配体和选择该配体的结合靶标的方法技术

本发明专利技术提供了选择配体的靶标的方法，其中所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环。本发明专利技术还提供了所述靶标、所述配体以及使用和制备所述配体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配体和选择该配体的结合靶标的方法
本专利技术涉及多肽配体、选择此类配体的方法和选择此类配体的结合靶标的方法的
具体地，本专利技术涉及选择多肽配体的结合靶标，所述多肽配体包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，以及与所述多肽的反应性基团形成共价键的分子支架，使得在分子支架上形成至少两个多肽环。
技术介绍
环肽是这样的多肽，其中氨基末端和羧基末端、氨基末端和侧链、羧基末端和侧链、或侧链和侧链通过产生环的共价键连接。环肽能够以高亲和力和靶标特异性与蛋白靶标结合，因此是用于开发治疗剂的有吸引力的分子类别。事实上，一些环肽在临床上成功使用，例如抗菌肽万古霉素、免疫抑制剂药环孢菌素或抗癌药奥曲肽(Driggers等人，NatRevDrugDiscov2008,7(7),608-24)。良好的结合特性是由于肽和靶标之间形成的相对较大的相互作用表面以及环状结构的构象柔韧性降低。典型地，大环化合物结合到几百平方埃的表面上，例如环肽CXCR4拮抗剂CVX15(Wu,B.等人，Science330(6007),1066-71)、与整合素αVβ3结合的具有Arg-Gly-Asp基序的环肽(Xiong,J.P.等人，Science2002,296(5565),151-5)或与尿激酶型纤溶酶原激活剂结合的环肽抑制剂upain-1(Zhao,G.等人，JStructBiol2007,160(1),1-10)。由于其环状构型，肽大环比线性肽柔韧性差，导致与靶标结合后熵损失较小，并导致更高的结合亲和力。与线性肽相比，降低的柔韧性还导致锁定靶标特异性构象，增加结合特异性。这种作用已被基质金属蛋白酶8(MMP-8)的有效和选择性的抑制剂例证，当开环时，则失去了对其他MMP的选择性(Cherney,R.J.等人，JMedChem1998,41(11),1749-51)。通过大环化获得的有利的结合特性在具有多于一个肽环的多环肽中更为显著，例如在万古霉素、乳链菌肽或放线菌素D中。不同的研究团队先前将具有半胱氨酸残基的多肽锚固到合成的分子结构上(Kemp,D.S.和McNamara,P.E.,J.Org.Chem,1985；Timmerman,P.等人，ChemBioChem,2005)。Meloen和同事使用三(溴甲基)苯和相关分子将多个肽环快速定量地环化到合成的支架上，以结构模拟蛋白表面(Timmerman,P.等人，ChemBioChem,2005)。在WO2004/077062和WO2006/078161中公开了生成候选药物化合物的方法，其中所述化合物通过将含半胱氨酸的多肽连接至分子支架例如三(溴甲基)苯而产生。WO2004/077062公开了选择候选药物化合物的方法。具体地，该文献公开了包含第一和第二反应性基团的多种支架分子，并且使所述支架与其他分子接触以在偶联反应中在支架和所述其他分子之间形成至少两个键。WO2006/078161公开了结合化合物、免疫原性化合物和拟肽。该文献公开了从现有蛋白中提取的各种肽集合的人工合成。然后将这些肽与具有一些引入的氨基酸变化的恒定合成肽组合，以产生组合文库。通过化学键将这种多样性引入以多种氨基酸变化为特征的单独的肽中，提供了寻找到所需结合活性的更多机会。本文公开的构建体典型地依赖于-SH官能化的肽，典型地包含半胱氨酸残基，以及支架上的杂芳族基团，典型地包含苄基卤素取代基，例如双或三溴苯基苯。此类基团反应以在肽和支架之间形成硫醚键。Heinis等人最近开发了一种基于噬菌体展示的组合方法，以生成和筛选针对感兴趣靶标的双环肽的大型文库(Heinis等人，NatChemBiol2009,5(7),502-7；另见国际专利申请WO2009/098450)。简而言之，在噬菌体上展示包含三个半胱氨酸残基和两个区域的六随机氨基酸的线性肽(Cys-(Xaa)6-Cys-(Xaa)6-Cys)的组合文库，并通过将半胱氨酸侧链与小分子(三(溴甲基)苯)共价连接而环化。在对人蛋白酶组织蛋白酶G和血浆激肽释放酶(PK)的亲和力选择中分离出的双环肽具有纳摩尔级的抑制常数。最好的抑制剂，PK15，以3nM的Ki抑制人PK(hPK)。几种分离双环肽的氨基酸序列的相似性表明，两个肽环都有助于结合。在最高测试浓度下，PK15不抑制大鼠PK(81％序列同一性)，也不抑制同源人丝氨酸蛋白酶因子XIa(hfXIa；69％序列同一性)或凝血酶(36％序列同一性)(10μM)(Heinis等人，NatChemBiol2009,5(7),502-7)。该发现表明双环抑制剂对其靶标具有高亲和力，并且是高度特异性的。为了鉴定新的用途，需要改进的方法用于鉴定肽配体(特别是环肽)的靶标。具体地，配体与特定靶标的结合使得所述配体被认为是合适的药物样分子。快速、廉价和/或更有效地鉴定特定配体的靶标的能力将加速药物生产流程，并能更快地识别适合医疗用途的分子。所述配体还可以具有可变的蛋白酶稳定性和溶解特征，这增加了它们的易用性和适用性。多肽配体可用于注射、吸入、鼻、眼、口或局部施用。多肽配体，特别是环肽或肽的使用是进一步有利的，因为它们生产便宜且易于使用。
技术实现思路
因此，一方面，本专利技术提供了一种选择配体的靶标的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括：(a)筛选一种或多种存在口袋的蛋白，所述口袋包括以下特征：(i)约1000至的体积；和(ii)至少一个溶剂可及的末端；和(b)选择至少一种具有至少一个如(a)中所限定的口袋的蛋白。优选地，如(a)中所限定的口袋还包括(10至30)×(10至30)×(5至30)的内部尺寸。优选地，多肽配体是环肽，最优选地是双环肽。口袋的溶剂可及的表面积优选至少相当于双环的表面积，即至少900至口袋的溶剂可及的末端优选通过蛋白中至少宽的开口可及。在一实施方案中，配体作为抑制剂或靶标发挥作用。在另一个实施方案中，配体作为靶标的激动剂发挥作用。在另一个实施方案中，配体对靶标具有中性作用(活性没有变化)。在第二方面，本专利技术提供了一种选择配体的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括以下步骤：(a)根据前述本专利技术的第一方面，筛选一种或多种存在口袋的蛋白，并选择至少一种具有至少一个这样的口袋的蛋白；和(b)使所述至少一种蛋白与一种或多种所述配体接触，并选择至少一种与所述蛋白结合的配体。在第三方面，本专利技术还提供了一种制备配体的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括：(a)根据前述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种选择配体的靶标的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括：/n(a)筛选一种或多种存在口袋的蛋白，所述口袋包括以下特征：/n(i)约1000至

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180530 GB 1808835.11.一种选择配体的靶标的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括：
(a)筛选一种或多种存在口袋的蛋白，所述口袋包括以下特征：
(i)约1000至的体积；
(ii)至少一个溶剂可及的末端；和
(b)选择至少一种具有至少一个如(a)中所限定的口袋的蛋白。


2.根据权利要求1所述的方法，其中如(a)中所限定的口袋还包括(10至30)×(10至30)×(5至30)的内部尺寸。


3.一种选择配体的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括以下步骤：
(a)根据权利要求1或权利要求2筛选一种或多种存在口袋的蛋白，并选择至少一种具有至少一个这样的口袋的蛋白；和
(b)使所述至少一种蛋白与一种或多种所述配体接触，并选择至少一种与所述蛋白结合的配体。


4.一种制备配体的方法，所述配体包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述方法包括以下步骤：
(a)确定根据权利要求2选择的配体的多肽组分的氨基酸序列；
(b)合成具有(a)中确定的序列的多肽；
(c)使所述多肽与分子支架反应以生成配体。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括确定所述口袋是否位于蛋白结构域中的步骤，所述蛋白结构域参与与其他蛋白的蛋白-蛋白相互作用。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其进一步包括将靶标蛋白暴露于权利要求1所定义的配体文库，和选择一种或多种与靶标蛋白结合的配体。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中对应于将所述分子支架附着至多肽的共价键数目，所述分子支架具有分子对称性。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述分子支架具有三重分子对称性，并且所述分子支架通过三个共价键附着至多肽。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分子支架包含结构上刚性的化学基团。


10.根据权利要求9所述的方法，其中所述分子支架包含三-(溴甲基)苯(TBMB)、1,3,5-三丙烯酰基-1,3,5-三嗪烷(TATA)、N,N’,N”-(苯-1,3,5-三基)-三(2-溴乙酰胺)(TBAB)和/或N,N’,N”-苯-1,3,5-三基三丙-2-烯酰胺(TAAB)。


11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述多肽包含半胱氨酸残基，并且其中用于将所述分子支架附着于多肽的所述三个共价键中的至少一个包含与所述半胱氨酸残基的键。


12.一种配体，其包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述配体与靶标结合；其中所述靶标具有根据权利要求1(a)的口袋，但不是选自激肽释放酶、MDM2、组织蛋白酶G的多肽。


13.一种配体，其包含多肽和分子支架，所述多肽包含被至少两个环序列隔开的至少三个反应性基团，所述分子支架与所述多肽的反应性基团形成共价键，使得在分子支架上形成至少两个多肽环，所述配体与选自以下的靶标结合：
α-2-巨球蛋白；ATP结合盒，亚家族B(MDR/TAP)，成员6；ADAM金属肽酶结构域17；ADAM金属肽酶结构域33；ADAM金属肽酶结构域9；脂联素，包含C1Q和胶原蛋白结构域；腺苷A3受体；肾上腺素受体β3，刺鼠相关蛋白同源物(小鼠)；1型血管紧张素II受体；活化的白细胞粘附分子；载脂蛋白E；载脂蛋白H(β-2-糖蛋白I)；淀粉样β(A4)前体蛋白；水通道蛋白4；水通道蛋白5；β位APP裂解酶1；杀菌/通透性增强蛋白；补体成分1，q子成分，B链；补体成分1，q子成分，C链；补体成分1，r子成分；补体成分1，s子成分；补体成分2；补体成分6；补体成分7；补体成分8，β多肽；碳酸酐酶XII；碳酸酐酶IV；碳酸酐酶VI；CART前肽；胆囊收缩素B受体；趋化因子(C-C基序)配体11；CD3e分子，ε(CD3-TCR复合物)；CD3g分子，γ(CD3-TCR复合物)；CD40分子，TNF受体超家族成员5；CD8a分子；胞苷脱氨酶；钙粘蛋白13，H-钙粘蛋白(心脏)；钙粘蛋白相关23；补体因子B；补体因子D(降脂蛋白(adipsin))；补体因子H；绒毛膜促性腺激素，β多肽；几丁质酶3样1(软骨糖蛋白39)；几丁质酶，酸性；几丁质酶1(壳三糖苷酶)；糜蛋白酶1，肥大细胞；肌肽二肽酶1(金属肽酶M20家族)；接触蛋白1；儿茶酚-O-甲基转移酶；羧肽酶A4；羧肽酶B2(血浆)；铜蓝蛋白(铁氧化酶)；羧肽酶N，多肽1；补体成分(3d/EB病毒)受体2；组织蛋白酶B；组织蛋白酶D；趋化因子(C-X-C基序)受体4；表皮生长因子受体；弹性蛋白酶，中性粒细胞表达；EPH受体A2；v-erb-b2幼红细胞白血病病毒致癌基因同源物2，神经/胶质母细胞瘤衍生的致癌基因同源物(禽)；v-erb-b2幼红细胞白血病病毒致癌基因同源物3(禽)；v-erb-a幼红细胞白血病病毒致癌基因同源物4(禽)；凝血因子X；凝血因子XI；凝血因子XIII，A1多肽；凝血因子II(凝血酶)；凝血因子II(凝血酶)受体；凝血因子III(促凝血酶原激酶，组织因子)；凝血因子VII(血清凝血酶原转化促进剂)；凝血因子VIII，促凝血成分；凝血因子IX；IgE的Fc片段，低亲和力II，(CD23)的受体；IgG的Fc片段，高亲和力Ia，受体(CD64)；IgG的Fc片段，受体，转运蛋白，α；无花果酶(含胶原蛋白/纤维蛋白原结构域的凝集素)2(hucolin)；无花果酶(含胶原蛋白/纤维蛋白原结构域)3(博多抗原)；叶酸水解酶(前列腺特异性膜抗原)1；卵泡刺激素，β多肽；γ-氨基丁酸(GABA)B受体，2；UDP-N-乙酰基-α-D-半乳糖胺：多肽N-乙酰半乳糖胺基转移酶2(GalNAc-T2)；生长停滞特异性6；组特异性成分(维生素D结合蛋白)；γ-谷氨酰水解酶(缀合酶，叶酰多γ-谷氨酰水解酶)；生长激素1；生长激素受体；胃饥饿素/肥胖抑制素前肽；胃内在因子(维生素B合成)；胃抑制性多肽受体；间隙连接蛋白，β2，26kDa；糖蛋白Ib(血小板)，α多肽；糖蛋白Ib(血小板)，β多肽；糖蛋白VI(血小板)；6-磷酸葡萄糖异构酶；谷氨酸受体，离子型，红藻酸盐1；谷氨酸受体，离子型，红藻酸盐2；谷氨酸受体，代谢型1；谷氨酸受体，代谢型3；谷氨酸受体，代谢型5；...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·陈，C·邦尼，
申请(专利权)人：拜斯科阿迪有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB