CN101415724B - 肽、抗肽抗体以及用它们来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法 - Google Patents

肽、抗肽抗体以及用它们来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供具有至少2个氨基酸并且不多于15个氨基酸的肽。所述肽包含氨基酸序列X-Y或Y-X，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸。本发明还提供含有这样的肽的药物组合物和试剂盒，以及通过这些来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法。

Description

肽、抗肽抗体以及用它们来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法
技术领域和发明背景
本发明涉及可用于诊断、预防和治疗淀粉样蛋白相关疾病，如II型糖尿病和阿尔茨海默病的肽和抗该肽的抗体。
淀粉样物质沉积(也称作淀粉样斑块形成)是多种不相关的病理状况，包括阿尔茨海默病、朊病毒相关脑病、II型糖尿病、家族性淀粉样变性和轻链淀粉样变性的主要特征。
淀粉样物质由坚硬的、不分支的长度不定的蛋白原纤维的致密网络系统组成，蛋白原纤维直径从约到淀粉样原纤维含有反平行或平行β-折叠排列的多肽链核心结构，所述核心结构的长轴垂直于原纤维的长轴[Bothetal.(1997)Nature385：787-93；Glenner(1980)N.Eng.J.Med.302：1283-92；Balbachetal.(2002)BiophysJ.83：1205-16]。
已经在体内鉴定出大约二十种淀粉样原纤维蛋白并且这些蛋白和特定疾病相关。这些蛋白间很少有或没有序列同源性，然而淀粉样原纤维的核心结构基本相同。淀粉样原纤维的这种共有的核心结构以及淀粉样蛋白沉积物中共有物质的存在提示表征淀粉样物质的特定形式的数据也可以与淀粉样物质的其它形式相关，那么所述数据就可以用于开发抗淀粉样蛋白相关疾病如II型糖尿病、阿尔茨海默氏痴呆或病和朊病毒相关脑病的药物的模板设计。
而且，淀粉样沉积在体内看起来并不是静止不变的，而是动态地更替，如果原纤维形成停滞，淀粉样沉积甚至能够消退[Gillmoreetal.(1997)Br.J.Haematol.99：245-56]。
那么，针对抑制淀粉样多肽的生成或者抑制淀粉样变性而设计的疗法可能有助于治疗淀粉样蛋白相关疾病。
抑制淀粉样多肽生成-直接抑制淀粉样多肽的生成例如可以通过使用反义寡核苷酸来实现，如应用抗人胰岛淀粉样多肽信使RNA(mRNA)的反义寡核苷酸。在体外实验中，反义寡核苷酸的引入或抗胰岛淀粉样多肽mRNA的反义互补DNA的表达能提高细胞中胰岛素mRNA和蛋白质含量，这证明了这种方法的潜在有效性[Kulkarnietal.(1996)J.Endocrinol.151：341-8；Novialsetal.(1998)Pancreas17：182-6]。然而，还没有实验结果已经证明这种反义分子在体内的有效性。
抑制淀粉样原纤维形成-淀粉样蛋白，包括胰岛淀粉样蛋白，含有潜在的稳定或保护性物质，例如血清淀粉样蛋白P成分、载脂蛋白E和基底膜蛋白聚糖。阻断它们与发展中的淀粉样原纤维结合能够抑制淀粉样蛋白生成[Kahnetal.(1999)Diabetes48：241-53]，如同能用抗致淀粉样蛋白生成(amyloidogenic)蛋白某些部分的特异性抗体来治疗[Solomonetal.(1997)Proc.Natl.Acad.Sci.USA94：4109-12]。
如下总结了对工程化去淀粉样结构稳定性的药物当前所做的尝试。
去稳定化合物-硫酸肝素已被认为是所有淀粉样蛋白中的一种成分，并且参与炎症相关的淀粉样蛋白诱导的最早阶段。Kisilevsky及其同事(NatureMed.1：143-148，1995)描述了低分子量阴离子磺酸或硫酸化合物来干扰硫酸肝素与炎症相关的淀粉样前体和阿尔茨海默病(AD)的β-肽间相互作用的用途。硫酸肝素特异地影响可溶性淀粉样蛋白前体(SAA2)采用更多的β-折叠结构，而这种结构是淀粉样蛋白折叠模式的特征。经电子显微镜监测，这些阴离子磺酸或硫酸化合物表现出可以抑制肝素引起的Aβ-纤维加速形成并且能够在体外解离预先形成的原纤维。而且，在急性和慢性模型中，这些化合物基本体内抑制了小鼠脾炎症相关的淀粉样进展。然而，最强效的化合物[即聚磺酸乙酯]表现出急性毒性。在另一种化合物IDOX(蒽环类抗生素4’-碘-4’-脱氧-阿霉素)中也观察到相似毒性，免疫球蛋白轻链淀粉样变性(AL)患者中观察到它能诱导淀粉样蛋白的重吸收[Merlinietal.(1995)Proc.Natl.Acad.Sci.USA92：2959-63]。
去稳定抗体-抗β-淀粉样蛋白的单克隆抗体已显示可在体外有效地解聚β-淀粉样斑块并能阻止β-淀粉样斑块形成(U.S.Pat.No.5,688,561)。然而，还没有实验结果证明这种抗体在体内的有效性。
去稳定肽-加入破坏β-折叠结构的合成肽(“β-折叠破坏肽”(“β-sheetbreaker”))能解离原纤维并且能阻止淀粉样变性[Sotoetal.(1998)Nat.Med.4：822-6]，这一发现从临床角度来看是极有发展前景的。简言之，具有五个残基的肽在体外抑制淀粉样β-蛋白原纤维生成、解离预先形成的纤维并在细胞培养中阻止原纤维诱导的神经元死亡。此外，所述β-折叠破坏肽在体内能显著减少淀粉样β-蛋白沉积并且可以完全阻断大鼠淀粉样变性脑模型的淀粉样原纤维形成。
小分子-结合淀粉样多肽的小分子稳定该蛋白的天然折叠，其潜在用途已经在运甲状腺素蛋白(TTR)的实例中进行尝试[Peterson(1998)Proc.Natl.Acad.Sci.USA95：12965-12960；Oza(1999)Bioorg.Med.Chem.Lett.9：1-6]。目前为止，已经证明分子如甲状腺素和氟灭酸能够阻止导致淀粉样蛋白形成的构象改变。然而，所述化合物在动物模型中的应用还没有被证实，而且除TTR以外，血液中还存在能结合这些配体的其它蛋白，使其应用大打折扣。
抗氧化物提出的另一种治疗是摄入抗氧化物以避免氧化应激并维持淀粉样蛋白在其还原状态(即：单体和二聚体)。亚硫酸盐的应用表现为在体外和体内都能导致更加稳定的TTR单体[Altland(1999)Neurogenetics2：183-188]。然而，还没有对抗氧化作用的完全表征，而且对可能的治疗策略的结果进行解释仍然存在困难。
当本发明付诸实践时，本发明人证明与Kapurniotu的U.S.Pat.No.6,359,112的解释相反，肽聚集成淀粉样原纤维受芳香相互作用控制。此发现使得可以有效并且准确地设计用于诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的肽。
发明内容
根据本发明的一方面，提供包含氨基酸序列X-Y或Y-X的肽，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供包含选自SEQIDNOs.4，12-19，27-45，112-123，125和127的氨基酸序列的肽，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供包含选自SEQIDNOs.4，12-19，27-45，112-123，125和127的氨基酸序列的肽，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供包含选自SEQIDNOs.4，12-19，27-45，112-123，125和127的氨基酸序列的肽。
根据本发明的另一方面，提供治疗或预防个体中淀粉样蛋白相关疾病的方法，所述方法包括向个体提供治疗有效量的包含氨基酸序列X-Y或Y-X的肽，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据下面所述本发明优选实施方案的另外的特性，所述肽是药物组合物中的活性成分，所述药物组合物还包含生理学可接受的载体。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述肽是由核酸构建体表达的。
根据本发明的另一方面，提供用于治疗或预防淀粉样蛋白相关疾病的药物组合物，所述药物组合物包含作为活性成分的肽以及药学可接受的载体或稀释剂，所述肽包含氨基酸序列X-Y或Y-X，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述肽的至少2个且不多于15个氨基酸中至少有一个氨基酸是D型立体异构体。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的至少2个且不多于15个氨基酸中至少有一个氨基酸是L型立体异构体。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述肽的长度为两个氨基酸，并且Y是β-折叠破坏氨基酸。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述肽如SEQIDNO：145所示。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述肽的长度为三个氨基酸，而Y是芳香族氨基酸，与所述氨基酸序列X-Y或Y-X相连接的氨基酸是β-折叠破坏氨基酸。
根据所述优选实施方案的另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸位于所述肽的羧基端。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的长度为至少三个氨基酸并且在所述肽的氨基端含有硫醇化氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供包含编码包含氨基酸序列X-Y或Y-X的肽的多核苷酸片段的核酸构建体，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述核酸构建体还包含启动子。
根据本发明的另一方面，提供包含能与包含氨基酸序列X-Y或Y-X的肽结合的抗原识别区域的抗体或抗体片段，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，Y是选自丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺及其天然衍生物的极性不带电氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，Y是β-折叠破坏氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸是天然存在的氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述天然存在的氨基酸选自脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸和丝氨酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸是合成氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述合成氨基酸是Cα-甲基化氨基酸。
根据所述发明的优选实施方案另外的特性，所述Cα-甲基化氨基酸是α-氨基异丁酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽是线性或环状肽。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽选自SEQIDNOs.4，12-19，27-45，112-123，125和127。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的长度为至少4个氨基酸，在所述肽的羧基端包含至少两个丝氨酸残基。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的长度为至少3个氨基酸，而所述肽的除X-Y外的所述氨基酸中至少有一个氨基酸是选自丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺及其天然衍生物的极性不带电氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的长度为至少3个氨基酸，而在所述肽中除X-Y外的氨基酸中至少有一个是β-折叠破坏氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸是天然存在的氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述天然存在的氨基酸选自脯氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸和丝氨酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸是合成氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述合成氨基酸是Cα-甲基化氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述Cα-甲基化氨基酸是α-氨基异丁酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸位于所述肽中X-Y的下游。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述β-折叠破坏氨基酸位于所述肽中X-Y的上游。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽的长度为至少3个氨基酸，而在所述肽的氨基酸中至少有一个是带正电的氨基酸并且在所述肽的氨基酸残基中至少有一个是带负电的氨基酸。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述带正电的氨基酸选自赖氨酸、精氨酸及其天然的和合成衍生物组成。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述带负电的氨基酸选自天冬氨酸、谷氨酸及其天然的和合成衍生物。
根据本发明的另一方面，提供用于治疗或预防淀粉样蛋白相关疾病的药物组合物，所述药物组合物包含作为活性成分的抗体或抗体片段以及药学可接受的载体或稀释剂，所述抗体或抗体片段具有能与含有氨基酸序列X-Y或Y-X的肽结合的抗原识别区域，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供治疗或预防个体中淀粉样蛋白相关疾病的方法，所述方法包括向所述个体提供治疗有效量的抗体或抗体片段，所述抗体或抗体片段具有可与含有氨基酸序列X-Y或Y-X的肽结合的抗原识别区域，其中X是芳香族氨基酸，Y是除甘氨酸以外的任何氨基酸，所述肽的长度为至少2个且不多于15个氨基酸。
根据本发明的另一方面，提供具有如下通式的肽：
其中：
C*是具有D构型的手性碳。
R1和R2各自独立地选自氢、烷基、环烷基、芳基、羧基、C-thiocarb；
R3选自羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、卤素和胺；并且
R4是烷基。
根据本发明的另一方面提供治疗或预防个体中淀粉样蛋白相关疾病的方法，所述方法包括向所述个体提供治疗有效量的具有如下通式的肽：
其中：
C*是具有D构型的手性碳。
R1和R2各自独立地选自氢、烷基、环烷基、芳基、羧基、C-thiocarb；
R3选自羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、卤素和胺；并且
R4是烷基。
根据所述优选实施方案另外的特性，R4是甲基。
根据所述优选实施方案另外的特性，R1和R2各自是氢，R3是羟基。
根据所述优选实施方案另外的特性，所述肽为环状肽。
通过提供可用来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病如II型糖尿病的新肽、组合物和方法，本发明成功地解决了目前已知构型的不足。
除非另有指明，此处使用的所有技术和科学术语与本发明所属技术领域中一般技术人员对其意义的理解一致。尽管与此处所述的相似或等同的方法和材料可以用于本发明的实践或测试，适合的方法和材料在如下描述。如果发生冲突，以本专利说明书，包括定义在内为准。此外，这些材料、方法和实施例仅是说明性的并不意图成为限制性的。
附图说明
本发明仅以举例的方式并参考附图在此进行描述。对于具体参照的附图细节，需强调的是所示的具体内容仅是举例性的并且仅用于对本发明优选方案进行说明性讨论的目的，同时所示具体内容是为了提供对本发明的原则和概念方面认为是最有帮助最易理解的描述而给出的。考虑到这一方面，除了基本性理解本发明、和使本领域技术人员明白如何能实施本发明的几种形式以外，不试图给出更详细的本发明结构细节。
附图中：
图1表示用Kyte和Doolittle标准推出的一组来自许多淀粉样蛋白的肽的自组装能力和疏水性的示意图。注意，在所分析的肽中没有观察到疏水性与淀粉样变性形成潜能之间有相关性。在这组肽中潜在淀粉样原纤维形成的唯一显著指标是芳香性质和最短长度的组合。
图2a-c表示淀粉样蛋白与抑制性芳香试剂结合的示意图，所述抑制性芳香试剂为：Ro47-1816/001(图2a)，硫代黄素T(ThioflavinT)(图2b)和CR染料(图2c)。
图3a-c表示人和啮齿类动物的IAPP以及本发明的合成肽之间一级序列比较的示意图。图3a表示人和啮齿类动物的IAPP序列比对。方块表示了一段有7个氨基酸的子序列，用来说明序列间主要的不一致性。“基本淀粉样蛋白形成单位”以粗体字和下划线表示。图3b说明野生型IAPP肽(SEQIDNO：1)的化学结构。图3c说明来源于基本淀粉样蛋白形成单位的肽的一级序列及其序列编号。
图4a-b中的图表示原纤维形成过程中405nm光吸收作为时间的函数，用来反映IAPP-衍生肽的聚集动力学。使用了如下符号：实心方块-N1A，空心圈-G3A，实心圈-野生型，空心三角-L6A，空心方块-I5A和实心三角-F2A。
图5表示用光散射来测量已组装的IAPP肽及其衍生物平均粒度的柱状图。每根柱代表3到5次独立测量的结果。
图6a-n表示刚果红与预组装IAPP肽结合的光学显微镜照片。每个如下的老化肽悬液分别在普通和偏振光视野下的显微镜照片被示出：N1A肽(图6a-b)，F2A肽(图6c-d)，G3A肽(图6e-f)，野生型肽(图6g-h)，I5A肽(图6i-j)以及L6A(图6k-l)。含刚果红试剂的缓冲液作为阴性对照在有和无偏振光的条件下观察，分别如图6m和6n所示。
图7a-f表示“老化”的IAPP肽及其衍生物的电子显微镜照片。N1A肽(图7a)，F2A肽(图7b)，G3A肽(图7c)，野生型肽(图7d)，I5A肽(图7e)以及L6A(图7f)。指示标尺代表100nm。
图8a表示野生型hIAPP和根据细菌密码子选择而修饰的相应序列间的核苷酸序列比对。修饰的碱基以下划线表示。
图8b表示pMALc2x-NN载体的示意图，pMALc2x-NN载体用于在胞质中表达48kDa的MBP-IAPP蛋白。将V8Ek切割位点和(His)6标志融合到malE标志载体序列的羧基端。用于去除MBP标志的因子Xa切割位点在图中已标出。
图9是描述MBP和MBP-IAPP融合蛋白的细菌表达和纯化的蛋白凝胶GelCodeBlue染色。获得细菌细胞提取物并用直链淀粉树脂纯化柱纯化蛋白。泳道1-3分别加载含25μg蛋白的样品，而泳道4-5分别加载含5μg蛋白的样品。用12％SDS-PAGE将蛋白分开并用GelCodeBlue染色进行观测。如图所示左侧为分子量标记。泳道1-0.5mMIPTG诱导的MBP可溶性提取物。泳道2-0.1mMIPTG诱导的MBP-IAPP可溶性提取物。泳道3-0.5mMIPTG诱导的MBP-IAPP可溶性提取物。泳道4-纯化的MBP。泳道5-纯化的MBP-IAPP。箭头标出MBP-IAPP的位置
图10a-b表示点印迹的图像(图10a)及其密度法定量(图10b)，用来描述hIAPP中推定的淀粉样蛋白形成序列。
图11中的图表示原纤维形成过程中作为时间的函数的405nm的光吸收，用来反映IAPP衍生的肽的聚集动力学(SEQIDNOs.14-19)。
图12a-f表示刚果红与预组装IAPP肽结合的光学显微镜照片。每个如下的一天老化肽悬液的偏振光视野的显微镜照片被给出：NFLVHSSNN肽(图12a)，NFLVHSS(图12b)，FLVHSS(图12c)，NFLVH(图12d)，FLVHS(图12e)和FLVH(图12f)。
图13a-f表示“老化的”IAPP肽的电子显微镜照片。NFLVHSSNN肽(图13a)，NFLVHSS(图13b)，FLVHSS(图13c)，NFLVH(图13d)，FLVHS(图13e)和FLVH(图13f)。指示标尺代表100nm。
图14a-f表示由傅立叶变换红外光谱测定的不可溶的IAPP聚集体的二级结构。NFLVHSSNN肽(图14a)，NFLVHSS(图14b)，FLVHSS(图14c)，NFLVH(图14d)，FLVHS(图14e)和FLVH(图14f)。
图15表示以前报道的Medin的淀粉样蛋白形成肽片段的化学结构[Haggqvist(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA96：8669-8674]
图16a-b中的图表示原纤维形成过程中作为时间的函数的405nm光吸收，用来反映Medin-衍生的肽的聚集动力学。图16a说明短程动力学分析。图16b表示长程动力学分析。
图17a-f表示“老化”的Medin-衍生的肽的电子显微镜照片。NFGSVQFA-图17a，NFGSVQ-图17b，NFGSV-图17c，FGSVQ-图17d，GSVQ-图17e和FGSV-图17f。指示标尺代表100nm。
图18a-f是表示刚果红与预组装的Medin衍生的肽结合的光学显微镜照片。每个如下的老化的肽悬液在偏振光视野下的显微镜照片被给出：NFGSVQFA-图18a，NFGSVQ-图18b，NFGSV-图18c，FGSVQ-图18d，GSVQ-图18e和FGSV-图18f。
图19a-c描述丙氨酸突变对Medin的六肽淀粉样蛋白形成片段的淀粉样蛋白形成特性的影响。图19a表示原纤维形成过程中作为时间的函数的405nm光吸收，用来反映Medin-衍生的丙氨酸突变体的聚集动力学；图19b表示“老化的”Medin-衍生的丙氨酸突变体的电子显微镜照片，指示标尺代表100nm；图19c表示刚果红与预组装Medin-衍生的肽突变体结合的显微照片。
图20a-b表示人降钙素的氨基酸序列(图20a)和人降钙素的淀粉样蛋白形成肽片段的化学结构(图20b)。下划线所示的氨基酸残基17和18对降钙素的寡聚态和激素活性是很重要的[Kazantzis(2001)Eur.J.Biochem.269：780-791]。
图21a-d表示“老化的”降钙素衍生的肽的电子显微镜照片。DFNKF-图21a，DFNK-图21b，FNKF-图21c和DFN-图21d。指示标尺代表100nm。
图22a-d表示刚果红与预组装的降钙素-衍生的肽结合的光学显微镜照片。每个如下的老化的肽悬液在偏振光视野下的显微镜照片被给出：DFNKF-图22a，DFNK-图22b，FNKF-图22c和DFN-图22d。
图23表示用傅立叶变换红外光谱测定的不可溶降钙素-衍生的肽聚集体的二级结构。
图24a-c描述丙氨酸突变对降钙素的五肽淀粉样蛋白形成片段的淀粉样蛋白形成特性的影响。图24a表示“老化的”降钙素-衍生的丙氨酸突变体的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm；图24b表示刚果红与预组装的降钙素-衍生的肽突变体结合的光学显微镜照片；图24c表示由傅立叶变换红外光谱测定的突变肽的二级结构。
图25表示描述“老化”的乳运铁蛋白-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图26表示描述“老化”的血清淀粉样A蛋白(SerumamyloidAprotein)-衍生的肽的自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图27表示描述“老化”的Bril-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图28表示描述“老化”的凝溶胶蛋白-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图29表示描述“老化”的血清淀粉样蛋白P-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图30表示描述“老化”的免疫球蛋白轻链-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图31表示描述“老化”的半胱氨酸蛋白酶抑制剂C-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图32表示描述“老化”的运甲状腺素蛋白-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图33表示描述“老化”的溶菌酶-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图34表示描述“老化”的纤维蛋白原-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图35表示描述“老化”的胰岛素-衍生的肽自组装的电子显微镜图像。指示标尺代表100nm。
图36表示描述“老化”的促乳素-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图37表示描述“老化”的β2微球蛋白-衍生的肽自组装的电子显微镜照片。指示标尺代表100nm。
图38是抑制性肽对IAPP自组装影响的图像。方块-野生型(wt)IAPP肽；三角-wt-IAPP+抑制性肽；圆圈-无肽。
图39表示原纤维形成过程中作为时间函数的405nm光吸收，以反映IAPP衍生的肽(SEQIDNOs.46-49)的聚集动力学。
图40是说明IAPP类似物七天老化过程后浊度的柱状图。
图41a-f表示“老化”的IAPP类似物的电子显微镜照片。NFGAILSS-图41a；NFGAILSS-图41b；NIGAILSS-图41c；NLGAILSS-图41d；NVGAILSS-图4e1和NAGAILSS-图41f。指示标尺代表100nm。
图42a-c说明IAPP-NFGAILSS与所述最小淀粉样蛋白形成序列SNNXGAILSS(X＝除半胱氨酸外的任何天然氨基酸)类似物的结合。图42a表示所述结合肽阵列的短时间暴露。图42b表示所述结合肽阵列的长时间暴露。图42c表示用密度测量法和任意单位对短时间暴露(图42a)的定量。
图43a是Ramachandran曲线，其中表示所有残基(黄色代表完全允许的，橙色代表部分允许的)、L-脯氨酸(蓝色)和手性Aib残基(紫红色)的立体允许区域。
图43b-c表示较长的野生型IAPP肽(ANFLVH，SEQIDNO：124，图43b)的化学结构及其Aib修饰的肽结构(Aib-NF-Aib-VH，SEQIDNO：125，图43c)的示意图。适合修饰的官能团用蓝色(图43b)表示，而修饰的基团用红色(图43c)表示。
图44a-d表示“老化”的IAPP类似物的电子显微镜照片。图44a-ANFLVH；图44b-ANFLV；图44c-Aib-NF-Aib-VH和图44d-Aib-NF-Aib-V。指示标尺代表100nm。
图45a-d表示用来说明刚果红与预组装的野生型和Aib修饰的IAPP肽结合的光学显微镜照片。每个如下的老化的(即11天)肽悬液在偏振光视野下的显微镜照片被给出。图45a-ANFLVH；图45b-ANFLV；图45c-Aib-NF-Aib-VH；图45d-Aib-NF-Aib-V。
图46a-b表示用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)测定的不溶性野生型和Aib修饰的hIAPP聚集体二级结构的示意图。图46a-箭头所示的是野生型肽ANFLVH及相应的Aib修饰的肽。图46b-箭头所示的是野生型肽ANFLVH及相应的Aib修饰的肽。
图47表示Aib修饰的肽对淀粉样原纤维形成的抑制作用。野生型IAPP单独孵育或者和本发明中各种肽一起孵育。用ThT荧光测定作为时间的函数的原纤维形成。
图48表示短的芳香族序列(SEQIDNOs.112-123)对IAPP自组装抑制作用的柱状图。
图49a-d描述了IAPP原纤维形成抑制剂的反复循环选择。原纤维形成通过ThT荧光监测。测试单独的(4μM)或测试化合物(40μM)存在下IAPP的荧光值。一旦IAPP荧光达平台区，进行测定。IAPP的荧光任意设为100。图49a表示IAPP原纤维形成抑制剂的第一轮选择的结果。EG1＝D-Phe-D-Phe-D-Pro；EG2＝Aib-D-Phe-D-Asn-Aib；EG3＝D-Phe-D-Asn-D-Pro；EG4＝Aib-Asn-Phe-Aib；EG5＝Gln-Lys-Leu-Val-Phe-Phe；EG6＝Tyr-Tyr；EG7＝Tyr-Tyr-NH2；EG8＝Aib-Phe-Phe。图49b表示IAPP原纤维形成抑制剂的第二轮选择的结果。EG13＝Asn-Tyr-Aib；EG14＝Asn-Tyr-Pro；EG15＝D-Pro-D-Tyr-D-Asn；EG16＝D-Tyr-Aib；EG17＝D-Pro-D-Tyr；EG18＝D-Tyr-D-Pro。图49c表示IAPP原纤维形成抑制剂的第三轮选择的结果。d-F-P＝D-Phe-Pro；P-d-F＝Pro-D-Phe；EG19＝Asn-Tyr-Tyr-Pro；EG20＝Tyr-Tyr-Aib；EG21＝Aib-Tyr-Tyr；EG22＝Aib-Tyr-Tyr-Aib；EG23＝D-Asn-Tyr-Tyr-D-Pro。图49d表示IAPP原纤维形成抑制剂的第四轮选择的结果。EG24＝Pro-Tyr-Tyr；EG25＝Tyr-Tyr-Pro；EG26＝Pro-Tyr-Tyr-Pro；EG27＝D-Tyr-D-Tyr；EG28＝D-Pro-Aib；EG29＝D-Phe-D-Pro；EG30＝D-Trp-Aib；EG31＝D-Trp-D-Pro。
图50描述了D-Trp-Aib对Aβ(1-40)原纤维形成的抑制。将Aβ1-40保存液稀释到100mMNaCl、含有10μMD-Trp-Aib(三角)或不含其他添加物(方块)的10mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)中，使其终浓度为5μM。向各样品中加入0.3μMTht后对荧光值进行测定。结果代表两次独立测定的平均值。
图51a-c表示用TEM观察的D-Trp-Aib对Aβ原纤维形成的抑制作用的光学显微像。图51a表示单独的Aβ。图51b-c表示在抑制剂存在时Aβ的两个不同视野的图像。
优选实施方案说明
本发明涉及新肽、抗肽抗体、含这些成分的药物组合物以及利用其中每一种来诊断或治疗淀粉样蛋白相关疾病如II型糖尿病的方法。
通过参考附图及附图说明可以更好地理解发明的原理和操作。
在对本发明中的至少一个实施方案进行详细解释之前，应理解本发明不将其应用限制于如下说明书或附图中所示组分的构造和排列细节。本发明可涉及其它实施方案或者以多种方式进行实践或执行。还应理解，此处所使用的措辞和术语意在描述，不应认为其具有限制性。
很多用来阻止淀粉样原纤维形成或解聚淀粉样物质的治疗方法已在现有技术中描述。然而，目前的治疗方法却受到了细胞毒性、非特异性以及递送屏障问题的限制。
当实施本发明时，以及当寻找淀粉样蛋白相关疾病如II型糖尿病的新治疗方式时，本发明人鉴定了一种淀粉样蛋白形成肽的序列特征，该序列可指导原纤维的形成。这一发现提示有序的淀粉样蛋白形成涉及分子相互作用的特定模式而不是如以前所述的涉及非特异性疏水互作的机制[Petkova(2002)Proc.Natl.Acad.Sci.USA99：16742-16747]。
正如此后以及随后实施例部分中的进一步说明，本发明的发明人认为芳香残基在淀粉样蛋白形成中有关键的作用。芳香残基参与淀粉样蛋白形成过程与分子识别和自组装中已明确确立的π-堆积相互作用相符合[Gillardetal(1997)Chem.Eur.J.3：1933-40；ClaessensandStoddart，(1997)J.Phys.Org.Chem.10：254-72；Shettyetal(1996)J.Am.Chem.Soc.118：1019-27；McGuagheyetal(1998)π-stackinginteractions：Aliveandwellinproteins.J.Biol.Chem.273，15458-15463；SunandBernstein(1996)J.Phys.Chem.100：13348-66]。π-堆积相互作用是一种在平面芳环间形成的非键合相互作用。与有序性的堆积结构的形成有关的立体位阻在导致超分子结构形成的自组装过程中发挥根本作用。这种也许是由于熵驱动的π-堆积作用在很多生物过程中，如稳定DNA的双螺旋结构、核心包装和稳定蛋白质三级结构、宿主-客体相互作用以及溶液中卟啉聚集中发挥核心作用[对π堆积相互作用在淀粉样原纤维自组装中的可能作用的进一步评述见Gazit(2002)FASEBJ.16：77-83]。
本发明的发明人证明短的芳香肽序列，短到如二肽长度(见实施例45-47)，介导分子识别的能力，第一次使得可以生产高效的诊断、预防和治疗肽，用来治疗或诊断特征在于淀粉样斑块形成的疾病。
因此，根据本发明的一方面，提供包含氨基酸序列X-Y或Y-X的肽，其中X是芳香族氨基酸，Y是甘氨酸以外的任何氨基酸。包含这一序列的肽的实例如SEQIDNos.4，12-19，27-45，112-123，125和127所示。如下面实施例部分中实施例36至39中结果所描述的，本发明的发明人公开了与现有技术中的阐述相悖，是芳香性而不是疏水性支配淀粉样蛋白的自组装。因此，本发明中肽的芳香族氨基酸对淀粉样原纤维形成过程是关键的。
芳香族氨基酸可以是天然存在的也可以是合成的芳香族氨基酸残基，包括但不限于苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、苯基甘氨酸、或其修饰体、前体或其功能性芳香部分。如下面表2提供了可构成本发明肽当中一部分的芳香族氨基酸残基的实例。
如下面实施例部分中提供的结果所证明的，本发明有助于设计可表现出不同程度的自聚集动力学和聚集体结构的肽。
此处所使用的术语“自聚集”表示肽在水溶液中形成聚集体(如原纤维)的能力。肽自聚集的能力和动力学以及这种自聚集的类型决定了肽在治疗或诊断淀粉样疾病中的用途。
由于聚集动力学和聚集体结构在很大程度上取决于特定的残基组成以及生成肽的可能的长度(见图1)，本发明既包括较长的肽(如10到50个氨基酸)，其中包括SEQIDNOs：4、12-19、27-45、112-123、125、127、128-147或148中所示序列，优选的也包括较短的肽(如2到15个氨基酸，优选至少2个、至少3个、至少4个、至少5个、至少6个、至少8个、至少10个、比如12个氨基酸，优选不多于15个氨基酸)，其中包括任何这类序列。
为了加快淀粉样蛋白的形成速率，本发明的肽优选包含至少1个极性不带电氨基酸，所述极性不带电氨基酸包括但不限于丝氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺或其天然存在或合成的衍生物(见表2)。
根据本发明这一方面的一个实施方案，所述氨基酸残基Y是极性不带电氨基酸。
根据本发明这一方面的另一个实施方案，所述肽包含至少3个氨基酸，前述的X-Y/Y-X氨基酸序列以及另外一个位于X-Y/Y-X序列上游(氨基端)或下游(羧基端)的极性不带电氨基酸。
本发明的肽可长为至少3个氨基酸并且可以包含至少1对带正电(即：赖氨酸和精氨酸)和带负电(如天冬氨酸和谷氨酸)的氨基酸(如SEQIDNOs.27-29)。这种氨基酸组成可以是优选的，因为如实施例部分中实施例21所示，相反电荷间的静电作用可以指导有序的反平行结构的形成。
另外，本发明的肽可长为至少4个氨基酸并且在X-Y/Y-X序列羧基端包含两个丝氨酸残基。
另外，本发明的肽可长为至少3个氨基酸并且包含硫醇化的氨基酸残基(即包含硫离子)，优选的，该硫醇化的氨基酸残基位于肽的氨基端(如SEQIDNOs：149和150，D-Cys-D-Trp-Aib和L-Cys-D-Trp-Aib，以及它们各自的乙酰化和酰胺化形式)。这种肽构型是极为有价值的，因为它给肽提供还原性，那么这样就既可以作为还原剂也可以作为抗氧化剂，这对神经蛋白而言可能是关键的(Offenetal.(2004)JNeurochem.89：1241-51)；并且也作为淀粉样蛋白抑制剂。硫醇化的氨基酸残基的实例包括但不限于天然存在的氨基酸半胱氨酸和甲硫氨酸以及合成氨基酸例如Tyr(SO3H)。
由于本发明的发明人已鉴定支配原纤维形成的序列特征，本发明中的阐述使得能够设计不会聚集成原纤维的肽并且既能够阻止或减少原纤维形成又能破坏已形成的原纤维，并因此可用作治疗剂。
例如，SEQIDNO：9，10，11，17，19，25或30所包含的肽可用于治疗，因为如后面实施例部分中所示，与野生型肽(SEQIDNOs：9和10)相比较，这种肽表现为不聚集(SEQIDNO：9)或缓慢聚集的动力学。可以确信的是，由于淀粉样蛋白的形成是个非常缓慢的过程，在生理条件下这些肽序列将完全抑制或显著延缓淀粉样变性。
此处使用的术语“肽”包括天然肽(既可以是降解产物，人工合成的肽也可以是重组肽)和肽模拟物(典型的，人工合成的肽)以及类肽(peptoids)和半类肽(semipeptoids)，类肽和半类肽是肽类似物，它们可具有例如使肽在体内更加稳定或更能够穿透到细胞内的修饰。这种修饰包括但不限于氨基端修饰、羧基端修饰、肽键修饰、主链修饰以及残基修饰，肽键修饰包含但不限于CH2-NH，CH2-S，CH2-S＝O，O＝C-NH，CH2-O，CH2-CH2，S＝C-NH，CH＝CH或CF＝CH。制备肽模拟化合物的方法已经是本领域中公知的并且如下文说明QuantitativeDrugDesign，C.A.RamsdenGd.，Chapter17.2，F.ChoplinPergamonPress(1992)，在此引入作为参考，就如同在此处完全陈述一样。下面将提供这一方面的其他细节。
肽内的肽键(-CO-NH-)可被取代，例如，被N-甲基化键(-N(CH3)-CO-)、酯键(-C(R)H-C-O-O-C(R)-N-)、酮亚甲基键(-CO-CH2-)、α-氮杂键(-NH-N(R)-CO-)，其中R是任何烷基，如甲基、carba键(-CH2-NH-)、羟亚乙基键(-CH(OH)-CH2-)、硫代酰胺键(-CS-NH-)、烯烃双键(-CH＝CH-)、反酰胺键(-NH-CO-)、肽衍生物(-N(R)-CH2-CO-)，其中R是“常规的”侧链，并且天然存在于所述碳原子上。
这些修饰可以沿着肽链发生在任何键上，甚至可以在几个位置(2至3)同时出现。
天然芳香族氨基酸，Trp、Tyr和Phe，可被合成的非天然的氨基酸所取代，例如，苯基甘氨酸、Tic、萘基丙氨酸(Nal)、苯基异丝氨酸、苏氨醇(threoninol)、Phe的环甲基化衍生物，Phe或o-甲基-Tyr的卤化衍生物。
除上述以外，本发明的肽也可包含一个或多个修饰的氨基酸或者一个或多个非氨基酸单体(如脂肪酸、复合糖等)。
如此处说明书中和下面权利要求书部分中所使用的术语“氨基酸”理解为包含20种天然存在的氨基酸；经常在体内翻译后翻译修饰的氨基酸，包括，例如，羟脯氨酸、磷酸丝氨酸和磷酸苏氨酸；以及其他不常见氨基酸，包括但不限于2-氨基己二酸、羟赖氨酸、异锁链赖氨素(isodesmosine)、正缬氨酸、正亮氨酸和鸟氨酸。另外，术语“氨基酸”包括D-型和L-型氨基酸。
下面的表1和表2列出了可用于本发明的天然存在的氨基酸(表1)和非常规或修饰氨基酸(如合成的氨基酸，表2)。
表1
氨基酸 三字母缩写 单字母缩写
丙氨酸 Ala A
精氨酸 Arg R
天冬酰胺 Asn N
天冬氨酸 Asp D
半胱氨酸 Cys C
谷氨酰胺 Gln Q
谷氨酸 Glu E
甘氨酸 Gly G
组氨酸 His H
异亮氨酸 Ile I
亮氨酸 Leu L
赖氨酸 Lys K
甲硫氨酸 Met M
苯丙氨酸 Phe F
脯氨酸 Pro P
丝氨酸 Ser S
苏氨酸 Thr T
色氨酸 Trp W
酪氨酸 Tyr Y
缬氨酸 Val V
如上任何氨基酸 Xaa X
表2
非常规氨基酸 代号 非常规氨基酸 代号
α-氨基丁酸 Abu L-N-甲基丙氨酸 Nmala
α-氨基-α-甲基丁酸 Mgabu L-N-甲基精氨酸 Nmarg
氨基环丙烷- Cpro L-N-甲基天冬酰胺 Nmasn
羧酸 L-N-甲基天冬氨酸 Nmasp
氨基异丁酸 Aib L-N-甲基半胱氨酸 Nmcys
aminonorbornyl- Norb L-N-甲基谷氨酰胺 Nmgln
羧酸 L-N-甲基谷氨酸 Nmglu
环己基丙氨酸 Chexa L-N-甲基组氨酸 Nmhis
环戊基丙氨酸 Cpen L-N-甲基异亮氨酸 Nmile
D-丙氨酸 Dal L-N-甲基亮氨酸 Nmleu
D-精氨酸 Darg L-N-甲基赖氨酸 Nmlys
D-天冬氨酸 Dasp L-N-甲基甲硫氨酸 Nmmet
D-半胱氨酸 Dcys L-N-甲基正亮氨酸 Nmnle
D-谷氨酰胺 Dgln L-N-甲基正缬氨酸 Nmnva
D-谷氨酸 Dglu L-N-甲基鸟氨酸 Nmorn
D-组氨酸 Dhis L-N-甲基苯丙氨酸 Nmphe
D-异亮氨酸 Dile L-N-甲基脯氨酸 Nmpro
D-亮氨酸 Dleu L-N-甲基丝氨酸 Nmser
D-赖氨酸 Dlys L-N-甲基苏氨酸 Nmthr
D-甲硫氨酸 Dmet L-N-甲基色氨酸 Nmtrp
D-鸟氨酸 Dorn L-N-甲基酪氨酸 Nmtyr
D-苯丙氨酸 Dphe L-N-甲基缬氨酸 Nmval
D-脯氨酸 Dpro L-N-甲基乙基甘氨酸 Nmetg
D-丝氨酸 Dser L-N-甲基-叔丁基甘氨酸 Nmtbug
D-苏氨酸 Dthr L-正亮氨酸 Nle
D-色氨酸 Dtrp L-正缬氨酸 Nva
D-酪氨酸 Dtyr α-甲基-氨基异丁酸 Maib
D-缬氨酸 Dval α-甲基-γ-氨基丁酸 Mgabu
D-α-甲基丙氨酸 Dmala α-甲基环己基丙氨酸 Mchexa
D-α-甲基精氨酸 Dmarg α-甲基环戊基丙氨酸 Mcpen
D-α-甲基天冬酰胺 Dmasn α-甲基-α-萘基丙氨酸 Manap
D-α-甲基天冬氨酸 Dmasp α-甲基青霉胺 Mpen
D-α-甲基半胱氨酸 Dmcys N-(4-氨基丁基)甘氨酸 Nglu
D-α-甲基谷氨酰胺 Dmgln N-(2-氨基乙基)甘氨酸 Naeg
D-α-甲基组氨酸 Dmhis N-(3-氨基丙基)甘氨酸 Norn
D-α-甲基异亮氨酸 Dmile N-氨基-α-甲基丁酸 Nmaabu
D-α-甲基亮氨酸 Dmleu α-萘基丙氨酸 Anap
D-α-甲基赖氨酸 Dmlys N-苯基甘氨酸 Nphe
D-α-甲基甲硫氨酸 Dmmet N-(2-氨甲酰基乙基)甘氨酸 Ngln
D-α-甲基鸟氨酸 Dmorn N-(氨甲酰基甲基)甘氨酸 Nasn
D-α-甲基苯丙氨酸 Dmphe N-(2-羧乙基)甘氨酸 Nglu
D-α-甲基脯氨酸 Dmpro N-(羧甲基)甘氨酸 Nasp
D-α-甲基丝氨酸 Dmser N-环丁基甘氨酸 Ncbut
D-α-甲基苏氨酸 Dmthr N-环庚基甘氨酸 Nchep
D-α-甲基色氨酸 Dmtrp N-环己基甘氨酸 Nchex
D-α-甲基酪氨酸 Dmty N-环癸基甘氨酸 Ncdec
D-α-甲基缬氨酸 Dmval N-环十二烷基甘氨酸 Ncdod
D-α-甲基丙氨酸 Dnmala N-环辛基甘氨酸 Ncoct
D-α-甲基精氨酸 Dnmarg N-环丙基甘氨酸 Ncpro
D-α-甲基天冬酰胺 Dnmasn N-环十一烷基甘氨酸 Ncund
D-α-甲基天冬氨酸 Dnmasp N-(2，2-二苯基乙基)甘氨酸 Nbhm
D-α-甲基半胱氨酸 Dnmcys N-(3，3-二苯基丙基)甘氨酸 Nbhe
D-N-甲基亮氨酸 Dnmleu N-(3-吲哚基乙基)甘氨酸 Nhtrp
D-N-甲基赖氨酸 Dnmlys N-甲基-γ-氨基丁酸 Nmgabu
N-甲基环己基丙氨酸 Nmchexa D-N-甲基甲硫氨酸 Dnmmet
D-N-甲基鸟氨酸 Dnmorn N-甲基环戊基丙氨酸 Nmcpen
N-甲基甘氨酸 Nala D-N-甲基苯丙氨酸 Dnmphe
N-甲基氨基异丁酸 Nmaib D-N-甲基脯氨酸 Dnmpro
N-(1-甲基丙基)异亮氨酸 Nile D-N-甲基丝氨酸 Dnmser
N-(2-甲基丙基)异亮氨酸 Nile D-N-甲基丝氨酸 Dnmser
N-(2-甲基丙基)甘氨酸 Nleu D-N-甲基苏氨酸 Dnmthr
D-N-甲基色氨酸 Dnmtrp N-(1-甲基乙基)甘氨酸 Nva
D-N-甲基酪氨酸 Dnmtyr N-甲基-萘基丙氨酸 Nmanap
D-N-甲基缬氨酸 Dnmval N-甲基青霉胺 Nmpen
γ-氨基丁酸 Gabu N-(对羟基苯基)甘氨酸 Nhtyr
L-叔丁基甘氨酸 Tbug N-(硫代甲基)甘氨酸 Ncys
L-乙基甘氨酸 Etg 青霉胺 Pen
L-高苯丙氨酸 Hphe L-α-甲基丙氨酸 Mala
L-α-甲基精氨酸 Marg L-α-甲基天冬酰胺 Masn
L-α-甲基天冬氨酸 Masp L-α-甲基-叔丁基甘氨酸 Mtbug
L-α-甲基半胱氨酸 Mcys L-甲基乙基甘氨酸 Metg
L-α-甲基谷氨酰胺 Mgln L-α-甲基谷氨酸 Mglu
L-α-甲基组氨酸 Mhis L-α-甲基高苯丙氨酸 Mhphe
L-α-甲基异亮氨酸 Mile N-(2-甲基硫代乙基)甘氨酸 Nmet
D-N-甲基谷氨酰胺 Dnmgln N-(3-胍基丙基)甘氨酸 Narg
D-N-甲基谷氨酸 Dnmglu N-(1-羟乙基)甘氨酸 Nthr
D-N-甲基组氨酸 Dnmhis N-(羟乙基)甘氨酸 Nser
D-N-甲基异亮氨酸 Dnmile N-(咪唑基乙基)甘氨酸 Nhis
D-N-甲基亮氨酸 Dnmleu N-(3-吲哚基乙基)甘氨酸 Nhtrp
D-N-甲基赖氨酸 Dnmlys N-甲基-γ-氨基丁酸 Nmgabu
N-甲基环己基丙氨酸 Nmchexa D-N-甲基甲硫氨酸 Dnmmet
D-N-甲基鸟氨酸 Dnmorn N-甲基环戊基丙氨酸 Nmcpen
N-甲基甘氨酸 Nala D-N-甲基苯丙氨酸 Dnmphe
N-甲基氨基异丁酸 Nmaib D-N-甲基脯氨酸 Dnmpro
N-(1-甲基丙基)甘氨酸 Nile D-N-甲基丝氨酸 Dnmser
N-(2-甲基丙基)甘氨酸 Nleu D-N-甲基苏氨酸 Dnmthr
D-N-甲基色氨酸 Dnmtrp N-(1-甲基乙基)甘氨酸 Nval
D-N-甲基酪氨酸 Dnmtyr N-甲基-萘基丙氨酸 Nmanap
D-N-甲基缬氨酸 Dnmval N-甲基青霉胺 Nmpen
γ-氨基丁酸 Gabu N-(对羟基苯基)甘氨酸 Nhtyr
L-叔丁基甘氨酸 Tbug N-(硫代甲基)甘氨酸 Ncys
L-乙基甘氨酸 Etg 青霉胺 Pen
L-高苯丙氨酸 Hphe L-α-甲基丙氨酸 Mala
L-α-甲基精氨酸 Marg L-α-甲基天冬酰胺 Masn
L-α-甲基天冬氨酸 Masp L-α-甲基-叔丁基甘氨酸 Mtbug
L-α-甲基半胱氨酸 Mcys L-α-甲基乙基甘氨酸 Metg
L-α-甲基谷氨酰胺 Mgln L-α-甲基谷氨酸 Mglu
L-α-甲基组氨酸 Mhis L-α-甲基高苯丙氨酸 Mhphe
L-α-甲基异亮氨酸 Mile N-(2-甲基硫代乙基)甘氨酸 Nmet
L-α-甲基亮氨酸 Mleu L-α-甲基赖氨酸 Mlys
L-α-甲基甲硫氨酸 Mmet L-α-甲基正亮氨酸 Mnle
L-α-甲基正缬氨酸 Mnva L-α-甲基鸟氨酸 Morn
L-α-甲基苯丙氨酸 Mphe L-α-甲基脯氨酸 Mpro
L-α-甲基丝氨酸 Mser L-α-甲基苏氨酸 Mthr
L-α-甲基缬氨酸 Mtrp L-α-甲基酪氨酸 Mtyr
L-α-甲基亮氨酸 MvalNnbhm L-N-甲基高苯丙氨酸 Nmhphe
N-(N-(2，2-二苯基乙基) N-(N-(3，3-二苯基丙基)
氨甲酰基甲基甘氨酸 Nnbhm 氨甲酰基甲基(1)甘氨酸 Nnbhe
1-羧基-1-(2，2-二苯基乙基氨基)环丙烷 Nmbc
由于本发明的肽优选用于那些需要可溶性形式的肽的治疗或诊断，所以本发明的肽优选包括一个或一个以上非天然或天然极性氨基酸，包括但不限于丝氨酸和苏氨酸，丝氨酸和苏氨酸的侧链含有羟基，这使丝氨酸和苏氨酸可以增加肽溶解性。
对于治疗应用，本发明的肽优选包含至少1个β-折叠破坏氨基酸残基其存在于下述的肽序列中。含有这样β-折叠破坏氨基酸的肽保留了对淀粉样多肽的识别但却可以阻止其聚集(见下面实施例部分的实施例40-45)。根据本发明这一方面的一个优选实施方案，β-折叠破坏氨基酸是天然存在的氨基酸，如脯氨酸(即：SEQIDNOs.45，112，119，120，122，123，128，130，134，138，139，140，141，143，144，146，147和148，见背景技术部分)，其特征在于是具有限定范围的φ角，大约从-60到+25，而不像典型的β-折叠的φ角那样大约从-120到-140，因此能破坏淀粉样原纤维的β-折叠结构。其它β-折叠破坏氨基酸残基包括但不限于天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、赖氨酸和丝氨酸(根据Chou和Fasman(1978)Annu.Rev.Biochem.47，258)。
根据本发明这一方面的另一个优选实施方案，β-折叠破坏氨基酸残基是合成氨基酸例如构象位阻受限的Cα-甲基化氨基酸[Balaram，(1999)J.Pept.Res.54，195-199]。不像天然氨基酸，Cα-甲基化氨基酸的Cα上连接有一个氢原子，这广泛影响了与酰胺键的φ和ψ角相关的立体属性。所以，尽管丙氨酸有宽范围的允许的φ和ψ构象，但α-氨基异丁酸(Aib，见表2，如上)的φ和ψ构象则受到限制。因此，本发明中被至少一个Aib残基所取代的肽就能够与淀粉样多肽结合却能阻止其聚集(见实施例40-44)。这样的肽已在SEQIDNOs：113，114，117，118，121，135，136，137，143，145，149，129和131中陈述。
本发明这一方面的β-折叠破坏氨基酸可位于肽的X-Y/Y-X氨基酸序列中的位置Y(见，例如SEQIDNOs：123，143，144，145，146，147，148)。作为替代，本发明这一方面的肽至少具有3个氨基酸并且在除了X-Y/Y-X氨基酸序列的任何位置含有所述破坏氨基酸(见，例如SEQIDNO：117)。
所述β-折叠破坏氨基酸可位于芳香残基的上游(见SEQIDNO：122)或其下游(见SEQIDNO：123)。
根据本发明这一方面的一个优选实施方案，肽的长度为3个氨基酸，其中Y是芳香族氨基酸，并且与氨基酸序列X-Y或Y-X连接的氨基酸残基是β-折叠破坏氨基酸，优选将它连接到肽的羧基端(如SEQIDNOs：135和140)。
根据本发明这一方面的另一个优选实施方案，肽的长度为2个氨基酸并且Y是β-折叠破坏氨基酸(如SEQIDNOs：121，143-148)。
根据本发明这一方面的最优选实施方案，所述肽是具有如下通式的二肽：
其中：
C*是D-构型的手性碳(本领域中也称为R-构型)。
R1和R2各自独立地选自氢、烷基、环烷基、芳基、羧基、硫代羧基、C-羧酸盐/酯和C-硫代羧酸盐/酯；
R3选自羟基、烷氧基、芳氧基、巯基、硫代烷氧基、硫代芳氧基、卤素和胺；
R4是烷基。
如此处使用的术语“烷基”是指包括直链和支链基团的饱和脂肪烃。优选的，所述烷基含有1到20个碳原子。当此处表述一个数字范围，如“1-20”时，这意味着对于烷基来说，所述基团可以含有1个碳原子、2个碳原子、3个碳原子等，最高达并包括20个碳原子。更优选的，所述烷基是具有1到10个碳原子的中等大小的烷基。最优选的，除非另有指明，所述烷基是具有1到4个碳原子的低级烷基。所述烷基可被取代也可不被取代。当被取代时，取代基可以是，例如卤素、羟基、氰基、硝基和氨基。
“环烷基”是指全碳单环或稠环(即：共用相邻碳原子对的环)基团，其中一个或多个这种环不具有完全共轭的π-电子体系。例如，不受任何限制，环烷基的实例是环丙烷、环丁烷、环戊烷、环戊烯、环己烷、环己二烯、环庚烷、环庚三烯和金刚烷。环烷基可被取代也可不被取代。当被取代时，取代基可以是，例如烷基、卤素、羟基、氰基、硝基和氨基。
“芳基”是指具有完全共轭的π-电子体系的全碳单环或稠环(即共用相邻碳原子对的环)多环。例如，不受任何限制，芳基的实例是苯基、萘基和蒽基。所述芳基可被取代也可不被取代。当被取代时，取代基可以是，例如烷基、环烷基、卤素、羟基、烷氧基、巯基、硫代烷氧基、氰基、硝基和氨基。
“羟基”指的是-OH基。
“烷氧基”指的是-O-烷基和-O-环烷基，如此处所定义的。
“芳氧基”指的是-O-芳基，如此处所定义的。
“巯基”指的是-SH基。
“硫代烷氧基”指的是-S-烷基和-S-环烷基，如此处所定义的。
“硫代芳氧基”指的是-S-芳基，如此处所定义的。
“羧基”指的是-C(＝O)-R’基，其中R’是氢、卤素、烷基、环烷基，或芳基，如此处所定义的。
“硫代羧基”指的是-C(＝S)-R′基，其中R’如此处R’所定义的。
“C-羧酸盐/酯”指的是-C(＝O)-O-R′基，其中R’如此处所定义的。
“C-硫代羧酸盐/酯”指的是-C(＝S)-O-R′基，其中R’如此处所定义的。
“卤素”指的是氟、氯、溴或碘。
“胺”指的是-NR′R″基，其中R’如此处所定义的，R″如此处R’所定义的。
“硝基”指的是-NO2基。
“氰基”指的是-C≡N基。
优选的，R4是甲基，使得上述化合物是D-色氨酸-α-氨基丁酸(此处也称为D-Trp-aib或D-色氨酸-α-甲基-丙氨酸)，或者其衍生物。
可以理解，未修饰的二肽、L-构型的肽、具有相反构型的肽(即：色氨酸(D/L)和α-甲基丙氨酸的从C-到-N的顺序)，或作为替代，包含上述肽序列的大分子(如，肽、固定化肽)(见，例如WO02/094857，WO02/094857，EPPat.No.966,975，U.S.Pat.Nos.6,255,286，6,251,625，6,162,828和5,304,470)。然而，这样的分子与上述肽在化学上和生物上是不同的，其独特活性严格取决于它的结构。
本发明的肽优选使用线性形式，尽管当环化不严重干扰肽特性时，也可使用肽的环状形式。
环状肽既能够以环状的形式被合成也可以被构型成确保在预期条件下(如生理条件)为环状形式。
例如，根据本发明的教导的肽在核心肽序列侧翼包括至少2个半胱氨酸。在该情况下，可通过在两个Cys残基之间形成S-S键来进行环化。侧链到侧链的环化也可通过形成式-(-CH2-)n-S-CH2-C-中的相互作用键来进行，其中n＝1或2，如果可能的话可以通过，例如通过掺入Cys或同型Cys并且其游离的SH基团与例如溴乙酰化Lys、Orn、Dab或Dap的反应来进行。另外，环化可通过例如形成酰胺键来获得，如在链(-CO-NH或-NH-CO键)的多个位置掺入Glu、Asp、Lys、Orn、二氨基丁酸(Dab)、二氨基丙酸(Dap)。主链到主链的环化也可通过掺入式H-N((CH2)n-COOH)-C(R)H-COOH或H-N((CH2)n-COOH)-C(R)H-NH2的修饰氨基酸来获得，其中n＝1到4，并且其中的R是天然的或非天然的氨基酸侧链。
因此，本发明提供结论性数据来确定指导原纤维组装的淀粉样肽中的结构决定因素。
如此，本发明使得能够设计一系列的肽序列来用于预防/治疗或诊断淀粉样变性。
如实施例6-35中所描述的，本发明人在众多淀粉样相关蛋白中鉴定本发明中共有的芳香族序列(SEQIDNO：7)，因此结论性地表明本发明使得能够在基本所有淀粉样蛋白形成蛋白中准确鉴定淀粉样蛋白形成片段。
而且，小芳香分子，如Ro47-1816/001[Kuneretal.(2000)J.Biol.Chem.275：1673-8，见图2a]和3-对甲苯酰-2-[4’-(3-二乙基氨基丙氧基)-苯基]-苯并呋喃[Twyman(1999)TetrahedronLetters40：9383-9384]已被证明可有效抑制阿尔茨海默病的β多肽的聚集[Findeisetal.(2000)Biochem.Biophys.Acta1503：76-84]，而含有芳香成分的淀粉样蛋白特异性染料如刚果红(图2b)和硫代黄素T(图2c)是通用的淀粉样蛋白形成抑制剂，这种事实证实本发明的识别基序对于淀粉样蛋白自组装是足够的。
本发明肽的可用性允许制备抗肽抗体，该抗体可用于解离或阻止淀粉样斑块的形成(U.S.Pat.No.5,688,561)。
术语“抗体”表示完整抗体分子及其功能片段，如Fab、F(ab’)2以及可以和巨嗜细胞结合的Fv。这些功能性抗体片段如下定义：(i)Fab，含有抗体分子的单价抗原-结合片段的片段，可通过用木瓜蛋白酶消化完整的抗体来产生完整的轻链和一条重链的一部分的方法来产生；(ii)Fab’，抗体分子的片段，可通过用胃蛋白酶处理完整的抗体，然后还原，来产生完整的轻链和一部分重链的方法来获得；每个抗体分子可获得两条Fab’片段；(iii)F(ab’)2，抗体分子的片段，可通过用胃蛋白酶处理完整的抗体但是不经后续的还原步骤的方法来获得；F(ab’)2是两条Fab’片段通过两个二硫键结合到一起的二聚体；(iv)Fv，定义为遗传工程化的片段，它含有表达为两条链的轻链可变区和重链可变区；以及(v)单链抗体(“SCA”)，遗传工程改造的分子，它含有轻链可变区和重链可变区，并通过适合的多肽接头连接而成的遗传融合的单链分子。
生产这些片段的方法在本领域中是已知的。(见例如，HarlowandLane，Antibodies：ALaboratoryManual，ColdSpringHarborLaboratory，NewYork，1988，通过参考并如此处)。
生产抗体(即：单克隆和多克隆)的方法在本领域中已是公知的。可通过本领域中已知的多种方法中的任何一种来产生抗体，这些方法利用诱导体内生产抗体分子、筛选免疫球蛋白文库(library)或如已公开的高度特异性结合试剂组[OrlandiD.R.etal.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.86：3833-3837，WinterG.etal.(1991)Nature349：293-299]或用培养的连续细胞系来产生单克隆抗体。这些包括但不限于杂交瘤技术、人B细胞杂交瘤技术和EB病毒(EBV)-杂交瘤技术[KohlerG.，etal.(1975)Nature256：495-497，KozborD.，etal.(1985)J.Immunol.Methods81：31-42，CoteR.J.etal.(1983)Proc.Natl.Acad.Sci.80：2026-2030，ColeS.P.etal.(1984)Mol.Cell.Biol.62：109-120]。
根据本发明的抗体片段可通过抗体的蛋白质水解或在大肠杆菌或哺乳动物细胞(例如，中国仓鼠卵巢细胞培养物或其他蛋白表达体系)中表达编码片段的DNA来制备。
抗体片段可通过按照常规方法用胃蛋白酶或木瓜蛋白酶消化完整的抗体来获得。例如，抗体片段可通过用胃蛋白酶酶切抗体来产生被称为F(ab′)2的5S片段。这一片段可以进一步用硫醇还原试剂进行切割，任选地，使用针对因切割二硫键而产生的巯基的封闭基团来产生3.5SFab′单价片段。作为替代，胃蛋白酶的酶切可以直接产生两个单价Fab′片段和一个Fc片段。这些方法在例如Goldenberg，U.S.Pat.Nos.4,036,945和4,331,647以及其中包含的参考文献中描述，这些专利在此全部引入作为参考。还可以见Porter，R.R.，Biochem.J.，73：119-126，1959。其他切割抗体的方法，如将重链分开来形成单价轻-重链片段、进一步切割片段、或者其他酶、化学或遗传学技术也可以使用，只要所述片段能够与全抗体识别的抗原结合就可以。
Fv片段包含有VH和VL链的缔合。这一缔合可以是非共价的，如在Inbaretal.，Proc.Nat′lAcad.Sci.USA69：2659-62，1972中描述的。作为替代，可变链可以通过分子间二硫键连接起来或化学试剂如戊二醛而交联。优选的，Fv片段包含通过肽接头而连接的VH和VL链。这些单链抗原结合蛋白(sFv)是通过构建一个结构基因而制备的，这个结构基因含有编码用寡核苷酸连接起来的VH和VL结构域的DNA序列。将此结构基因插入表达载体，表达载体随后导入到宿主细胞中，如大肠杆菌。重组的宿主细胞合成通过接头肽将两个V结构域桥接起来的单条多肽链。产生sFvs的方法已被描述，例如，WhitlowandFilpula，Methods，2：97-105，1991；Birdetal.，Science242：423-426，1988；Packetal.，Bio/Technology11：1271-77，1993；和Ladneretal.，U.S.Pat.No.4,946,778，以上全部引入此处作为参考。
抗体片段的另一种形式是编码单一互补决定区(CDR)的肽。CDR肽(“最小识别单位”)可通过构建编码感兴趣的抗体的CDR的基因来获得。这样的基因是通过，例如用聚合酶链式反应从抗体生成细胞的RNA来合成可变区的方法制备的。见，例如，LarrickandFry，Methods，2：106-10，1991。
对于应用于人，本发明的抗体优选被人源化。人源化形式的非人(如鼠)抗体是免疫球蛋白、免疫球蛋白的链或其片段(如Fv、Fab、Fab’、F(ab’)2或抗体的其他抗原结合子序列)的嵌合分子，其中含有来自于非人免疫球蛋白的最小序列。人源化抗体包括人免疫球蛋白(受体抗体)，在这其中来自受体的互补决定区(CDR)的残基被来自非-人物种(供体抗体)的具有期望特异性、亲和性和能力的CDR的残基所取代，所述非-人物种如小鼠、大鼠或兔。在有些情况下，人免疫球蛋白Fv的构架残基被相应的非-人残基所取代。人源化抗体也可以含有既不存在于受体抗体中也不存在于引入的CDR或构架序列中的残基。总之，人源化抗体将包含几乎所有的至少一个、典型地两个可变结构域，其中所有或几乎所有CDR区域对应非-人免疫球蛋白的CDR区域，所有或几乎所有FR区域是人免疫球蛋白共有序列的FR区域。最理想的情况下，人源化抗体也包含至少部分的免疫球蛋白恒定区(Fc)，典型地是人免疫球蛋白恒定区的部分[Jonesetal.，Nature，321：522-525(1986)；Riechmannetal.，Nature，332：323-329(1988)；和Presta，Curr.Op.Struct.Biol.，2：593-596(1992)]。
非-人抗体的人源化方法在本领域中是公知的。一般而言，人源化抗体具有1个或1个以上的引自非-人来源的氨基酸残基。这些非-人的氨基酸残基经常称为引入残基，典型地取自引入的可变结构域。人源化基本可以按照Winter及其同事们的方法[Jonesetal.，Nature，321：522-525(1986)；Riechmannetal.，Nature332：323-327(1988)；Verhoeyenetal.，Science，239：1534-1536(1988)]，通过将啮齿类动物的CDRs或CDR序列用人抗体的相应序列取代来进行。相应地，这样的人源化抗体是嵌合抗体(U.S.Pat.No.4,816,567)，其中基本不完整的人可变结构域被来自于非-人物种的相应序列所取代。在实践中，人源化抗体典型的是人抗体，其中有些CDR残基以及也许有些FR残基被来自于啮齿类动物抗体的类似位点的残基所取代。
各种本领域中已知的技术也可以用来产生人的抗体，包括噬菌体展示文库[HoogenboomandWinter，J.Mol.Biol.，227：381(1991)；Marksetal.，J.Mol.Biol.，222：581(1991)]。Cole等和Boerner等的技术在制备人单克隆抗体中也是可行的[Coleetal.，MonoclonalAntibodiesandCancerTherapy，AlanR.Liss，p.77(1985)和Boerneretal.，J.Immunol.，147(1)：86-95(1991)]。类似地，人抗体可以通过将人免疫球蛋白的基因座引入到转基因动物如小鼠中来制造，其中的内源性免疫球蛋白基因已经部分或完全失活。攻击后，观察到了人抗体的产生，从各方面看都极为类似于人体中的情况，包括基因重排、组装以及抗体所有组成成分。这一方法已有描述，例如，在U.S.Pat.Nos.5,545,807；5,545,806；5,569,825；5,625,126；5,633,425；5,661,016中以及如下的科学出版物中：Marksetal.，Bio/Technology10，779-783(1992)；Lonbergetal.，Nature368856-859(1994)；Morrison，Nature368812-13(1994)；Fishwildetal.，NatureBiotechnology14，845-51(1996)；Neuberger，NatureBiotechnology14，826(1996)；LonbergandHuszar，Intern.Rev.Immunol.1365-93(1995)。
如此前所提及的，本发明的肽的一个具体用途是预防或治疗与淀粉样斑块形成相关的疾病。
因此，根据本发明的另一方面，提供治疗个体中淀粉样蛋白相关疾病的方法。根据本发明优选的各个对象是哺乳动物，如犬、猫、羊、猪、马、牛、人等。
术语“治疗”表示减少或阻止淀粉样斑块形成，或在受到影响的组织中很大程度地减少斑块发生。短语“淀粉样斑块”表示原纤维淀粉样蛋白以及聚集但不呈原纤维状的淀粉样蛋白，在下文中，“原纤维状淀粉样蛋白”也可以是致病的。例如，聚集的但不一定成为原纤维形式的IAPP被发现在培养物中是有毒的。如Anaguiano及其同事们所示[(2002)Biochemistry41：11338-43]像原纤维α-Synucelin一样，与帕金森病的发病有关的原纤维IAPP通过孔样机制而透化合成的液泡。IAPP淀粉样孔的形成在时间上与早期IAPP寡聚体的形成相关，而其消失与淀粉样原纤维出现相关。这些结果提示原纤维IAPP对II型糖尿病可能是关键的，正如其他的原纤维淀粉样蛋白对阿尔茨海默病和帕金森病是关键的一样。
根据本发明治疗的淀粉样蛋白相关疾病包括但不限于II型糖尿病、阿尔茨海默病(AD)、早发型阿尔茨海默病、迟发型阿尔茨海默病、症状前阿尔茨海默病、帕金森病、SAA淀粉样变性、遗传性冰岛综合征、多发性骨髓瘤、髓样癌、主动脉(aorticmedicalamyloid)淀粉样变性、注射胰岛素引起的淀粉样变性、朊病毒-系统性淀粉样变性、慢性炎症淀粉样变性、亨廷顿病、老年系统性淀粉样蛋白病、垂体腺淀粉样变性、遗传性肾淀粉样变性、家族性英国型痴呆、芬兰型遗传性淀粉样变性、家族性非神经病性淀粉样变性[Gazit(2002)Curr.Med.Chem.9：1667-1675]和朊病毒疾病包括绵羊和山羊的搔痒病与牛的牛海绵状脑病(BSE)[WilesmithandWells(1991)CurrTopMicrobiolImmunol172：21-38]以及人朊病毒疾病包括(i)库鲁病(Kuru)，(ii)克-雅氏病(CJD)，(iii)Gerstmann-Streussler-Sheinker病(GSS)，(iv)致死性家族性失眠症(FFI)[Gajdusek(1977)Science197：943-960；Medori，Tritschleretal.(1992)NEnglJMed326：444-449]。
所述方法包括向个体提供治疗有效量的本发明的肽。所述肽可以通过各种递送方法中的任何一种来给予。在下文中描述了关于药物组合物的递送方法以及适合的剂型。
当用于治疗淀粉样疾病时，本发明的肽包含适于阻止原纤维形成、减少原纤维形成或通过对预先形成的聚集体竞争性去稳定化来解聚预先形成的聚集体的氨基酸序列。例如，SEQIDNOs：45，112-123，125，127，128-149和150可以用来治疗淀粉样疾病，尤其是II型糖尿病，正如下面实施例部分的实施例35和实施例45中所示，在抑制性肽存在下，所述淀粉样蛋白形成肽与硫代黄素T的结合能力下降，这证明这样的序列能影响IAPP的自组装。
作为替代，SEQIDNOs：10或11所示的肽可用作II型糖尿病的有效抑制剂，因为如下面实施例部分所示，取代所述肽中的亮氨酸或异亮氨酸导致极为缓慢的聚集动力学。由于淀粉样蛋白的形成在体内是个非常缓慢的过程，可以设想在全长IAPP情况下，将亮氨酸或异亮氨酸取代为丙氨酸则在生理条件下将不会发生原纤维形成。
作为替代，自聚集肽，如SEQIDNOs.17、19和28-30中所示的那些，可用作淀粉样原纤维形成的有效抑制剂，因为这些肽可以形成异分子复合体，这种异分子复合体不像淀粉样片段形成的同分子组装体那样有序。
由于在治疗中使用短肽片段的主要障碍之一是它们被立体选择性细胞蛋白酶经蛋白水解作用降解，本发明的肽优选从天然氨基酸的D-型异构体合成[即逆向肽类似物(inversopeptideanalogues)，Tjernberg(1997)J.Biol.Chem.272：12601-5，Gazit(2002)Curr.Med.Chem.9：1667-1675]。
另外，本发明的肽包括其反向(retro)、逆向(inverso)、反向-逆向(retro-inverso)类似物。完全的或延伸的部分的激素反向-逆向类似物已被普遍发现可以维持或增强生物活性。在合理设计酶抑制剂领域也发现了反向-逆向作用的应用(见U.S.Pat.No.6,261,569)。
此处使用的“反向肽”(retro-peptide)表示由L-型氨基酸组成的与天然的肽序列呈相反方向组装的肽。
对天然存在的多肽的反向-逆向修饰包括具有与相应的L-型氨基酸相反的α-碳立体化学的氨基酸，即D-型或D-别-型氨基酸的合成组装，其中所述氨基酸按照与天然氨基酸序列相反的顺序排列。因此，反向反类似物具有反向末端以及反向的肽键，而基本保持了天然肽序列中侧链的拓扑学。
另外，由于淀粉样原纤维形成的主要问题之一是淀粉样多肽从天然形式到堆积的β-链结构的转变，抑制性肽优选包含由于位阻效应而限制肽主链的N-甲基化氨基酸[Kapurniotu(2002)315：339-350]。例如，已知氨基异丁酸(Aib或甲基丙氨酸)可以稳定短的天然肽的α-螺旋结构。而且，N-甲基化也影响分子间的NH与CO的H键合能力，因此抑制了依赖H-键相互作用来稳定的多层β-链形成。
进一步考虑将有机基团如cholyl基引入到本发明肽的氨基端或羧基端，因为已经表明这样能改善治疗性肽的效力和生物利用度(例如，在神经退行性疾病的情况下跨越血脑屏障)[Findeis(1999)Biochemistry38：6791-6800]。而且，将带电氨基酸引入到识别基序中可引起静电排斥从而抑制淀粉样原纤维的进一步生长[Lowe(2001)J.Mol.Biol.40：7882-7889]。
如此前所提及的，本发明的抗体也可以用来治疗淀粉样蛋白相关疾病。
本发明的肽和/或抗体可以本身单独提供给个体，或作为药物组合物中的一部分提供给个体，在药物组合物中它与药学可接受的载体混合。
如此处使用的“药物组合物”表示一种或多种此处描述的活性成分与其它化学成分如生理适合的载体和赋形剂一起的制剂。药物组合物的目的是有助于将化合物给予生物体。
此处术语“活性成分”表示发挥生物效应的肽或抗体制剂。
在下文中，短语“生理学可接受的载体”和“药学可接受的载体”可以互换使用，它们表示对生物体不引起显著刺激并且不会消除所给予的化合物的生物活性和性质的载体或稀释剂。这些短语也包含佐剂。药学可接受的载体包含的成分之一可以是例如，聚乙二醇(PEG)，它是一种生物相容的聚合物，在水和有机介质中都具有广泛的溶解度(Mutteretal.(1979))。
此处术语“赋形剂”表示添加到药物组合物中进而辅助活性成分的给予的惰性物质。赋形剂的实例包括但不限于碳酸钙、磷酸钙、各种糖和各种类型的淀粉，纤维素衍生物、明胶、植物油以及聚乙二醇。
药物的制剂和给药的技术可在″Remington′sPharmaceuticalSciences，″MackPublishingCo.，Easton，PA，latestedition中找到，该文在此引入作为参考。
合适的给药途径，例如，可以包括经口服、直肠、粘膜、特别是经鼻、肠或肠胃外递送，包括，肌肉、皮下、髓内注射以及鞘内注射、直接心室内注射、静脉注射、腹膜内注射、鼻内注射或眼内注射。
作为替代，可以将制剂以局部而不是全身的方式给药，例如，通过将制剂直接注射到患者身体的特定区域。
本发明的药物组合物可以用本领域中公知的方法来生产，例如，通过常规混合、溶解、制粒、制糖衣、研磨、乳化、胶囊封装、包埋或冻干方法。
根据本发明使用的药物组合物可按照常规的方式来制成制剂，使用一种或多种生理学可接受的包括赋形剂和辅助剂的载体，这些载体有助于将活性成分加工成可药用的制剂。适合的药物制剂有赖于所选的给药途径。
对于注射，本发明的活性成分可配制成水溶液，优选地，配制成生理相容的缓冲液如Hank′s液、Ringer′s液或生理盐缓冲液中。对于经粘膜给药，适合要渗透的屏障的穿透剂可用于制剂。这样的穿透剂在本领域中是公知的。
对于口服给药，所述化合物可通过将活性化合物与本领域公知的药学可接受的载体相组合而容易的配制。这些载体使本发明的化合物能够制成片剂、丸剂、糖衣锭、胶囊、液体、凝胶、糖浆、淤浆、混悬剂等用于患者经口摄入。用于口服的药物制剂可通过使用固体赋形剂来制备，任选研磨所得混合物，加入适合的辅助剂之后，如果需要，加工颗粒混合物来获得片剂或糖衣锭的核。适合的赋形剂有，尤其是，填料如糖，包括乳糖、蔗糖、甘露醇或山梨醇；纤维素制剂比如，例如，玉米淀粉、小麦淀粉、大米淀粉、马铃薯淀粉、明胶、黄蓍胶、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠；和/或生理学可接受的聚合物比如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。如果需要，可加入崩解剂，比如交联的聚乙烯吡咯烷酮，琼脂或藻酸或其盐如藻酸钠。
向糖衣锭的核提供适合的包衣剂。为此，可以使用浓缩的糖溶液，浓缩的糖溶液可任选地含有阿拉伯胶、滑石、聚乙烯吡咯烷酮、carbopol凝胶、聚乙二醇、二氧化钛、胶片溶液和适合的有机溶剂或溶剂混合物。染料或色素可加入到片剂或糖衣锭包衣中用来识别或区分活性化合物剂量的不同组合。
可用于口服的药物组合物包括用明胶制成的推合(push-fit)胶囊以及用明胶和增塑剂如甘油或山梨醇制成的密封软胶囊。推合胶囊可含有与填料如乳糖、粘合剂如淀粉、润滑剂如滑石或硬脂酸镁、和任选的稳定剂混合在一起的活性成分。在软胶囊中，活性成分可溶解或悬浮于适合的液体，如脂肪油、液体石蜡或液体聚乙二醇之中。另外，也可以加入稳定剂。所有用于口服给药的制剂在剂量上应该适合所选的给药途径。
对于颊给药，组合物可采取常规方式配制的片剂或锭剂形式。
用于经鼻腔吸入的给药，根据本发明使用的活性成分能够方便地以气溶胶喷雾呈递的形式来给药，所述气溶胶喷雾产生自使用合适推进剂的加压包装或喷雾器，所述推进剂如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷或二氧化碳。对于加压气溶胶，通过提供释放计算量的阀来确定剂量单位。如明胶制成的胶囊和药筒当用于分配器中时可制成含有化合物以及适合的粉剂基质如乳糖或淀粉的粉剂混合物。
此处所描述的制剂可以制成用于肠胃外给药的制剂，如通过快速浓注或连续滴注。注射制剂可以单位剂型提供，如，在安瓿或多剂量容器中，任选地，添加防腐剂。所述组合物可以是悬液、溶液或油或水性介质中的乳液，还可以含有配制试剂如混悬剂、稳定剂和/或分散剂。
用于肠胃外给药的药物组合物包括水溶形式活性制剂的水溶液。另外，活性成分的悬液可制备成为适宜的油或水基质的注射悬液。适合的亲脂性溶剂或介质包括脂肪油如芝麻油、或合成脂肪酸酯如油酸乙酯、甘油三酯或脂质体。水性注射悬液可含有增加悬液粘度的物质如羧甲基纤维素钠、山梨醇或右旋糖苷。任选地，悬液可含有适合的稳定剂或增加活性成分溶解度的试剂从而能够制备高浓度的溶液。
作为替代，活性成分可以是粉末形式，在使用之前用适合的介质例如无菌、无热源的水基溶液来配制。
本发明的制剂也可使用如常规的栓剂基质如可可脂或其他甘油酯制成经直肠给药的组合物如栓剂或保留灌肠剂。
适用于本发明用途的药物组合物包含这样的组合物，其中含有的活性成分在量上能有效达到预期目的。更确切地说，治疗有效量意味着活性成分在此量下能有效预防、减轻或改善疾病的症状或延长处理对象的存活。
对治疗有效量的确定完全在该领域技术人员的能力范围内。
对于本发明方法中使用的任何制剂，可通过体外分析初步估计治疗有效量或剂量。例如，可根据动物模型配制剂量，并且这一信息可用来在人当中更准确地确定有用剂量。
此处所述活性成分的毒性和治疗效能可在体外、细胞培养或实验动物中通过标准药学步骤来确定。从这些体外和细胞培养分析以及动物研究中获得的数据可用于配制针对人的剂量范围。随所用剂型以及给药方式的不同，剂量也会不同。个体医生参考患者的状况可以选择确切的剂型、给药途径和剂量[见例如，Fingl，etal.，(1975)″ThePharmacologicalBasisofTherapeutics″，Ch.1p.1]。
根据待处理状况的严重程度和反应性，可以单次或多次给药，疗程可持续几天到几周或直至治愈或疾病状态减弱。
待给药的组合物的量当然取决于处理对象、病痛的严重程度、给药方式、处方医师的判断等等。
也可以制备含有用相容性药物载体配制的本发明制剂的组合物，将其置于合适的容器中并标明治疗的适应症。
如果需要，本发明中的组合物可放入包装或分散装置中，如FDA批准的试剂盒，其中可包含一个或多个含活性成分的单位剂型。该包装，例如，可以包括金属或塑料箔，如气泡包装。所述包装或分散装置还应附有给药说明。所述包装或分散装置还应附有与容器结合的说明，该说明应是监管药物制造、使用或销售的政府机构指定的形式，并且应反应监管机构批准的组合物形式、或人或兽医给药。这样的说明，例如，可以是U.S.FoodandDrugAdministration批准的处方药的标签或批准的产品插页。
本发明的肽或抗体也可以从使用任何合适给予方式而给予个体的核酸构建体表达，这在此前已有描述(即体内基因治疗)。作为替代，所述核酸构建体通过合适的基因递送载体/方法(转染、转导、同源重组等)和所需表达系统被引入到适合的细胞中，然后所修饰细胞在培养物中扩增后再将其回归到个体当中(即离体基因治疗)。
要使细胞表达本发明的肽或抗体，本发明的核酸构建体另外包含至少一个顺式作用调节元件。此处使用的短语“顺式作用调节元件”表示多核苷酸序列，优选启动子，它与反式作用调节物相结合并调节位于其下游的编码序列的转录。
任何可用的启动子均可用于本方法。本发明的一个优选实施方案中，本发明的核酸构建体所使用的启动子在转化的特定细胞群体中是有活性的。细胞类型-特异性和/或组织-特异性启动子的实例包括例如肝脏特异性的白蛋白启动子[Pinkertetal.，(1987)GenesDev.1：268-277]；淋巴细胞特异性启动子[Calameetal.，(1988)Adv.Immunol.43：235-275]；尤其是T-细胞受体启动子[Winotoetal.，(1989)EMBOJ.8：729-733]和免疫球蛋白启动子；[Banerjietal.(1983)Cell33729-740]，神经元-特异性启动子如神经丝启动子[Byrneetal.(1989)Proc.Natl.Acad.Sci.USA86：5473-5477]，胰-特异性启动子[Edlunchetal.(1985)Science230：912-916]或乳腺-特异性启动子如乳清启动子(U.S.Pat.No.4,873,316和欧洲申请公开No.264,166)。本发明的核酸构建体可另外包括增强子，它可以邻近也可以远离启动子序列并且可以起上调转录的功能。
本方法的构建体优选地另外包含合适的选择标记和/或复制起始点。优选地，所用的构建体是穿梭载体，该穿梭载体既可以在大肠杆菌(其中构建体包含合适的选择标记和复制起点)中繁殖同时也相容于在细胞中扩增，或者整合到所选的基因或组织中。根据本发明的构建体，例如，可以是质粒、杆粒、噬菌粒、粘粒、噬菌体、病毒或人工染色体。
当前优选的体内核酸转移技术包括用病毒或非病毒构建体转染，如腺病毒、慢病毒、单纯疱疹I病毒、腺伴随病毒(AAV)和基于脂质的系统。对于脂质介导的基因转移有用的脂质是，例如，DOTMA、DOPE和DC-Chol[Tonkinsonetal.，CancerInvestigation，14(1)：54-65(1996)]。最优选的用于基因治疗的构建体是病毒，最优选的是腺病毒、AAV、慢病毒或逆转录病毒。病毒构建体如逆转录病毒构建体包含至少1个转录启动子/增强子或基因座确定元件或用其他方式来控制基因表达的其他元件，这些其他方式如可变剪接、核RNA的输出或信使的翻译后修饰。这样的载体构建体还包括包装信号、长末端重复序列(LTRs)或其部分序列、以及病毒适用的的正链和负链引物结合位点，除非它已经出现在病毒构建体中。另外，这样的构建体典型地包含信号序列用来把肽或抗体从它们所在的宿主细胞中分泌出去。优选地，用于此目的的信号序列是哺乳动物信号序列。任选地，所述构建体也可以包含指导聚腺苷酸化的信号，以及一个或多个限制性位点和翻译终止序列。例如，这样的构建体典型地包含5’LTR、tRNA结合位点、包装信号、第二链DNA合成起点和3’LTR或其部分。其他可用的非病毒载体是，如阳离子脂、聚赖氨酸和树枝状聚合物。
由于本发明中肽的自聚集性，可以设想这样的肽也可用作生物样品中淀粉样原纤维/斑块的有效检测物。这对淀粉样蛋白相关疾病如阿尔茨海默病特别明显，这些疾病只有在尸体检查脑组织中是否有标志性神经原纤维缠结(NFT)和神经炎斑块之后才能明确诊断。
因此，根据本发明的另一方面提供检测生物样品中是否存在淀粉样原纤维的方法。
所述方法可以如此实施，将生物样品与本发明的能与淀粉样原纤维共聚集的肽一起孵育并检测所述肽，从而检测生物样品中是否存在淀粉样原纤维。能够识别所有构象的各种肽试剂在本领域中是已知的，其中有些已在下文中评述：Bursavich(2002)J.MedChem.45(3)：541-58和BaltzerChemRev.101(10)：3153-63。
用于检测的生物样品可以是任何身体样品如血(血清或血浆)、痰、腹水、胸膜渗出液、尿液、活检标本、分离的细胞和/或细胞膜制备物。获得哺乳动物的组织活检物和体液的方法在本领域中是公知的。
本发明的肽在适合聚集体形成的条件下(即缓冲液、温度、孵育时间等)与生物样品相接触；适合的条件在实施例部分的实施例2中进行描述。在和生物样品一起孵育之前不允许发生肽预聚集而是先进行测量。为此，优选使用新鲜配制的肽保存液。
生物样品中的蛋白复合体可通过本领域中各种方法中的任何一种来检测，这些方法可使用生化和/或光学的检测方案。
为便于检测复合体，本发明的肽优选用标志或抗体强调。强调可以在聚集体形成之前、当中或之后进行，这取决于用来强调的方法。如此处使用的术语“标志”表示展现可定量的活性或性质的分子。标志可以是荧光分子包括化学荧光如荧光素或荧光多肽如绿色荧光蛋白(GFP)或相关蛋白(www.clontech.com)。在此情况下，可通过使用适合的激发光产生的荧光来定量标志。作为替代，标志可以是表位标志，表位标志是相当独特的多肽序列，特异性抗体能与之结合并且几乎没有与其他细胞表位的交叉反应。这种表位标志包括Myc标志、Flag标志、His标志、亮氨酸标志、IgG标志、链亲合素标志等。
作为替代，可通过本发明的抗体来进行聚集体检测。
因此，本发明的这一方面提供测试或筛选生物样品，如怀疑含有淀粉样原纤维的身体组织或液体的方法。
这样的检测方法也可用于发现对预防或解聚淀粉样蛋白沉积有用的潜在药物的测试中去。例如，本发明可以用于高通量筛选测试化合物。典型地，为了减少测试体积，本发明的共聚集肽被放射性标记。之后通过监测测试化合物对标记的替换来进行竞争测试[Han(1996)J.Am.Chem.Soc.118：4506-7和Esler(1996)Chem.271：8545-8]。
本发明的肽也可用作体内淀粉样沉积的有效检测物。能够与淀粉样沉积结合的、非放射性或放射性同位素标记的设计肽，正如本领域公知的，可以给予个体来诊断此前所述的淀粉样蛋白相关疾病的发作或存在。这种标记的肽在给药后与淀粉样蛋白或淀粉样蛋白-样沉积物的结合可通过本领域已知的体内成像技术检测到。
本发明的肽可以包括在诊断或治疗试剂盒中。例如，可将特定疾病相关蛋白的肽组或抗肽抗体包装到一个或多个含合适缓冲液和防腐剂的容器中，并用于诊断或定向治疗处理。
因此，所述肽可以各自混合到单个容器中或各自置于独立的容器中。优选地，所述容器带有标签。适合的容器包括，例如，瓶、管形瓶、注射器和试管。这些容器可用各种材料如玻璃或塑料制成。
另外，还可加入其他添加剂如稳定剂、缓冲剂、封闭剂等。
也可以将这种试剂盒的肽附着到固相支持物上，如珠、阵列基质(例如芯片)等并用于诊断目的。
试剂盒中含有的或者固定到基质上的肽可以与例如如此前所述的可检测标记物相偶联。
所述试剂盒也可包括说明书，用于确定测试对象是否患有与感兴趣的淀粉样多肽相关的状况、障碍或疾病，或有发生的危险。
研究以下实施例以后，本发明的另外的目标、优点和新性质对于本领域一般技术人员来讲是显而易见的，所述实施例不具有限制性含义。另外，此前所描述的以及下面权利要求部分里要求的本发明的各种实施方案和方面的每一个在以下实施例中可以找到试验支持。
实施例
参考以下实施例以及以上说明，以非限制性方式举例说明本发明。
一般而言，此处使用的专门用语和本发明中利用的实验操作包括分子、生化、微生物以及重组DNA技术。这样的技术在文献中有完备的解释。见，例如，″MolecularCloning：AlaboratoryManual″Sambrooketal.，(1989)；″CurrentProtocolsinMolecularBiology″VolumesI-IIIAusubel，R.M.，ed.(1994)；Ausubeletal.，″CurrentProtocolsinMolecularBiology″，JohnWileyandSons，Baltimore，Maryland(1989)；Perbal，″APracticalGuidetoMolecularCloning″，JohnWiley&Sons，NewYork(1988)；Watsonetal.，″RecombinantDNA″，ScientificAmericanBooks，NewYork；Birrenetal.(eds)″GenomeAnalysis：ALaboratoryManualSeries″，Vols.1-4，ColdSpringHarborLaboratoryPress，NewYork(1998)；以下文献中的方法：U.S.Pat.Nos.4,666,828、4,683,202、4,801,531、5,192,659和5,272,057；″CellBiology：ALaboratoryHandbook″，VolumesI-IIICellis，J.E.，ed.(1994)；″CurrentProtocolsinImmunology″VolumesI-IIIColiganJ.E.，ed.(1994)；Stitesetal.(eds)，″BasicandClinicalImmunology″(8thEdition)，Appleton&Lange，Norwalk，CT(1994)；MishellandShiigi(eds)，″SelectedMethodsinCellularImmunology″，W.H.FreemanandCo.，NewYork(1980)；可用的免疫分析方法在专利和科学文献中有广泛的描述，见，例如，U.S.Pat.Nos.3,791,932；3,839,153；3,850,752；3,850,578；3,853,987；3,867,517；3,879,262；3,901,654；3,935,074；3,984,533；3,996,345；4,034,074；4,098,876；4,879,219；5,011,771和5,281,521；″OligonucleotideSynthesis″Gait，M.J.，ed.(1984)；″NucleicAcidHybridization″Hames，B.D.，andHigginsS.J.，eds.(1985)；″TranscriptionandTranslation″Hames，B.D.，andHigginsS.J.，eds.(1984)；″AnimalCellCulture″Freshney，R.I.，ed.(1986)；″ImmobilizedCellsandEnzymes″IRLPress，(1986)；″APracticalGuidetoMolecularCloning″Perbal，B.，(1984)和″MethodsinEnzymology″Vol.1-317，AcademicPress；″PCRProtocols：AGuideToMethodsAndApplications″，AcademicPress，SanDiego，CA(1990)；Marshaketal.，″StrategiesforProteinPurificationandCharacterization-ALaboratoryCourseManual″CSHLPress(1996)；所有这些在此引入作为参考，就如同在此完全陈述一样。其他的一般参考文献在本文件各处提供。其中的步骤在本领域中是公知的并且是为了方便读者而提供的。其中含有的所有信息引入此处作为参考。
实施例1
hIAPP基本淀粉样蛋白形成单位的丙氨酸扫描——策略和肽合成
在95％以上的II型糖尿病患者中发现了胰淀粉样蛋白。胰淀粉样蛋白是通过37个氨基酸长的胰岛淀粉样多肽(IAPP，GenBank编号gi：4557655)聚集而成的，其细胞毒性与疾病发展直接相关。IAPP淀粉样蛋白的形成遵从成核-依赖性的聚集过程，该过程通过可溶性IAPP向聚集的β-折叠的构象转变而进行。最近，已经表明IAPP的六肽(22-27)(NFGAIL，SEQIDNO：111)，也被称为“基本淀粉样蛋白形成单位”，对于含β-折叠的淀粉样原纤维的形成是足够的[Konstantinosetal.(2000)J.Mol.Biol.295：1055-1071]。
为进一步观察组成“基本淀粉样原单位”的残基的具体作用，进行系统性丙氨酸扫描。用丙氨酸取代氨基酸来特异性改变所述肽的分子界面，而不显著改变它们的疏水性或形成β-折叠结构的趋势。在人IAPP独有的方框中进行丙氨酸扫描(图3a)。这个方框包括两个跟随于全长多肽中NFGAIL基序之后的丝氨酸残基。由于更短的肽是疏水性的并且溶解度要小得多，所以就使用了这个8氨基酸的肽序列。图3b表示代表野生型肽的化学结构示意图，而图3c表明在产生的不同突变肽中的氨基酸取代。
方法和试剂——肽的合成由PeptidoGenicResearch&Co.Inc(Livermore，CAUSA)来完成。肽序列身份使用PerkinElmerSciexAPII质谱仪通过离子喷雾质谱方法来确定。肽纯度通过在C18柱上进行反相-高压液相色谱法(RP-HPLC)来确定，使用10％-70％乙腈水溶液和0.1％三氟乙酸(TFA)的线性梯度。
实施例2
浊度测量所监测的IAPP肽片段和突变衍生物的聚集动力学
为了研究来源于IAPP肽的片段的自组装，在405nm下测量浊度来监测聚集和不溶性作用的动力学。
动力学聚集分析——将冻干形式的肽溶解到DMSO中而制备新鲜的肽保存液，DMSO是一种解聚溶剂，所述肽保存液浓度为100mM。为避免预-聚集，在每次和所有实验之前制备新鲜的保存液。按照如下方法将肽保存液稀释到测试缓冲液中并装到96-孔板中：将2μl的肽保存液加入98μl的10mMTrispH7.2，最终在2％DMSO存在下肽的终浓度为2mM。在405nm下测量浊度数据。含有2％DMSO的缓冲溶液用作空白。室温下测量多个时间点下的浊度。
结果——如图4a所示，野生型肽片段(SEQIDNO：1)的聚集动力学谱与以前对未接种的hIAPP六肽的报道很相似[Tenidisetal.(2000)J.Mol.Biol295：1055-71]。这样的谱强烈地表明一种成核-依赖性的聚集机制[JarrettandLansbury(1992)Biochemistry31：6865-70]。经过20分钟的时滞之后，野生型肽自组装成不可溶的原纤维。肽G3A(SEQIDNO：4)表现出与野生型肽基本相同的谱。N1A肽(SEQIDNO：2)介导更高级聚集动力学，尽管它的动力学谱不同于野生型肽。有趣的是，N1A的聚集看上去成核-依赖性较低。将异亮氨酸或亮氨酸取代为丙氨酸(分别是肽I5A，SEQIDNO：5和L6A，SEQIDNO：6)降低了聚集动力学但是没有完全消除它。将苯丙氨酸残基取代为丙氨酸(肽F2A，SEQIDNO：3)导致完全丧失肽聚集成聚集体的能力。F2A肽在含水测试缓冲液中是完全可溶的。
综上所述，淀粉样蛋白形成片段的动力学聚集研究提示苯丙氨酸残基在IAPP活性片段导致的淀粉样蛋白形成过程中的主要作用。
实施例3
聚集体平均粒度的测量
虽然浊度分析对各种肽的聚集能力以及动力学方面提供了重要评估，但它不能提供真正形成的聚集体大小方面的信息。可以理解，尽管淀粉样蛋白结构的表观水动力学直径由于淀粉样蛋白结构的无规则性而变化，它仍然可以提供关于所形成结构的数量级的明确提示并提供比较各种肽形成结构的定量判据。
因此，各种肽形成的聚集体的平均大小用动态光散射(DLS)实验来测定。
方法——将浓度为10mM的新鲜配制的肽保存液稀释到10mMTris缓冲液pH7.2中，并用0.2μm的滤膜过滤，终浓度为100μM和1％DMSO。使用激光-驱动的ALV-NIBS/HPPS非侵入式背向散射仪器进行粒度测量。用ALV-NIBS/HPPS软件拟合自相关数据来产生平均表观水动力学直径。
结果——各种肽形成的结构的平均表观水动力学直径在图5中给出。
综上所述，各种肽形成的结构的表观水动力学直径看起来与浊度分析得出的结果相符。如同浊度分析，野生型肽和G3A肽形成水动力学直径很相近的颗粒。在衍生的肽中则观察到了较小的结构：N1A、I5A和L6A。因此，与浊度分析一致，DLS实验明确表明在指定实验条件下F2A肽没有形成大的颗粒。
实施例4
用刚果红(CR)结合分析来检验野生型肽以及衍生物的淀粉样蛋
白形成性能
组合使用刚果红(CR)染色法和偏振光显微镜来检测本发明的肽的淀粉样蛋白形成能力。一般对于淀粉样原纤维，尤其是原纤维IAPP与CR结合并在偏振光下呈现金色/绿色的双折射[Cooper(1974)Lab.Invest.31：232-8；Lansbury(1992)Biochemistry31：6865-70]。
方法和试剂——在10mMTris缓冲液(pH7)中孵育4天的肽溶液在玻璃显微镜玻片上干燥。通过向10mMTris缓冲液pH7.2中加入1mMCR后孵育1分钟来进行染色。为除去过量的CR，将玻片用双蒸水漂洗并干燥。溶于80％乙醇(v/v)中的饱和CR溶液用于聚集差的肽。这种情况下，进行染色但不漂洗。使用配有偏振镜台的WILDMakroskopm420(x70)来测定双折射。
结果——野生型、N1A和G3A肽可与CR结合并且呈现特征性绿/金色双折射(分别见，普通视野：图6g、6a和6e，偏振光显微镜照片：图6h、6b和6f)。肽I5A和L6A可以与CR结合且呈现很少但特征性双折射(分别见普通视野：图6i和6k，偏振光：图6j和6l)。肽F2A(NAGAIL)没有表现出能够和CR结合的能力(普通视野：图6c；和偏振光：图6d)。经CR染色的干燥的缓冲溶液用作阴性对照(见图分别为，普通：图6m，偏振光：图6n)。有趣的是，在结合方面没有观察到阴性对照和F2A肽之间的显著差异。
为证实F2A肽不能形成原纤维，孵育了14天的肽溶液用于结合分析中。尽管两周肽“老化”后某种程度上聚集是肉眼可见的，但是CR染色没有显示任何淀粉样蛋白结构(结果未给出)。同样条件下，对野生型肽的孵育导致了显著的CR双折射。
实施例5
原纤维形成肽和突变体的超微结构分析
用电子显微镜分析来评价各种肽的原纤维形成能力。
方法——肽溶液(10mMTris缓冲液pH7.2中有2mM肽)在室温下孵育过夜。将10μl样品置于200目的铜网上并盖以碳稳定化的formvar膜(SPISupplies，WestChesterPA)来评价原纤维形成。20-30秒的孵育后，除去过量的液体，并将铜网用2％的乙酸双氧铀水溶液进行负染。用JEOL1200EX电子显微镜在80kV下观察样品。
结果——为进一步表征各种肽形成的结构，进行负染电子显微镜分析。与前面结果一致，除了F2A产生了无定形的原纤维以外(图7b)，在所有的肽中都观察到了丝状结构(图7a-f)。I5A和L6A肽(分别为图7e和图7f)形成的原纤维出现频率低于野生型(图7d)、N1A和G3A肽(分别为图7a和图7c)。尽管很少见到F2A、I5A和L6A肽的EM视野，这些图像所体现的结果仍然支持在前面的部分中所体现的定量结果，因此为原纤维形态学提供了定量分析方法。
在野生型、N1A和G3A肽中观察到的缠结的网状结构可解释为这原些纤维形成的快速动力学(见实施例2)。虽然频率更低，但在肽I5A和L6A中观察到更易辨认的结构和更长的纤维。这些较长的纤维可能是较慢的动力学的结果，从而允许更为有序的原纤维组织。
总之，电子显微镜以及CR分析的定性结果强烈提示出淀粉样六肽中的苯丙氨酸残基对其淀粉样蛋白形成能力是关键的。
实施例6
hIAPP基本淀粉样蛋白形成单位中的识别结构域作图——合理和
MBP-IAPP融合蛋白合成
为了系统性作图分析和比较潜在的识别结构域，分析hIAPP(GenBank编号gi：4557655)与28个成员点样的重叠肽阵列相互作用的能力，这些肽覆盖hIAPP的全序列(即：hIAPP1-10，hIAPP2-11，…，hIAPP28-37)[Mazor(2002)J.Mol.Biol.322：1013-24]。
材料和实验步骤
菌株——大肠杆菌菌株TG-1(AmershamPharmacia，Sweden)用于分子克隆和质粒扩增。菌株BL21(DE3)(Novagen，USA)用于蛋白超量表达。
工程化合成IAPP和MBP-IAPP融合蛋白——一段经过修饰以包含细菌密码子选择的人IAPP的合成DNA序列(SEQIDNO：58)是通过退火8个重叠引物(SEQIDNOs.50-57)形成的。PCR操作是通过30个95℃1分钟、55℃1分钟和72℃1分钟的循环进行的。连接退火产物并通过使用引物IAPP1(SEQIDNO：50)和IAPP8(SEQIDNO：57)来扩增。然后用IAPP合成模板构建MBP-IAPP(MBPGenBank编号gi：2654021)融合序列，并用引物YAR2(SEQIDNO：60)和引物YAR1(SEQIDNO：59)进行扩增，从而在IAPP的氨基端引入了V8Ek切割位点和(His)6标志。这两个引物分别含有NotI和NcoI克隆位点。得到的PCR产物用NotI和NcoI消化并连接到pMALc2x-NN表达载体上。pMALc2x-NN表达载体是通过将pMALc-NN19的多接头位点克隆到pMALc2x中来构建的(NewEnglandBiolabs，USA)[BACH(2001)J.Mol.Biol.312：79-93]。
蛋白表达和纯化——用强Ptac启动子控制下的、编码MBP-IAPP的表达质粒pMALc2x-IAPP转化大肠杆菌BL21细胞，所述转化细胞在补充有100μg/ml氨苄青霉素和1％(W/V)蔗糖的200mlLB培养基中生长。当光密度到达A600＝0.8时，用0.1或0.5mMIPTG在30℃诱导3小时以进行蛋白表达。
如前述在20mMTris-HCl(pH7.4)，1mMEDTA，200mMNaCl和蛋白酶抑制剂混合物(Sigma)中用冻-融然后短暂超声处理来制备细胞提取物[Gazit(1999)J.Biol.Chem.274：2652-2657]。蛋白提取物在20,000g下离心而澄清，并保存在4℃下。MBP-IAPP融合蛋白的纯化是通过将提取物通过淀粉树脂柱(NewEnglandBiolabs，USA)，然后使用含有20mM麦芽糖的相同缓冲液洗脱而回收。纯化的MBP-IAPP保存在4℃下。用PierceCoomassieplus试剂(Pierce，USA)测定蛋白浓度，以BSA作为标准。用SDS/12％聚丙烯酰胺凝胶分析MBP和MBP-IAPP蛋白片段，凝胶用GelCodeBlue(Pierce，USA)染色。
为了研究MBP-IAPP中的二硫键是否被氧化，纯化的MBP和MBP-IAPP蛋白与5当量的N-碘乙酰-N’-(8-磺基-1-萘基)-乙二胺(LAEDANS)(Sigma，Rehovot，Israel)在室温下暗处反应过夜。用凝胶过滤色谱法在QuickSpinG-25Sephadex柱上将游离的染料与被标记蛋白分开。然后测定MBP和MBP-IAPP的荧光。只检测到小的荧光标记(平均值小于每蛋白分子0.1个探针分子)并且在MBP和MBP-IAPP的标记之间没有显著差异，这提示表达的IAPP分子中的二硫键绝大部分被氧化了。
结果
重组MBP-IAPP的表达与纯化——由于以前试图在细菌中表达完整的hIAPP没有成功，所以蛋白作为MBP融合表述，MBP保护hIAPP免于表达期间不希望的聚集[Bach(2001)J.Mol.Biol.312：79-93]。用细菌密码子选择来执行融合蛋白的合成，如图8a所示。最终获得的融合序列克隆到pMALc2x-NN中，如图8b所示，并且引入到大肠杆菌BL21(DE3)中。生长条件、细胞提取物的制备和蛋白纯化如此前所述进行。IPTG诱导导致在可溶性组分中高水平的MBP-IAPP积累，还在细胞提取物的不溶性组分发现了少于5％的MBP-IAPP融合蛋白(数据未给出)。从MBP和MBP-IAPP典型纯化步骤中分出来的试样如图9所示。如图所示，通过GelCodeBlue染色的SDS/聚丙烯酰胺凝胶的密度测量法扫描，可知48kDa的MBP-IAPP积累到全部可溶蛋白的25％。在30℃下用摇瓶诱导(A600＝2.0)，MBP-IAPP在胞质中以可溶蛋白形式积累至大约150mg/l细胞培养物的水平。尽管纯化过程中有损失，MBP-IAPP被纯化到近乎均一组分，产率为80mg/l细胞。为了后续的应用以及便于常规的IAPP均质纯化，除了用来除去MBP标志的因子Xa切割位点以外，还包括另外的His-标志(图8b)。His-标志可以通过EkV8切割IAPP序列氨基端的Lys残基而除去，使得野生型IAPP被释放。
实施例7
hIAPP多肽中分子识别序列的鉴定
IAPP肽阵列的构建——对应hIAPP1-37连续重叠序列(SEQIDNOs.61-88)的十聚体是用SPOT技术(JeriniAG，Berlin，Germany)在纤维素膜基质上合成的。肽通过羧基端氨基酸共价结合到Whatman50纤维素支持物(Whatman，Maidstone，England)上。固为对肽降解有更高稳定性并能更好的代表天然识别基序，所以氨基端乙酰化用于肽扫描。
肽合成——用固相合成方法由Peptron，Inc.(Taejeon，Korea)进行肽合成。肽的正确身份通过离子喷雾质谱法用HP1100系列LC/MSD[Hewlett-PackardCompany，PaloAlto，CA]来确定。肽的纯度通过反相-高压液相色谱法(RP-HPLC)在C18柱上确认，施加30分钟从0％到100％乙腈水溶液和0.1％三氟乙酸(TFA)溶液的线性梯度，流速为1ml/min。
结合研究——纤维素肽阵列先用5％(V/V)脱脂奶的Tris盐缓冲液(TBS，20mMTrispH7.5，150mMNaCl)封闭。之后，纤维素膜在10μg/mlMBP-hIAPP1-37存在下在相同封闭液中4℃孵育12小时。然后纤维素膜用0.05％Tween20的TBS溶液反复漂洗。结合到纤维素膜上的MBP-hIAPP1-37用抗MBP的单克隆抗体检测(Sigma，Israel)。用HRP-偶联的羊抗小鼠抗体(JacksonLaboratories，USA)作为二抗。根据厂家的说明，免疫印迹用Renaissancewestern印迹化学发光试剂(NEN，USA)来显色，并用密度法对信号进行定量。为了重复使用，纤维素膜可经过以下一系列的漂洗进行再生，再生缓冲液I含有62.5mMTris，2％SDS，100mM2-巯基乙醇，pH6.7，缓冲液II含有8M尿素，1％SDS，0.1％2-巯基乙醇。如上所述，漂洗各步骤的效率可用化学发光试剂与膜接触来监测。
结果
IAPP多肽中结合序列的鉴定——为了鉴定IAPP分子中介导IAPP分子间识别的结构基序，在纤维素膜基质上合成对应hIAPP1-37分子中氨基酸1-10直至28-37的28种可能的重叠十聚体。结合纤维素膜的肽用MBP-hIAPP1-37孵育过夜。用高盐缓冲液漂洗纤维素膜之后，分析纤维素膜上的免疫印迹，并通过密度法对结合进行定量(图10b)。可以理解，由于肽在合成期间的偶联效率会有所差别，所以测定的结合是半定量的。
如图10a-b所示，多种肽片段表现出可以和MBP-IAPP结合；位于IAPP多肽中心的一段氨基酸序列(即：hIAPP7-16到hIAPP12-21)在和MBP-hIAPP1-37结合方面表现最为突出。鉴定的另一个结合区域在IAPP的羧基端部分(hIAPP19-28到hIAPP21-30)，虽然在这种情况下的结合相对不很突出；第三个结合位点位于IAPP的氨基端部分(hIAPP2-11)，然而，这种情况下，在中心基序的周围没有显著的典型分布，这提示这一结果可能是错误的。甚至印迹过度曝光之后(数据未给出)，仍然没有检测到与这个肽(hIAPP1-10或hIAPP3-12)附近区域的结合。另外，考虑到2-11区域极为接近二硫键，可能在生理条件下不允许原纤维形成过程。
为了排除MBP自身参与结合肽阵列，偶联到纤维素膜上的肽用MBP单独孵育，并且用免疫印迹分析。膜显色之后，没有鉴定出任何结合(未给出)。
除以前明确的IAPP结合基序[即：基本淀粉样蛋白形成单位，hIAPP20-29，Westermark(1990)Proc.Natl.Acad.Sci.13：5036-40；Tenidis(2000)J.Mol.Biol.295：1055-1071；AzrielandGazit(2001)J.Biol.Chem.276：34156-34161]，这些结果鉴定了hIAPP中分子识别的主要中心结构域。肽阵列的结合分布谱(图10b)提示NFVLH(SEQIDNo.17)可作为核心的识别基序。
实施例8
通过浊度测量监测hIAPP肽片段聚集动力学的表征
重组MBP-hIAPP融合蛋白与hIAPP肽阵列的结合分析(实施例7)鉴定出了推测的hIAPP蛋白中心部分中的自组装结构域。
为了鉴定可以形成淀粉样原纤维的最小结构基序，用405nm浊度测量监测来测试包含在推定的自组装结构域中的一系列肽的聚集。
用下面表3来说明受试肽。
表3
HIAPP肽片段(hIAPP坐标) SEQ ID NO： 肽序列
14-22 14 NFLVHSSNN
14-20 15 NFLVHSS
15-20 16 FLVHSS
14-18 17 NFLVH
15-19 18 FLVHS
15-18 19 FLVH
材料和实验步骤
动态聚集分析——将冻干形式的肽溶解到二甲基亚砜(DMSO)中获得浓度为100mg/ml的新鲜配制的肽保存液。为避免任何预聚集，对于每个实验配制新鲜的保存液。按照如下方法在酶联免疫吸附测试(ELISA)板孔中将肽保存液稀释到分析缓冲液中：将8μl肽保存液加入到92μl的10mMTris，pH7.2(因此肽的终浓度是8mg/ml，含有8％DMSO)。在405nm下采集浊度数据。含有与受试样品相同量DMSO的缓冲液用作空白，并在结果中将其扣除。在室温下使用THERMOmaxELISA读板仪(MolecularDevices，SunnyvaleCA)连续测定浊度。
结果
进行浊度分析是为了测定各种肽(表3)在水相介质中的聚集能力。用DMSO配制不同肽片段的新鲜保存液，然后稀释到Tris缓冲液中，并监测作为蛋白聚集的标志的浊度2个小时。如图11所示，肽NFLVHSS，FLVHSS和FLVHS表现出较高的浊度。可以理解，如以前对NFGAIL短肽形成淀粉样蛋白的报道[Tenidis(2000)Supra]，时滞很短甚至完全缺乏时滞，因此在这些实验条件下不会被检测到，然而聚集的动力学谱与六肽hIAPP22-27(NFGAIL)所获得的相似。从另一方面来说，肽NFLVHSSNN表现出很低的浊度，而NFLVH和FLVH几乎完全没有表现出浊度。甚至在明显延长的孵育之后，后两种肽中没有观察到明显浊度。淀粉样原纤维未能形成可能是由于部分带电的组氨酸残基的静电排斥作用。
实施例9
用刚果红(CR)结合分析来检测hIAPP肽的淀粉样蛋白形成性
组合使用刚果红(CR)染色和偏振光显微镜来测试本发明中肽的淀粉样蛋白形成能力。淀粉样原纤维与CR结合并在偏振光下呈现金/绿色双折射[Puchtler(1966)J.Histochem.Cytochem.10：355-364]。
材料和实验步骤
刚果红染色和双折射——用10mMTris缓冲液pH7.2制备成浓度为8mg/ml的肽溶液，取10μL这样的悬液持续至少一天的老化，在玻璃显微镜载片上干燥过夜。如前所述，通过向80％乙醇(V/V)溶液中加入10μL的饱和刚果红(CR)和NaCl悬液来进行染色[Puchtler(1966)Supra]。溶液用0.45μm的滤膜过滤。玻片干燥几个小时。用配有正交偏光器的SZX-12立体镜(Olympus，Hamburg，Germany)来测定双折射。
结果
刚果红染色和双折射——为了测定任何浊度分析(见实施例8)中形成的聚集体的淀粉样性质，进行CR双折射分析。通过CR染色和配有正交偏光器的光学显微镜检查来测试肽片段的淀粉样蛋白形成能力。与动力学分析结果一致，如图120b-c和12e所示，肽NFLVHSS，FLVHSS和FLVHS表现出典型的双折射。从另一方面来说，肽NFLVHSSNN，NFLVH和FLVH表现出很弱的双折射或者根本没有双折射(图12a、12d和12f)。肽NFLVHSSNN表现出更弱的特征性双折射(图12a)。肽NFLVH在样品的边缘处表现出强烈污染(图12d)。肽FLVH没有表现处双折射(图12f)。为了测试FLVH肽是否是由于时滞长而不形成淀粉样原纤维，于是检测了经过5天老化的肽溶液样品。相同的肽在很高浓度下(10mg/ml)也在水相溶液中进行测试，然而在所有情况下没有检测到双折射，表明肽不形成淀粉样蛋白的(数据未给出)。
实施例10
原纤维形成性hIAPP肽的超微结构分析
用电子显微镜分析来评价各种肽的原纤维形成潜能。
材料和实验步骤
透射电子显微镜——用10mMTris缓冲液PH7.2制备成浓度为8mg/ml的肽溶液，取出10μL这样的样品持续至少一天的老化，将其置于400目的铜网(SPIsupplies，WestChesterPA)上并盖以碳稳定的Formvar膜。一分钟后，除去过量的液体，然后铜网用2％乙酸双氧铀水溶液再进行2分钟的负染。用JEOL1200EX电子显微镜在80kV下观察样品。
结果
为进一步表征各种肽所形成的结构，进行了负染电子显微镜分析。与以前的结果一致，除了在FLVH肽中仅发现无定形的聚集体以外(图13a-f)，在所有的肽片段中表现出原纤维结构。NFLVHSSNN肽呈现出长而纤细的卷曲纤丝(图13a)，这与上面所述的全长肽所形成的是相似的。肽NFLVHSS、FLVHSS、FLVHS呈现大的宽的带状原纤维，这正如针对NFGAIL片段所述的[Tenidis(2000)Supra.，分别为图13c-e]。NFLVH肽所形成的原纤维是纤细而短的，可将其认为原纤丝而不是纤丝。它们出现的频率低得多，并且EM图像不体现普通视野而是少见的情况(图13d)。如图13f所示，FLVH肽介导无定形的聚集体形成。
实施例11
hIAPP肽片段的二级结构分析
进行傅立叶变换红外光谱(FT-IR)来测定hIAPP淀粉样蛋白形成肽原纤维以及非原纤维状的肽的二级结构。
材料和实验步骤
傅立叶变换红外光谱——用配有DTGS检测器的NicoletNexus470FT-IR光谱仪来计录红外光谱。取自浊度分析的老化的肽溶液样品悬浮到CaF2窗(Sigma)板上，并且真空干燥。肽沉积物用双蒸水重悬，之后干燥成薄膜。重复两次重悬步骤以保证最大程度上从氢到氘的交换。在4cm-1分辨率和平均2000次扫描下测量。用OMNIC分析程序(Nicolet)测量透光率最小值。
结果
FT-IR研究——如图14a-f所示，所有原纤维肽都表现出了FT-IR光谱在1620-1640cm-1附近具有β-折叠结构典型的明确的最小带。另一方面，根据其他方法，四肽FLVH的光谱图没有表现原纤维存在的迹象，而是典型的无规则卷曲结构。NFLVHSSNN肽的光谱图呈现出在1621cm-1处的透光率最低，表明有大量的β-折叠，以及在1640cm-1和1665cm-1处的最低值提示非-β结构的存在。在1688cm-1处观察到的另一个次要最低值表明反平行β-折叠结构的存在(图14a)。NFLVHSS肽光谱图在1929cm-11675cm-1处表现出主要的最小吸收带，这是反平行β-折叠结构的典型光谱(图14b)。在肽FLVHS中观察到了相似的光谱，其主要最低值在1625cm-1处，一个次要最低值在1676cm-1处(图14e)。FLVHSS肽的光谱图也在1626cm-1处表现出一个主要的最低值。光谱在1637-1676cm-1附近还有一些次要最低值，但是那些更形似噪音而不是信号(图14c)。NFLVH肽的光谱在1636cm-1处有最低值，这也指明了β-折叠，然而，与其他光谱相比，此带的迁移以及在1654cm-1和1669cm-1处观察到的最低值(图14d)能表明非-β结构的存在。相反，FLVH肽的光谱在1620-1640cm-1处没有最低值，但是在1646-1675cm-1附近有多个无规卷曲结构典型的最低值(图14f)。
为了研究FLVH四肽完全不形成淀粉样原纤维或检测不到纤维形成是否是因为缓慢的动力学，在相同实验条件下将肽溶液孵育两个月，最终检测到了原纤维的存在。然而，用EM显微镜、CR染色或FT-IR光谱没有探测到淀粉样原纤维形成迹象。这些结果可能提示由于能量的原因而四肽不能形成原纤维。也就是说，由三个肽键组成的链的堆积在能量上的贡献低于寡聚化中的熵的消耗。
综上所述，对超微结构的观察与浊度和刚果红双折射分析中确定的发现相一致。所有实验数据在hIAPP肽中鉴定了一种新的五肽元件，即FLVHS肽，这一五肽元件有很强的淀粉样蛋白形成能力。有趣的是，在hIAPP多肽的同样中心结构域中找到的NFLVH肽也具有淀粉样蛋白形成能力，然而，它形成纤维的能力不知何故较低。
实施例12
Medin最小淀粉样蛋白形成肽片段的鉴定
背景
Medin(GenBank编号gi：5174557)是主动脉内侧淀粉样沉积物的主要组分[(1999)Proc.Natl.Acad.Sci.USA.96：8674-8669]。以前的研究在97％的50岁以上的受试者中发现了主动脉淀粉样蛋白[Mucchiano(1992)Am.J.Pathol.140：811-877]。然而，那些淀粉样沉积物的病理作用仍然未知。这提示这些淀粉样蛋白在与老年相关的主动脉血管弹性减退中发挥作用[Mucchiano(1992)Supra；(1999)Supra]。而研究中明确鉴定胰酶肽NFGSVQFV是Medin淀粉样蛋白形成肽，是这个肽中的最短序列，这一最短序列仍具有淀粉样蛋白形成性，并且介导淀粉样蛋白形成的过程的分子决定物还没有确定出来。这样的信息不仅对真正理解Medin原纤维形成过程是重要的，也通常作为淀粉样原纤维形成过程的一个范例。
通过对来自于已公开的八肽截短的类似物进行功能和结构分析来确定Medin的最小活性片段[(1999)Supra]。
材料和实验步骤
肽合成如实施例7所述。
下面表4是对所研究的肽的说明。
表4
肽序列 SE ID NO：
NH2-NFGSVQVF-COOH 20
NH2-NFGSVQ-COOH 21
NH2-NFGSV-COOH 22
NH2-FGSVQ-COOH 23
NH2-GSVQ-COOH 24
NH2-FGSV-COOH 25
NH2-NAGSVQ-COOH 26
结果
为了进一步洞察能够保留介导分子识别和自组装所需分子信息的Medin结构元件，研究Medin的短肽片段和类似物在体外形成淀粉样原纤维的能力。图15a表示代表所研究的最大的肽片段化学结构的示意图。
实施例13
Medin-衍生的肽片段的聚集动力学
如实施例8所述进行浊度分析。
为首次获得有关各种Medin衍生的肽聚集能力的观察，进行了浊度分析。用DMSO新鲜配制淀粉样蛋白形成八肽及其截短类似物的保存液。然后将肽稀释到含水溶液中，跟踪作为时间的函数的405nm光吸收来监测浊度。如图16a所示，NFGSV五肽在孵育数分钟内就表现出最高的聚集程度。对溶液的物理检查表明肽形成了凝胶结构。NFGSVQV八肽的聚集动力学太快而无法测量，因为将稀释液一加入含水溶液就立即观察到浑浊(图16a-b)。在GSVQ四肽中也观察到了相似的快速的动力学。截短的NFGSVQ、FGSVQ和FGSV肽在约30分钟内表现出浊度的梯度增长，而后又有轻微下降(图16b)，这可以解释为大的聚集物的沉降作用。综上所述，这样的动力学和浊度值与以前在大小相似的淀粉样蛋白形成肽(AzrielandGazit，2001)中观察到的类似。
实施例14
Medin-衍生的肽片段的超微结构分析
如实施例10进行电子显微镜分析。
使用负染通过电子显微镜(EM)对Medin-衍生的肽片段的原纤维形成潜能进行分析。将肽片段保存液悬浮并持续4天的老化。可在含有NFGSVQFA八肽(图17a)和截短的NFGSVQ(图17b)的溶液中清晰看到原纤维结构。在这两种情况下结构都与那些在长得多的多肽，如IAPP和β-淀粉样蛋白(Aβ)多肽中观察到的相似。较短的成凝胶NFGSV五肽不形成典型性淀粉样结构而是原纤维结构的网(图17c)。需要注意的是最近在谷胱甘肽的凝胶化作用中观察到了原纤维网[LyonandAtkins，(2001)J.Am.Chem.Soc.123：4408-4413]。尽管进行了广泛的研究，没能在含有FGSVQ五肽、GSVQ四肽或FGSV四肽的溶液中检测到典型原纤维。而对于FGSVQ肽(图17d)的情况，多少可以看到原纤维有序结构，虽然这与典型的淀粉样蛋白形成肽形成的结构存在显著差别，对于GSVQ和FGSV肽的情况，没有发现原纤维结构(分别如图17e和17f)。
实施例15
通过刚果红(CR)结合分析检验Medin-衍生的肽的淀粉样蛋白形
成性能
如实施例9所述进行CR染色。
进行CR染色来确定是否各种Medin-衍生的肽形成的结构表现出典型双折射。如图18b所示，NFGSVQ六肽与CR结合并呈现特征性的明亮的强烈的绿-金色双折射。NFGSVQFV八肽也呈现出显著的双折射(图18a)，虽然不如六肽中所观察到的那么典型。成凝胶NFGSV肽沉积物呈现出很弱程度上的双折射(图18c)。FGSVQ和FGSV肽在用CR染色后没有表现出双折射(分别如图18d和18f)。在两种肽和阴性对照(即：不含肽的缓冲溶液)之间明显没有显著差异。有趣的是，在GSVQ四肽中观察到了出乎意料的高水平双折射(图18e)，而由此形成的结构的形态(图18e)明显区别于淀粉样原纤维，表明这些结构可能具有显著的有序度，并反映为强烈的双折射。
实施例16
苯丙氨酸取代对Medin-自组装的影响
为了阐明苯丙氨酸残基在最小的淀粉样蛋白形成六肽所致的淀粉样原纤维形成过程中可能的作用，用丙氨酸来取代苯丙氨酸。按照对各种Medin-片段所描述的同样方式制备并检验丙氨酸取代的肽。如图19a所示，与野生六肽相比，在丙氨酸取代的肽中观察到浊度显著偏低。当用EM观察NAGSVQ肽的老化溶液时，没有检测到清晰的原纤维结构(图19b)。这完全与野生型肽中观察到的高丰度的原纤维结构完全相反(图17b)。此外，看到的结构不表现出如上面所述图17c-d的在NFGSV和FGSVQ肽中观察到的任何程度的有序性，而是与FGSV四肽中观察到的完全非原纤维结构相似(图17e)。有趣的是，在丙氨酸取代的肽(如在GSVQ肽中所观察到的，图18e)中可以检测到一定程度的双折射(图19c)。这些结果对有关CR染色作为淀粉样蛋白形成的唯一指标的用途提出了进一步质疑[Khurana(2001)J.Biol.Chem.276：22715-22721]。
所有这些结果表明能够形成淀粉样原纤维的截短的Medin片段是六肽NFGSVQ(SEQIDNO：21)，虽然更短的五肽片段NFGSV(SEQIDNO：22)表现出纤维结构网，但并非是淀粉样蛋白的典型结构。形成淀粉样蛋白的NFGSVQ六肽与胰岛淀粉样多肽的最小淀粉样蛋白形成片段(IAPP，见实施例1-5)明显相似。综上所述，结果与堆积相互作用在导致淀粉样原纤维形成的自组装过程中的假定作用以及建议的淀粉样原纤维和β-螺旋结构间相关性一致。
实施例17
鉴定人降钙素的最小淀粉样蛋白形成肽片段
人降钙素(hCT，GenBank编号gi：179880)是一个具有32个氨基酸的长多肽激素，它由甲状腺的C-细胞合成并且参与钙的动态平衡[AustinandHealth(1981)N.Engl.J.Med.304：269-278；Copp(1970)Annu.Rev.Physiol.32：61-86；Zaidi(2002)Bone30：655-663]。发现由hCT组成的淀粉样原纤维与甲状腺髓样癌有关[Kedar(1976)Isr.J.Sci.12：1137；Berger(1988)Arch.A.Pathol.Anat.Histopathol.412：543-551；Arvinte(1993)J.Biol.Chem.268：6415-6422]。有趣的是，发现合成的hCT在体外可以形成与甲状腺中发现的沉积物形态相似的淀粉样原纤维[Kedar(1976)Supra；Berger(1988)Supra；Arvinte(1993)Supra；Benvenga(1994)J.Endocrinol.Invest.17：119-122；Bauer(1994)Biochemistry33：12276-12282；Kanaori(1995)Biochemistry34：12138-43；Kamihara(2000)ProteinSci.9：867-877]。淀粉样蛋白形成的体外过程受介质的pH影响[23]。电子显微镜实验揭示hCT形成的原纤维直径大约为长度可以达几微米。原纤维通常是彼此缔合的并且在体外淀粉样蛋白形成受培养基的pH影响[Kamihara(2000)Supra.]。
降钙素已经用作各种疾病的药物，包括佩吉特氏病和骨质疏松。然而，在含水溶液中生理pH条件下hCT缔合并形成淀粉样原纤维的倾向显著限制了它作为药物得到有效的利用[Austin(1981)Supra；Copp(1970)Supra；Zaidi(2002)Supra]，鲑鱼CT[Zaidi(2002)Supra]临床上用作hCT的替代品，由于序列同源性低在治疗患者时可引起免疫反应。所以，了解hCT形成淀粉样蛋白的机制并控制这一过程，不仅仅是对淀粉样蛋白形成机制、而且作为提高降钙素治疗用途的步骤，都是非常重要的。
圆二色性(CD)研究已表明室温下在水中单体hCT很少有有序性的二级结构[Arvinte(1993)Supra]。然而，用圆二色性、荧光和红外光谱研究hCT原纤维揭示原纤维化的hCT分子既有α-螺旋又有β-折叠的二级结构成分[Bauer(1994)Supra]。NMR光谱研究已表明在各种结构促进溶剂如TFE/H2O中，hCT采用了两亲性α-螺旋构象，主要是在8-22范围的残基[Meadows(1991)Biochemistry30：1247-1254；Motta(1991)Biochemistry30：10444-10450]。在DMSO/H2O中，短的双链反平行β-折叠在由残基16-21构成的中心区域中形成[Motta(1991)Biochemistry30：2364-71]。
根据该结构数据和建议的芳香残基在淀粉样蛋白形成过程中的作用，本发明的发明人已鉴定了一个短的肽片段，它足以介导降钙素的自组装[Reches(2002)J.Biol.Chem.277：35475-80]。
所研究的肽——根据以前有关淀粉样蛋白形成对酸性pH敏感性的报道[Kanaori(1995)Supra]，提示在低pH条件下进行质子化的带负电的氨基酸可能在淀粉样蛋白形成过程中发挥关键作用。hCT中唯一的带负电荷的氨基酸是Asp15(图20a)。此外，最近报道残基Lys18和Phe19在寡聚化状态和hCT生物活性中有重要作用[Kazantzis(269)Eur.J.Biochem.269：780-91]。连同区域中两个苯丙氨酸残基的出现，将hCT中淀粉样蛋白形成决定物的结构分析集中到了氨基酸15-19。图20b表示代表最长肽的化学结构的示意图，下面表5表示研究中使用的各种肽片段。
表5
hCT中的氨基酸坐标 肽序列 SEQ ID NO
15-19 NH2-DFNKF-COOH 27
16-19 NH2-FNKF-COOH 28
15-18 NH2-DFNK-COOH 29
15-17 NH2-DFN-COOH 30
F＞A 15-19 NH2-DANKF-COOH 31
实施例18
降钙素-衍生的肽片段的超微结构分析
如实施例10进行电子显微镜分析。
使用负染通过电子显微镜(EM)对降钙素衍生的肽片段的原纤维形成能力进行分析。肽片段保存液悬于0.02MNaCl，0.01MTrispH7.2，持续2天老化并进行负染。原纤维结构，与全长多肽所形成的相似[Arvinte(1993)Supra；Benvenga(1994)Supra；Bauer(1994)Supra；Kanaori(1995)Supra；Kamihara(2000)Supra]，在含有DFNKF五肽的溶液中高频率出现并清晰可见(图21a)。较短的DFNK四肽也形成原纤维结构(图21b)。然而，形成的结构与DFNKF五肽所形成的相比有序性较低。DFNK所形成的原纤维结构的量与DFNKF五肽所形成的相比也偏低。尽管进行了大量搜索，使用含有FNKF四肽和DFN三肽的溶液中没有检测到清晰的原纤维。对于FNKF四肽的情况只能找到无定形的聚合体(图21c)。DFN三肽形成更为有序的与成凝胶三肽所形成的结构相类似的结构(图21d)[Lyon(2001)Supra]。为了研究是否无论如何FNKF四肽和DFN三肽都不能形成原纤维，还是观察到的是缓慢动力学的结果，在相同实验条件下，将肽溶液孵育2周。在这种情况下仍然没有检测到清晰的原纤维结构(数据未给出)。
实施例19
通过刚果红(CR)结合分析来检验降钙素衍生的肽的淀粉样蛋白
形成性能
如实施例9所述进行CR染色。
进行CR染色来检验是否各种hCT-衍生的肽形成的结构表现出典型的双折射。如图22a-d所示，所有研究的肽都表现出一定程度的双折射。然而，DFNKF五肽中观察到的绿色双折射清晰且强烈(图22a)。在其他肽中观察到的双折射水平偏低但是是显著的，因为用不含肽的对照溶液没有检测到双折射。DFNK四肽的较低水平双折射(图22b)与用EM观察到的较低程度原纤维形成一致(图21b)。应该理解，然而，在FNKF四肽和DFN三肽中观察到的双折射可能代表一定程度上的有序性结构[Lyon(2001)Supra]。
实施例20
聚集的hCT-衍生的肽的二级结构
如实施例11所述进行FT-IR光谱分析。
淀粉样沉积是富含β-折叠折叠结构的原纤维的特性。为获得有关各种肽片段形成的二级结构的定量信息，使用了FT-IR光谱分析。如实施例11所述，将老化的肽溶液在CaF2平板上干燥形成薄膜。如图23所示，DFNKF五肽呈现出与反平行β-折叠结构相一致的显示双最低值(在1639cm-1和1669cm-1处)的酰胺I的FT-IR光谱图，这与胰岛淀粉样多肽的形成淀粉样蛋白六肽片段的光谱非常相似[Tenidis(2000)Supra]。DFNK四肽中观察到的酰胺I的FT-IR光谱(图23)对于β-折叠结构不典型。而它在1666cm-1处出现的一个最低值可能反映了反平行β-折叠结构，它缺少1620cm-1到1640cm-1附近的β-折叠结构的典型最低值。FNKF四肽呈现出无序结构的典型FT-IR光谱图(图23)，并且与胰岛淀粉样多肽中短的非淀粉样蛋白形成片段的光谱相似[Tenidis(2000)Supra]。DFN三肽呈现出双最低值(在1642cm-1和1673cm-1处，图23)的酰胺IFT-IR光谱图，这与β-折叠和无规结构的混合物相一致。这可能进一步指出了通过EM显示所观察到的结构可能代表主要由β-折叠结构元件组成的结构在某种程度上的有序性。
实施例21
苯丙氨酸取代对降钙素-衍生的肽自组装的作用
为了理解苯丙氨酸残基在降钙素自组装过程中可能的作用，在五肽当中用丙氨酸来替换苯丙氨酸氨基酸(SEQIDNO：31)。当用EM观察老化的DANKF五肽溶液时，没有检测到清晰的原纤维结构(图24a)。观察到的结构呈现出某种程度的有序度(与在FNKF四肽中看到的无定形聚集体相比)，然而没有观察到绿-金色双折射(图24b)。DANKA五肽的FT-IR光谱与FNKF四肽以及其他短的非淀粉样蛋白形成肽、典型的无序结构的FT-IR光谱相似[Tenidis(2000)Supra]。综上所述，苯丙氨酸取代成丙氨酸的作用与发生在胰岛淀粉样多肽的短的形成淀粉样蛋白片段当中的此种变化的作用相似[Azriel(2001)Supra]。
总之，证明了hCT-衍生的五肽(SEQIDNO：27)形成良好有序性的淀粉样原纤维的能力。电子显微镜观察所看到的典型的原纤维结构(图21a)、用CR染色后的非常强的绿色双折射(图22a)以及典型的反平行β-折叠结构(图23a)，都表明DFNKF五肽是非常有效的淀粉样蛋白形成剂。其他能够自组装的五肽在前面给出。但是，从双折射程度以及电子显微形态方面来看，与β-淀粉样蛋白(Aβ)多肽的有效淀粉样蛋白形成片段KLVFFAE相似，hCT片段看起来是具有最高淀粉样蛋白形成能力的五肽[Balbach(2000)Biochemistry39：13748-59]。赖氨酸和天冬氨酸上的相反电荷间的静电相互作用有可能指导有序的反平行结构的形成。有趣的是，与DFNKF肽相比，DFNK多肽表现出明显更低的淀粉样蛋白形成能力。五肽可能是有效的淀粉样蛋白形成者的低限。这与最近的结果相一致，其中证明IAPP的两个五肽，NFLVH和FLVHS能够形成淀粉样原纤维，但是它们的共同部分，四肽FLVH，却不能形成这样的原纤维(见实施例1-5)。
实施例22
鉴定来自乳运铁蛋白的淀粉样蛋白形成肽
乳运铁蛋白(GenBank编号gi：24895280)的淀粉样原纤维形成与家族性角膜上皮下淀粉样蛋白形成有关[SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中作用，研究了乳运铁蛋白衍生的肽LFNQTG(SEQIDNO：32)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了表征乳运铁蛋白衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图25所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示乳运铁蛋白的LFNQTG对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例23
鉴定来自血清淀粉样A蛋白的淀粉样蛋白形成肽
在慢性炎症性淀粉样变性病例的淀粉样蛋白-状态中发现了血清淀粉样A蛋白(GenBank编号gi：134167)的片段(Westermarketal.(1992)Biochem.Biophys.Res.Commun.182：27-33)。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了血清淀粉样A蛋白-衍生的肽SFFSFL(SEQIDNO：33)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了表征血清淀粉样蛋白A蛋白-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图26所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示血清淀粉样A蛋白的SFFSFL对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例24
鉴定来自BriL的淀粉样蛋白形成肽
人BRI基因位于13号染色体。BriL基因产物(GenBank编号gi：12643343)的淀粉样原纤维与神经元机能障碍和痴呆(Vidaletal(1999)Nature399，776-781)有关。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了BriL-衍生的肽FENKF(SEQIDNO：34)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了表征BriL-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图27所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示BriL的FENKF对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例25
鉴定来自凝溶胶蛋白的淀粉样蛋白形成肽
在芬兰遗传性淀粉样变性病例的淀粉样蛋白-状态中发现了凝溶胶蛋白(GenBank编号gi：4504165)片段[MauryandNurmiaho-Lassila(1992)Biochem.Biophys.Res.Commun.183：227-31]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了凝溶胶蛋白-衍生的肽SFNNG(SEQIDNO：35)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述凝溶胶蛋白-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图28所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示凝溶胶蛋白的SFNNG对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例26
鉴定来自血清淀粉样蛋白P的淀粉样蛋白形成肽
与血清淀粉样蛋白P(GenBank编号gi：2144884)的相互作用促进β-淀粉样蛋白形成淀粉样原纤维。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了血清淀粉样蛋白P-衍生的肽LQNFTL(SEQIDNO：36)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述血清淀粉样蛋白P-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图29所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示血清淀粉样蛋白P的LQNFTL对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例27
鉴定来自免疫球蛋白轻链的淀粉样蛋白形成肽
免疫球蛋白轻链(GenBank编号gi：625508)的淀粉样原纤维形成与原发性系统性淀粉样变性有关[SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了免疫球蛋白轻链-衍生的肽TLIFGG(SEQIDNO：37)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述免疫球蛋白轻链-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图30所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示免疫球蛋白轻链的TLIFGG对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例28
鉴定来自半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的淀粉样蛋白形成肽
半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(GenBank编号gi：4490944)的淀粉样原纤维形成与遗传性脑淀粉样血管病有关[SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了半胱氨酸蛋白酶抑制剂C-衍生的肽RALDFA(SEQIDNO：38)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述半胱氨酸蛋白酶抑制剂C-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图31所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示半胱氨酸蛋白酶抑制剂C的RALDFA对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例29
鉴定来自转铁蛋白的淀粉样蛋白形成肽
转铁蛋白(GenBank编号gi：72095)的淀粉样原纤维形成与家族性淀粉样蛋白多神经病(SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75)有关。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了转铁蛋白-衍生的肽GLVFVS(SEQIDNO：39)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述转铁蛋白-衍生肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图32所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示转铁蛋白的GLVFVS对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例30
鉴定来自溶菌酶的淀粉样蛋白形成肽
溶菌酶(GenBank编号gi：299033)的淀粉样原纤维形成与家族性非神经病变性淀粉样变性有关[SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了溶菌酶-衍生的肽GTFQIN(SEQIDNO：40)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述溶菌酶-衍生的肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图33所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示溶菌酶的GTFQIN对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例31
鉴定来自纤维蛋白原的淀粉样蛋白形成肽
纤维蛋白原(GenBank编号gi：11761629)的淀粉样原纤维形成与遗传性肾淀粉样变性(SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75)有关。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了纤维蛋白原-衍生的肽SGIFTN(SEQIDNO：41)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述纤维蛋白原-衍生肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图34所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示纤维蛋白原的SGIFTN对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例32
鉴定来自胰岛素的淀粉样蛋白形成肽
胰岛素(GenBank编号gi：229122)的淀粉样原纤维形成与注射定位的淀粉样变性有关[SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75]。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了胰岛素-衍生的肽ERGFF(SEQIDNO：42)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述胰岛素-衍生肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图35所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示胰岛素的ERGFF对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例33
鉴定来自促乳素的淀粉样蛋白形成肽
促乳素(GenBank编号gi：4506105)的淀粉样原纤维形成与垂体腺淀粉样变性(SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75)有关。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了促乳素-衍生的肽RDFLDR(SEQIDNO：43)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述促乳素-衍生肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图36所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示促乳素的RDFLDR对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例34
鉴定来自β-2-微球蛋白的淀粉样蛋白形成肽
β-2-微球蛋白(GenBank编号gi：70065)的淀粉样原纤维形成与血液透析-相关的淀粉样蛋白变性(SacchettiniandKelly(2002)NatRevDrugDiscov1：267-75)有关。基于所提出的芳香残基在淀粉样蛋白自组装中的作用，研究了β-2-微球蛋白-衍生的肽SNFLN(SEQIDNO：44)的淀粉样蛋白形成特征。
材料和试验步骤——如实施例7和10所述。
结果——为了描述β-2-微球蛋白-衍生肽形成原纤维超分子超微结构的能力，进行了负染电子显微镜分析。如图37所示，温和条件下，在所选的肽中观察到了丝状的结构，这提示β-2-微球蛋白的SNFLN对于多肽自组装是重要的。这些结果进一步证实本发明预测淀粉样蛋白形成性肽序列的能力。
实施例35
根据本发明教导所鉴定的淀粉样蛋白形成肽的淀粉样蛋白形成抑制
通过向肽序列NFLVHPP(SEQIDNO：45)中所示的识别序列中引入β-折叠阻断脯氨酸残基来测试根据本发明的教导鉴定的IAPP淀粉样蛋白形成肽抑制全长多肽所致的淀粉样蛋白形成的能力。
用硫代黄素T(ThT)作为指示分子来评价有或者没有抑制剂存在时淀粉样原纤维形成的程度。ThT染料的荧光度与溶液中淀粉样原纤维的量直接相关[LeVineH3rd.(1993)ProteinSci.2：404-410]。在有或没有40μM修饰肽(即NFLVHPP)存在的条件下室温孵育IAPP溶液(4μMhIAPP在10mMTris缓冲液pH7.2中)。通过将溶液10倍稀释到含有3μM硫代黄素T(ThT)的50mM磷酸钠pH6.0的溶液中来确定纤维形成，并使用LS50B荧光谱仪(PerkinElmar，Wellesley，MA)在激发光为450nm下，确定480nm下的荧光。作为对照将10mMTris缓冲液pH7.2稀释到ThT溶液中并按照所述来确定其荧光。
结果——如图38所示，正如对淀粉样形成蛋白所预期的，单独的IAPP表现出高水平的ThT荧光，在抑制性肽存在的条件下荧光显著增强。因此，这些结果验证NFLVH序列为IAPP多肽中淀粉样蛋白形成的决定因素。
实施例36
淀粉样蛋白组装中疏水性残基的重要性
在实施例1-5中证明了IAPP基本淀粉样蛋白形成单位中芳香残基的重要性。如所述，将苯丙氨酸取代为丙氨酸破坏了淀粉样蛋白形成片段(NAGAIL，SEQIDNO：9)在体外形成淀粉样原纤维的能力。基于这一观察、芳香族残基在其他短的淀粉样蛋白相关序列中的显著出现(实施例12-35)、以及π-堆积在化学和生化自组装过程中的公知作用，提示芳香族残基的堆积可能在淀粉样原纤维形成过程中发挥作用[Gazit(2002)FASEBJ.16：77-83]。
进一步拓展研究来表明是否苯丙氨酸残基之所以重要是由于其芳香性，还是由于它的疏水性。研究用疏水残基取代苯丙氨酸对IAPP基本淀粉样蛋白形成单位(即NFGAIL肽)自组装的影响。
如下表6给出研究中使用的肽及其代号的列表。
表6
氨基酸取代和hIAPP上的坐标 肽序列 SEQ ID NO：
WT 22-29 NH2-NFGAILSS-COOH 46
F＞I 22-29 NH2-NIGAILSS-COOH 47
F＞L 22-29 NH2-NLGAILSS-COOH 48
F＞V 22-29 NH2-NVGAILSS-COOH 49
F＞A 22-29 NH2-NAGAILSS-COOH 89
尽管这些疏水氨基酸的疏水性相似于苯丙氨酸或者甚至比苯丙氨酸更加稍稍疏水[Wolfenden(1981)Biochemistry20：849-855；Kyte(1982)J.Mol.Biol.157：105-132；Radzicka(1988)]，但它们不是芳香族的。此外，缬氨酸和异亮氨酸被认为是很强的β-折叠形成因子[Chou(1974)Biochemistry13：211-222；Chou(1978)Annu.Rev.Biochem.47：251-276]，推定它们对富含β-折叠的淀粉样原纤维的形成是重要的。
实施例37
用浊度测量监测对疏水修饰的hIAPP肽片段聚集动力学进行表征
实验步骤——按照实施例8进行。
结果
为了解疏水修饰的hIAPP-衍生的肽类似物的聚集能力，进行浊度分析。用DMSO新鲜配制野生型肽和各种突变肽的保存液。之后将肽稀释到缓冲液中，并通过跟踪作为时间函数的405nm光吸收来监测浊度。如图39所示，将野生型NFGAILSS八肽稀释到水溶液中数分钟内观察到浊度的显著增加。聚集曲线的形状与饱和曲线相似，监测的整个孵育期内，在第一个小时内浊度快速增加，随后浊度增加要慢得多。这可能反映了快速的聚集过程，游离基本单位的数目是限速因素。相反，没有类似肽表现出任何显著的聚集行为，并且所有疏水类似物以及丙氨酸取代的类似物的浊度在至少24小时内保持极低(图39)。
为了确定疏水类似物的非聚集行为是否由于极为缓慢的动力学，在相同实验条件下将肽类似物溶液孵育1周，并测定终点浊度值。如图30所示，用NIGAILSS观察到了较低程度的浊度，NLGAILSS、NAGAILSS和NVGAILSS的更低程度浊度成降序排列。然而，甚至就算是NIGAILSS，与野生型NFGAILSS蛋白相比浊度的程度也相当低(图40)。而且，在聚集能力和疏水性或者β-折叠形成趋势之间没有关联，因为在被高度疏水的β-折叠形成性缬氨酸取代时观察到了更低程度的聚集。与孵育24小时后得到的值相比，NFGAILSS野生型肽终点浊度值的轻微降低可以反映出粘附于比色皿表面的很大的聚集体的形成。
实施例38
疏水修饰的hIAPP肽片段的超微结构分析
电子显微镜分析按照实施例10中所述的进行。
在孵育5天之后对各种类似肽所形成的任何可能结构进行超微结构观察。由于各种聚集体是分开观察的，所以这一结构分析代表了最灵敏的方法。对于该目的，使用与聚集分析中孵育的相同肽溶液(实施例32)，用负染通过电子显微镜研究所形成结构的发生和特征。正如预期，在野生型肽NFGAILSS肽片段中观察到了井然有序的纤维(图41a-b)。在修饰片段中也可以看到一些无定形聚集体(图41c-f)。然而，在显微镜网上那些结构明显丰度更低。与丙氨酸类似物相比，在更疏水的取代中观察到了更大的聚集体结构。但是，不像上面所提及的NFGAILSS肽中看到的有序的纤维结构，这些聚集体很稀少并且没有有序结构(图41c-f)。那些不规则的零散结构在某种程度上与相当疏水的分子长时间孵育后所预期的非特异聚集一致。
实施例39
鉴定苯丙氨酸在IAPP自组装中的特殊功能
为了确定苯丙氨酸残基在IAPP自组装中的具体作用，进行了基于膜的结合分析，以系统性探索辅助全长hIAPP以识别“基本淀粉样蛋白形成单位”能力的分子决定因素。为此，研究MBP-IAPP(见实施例6)与肽阵列相互作用的能力，肽阵列中系统地改变了苯丙氨酸的位置(SEQIDNOs.91-110)。
材料和实验步骤——见实施例6-7。
结果
构建对应SNNXGAILSS基序(SEQIDNO：90)的肽阵列，其中X代表除半胱氨酸以外的任何天然氨基酸。如图42a所示，清晰地观察到了MBP-IAPP与在X位置含芳香性色氨酸和苯丙氨酸残基的肽的结合(图42a)。有趣的是，也在碱性氨基酸如精氨酸和赖氨酸取代苯丙氨酸时观察到了结合。相反，甚至当膜被长期暴露时也没有在任何这个位置的疏水取代中观察到结合(图42b)。
用密度法来评价短期暴露结合(图42c)。然而，可以理解，由于合成过程中偶联效率以及由此每个点的肽量会有所不同，测量的结合应当解释为是半定量的。然而，此种情况下，各种肽变体之间的结合的显著差异是非常清晰的。
综上所述，所有这些观察证实了芳香残基在加速淀粉样蛋白形成过程中的作用。
实施例40
α-氨基异丁酸(Aib)取代的淀粉样蛋白形成肽的设计和构型
IAPP多肽最小的淀粉样蛋白形成区域(即IAPP14-20，见上面表3)被选作靶序列以便设计能与其结合、阻断并阻止其聚集的抑制剂。
实验步骤
为了消除淀粉样蛋白形成肽的聚集能力，将β-折叠破坏物掺入靶序列，使得该肽不能显示β-折叠构象，由此单体被堆积到一起而形成原纤维。α-氨基异丁酸(Aib)是非天然氨基酸，它的羧基Cα上连接两个甲基残基。不像天然氨基酸，该分子的Cα上不具有氢原子。这广泛影响了该氨基酸的立体性质，尤其是酰胺键的φ和ψ角。丙氨酸有广泛范围的允许φ和ψ构象，但Aib是α-甲基化丙氨酸，它有有限的φ和ψ构象。图43a表示来自L-丙氨酸和D-丙氨酸的Ramachandran曲线中重叠区域的Aib构象图。从图43a明显可见，允许角限定于小区域，并且整体结构更适合α-螺旋构象而不是β-折叠构象。
因此，Aib可用来阻止位于淀粉样聚集体中心的β-折叠构象。值得注意的是，Aib和脯氨酸的Ramachandran曲线之间的比较显示与脯氨酸相比，Aib是更加有效的β-折叠破坏物(图43a)。
合成两个包括IAPP淀粉样蛋白形成区域的肽(即ANFLVH和ANFLV，分别是SEQIDNOs：124和126)，其中用Aib取代丙氨酸和亮氨酸残基。新合成的肽包括如下氨基酸序列Aib-NF-Aib-VH(SEQIDNO：125)和Aib-NF-Aib-V(SEQIDNO：127)，分别在如图43b-c中说明。
肽合成——由Peptron，Inc.(Taejeon，Korea)用固相技术来合成肽。肽的正确身份通过离子喷雾质谱法用HP1100系列LC/MSD来确定。肽的纯度通过反相-高压液相色谱法(RP-HPLC)来确定，在30分钟内向C18柱施加从0到100％乙腈的水溶液和0.1％三氟乙酸(TFA)溶液线性梯度，流速为1ml/min。
肽溶液——将冻干形式的肽溶解到二甲亚砜(DMSO)中来制备浓度为100mM的新鲜配制的保存液。为避免任何预聚集，对于每个实验配制新鲜保存液。按照如下将肽保存液稀释到离心管中：向5μL肽保存液中加入95μL10mMTrispH7.2(因此肽的终浓度是5mM，含5％DMSO)。
实施例41
野生型和Aib修饰的hIAPP肽的超微结构分析
用电子显微镜分析评价上面实施例40中所述肽的纤维形成能力。
材料和实验步骤
透射电子显微镜——用10mMTris缓冲液pH7.2制备成浓度5mM的肽溶液，取10μL这样的样品老化4天(对于野生型肽)和10天(对于修饰肽)，将老化后样品置于覆盖碳稳定化Formvar膜的400目铜网(SPIsupplies，WestChesterPA)上。一分钟后，除去过量的液体，然后将铜网用2％乙酸双氧铀水溶液进行另外2分钟负染。用JEOL1200EX电子显微镜在80kV下操作来观察样品。
结果
与天然IAPP肽相比，检验了含Aib的肽形成淀粉样原纤维的能力。用负染在电子显微镜(EM)下检验老化的Aib-修饰的以及野生型肽溶液。如图44a-b所示，两种天然肽，ANFLVH(图44a)和ANFLV(图44a)都形成了与全长IAPP蛋白所形成原纤维高度相似的原纤维结构。另一方面，对于含Aib的肽Aib-NF-Aib-VH(图44c)和Aib-NF-Aib-V(图44d)，即使在更长孵育期后，也没有明显的原纤维结构，尽管仍然有明显的无定形聚集体，这提示本发明Aib取代的肽不能形成原纤维。
实施例42
通过刚果红结合分析来检查野生型和Aib取代的IAPP肽的淀粉样
蛋白形成特性
材料和实验步骤
刚果红染色和双折射——用10mMTris缓冲液pH7.2制备成浓度5mM的肽溶液，取10μL这样的悬浮液老化10天，将老化后样品在玻璃显微镜载片上过夜干燥。通过加入10μL溶于80％乙醇(V/V)中的饱和刚果红(CR)和NaCl悬液来进行染色。溶液用0.2μm滤膜过滤。然后玻片干燥几小时。用配有正交偏光器的SZX-12立体镜(Olympus，Hamburg，Germany)来测定双折射。所示是100×放大。
结果
用刚果红染色来评价Aib修饰的肽的淀粉样蛋白形成特性。用正交偏光器在显微镜下检查玻片。图45a-b显示ANFLVH和ANFLV肽都出现典型的黄-绿双折射(分别是图45a和b)。然而，与EM研究一致，Aib-修饰的肽，Aib-NF-Aib-VH和Aib-NF-Aib-V没有呈现双折射，这提示Aib修饰的肽不能形成淀粉样原纤维(图45c-d)。
实施例43
Aib-修饰的IAPP肽片段的二级结构分析
用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)来确定Aib-修饰的hIAPP的二级结构。
材料和实验步骤
傅立叶变换红外光谱——用配有DTGS检测器的NicoletNexus470FT-IR光谱仪来计录红外光谱。老化两周的肽溶液样品悬浮到CaF2板上并真空干燥。肽沉积物用D2O重悬，随后干燥形成薄膜。重复两次重悬步骤以保证最大程度的氢置换成氘。在4cm-1分辨率和2000次扫描平均下进行测量。用OMNIC分析程序(Nicolet)确定透光率最低值。
结果
FT-IR光谱用于阐明所观察结构的内部构象(见上面实施例42和43)。如图46a-b所示，掺入Aib后，IAPP肽显示IR光谱的骤然变化。ANFLVH和ANFLV肽的光谱是典型的β-折叠光谱，分别在1630cm-1和1632cm-1处有最低值，而Aib-NF-Aib-VH和Aib-NF-Aib-V肽分别在1670cm-1和1666cm-1处出现最低值，这是无规则卷曲构象的特征。
综上所述，这些结果提示天然IAPP肽和含Aib肽之间的根本差异。尽管天然肽是高度淀粉样蛋白形成性的，但含修饰Aib的肽则不能形成淀粉样原纤维(实施例41-43)。
实施例44
Aib修饰的肽抑制IAPP多肽的淀粉样蛋白形成
用硫代黄素T(ThT)作为分子指标来评价有或没有Aib抑制剂条件下的淀粉样原纤维形成程度。ThT染料的荧光度与溶液中淀粉样原纤维的量直接相关[LeVineH3rd.(1993)ProteinSci.2：404-410]。
材料和实验步骤
傅立叶变换红外光谱——在有或没有40μM各种肽溶液的条件下室温孵育IAPP溶液(4μM肽的10mMTris缓冲液pH7.2溶液)。将溶液10倍稀释到含有3μM硫代黄素T(ThT)的50mM磷酸钠pH6.0的溶液中来评价原纤维形成，并且使用PerkinElmarLS50B荧光光谱仪在激发光为450nm时确定480nm下的荧光。作为对照将10mMTris缓冲液pH7.2稀释到ThT溶液中并按照所述方法确定荧光。
结果
如图47所示，所有Aib-修饰的肽能够抑制全长IAPP多肽的组装，这提示淀粉样蛋白形成肽的Aib修饰在各种治疗应用中可作为强的抑制性工具。
实施例45
二-或三-芳香肽能够抑制IAPP多肽聚集
为了研究短芳香族氨基酸序列抑制淀粉样多肽组装的能力并分析β-折叠破坏性氨基酸辅助这种抑制的能力，合成并分析了四-、三-和二肽阵列。
实验步骤
肽合成——下面表7给出本实验和随后实施例46-47中使用的肽及其代号的列表。肽合成如后面实施例46-47所述。
表7
代号 氨基酸序列 SEQ ID NO：
EG01 D-Phe-D-Phe-D-Pro 128
EG02 Aib-D-Phe-D-Asn-Aib 129
EG03 D-Phe-D-Asn-D-Pro 130
EG04 Aib-Asn-Phe-Aib 131
EG05 Gln-Lys-Leu-Val-Phe-Phe 132
EG06 Tyr-Tyr 133
EG07 D-Phe-D-Phe-D-Pro 112
EG08 Aib-D-Phe-D-Asn-Aib 113
EG09 Aib-Asn-Phe-Aib 114
EG10 Tyr-Tyr 115
EG11 Tyr-Tyr-NH2 116
EG12 Aib-Phe-Phe 117
EG13 Asn-Tyr-Aib 118
EG14 Asn-Tyr-Pro 119
EG15β-氨基异丁酸(Aib) D-Pro-D-Tyr-D-Asn 120
EG16 D-Tyr-Aib 121
EG17 D-Pro-D-Tyr 122
EG18 D-Tyr-D-Pro 123
EG19 Asn-Tyr-Tyr-Pro 134
EG20 Tyr-Tyr-Aib 135
EG21 Aib-Tyr-Tyr 136
EG22 Aib-Tyr-Tyr-Aib 137
EG23 D-Asn-Tyr-Tyr-D-Pro 138
EG24 Pro-Tyr-Tyr 139
EG25 Tyr-Tyr-Pro 140
EG26 Pro-Tyr-Tyr-Pro 141
EG27 D-Tyr-D-Tyr 142
EG28 D-Pro-Aib 143
EG29 D-Phe-D-Pro 144
EG30 D-Trp-Aib 145
EG31 D-Trp-D-Pro 146
d-F-P D-Phe-Pro 147
P-d-F Pro-D-Phe 148
ThT荧光分析——见上面实施例44。
结果
用标准ThT荧光分析法(如所述)来分析抑制肽。图48表示孵育142小时后，IAPP聚集到达平台时的终点值。在IAPP多肽(4μM)和抑制肽(40μM)存在下进行聚集分析。
如图48中所清楚表示的，短芳香族氨基酸序列介导对IAPP多肽的识别同时抑制其聚集。最好的抑制剂是Aib-Phe-Phe肽(EG12)，其中Aib残基与可以形成淀粉样-相关结构的最短识别元件连接[RechesandGazit，Science(2003)300(2619)：625-7]。D-Tyr-D-Pro(EG18)和D-Tyr-D-Aib(EG16)对IAPP聚集表现出显著的抑制作用，证实了单个芳香族残基介导分子-识别的能力。有趣的是，Aib比脯氨酸表现出更强的抑制活性。此外，肽EG17和EG18中β-折叠破坏性氨基酸相对于芳香族氨基酸的位置不同，它们之间活性的显著差异提示不仅肽组成而且肽顺序也有作用。
实施例46
选择性能最佳的IAPP纤维化抑制剂及其选择标准
肽合成-用固相合成法来合成肽(不包括EG5、EG6和EG7、D-Phe-Pro和D-Pro-Phe)(Peptron，Inc.，Taejeon，Korea)。肽身份用离子喷雾质谱法来确认。肽纯度用反相-高压液相色谱法(RP-HPLC)来确认。EG5、EG6和EG7、D-Phe-Pro和D-Pro-Phe购自Bachem(Bubendorf，Switzerland)。胰岛淀粉样多肽(IAPP)购自CalBiochem(LaJollaCA，USA)。
硫代黄素T荧光分析——用硫代黄素T染料结合分析来监测hIAPP的纤维化。将hIAPP1-37保存液稀释到10mM乙酸钠缓冲液(pH6.5)中获得终浓度为4μM的溶液，其中含或不含抑制剂(40μM)，且HPIP的终浓度为1％(体积)。稀释后立即将样品在4℃下20,000×g离心20分钟，取上清部分用于荧光测定。每次测定时，将Tht加入到1ml样品中，使其终浓度为3μM，用Perkin-Elmer(激发光450nm，2.5nm狭缝；发射光480nm，10nm狭缝)进行测定。从所有样品中扣除本底。
结果
鉴定有效抑制剂以及设计抑制剂的原则——为了鉴定IAPP原纤维形成的小肽抑制剂并优化抑制剂的最短长度及其最大稳定性，用D-氨基酸类似物进行多轮肽选择。
第一轮选择如图49a所示，证明短到三肽的肽能有效抑制IAPP的淀粉样蛋白形成。EG01和EG03的比较提示在短肽中存在Asn残基对抑制淀粉样蛋白的形成没有贡献，并进一步支持芳香结构部分以及β-折叠破坏物对最优化抑制的用途。EG05是已知的淀粉样蛋白形成抑制剂，它有效抑制IAPP的纤维化[Tjernbergetal.(1996)J.Biol.Chem.271：8545-854]，这提示芳香族残基对淀粉样蛋白形成的一般性抑制作用。实际上，EG05和更短的EG08(Aib连接到Phe-Phe上)元件的相似活性明确提示EG05的来自其芳香性质的一般性抑制作用。
第二轮选择如图49b所示，证明不仅可以通过三肽还可以通过四肽(EG16、EG17、EG18)来获得有效抑制。在所有情况下都利用了D型-异构体与芳香部分的连接。为了确立设计抑制剂的原则，在下一轮中进一步研究了EG16和EG17之间的差异。图49c表示第三轮选择的结果。第三轮中EG20对EG21(d-F-PvsP-d-F)的比较(图49c)连同第二轮中比较EG16和EG17而获得的结果，以及比较EG24和EG35(第四轮-图1d)而获得的结果，提示出设计二肽抑制剂的通式，如下式所述：(芳香族D或L)-(β-破坏物)。这些选择步骤进一步提供了三肽抑制剂的通式，如下式所述：(芳香族D或L)-(芳香族D或L)-(β-破坏物)。
第四轮也说明了四种推定的代谢稳定的二肽EG28、EG29、EG31、EG31的抑制潜能。再一次强调了β-破坏物和芳香族氨基酸对抑制序列的价值。
实施例47
D-Trp-Aib对β-淀粉样多肽纤维形成的抑制
肽合成——见上面实施例46。重组β-淀粉样蛋白(Aβ1-40，纯度大于98％)购自rPeptide(AthensGA，USA)。
硫代黄素T荧光分析——用硫代黄素T染料结合分析来监测Aβ1-40的原纤维形成。Aβ1-40保存液稀释到100mMNaCl、10mM磷酸钠缓冲液(pH7.4)中获得终浓度为5μM的含或不含抑制剂的溶液。每次测定时，将Tht加入到0.1ml样品中，使得终浓度为0.3μMThT和0.4μM多肽。用JobinYvonFluroMax-3(激发光450nm，2.5nm狭缝；发射光480nm，5nm狭缝，间隔时间1秒)进行测定。从所有样品中扣除本底。
透射电子显微镜——将10μL样品置于覆盖碳稳定化Formvar膜的400目铜网(SPIsupplies，WestChesterPA)上。一分钟后，除去过量的液体，然后铜网用2％乙酸双氧铀水溶液进行另外2分钟负染。用JEOL1200EX电子显微镜在80kV下操作来观察样品。
结果
抑制作用的荧光测定——为了测试D-Trp-Aib是否能抑制IAPP以外分子的淀粉样蛋白形成，用阿尔茨海默氏病β-淀粉样蛋白1-40(Aβ)作为模型系统。如图50所示，在没有抑制剂存在条件下，Aβ表现出大约100小时的原纤维形成迟滞期，之后是荧光水平的快速上升。在10μMEG30存在条件下迟滞期显著延长，并且到达平台区时的总体荧光显著低于没有抑制剂时所观察到的。
这进一步提示芳香族抑制剂可用作通用的淀粉样蛋白抑制剂和组装的共同机制[Gazit(2002)FASEBJ.16，77-83]。
超微结构分析——为了解抑制机制的信息，用电子显微镜观察取自荧光分析终止分析时的样品(图51a-c)。在不含抑制剂的Aβ样品中出现明显且明确的淀粉样原纤维(图51a)。相反，EG30存在条件下探测到的Aβ大多是无定形聚集体(图51b)或者片段化的原纤维(图51c)。这提示即使原纤维在抑制剂存在条件下可以生成，那也是短的并且可能是无功能的。
因此，D-Trp-Aib化合物提供了极小分子中独特的药物特性组合：
1.杂-芳香互相作用：色氨酸吲哚和生长中的淀粉样原纤维的芳香识别界面之间(Gazit，2002)的互相作用允许特异性和定向的结合，该结合直接并准确地阻断了生长链的进一步同分子自组装。
2.Aib构象限制：β-氨基异丁酸(Aib)有特殊的几何限制，连接Aib导致非常强的β-折叠破坏作用，是中断淀粉样原纤维生长的关键因素。与分子大小和复杂性方面的现有技术(引入脯氨酸)相比，这种β-破坏策略显示了明显优势。
3.稳定的D型异构体构象：抑制剂由D型氨基酸和非手性Aib结构构成。这导致形成不可切割的肽键，因此推测其具有高度生理稳定性。
4.肽键堆积：尽管它小，但在分子中仍保留了典型的肽键(虽然是异构稳定的)。由于它们的部分平面共轭结构以及与β-链相互作用一致的精确几何结构，所以这种肽键的独特平面性质允许生长的淀粉样链上特异性、几何限制性的分子堆积。
5.静电排斥：带电荷末端的存在导致进一步结合单体的静电排斥。当需要封闭这些肽的末端来减少蛋白水解性降解时，这种排斥可通过向其他肽抑制剂中引入带电的天冬氨酸来获得[Sotoetal.(2003)J.Biol.Chem278：13905]。D-Trp-Aib的非天然的稳定异构体构型允许将带电末端保留在最小构架内，从而导致了相当小的分子。
6.大体积的疏水部分：色氨酸吲哚基团在很小的分子体系中提供了独特的大体积和疏水性。已经明确的是，色氨酸部分具有最高膜分配系数。推测这一性质对于口服生物利用度和穿透血脑屏障(BBB)而言应具有重要优势。
7.抗氧化活性：众所周知，吲哚基团也可通过清除自由基而作为抗氧化剂来发挥作用。实际上有些治疗AD的候选药物正是基于这一特性(如MindSet的吲哚-3-丙酸)。然而，尽管这种分子在保护神经细胞免于AD相关的氧化应激方面是有效的，但是它们缺乏D-Trp-Aib分子构架的原纤维形成抑制特性。
8.尺寸小：D-Trp-Aib是相当小的活性分子。前面段落(1-7)中所述的所有独特性质都保留在小于300Da的分子中。这一不可切割分子的小尺寸提示其口服生物利用度、长半衰期和穿透BBB，同时维持低免疫原性。
为了清楚解释，在独立的实施方案中已描述本发明的某些特性，它们也可以组合单个实施方案而一并提供。相反，为了简洁，在单个实施方案中已描述的本发明各种特性，也可以独立的或在任何适合的次级组合中提供。
尽管已结合具体实施方案对本发明进行了描述，显然地，很多替代方案、改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。相应地，本发明意思涵盖所附权利要求的精神和宽范围内的所有替代方案、改进和变化。此说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请在此作为整体通过参考一同并入本说明书，就如同每个独立的出版物、专利或专利申请都具体地并且独立地并入此处作为参考。此外，对本申请中任何参考文献的引用或指明不应解释为承认这些参考可作为本发明的现有技术。
序列表
<110>TelAvivUniversityFutureTechnologyDevelopmentL.P.
<120>肽、抗肽抗体以及用它们来诊断和治疗淀粉样蛋白相关疾病的方法
<130>CPCH0564754P
<160>150
<170>PatentInversion3.2
<210>1
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>1
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<220>
<223>合成肽
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>5
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15
<210>6
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>6
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15
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>共有序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>任何芳香族氨基酸
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>除甘氨酸外的任何氨基酸
<220>
<221>misc_feature
<222>(3)..(5)
<223>任何氨基酸
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XaaXaaXaaXaaXaa
15
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<211>6
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>10
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15
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<213>人工序列
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<223>合成肽
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<213>人工序列
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<213>人工序列
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<223>合成肽
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>5
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>20
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>21
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>22
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>4
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>26
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>28
PheAsnLysPhe
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<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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1
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<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>30
AspPheAsn
1
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>31
AspAlaAsnLysPhe
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>32
LeuPheAsnGlnThrGly
15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>33
SerPhePheSerPheLeu
15
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>34
PheGluAsnLysPhe
15
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<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>35
SerPheAsnAsnGly
15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>36
LeuGlnAsnPheThrLeu
15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>39
GlyLeuValPheValSer
15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>40
GlyThrPheGlnIleAsn
15
<210>41
<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>41
SerGlyIlePheThrAsn
15
<210>42
<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>42
GluArgGlyPhePhe
15
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<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>43
ArgAspPheLeuAspArg
15
<210>44
<211>5
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>44
SerAsnPheLeuAsn
15
<210>45
<211>7
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>45
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15
<210>46
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>46
AsnPheGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>47
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>47
AsnIleGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>48
AsnLeuGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>49
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>49
AsnValGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>50
<211>24
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>50
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<210>51
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>51
acccagcgcctggcgaactttctggtgcat30
<210>52
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>52
agcagcaacaactttggcgcgattctgagc30
<210>53
<211>33
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>53
agcaccaacgtgggcagcaacacctattaatga33
<210>54
<211>18
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>54
tcgttgtgcataattact18
<210>55
<211>30
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>55
ccgcgctaagactcgtcgtgcttgcacccg30
<210>56
<211>33
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>56
cgcttgaaagaccacgtatcgtcgttgttgaaa33
<210>57
<211>36
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>57
tttacgttgtggcgctggacgcgctgggtcgcggac36
<210>58
<211>114
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>用于在细菌中表达的修饰的IAPPcDNA
<400>58
atgaaatgcaacaccgcgacctgcgcgacccagcgcctggcgaactttctggtgcatagc60
agcaacaactttggcgcgattctgagcagcaccaacgtgggcagcaacacctat114
<210>59
<211>56
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>59
gggtttccatgggccatcaccatcaccatcacgaaaaatgcaacaccgcgacctgc56
<210>60
<211>35
<212>DNA
<213>人工序列
<220>
<223>单链DNA寡核苷酸
<400>60
gggtttgcggccgctcattaataggtgttgctgcc35
<210>61
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>61
LysCysAsnThrAlaThrCysAlaThrGln
1510
<210>62
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>62
CysAsnThrAlaThrCysAlaThrGlnArg
1510
<210>63
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>63
AsnThrAlaThrCysAlaThrGlnArgLeu
1510
<210>64
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>64
ThrAlaThrCysAlaThrGlnArgLeuAla
1510
<210>65
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>65
AlaThrCysAlaThrGlnArgLeuAlaAsn
1510
<210>66
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>66
ThrCysAlaThrGlnArgLeuAlaAsnPhe
1510
<210>67
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>67
CysAlaThrGlnArgLeuAlaAsnPheLeu
1510
<210>68
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>68
AlaThrGlnArgLeuAlaAsnPheLeuVal
1510
<210>69
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>69
ThrGlnArgLeuAlaAsnPheLeuValHis
1510
<210>70
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>70
GlnArgLeuAlaAsnPheLeuValHisSer
1510
<210>71
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>71
ArgLeuAlaAsnPheLeuValHisSerSer
1510
<210>72
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>72
LeuAlaAsnPheLeuValHisSerSerAsn
1510
<210>73
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>73
AlaAsnPheLeuValHisSerSerAsnAsn
1510
<210>74
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>74
AsnPheLeuValHisSerSerAsnAsnPhe
1510
<210>75
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>75
PheLeuValHisSerSerAsnAsnPheGly
1510
<210>76
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>76
LeuValHisSerSerAsnAsnPheGlyAla
1510
<210>77
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>77
ValHisSerSerAsnAsnPheGlyAlaIle
1510
<210>78
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>78
HisSerSerAsnAsnPheGlyAlaIleLeu
1510
<210>79
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>79
SerSerAsnAsnPheGlyAlaIleLeuSer
1510
<210>80
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>80
SerAsnAsnPheGlyAlaIleLeuSerSer
1510
<210>81
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>81
AsnAsnPheGlyAlaIleLeuSerSerThr
1510
<210>82
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>82
AsnPheGlyAlaIleLeuSerSerThrAsn
1510
<210>83
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>83
PheGlyAlaIleLeuSerSerThrAsnVal
1510
<210>84
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>84
GlyAlaIleLeuSerSerThrAsnValGly
1510
<210>85
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>85
AlaIleLeuSerSerThrAsnValGlySer
1510
<210>86
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>86
IleLeuSerSerThrAsnValGlySerAsn
1510
<210>87
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>87
LeuSerSerThrAsnValGlySerAsnThr
1510
<210>88
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>88
SerSerThrAsnValGlySerAsnThrTyr
1510
<210>89
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>89
AsnAlaGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>90
<211>10
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>肽阵列共有序列
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>除半胱氨酸外的任何氨基酸
<400>90
SerAsnAsnXaaGlyAlaIleLeuSerSer
1510
<210>91
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>91
AsnAlaGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>92
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>92
AsnAlaGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>93
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>93
AsnAspGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>94
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>94
AsnGluGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>95
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>95
AsnPheGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>96
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>96
AsnGlyGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>97
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>97
AsnHisGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>98
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>98
AsnIleGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>99
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>99
AsnLysGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>100
AsnLeuGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>101
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>101
AsnMetGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>102
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>102
AsnAsnGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>103
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>103
AsnProGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>104
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>104
AsnGlnGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>105
AsnArgGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>106
AsnSerGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>107
AsnThrGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>108
<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>108
AsnValGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>109
AsnTrpGlyAlaIleLeuSerSer
15
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<211>8
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>110
AsnTyrGlyAlaIleLeuSerSer
15
<210>111
<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>111
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15
<210>112
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(3)
<223>D型立体异构体
<400>112
PhePhePro
1
<210>113
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(3)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<400>113
XaaPheAsnXaa
1
<210>114
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<400>114
XaaAsnPheXaa
1
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<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>115
TyrTyr
1
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<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>酰胺化氨基酸
<400>116
TyrTyr
1
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<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
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<400>117
XaaPhePhe
1
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<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(3)..(3)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<400>118
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1
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<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>119
AsnTyrPro
1
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<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(3)
<223>D型立体异构体
<400>120
AsnTyrPro
1
<210>121
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<400>121
TyrXaa
1
<210>122
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>122
ProTyr
1
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<220>
<223>合成肽
<220>
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<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>123
TyrPro
1
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
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15
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
<400>125
XaaAsnPheXaaValHis
15
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>126
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15
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<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
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<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>D型和L型甲基丙氨酸
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15
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<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(3)
<223>D型立体异构体
<400>128
PhePhePro
1
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<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(3)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>129
XaaPheAsnXaa
1
<210>130
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(3)
<223>D型立体异构体
<400>130
PheAsnPro
1
<210>131
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>131
XaaAsnPheXaa
1
<210>132
<211>6
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>132
GlnLysLeuValPhePhe
15
<210>133
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>133
TyrTyr
1
<210>134
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>134
AsnTyrTyrPro
1
<210>135
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(3)..(3)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>135
TyrTyrXaa
1
<210>136
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>136
XaaTyrTyr
1
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<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>137
XaaTyrTyrXaa
1
<210>138
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(4)..(4)
<223>D型立体异构体
<400>138
AsnTyrTyrPro
1
<210>139
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>139
ProTyrTyr
1
<210>140
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>140
TyrTyrPro
1
<210>141
<211>4
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<400>141
ProTyrTyrPro
1
<210>142
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>142
TyrTyr
1
<210>143
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>143
ProXaa
1
<210>144
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>144
PhePro
1
<210>145
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>145
TrpXaa
1
<210>146
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>146
TrpPro
1
<210>147
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(1)
<223>D型立体异构体
<400>147
PhePro
1
<210>148
<211>2
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>D型立体异构体
<400>148
ProPhe
1
<210>149
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(1)..(2)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(3)..(3)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>149
CysTrpXaa
1
<210>150
<211>3
<212>PRT
<213>人工序列
<220>
<223>合成肽
<220>
<221>misc_feature
<222>(2)..(2)
<223>D型立体异构体
<220>
<221>misc_feature
<222>(3)..(3)
<223>Alpha-氨基异丁酸(Aib)
<400>150
CysTrpXaa
1

Claims (5)

1.SEQIDNO:145所示的二肽在制备药物中的用途，所述药物用于治疗或预防个体中的阿尔茨海默病。
2.药物组合物，其包含作为活性成分的二肽和药学可接受的载体，所述二肽选自SEQIDNO:122、123、143、144、145、146、147和148。
3.权利要求2的药物组合物，其中所述二肽是线性二肽。
4.权利要求2的药物组合物，其中所述二肽的氨基酸序列中的至少一个氨基酸是D型立体异构体。
5.权利要求2的药物组合物，其中所述二肽如SEQIDNO:145所示。
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