公开了胰岛素－样生长因子类似物，其中分别用酪氨酸和亮氨酸置换在与天然胰岛素的位置Ｂ１６和Ｂ１７相对应的位置处的ＩＧＦ天然氨基酸，会使得到的类似物对胰岛素受体的效价增加至１０倍。也公开了ＩＧＦ类似物的前药和储库制剂，其中通过经由酰胺键连接将二肽连接到类似物上，已经修饰了ＩＧＦ类似物。本文公开的前药和储库制剂具有至少２小时、１０小时、更通常大于２０小时的延长的半衰期，且通过化学不稳定性驱动的非酶反应，在生理条件下被转化成活性形式。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表现出对胰岛素受体的高活性的基于YL的胰岛素-样生长因子相关申请的交叉引用本申请要求2008年12月19日提交的美国临时专利申请号61/139，223的优先权，其公开内容特别地通过引用整体并入本文。
技术介绍
胰岛素是被证实的用于治疗青少年型糖尿病和晚期成年型糖尿病的治疗。不幸地，它的药理学不是葡萄糖敏感的，如此它能过度作用，所述过度作用可以导致威胁生命的低血糖症。不一致的药理学是胰岛素治疗的标志，使得非常难以在不发生低血糖症的情况下标准化血糖。此外，天然的胰岛素具有短的作用持续时间，并需要修饰来使它适用于控制基础葡萄糖。胰岛素治疗的一个中心目标是，设计能提供每天一次作用的胰岛素制剂。通过降低胰岛素在注射部位的溶解度，可以延长胰岛素剂量的作用持续时间。存在3种经证实的且不同的降低溶解度的分子方案，它们包括(1)作为含有锌的不溶性悬浮液的胰岛素制剂，(2)通过加入阳离子氨基酸，使它的等电点升高至生理pH，共价修饰，以提供降低溶解度和结合白蛋白的疏水配体。所有这些方案受到与下述一起发生的固有变化性的限制在注射部位处沉淀，和随后作为活性激素再增溶和运输至血液。前药化学提供了精确地控制从给药位点清除以后胰岛素作用的开始和持续时间以及在非常确定的浓度在血浆中平衡的替代机理。与现有的长效胰岛素类似物和制剂相比，这样的方案的重要优点是，胰岛素蓄池不是进行注射的皮下脂肪组织，而是血液隔室。这消除了沉淀和溶解度的变化性。使用前药形式的胰岛素，也允许通过皮下注射以外的途径施用肽激素。为了构建成功的前药-激素，需要活性部位结构分析(structural address)，其可以形成前药结构元件的可逆连接的基础。结构分析需要提供2个关键特征 (1)选择性化学修饰的潜力，和O)在去除前药结构元件以后，在天然形式提供完全活性的能力。胰岛素是通过酶加工从低效价单链胰岛素原前体生物合成地衍生出的双链异源二聚体。人胰岛素由通过二硫键连接到一起的2条肽链(“A链”(SEQ ID NO: 1)和“B 链”(SEQ ID NO: 2))组成，且共具有51个氨基酸。天然胰岛素结构在活性部位残基处具有有限的独特化学元件，它们可能用于酰胺连接的前药元件的选择性装配。因此，存在对胰岛素模仿物的需求，所述胰岛素模仿物起胰岛素受体激动剂的功能，但是具有有利的性质， 诸如提供用于连接前药元件的位点、合成容易性增加、和在胰岛素受体以外的受体处的共激动剂活性。已经从不同的动物物种分离出胰岛素-样生长因子(IGF)，且被认为是有活性的生长促进分子，其介导诸如生长激素和胎盘催乳激素等激素的合成作用。迄今为止，已经鉴别出几类IGF。它们包括胰岛素-样生长因子-I (IGF-1;生长调节素C)、胰岛素-样生长因子-II (IGF-2;生长调节素A)和称作“繁殖-刺激活性”的肽混合物。该异源肽集合在体外(Daughaday, W. H. (1977) Clin. Endocrin. Metab. 6: 117-135. ； Clemmons, D. R.禾口 Van Wyk, J. J. (1981) J. Cell Physiol. 106: 362-367.)和在体内(Schoenle, Ε. Zapf, J. , HumbeU R. Ε.禾口 Froesch, Ε. R. (1982) Nature 296: 252-253)表现出重要的生长促进作用。人IGF-I是具有SEQ ID NO: 3所示的蛋白序列的70氨基酸碱性肽，且与胰岛素原具有 43% 同源性(Rinderknecht 等人(1978) J. Biol. Chem. 253:2769-2776)。人 IGF-2是具有SEQ ID N0: 4所示的蛋白序列的67氨基酸碱性肽。对于IGF-I和IGF-2具有非常高结合容量的高分子量的特异性结合蛋白起载体蛋白或IGF-I功能调节剂的作用 (Holly 等人(1989) J. Endocrinol. 122:611-618)。申请人:已经鉴别出了表现出对胰岛素受体的高活性的基于1的IGF类似物(在本文中称作IGFb16b17衍生肽)。这样的衍生物比胰岛素更容易合成，且允许开发胰岛素和 IGF- 1受体的共激动剂类似物，以及潜在选择性的胰岛素受体同种型特异性的类似物。
技术实现思路
如本文公开的，胰岛素的B16酪氨酸已经被鉴别为对于高亲和力胰岛素激动极其重要的氨基酸。分别用酪氨酸和亮氨酸选择性地置换与天然胰岛素的位置B16和B17相对应的天然IGF残基，会使得到的IGF类似物对胰岛素受体的效价增加至十倍。因此，胰岛素和IGF之间的其它氨基酸序列差异似乎对于胰岛素-样配体和胰岛素受体的高亲和力相互作用而言重要性较低。该发现允许使用基于IGF-胰岛素的杂交肽作为完整的且超有效的胰岛素激动剂。新发现的B16酪氨酸在这些肽中的重要性，将它鉴别为胰岛素-激动剂前药的选择性装配部位。IGFb16b17衍生肽的其它优点包括、但不限于相对容易合成，开发胰岛素和IGF- 1受体的共激动剂，和潜在选择性的胰岛素受体同种型特异性的类似物。根据一个实施方案，提供了表现出对胰岛素受体的完全效价的IGF蛋白的类似物，其中所述IGF类似物具有二肽Tyr-Leu，该二肽置换在与天然胰岛素的B16和B17相对应的位置处的IGF-I和IGF-2的天然氨基酸。根据一个实施方案，提供了包含序列 X3UTGX刊XWLVX. X.;.,LYLVCX][》X. GFY (SEQ ID NO: 9)的 IGF 类似物，其中L选自组氨酸和苏氨酸；选自丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸； X3tl选自组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、高半胱氨酸和磺基丙氨酸；选自天冬氨酸和谷氨酸； )(34选自丙氨酸和苏氨酸；且)(42选自丙氨酸、鸟氨酸和精氨酸。在一个实施方案中，所述IGF类似物另外包含通过分子内二硫键连接到SEQ ID N0: 9的肽上的第二个肽，或所述2个肽通过肽键共价地彼此相连，形成连续的单链氨基酸序列。在一个实施方案中，所述第二个肽包含序列GIVX4ECCXxX4iSCDLXI4XI^LEXιKXi^CXii-Rti (SEQ ID XO; 19)，其中 X4是谷氨酸或天冬氨酸； X8是组氨酸或苯丙氨酸； X9和X14独立地选自鸟氨酸、精氨酸或丙氨酸； X15是精氨酸、丙氨酸、鸟氨酸或亮氨酸；X18是甲硫氨酸、天冬酰胺或苏氨酸； X19是酪氨酸或4-氨基苯丙氨酸； X21是丙氨酸、甘氨酸或天冬酰胺；且 R13 是 COOH 或 CONH2。根据一个实施方案，提供了 IGFb16b17衍生肽，其包含具有序列 G1VX—,X5CCXsX,,Xi,..CiXl2LXl..,XpLfXlsXi,,CX2rR ,USEiQ ID NO: 821 的 A 链和具有序列 X-LCXIX,,X, LVX,,X^4LYLVCGΧ,,X,,GFX^R1-R4s- Rw-R14 <SEQ ID Ν : 67·的 B 链，其中X4是谷氨酸或天冬氨酸；X5是谷氨酸或谷氨酰胺；X8是组氨酸、苏氨酸或苯丙氨酸；X9是丝氨酸、鸟氨酸、精氨酸或丙氨酸；X10是丝氨酸或异亮氨酸；X12是丝氨酸或天冬氨酸；)(14独立地选自酪氨酸、鸟氨酸、精氨酸或本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种多肽，其包含序列其中Ｘ２５选自：组氨酸和苏氨酸；Ｘ２９选自：丙氨酸、甘氨酸和丝氨酸；Ｘ３０选自：组氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、高半胱氨酸和磺基丙氨酸；Ｘ３３选自：天冬氨酸和谷氨酸；Ｘ３４选自：丙氨酸和苏氨酸；且Ｘ４２选自：丙氨酸、鸟氨酸和精氨酸。
【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：RD迪马基，
申请(专利权)人：印第安纳大学研究及科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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