RU2528249C2 - Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase - Google Patents

Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase Download PDF

Info

Publication number
RU2528249C2
RU2528249C2 RU2012150078/10A RU2012150078A RU2528249C2 RU 2528249 C2 RU2528249 C2 RU 2528249C2 RU 2012150078/10 A RU2012150078/10 A RU 2012150078/10A RU 2012150078 A RU2012150078 A RU 2012150078A RU 2528249 C2 RU2528249 C2 RU 2528249C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
urokinase
recombinant
kringle domain
proteolytically inactive
amino acid
Prior art date
Application number
RU2012150078/10A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012150078A (en
Inventor
Жанна Алексеевна Акопян
Ирина Борисовна Белоглазова
Наталья Игоревна Калинина
Ольга Сергеевна Плеханова
Дмитрий Викторович Стамбольский
Елена Владимировна Тарасова
Всеволод Арсеньевич Ткачук
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ)
Priority to RU2012150078/10A priority Critical patent/RU2528249C2/en
Publication of RU2012150078A publication Critical patent/RU2012150078A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2528249C2 publication Critical patent/RU2528249C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to biotechnology, particularly to molecular medicine, and can be used in medical practice for treating pathologies related to excessive angiogenesis, including malignant tumour growth, rheumatoid arthritis, psoriasis and diabetic retinopathy. The method involves administering an effective amount of proteolytically inactive recombinant forms of a urokinase-type plasminogen activator (urokinase) into excessive angiogenesis in a combination with a recombinant kringle domain of the urokinase-type plasminogen activator inhibiting the proteolytic action of the native urokinase-type plasminogen activator competitively and disconnecting receptor proteins spatially mediating regulatory effects of the urokinase system.
EFFECT: method enables inhibiting the vascular growth locally.
4 cl, 9 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к области биотехнологии, в частности к генной инженерии, и может быть использовано в медицине для лечения патологий, связанных с избыточным ангиогенезом, включая рост злокачественных опухолей, ревматоидный артрит, псориаз и диабетическую ретинопатию. Предлагается способ, позволяющий локально подавлять рост кровеносных сосудов путем введения в области избыточного ангиогенеза эффективного количества протеолитически неактивных рекомбинантных форм активатора плазминогена урокиназного типа (uPA), конкурентно подавляющих протеолитическое действие нативного активатора плазминогена урокиназного типа и пространственно разобщающих рецепторные белки, участвующие в реализации его сигнальных эффектов.The invention relates to the field of biotechnology, in particular to genetic engineering, and can be used in medicine for the treatment of pathologies associated with excessive angiogenesis, including the growth of malignant tumors, rheumatoid arthritis, psoriasis and diabetic retinopathy. A method is proposed that locally suppresses the growth of blood vessels by introducing in the field of excessive angiogenesis an effective amount of proteolytically inactive recombinant forms of the urokinase type plasminogen activator (uPA) that competitively suppress the proteolytic effect of the native urokinase type plasminogen activator and spatially uncoupling receptor proteins involved in its implementation .

ВведениеIntroduction

В процессе инициации ангиогенеза необходимым моментом является дестабилизация существующих сосудов, включающая в себя разрушение межклеточных контактов эндотелиальных клеток, деградацию белков базальной мембраны и внеклеточного матрикса, последующую миграцию эндотелиальных клеток и формирование новых сосудов. Урокиназа играет ключевую роль в начальных этапах ангиогенеза, обеспечивая как околоклеточный протеолиз, так и стимуляцию миграции клеток сосудистой стенки. Урокиназа и активированный ею плазмин непосредственно участвуют в деградации таких белков базальной мембраны, как фибронектин и ламинин, а также вызывают повышение экспрессии и последующую активацию матриксных металлопротеиназ. Урокиназа стимулирует миграцию клеток сосудистой стенки, а также протеолитическую активацию таких факторов роста, как VEGF и HGF, которые стимулируют пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток [1-5]. Так, повышение экспрессии урокиназы в эндотелиальных клетках увеличивает их инвазивный потенциал. Урокиназа участвует в индукции ангиогенеза в сетчатке глаза под действием HGF [6], а также в стимуляции роста кровеносных сосудов в ишемизированном миокарде, вызванной действием VEGF [7].In the process of initiation of angiogenesis, the necessary moment is the destabilization of existing vessels, including the destruction of intercellular contacts of endothelial cells, the degradation of proteins of the basement membrane and extracellular matrix, the subsequent migration of endothelial cells and the formation of new vessels. Urokinase plays a key role in the initial stages of angiogenesis, providing both pericellular proteolysis and stimulation of vascular wall cell migration. Urokinase and the plasmin activated by it are directly involved in the degradation of basement membrane proteins such as fibronectin and laminin, and also cause an increase in expression and subsequent activation of matrix metalloproteinases. Urokinase stimulates the migration of vascular wall cells, as well as the proteolytic activation of growth factors such as VEGF and HGF, which stimulate the proliferation and migration of endothelial cells [1-5]. Thus, an increase in the expression of urokinase in endothelial cells increases their invasive potential. Urokinase is involved in the induction of angiogenesis in the retina under the action of HGF [6], as well as in stimulating the growth of blood vessels in the ischemic myocardium caused by the action of VEGF [7].

Напротив, блокирование взаимодействия урокиназы с ее рецептором подавляет ее ангиогенные эффекты. В природе это может происходить за счет формирования так называемого «связывающего пептида», который образуется в результате протеолитического расщепления урокиназы плазмином или металлопротеиназами в положениях Lys135-Lys136 или Glu143-Leu144. «Связывающий пептид» блокирует взаимодействие урокиназы с ее рецептором, что вызывает подавление миграции эндотелиальных клеток и ангиогенеза in vivo, стимулированных ангиогенными факторами роста [8]. Этот же пептид способен блокировать инвазивные свойства опухолей и замедлять их рост и метастазирование за счет подавления ангиогенеза [9].On the contrary, blocking the interaction of urokinase with its receptor suppresses its angiogenic effects. In nature, this can occur due to the formation of the so-called “binding peptide”, which is formed as a result of proteolytic cleavage of urokinase with plasmin or metalloproteinases at the Lys135-Lys136 or Glu143-Leu144 positions. The “binding peptide” blocks the interaction of urokinase with its receptor, which causes inhibition of endothelial cell migration and in vivo angiogenesis stimulated by angiogenic growth factors [8]. The same peptide is able to block the invasive properties of tumors and slow down their growth and metastasis due to the suppression of angiogenesis [9].

In vitro было показано, что добавление антител, блокирующих урокиназный рецептор, в среду культивирования ингибирует формирование капилляроподобных структур [10, 11]. Разрушение комплекса uPA-uPAR ингибирует миграцию и пролиферацию эндотелиальных клеток сетчатки, которые были индуцированы HGF. Более того, нокаут гена урокиназы проявляется в снижении роста кровеносных сосудов в ишемизированных задних конечностях мышей [12], значительно худшем восстановлении миокарда после инфаркта, а также снижении эффекта в ответ на лечение VEGF.In vitro, it was shown that the addition of antibodies blocking the urokinase receptor to the culture medium inhibits the formation of capillary-like structures [10, 11]. Disruption of the uPA-uPAR complex inhibits the migration and proliferation of retinal endothelial cells that have been induced by HGF. Moreover, the urokinase gene knockout is manifested in a decrease in blood vessel growth in the ischemic hind limbs of mice [12], significantly worse myocardial recovery after a heart attack, and also a decrease in the effect in response to VEGF treatment.

Таким образом, уже на основе теоретического анализа вопроса можно сделать заключение, что процесс ангиогенеза можно подавлять, воздействуя на протеолитическую активность урокиназы, а также на ее взаимодействие с рецептором.Thus, based on a theoretical analysis of the issue, we can conclude that the process of angiogenesis can be suppressed by acting on the proteolytic activity of urokinase, as well as on its interaction with the receptor.

Уровень техникиState of the art

По данным анализа литературных источников первое свидетельство, подтвердившее возможность подавления прогрессирования опухоли ингибированием активности урокиназы, было получено с использованием антител к урокиназе [13, 14]. Впоследствии усилия в этой области были направлены на разработку низкомолекулярных синтетических ингибиторов uPA, обладающих высокой эффективностью, селективностью и фармакокинетическими свойствами, позволяющими их использовать как лекарственные препараты для противоопухолевой терапии. Дизайн ингибиторов трипсиноподобных ферментов базировался на структурном анализе и отталкивался от активного центра трипсина, специфика связывания которого в значительной степени определяется остатком Asp 189, расположенным в основе первичного якорного участка для субстратов, названного специфичным карманом S1 [15]. Кристаллическая структура каталитического домена uPA обладает подобной трипсину топологией, в которой Asp189 сохранен, придавая участку S1 афинность к положительно заряженным остаткам Arg и Lys [16]. Поэтому большинство синтетических ингибиторов uPA, созданных к настоящему времени, обладают общей структурной особенностью, заключенной в моно- или биароматической части, обладающей функцией амидина или гуанидина и действующей как миметик аргинина. Однако в выборе компонентов существует строгое ограничение, обусловленное необходимостью ингибирования урокиназы, не затрагивая активность других подобных трипсину сериновых протеаз и особенно tPA и плазмина - ключевых ферментов фибринолиза.According to literature analysis, the first evidence confirming the possibility of suppressing tumor progression by inhibiting urokinase activity was obtained using antibodies to urokinase [13, 14]. Subsequently, efforts in this area were directed to the development of low molecular weight synthetic uPA inhibitors with high efficacy, selectivity and pharmacokinetic properties, allowing them to be used as drugs for antitumor therapy. The design of trypsin-like enzyme inhibitors was based on a structural analysis and was based on the trypsin active center, the binding specificity of which is largely determined by the Asp 189 residue, located at the base of the primary anchor site for the substrates, called the specific pocket S1 [15]. The crystal structure of the uPA catalytic domain has a trypsin-like topology in which Asp189 is preserved, giving the S1 region affinity for positively charged Arg and Lys residues [16]. Therefore, most synthetic uPA inhibitors created to date have a common structural feature, which is contained in the mono- or biaromatic part, which has the function of amidine or guanidine and acts as an arginine mimetic. However, there is a strict restriction in the choice of components, due to the need to inhibit urokinase, without affecting the activity of other trypsin-like serine proteases, and especially tPA and plasmin, key enzymes of fibrinolysis.

В самых ранних исследованиях селективными ингибиторами урокиназы считались паразамещенные производные бензамидина, а также 4-хлоро- и 4-трифлюорометилфенилгуанидины и амилорид, но ни один из них не обладал высокой эффективностью, поскольку у всех у них Ki находился в пределах микромолярного диапазона [17]. Когда структура амилорида была взята за отправную точку, поиск более мощных ингибиторов привел к синтезу двух бензо[b]тиофен-2-карбоксамидинов с 4 замещениями, B428 и B623 с Ki 0.53 и 0.16 микроМ соответственно [18]. Противоопухолевые свойства B428 и B623 были проверены в нескольких работах, которые продемонстрировали способность данных ингибиторов подавлять в культуре клеток процессы, опосредованные действием урокиназы. In vivo же упомянутые ингибиторы проявляли антипролиферативный и противоинвазивные эффекты при их испытании на моделях опухолевых ксеноплантов [19-22]. Для ингибитора B428 было проведено исследование с целью определения структурных детерминант его афинности и селективности к молекуле урокиназы и другим трипсиноподобным сериновым протеазам [23, 24]. Интересно, что, несмотря на кристаллографические данные, свидетельствующие о высоком подобии S1 участков uPA и tPA, значительная специфичность к молекуле uPA может быть достигнута через взаимодействие ингибиторов уже на одном только участке S1. Фактически позиция 190 в tPA тромбине и факторе Ха занята аланином, тогда как в uPA и трипсине - серином; именно последний способен создавать дополнительную водородную связь с амидиновыми ингибиторами, придавая им более высокую степень афинности к молекуле uPA по сравнению с молекулой tPA. Другие элементы аминокислотной последовательности в участке S1 и во фланговых областях вносят дополнительные структурные различия, которые все более дифференцируют S1 участки трипсиноподобных сериновых протеаз, придавая уникальность структуры каждому из ферментов, и тем самым предоставляют возможность для создания новых специфических ингибиторов. Кроме того, точность взаимодействия uPA с ингибиторами зависит от малых карманов и/или субсайтов фермента, которые могут быть использованы как дополнительные мишени для оптимизации структуры проектируемых ингибиторов. Дело обстоит именно так для S1 бета- и S1′ субсайтов, которые были использованы для конструирования 8- и 6-замещенных 2-нафтамидинов благодаря доступности 8-й и 6-й позиции 2-нафтамидина соответственно [25-27]. В последние несколько лет было предложено много новых низкомолекулярных ингибиторов урокиназы, включая производные 4-аминоарилгуанидина и 4-аминобензамидина, 2-пиридинилгуанидины, 1-изохинолинилгуанидины и 1-(7-сульфонамидоизохинолинил)-гуанидины, производные мексилетина, содержащие терминальный бром 4-хлоро-3-алкоксизокумарины, 4-оксазолидиноновый аналон UK122, производные 5-тиометилтиофенеамидина, N-1-адамантил)-N′-(4-гуанидинобензил) мочевина (WX-293T) и WX-UK1 (производное 3-амидинофенилаланина) [27-35]. Однако среди этих ингибиторов только WX-UK1 (WILEX, Мюнхен, Германия) дошел до стадии клинических испытаний. WX-UK1, обладая Ki к человеческой урокиназе в 0.6 микроМ, значительно уменьшал инвазию и распространение раковых клеток, а также рост первичной опухоли на моделях туморогенеза in vivo [36-38]. После этих доклинических результатов в I фазе исследований были определены максимально допустимые дозы при назначении WX-UK1: одного или в комбинации с капецитабином (XelodaTM) - пропрепаратом цитостатика 5-флюорурацила для перорального приема. Результаты исследования показали, что WX-UK1 (сам по себе) безопасен и нетоксичен в диапазоне протестированных доз. Кроме того, когда WX-UK1 назначался в комбинации с капецитабином, никаких достоверных изменений в частоте или интенсивности побочных явлений, типичных для капецитабина, не наблюдалось. В это испытание I фазы вошли 25 пациентов с прогрессирующими солидными опухолями. В результате лечения у нескольких из них течение заболевания стабилизировалось, а у трех пациентов (у двух из которых был метастазирующий рак молочной железы) наблюдали частичный ответ. Эти результаты особенно примечательны, поскольку у этих трех пациентов на момент включения в исследование болезнь имела прогрессирующее течение. Так как WX-UK1 не всасывался в желудочно-кишечном тракте, Wilex разработал пропрепарат для перорального приема - WX-671 - для системной доставки активного WX-UK1. После перорального приема WX-671 расщепляется до активного ингибитора WX-UK1 конститутивными внутриклеточными редуктазами. Эффективность этого пропрепарата в сочетании с классическими цитостатиками в настоящее время оценивается во II фазе двух клинических испытаний. В одно из исследований вошли пациенты с локально прогрессирующим неметастазирующим неоперабельным раком поджелудочной железы. Время появления первого метастаза и выживание без прогрессирования болезни являлись главными конечными точками. Пациенты проходят лечение цитостатиком Гемцитабином: только им или в комбинации с WX-671. Второе исследование представляет собой двойное слепое мультицентровое клиническое испытание II фазы, включившее в себя пациентов с метастазирующим раком молочной железы. Это исследование позволит оценить эффективность комбинированной терапии WX-671 и капецитабином по сравнению с монотерапией капецитабином.In the earliest studies, parasubstituted benzamidine derivatives, as well as 4-chloro- and 4-trifluoromethylphenylguanidines and amiloride were considered selective urokinase inhibitors, but none of them was highly effective, since all of them had Ki within the micromolar range [17]. When the amiloride structure was taken as the starting point, the search for more potent inhibitors led to the synthesis of two benzo [b] thiophene-2-carboxamidines with 4 substitutions, B428 and B623 with Ki 0.53 and 0.16 microM, respectively [18]. The antitumor properties of B428 and B623 were tested in several studies that demonstrated the ability of these inhibitors to suppress urokinase-mediated processes in cell culture. In vivo, the mentioned inhibitors exhibited antiproliferative and anti-invasive effects when tested on tumor xenoplant models [19-22]. A study was conducted for the B428 inhibitor to determine the structural determinants of its affinity and selectivity for the urokinase molecule and other trypsin-like serine proteases [23, 24]. Interestingly, despite the crystallographic data indicating a high similarity of S1 to the uPA and tPA sites, significant specificity to the uPA molecule can be achieved through the interaction of inhibitors already at the S1 site alone. In fact, position 190 in tPA thrombin and factor Xa is occupied by alanine, while in uPA and trypsin it is occupied by serine; it is the latter that is able to create an additional hydrogen bond with amidine inhibitors, giving them a higher degree of affinity for the uPA molecule compared to the tPA molecule. Other elements of the amino acid sequence in the S1 region and in the flank regions introduce additional structural differences that more and more differentiate the S1 regions of trypsin-like serine proteases, giving a unique structure to each of the enzymes, and thus provide the opportunity to create new specific inhibitors. In addition, the accuracy of the interaction of uPA with inhibitors depends on small pockets and / or subsites of the enzyme, which can be used as additional targets for optimizing the structure of designed inhibitors. This is exactly the case for S1 beta and S1 ′ subsites, which were used to construct 8- and 6-substituted 2-naphthamidines due to the availability of the 8th and 6th positions of 2-naphthamidine, respectively [25-27]. In the past few years, many new low molecular weight urokinase inhibitors have been proposed, including derivatives of 4-aminoarylguanidine and 4-aminobenzamidine, 2-pyridinylguanidines, 1-isoquinolinylguanidines and 1- (7-sulfonamidoisoquinolinyl) -guanidino derivatives of 4-methoxymethyl 3-alkoxysocoumarins, 4-oxazolidinone analone UK122, 5-thiomethylthiophenamidine derivatives, N-1-adamantyl) -N ′ - (4-guanidinobenzyl) urea (WX-293T) and WX-UK1 (3-amidinophenylalanine derivative) [27] ]. However, among these inhibitors, only WX-UK1 (WILEX, Munich, Germany) reached the stage of clinical trials. WX-UK1, having a Ki to human urokinase of 0.6 microM, significantly reduced the invasion and spread of cancer cells, as well as the growth of the primary tumor in in vivo tumorigenesis models [36–38]. After these preclinical results, in the first phase of the studies, the maximum permissible doses were determined for the administration of WX-UK1: alone or in combination with capecitabine (XelodaTM), a 5-fluorouracil cytostatic drug for oral administration. The results of the study showed that WX-UK1 (alone) is safe and non-toxic in the range of doses tested. In addition, when WX-UK1 was administered in combination with capecitabine, no significant changes in the frequency or intensity of side effects typical of capecitabine were observed. This phase I trial included 25 patients with progressive solid tumors. As a result of treatment, the course of the disease stabilized in several of them, and a partial response was observed in three patients (two of which had metastatic breast cancer). These results are especially noteworthy because in these three patients, at the time of inclusion in the study, the disease had a progressive course. Since WX-UK1 was not absorbed in the gastrointestinal tract, Wilex has developed an oral drug, WX-671, for the systemic delivery of active WX-UK1. Following oral administration, WX-671 is cleaved to an active inhibitor of WX-UK1 by constitutive intracellular reductases. The effectiveness of this drug in combination with classic cytostatics is currently being evaluated in phase II of two clinical trials. One study included patients with locally advanced non-metastatic inoperable pancreatic cancer. The time of onset of the first metastasis and survival without disease progression were the main endpoints. Patients are treated with the cytostatic Gemcitabine: only him or in combination with WX-671. The second study is a double-blind, multicenter clinical trial of phase II, which included patients with metastatic breast cancer. This study will evaluate the efficacy of combination therapy with WX-671 and capecitabine compared with capecitabine monotherapy.

Другой класс селективных ингибиторов урокиназы представлен пептидными молекулами, идентифицированными с использованием фаговых библиотек. Экотин, димерный ингибитор сериновых протеиназ широкой специфичности, обнаруженный в периплазме Е.coli, использовался для построения фаговых библиотек, экспрессирующих варианты экотина, и те, которые обладали высокой аффинностью к урокиназе, были отобраны; затем, используя смешанный комбинированный дизайн структуры экотина и скрининг фаговых библиотек экотина, были получены новые пептидные производные экотина с более высокой активностью и селективностью в отношении uPA [39-41]. В похожем исследовании с использованием случайных фаговых пептидных последовательностей и урокиназы в качестве мишени была изолирована ограниченная дисульфидным мостиком последовательность CSWRGLENHRMC. Этот пептид, названный упаин-1 (upain-1), связывается как с активным участком, так и с поверхностными петлями uPA и обладает высокой специфичностью ингибирования молекулы урокиназы [42]. Более того, на основе минимальных (от ди- до тетрапептидных) последовательностей были созданы ингибиторы-пептидомиметики. На участке связывания они содержат группы аргинина, бензамидина или фенилгуанидина и формируют короткую антипараллельную бета-структуру с сегментом фермента от Ser214 до Gly216, которая воспроизводит способ связывания ингибиторов PAIs [43-46]. У одного из этих ингибиторов - бензилсульфонил-D-Ser-Ser-амидинобензиаламида (с Ki 20 нм) была выявлена значительная антиметастатическая активность и увеличение выживания на модели ксенопланта фибросаркомы [46].Another class of selective urokinase inhibitors is represented by peptide molecules identified using phage libraries. Ecotin, a dimeric broad-specific serine proteinase inhibitor found in the periplasm of E. coli, was used to construct phage libraries expressing ecotin variants, and those with high affinity for urokinase were selected; then, using a mixed combined design of the ecotin structure and screening of phage libraries of ecotin, new peptide derivatives of ecotin with higher activity and selectivity for uPA were obtained [39–41]. In a similar study using random phage peptide sequences and urokinase as a target, the disulfide-limited sequence CSWRGLENHRMC was isolated. This peptide, called upain-1 (upain-1), binds to both the active site and the surface loops of uPA and has a high specificity for inhibiting the urokinase molecule [42]. Moreover, peptidomimetic inhibitors were created based on minimal (from di- to tetrapeptide) sequences. At the binding site, they contain arginine, benzamidine, or phenylguanidine groups and form a short antiparallel beta structure with an enzyme segment from Ser214 to Gly216, which reproduces the method of binding PAIs inhibitors [43–46]. One of these inhibitors, benzylsulfonyl-D-Ser-Ser-amidinobenzialamide (with Ki 20 nm), showed significant antimetastatic activity and increased survival in the xenoplant model of fibrosarcoma [46].

Также известны различные природные и синтетические соединения, обладающие способностью подавлять процесс образования новых сосудов. Их действие обычно направлено либо на ингибирование ангиогенных факторов роста (антитела против VEGF, растворимые формы рецепторов VEGF и FGF), либо на подавление чувствительности эндотелиальных клеток к факторам роста (сурамин, пентозан), либо на блокирование проведения внутриклеточных сигналов или на подавление пролиферации и миграции эндотелиальных клеток. Однако круг этих соединений сегодня весьма ограничен.Various natural and synthetic compounds are also known that have the ability to inhibit the formation of new vessels. Their action is usually directed either to inhibition of angiogenic growth factors (antibodies against VEGF, soluble forms of VEGF and FGF receptors), or to suppress the sensitivity of endothelial cells to growth factors (suramin, pentosan), or to block the conduct of intracellular signals or to suppress proliferation and migration endothelial cells. However, the range of these compounds is very limited today.

До настоящего времени большинство созданных ингибиторов uPA действуют по конкурентному и обратимому механизму; однако недавно были созданы необратимые ингибиторы на основе дифенилфосфоната. Группа дифенилфосфоната реагирует с сериновым остатком активного центра и образует устойчивый фосфонилированный и необратимо ингибированный фермент. Такая группа была включена в структуру аргинилтрипептида или в ароматические аналоги аргинина, кроме того, были внесены дополнительные структурные модификации для оптимизации ингибирующих свойств [47; 48].To date, most of the created uPA inhibitors act by a competitive and reversible mechanism; however, irreversible diphenylphosphonate-based inhibitors have recently been created. The diphenylphosphonate group reacts with the serine residue of the active center and forms a stable phosphonylated and irreversibly inhibited enzyme. Such a group was included in the structure of arginyl tripeptide or in aromatic analogues of arginine, in addition, additional structural modifications were made to optimize the inhibitory properties [47; 48].

Несмотря на многочисленность лекарственных кандидатов, нацеленных на ингибирование урокиназы и ее рецепторов, до сих пор ни одно из соединений с успехом не преодолело доклинических и клинических испытаний. Упомянутые кандидаты проявляют либо недостаточную селективность, либо неприемлемую токсичность.Despite the large number of drug candidates aimed at inhibiting urokinase and its receptors, so far none of the compounds have successfully overcome preclinical and clinical trials. Mentioned candidates exhibit either insufficient selectivity or unacceptable toxicity.

В связи с этим нами была предпринята попытка разработать способ подавления ангиогенеза, лишенный недостатков, характерных для использования известных соединений-ингибиторов проангиогенного действия системы активатора плазминогена урокиназного типа.In this regard, we attempted to develop a method for suppressing angiogenesis, devoid of the disadvantages characteristic of the use of known inhibitor compounds of the pro-angiogenic action of the urokinase-type plasminogen activator system.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

При разработке настоящего изобретения во внимание были приняты следующие факты.In developing the present invention, the following facts have been taken into account.

Первое. Для подавления роста сосудов необходимо подавление клеточной миграции и пролиферации, а также формирования капилляров. Урокиназа стимулирует клеточную миграцию, пролиферацию и формирование капилляров.The first one. To suppress vascular growth, it is necessary to suppress cell migration and proliferation, as well as the formation of capillaries. Urokinase stimulates cell migration, proliferation, and capillary formation.

Второе. Урокиназа стимулирует рост сосудов эффективнее общепризнанного стимулятора ангиогенеза - фактора роста сосудистого эндотелия, который обладает более широким, чем предполагалось ранее, спектром действия и, соответственно, нежелательными побочными эффектами при использовании для стимуляции роста кровеносных сосудов.The second one. Urokinase stimulates vascular growth more effectively than the generally recognized stimulator of angiogenesis, vascular endothelial growth factor, which has a wider spectrum of action than previously thought and, therefore, undesirable side effects when used to stimulate the growth of blood vessels.

Третье. Помимо стимуляции эндотелиальных клеток, для формирования кровеносных сосудов требуется ремоделирование внеклеточного матрикса. Урокиназа, активируя плазмин и матриксные металлопротеиназы, также обеспечивает необходимое ремоделирование матрикса.The third. In addition to stimulating endothelial cells, extracellular matrix remodeling is required for the formation of blood vessels. Urokinase, by activating plasmin and matrix metalloproteinases, also provides the necessary remodeling of the matrix.

Четвертое. Разные домены урокиназы опосредуют ее разные проангиогенные эффекты. Условием реализации проангиогенных эффектов урокиназы является совместно локализованная активность доменов урокиназы.Fourth. Different domains of urokinase mediate its different pro-angiogenic effects. The condition for the realization of the pro-angiogenic effects of urokinase is jointly localized activity of the urokinase domains.

С учетом этого решение поставленной задачи предполагало:With this in mind, the solution of the task involved:

а) создание генно-инженерных конструкций, включающих модифицированные последовательности гена урокиназы (uPA); наработку и очистку рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы;a) the creation of genetic engineering constructs, including modified gene sequences of urokinase (uPA); production and purification of recombinant proteins based on the structure of urokinase;

б) разработку in vitro и in vivo моделей для оценки влияния рекомбинантных белков на основе урокиназы на процессы миграции, формирования капилляров и роста сосудов;b) the development of in vitro and in vivo models to assess the effect of recombinant proteins based on urokinase on the processes of migration, the formation of capillaries and vascular growth;

в) подбор оптимальных концентраций и времени регистрации эффектов рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы для выявления их влияния на процесс ангиогенеза;c) selection of optimal concentrations and time for recording the effects of recombinant proteins based on the urokinase structure to identify their influence on the process of angiogenesis;

г) оценку эффективности подавления рекомбинантными белками на основе структуры урокиназы миграции эндотелиальных клеток, формирования капилляров и роста сосудов на моделях in vitro и in vivo.d) an assessment of the efficiency of suppression by recombinant proteins based on the urokinase structure of endothelial cell migration, capillary formation and vascular growth in in vitro and in vivo models.

При осуществлении изобретения впервые были использованы рекомбинантные плазмиды, содержащие последовательности кДНК рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы (аминокислотная последовательность протеолитически неактивной урокиназы и аминокислотная последовательность рекомбинантного белка на основе крингл-домена урокиназы.When carrying out the invention, recombinant plasmids were used for the first time containing cDNA sequences of recombinant proteins based on the urokinase structure (amino acid sequence of proteolytically inactive urokinase and the amino acid sequence of a recombinant protein based on the kringle domain of urokinase.

Были получены рекомбинантные формы урокиназы: полноразмерная протеолитически неактивная урокиназа и крингл-домен урокиназы. С помощью использования антител к нативным фрагментам структуры урокиназы и рекомбинантного рецептора урокиназы (uPAR) подтвердили, что структура рекомбинантных форм урокиназы и их связывание с рецепторами идентично структуре и связыванию с рецептором нативной урокиназы (пример 1).Recombinant forms of urokinase were obtained: full-sized proteolytically inactive urokinase and the kringle domain of urokinase. Using antibodies to native fragments of the urokinase structure and the recombinant urokinase receptor (uPAR), it was confirmed that the structure of the recombinant forms of urokinase and their binding to receptors is identical to the structure and binding to the native urokinase receptor (Example 1).

На основании полученных данных в дальнейших экспериментах по изучению способности рекомбинантных форм урокиназы подавлять избыточный ангиогенез нами были использованы рекомбинантные формы урокиназы, сходные по своей структуре с нативной молекулой урокиназы.Based on the data obtained in further experiments to study the ability of recombinant forms of urokinase to suppress excessive angiogenesis, we used recombinant forms of urokinase, similar in structure to the native urokinase molecule.

На адекватных in vitro и in vivo животных моделях было получено экспериментальное подтверждение того, что рекомбинантные молекулы урокиназы способны в значительной степени подавлять миграцию эндотелиоцитов, формирование микротрубочек (аналог капилляров in vitro), а также рост капилляров и сосудов среднего калибра в имплантате Матригеля™. Миграцию эндотелиоцитов в большей степени подавлял крингл-домен урокиназы (пример 3), в то время как полноразмерная протеолитически неактивная урокиназа в большей степени подавляла формирование микротрубочек in vitro и рост капилляров и сосудов среднего калибра на модели опухолевого ангиогенеза in vivo (примеры 4 и 5).In adequate in vitro and in vivo animal models, experimental evidence has been obtained that recombinant urokinase molecules are able to significantly inhibit endothelial cell migration, microtubule formation (an analogue of in vitro capillaries), and the growth of medium-sized capillaries and blood vessels in a Matrigel ™ implant. Migration of endotheliocytes was suppressed to a greater extent by the kringle domain of urokinase (Example 3), while full-sized proteolytically inactive urokinase suppressed the formation of microtubules in vitro and the growth of medium-sized capillaries and blood vessels in an in vivo tumor angiogenesis model (examples 4 and 5) .

Впервые для подавления избыточного ангиогенеза были применены рекомбинантные формы урокиназы: полноразмерная протеолитически неактивная урокиназа и крингл-домен урокиназы. При этом было установлено, что сочетанное использование крингл-домена и протеолитически неактивной урокиназы более эффективно подавляет рост капилляров и сосудов среднего калибра в имплантате Матригеля™, чем использование только одного из них.For the first time, in order to suppress excessive angiogenesis, recombinant forms of urokinase were used: full-sized proteolytically inactive urokinase and the kringle domain of urokinase. It was found that the combined use of the kringle domain and proteolytically inactive urokinase more effectively inhibits the growth of medium-sized capillaries and blood vessels in the Matrigel ™ implant than using only one of them.

Таким образом, в результате создания настоящего изобретения разработан способ подавления нежелательного (избыточного) ангиогенеза, сущность которого состоит в локальном использовании терапевтически эффективных количеств:Thus, as a result of the creation of the present invention, a method for suppressing unwanted (excessive) angiogenesis, the essence of which is the local use of therapeutically effective amounts:

(а) от 50 нМ до 0,5 мкМ рекомбинантной молекулы полноразмерной протеолитически неактивной урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 1;(a) from 50 nM to 0.5 μM recombinant full-length proteolytically inactive urokinase molecule with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1;

(б) от 50 нМ до 0,5 мкМ рекомбинантной молекулы крингл-домена урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO: 2;(b) from 50 nM to 0.5 μM recombinant kringle domain of urokinase molecule with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2;

(в) эквимолярной (1:1) комбинации рекомбинантных форм урокиназы, охарактеризованных в (а) и (б).(c) an equimolar (1: 1) combination of recombinant forms of urokinase, characterized in (a) and (b).

При этом основным техническим результатом является повышение эффективности способа: при использовании моделей in vitro и in vivo удалось добиться значительного снижения степени миграции эндотелиоцитов, снижения формирования микротрубочек in vitro, а также уменьшения числа формирующихся капилляров и сосудов среднего калибра в сравнении с контрольными опытами, в которых использовалось эквивалентное количество полноразмерной урокиназы дикого типа. Дополнительным результатом данного способа следует считать отказ от применения для подавления избыточного ангиогенеза небезопасных синтетических ингибиторов сериновых протеаз.The main technical result is to increase the efficiency of the method: when using in vitro and in vivo models, it was possible to significantly reduce the degree of migration of endotheliocytes, reduce the formation of microtubules in vitro, as well as reduce the number of forming capillaries and vessels of medium caliber in comparison with control experiments in which an equivalent amount of wild-type full-length urokinase was used. An additional result of this method should be considered the rejection of the use to suppress excessive angiogenesis of unsafe synthetic serine protease inhibitors.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фигура 1. Электрофорез препаратов белков в ДСН - 14% ПААГ. Гель окрашивали раствором Кумасси R-250. 1-3 - в неденатурирующих условиях: 1. крингл-домен; 2. неактивная урокиназа; 3. полноразмерная урокиназа; 4-6 - в денатурирующих условиях: 4. полноразмерная урокиназа; 5. неактивная урокиназа; 6. крингл-домен.Figure 1. Electrophoresis of protein preparations in SDS - 14% PAAG. The gel was stained with Coomassie R-250 solution. 1-3 - in non-denaturing conditions: 1. kringle domain; 2. inactive urokinase; 3. full-sized urokinase; 4-6 - in denaturing conditions: 4. full-sized urokinase; 5. inactive urokinase; 6. kringle domain.

Фигура 2. Иммунохемилюминисцентное окрашивание полученных препаратов рекомбинантных форм урокиназы, разделенных электрофорезом в ПААГ в неденатурирующих условиях. 1 - полноразмерная урокиназа; 2 - протеолитически неактивная урокиназа; 3 - крингл-домен; 4 - полноразмерная урокиназа; 5 - протеолитически неактивная урокиназа; 6 - крингл-домен.Figure 2. Immunochemiluminescent staining of the obtained preparations of recombinant forms of urokinase, separated by electrophoresis in SDS page under non-denaturing conditions. 1 - full-sized urokinase; 2 - proteolytically inactive urokinase; 3 - kringle domain; 4 - full-sized urokinase; 5 - proteolytically inactive urokinase; 6 - kringle domain.

Фигура 3. Протеолитическая активность рекомбинантных форм урокиназы. Протеолитическую активность оценивали с использованием в качестве субстрата синтетического пептида пиро-Glu-Gly-Arg-pNA (S-2444, Sigma).Figure 3. Proteolytic activity of recombinant forms of urokinase. Proteolytic activity was evaluated using pyro-Glu-Gly-Arg-pNA synthetic peptide (S-2444, Sigma) as a substrate.

Фигура 4. Связывание рекомбинантных форм урокиназы со специфичным рецептором урокиназы.Figure 4. The binding of recombinant forms of urokinase with a specific urokinase receptor.

Фигура 5. Миграция эндотелиальных клеток в присутствии рекомбинантных белков на основе урокиназы.Figure 5. Migration of endothelial cells in the presence of recombinant proteins based on urokinase.

Фигура 6. Формирование капилляроподобных структур в присутствии рекомбинантных форм урокиназы. A) На рисунке слева показаны сформированные капилляроподобные структуры, стимулированные: A. 5% фетальной сывороткой быка; Б. 15% фетальной сывороткой быка; В. VEGF 1 нг/мл; Г. VEGF 2 нг/мл; Д. VEGF 5 нг/мл; Е. VEGF 2 нг/мл в присутствии 150 нМ крингл-домена; Ж. VEGF 2 нг/мл в присутствии 150 нМ протеолитически неактивной урокиназы; З. VEGF 2 нг/мл в присутствии 150 нМ нативной формы урокиназы.Figure 6. The formation of capillary-like structures in the presence of recombinant forms of urokinase. A) The figure on the left shows the formed capillary-like structures stimulated by: A. 5% fetal bovine serum; B. 15% fetal bovine serum; B. VEGF 1 ng / ml; G. VEGF 2 ng / ml; D. VEGF 5 ng / ml; E. VEGF 2 ng / ml in the presence of 150 nM kringle domain; G. VEGF 2 ng / ml in the presence of 150 nM proteolytically inactive urokinase; Z. VEGF 2 ng / ml in the presence of 150 nM native form of urokinase.

Б) На рисунке показаны сформированные капилляроподобные структуры, стимулированные: А. 5% фетальной сывороткой быка; Б. 15% фетальной сывороткой быка; В. bFGF 10 нг/мл в присутствии 150 нМ крингл-домена; Г. bFGF 10 нг/мл в присутствии 150 нМ протеолитически неактивной урокиназы; Д-Е. bFGF 10 нг/мл в присутствии 150 нМ полноразмерной протеолитически активной урокиназы.B) The figure shows the formed capillary-like structures stimulated by: A. 5% fetal bovine serum; B. 15% fetal bovine serum; B. bFGF 10 ng / ml in the presence of 150 nM kringle domain; G. bFGF 10 ng / ml in the presence of 150 nM proteolytically inactive urokinase; DE. bFGF 10 ng / ml in the presence of 150 nM full-length proteolytically active urokinase.

В) Формирование капилляроподобных структур эндотелиальными клетками в присутствии 2 нг/мл фактора роста сосудистого эндотелия и 150 нМ урокиназы и рекомбинантных белков на основе урокиназы.C) Formation of capillary-like structures by endothelial cells in the presence of 2 ng / ml vascular endothelial growth factor and 150 nM urokinase and recombinant proteins based on urokinase.

Г) Формирование капилляроподобных структур эндотелиальными клетками в присутствии 10 нг/мл основного фактора роста фибробластов и 150 нМ урокиназы и рекомбинантных белков на основе урокиназы.D) The formation of capillary-like structures by endothelial cells in the presence of 10 ng / ml of the main fibroblast growth factor and 150 nM urokinase and recombinant proteins based on urokinase.

Фигура 7Figure 7

А) Оценка формирования сосудов в имплантах Матригеля™, модель in vivo. Синим цветом окрашены ядра, красным - формирующиеся сосуды: А - без дополнительных стимулов; Б - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл; В - фактор роста сосудистого эндотелия, 50 нг/мл; Г - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл; Д - основный фактор роста фибробластов, 20 нг/мл; Е - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + протеолит. неакт. урокиназа, 50 нМ; Ж - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + крингл-домен урокиназы, 50 нМ; З - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + протеолит. неакт. урокиназа, 50 нМ; И - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + крингл-домен урокиназы, 50 нМ; К - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + по 50 нМ протеолит. неакт. урокиназы и крингл-домена; Л - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + по 50 нМ протеолит. неакт. урокиназы и крингл-домена; М - 50 нМ протеолит. неакт. урокиназа; Н - 50 нМ крингл-домен урокиназы.A) Assessment of vascular formation in Matrigel ™ implants, in vivo model. The nuclei are colored blue, the vessels forming are red: A - without additional stimuli; B - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml; B - vascular endothelial growth factor, 50 ng / ml; G - the main growth factor of fibroblasts, 10 ng / ml; D - the main growth factor of fibroblasts, 20 ng / ml; E - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + proteolite. inact. urokinase, 50 nM; W - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + kringle-domain of urokinase, 50 nM; Z - the main growth factor for fibroblasts, 10 ng / ml + proteolite. inact. urokinase, 50 nM; And - the main fibroblast growth factor, 10 ng / ml + kringle domain of urokinase, 50 nM; K - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + 50 nM proteolite. inact. urokinase and kringle domain; L is the main growth factor for fibroblasts, 10 ng / ml + 50 nM proteolite. inact. urokinase and kringle domain; M - 50 nM proteolite. inact. urokinase; H - 50 nM kringle domain of urokinase.

Б) Количественная обработка данных иммуногистохимического анализа. Число образовавшихся сосудов нормировано на количество сосудов, сформированных в Матригеле™ без использования дополнительных стимулов (столбец 1).B) Quantitative processing of immunohistochemical analysis data. The number of vessels formed is normalized to the number of vessels formed in Matrigel ™ without the use of additional stimuli (column 1).

В подкожно вводимый Матригель™ вносили стимулы и рекомбинантные формы урокиназы: 1 - без дополнительных стимулов; 2 - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл; 3 - фактор роста сосудистого эндотелия, 50 нг/мл; 4 - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл; 5 - основный фактор роста фибробластов, 20 нг/мл; 6 - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + протеолит. неакт. урокиназа, 50 нМ; 7 - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + крингл-домен урокиназы, 50 нМ; 8 - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + протеолит. неакт. урокиназа, 50 нМ; 9 - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + крингл-домен урокиназы, 50 нМ; 10 - фактор роста сосудистого эндотелия, 20 нг/мл + по 50 нМ протеолит. неакт. урокиназы и крингл-домена; 11 - основный фактор роста фибробластов, 10 нг/мл + по 50 нМ протеолит. неакт. урокиназы и крингл-домена; 12-50 нМ протеолит. неакт. урокиназа; 13-50 нМ крингл-домен урокиназы.Stimuli and recombinant forms of urokinase were introduced into the subcutaneous Matrigel ™: 1 - without additional stimuli; 2 - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml; 3 - vascular endothelial growth factor, 50 ng / ml; 4 - the main fibroblast growth factor, 10 ng / ml; 5 - the main fibroblast growth factor, 20 ng / ml; 6 - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + proteolite. inact. urokinase, 50 nM; 7 - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + kringle domain of urokinase, 50 nM; 8 - the main growth factor for fibroblasts, 10 ng / ml + proteolite. inact. urokinase, 50 nM; 9 - the main fibroblast growth factor, 10 ng / ml + kringle domain of urokinase, 50 nM; 10 - vascular endothelial growth factor, 20 ng / ml + 50 nM proteolite. inact. urokinase and kringle domain; 11 - the main growth factor for fibroblasts, 10 ng / ml + 50 nM proteolite. inact. urokinase and kringle domain; 12-50 nM proteolite. inact. urokinase; 13-50 nM kringle domain of urokinase.

SEQ ID NO: 1SEQ ID NO: 1

Figure 00000001
Figure 00000001

Выделены шрифтами: полужирным прописным (II) - начало каталитического домена; полужирным прописным курсивом (PRF) - плазминовый сайт; полужирным прописным с подчеркиванием (

Figure 00000002
- триада аминокислот активного центра; жирным строчным - аминокислоты, отличные от опубликованной последовательности изоформы 1 (Swissprot Р00749).Fonts: bold uppercase (II) - the beginning of the catalytic domain; bold capitalized italics (PRF) - plasmin site; bold uppercase with underline (
Figure 00000002
- triad of amino acids of the active center; in bold lower case — amino acids other than the published isoform 1 sequence (Swissprot P00749).

SEQ ID NO: 2SEQ ID NO: 2

Figure 00000003
Figure 00000003

Выделены шрифтами: полужирным прописным курсивом (PRF) - плазминовый сайт; жирным строчным - аминокислоты, отличные от опубликованной последовательности изоформы 1 (Swissprot Р00749).Fonts: bold capital italics (PRF) - plasmin site; in bold lower case — amino acids other than the published isoform 1 sequence (Swissprot P00749).

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

При осуществлении изобретения, помимо методов, подробно раскрытых в нижеследующих примерах, были использованы стандартные технологии генной инженерии, а также опубликованные нами ранее методики культивирования эндотелиальных клеток и модели изучения ангиогенеза in vitro и in vivo.In the implementation of the invention, in addition to the methods described in detail in the following examples, standard genetic engineering technologies were used, as well as the previously published methods for culturing endothelial cells and models for studying angiogenesis in vitro and in vivo.

Пример 1. Получение рекомбинантных форм урокиназыExample 1. Obtaining recombinant forms of urokinase

Рекомбинантные формы урокиназы были получены с использованием технологии рекомбинантных ДНК. Для производства рекомбинантных форм урокиназы были использованы штаммы-продуценты, созданные лабораторией генной инженерии НИИ экспериментальной кардиологии РК НПК МСЗ РФ (для получения протеолитически неактивной урокиназы штамм SC2404; для получения крингл-домена - штамм SC1923).Recombinant forms of urokinase were obtained using recombinant DNA technology. For the production of recombinant forms of urokinase, producer strains were used that were created by the genetic engineering laboratory of the Research Institute of Experimental Cardiology of the Republic of Kazakhstan NPK MSZ RF (strain SC2404 to obtain proteolytically inactive urokinase; strain SC1923 to obtain the kringle domain).

Наращивание штаммов-продуцентовGrowth of producer strains

Экспрессирующие рекомбинантные формы урокиназы клетки культивировали, используя среду LB [Bertani, G., 1952], содержащую: 1% пептон, 0.5% дрожжевой экстракт и 1% NaCl. Среду стерилизовали автоклавированием в паровом автоклаве при температуре 121°C в течение 60 минут. Использовали стандартную коммерчески доступную среду LB, поставляемую в виде сухого порошка, и готовили ее согласно рекомендациям производителя [Sigma Aldrich L-3022].Expressing recombinant forms of urokinase cells were cultured using LB medium [Bertani, G., 1952] containing: 1% peptone, 0.5% yeast extract and 1% NaCl. The medium was autoclaved in a steam autoclave at a temperature of 121 ° C for 60 minutes. A standard commercially available LB medium supplied in the form of a dry powder was used and prepared according to the manufacturer's recommendations [Sigma Aldrich L-3022].

Для наработки рекомбинантных белков использовали бактериальные штаммы-продуценты на основе клеток E.coli линии BL21(DE3) (для получения протеолитически неактивной урокиназы штамм SC2404; для получения крингл-домена - штамм SC1923). После размораживания образцов указанных штаммов-продуцентов получали малые культуры, которые растили в течение ночи при 37°C при интенсивной аэрации (260 об/мин). Основная биомасса выращивалась в объеме не менее 2 л в течение 12 часов при 37°C и интенсивной аэрации (260 об/мин).To produce recombinant proteins, bacterial producer strains based on E. coli cells of the BL21 line (DE3) were used (strain SC2404 to obtain proteolytically inactive urokinase; strain SC1923 to obtain the kringle domain). After thawing samples of the indicated producer strains, small cultures were obtained that were grown overnight at 37 ° C with intensive aeration (260 rpm). The main biomass was grown in a volume of at least 2 L for 12 hours at 37 ° C and intensive aeration (260 rpm).

Разрушение клеточной стенкиCell wall destruction

Для выделения белков, экспрессированных в указанных штаммах-продуцентах, использовали ферментативную обработку клеточных стенок бактерий лизоцимом, а также обработку клеток ультразвуком. Лизоцимом обрабатывали бактериальные клетки в течение 30 минут при +4°C, а ультразвуком воздействовали 3-4 раза (по 40 секунд) при мощности 80-100 Вт и одновременном охлаждении на ледяной бане. Полученный раствор центрифугировали 10 мин при 20000 g при температуре +4°C.To isolate the proteins expressed in these producer strains, we used the enzymatic treatment of the bacterial cell walls with lysozyme, as well as the ultrasound treatment of the cells. Bacterial cells were treated with lysozyme for 30 minutes at + 4 ° C, and sonicated 3-4 times (40 seconds) at a power of 80-100 W while cooling in an ice bath. The resulting solution was centrifuged for 10 min at 20,000 g at a temperature of + 4 ° C.

Выделение и очистка протеолитически неактивной урокиназы и крингл-домена из рефолдинговой смесиIsolation and purification of proteolytically inactive urokinase and kringle domain from refolding mixture

Рекомбинантные формы урокиназы нарабатывали в клетках штамма-продуцента в виде нерастворимой фракции - телец включения, требующей трехкратной отмывки буфером 50 мМ трис/HCl, pH=7.5, содержащим 1 М NaCl, и последующей трехкратной отмывки буфером 50 мМ трис/HCl, pH=7.5. Промытый осадок растворяли в 6 М гуанидин/HCl pH 9.0, содержащем 10 мМ β-меркаптоэтанола (50 мл раствора на 0.5 л клеточной культуры), при необходимости раствор подогревали до 50-60°C. К полученному раствору медленно при перемешивании добавляли 10-кратный объем 1 М гуанидин/HCl pH 9.0, содержащего Red/Ox пару 1 мМ глутатион восстановленный / 0.1 мМ глутатион окисленный. Полученный раствор белков оставляли для рефолдинга на 14 часов при температуре +4°C. Рефолдинговую смесь центрифугировали 10 мин при 20000 g. pH белкового раствора доводили 1 М Трис-HCl pH=2,5 до значения pH 7.4.Recombinant forms of urokinase were produced in the cells of the producer strain in the form of an insoluble fraction - inclusion bodies requiring three times washing with 50 mM Tris / HCl buffer, pH = 7.5, containing 1 M NaCl, and subsequent three washing with 50 mM Tris / HCl buffer, pH = 7.5 . The washed precipitate was dissolved in 6 M guanidine / HCl pH 9.0 containing 10 mM β-mercaptoethanol (50 ml of solution per 0.5 L of cell culture); if necessary, the solution was heated to 50-60 ° C. To the resulting solution, a 10-fold volume of 1 M guanidine / HCl pH 9.0 containing Red / Ox pair of 1 mM glutathione reduced / 0.1 mM glutathione oxidized was slowly added with stirring. The resulting protein solution was left for refolding for 14 hours at a temperature of + 4 ° C. The refolding mixture was centrifuged for 10 min at 20,000 g. The pH of the protein solution was adjusted with 1 M Tris-HCl pH = 2.5 to pH 7.4.

Для очистки протеолитически неактивой урокиназы и крингл-домена использовали двухстадийную хроматографическую очистку. Первой стадией была очистка с помощью металл-хелатной аффинной хроматографии. Второй стадией очистки была иммуноафинная хроматография с иммобилизованными на сорбенте антителами.For purification of proteolytically inactive urokinase and kringle domain, two-stage chromatographic purification was used. The first step was purification using metal chelate affinity chromatography. The second stage of purification was immunoaffinity chromatography with antibodies immobilized on a sorbent.

Образцы полученных рекомбинантных белков разделяли с помощью ДСН-электрофореза в 14% ПААГ по методу Лэммли. Гель окрашивали раствором Кумасси R-250. Гель фотографировали на трансиллюминаторе с помощью цифровой камеры. В результате было установлено, что молекулярный вес полученных белков соответствует протеолитически неактивой урокиназе и крингл-домену урокиназы (фиг.1).Samples of the obtained recombinant proteins were separated by SDS electrophoresis in 14% SDS page according to the Laemmli method. The gel was stained with Coomassie R-250 solution. The gel was photographed on a transilluminator using a digital camera. As a result, it was found that the molecular weight of the obtained proteins corresponds to the proteolytically inactive urokinase and the kringle domain of urokinase (Fig. 1).

Пример 2. Свойства рекомбинантных форм урокиназыExample 2. Properties of recombinant forms of urokinase

Анализ функциональных характеристик протеолитически неактивой урокиназы и крингл-домена, полученных в примере 1, проводили с помощью иммуноблоттинга и иммуноферментного анализа.The analysis of the functional characteristics of proteolytically inactive urokinase and the kringle domain obtained in Example 1 was carried out using immunoblotting and enzyme immunoassay.

Нативностъ конформации очищенных белковThe conformity of purified proteins

Для определения нативности конформации рекомбинантных белков использовали антитела, распознающие антигенные детерминанты, формируемые аминокислотными остатками белка.To determine the nativeness of the conformation of recombinant proteins, antibodies were used that recognized antigenic determinants formed by amino acid residues of the protein.

Белки разделяли с помощью ДСН-электрофореза в ПААГ, а затем переносили их из геля на ПВДФ-мембрану, где окрашивали с использованием специфических моноклональных антител против значимых детерминант нативной урокиназы человека, в концентрации 0,2 мкг/мл (UNG - к крингл-домену, UIG - к протеолитическому домену). В качестве вторичных антител использовали антитела козы к иммуноглобулинам мыши, конъюгированные с пероксидазой хрена AffiniPure (Н+L), в разведении 1:2000. Для детекции белков инкубировали мембрану с хемилюминесцентным субстратом. Люминесцентные сигналы регистрировали с помощью чувствительной цифровой видеокамеры. Белки разделяли с помощью ДСН-электрофореза в 14% ПААГ и осуществляли электроперенос на мембрану.Proteins were separated by SDS-PAGE, and then transferred from the gel to the PVDF membrane, where they were stained using specific monoclonal antibodies against significant determinants of native human urokinase, at a concentration of 0.2 μg / ml (UNG - to the kringle domain , UIG - to the proteolytic domain). Goat antibodies to mouse immunoglobulins conjugated to AffiniPure horseradish peroxidase (H + L) at a 1: 2000 dilution were used as secondary antibodies. For protein detection, a membrane with a chemiluminescent substrate was incubated. Luminescent signals were recorded using a sensitive digital video camera. Proteins were separated by SDS electrophoresis in 14% PAG and electro-transfer to the membrane was performed.

Нативная урокиназа и полученные рекомбинантные белки связывали антитела UNG (дорожки 1-3 на фиг.2). Нативная урокиназа и полученная протеолитически неактивная урокиназа также связывали антитела UIG в отличие от крингл-домена (сравни дорожки 5 и 6 на фиг.2). Связывание специфичных антител свидетельствует о сохранности значимых детерминант в структуре белков, а значит и о нативной конформации полученных рекомбинантных белков.Native urokinase and the resulting recombinant proteins bound UNG antibodies (lanes 1-3 in FIG. 2). Native urokinase and the resulting proteolytically inactive urokinase also bound UIG antibodies in contrast to the kringle domain (compare lanes 5 and 6 in FIG. 2). The binding of specific antibodies indicates the preservation of significant determinants in the structure of proteins, and hence the native conformation of the resulting recombinant proteins.

Протеолитическая активность рекомбинантных белков на основе структуры урокиназыProteolytic activity of recombinant proteins based on the urokinase structure

Активность урокиназы определяли по протеолитической активности с использованием в качестве субстрата синтетического пептида пиро-Glu-Gly-Arg-pNA (S-2444, Sigma). Ферментативная активность урокиназы при данном подходе определяется путем сравнения активности исследуемого препарата урокиназы и активности прилагаемого к набору стандарта.Urokinase activity was determined by proteolytic activity using pyro-Glu-Gly-Arg-pNA synthetic peptide (S-2444, Sigma) as a substrate. The enzymatic activity of urokinase in this approach is determined by comparing the activity of the studied urokinase preparation with the activity of the standard attached to the kit.

Для этого препарат рекомбинантного белка урокиназы в концентрации 2 мкМ преинкубировали с плазмином (конечная концентрация 0,005 мг/мл) в течение 1 часа при 37°C в буфере PBS, содержащем 0,1% BSA и 0,05% Tween-20. Для определения доли двухцепочечной формы урокиназы, содержащейся в препарате, часть образца не активировали плазмином. Образец, активированный плазмином, разбавляли до конечной концентрации урокиназы 5-30 нМ буфером PBS / 0,1% BSA / 0,05% Tween-20, содержащим ингибитор плазмина апротинин в концентрации 100 калликреиновых ед./мл (940 мкл буфера + 10 мкл образца). Неактивированный образец разбавляли таким же буфером до конечной концентрации урокиназы 50-300 нМ. К пробам, объем которых составлял по 950 мкл, добавляли по 50 мкл раствора специфичного субстрата урокиназы S-2444 в буфере PBS / 0,1% BSA / 0,05% Tween-20 (1,92 мг/мл). Каталитическую активность определяли по высвобождению паранитроанилида путем измерения поглощения при длине волны 405 нм каждую минуту. Рассчитывали каталитическую активность по формуле МкКат/л= =1,74*Объем пробы (1 мл)*A (среднее изменение поглощения за 1 мин на линейном участке)/Объем образца (10 мкл).For this, the recombinant urokinase protein preparation at a concentration of 2 μM was preincubated with plasmin (final concentration 0.005 mg / ml) for 1 hour at 37 ° C in PBS buffer containing 0.1% BSA and 0.05% Tween-20. To determine the proportion of the double-stranded form of urokinase contained in the preparation, part of the sample was not activated with plasmin. A plasmin-activated sample was diluted to a final urokinase concentration of 5-30 nM with PBS / 0.1% BSA / 0.05% Tween-20 buffer containing a plasmin inhibitor aprotinin at a concentration of 100 kallikrein units / ml (940 μl buffer + 10 μl sample). An inactive sample was diluted with the same buffer to a final urokinase concentration of 50-300 nM. To the samples, the volume of which was 950 μl each, 50 μl of a solution of the specific substrate of urokinase S-2444 in PBS / 0.1% BSA / 0.05% Tween-20 buffer (1.92 mg / ml) was added. Catalytic activity was determined by the release of paranitroanilide by measuring absorbance at a wavelength of 405 nm every minute. The catalytic activity was calculated using the formula Mccat / L = 1.74 * Sample volume (1 ml) * A (average change in absorption over 1 min in a linear section) / Sample volume (10 μl).

Мы обнаружили, что полученные рекомбинантные белки (протеолитически неактивная урокиназа и крингл-домен) не обладают протеолитической активностью в отличие от контрольной урокиназы (сравни графики на фиг.3).We found that the obtained recombinant proteins (proteolytically inactive urokinase and kringle domain) did not have proteolytic activity, in contrast to the control urokinase (compare the graphs in figure 3).

Связывание рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы с рецептором урокиназыThe binding of recombinant proteins based on the structure of urokinase receptor urokinase

Для проверки способности рекомбинантных белков на основе структуры урокиназы связываться с рецептором урокиназы использовали свойство очищенного урокиназного рецептора сохранять способность связывать лиганды.To test the ability of recombinant proteins based on the urokinase structure to bind to the urokinase receptor, we used the purified urokinase receptor property to retain the ability to bind ligands.

Для этого рекомбинантный рецептор иммобилизовали на дне лунок 96-луночного пластикового планшета для ИФА инкубированием в течение 1 часа с урокиназным рецептором (0,11 нмоль в буфере 0.1 М NaHCO3 pH 9.5) при 37°C и постоянном перемешивании. Параллельно с лунками с рецептором белки-лиганды наносили в чистые лунки для контроля качества титровки системы. Промывку и блокирование неспецифических участков связывания здесь и далее проводили блокирующим буфером 50 мМ трис/HCl pH 7.5, содержащим 10 мг/мл БСА, 20 мг/мл желатина, 0,02% Tween-20. Добавляли рекомбинантные формы урокиназы в количестве 0-0,014 нмоль и инкубировали в течение 1 часа. Промывали 4 раза по 5 минут при 37°C при перемешивании в блокирующем буфере. В лунки вносили биотинилированные поликлональные антитела козы к урокиназе (GAHUK) в концентрации 2 мкг/мл в блокирующем буфере. Промывали 4 раза по 5 минут при 37°C при перемешивании в блокирующем буфере. Вносили нейтравидин, конъюгированный с полипероксидазой хрена, специфически узнающий остатки биотина. Промывали 4 раза по 5 минут при 37°C при перемешивании в блокирующем буфере. Инкубировали с субстратом орто-фенилендиамином (0,1 мг/мл) до развития окраски. Реакцию останавливали добавлением 0,5 объема 10% H2SO4. Интенсивность окраски измеряли на планшетном спектрофлуориметре при длине волны 492 нм.For this, the recombinant receptor was immobilized on the bottom of the wells of a 96-well ELISA plastic plate by incubation for 1 hour with the urokinase receptor (0.11 nmol in 0.1 M NaHCO 3 pH 9.5 buffer) at 37 ° C with constant stirring. In parallel with the receptor wells, ligand proteins were applied to clean wells to control the quality of the titration system. The washing and blocking of non-specific binding sites hereinafter was carried out with a blocking buffer of 50 mM Tris / HCl pH 7.5 containing 10 mg / ml BSA, 20 mg / ml gelatin, 0.02% Tween-20. Recombinant forms of urokinase were added in an amount of 0-0.014 nmol and incubated for 1 hour. Washed 4 times for 5 minutes at 37 ° C with stirring in blocking buffer. Biotinylated polyclonal goat anti-urokinase antibodies (GAHUK) were added to the wells at a concentration of 2 μg / ml in blocking buffer. Washed 4 times for 5 minutes at 37 ° C with stirring in blocking buffer. Neutravidin, conjugated to horseradish polyperoxidase, specifically recognizing biotin residues, was introduced. Washed 4 times for 5 minutes at 37 ° C with stirring in blocking buffer. Orthophenylenediamine (0.1 mg / ml) was incubated with the substrate until color development. The reaction was stopped by adding 0.5 volume of 10% H 2 SO 4 . The color intensity was measured on a plate spectrofluorimeter at a wavelength of 492 nm.

Было установлено, что характер связывания рекомбинантной протеолитически неактивной формы урокиназы, содержащей ростовой домен, не отличался от связывания нативной стандартной полноразмерной урокиназы и связывания рекомбинантной полноразмерной урокиназы (сравни кривые на фиг.4).It was found that the binding pattern of the recombinant proteolytically inactive form of urokinase containing the growth domain did not differ from the binding of the native standard full-length urokinase and the binding of the recombinant full-length urokinase (compare the curves in Fig. 4).

Таким образом, функциональная активность полученных рекомбинантных форм урокиназы соответствует протеолитически неактивой урокиназе и крингл-домену урокиназы.Thus, the functional activity of the obtained recombinant forms of urokinase corresponds to the proteolytically inactive urokinase and the kringle domain of urokinase.

Пример 3. Подавление миграции эндотелиальных клеток под действием рекомбинантных форм урокиназыExample 3. Inhibition of migration of endothelial cells under the action of recombinant forms of urokinase

Влияние полученных протеолитически неактивной урокиназы и крингл-домена на миграцию эндотелиальных клеток изучали с помощью камеры Бойдена производства «Neuroprobe Inc.», США. Для этого эндотелиальные клетки вены пуповины человека, достигшие конфлюэнтного состояния, перед экспериментом культивировали в бессывороточной среде DMEM/0,1% БСА в течение 24 ч.The effect of the obtained proteolytically inactive urokinase and Kringle domain on the migration of endothelial cells was studied using a Boyden chamber manufactured by Neuroprobe Inc., USA. To this end, human umbilical cord vein endothelial cells that reached a confluent state were cultured before experiment in serum-free DMEM / 0.1% BSA for 24 hours.

В качестве хемоаттрактантов использовали различные формы урокиназы человека, которые помещали в нижние ячейки камеры Бойдена. Хемоаттрактант и эндотелиальные клетки были разделены поликарбонатным пористым фильтром с диаметром пор 8 мкм («Nucleopore Согр.», США), покрытым коллагеном I типа (100 нг/мл) (Vitrogen 100, «Celtrix Pharmaceuticals Inc.», США).As chemoattractants, various forms of human urokinase were used, which were placed in the lower cells of the Boyden chamber. The chemoattractant and endothelial cells were separated by a polycarbonate porous filter with a pore diameter of 8 μm (Nucleopore Co., USA) coated with type I collagen (100 ng / ml) (Vitrogen 100, Celtrix Pharmaceuticals Inc., USA).

В верхние ячейки камеры в бессывороточной среде DMEM/0,1% БСА вносили по 50 мкл суспензии эндотелиальных клеток, полученной при обработке монослоя клеток раствором трипсина и ЭДТА (0,05/0,02%). Число эндотелиальных клеток, вносимых в лунку, составляло 75000 клеток. Камеру с эндотелиальными клетками и добавленными контрольными стимулами и исследуемыми веществами инкубировали в CO2-инкубаторе в течение 3 часов. Эмигрировавшие эндотелиальные клетки снимали специальным скребком с верхней поверхности фильтра, а эндотелиальные клетки на нижней поверхности фиксировали в метаноле и окрашивали красителем DiffQuick («Baxter», США). Мембрану с окрашенными эндотелиальными клетками сканировали на сканере ScanJet II СХ с использованием программ Deskscan и NIH Image. Интенсивность миграции оценивали по площади пиков, полученных сканированием поля окрашенных эндотелиальных клеток. Результаты представлены в виде отношения полученных площадей к контрольной площади, полученной для клеток, прошедших через фильтр в отсутствие хемоаттрактанта.50 μl of a suspension of endothelial cells obtained by treating a cell monolayer with a solution of trypsin and EDTA (0.05 / 0.02%) was added to the upper cells of the chamber in serum-free DMEM / 0.1% BSA. The number of endothelial cells introduced into the well was 75,000 cells. A chamber with endothelial cells and added control stimuli and test substances was incubated in a CO 2 incubator for 3 hours. Emigrated endothelial cells were removed with a special scraper from the upper surface of the filter, and endothelial cells on the lower surface were fixed in methanol and stained with DiffQuick stain (Baxter, USA). A membrane with stained endothelial cells was scanned on a ScanJet II CX scanner using Deskscan and NIH Image software. The migration intensity was estimated by the peak area obtained by scanning the field of stained endothelial cells. The results are presented as the ratio of the obtained areas to the control area obtained for cells that passed through the filter in the absence of a chemoattractant.

При анализе способности рекомбинантных форм урокиназы подавлять миграцию эндотелиальных клеток было обнаружено, что урокиназа дикого типа не влияет на миграцию эндотелиальных клеток в ответ на 10 нг/мл bFGF, а рекомбинантная протеолитически неактивная урокиназа и ее рекомбинантный крингл-домен вызывают снижение клеточной миграции ниже начального уровня (сравни столбец uPAwt со столбцами uPA HQ и kringle на фиг.5). Крингл-домен проявляет в этом отношении большую активность (сравни столбцы uPA HQ и kringle на фиг.5).When analyzing the ability of recombinant forms of urokinase to suppress endothelial cell migration, it was found that wild-type urokinase does not affect endothelial cell migration in response to 10 ng / ml bFGF, and recombinant proteolytically inactive urokinase and its recombinant kringle domain cause a decrease in cell migration below the initial level (compare the uPAwt column with the uPA HQ and kringle columns in FIG. 5). The kringle domain is very active in this regard (compare the uPA HQ and kringle columns in FIG. 5).

Таким образом, рекомбинантная протеолитически неактивная урокиназа и рекомбинантный крингл-домен урокиназы подавляют миграцию эндотелиальных клеток, в то время как полноразмерная протеолитически активная урокиназа не влияет на миграцию эндотелиальных клеток. На основании полученных результатов о негативном влиянии протеолитически неактивной урокиназы и рекомбинантного крингл-домена урокиназы на миграцию эндотелиальных клеток можно сделать вывод о потенциальной возможности применения этих рекомбинантных белков для подавления ангиогенеза.Thus, recombinant proteolytically inactive urokinase and the recombinant kringle domain of urokinase inhibit endothelial cell migration, while full-sized proteolytically active urokinase does not affect endothelial cell migration. Based on the results of the negative effect of proteolytically inactive urokinase and the recombinant kringle domain of urokinase on the migration of endothelial cells, it can be concluded that these recombinant proteins can be used to suppress angiogenesis.

Пример 4. Подавление формирования капилляроподобных структур in vitro под действием рекомбинантных форм урокиназыExample 4. Inhibition of the formation of capillary-like structures in vitro under the action of recombinant forms of urokinase

Для оценки формирования капилляроподобных структур использовали 24-луночный планшет, дно которого покрывали Матригелем™ (BD Biosciences). В каждую лунку высеивали 5×104 HUVEC (эндотелиальных клеткок из пуповины человека). Для определения влияния иммобилизованных форм урокиназы на формирование капилляров в Матригель™ вносили исследуемые стимуляторы или ингибиторы. Клетки инкубировали в среде культивирования для эндотелиальных клеток в CO2-инкубаторе при 37°C в течение 24 ч. Формируемые капилляроподобные структуры фотографировали. Суммарную длину формирующихся капилляроподобных структур оценивали в 5 случайных полях зрения в каждой лунке с помощью программы "MetaMorph 5.0" ("Universal Imaging"). Для обеспечения достоверности результатов эксперименты повторяли трижды в 3 параллелях, используя по 9 лунок на экспериментальную точку.To assess the formation of capillary-like structures, a 24-well plate was used, the bottom of which was coated with Matrigel ™ (BD Biosciences). 5 × 10 4 HUVEC (endothelial cells from human umbilical cord) were seeded into each well. To determine the effect of immobilized forms of urokinase on the formation of capillaries, the studied stimulants or inhibitors were introduced into Matrigel ™. Cells were incubated in a culture medium for endothelial cells in a CO 2 incubator at 37 ° C for 24 hours. The formed capillary-like structures were photographed. The total length of the forming capillary-like structures was evaluated in 5 random fields of view in each well using the MetaMorph 5.0 program (Universal Imaging). To ensure the reliability of the results, the experiments were repeated three times in 3 parallels using 9 wells per experimental point.

На представленных рисунках видно (фиг.6), что рекомбинантный крингл-домен и протеолитически неактивная урокиназа влияют на формирование эндотелиальных микротрубочек, стимулированное основным фактором роста фибробластов. При этом протеолитически неактивная урокиназа подавляет формирование эндотелиальных микротрубочек.In the presented figures it is seen (Fig. 6) that the recombinant kringle domain and proteolytically inactive urokinase influence the formation of endothelial microtubules stimulated by the main growth factor for fibroblasts. At the same time, proteolytically inactive urokinase inhibits the formation of endothelial microtubules.

На графиках (фиг.6) представлены результаты математической обработки полученных изображений. Математическая обработка позволяет учитывать длину образующихся эндотелиальных микротрубочек на единицу площади.The graphs (Fig.6) presents the results of mathematical processing of the obtained images. Mathematical processing allows us to take into account the length of the formed endothelial microtubules per unit area.

Аналогичный эффект был продемонстрирован при использовании в качестве стимулятора образования микротрубочек основного фактора роста фибробластов. На графике видно незначительное уменьшение длины эндотелиальных микротрубочек при использовании протеолитически неактивной урокиназы в качестве ингибитора.A similar effect was demonstrated when the main fibroblast growth factor was used as a stimulator for the formation of microtubules. The graph shows a slight decrease in the length of endothelial microtubules when using proteolytically inactive urokinase as an inhibitor.

Результаты математической обработки демонстрируют незначительное, но достоверное уменьшение длины эндотелиальных микротрубочек при использовании протеолитически неактивной урокиназы в качестве ингибитора и фактора роста сосудистого эндотелия в качестве стимулятора.The results of mathematical processing demonstrate a slight, but significant reduction in the length of endothelial microtubules when using proteolytically inactive urokinase as an inhibitor and vascular endothelial growth factor as a stimulant.

Тем не менее, при визуальной оценке процесса образования эндотелиальных микротрубочек видно, что на этот процесс влияет не только протеолитически неактивная урокиназа, но и рекомбинантный крингл-домен урокиназы.Nevertheless, a visual assessment of the formation of endothelial microtubules shows that this process is affected not only by proteolytically inactive urokinase, but also by the recombinant kringle domain of urokinase.

В результате исследования способности рекомбинантной протеолитически неактивной урокиназы и рекомбинантного крингл-домена урокиназы ингибировать формирование микротрубочек было продемонстрировано, что протеолитически неактивная урокиназа незначительно, но достоверно уменьшает длину образующихся эндотелиальных микротрубочек. Продемонстрировано влияние рекомбинантной протеолитически неактивной урокиназы и ее рекомбинантного крингл-домена на морфологию образующихся микротрубочек.As a result of the study of the ability of recombinant proteolytically inactive urokinase and the recombinant kringle domain of urokinase to inhibit the formation of microtubules, it was demonstrated that proteolytically inactive urokinase slightly, but significantly reduces the length of the formed endothelial microtubules. The effect of recombinant proteolytically inactive urokinase and its recombinant kringle domain on the morphology of the resulting microtubules has been demonstrated.

На основании результатов исследования способности рекомбинантной протеолитически неактивной урокиназы и рекомбинантного крингл-домена урокиназы влиять на формирование микротрубочек можно сделать вывод о потенциальной возможности применения этих рекомбинантных конструкций для подавления ангиогенеза.Based on the results of a study of the ability of recombinant proteolytically inactive urokinase and the recombinant kringle domain of urokinase to influence the formation of microtubules, it can be concluded that these recombinant constructs can be used to suppress angiogenesis.

Пример 5. Подавление ангиогенеза in vivo под действием рекомбинантных форм урокиназыExample 5. Inhibition of angiogenesis in vivo under the action of recombinant forms of urokinase

Для проверки гипотезы о том, что рекомбинантная протеолитически неактивная урокиназа и ее рекомбинантный крингл-домен могут подавлять формирование кровеносных сосудов в организме, было проведено исследование влияния рекомбинантных форм урокиназы на ангиогенез на модели in vivo.To test the hypothesis that recombinant proteolytically inactive urokinase and its recombinant kringle domain can inhibit the formation of blood vessels in the body, a study was made of the effect of recombinant forms of urokinase on angiogenesis in an in vivo model.

Для оценки влияния рекомбинантных форм урокиназы на рост кровеносных сосудов in vivo была выбрана модель ангиогенеза в подкожном имплантате Матригеля™.To evaluate the effect of recombinant forms of urokinase on blood vessel growth in vivo, a model of angiogenesis in a subcutaneous Matrigel ™ implant was chosen.

Матригель™ является продуктом секреции клеточной линии опухоли (мышиной саркомы Энгельбрета-Хольм-Сварма) и поэтому может рассматриваться как модель опухолевого ангиогенеза. Матригель™, содержащий в своем составе комплекс факторов роста и матриксных белков, стимулирует прорастание сосудов. Добавляя в его состав исследуемые факторы, можно оценить их влияние на ангиогенез.Matrigel ™ is a secretion product of the tumor cell line (mouse sarcoma Engelbreth-Holm-Svarm) and therefore can be considered as a model of tumor angiogenesis. Matrigel ™, which contains a complex of growth factors and matrix proteins, stimulates vascular germination. By adding the studied factors to its composition, we can evaluate their effect on angiogenesis.

Мышь наркотизировали внутрибрюшинным введением 2,5% раствора авертина;The mouse was anesthetized by intraperitoneal administration of a 2.5% solution of avertin;

Матригель™ размораживали на льду, не допуская нагревания выше +4°C (при +8°C гель полимеризуется). В Матригель™ вводили исследуемые добавки, не допуская повышения температуры. Каждой мыши вводили подкожно в каждый бок по 500 мкл Матригеля™. Инъекции проводили инсулиновым шприцем с иглой толщиной 23 G таким образом, чтобы Матригель™ успевал полимеризоваться под кожей и образовывал желеобразный имплантат неправильной формы. Экспериментальные группы включали по 5 мышей. Через 10 дней после подкожного введения Матригеля™ с исследуемыми добавками мышей умерщвляли путем цервикальной дислокации. Затем изымали имплантаты и замораживали их в жидком азоте в среде для заморозки тканей Tissue-Tek (Sakura, Япония). Оценку плотности кровеносных сосудов на срезах Матригеля™ проводили с помощью иммунофлуоресцентного окрашивания. Для этого с помощью криомикротома приготовляли срезы толщиной 6 мкм; которые фиксировали в 4% растворе формалина (Sigma, США) при комнатной температуре в течение 10 мин; отмывали зафиксированные срезы фосфатно-солевым буфером (PBS); инкубировали в 0,05М растворе ацетата аммония на PBS (10 минут). Затем отмывали срезы PBS и в течение 30 минут инкубировали срезы в 1% растворе БСА (бычий сывороточный альбумин) на PBS, содержащем 10% сыворотки. Затем срезы инкубировали в течение 1 часа при комнатной температуре с моноклональными антителами к CD31; трижды отмывали PBS и помещали в раствор вторичных антител на 1 час. В качестве отрицательного контроля часть срезов инкубировали с неспецифическими изотипическими иммуноглобулинами вместо первых антител. Ядра клеток докрашивали флуоресцентным красителем DAPI. После трехкратной отмывки в PBS срезы заключали в среду Mounting Medium Vectashield™ (Vector Laboratories Inc.). Для предотвращения «выгорания» флуоресцентных меток готовые образцы хранили при 4°C в темноте. Полученные препараты анализировали при помощи флуоресцентного микроскопа ZeissAxiovert200M. Документирование изображений производили с помощью цифровой видеокамеры Axiocam HRc (Zeiss, Германия). Изображения обрабатывали в программе Axiovision. Размер сосудов и их плотность оценивали с помощью программного обеспечения MetaMorph 5.0 (Universal Imaging) и ClickCounter. Подсчет сосудов проводили в 5 полях зрения на срезе (по 12 срезов на каждый имплантат) при 20-кратном увеличении, отдельно выделяя капилляры, сосуды среднего диаметра и крупные сосуды. Полученное число сосудов в поле зрения нормировали на единицу площади среза.Matrigel ™ was thawed on ice, without heating above + 4 ° C (at + 8 ° C the gel polymerizes). The tested additives were introduced into Matrigel ™, preventing the temperature from rising. Each mouse was injected subcutaneously in each flank with 500 μl of Matrigel ™. Injections were performed with an insulin syringe with a needle 23 G thick so that Matrigel ™ had time to polymerize under the skin and form an irregularly shaped jelly implant. The experimental groups included 5 mice. 10 days after subcutaneous administration of Matrigel ™ with the studied additives, mice were sacrificed by cervical dislocation. The implants were then removed and frozen in liquid nitrogen in a Tissue-Tek tissue freezing medium (Sakura, Japan). The assessment of the density of blood vessels on sections of Matrigel ™ was performed using immunofluorescence staining. To do this, using a cryomicrotome, sections were prepared with a thickness of 6 μm; which were fixed in a 4% formalin solution (Sigma, USA) at room temperature for 10 min; washed the fixed sections with phosphate-buffered saline (PBS); incubated in a 0.05 M solution of ammonium acetate in PBS (10 minutes). Then, the PBS sections were washed and the sections were incubated for 30 minutes in a 1% BSA solution (bovine serum albumin) on PBS containing 10% serum. Then the sections were incubated for 1 hour at room temperature with monoclonal antibodies to CD31; washed PBS three times and placed in a solution of secondary antibodies for 1 hour. As a negative control, some sections were incubated with non-specific isotypic immunoglobulins instead of the first antibodies. Cell nuclei were stained with DAPI fluorescent dye. After washing three times in PBS, the sections were enclosed in Mounting Medium Vectashield ™ (Vector Laboratories Inc.). To prevent "burnout" of fluorescent labels, the finished samples were stored at 4 ° C in the dark. The resulting preparations were analyzed using a ZeissAxiovert200M fluorescence microscope. Image documentation was performed using an Axiocam HRc digital video camera (Zeiss, Germany). Images were processed in the Axiovision program. Vascular size and density were evaluated using MetaMorph 5.0 (Universal Imaging) and ClickCounter software. Vascular counting was performed in 5 fields of view per section (12 sections per implant) at a 20-fold increase, separately identifying capillaries, medium-diameter vessels and large vessels. The resulting number of vessels in the field of view was normalized per unit area of the slice.

Мы обнаружили, что рекомбинантная протеолитически неактивная форма урокиназы и рекомбинантный крингл-домен урокиназы подавляют формирование сосудов в имплантате Матригеля™ как на фоне стимуляции ангиогенеза фактором роста эндотелия сосудов и основным фактором роста фибробластов, так и базальный уровень формирования сосудов в Матригеле™ без введения дополнительных стимуляторов ангиогенеза (фиг.7). По результатам математической обработки наблюдаемые эффекты рекомбинантных форм урокиназы на ангиогенез имели достоверный характер.We found that the recombinant proteolytically inactive form of urokinase and the recombinant kringle domain of urokinase inhibit the formation of blood vessels in the Matrigel ™ implant both against the background of stimulation of angiogenesis with vascular endothelial growth factor and the main fibroblast growth factor, and the basal level of vascular formation in Matrigel ™ without the introduction of additional stimulants angiogenesis (Fig.7). According to the results of mathematical processing, the observed effects of recombinant forms of urokinase on angiogenesis were significant.

Список литературыBibliography

1. Naldini L, Tamagnone L, Vigna E, Sachs M, Hartmann G, Birchmeier W, Daikuhara Y, Tsubouchi H, Blasi F, Comoglio PM. EMBO J. 1992 Dec; 11(13):4825-33.1. Naldini L, Tamagnone L, Vigna E, Sachs M, Hartmann G, Birchmeier W, Daikuhara Y, Tsubouchi H, Blasi F, Comoglio PM. EMBO J. 1992 Dec; 11 (13): 4825-33.

2. Tkachuk V, Stepanova V, Little PJ, Bobik A. Clin Exp Pharmacol Physiol. 1996 Sep; 23(9):759-65.2. Tkachuk V, Stepanova V, Little PJ, Bobik A. Clin Exp Pharmacol Physiol. 1996 Sep; 23 (9): 759-65.

3. Carmeliet P, Moons L, Herbert JM, Crawley J, Lupu F, Lijnen R, Collen D.3. Carmeliet P, Moons L, Herbert JM, Crawley J, Lupu F, Lijnen R, Collen D.

Circ Res. 1997 Nov; 81(5):829-39.Circ Res. 1997 Nov; 81 (5): 829-39.

4. Mazar AP, Henkin J, Goldfarb RH. Angiogenesis. 1999; 3(l):15-32.4. Mazar AP, Henkin J, Goldfarb RH. Angiogenesis. 1999; 3 (l): 15-32.

5. van Hinsbergh VW, Engelse MA, Quax PH.5. van Hinsbergh VW, Engelse MA, Quax PH.

Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2006 Apr; 26(4):716-28. Epub 2006 Feb 9. Review.Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2006 Apr; 26 (4): 716-28. Epub 2006 Feb 9. Review.

6. Colombo ES, Menicucci G, McGuire PG, Das AInvest Ophthalmol Vis Sci. 2007 Apr; 48(4): 1793-800.6. Colombo ES, Menicucci G, McGuire PG, Das AInvest Ophthalmol Vis Sci. 2007 Apr; 48 (4): 1793-800.

7. Heymans S, Luttun A, Nuyens D, Theilmeier G, Creemers E, Moons L, Dyspersin GD, Cleutjens JP, Shipley M, Angellilo A, Levi M, Nübe O, Baker A, Keshet E, Lupu F, Herbert JM, Smits JF, Shapiro SD, Baes M, Borgers M, Collen D, Daemen MJ, Carmeliet P. Nat Med. 1999 Oct; 5(10):1135-42.7. Heymans S, Luttun A, Nuyens D, Theilmeier G, Creemers E, Moons L, Dyspersin GD, Cleutjens JP, Shipley M, Angellilo A, Levi M, Nübe O, Baker A, Keshet E, Lupu F, Herbert JM, Smits JF, Shapiro SD, Baes M, Borgers M, Collen D, Daemen MJ, Carmeliet P. Nat Med. 1999 Oct; 5 (10): 1135-42.

8. Ugwu F, Van Hoef B, Bini A, Collen D, Lijnen HR Biochemistry. 1998 May 19; 37(20):7231-7236.8. Ugwu F, Van Hoef B, Bini A, Collen D, Lijnen HR Biochemistry. 1998 May 19; 37 (20): 7231-7236.

9. Guo Y, Higazi AA, Arakelian A, Sachais BS, Cines D, Goldfarb RH, Jones TR, Kwaan H, Mazar AP, Rabbani SA. FASEB J. 2000 Jul; 14(10):1400-10.9. Guo Y, Higazi AA, Arakelian A, Sachais BS, Cines D, Goldfarb RH, Jones TR, Kwaan H, Mazar AP, Rabbani SA. FASEB J. 2000 Jul; 14 (10): 1400-10.

10. Koolwijk P, van Erck MG, de Vree WJ, Vermeer MA, Weich HA, Hanemaaijer R, van Hinsbergh VW. J Cell Biol. 1996 Mar; 132(6): 1177-88.10. Koolwijk P, van Erck MG, de Vree WJ, Vermeer MA, Weich HA, Hanemaaijer R, van Hinsbergh VW. J Cell Biol. 1996 Mar; 132 (6): 1177-88.

11. Quax PH, Grimbergen JM, Lansink M, Bakker AH, Blatter MC, Belin D, van Hinsbergh VW, Verheijen JH. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1998 May; 18(5):693-701.11. Quax PH, Grimbergen JM, Lansink M, Bakker AH, Blatter MC, Belin D, van Hinsbergh VW, Verheijen JH. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 1998 May; 18 (5): 693-701.

12. Deindl E, Ziegelhöffer T, Kanse SM, Fernandez B, Neubauer E, Carmeliet P, Preissner KT, Schaper W. FASEB J. 2003 Jun; 17(9):1174-6. Epub 2003 Apr 8.12. Deindl E, Ziegelhöffer T, Kanse SM, Fernandez B, Neubauer E, Carmeliet P, Preissner KT, Schaper W. FASEB J. 2003 Jun; 17 (9): 1174-6. Epub 2003 Apr 8.

13. Kirchheimer JC, Wojta J, Christ G, Binder BR. Proc Natl Acad Sci USA. 1989 Jul; 86(14):5424-8.13. Kirchheimer JC, Wojta J, Christ G, Binder BR. Proc Natl Acad Sci USA. 1989 Jul; 86 (14): 5424-8.

14. Ossowski L, Reich E Cell. 1983 Dec; 35(3 Pt 2):611-9.14. Ossowski L, Reich E Cell. 1983 Dec; 35 (3 Pt 2): 611-9.

15. Graf L, Craik CS, Patthy A, Roczniak S, Fletterick RJ, Rutter WJ. Biochemistry. 1987 May 5; 26(9):2616-23.15. Graf L, Craik CS, Patthy A, Roczniak S, Fletterick RJ, Rutter WJ. Biochemistry. 1987 May 5; 26 (9): 2616-23.

16. Spraggon G, Phillips C, Nowak UK, Ponting CP, Saunders D, Dobson CM, Stuart DI, Jones EY. Structure. 1995 Jul 15; 3(7):681-91.16. Spraggon G, Phillips C, Nowak UK, Ponting CP, Saunders D, Dobson CM, Stuart DI, Jones EY. Structure. 1995 Jul 15; 3 (7): 681-91.

17. Vassalli JD, Belin D. FEBS Lett. 1987 Apr 6; 214(1):187-91.17. Vassalli JD, Belin D. FEBS Lett. 1987 Apr 6; 214 (1): 187-91.

18. Towle MJ, Lee A, Maduakor EC, Schwartz CE, Bridges AJ, Littlefield BA. Cancer Res. 1993 Jun 1; 53(11):2553-9.18. Towle MJ, Lee A, Maduakor EC, Schwartz CE, Bridges AJ, Littlefield BA. Cancer Res. 1993 Jun 1; 53 (11): 2553-9.

19. Alonso, D.F.; Farias, E.F.; Ladeda, V.; Davel, L.; Puricelli, L.; Bal de Kier Joffe, E Tumor Model. Breast Cancer Res. Treat. 1996, 40, 209-223.19. Alonso, D.F .; Farias, E.F .; Ladeda, V .; Davel, L .; Puricelli, L .; Bal de Kier Joffe, E Tumor Model. Breast Cancer Res. Treat. 1996, 40, 209-223.

20. Alonso, D.F.; Tejera, A.M.; Farias, E.F.; Bal de Kier Joffe, E.; Gomez, D.E. Anticancer Res. 1998, 18, 4499-4504.20. Alonso, D.F .; Tejera, A.M .; Farias, E.F .; Bal de Kier Joffe, E .; Gomez, D.E. Anticancer Res. 1998, 18, 4499-4504.

21. Rabbani, S.A.; Harakidas, P.; Davidson, D.J.; Henkin, J.; Mazar, A.P. Int. J. Cancer 1995, 63, 840-845.21. Rabbani, S.A .; Harakidas, P .; Davidson, D.J .; Henkin, J .; Mazar, A.P. Int. J. Cancer 1995, 63, 840-845.

22. Xing, R.H.; Mazar, A.; Henkin, J.; Rabbani, S.A. Cancer Res. 1997, 57, 3585-3593.22. Xing, R.H .; Mazar, A .; Henkin, J .; Rabbani, S.A. Cancer Res. 1997, 57, 3585-3593.

23. Katz, В.A.; Mackman, R.; Luong, C.; Radika, K.; Martelli, A.; Sprengeler, P.A.; Wang, J.; Chan, H.; Wong, L. Chem. Biol. 2000, 7, 299-312.23. Katz, B.A .; Mackman, R .; Luong, C .; Radika, K .; Martelli, A .; Sprengeler, P.A .; Wang, J .; Chan, H .; Wong, L. Chem. Biol. 2000, 7, 299-312.

24. Nienaber, V.L.; Davidson, D.; Edalji, R.; Giranda, V.L.; Klinghofer, V.; Henkin, J.; Magdalinos, P.; Mantei, R.; Merrick, S.; Severin, J.M.; Smith, R.A.; Stewart, K.; Walter, K.; Wang, J.; Wendt, M.; Weitzberg, M.; Zhao, X.; Rockway, T. Structure 2000, 8, 553-563.24. Nienaber, V.L .; Davidson, D .; Edalji, R .; Giranda, V.L .; Klinghofer, V .; Henkin, J .; Magdalinos, P .; Mantei, R .; Merrick, S .; Severin, J.M .; Smith, R.A .; Stewart, K .; Walter, K .; Wang, J .; Wendt, M .; Weitzberg, M .; Zhao, X .; Rockway, T. Structure 2000, 8, 553-563.

25. Nienaber, V.; Wang, J.; Davidson, D.; Henkin, J. J. Biol. Chem. 2000, 275, 7239-7248.25. Nienaber, V .; Wang, J .; Davidson, D .; Henkin, J. J. Biol. Chem. 2000, 275, 7239-7248.

26. Wendt, M.D.; Rockway, T.W.; Geyer, A.; McClellan, W.; Weitzberg, M.; Zhao, X.; Mantei, R.; Nienaber, V.L.; Stewart, K.; Klinghofer, V.; Giranda, V.L. J. Med. Chem. 2004, 47, 303-324.26. Wendt, M.D .; Rockway, T.W .; Geyer, A .; McClellan, W .; Weitzberg, M .; Zhao, X .; Mantei, R .; Nienaber, V.L .; Stewart, K .; Klinghofer, V .; Giranda, V.L. J. Med. Chem. 2004, 47, 303-324.

27 Bruncko, M.; McClellan, W.J.; Wendt, M.D.; Sauer, D.R.; Geyer, A.; Dalton, C.R.; Kaminski, M.A.; Weitzberg, M.; Gong, J.; Dellaria, J.F.; Mantei, R.; Zhao, X.; Nienaber, V.L.; Stewart, K.; Klinghofer, V.; Bouska, J.; Rockway, T.W.; Giranda, V.L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 93-98.27 Bruncko, M .; McClellan, W.J .; Wendt, M.D .; Sauer, D.R .; Geyer, A .; Dalton, C.R .; Kaminski, M.A .; Weitzberg, M .; Gong, J .; Dellaria, J.F .; Mantei, R .; Zhao, X .; Nienaber, V.L .; Stewart, K .; Klinghofer, V .; Bouska, J .; Rockway, T.W .; Giranda, V.L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2005, 15, 93-98.

28. Spencer, J.R.; McGee, D.; Allen, D.; Katz, B.A.; Luong, C.; Sendzik, M.; Squires, N.; Mackman, R.L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 2023-2026.28. Spencer, J.R .; McGee, D .; Allen, D .; Katz, B.A .; Luong, C .; Sendzik, M .; Squires, N .; Mackman, R.L. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 2023-2026.

29. Barber, C.G.; Dickinson, R.P.; Fish, P.V. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 32273230.29. Barber, C.G .; Dickinson, R.P .; Fish, P.V. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2004, 14, 32273230.

30. Barber, C.G.; Dickinson, R.P.; Horne, V.A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 181-184.30. Barber, C.G .; Dickinson, R.P .; Horne, V.A. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 181-184.

31. Fish, P.V.; Barber, C.G.; Brown, D.G.; Butt, R.; Collis, M.G.; Dickinson, R.P.; Henry, B.Т.; Horne, V.A.; Huggins, J.P.; King, E.; O′Gara, M.; McCleverty, D.; McIntosh, F.; Phillips, C.; Webster, R. J. Med. Chem. 2007, 50, 2341-2351.31. Fish, P.V .; Barber, C.G .; Brown, D.G .; Butt, R .; Collis, M.G .; Dickinson, R.P .; Henry, B.T .; Horne, V.A .; Huggins, J.P .; King, E .; O′Gara, M .; McCleverty, D .; McIntosh, F .; Phillips, C .; Webster, R. J. Med. Chem. 2007, 50, 2341-2351.

32. Frederickson, M.; Callaghan, O.; Chessari, G.; Congreve, M.; Cowan, S.R.; Matthews, J.E.; McMenamin, R.; Smith, D.M.; Vinkovi.., M.; Wallis, N.G. J. Med. Chem. 2008, 51, 183-186.32. Frederickson, M .; Callaghan, O .; Chessari, G .; Congreve, M .; Cowan, S.R .; Matthews, J.E .; McMenamin, R .; Smith, D.M .; Vinkovi .., M .; Wallis, N.G. J. Med. Chem. 2008, 51, 183-186.

33. Heynekamp, J.J.; Hunsaker, L.A.; Vander Jagt, T.A.; Deck, L.M.; Vander Jagt, D.L. BMC Chem. Biol. 2006, 6, 1.33. Heynekamp, J.J .; Hunsaker, L.A .; Vander Jagt, T.A .; Deck, L.M .; Vander Jagt, D.L. BMC Chem. Biol. 2006, 6, 1.

34. Zhu, M.; Gokhale, V.M.; Szabo, L.; Munoz, R.M.; Baek, H.; Bashyam, S.; Hurley, L.H.; Von Hoff, D.D.; Han, H. Mol. Cancer Ther. 2007, 6, 1348-1356.34. Zhu, M .; Gokhale, V.M .; Szabo, L .; Munoz, R. M .; Baek, H .; Bashyam, S .; Hurley, L.H .; Von Hoff, D.D .; Han, H. Mol. Cancer Ther. 2007, 6, 1348-1356.

35. Subasinghe, N.L.; Illig, C.; Hoffman, J.; Rudolph, M.J.; Wilson, K.J.; Soil, R.; Randle, Т.; Green, D.; Lewandowski, F.; Zhang, M.; Bone, R.; Spurlino, J.; DesJarlais, R.; Deckman, I.; Molloy, C.J.; Manthey, C; Zhou, Z.; Sharp, C.; Maguire, D.; Crysler, C.; Grasberger, B. Structure-Based Design, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1379-1382.35. Subasinghe, N.L .; Illig, C .; Hoffman, J .; Rudolph, M.J .; Wilson, K.J .; Soil, R .; Randle, T .; Green, D .; Lewandowski, F .; Zhang, M .; Bone, R .; Spurlino, J .; DesJarlais, R .; Deckman, I .; Molloy, C.J .; Manthey, C; Zhou, Z .; Sharp, C .; Maguire, D .; Crysler, C .; Grasberger, B. Structure-Based Design, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1379-1382.

36. Sperl, S.; Jacob, U.; Arroyo de Prada, N.; Sturzebecher, J.; Wilhelm, O.G.; Bode, W.; Magdolen, V.; Huber, R.; Moroder, L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 5113-5118.36. Sperl, S .; Jacob, U .; Arroyo de Prada, N .; Sturzebecher, J .; Wilhelm, O.G .; Bode, W .; Magdolen, V .; Huber, R .; Moroder, L. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2000, 97, 5113-5118.

37. Ertongur, S.; Lang, S.; Mack, В.; Wosikowski, K.; Muehlenweg, В.; Gires, O. Int. J. Cancer 2004, 110, 815-824.37. Ertongur, S .; Lang, S .; Mack, B .; Wosikowski, K .; Muehlenweg, B .; Gires, O. Int. J. Cancer 2004, 110, 815-824.

38. Setyono-Han, В.; Stuerzebecher, J.; Schmalix, W.A.; Muehlenweg, В.; Sieuwerts, A.; Timmermans, M.; Magdolen, V.; Schmitt, M.; Klijn, J.G. M.; Foekens, J.A. Thromb. Haemost. 2005, 93, 779-786.38. Setyono-Han, B .; Stuerzebecher, J .; Schmalix, W.A .; Muehlenweg, B .; Sieuwerts, A .; Timmermans, M .; Magdolen, V .; Schmitt, M .; Klijn, J.G. M .; Foekens, J.A. Thromb. Haemost. 2005, 93, 779-786.

39. Wang, С.I.; Yang, Q.; Craik, C.S. J. Biol. Chem. 1995, 270, 12250-12256.39. Wang, S.I .; Yang, Q .; Craik, C.S. J. Biol. Chem. 1995, 270, 12250-12256.

40. Yang, S.Q.; Craik, C.S. J. Mol. Biol. 1998, 279, 1001-1011.40. Yang, S.Q .; Craik, C.S. J. Mol. Biol. 1998, 279, 1001-1011.

41. Laboissiere, M.C.; Young, M.M.; Pinho, R.G.; Todd, S.; Fletterick, R.J.; Kuntz, I.; Craik, C.S. J. Biol. Chem. 2002, 277, 26623-26631.41. Laboissiere, M.C .; Young, M.M .; Pinho, R.G .; Todd, S .; Fletterick, R.J .; Kuntz, I .; Craik, C.S. J. Biol. Chem. 2002, 277, 26623-26631.

42. Hansen, M.; Wind, Т.; Blouse, G.E.; Christensen, A.; Petersen, H.H.; Kjelgaard, S.; Mathiasen, L.; Holtet, T.L.; Andreasen, P.A.A J. Biol. Chem. 2005, 280, 38424-38437.42. Hansen, M .; Wind, T .; Blouse, G.E .; Christensen, A .; Petersen, H.H .; Kjelgaard, S .; Mathiasen, L .; Holtet, T.L .; Andreasen, P. A. A. J. Biol. Chem. 2005, 280, 38424-38437.

43. Tamura, S.Y.; Weinhouse, M.I.; Roberts, C.A.; Goldman, E.A.; Masukawa, K.; Anderson, S.M; Cohen, C.R.; Bradbury, A.E.; Bernardino, V.Т.; Dixon, S.A.; Ma, M.G.; Nolan, T.G.; Brunck, Т.K. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 10, 983-987.43. Tamura, S.Y .; Weinhouse, M.I .; Roberts, C.A .; Goldman, E.A .; Masukawa, K .; Anderson, S. M; Cohen, C.R .; Bradbury, A.E .; Bernardino, V.T .; Dixon, S.A .; Ma, M.G .; Nolan, T.G .; Brunck, T.K. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000, 10, 983-987.

44. Kunzel, S.; Schweinitz, A.; Reissmann, S.; Sturzebecher, J.; Steinmetzer, T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 645-648.44. Kunzel, S .; Schweinitz, A .; Reissmann, S .; Sturzebecher, J .; Steinmetzer, T. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2002, 12, 645-648.

45. Zeslawska, E.; Jacob, U.; Schweinitz, A.; Coombs, G.; Bode, W.; Madison, E. J. Mol. Biol. 2003, 328, 109-118.45. Zeslawska, E .; Jacob, U .; Schweinitz, A .; Coombs, G .; Bode, W .; Madison, E. J. Mol. Biol. 2003, 328, 109-118.

46. Schweinitz, A.; Steinmetzer, Т.; Banke, I.J.; Arlt, M.J.; Sturzebecher, A.; Schuster, O.; Geissler, A.; Giersiefen, H.; Zeslawska, E.; Jacob, U.; Kruger, A.; Sturzebecher, J. J. Biol. Chem. 2004, 279, 33613-33622.46. Schweinitz, A .; Steinmetzer, T .; Banke, I.J .; Arlt, M.J .; Sturzebecher, A .; Schuster, O .; Geissler, A .; Giersiefen, H .; Zeslawska, E .; Jacob, U .; Kruger, A .; Sturzebecher, J. J. Biol. Chem. 2004, 279, 33613-33622.

47. Joossens, J.; Van der Veken, P.; Lambeir, A.M.; Augustyns, K.; Haemers, A. J. Med. Chem. 2004, 47, 2411-2413.47. Joossens, J .; Van der Veken, P .; Lambeir, A.M .; Augustyns, K .; Haemers, A. J. Med. Chem. 2004, 47, 2411-2413.

48. Sieczyk, M.; Oleksyszyn, J. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 2886-28890.48. Sieczyk, M .; Oleksyszyn, J. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2006, 16, 2886-28890.

Claims (4)

1. Способ локального подавления роста кровеносных сосудов путем совместного введения в участок избыточного ангиогенеза эффективного количества протеолитически неактивной рекомбинантной формы активатора плазминогена урокиназного типа и рекомбинантного крингл-домена активатора плазминогена урокиназного типа, причем в качестве рекомбинантной формы активатора плазминогена используют рекомбинантную молекулу полноразмерной протеолитически неактивной урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:1., препятствующую протеолитической активности эндогенной урокиназы, а в качестве рекомбинантного крингл-домена используют рекомбинантный крингл-домен урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:2, пространственно разобщающий рецепторные белки, которые опосредуют эффекты урокиназы, и также вытесняющий протеолитическую активность эндогенной урокиназы из участков связывания крингл-домена урокиназы.1. A method for locally suppressing blood vessel growth by co-administering to the site of excessive angiogenesis an effective amount of a proteolytically inactive recombinant form of an urokinase type plasminogen activator and a recombinant urokinase type plasminogen activator domain, wherein a recombinant non-molecular oresin molecule is used as a recombinant form of plasminogen activator the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1., inhibiting proteolyte activity of endogenous urokinase, and the recombinant kringle domain is the recombinant kringle urokinase with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, spatially uncoupling receptor proteins that mediate the effects of urokinase, and also displacing the proteolytic activity of endogenous urokinase from the binding sites of the kringle domain urokinase. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют комбинацию (1:1) полноразмерной протеолитически неактивной урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:1 и крингл-домена урокиназы с аминокислотной последовательностью SEQ ID NO:2.2. The method according to claim 1, characterized in that a combination of (1: 1) full-length proteolytically inactive urokinase with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and the kringle domain of urokinase with the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 is used. 3. Рекомбинантная полноразмерная протеолитически неактивная урокиназа, имеющая аминокислотную последовательность SEQ ID NO:1, для использования в способе по п.1.3. Recombinant full-sized proteolytically inactive urokinase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, for use in the method according to claim 1. 4. Рекомбинантный протеолитически неактивный крингл-домен урокиназы, имеющий аминокислотную последовательность SEQ ID NO:2, для использования в способе по п.1. 4. Recombinant proteolytically inactive kringle domain of urokinase having the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2, for use in the method according to claim 1.
RU2012150078/10A 2012-11-23 2012-11-23 Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase RU2528249C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012150078/10A RU2528249C2 (en) 2012-11-23 2012-11-23 Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012150078/10A RU2528249C2 (en) 2012-11-23 2012-11-23 Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012150078A RU2012150078A (en) 2014-05-27
RU2528249C2 true RU2528249C2 (en) 2014-09-10

Family

ID=50775221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012150078/10A RU2528249C2 (en) 2012-11-23 2012-11-23 Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2528249C2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2001120927A (en) * 2001-07-27 2003-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техноген" A modified urokinase plasminogen activator, a DNA sequence, a recombinant plasmid, a producer strain, a method for producing a modified urokinase plasminogen activator, and a pharmaceutical composition having a thrombolytic effect
RU2304433C2 (en) * 1993-07-19 2007-08-20 Энджиоджинезис Текнолоджиз, Инк. Compositions inhibiting the development of blood vessels and method for their applications

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2247777C2 (en) * 2001-07-27 2005-03-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техноген" Plasminogen urokinase type modified activator, dna sequence, recombinant plasmid, strain-producer, method for preparing plasminogen urokinase type modified activator and pharmaceutical composition eliciting thrombolytic effect

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2304433C2 (en) * 1993-07-19 2007-08-20 Энджиоджинезис Текнолоджиз, Инк. Compositions inhibiting the development of blood vessels and method for their applications
RU2001120927A (en) * 2001-07-27 2003-07-27 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Техноген" A modified urokinase plasminogen activator, a DNA sequence, a recombinant plasmid, a producer strain, a method for producing a modified urokinase plasminogen activator, and a pharmaceutical composition having a thrombolytic effect

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KOOLWIJK P et.al. Cooperative effect of TNFalpha, bFGF, and VEGF on the formation of tubular structures of human microvascular endothelial cells in a fibrin matrix. Role of urokinase activity, J Cell Biol. 1996 Mar;132(6):1177-88. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012150078A (en) 2014-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pennacchietti et al. Hypoxia promotes invasive growth by transcriptional activation of the met protooncogene
Liotta et al. Tumor invasion and metastasis: an imbalance of positive and negative regulation
EP3395359B1 (en) Plasminogen for use in preventing or treating acute thrombosis and chronic thrombosis
Santoro et al. TAK-ing aim at chemoresistance: The emerging role of MAP3K7 as a target for cancer therapy
Guyot et al. VEGF splicing and the role of VEGF splice variants: from physiological-pathological conditions to specific pre-mRNA splicing
US8334259B2 (en) Method of treating endothelial dysfunction comprising administration of a thrombin peptide derivative
EP2243488A2 (en) Pharmaceutical composition for treating vascular-related diseases comprising peptide
Lafreniere et al. Growth factors improve the in vivo migration of human skeletal myoblasts by modulating their endogenous proteolytic activity
US20130012451A1 (en) Compositions and methods for inhibiting mmp-9-mediated cell migration
Tabibzadeh Homeostasis of extracellular matrix by TGF-beta and lefty
JP2004509085A (en) Inhibitor of serine protease activity of matriptase or MTSP1
JP2018517660A (en) Pericyte long noncoding RNA
RU2528249C2 (en) Method for angiogenesis inhibition with recombinant forms of urokinase
US8039255B2 (en) Compositions and methods for inhibiting cell migration
US7803367B2 (en) Methods and compositions for promoting angiogenesis
US7317003B2 (en) Small peptides having anti-angiogenic and endothelial cell inhibition activity
US20060135425A1 (en) Intravenous injection of plasminogen non-neurotoxic activators for treating cerebral stroke
US20080057050A1 (en) Intravenous injection of plasminogen non-neurotoxic activators for treating cerebral stroke
KR101228668B1 (en) Peptides inhibiting angiogenic activity and use thereof
US20230331817A1 (en) Improved highly potent specific human kunitz inhibitor of fibrinolytic enzyme plasmin
Robles et al. Vasoinhibin’s Apoptotic, Inflammatory, and Fibrinolytic Actions Are in a Motif Different From Its Antiangiogenic HGR Motif
Venkatachalam Effect of mutant Endostatin and Kringle 5 fusion protein on Tumor angiogenesis
US9371523B2 (en) Cell migration regulator
KR20110046911A (en) Peptide inhibiting angiogenic activity and use thereof
Bjelogrlic et al. Molecular targeting agents in renal cell carcinoma: present strategies and future perspectives

Legal Events

Date Code Title Description
HC9A Changing information about author(s)