本发明专利技术涉及用于药物发现的改进的方法，所述方法包括使用源自抗体－蛋白质靶标相互作用的接触残基信息以在药物候选物的合成过程中帮助指导小分子片段的生长。特别地，本发明专利技术涉及使用源自抗体－蛋白质相互作用的原子结构信息来在先导优化过程中引导小分子片段的生长，因而产生能够改变靶蛋白生物学活性的小分子化合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抗体引导的片段生长本专利技术涉及用于药物发现的改进的方法，所述方法包括使用源自抗体-蛋白质靶标相互作用的接触残基信息来在候选药物的合成过程中帮助指引小分子片段的生长。特别地，本专利技术涉及使用源自抗体-蛋白质相互作用的原子结构信息来引导先导优化(lead optimisation)过程中小分子片段的生长，因而产生能够改变靶蛋白生物学活性的小分子化合物。本专利技术还涉及所鉴别的化合物的治疗性用途。小分子或化合物片段的筛选在制药业中已快速地被接受作为产生化学命中的手段。基于片段的药物发现的焦点在于结合效率而不单单是效力，并且所述片段本身可被用作开发新药的最初的构件。也由于它们较小的大小，相比于较大化合物的文库，需要筛选较小的化合物文库以鉴别结合靶蛋白的化合物。通常一旦鉴别出结合靶蛋白的片段，关于所述片段结合在蛋白质上何处的结构信息由晶体学研究获得。通过利用这种信息，在临近位点结合的片段可进一步被组合在模板上，或者单独的片段可被用于作为生长出更高分子量的结构的起始点(例如，生长到活性位点上的其它袋(pocket)内，参见Blimdell等人， 2002，Nature Reviews，1，45-54)。化合物片段的生长目前受到对于靶蛋白可获得的结构信息量的限制。此类结构信息可包括，例如在配体、受体和/或小分子抑制剂存在或不存在时，靶蛋白上的活性位点或受体结合位点。虽然此类结构信息可提供对于靶蛋白上用于靶向片段生长的合适区域的有用的引导，其不必然提供片段生长可被指向的预验证位点或接触原子。化合物片段生长因此可能是尝试错误(trial and error)的基本上随机的过程。因此，本领域中需要提供用于化合物片段生长的改进的方法。由于其抗原结合特异性和高的亲和力，抗体是非常有用的治疗剂。对于给定的蛋白质靶标而言，可能获得结合靶蛋白的功能修饰性抗体，各抗体潜在地结合所述蛋白上的不同位点。目前为止，关于抗体结合的结构信息已被用于设计模拟抗体结构的肽模拟物，参见例如 Park 等人，2000，Nature Biotechnology, 18，194-198 ；Casset 等人，2003， Biochemical and Biophysical Research Communications 307,198-205。在本专利技术中，关于功能修饰性抗体结合靶蛋白的何处及如何结合的结构信息被用于提供靶蛋白和抗体上预验证的接触原子，其可被用于引导化合物片段生长，因此增加由抗体引导的片段生长产生的化合物成为靶蛋白活性的有效调节剂的可能性。此外，使用抗体接触信息可将化合物合成指向蛋白质上新的、之前未探究的位点。在一个实例中，本专利技术提供了产生可改变靶蛋白活性的小分子化合物的方法，所述方法包括a)获得一种或多种结合靶蛋白并改变靶蛋白生物学活性的抗体或其片段b)生成步骤(a)中所获得的抗体与靶蛋白相缔合的三维结构表示并且鉴别靶蛋白和抗体上相互作用的且落入抗体的结合位点内的一对或多对接触原子c)获得结合靶蛋白的一种或多种化合物片段d)生成步骤(C)中所获得的一种或多种片段与靶蛋白相缔合的三维结构表示e)选择在步骤(b)中所鉴别的抗体结合位点内或其临近处结合靶蛋白的化合物片段f)生长步骤(e)中所选择的化合物片段以产生一种或多种候选化合物，所述候选化合物与步骤(b)中所鉴别的靶蛋白上的一个或多个接触原子相互作用，任选地是通过指引所述化合物片段的化学生长从而使得延伸的片段占据与步骤(b)中鉴别的抗体上的一个或多个接触原子相同的化学空间或3D位置g)就下列测试步骤(f)中所产生的一种或多种候选化合物对靶蛋白改善的亲和力和/或改善的效力和/或改变靶蛋白生物学活性的能力h)选择步骤(g)中所测试的候选化合物，如果其调节靶蛋白的活性或具有改善的结合亲和力或配体效率的话i)任选地，使用步骤(h)中所鉴别的候选化合物进行进一步的化学作用和筛选以产生调节靶蛋白活性的小分子化合物。将理解，步骤(a)至(d)无需必须准确地以所述顺序进行。在一个实例中，步骤(a)和(c)可在步骤(b)和(d)之前进行。在一个实例中，步骤(a)、(c)和(d)可在步骤(b)之前进行。在一个实例中，步骤(c)和(d)可在步骤(a)和(b)之前进行。也将理解， 适当的时候，某些步骤可以顺次地或平行地进行。例如，步骤(a)和(c)可平行地进行并且步骤(b)和(d)也可在步骤(a)和(c)之后平行地进行。靶蛋白本专利技术的靶蛋白可以是可被另一个分子的结合所影响的任何种类的蛋白质或多肽。靶标的典型类别包括但不限于，酶、细胞因子、受体、转运蛋白和通道。在某些实施方式中，已知靶蛋白在疾病起始、发展或建立中具有功能。在本专利技术中，所鉴别的抗体和化合物以所需的方式调节靶蛋白的活性，例如抑制靶蛋白的活性或激发靶蛋白的活性。用于本专利技术的靶多肽可以是“成熟的”多肽或其生物学活性片段或衍生物。靶多肽可以通过本领域公知的方法由包含表达系统的遗传工程化宿主细胞制备，或者它们可以是从天然的生物来源回收的。在本申请中，术语“多肽”包括肽、多肽和蛋白质。这些可互换地使用，除非另外说明。所述靶多肽在某些情况下可以是更大的蛋白质(例如融合蛋白， 例如融合至亲和性标签的融合蛋白)的一部分。在某些情况下，靶蛋白可天然地被表达在细胞的表面上，并且可以使用细胞表面表达的蛋白(作为重组细胞或天然存在的细胞群)。将会理解，本专利技术的方法中所使用的靶蛋白的准确性质在所述方法的不同阶段可以变化，例如在适当的时候靶蛋白的片段或结构域或突变可被用于某些筛选或结构表示中。在一些情况下，这些可以不是有生物学活性的。用于确定各靶蛋白的活性的合适的筛选可以是本领域中已知的或者可以是经实验设计的。因此，此类筛选允许确定抗体或候选化合物对于靶蛋白活性的影响。此类筛选包括例如，信号传导测定、检测受体/配体相互作用或酶活性测定。将会理解，各筛选将依赖于靶蛋白的性质并且可使用多于一次筛选。在本专利技术的方法中，可就候选化合物、化合物片段或抗体对于靶蛋白生物学活性的影响对其各个进行测试。例如，可通过标准筛选形式将所鉴别的结合靶蛋白的抗体和化合物引入生物学测定中以确定所述化合物或抗体的抑制或激活活性，或者备选地或此外， 用于检测结合或封闭的结合测定(例如，ELISA或BIAcore)可以是合适的。在本专利技术的方法中所产生的抗体的实例可以包括但不限于中和抗体、拮抗性或激动性抗体。因此，在一个实例中，所述方法的步骤(a)中所鉴别的抗体通过中和、拮抗或激动靶蛋白的生物学活性而改变靶蛋白的生物学活性。因此，在一个实例中，所述方法的步骤 (a)中所鉴别的抗体通过激活或抑制靶蛋白的生物学活性而改变靶蛋白的生物学活性。在一个实例中，所述抗体可以是“中和抗体”，即能够中和给定蛋白的生物学活性(例如信号传导活性)的抗体，例如通过阻断靶蛋白与一个或多个其受体的结合。在这种实例中，由本专利技术的方法所产生的小分子化合物可类似地阻断靶蛋白与一个或多个其受体的结合并中和所述蛋白的生物学活性。如在本申请中关于靶蛋白的活性所使用的，术语“调节”和“改变”可互换地使用。抗体用于本专利技术的功能修饰性抗体可以使用本领域已知的任何合适的方法获得。优选地，所述方法的步骤(a)中所获得的功能修饰性抗体是使用本文下面所描述本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．产生能够改变靶蛋白活性的小分子化合物的方法，所述方法包括：（ａ）获得结合靶蛋白并改变所述靶蛋白生物学活性的一种或多种抗体或其片段（ｂ）生成步骤（ａ）中所获得的抗体与靶蛋白相缔合的三维结构表示并且鉴别靶蛋白和抗体上彼此相互作用且落入抗体的结合位点内的一对或多对接触原子（ｃ）获得结合靶蛋白的一种或多种化合物片段（ｄ）生成步骤（ｃ）中所获得的一种或多种片段与靶蛋白相缔合的三维结构表示（ｅ）选择在步骤（ｂ）中所鉴别的抗体结合位点内或其邻近处结合靶蛋白的化合物片段（ｆ）生长步骤（ｅ）中所选择的化合物片段以产生一种或多种候选化合物，所述候选化合物与步骤（ｂ）中所鉴别的靶蛋白上的一个或多个接触原子相互作用，任选地是通过指引所述化合物片段的化学生长从而使得延伸的片段占据与步骤（ｂ）中所鉴别的抗体上的一个或多个接触原子相同的化学空间或３Ｄ位置（ｇ）就下列测试步骤（ｆ）中所产生的一种或多种候选化合物：对靶蛋白改善的亲和力和／或改善的效力和／或改变靶蛋白生物学活性的能力（ｈ）选择步骤（ｇ）中所测试的化合物，如果其调节靶蛋白的活性或具有改善的结合亲和力或配体效率的话（ｉ）任选地，使用步骤（ｈ）中所鉴别的化合物进行进一步的化学作用和筛选以产生调节靶蛋白活性的小分子化合物。...
【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：A·D·G·劳森，
申请(专利权)人：UCB医药有限公司，
类型：发明
国别省市：BE
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