[發明專利]單鏈反向平行卷曲型螺旋蛋白

無效

• 申請號: 200980149343.1
• 申請日: 2009-12-08
• 公開（公告）號: CN102245623A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 約翰·德斯麥特;伊格賴斯·萊斯特斯;斯特凡·納夫瑞斯
• 申請（專利權）人: 康普里斯有限公司
• 主分類號: C07K1/00
• 分類號: C07K1/00;C07K7/08;C07K14/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 張穎;樊衛民

發明領域

本發明屬于分子生物學領域并涉及熱力學穩定的單鏈蛋白，所述蛋白在水性溶液中基本上由三鏈，反向平行的α-螺旋卷曲型螺旋支架結構構成。這樣的分子非常穩定，并對氨基酸取代具有耐受性。因此，它們滿足基于蛋白質的支架的基本要求。這種表現出治療、診斷和/或純化能力的支架可用于藥物發現、分析研究、純化技術領域，并可用作模型改進新的蛋白類(類似蛋白的)支架結構的設計。基于蛋白質的支架分子通常被認為是“下一代”用于分子識別的化合物類型，其與基于免疫球蛋白的化合物進行著越來越多的競爭。因此，本發明的化合物提供了免疫球蛋白的可替代方法以及另一種類型的基于蛋白質(蛋白類)支架。

發明背景

三鏈α-螺旋卷曲型螺旋復合物(卷曲型螺旋結構、卷曲型螺旋)是通過個體(獨立的、單體、游離的)肽分子在溶液中結合(聚在一起)成三聚物(3分子復合物)而形成的。個體肽典型地包含一個或多個七殘基重復序列(七個一組的單元，七殘基)，其為這種結合提供了熱力學驅動力。

三聚復合物的形成在實際中所遇到重要問題是這種反應極其依賴于濃度這一事實。因此，除非熱力學驅動力極強(即除非七殘基形成極緊密的相互作用)，否則人們必須使用相對高的濃度才能使三聚復合物形成。當施用藥物化合物(作為藥物化合物給藥)時，高濃度可能具有大量不利效應。與三聚復合物相反，本發明的單鏈卷曲型螺旋結構的形成(折疊)不依賴于它們在溶液中的濃度。因此，本發明意圖為濃度依賴性問題提供解決方案。

第二個與使用肽寡聚(多聚)復合物相關的問題是通過重組技術(即使用分子生物學技術)難以產生(合成)組成肽。這與理想地適合于重組合成的穩定折疊單鏈蛋白形成對比。因此，本發明為與合成肽形式的三聚卷曲型螺旋支架相關的技術問題提供了解決方案。

第三，本發明旨在為產生異源三聚卷曲型螺旋結構的問題提供實用的解決方案。肽卷曲型螺旋的寡聚性質一般由結合的肽的數量(例如對于二聚、三聚、四聚復合物來說分別為2、3、4個)、它們的相互取向(例如平行或反向平行)及其化學相似性(即它們的具有任選衍生化的氨基酸序列；例如同三聚體卷曲型螺旋由三個相同肽形成，異源三聚體卷曲型螺旋包含至少一種不同序列或衍生的肽)所決定。寡聚卷曲型螺旋可以通過將不相同的肽在水性溶液中混合來獲得。然后，在足夠長的溫育時間后，將形成同聚和異聚卷曲型螺旋的分布，其主要取決于后者的熱力學適合度(穩定性、自由能、結合質量)。由于存在于熱力學適合度基礎上的復雜的原子相互作用以及由此產生的寡聚物偏好性(分布)，產生特定的所需類型的異聚卷曲型螺旋在技術上難以控制。就此而言，本發明為技術難題提供了實用的解決方案：因為形成卷曲型螺旋的肽片段共價連接在一起形成單鏈(通過適當選擇的連接物片段)，它們形成預定(所需)性質卷曲型螺旋結構的傾向與由自由肽集合物構成的等價的卷曲型螺旋相比，大大增加了。因此，特定異聚(例如異源三聚)卷曲型螺旋的構建大大簡化。此外，單鏈卷曲型螺旋格式還提供了避免形成不想要的(例如無功能的)結合類型(或極大減少其風險)的優點。總的來說，適用于本發明的所有實施方案的單鏈格式，為控制和保留其中形成卷曲型螺旋的肽片段的氨基酸序列(任選地)不同的三聚卷曲型螺旋的折疊特異性提供了實用解決方案。

本發明的所有實施方案涉及“單鏈”并且“三鏈的”α-螺旋卷曲型螺旋結構。為了清楚起見，在這里進行解釋(并且將在下文進一步詳細討論)，性質“單鏈”是指本發明的完整分子，而性質“三鏈”是指這些分子中的α-螺旋卷曲型螺旋部分。當使用描述“單鏈卷曲型螺旋”時，它應該被解釋為由(兩個)結構撓性的連接物片段共價互連的(三個)形成卷曲型螺旋的肽片段之間的緊密結合；所述肽和連接物片段一起形成了由單個連續的氨基酸鏈構成的一個蛋白分子。本發明的單鏈卷曲型螺旋蛋白也是單體(溶液中的單體蛋白分子)，其不與包含在每個這種蛋白中的卷曲型螺旋結構的三聚性質相混淆。