抗病原合成肽及包含该肽类的组合物制造技术

技术编号:1551339 阅读:203 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
选自肽、成束肽的复合物、肽混合物或无规肽共聚物的非溶血性溶细胞药剂具有选择性的溶细胞活性,表现在它们对病原细胞的溶细胞活性,病原细胞是指非天然发生的在机体内由微生物病原生物体和恶性细胞组成;而其非溶血性,即对血液红细胞没有溶血效应。这些肽可以是天然肽如pardaxin和mellitin或其片段的环形衍生物,其中L-氨基酸残基被相应的D-氨基酸取代,或者是线性肽的非对映体,这些非对映体由不同比例的至少一个正电荷氨基酸和至少一个疏水性氨基酸所组成,在这些肽中至少一个氨基酸残基是D-氨基酸。包括非溶血性溶细胞的药剂的药用组合物能用于治疗由病原体包括抗细菌、真菌、病毒、支原体和原生动物感染引起的几类病症,并且能用于癌症的治疗。(*该技术在2018年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型非溶血性溶细胞多肽、含有该多肽的组合物、及其在疾病或紊乱的治疗中和在农业中的应用。
技术介绍
在下文中,对现有技术文献说明了出处,参考文献的完整项目可见权利要求前的说明书结尾部分的“参考文献”一节。微生物对可用的抗微生物药物的抗性不断增加,促使人们对发展可以替代的抗微生物化合物进行着广泛的研究。除了高度特异性的细胞介导的免疫应答,或作为其补充,脊椎动物和其他有机体还具有由不同族的广谱溶细胞性如抗菌性肽组成的防御系统。对这种溶细胞肽(也称为溶细胞素)的脂-肽相互作用研究趋向于强调,两亲性α-螺旋结构对它们的溶细胞活性非常重要。这一结论主要基于对单独作用于哺乳动物细胞或细菌或作用于两种细胞类型的溶细胞素的研究,这个溶细胞性肽家族的一个重要的族是宿主防御性短链线形肽(≤40氨基酸),这类肽没有二硫键(Boman,1995)。这些肽在链长、疏水性和电荷的整体分布方面各不相同,但都共有与脂双层相关的结构,即两亲性α-螺旋结构(Segrest等,1990)。已知的溶细胞素的例子包括(i)仅对细菌溶细胞的抗菌性肽,例如,分离自cecropia moth(Steiner等,1981)的杀菌肽;分离自蛙类皮肤的爪蟾抗菌肽(Zasloff,1987)和dermaseptins(Mor等,1991);(ii)对哺乳动物有选择性细胞毒的溶细胞素,例如分离自金黄葡萄球菌的δ-溶血素(Dhople和Nagaraj,1993);以及(iii)没有细胞选择性的溶细胞素,例如能裂解哺乳动物细胞和细菌两者的蜂毒mellitin(Habermann和Jentsch,1967)和神经毒素pardaxin(shai等,1988)。抗菌肽首先在无脊椎动物中被发现,接着在脊椎动物,包括人中也被发现。作为补充或额外的防御系统,这种二级的化学免疫系统为有机体提供一组全套的小分子肽,这些肽在诱导后迅速产生,抵抗机会或专性病原体的侵入或抵抗共生微生物失去控制地增殖(Boman,1995)。迄今为止,已有100多种不同的抗菌肽获得了分离和特性分析。最大的家族,可能也是研究最多的家族,包括那些带正电荷并为两亲性α-螺旋结构的肽。对各种天然抗菌肽进行的大量研究趋向于强调两亲性α-螺旋结构和净正电荷对溶细胞活性非常重要。带正电荷能促进肽与带负电荷的膜相互作用(Andreu等,1985),这种带负电荷的膜在病原细胞膜中浓度比在正常真核细胞中要高,而两亲性α-螺旋结构对裂解活性非常重要(Chen等,1988)。据推测这种相互作用能通过增加能量传递膜的通透性来损坏靶机体的能量代谢(Okada和Natori,1984)。由于其两亲性结构,据认为这些抗菌多肽通过形成离子通道/孔,通过“桶-穿孔”机制使膜通透(Rizzo等,1987)。根据此模型,跨膜的两亲性α-螺旋结构组成束,其中指向外面的疏水面与膜的脂成分相互作用,而向内的亲水面形成孔。或者,肽平行结合于膜的表面,以“毯状”方式覆盖在膜的表面,如同去污剂一样使膜溶解(Shai,1995)。尽管进行了广泛的研究,但短的线性非细胞选择性肽如pardaxin和mellitin作用的精确模式还不清楚,并且也不清楚它们对哺乳动物细胞和细菌的细胞毒作用是否需要相似的结构特征。Pardaxin是一个33聚体的肽,它是从红海Moses SolePardachirus marmoratus(Shai等,1988)和西太平洋豹鳎Pardachiruspavoninus(Thompson等,1986)中纯化的一种兴奋性神经毒素。Pardaxin依据其浓度,具有多种生物学活性(Shai综述,1994)。在浓度低于10-7M时,pardaxin以一种钙依赖的方式诱导神经递质的释放。在10-7M至10-5M的较高浓度时,此过程不依赖于钙,而在高于10-5M时,诱导细胞裂解。Pardaxin在体外还影响多种生理制备物的活性。它的生物学作用被归因于它与上皮细胞中渗透调节系统的离子运输相互作用和通过形成离子通道的突触前活性,而后者是电势依赖的并且对阳离子有轻微的选择性。在其结构和多种生物物理研究的基础上,人们提出pardaxin插入膜的“桶-孔”机制(Shai综述,1994)。Pardaxin含有一个螺旋-铰链-螺旋结构N端螺旋包括1-11位残基,C端螺旋包括14-26位残基,两个螺旋被位于位置13的脯氨酸残基分开。这一结构基元在特异性作用于细菌的抗菌肽(如,杀菌肽)和能裂解多种细胞的细胞毒肽(如mellitin)中都被发现。Mellitin是一个26聚体的两亲性肽,它是蜜蜂Apis mellifera的蜂毒的主要成分(Harbermann和Jentsch,1967),并且是研究最多的膜导向肽之一(Dempsey,1990)。Mellitin对哺乳动物细胞有很强的毒性,但同时也是一种很强的抗菌剂(Steiner等,1981)。已经进行了大量的研究来确定mellitin与膜相互作用的本质,其目的是理解mellitin诱导的溶血的分子机制,和作为研究膜蛋白结构的一般特征以及这种蛋白与磷脂膜相互作用的模型。目前已获得的许多证据表明mellitin不同的作用有不同的分子机制。但不管怎样,两亲性α-螺旋结构已显示是其多种活性所必需的(Perez等,1994)。Mellitin的结构已用多种技术进行了研究。X-射线晶体学和在甲醇溶液中NMR的结果显示,其分子包括两个α-螺旋部分(残基1-10和13-26),这两个螺旋以120°的角度相交。这两个部分由一个铰链(11-12)连接,形成一个弯曲的α-螺旋杆,其中亲水位点和疏水位点朝向相反的方向。四个这种单体的mellitin分子通过疏水作用聚集成束,形成四体(Anderson等,1980;Bazzo等,1988;Terwilliger和Eisenberg,1982;Terwilliger和Eisenberg,1982)。在膜表面开始作用时,四聚体解离成单体,单体在插入到膜中前仍保留α-螺旋结构(Altenbach和Hubbell,1988)。Mellitin与pardaxin有一些相似之处,pardaxin和mellitin都由两个螺旋组成,螺旋之间有一个脯氨酸铰链。而且,它们在其N-螺旋中显示明显的同源性,它们的N-螺旋主要是疏水性(Thompsn等,1986)。但是,pardaxin(净电荷为+1)在其C端含有另外七个电荷为-2的氨基酸残基,而mellitin(净电荷为+6)以一个酰胺基团为终端,并含有带正电荷的四肽序列Lys-Arg-Lys-Arg。pardaxin和melittin之间有几个功能上的差别,pardaxin与兼性和带负电荷的磷脂两者的结合相似(Rapaport和Shai,1991),而mellitin与带负电荷磷脂的结合要优于与兼性磷脂的结合(Batenburg等,1987;Batenburg等,1987),而且,pardaxin与磷脂的结合是正协同效应(Rapaport和Shai,1991),而melittin则是负协同效应(Batenburg等,1987;Batenburg等,1987)。虽然pardaxin和mellitin两者都是针对革兰氏阳性菌和革兰氏阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选自肽、成束肽的复合物、肽混合物或无规肽共聚物的非溶血性溶细胞药剂,所述的药剂具有选择性的溶细胞活性,表现在对病原细胞的溶细胞活性,病原细胞是机体中包含微生物病原生物体和恶性细胞等非天然产生的细胞;而其非溶血性,即不具有对血液红细胞的溶细胞效应,或者在此其表现所述的溶细胞活性时基本上较高的浓度下,对红细胞表现溶细胞效应,所述的非溶血性溶细胞剂选自:(1)净正电荷大于+1的肽的环形衍生物,并且L-氨基酸残基和D-氨基酸残基二者都包括,或包括L-氨基酸残基和D-氨基酸残基 之一或两者,以及包括α-螺旋中断部分;(2)一种肽,及其环形衍生物,包括L-氨基酸残基和D-氨基酸残基,该肽净正电荷大于+1并且其氨基酸序列是其相应的仅包括L-氨基酸残基的氨基酸序列在自然界中找不到;(3)一种由许多2或更多非溶血性 溶细胞肽组成的复合物,每一种肽的净正电荷大于+1,且L-氨基酸残基和D-氨基酸残基二者都包括,或者包括L-氨基酸残基和D-氨基酸残基之一或两者,并且包括α-螺旋中断部分;或前述复合物的环形衍生物,所述的肽利用与每一种肽共价结合的连接分子束定在一起;(4)一种由许多2或更多非溶性溶细胞肽组成的混合物,每一种肽的净正电荷大于+1,并且包括L-氨基酸残基和D-氨基酸残基二者,或者包括L-氨基酸残基和D-氨基酸残基之一或两者,以及包括α-螺旋中断部分或前述的混合物的环形衍生物;并 且(5)一种由不同比例的疏水性、正电荷氨基酸和D-氨基酸组成的无规共聚物。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:Y沙依Z奥伦
申请(专利权)人:耶达研究及发展有限公司
类型:发明
国别省市:IL[以色列]

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