[發明專利]用交叉β結構靶向誘導蛋白質聚集

在審

• 申請號: 201510053297.2
• 申請日: 2008-06-03
• 公開（公告）號: CN104758918A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: J·希姆科維茲;F·魯索
• 申請（專利權）人: 弗拉芒區生物技術研究所;布魯塞爾自由大學
• 主分類號: A61K38/00
• 分類號: A61K38/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 史文靜;黃革生

本申請為2008年6月3日提交的、發明名稱為“用交叉β結構靶向誘導蛋白質聚集”的PCT申請PCT/EP2008/056825的分案申請，所述PCT申請進入中國國家階段的日期為2010年2月3日，申請號為200880101841.4。

發明領域

本發明屬于蛋白質聚集領域。本發明揭示了干擾靶蛋白質功能的方法以及使用被稱作聚集劑(aggregator)的非天然的、使用者設計的分子，其對靶蛋白質具有特異性且在與所述靶蛋白質接觸時誘導聚集。本發明還揭示了這種聚集劑分子及其在治療和診斷中的應用。

發明背景

蛋白質聚集已經成為生物技術和醫學領域的主要議題。其是蛋白質生產中的主要瓶頸，縮小了通過重組技術獲得的相關多肽的范圍；其降低存放期且可以增加多肽藥物的免疫原性；以及其與人類關鍵疾病的數目增加相關，所述疾病包括阿爾茨海默氏病、海綿狀腦病、II型糖尿病以及帕金森氏病。最近十年數據已經開始不斷提示多肽的組成和一級結構在很大程度上決定其聚集傾向，且較小的改變對于溶解性可能具有巨大影響。如通過能預測蛋白質中β-聚集序列的很多算法證實，根據其序列預測蛋白質聚集傾向的能力非常具有價值。這些算法可用于通過特異性序列靶向治療劑控制不希望的蛋白質沉積事件或者揭示生物技術感興趣蛋白的更可溶的變體。通常假定不是多肽的所有區域在決定其聚集傾向中均是相同重要的。在這方面，最近已經證實極短的一段特殊氨基酸序列可作為淀粉樣原纖維形成的促進劑或抑制劑。在功能蛋白質組學領域需要開發創新技術以促進發明及使功能蛋白質組學中通過互補方法賦予的潛力最大化。需要具有一種可靈活應用的技術，其可以直接靶向特定胞外或胞內蛋白質的生物學功能，而不是靶向翻譯其的mRNA或者操作編碼其的基因。在本發明中我們嘗試開發基于聚集而靶向特定蛋白質的技術。迄今為止，蛋白質聚集主要作為不希望的導致疾病的現象而被研究，且普遍認為交叉-β介導的聚集是最經常發生的且是聚集的生物學相關機制²。交叉-β聚集(Cross-beta?aggregation)是用于表示聚集是通過分子間β-折疊形成而成核(nucleated)的術語，聚集物中的每個分子均提供典型包含至少三個連續氨基酸的相同的鏈。專利申請WO03102187(Scegen,Pty?Ltd)揭示了通過將分子與膜易位序列(membrane?translocating?sequence)融合而增強所述分子活性的方法，從而所得嵌合分子自主裝配成較高分子量的聚集物。US20050026165(Areté?Associates)揭示了能與不溶蛋白質如朊病毒的β-折疊構象相互作用的構象肽作為朊病毒疾病診斷工具的應用。專利申請WO2007010110描述了通過使用多環化合物誘導蛋白質聚集。

發明概述

本發明涉及特定靶蛋白質的受控且可誘導的蛋白質聚集的技術。本發明還提供了重新設計的分子，在本文稱作聚集劑分子，其包含與對于靶蛋白質具有親和性的結合區偶聯的至少一個β-聚集區。在一個優選的實施方案中，所述聚集劑分子包含至少一個β-聚集區，其與能結合靶蛋白質(或者與之相互作用)的區域融合。在選擇的靶蛋白質與特殊設計的聚集劑分子接觸時，在所述靶蛋白質與聚集劑之間出現特異性共聚集，導致所述靶蛋白質的生物學功能的功能性敲除或者下調。這種蛋白質敲低(knock-down)是取決于聚集劑的存在的，其由存在聚集劑分子而被誘導。另一額外的優勢是蛋白質干擾的強度可以通過改變聚集劑分子中β-聚集區的數目而實驗性地控制。本發明不僅提供了下調特定胞外或胞內蛋白質生物學功能的有效研究工具，而且也具有重要的治療、農業和診斷應用。

附圖說明

圖1:該圖示出通過離心除去共聚集物之后上清中殘余HRP活性百分比(見實施例1)。所述聚集劑(生物素?；?的存在顯然從可溶級分中除去了所述酶。

發明目的和詳細描述

在本發明中，我們開發了通過使用非天然發生的分子下調蛋白質的生物學功能的方法，所述分子包含能結合所述蛋白質的區域及至少一個β-聚集序列。在與靶蛋白質接觸時，所述非天然發生的分子與所述靶蛋白質之間發生共聚集。所述聚集使得靶從其可溶環境中退出，導致所述可溶靶蛋白質的功能性敲低?！熬奂睉斫鉃榭梢允侵笩o定形或者纖維狀(淀粉樣或者交叉-β纖維狀是相同含義術語)聚集。事實上，β-聚集區的種類決定靶蛋白質的無定形或纖維狀聚集的誘導。