[發明專利]結合Grb7蛋白SH2結構域的非磷酸化配體及其制藥用途

有效

• 申請號: 201110288731.7
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN103012566A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 高友鶴;張丹;胡斯奇;馬素參
• 申請（專利權）人: 中國醫學科學院基礎醫學研究所
• 主分類號: C07K14/00
• 分類號: C07K14/00;C07K1/00;C12N15/11;C12N15/63;C12N1/15;C12N1/19;C12N1/21;C12N5/10;A61K38/16;A61K48/00;A61P35/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉

技術領域

本發明涉及結合Grb7蛋白的SH2結構域的非磷酸化配體及其制藥用途。

背景技術

Grb7蛋白家族最初是由篩選編碼磷酸化酪氨酸受體配體的cDNA表達文庫而發現的(1，2)，作為接頭蛋白，該家族成員通過SH2結構域募集下游信號分子并參與多種信號通路傳導途徑。該家族蛋白一共有3個成員：Grb7、Grb10和Grb14，其中，Grb7蛋白主要參與細胞的遷移和血管化過程，Grb10蛋白在細胞代謝調節和發育過程中發揮重要作用，而Grb14則主要參與調節細胞代謝和細胞增殖過程(3)。Grb7蛋白家族的結構上一共有3個主要的功能區域，N末端為富含脯氨酸的序列(2)，其PS/AIPNPFPEL結構域可以結合某些蛋白中的SH3結構域(4)，中間的功能區域稱為GM區，該區包括3個功能性的結構域，分別為PH結構域、RA結構域和BPS結構域(Between?PH?and?SH2)，該結構域和線蟲Caenorhabditis的Mig-10蛋白有著很高的序列同源性(5，6)，C末端為一SH2結構域。

SH2結構域作為接頭蛋白、激酶、細胞骨架等結構，在細胞信號傳導中發揮重要作用(7)。由于SH2結構域的發現，人們開始由結構域之間的相互作用來研究蛋白-蛋白間的相互作用及細胞的信號通路(8)。SH2結構域由約100個氨基酸殘基構成，其二級結構包括一個反平行的β折疊和兩個α螺旋(9)，SH2結構域中有一個陽性的結合口袋(10)，通過這個結構，SH2結構域可以直接識別并結合磷酸化酪氨酸模序(11)。不同的SH2結構域在結合各自的磷酸化配體時，有各自不同的偏好(12)。近年來的研究顯示，SH2結構域的結合特性遠超過目前用計算機軟件所預測的結果，因此，在研究SH2結構域的生物活性時，應采取個性化的措施，且應把發生相互作用的SH2/磷酸化配體對的空間構象考慮在內(13)。

盡管SH2結構域主要識別磷酸化配體，不過SH2結構域并非只是識別磷酸化配體，且SH2結構域與磷酸化配體間的結合也并非很牢固(10)。目前已有許多關于SH2結構域識別非磷酸化酪氨酸模序的報道。非磷酸化配體結合SH2結構域的親和力，大約是磷酸化配體與SH2結構域間親和力的1/10⁴～10⁵(35)。

Grb7蛋白家族的SH2結構域與其它典型的SH2結構域略有不同，首先，在氨基酸的排列上，Grb7蛋白家族的SH2結構域更具擴展性(14)，其次，其它的SH2結構域通常為單體結構，但Grb10γ蛋白SH2結構域和Grb7蛋白SH2結構域卻可以形成二聚體結構(15)。同時，Grb7蛋白家族3個成員之間的SH2結構域也有所不同：首先，從氨基酸序列來看，Grb10蛋白和Grb14蛋白更為相似(1)，其序列重合性約為90％，Grb7蛋白的SH2結構域僅有60％～70％的氨基酸是和Grb10蛋白和Grb14蛋白相似的，其次，只有Grb7蛋白SH2結構域傾向于結合具有β折疊結構的肽段，該特性和Grb2蛋白SH2結構域的結合特性相似(16)。

Grb7蛋白通過其SH2結構域廣泛參與各種信號傳導途徑，如胰島素的信號傳導途徑(17)，表皮生長因子受體ErbB2、ErbB3和ErbB4的信號傳導途徑(18)，黏著斑激酶的信號傳導途徑(19)，c-Kit/SCFR的信號傳導途徑(20)等。由于Grb7蛋白的SH2結構域與某些腫瘤的惡性擴增和轉移密切相關，如乳腺癌(21)，食管癌(22)，胰腺癌(23)，白血病(24)等，目前，已有許多將該結構域作為靶點設計的抗腫瘤藥物，Krag等人已發現了一種可結合Grb7蛋白SH2結構域的非磷酸化肽段-G7-18NATE，在體外試驗中，該肽段與Grb7蛋白SH2結構域的親和力約為磷酸配體ErbB3與Grb7蛋白SH2結構域親和力的1/10(25)，且該肽段可有效抑制Grb7蛋白和ErbB3蛋白的結合(26)、抑制胰腺癌的轉移(23)和乳腺癌細胞的增殖(27)，可作為化學藥物的研發基礎(28)。