cys或C;色氨酸为Trp或W;精氨酸为Arg或R;甘氨酸为Gly或G。肽中非常规氨基酸缩写如下1-萘基丙氨酸为1-nal或者Np;2-萘基丙氨酸为2-nal;N-甲基氨基酸(也称作肌氨酸)为MeG或Sc;高丝氨酸甲醚为Hsm;乙酰化甘氨酸(N-乙酰基甘氨酸)为AcG。如文中所用的,术语“多肽”或者“蛋白质”指通过酰胺键连接在一起的α氨基酸的氨基酸单体的聚合物。因此,多肽为长至少两个氨基酸残基并且通常更长。通常,术语“本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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:C·P·霍姆斯殷群G·拉隆德P·J·沙茨D·图梅尔提B·帕兰尼G·泽梅德
申请(专利权)人:阿费麦克斯公司
类型:发明
国别省市:

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