CN105530948A - 对天然cxcr4具有拮抗活性的肽 - Google Patents

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Abstract

以低于50μm的IC50值有效阻断CXC-趋化因子受体4(CXCR4)介导的HIV-1NL4-3(X4-嗜性)感染的肽。

Description

对天然CXCR4具有拮抗活性的肽
本发明涉及针对天然CXCR4具有拮抗活性的肽,本发明肽的治疗用途以及制造本发明肽的方法。
发明背景
CXC趋化因子受体4(CXCR4)是G蛋白偶联受体(GPCR),其中基质细胞衍生因子-1(SDF-1或CXCL12)是唯一公布的配体。CXCR4参与多种发育和生理过程,包括干细胞归巢(和Drost,2012)和免疫细胞的迁移(Campbell等.,2003)。CXCR4的-CXCL12轴还在先天和适应性免疫,以及在各种疾病过程,如癌细胞转移、白血病细胞迁移、类风湿性关节炎和肺纤维化中起作用(Nagasawa等.,1996;Zou等.,1998;Tachibana等.1998;Furze等.,2008)。人造CXCR4拮抗剂能够动员器官移植或化疗后用于免疫重建的造血干细胞(HSC)(Ratajczak和Kim,2012;Schroeder和DiPersio,2012)。此外,CXCR4也是HIV-1进入靶细胞的主要辅助受体(Feng等.,1996;Bleul等.,1996)。CXCR4辅助受体的利用是高度有效的,高比例的CD4+T细胞在体内淋巴组织中表达该GPCR。尽管如此,在慢性HIV-1感染期间,几乎仅有利用5型C-C趋化因子受体(CCR5)的HIV-1变体被传播和发现(Alkhatib等.,1996;Deng等.,1996;Dragic等.,1996)。有人提出多种因素造成CXCR4-嗜性(X4)HIV-1病毒株的无效传播(Margolis和Shattock,2006)。然而,免疫活性个体中有效控制X4HIV-1的潜在机制仍然知之甚少。
最近,对CXCR4拮抗剂的研究因各种迹象而成为有巨大(吸引力)的领域。特别是,在临床研究中,寻找某策略来干预癌细胞增殖、分化和转移的努力尚未如预期那样成功。其中一种用于长期治疗的化合物,即,AMD3100,一种CXCR4-拮抗剂(双氮杂环十四碳烷(bicyclame)化合物:Hendrix和Flexner2000)的开发因毒副作用而不得不停止。
虽然AMD注册为干细胞动员中的单次短时应用,然而找到针对靶CXCR4的适当的拮抗剂仍是一挑战。
发明概述
本发明的目的通过具有以下通式氨基酸序列的肽得以实现,所述肽以小于50μM的IC50值有效阻断X4嗜性HIV-1NL4-3感染:
Z1XX0X1X2X3X4X5VX6X7X8X9Z2
除了由SEQIDNO:16-28所示氨基酸序列构成的肽,
其中
X=I、P或L、<E,如果Z1=0,则X=I、dL、dI、V、W、S、T、Val、Cap、β-L、β-I、Sul-L、Sul-I、Sul-V,
X0=V或者,如果X=I,则X0是V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V,
X1=R、H或K;
X2=Y、F、S或W;
X3=A、T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C和如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失;
Z1=0、L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
Z3=0、TPTE-Z4、TPT-Z4、TP-Z4、T-Z4、或Z4,其中
Z4=0或是该肽链C-末端羧基的修饰形式,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3结构的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;和
其中其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),<E=焦谷氨酸(pyrogutamate),Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸(sulfonaminoacids)。
本领域技术人员理解,术语“包括”或“具有”可以替换为“由...组成”而不加入新的物质。
本发明证明了本发明的肽影响T细胞迁移和干细胞动员,以及抑制细菌病原体。因此,本发明的肽是天然CXCR4拮抗剂,可防止X4HIV-1毒株传播并在体内起到调节CXCR4活性和抗微生物免疫力的作用。
在本发明一优选的实施方式中,本发明的肽包含以下通式氨基酸序列:
Z1XX0RX2X3X4X5VX6X7X8X9Z3
除了由SEQIDNO:16-28所示氨基酸序列构成的肽,
其中
X=I,或者如果Z1=0,则X=I、dL、dI、V、W、S、T、Val、Cap、β-L、β-I、Sul-L、Sul-I、Sul-V;
X0=V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V;
X2=Y、或W;
X3=T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C和如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失;
Z1=0、L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
Z3=0、或Z4,其中
Z4=0或是该肽链C-末端羧基的修饰形式,除了Aca,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3结构的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;和
其中其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),Aca=氨基己酸,<E=焦谷氨酸(pyrogutamate),Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸(sulfonaminoacids)。
在本发明的另一优选的实施方式中,本发明的肽包含以下氨基酸序列:
IVX1X2X3X4X5VX6X7X8X9
其中
X1=R、H或K;
X2=Y、F、S或W;
X3=T、C或S;
X4=K或C;
X5=K或C;
X6=P或者如果X1=R和X2=W和X3=S和X4=K和X5=K,则X6=C;
X7=Q或C;
X8=V或C;
X9=S、C或者如果X1=R和X2=Y和X3=S和X4=K和X5=K,则X9缺失。
在本发明的还有另一优选的实施方式中,本发明的肽包含以下氨基酸序列:
IVRX2X3X4X5VX6X7X8X9
其中
X2=Y或W;
X3=T、C或S;
X4=K或C;
X5=K或C;
X6=P或者如果X1=R和X2=W和X3=S和X4=K和X5=K,则X6=C;
X7=Q或C;
X8=V或C;
X9=S、C或者如果X1=R和X2=Y和X3=S和X4=K和X5=K,则X9缺失。
在本发明的还有另一实施方式中,本发明的肽选自以下肽构成的组,所述肽具有至少一种以下氨基酸序列:
IVRFTKKVPQVS,408I-419Y411F
IVRWTKKVPQVS,408I-419Y411W
IVRYSKKVPQVS,408I-419T412S。
可以这样说,通过Trp取代X2=Tyr或这些肽的二聚化具有较低的IC50,这是本领域技术人员无法预期的。
本发明的还有另一实施方式包括的本发明肽具有至少一种以下氨基酸序列:
IVRYTKCVPQVS,408I-419K414C
IVRYSKKVPQC,408I-418SC
IVRWTKKVPQVC,408I-419WC01
IVRWTCKVPQVS,408I-419WC02
IVRWCKKVPQVS,408I-419WC03
IVRWSKKVPQCS,408I-419WSC01
IVRWSKKVPCVS,408I-419WSC02
IVRWSKKVCQVS,408I-419WSC03
IVRYTKKVPQCS,408I-419V418C。
本发明的特别有用的肽是由包含氨基酸半胱氨酸的本发明的两个相同单体肽构成的二聚肽,其中该二聚肽经由在所述单体肽之间形成的半胱氨酸桥彼此相连。在本发明的特定二聚肽中,包含氨基酸半胱氨酸的单体肽选自具有以下氨基酸序列的肽构成的组:
IVRYTKCVPQVS、408I-419K414C
IVRYSKKVPQC、408I-418SC
IVRWTKKVPQVC、408I-419WC01
IVRWTCKVPQVS、408I-419WC02
IVRWCKKVPQVS、408I-419WC03
IVRWSKKVPQCS、408I-419WSC01
IVRWSKKVPCVS、408I-419WSC02
IVRWSKKVCQVS、408I-419WSC03
IVRYTKKVPQCS、408I-419V418C。
本发明的主题还是用于以下领域的本发明肽:神经疾病的治疗,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗干细胞动员、增殖和迁移的缺乏、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病;
其中如下式所示的所述肽以低于50μM的IC50值有效阻断X4嗜性HIC-1NL4-3感染:
Z1XX0X1X2X3X4X5VX6X7X8X9Z3
并且其中
X=I、P或L、<E,如果Z1=0,则X=I、dL、dI、V、W、S、T、Val、Cap、β-L、β-I、Sul-L、Sul-I、Sul-V;
X0=V或者,如果X=I,则X0是V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V;
X1=R、H或K,特别是X1=R;
X2=Y、F、S或W;
X3=A、T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C,并且如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失;
Z1=0、L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
Z3=0、TPTE-Z4、TPT-Z4、TP-Z4、T-Z4或Z4,其中
Z4=0或该肽链C-末端羧基的修饰形式,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有结构–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;和
其中其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),<E=焦谷氨酸(pyrogutamate),Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸(sulfonaminoacids)。
本发明的主题还是用于以下领域的本发明肽:神经疾病的治疗,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗造血功能紊乱,特别是支持干细胞的动员、增殖和迁移、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗受伤,特别是烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病;治疗病毒性疾病,特别是HIV-1、HIV-2、巨细胞病毒(Cytomegalovirus)、单纯疱疹病毒(Herpessimplexvirus)(1和2型),水痘带状疱疹病毒(Varicellazostervirus)、甲型(HepatitisA)及乙型肝炎病毒(HepatitisBvirus)、流感病毒(Influenzavirus)、脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)、鼻病毒(Rhinovirus)、风疹病毒(Rubellavirus)、麻疹病毒(Measlesvirus)、狂犬病病毒(Rabiesvirus)、劳斯肉瘤病毒(Roussarcomavirus)、EB病毒(Epstein-BarrVirus)的感染;治疗细菌和真菌,特别是假单胞菌(Pseudomonas)、念珠菌(Candida)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)所致感染;治疗感染过程、异常感染过程;治疗生长障碍、治疗神经元疾病、血液凝固级联反应和造血功能紊乱、血管疾病、免疫系统疾病、和改善伤口及骨折愈合。
本发明的再一个主题是通过固相合成制造至少一种本发明的肽。
此外,本发明的主题也是用于制造至少一种本发明肽的方法,其中在能够氧化SH键以产生-SS键的氧化反应条件下提供和偶联单体肽。
发明详述
利用SEQIDNO:16所示肽作为本发明肽的典型代表更详细地进一步描述本发明。除了本发明的公开内容,WO2009/004054A2中述及的也通过引用并入本文。
本发明的肽以小于50μM的IC50值有效阻断X4嗜性HIC-1NL4-3感染。那些肽视作具有足够的抑制效果,以阻抑或抑制活性CXCR4介导的生理反应。本发明的肽包含以下通式氨基酸序列:
Z1XX0X1X2X3X4X5VX6X7X8X9Z2
除了SEQIDNo:16-28所示氨基酸序列构成的肽。排除SEQIDNo:16-28所示氨基酸序列的肽是因为它们公开于WO2009/004054A2并与本发明肽的通式氨基酸序列重叠。然而,本发明的肽以及SEQIDNO:16-28的那些肽可用作药物,用于以下领域:神经系统疾病的治疗,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗干细胞动员、增殖和迁移的缺乏、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病。
在本发明肽的分子式中,以下定义是有效的:
X=I、P或L。代表焦谷氨酸的<E也可替代I、P或L以保护肽的N-末端免遭蛋白水解攻击。或者,如果Z1不存在,N-末端氨基酸可以选自下组:dL、dI、β-L、β-I、砜氨基酸(Sul),例如Sul-L、Sul-I、Sul-V,V、W、S、和T;或选自己酸(C6羧酸)、缬氨酸(C5羧酸)。
氨基酸序列的其它位置如下所示:
X0=V或者,如果X=I,则X0是V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V;
X1=R、H或K,特别是X1=R;
X2=Y、F、S或W;
X3=A、T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C和如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失。
N-末端基团Z1(如果存在的话)是L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
C末端基团Z3=0、TPTE-Z4、TPT-Z4、TP-Z4、T-Z4、或Z4,其中
Z4=0或该肽链C-末端羧基的修饰形式,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3结构的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基。其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),<E=焦谷氨酸(pyrogutamate),Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸(sulfonaminoacid)。
本发明肽的逆-反肽(retro-inversopeptide)也落在本发明的范围内,以及稳定肽键以抵御肽酶的其它衍生物。
术语衍生物表示所有长度的片段,包括N和C末端的截短,含有氨基酸残基取代(包括D-氨基酸残基和修饰的氨基酸残基)的本发明肽,以及在N和C端含有二硫键和延伸的肽。
本发明证明了本发明肽影响T细胞迁移和干细胞动员,以及抑制细菌病原体。因此,本发明的肽是天然的CXCR4拮抗剂,可防止X4HIV-1毒株传播和在体内调节CXCR4活性和抗微生物免疫力中起作用。
在本发明的优选实施方式中,本发明的肽包含以下氨基酸序列:
IVX1X2X3X4X5VX6X7X8X9
其中
X1=R、H或K,特别是X1=R;
X2=Y、F、S或W;
X3=T、C或S;
X4=K或C;
X5=K或C;
X6=P或者,如果X1=R和X2=W和X3=S和X4=K和X5=K,则X6=C;
X7=Q或C;
X8=V或C;
X9=S、C或者,如果X1=R和X2=Y和X3=S和X4=K和X5=K,则X9缺失。
在更进一步的本发明实施方式中,本发明的肽选自具有至少一种以下氨基酸序列的肽组成的组:
IVRFTKKVPQVS,408I-419Y411F
IVRWTKKVPQVS,408I-419Y411W
IVRYSKKVPQVS,408I-419T412S。
本发明的还有另一实施方式包括的本发明肽具有至少一种以下氨基酸序列:
IVRYTKCVPQVS,408I-419K414C
IVRYSKKVPQC,408I-418SC
IVRWTKKVPQVC,408I-419WC01
IVRWTCKVPQVS,408I-419WC02
IVRWCKKVPQVS,408I-419WC03
IVRWSKKVPQCS,408I-419WSC01
IVRWSKKVPCVS,408I-419WSC02
IVRWSKKVCQVS,408I-419WSC03
IVRYTKKVPQCS,408I-419V418C。
这些氨基酸用于制备经由它们的半胱氨酸连接的二聚体。可以组合这些肽合成均二聚体或杂二聚体。
本发明的特别有用的肽是包含氨基酸半胱氨酸的本发明的两个相同单体肽构成的二聚肽,其中该二聚肽经由在所述单体肽之间形成的半胱氨酸桥彼此相连。在本发明的特定二聚肽中,包含氨基酸半胱氨酸的单体肽选自具有以下氨基酸序列的肽构成的组:
IVRYTKCVPQVS,408I-419K414C
IVRYSKKVPQC,408I-418SC
IVRWTKKVPQVC,408I-419WC01
IVRWTCKVPQVS,408I-419WC02
IVRWCKKVPQVS,408I-419WC03
IVRWSKKVPQCS,408I-419WSC01
IVRWSKKVPCVS,408I-419WSC02
IVRWSKKVCQVS,408I-419WSC03
IVRYTKKVPQCS,408I-419V418C。
本发明的主题还是用于以下领域的本发明肽:神经疾病的治疗,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗造血功能紊乱,特别是支持干细胞的动员、增殖和迁移、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗受伤,特别是烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病;治疗病毒性疾病,特别是HIV-1、HIV-2、巨细胞病毒(Cytomegalovirus)、单纯疱疹病毒(Herpessimplexvirus)(1和2型),水痘带状疱疹病毒(Varicellazostervirus)、甲型(HepatitisA)及乙型肝炎病毒(HepatitisBvirus)、流感病毒(Influenzavirus)、脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)、鼻病毒(Rhinovirus)、风疹病毒(Rubellavirus)、麻疹病毒(Measlesvirus)、狂犬病病毒(Rabiesvirus)、劳斯肉瘤病毒(Roussarcomavirus)、EB病毒(Epstein-BarrVirus)的感染;治疗细菌和真菌,特别是假单胞菌(Pseudomonas)、念珠菌(Candida)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)所致感染;治疗感染过程、异常感染过程;治疗生长障碍、治疗神经元疾病、血液凝固级联反应和造血功能紊乱、血管疾病、免疫系统疾病、和改善伤口及骨折愈合。
本发明的肽可以用合适的药学上可接受的运载体配制成药物。
本发明的肽可采用常规用于肽的胃肠外、静脉内、肌肉内、鼻内、局部-外用、皮下或含服途径等方式施用。肽的给药量为1μg到1g每单位剂量每天。
本发明的另一主题是通过固相合成制造至少一种本发明肽的方法。本发明肽的化学合成可通过常规的固相合成法,例如采用已知的Fmoc化学方法,利用肽合成仪9050(应用生物系统公司-AppliedBiosystems)。
此外,本发明的主题也是用于制造至少一种本发明肽的方法,其中在能够氧化SH键以产生-S-S-键的氧化反应条件下提供和偶联单体肽。
使用X4HIV-1NL4-3分子克隆进行抗病毒筛选。为了确定抗病毒活性是否依赖于病毒辅助受体嗜性并排除这种可能性:即,污染物质导致观察到的效果,我们随后测试了SEQIDNO16所示的化学合成肽对各种HIV-1毒株的作用。合成肽通常抑制X4HIV-1毒株所致感染,平均50%抑制浓度(IC50)为15.8μg/ml(对应于8.6μM)。在浓度≥4μg/ml时,野生型(wt)HIV-1NL4-3在PBMC中的复制受到显著抑制。值得注意的是,仅需要将约1%高丰度的HSA前体转换为SEQIDNO:16所示肽以达到约10μg/ml。即便在非常高的浓度下,SEQIDNO:16所示肽不显示细胞毒性作用。进一步的实验证实,该肽也抑制X4HIV-2和SIV毒株所致的感染,虽然效果都相对一般,因为这些病毒利用多种辅助受体。我们发现预处理病毒靶细胞而非病毒体有效降低了HIV感染,这表明SEQIDNO:16所示肽具有细胞靶标。此外,如果SEQIDNO:16所示肽在细胞暴露于病毒体之后加入,抑制效力逐渐下降,而HSA前体没有抗逆转录病毒的作用。因此,该数据表明,人血浆中最丰富蛋白的片段是针对病毒生命周期的早期步骤的X4HIV-1毒株的天然产生的和特异性抑制剂。
业已发现,SEQIDNO:16所示肽以剂量依赖方式与CXCL12竞争结合CXCR4。解离常数(DC50)等于8±3μM,对应于3±1μM的KI值。因此,SEQIDNO16所示肽的DC50值类似于在HIV-1抑制测定中获得的IC50值。如上所述,然而,通过蛋白水解切割一小部分的丰富HSA前体不难实现这些浓度。
检测了SEQIDNO16所示肽是否影响CXCR4/CXCL12-介导的细胞迁移,它在各种癌症的稳态、免疫反应和转移中起到关键作用。业已发现,SEQIDNO16所示肽抑制CXCL12-诱导的JurkatT细胞以及CD34+人干细胞迁移。类似地,SEQIDNO16所示肽在体外防止肿瘤细胞侵袭。因此,该肽可以发挥抗炎以及抗-侵入性和抗转移作用。
CXCL12-CXCR4轴参与造血干细胞(HSC)的骨髓保留,造血干细胞通常用于移植患者的造血作用重建(Mohty等.,2011)。人和小鼠CXCR4高度保守,在小鼠中试验性研究显示,单次腹膜内给予SEQIDNO16所示肽显著动员祖细胞和嗜中性粒细胞进入外周(系统)。移植衍生自SEQIDNO16所示肽处理小鼠的细胞导致植入率提高,进一步支持该天然产生的肽能成功动员干细胞。
用OVA作过敏原攻击后,腹膜内给予SEQIDNO16所示肽显著降低嗜中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞的CXCR4依赖性渗透入小鼠的气道。这种治疗也显著降低巨噬细胞的浸润。相反,不与CXCR4相互作用的ALB409-423没有显著影响。因此,SEQIDNO16所示肽是体内有效的CXCR4拮抗剂,其在小鼠模型中动员干细胞并施加抗炎效果。
业已发现,SEQIDNO16所示肽以剂量依赖性方式抑制铜绿假单胞菌(一种革兰氏阴条件致病菌),在≥5μM的浓度下80%有效。相比较而言,对金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性细菌病原体),或白色念珠菌(其是二倍体真菌和条件性口腔和生殖器感染的致病因子)仅观察到中等的作用。因此,SEQID16所示肽不仅抑制X4HIV-1菌株,还发挥特异性抗细菌作用。
SEQIDNO16所示肽与CXCR4的相互作用是高度特异性的,因为大量的其它GPCR的活性并没有受到影响,并且该肽与CXCR4的第二细胞外环相互作用。SEQIDNO16所示肽结合CXCR4的确切过程仍有待确定。据报道,CXCL12最初与CXCR4的N-末端相互作用以诱导构象变化,随后允许所述配体与GPCR的第二和第三胞外环相互作用(Brelot等.,2000;Zhou等.,2001;Huang等.,2003)。
SEQ ID NO 衍生物 序列 IC50(μM)
16 408-423 LVRYTKKVPQVSTPTL 8,63
17 408-422 LVRYTKKVPQVSTPT 13,4
18 408-421 LVRYTKKVPQVSTP 14,0
19 408-420 LVRYTKKVPQVST 15,3
20 408-419 LVRYTKKVPQVS 5,49
21 408-418 LVRYTKKVPQV 26,8
22 408-417 LVRYTKKVPQ 19,8
23 408-415 LVRYTKKV 25,7
24 407-419 LLVRYTKKVPQVS 11.1
25 408I-419 IVRYTKKVPQVS 2.48
26 408-415–T412A LVRYAKKV 11.2
27 408-415–V409A LARYTKKV 32.9
28 408-416 LVRYTKKVP n.d.
3 408I-419R410H IVHYTKKVPQVS >100*
4 408I-419R410K IVKYTKKVPQVS >100*
13 408I-419Y411F IVRFTKKVPQVS 3,89
14 408I-419Y411S IVRSTKKVPQVS >100*
15 408I-419Y411W IVRWTKKVPQVS 1,54
5 408I-419T412S IVRYSKKVPQVS 2,09
2 408I-419K414C IVRYTKCVPQVS 5,87
6 408I-419V418C IVRYTKKVPQCS 3,69
1 408I-418SC IVRYSKKVPQC 2,94
7 408I-419WC01 IVRWTKKVPQVC 1,65
8 408I-419WC02 IVRWTCKVPQVS 2,10
9 408I-419WC03 IVRWCKKVPQVS 1,82
10 408I-419WSC01 IVRWSKKVPQCS 0,87
11 408I-419WSC02 IVRWSKKVPCVS 0,31
12 408I-419WSC03 IVRWSKKVCQVS 1,51
408I-419K414C x2 (IVRYTKCVPQVS)2 1,05
408I-419V418C x2 (IVRYTKKVPQCS)2 0,46
408I-419WC01_x2 (IVRWTKKVPQVC)2 0,40
408I-419WC02x2 (IVRWTCKVPQVS)2 0,32
408I-419WC03x2 (IVRWCKKVPQVS)2 0,60
408I-418SC x2 (IVRYSKKVPQC)2 0,39
408I-419WSC01x2 (IVRWSKKVPQCS)2 0,18
408I-419WSC02x2 (IVRWSKKVPCVS)2 0,12
408I-419WSC03x2 (IVRWSKKVCQVS)2 n.d.
*由于IC50>50μM,不是本发明的肽
实施例
SEQIDNO16所示肽及其各种衍生物可通过常规的固相合成,采用已知的Fmoc化学方法,利用肽合成仪9050(应用生物系统公司)合成。该肽通过RP色谱法纯化,其身份和纯度通过分析型RP-HPLC和MALDI-MS测定。
病毒原液
通过磷酸钙法(CalPhosTM哺乳动物转染试剂盒,克隆技术公司-Clontech),用前病毒DNA瞬时转染293T细胞来产生辅助受体嗜性不同的HIV-1、HIV-2和SIV分子克隆。温育过夜后,转染混合物替换为补充有10%FCS的DMEM培养基,转染后48小时收获病毒原液。随后,以3000rpm离心培养上清液5分钟以去除细胞碎片。通过p24(HIV)或p27蛋白(SIV)抗原ELISA定量测定得到的病毒原液。病毒原液立即使用或在-80℃下以等分试样储存。
TZM-bl感染测定
将含有HIV-1启动子控制下的LacZ报道基因的TZM-bl报道细胞接种在96孔F-底微量滴定板(GBO公司-GreinerBio-One)。在接下来的一天,将细胞与SEQIDNO16所示肽或其衍生物的各种稀释液预培育1小时,随后用HIV-1、HIV-2和SIV作感染。2天后,根据制造商的推荐,利用一步TropixGal-Screen试剂盒测定感染率。
PBMC感染测定
采用Ficoll密度离心,从源自DRK-Blutspendedienst(巴登-符腾堡州-黑森州-Baden-Württemberg-Hessen)的血沉棕黄层分离外周血单核细胞。用11μg/ml植物凝血素(PHA,Oxoid,#3085280)和10ng/ml白介素-2(IL-2,Strathmann,#9511192)刺激每毫升1×106PBMC三天。此后,将细胞沉淀,并重悬在含IL-2的培养基中。将2×105PBMC接种于96孔F-底微量滴定板中,加入肽并用X4或R5嗜性病毒的10-100pgp24抗原感染细胞。感染后每2-3天获取含子代病毒的上清液。通过p24抗原ELISA(NIHAIDS试剂程序)测定病毒产量。从一式三份感染±标准偏差获得平均p24抗原值(ng/ml)。
细胞活力
为评估细胞毒性作用,将TZM-bl细胞或刺激前PBMC与浓度渐增的肽一起温育。根据制造商的推荐,利用CellTiter-Glo发光细胞活力测定(普洛麦格公司-PROMEGA,G7571)测定细胞活力。数值来自一式三份的测量。相对于含细胞(100%)的PBS(无肽)中的ATP水平计算活力率。加入试剂后10分钟,使用光度计记录数据。
SEQIDNO16所示肽阻断感染的早期步骤。
配体-受体相互作用的实时荧光监测
抗人CXCR4(克隆12G5,IgG2a)或抗人CXCR7(克隆9C4)的单克隆抗体(mAb)购自R&D系统(明尼阿波利斯,明尼苏达州)。使用PE-偶联的山羊抗小鼠F(ab’)2Ab(Dako,格洛斯楚普,丹麦)来显示未偶联的抗CXCR7和抗CXCR4mAb的结合,利用FACSCalibur流式细胞仪(BD生物科学公司-BDBiosciences)以及CellQuest软件进行分析。人趋化因子CXCL12和CXCL12-德克萨斯红如(Valenzuela-Fernandez等,2001)所述合成。人趋化因子CXCL11购自临床科学公司-ClinisciencesSAS(法国)。
利用悬浮在HEPES-牛血清白蛋白缓冲液(10mMHEPES,137.5mMNaCl,1.25mMMgCl2,1.25mMCaCl2,6mMKCl,10mM葡萄糖,0.4mMNaH2PO4,0,1%牛血清白蛋白(w/v),pH7.4)中、稳定表达eGFP的-CXCR4的细胞(通常是106细胞/毫升)进行实验。21℃,利用荧光分光光度计基于时间记录在510nm(在470nm激发)发射的荧光,每0.3秒取样。在30s,向1ml细胞悬液中加入100nMCXCL12-TR来启动荧光结合测量。对于竞争性实验,表达EGFP-CXCR4的细胞在没有或有各种浓度的未标记药物存在下预温育10分钟。然后,加入CXCL12-TR(100nM),并记录荧光直至达到平衡(300s)。利用Kaleidagraph3.08软件(协同软件公司-SynergySoftware,雷丁市,宾夕法尼亚州,美国)分析数据。
EGFP-CXCR4或EGFP-CXCR7的内在化
将人CXCR7cDNA与EGFP-cDNA克隆融合入经修饰的pIRESHyg3载体(克隆技术公司)。磷酸钙-DNA共沉淀法产生稳定表达EGFP-CXCR7的HEK293T细胞,并在没有或有100nMCXCL12的存在下评估9C4mAb的结合。如参考文献(Hachet-Haas等.,2008)所述,采用EGFP的细胞表面标记,利用单克隆小鼠抗-GFP(罗氏分子生物化学公司-RocheMolecularBiochemicals;1/100稀释)作为一抗和R-PE-偶联的AffiniPureF(ab’)2片段山羊抗小鼠IgG(免疫技术公司-Immunotech;1/100)作为二抗记录受体的内在化。通过流式细胞术分析(10,000个细胞每份样品),利用血细胞计数器(FACScalibur,BD公司-Becton-Dickinson)定量测定CXCR4或CXCR7染色。利用CELLQuest(BD公司)软件计算CXCR4或CXCR7荧光强度的平均值。
流式细胞术
利用商品化的抗-人CXCR4mAb(BDP公司-BDPahrmingen,克隆:12G5;或1D9)和CCR5mAb(BDP公司,克隆:CD195),通过流式细胞术分析(FACSCalibur;BD公司)评估SEQIDNO16所示肽在CXCR4上的结合位点。4℃,将2x105JurkatT细胞在无血清培养基中与肽温育30分钟。温育后,利用FACS缓冲液(PBS+1%FCS),通过离心洗涤细胞,然后在4℃用PE标记的抗-人CXCR4mAb或CCR5mAb顺次染色。洗涤后,在室温下用FACS缓冲液配制的4%低聚甲醛固定细胞5分钟,然后用流式细胞仪分析。利用CELLQUEST(BD公司)处理数据。为分析SEQIDNO16所示肽的受体偏爱性,如上所述利用细胞解离溶液(无酶1x;Sigma:C5914)收集血影细胞(亲本,X4,Hi)并制备以供FACS分析。
[35S]GTP[S]结合分析
重组杆状病毒的产生:编码人CXCR4、大鼠G蛋白αi2亚基和人G蛋白β1亚基和牛G蛋白γ3亚基的杆状病毒的产生如(Moepps等.,1997)所述。从美国沃尔瑟姆的珀金埃尔默公司(Perkin-Elmer)获得[35S]GTP[S]。CXCL12获自美国罗基希尔的PT公司(PeproTech)。
昆虫细胞培养和膜制备:27℃,在59cm2细胞培养皿中,在补充了10%胎牛血清和0.5mg/ml庆大霉素的TNM-FH培养基(西格玛公司-Sigma,T1032)中培养Sf9细胞。为产生充足受体和异质三聚体Gi2,将细胞培养到约60%的密度,27℃,在含重组杆状病毒的2ml/皿的培养基中温育1小时。然后在27℃,给细胞补充9ml/皿的新鲜培养基,并在该培养基中维持48小时。为制备粗制膜组分,离心沉淀细胞,重悬在600μl/皿的含20mMTris-HCl,pH7.5,1mMEDTA,3μMGDP,2μg/ml大豆胰蛋白酶抑制剂,1μM胃蛋白酶抑制剂,1μM亮肽素,100μMPMSF和1μg/ml抑肽酶的冰冷却裂解缓冲液中。通过迫使悬液经过连接于一次性注射器的0.5mmx23mm针头将细胞匀浆。在冰上静置30分钟后,以2,450xg离心裂解液45秒以除去未破裂的细胞和核。4℃,以26,000xg离心30分钟将粗制膜组分与得到的上清液分离。沉淀物用300μl裂解缓冲液清洗,重悬在300μl新鲜的裂解缓冲液中,在液氮中快速冷冻并储存于-80℃。
如(Moepps等.,1997)所述测定[35S]GTP[S]与杆状病毒感染的昆虫细胞的膜的结合情况。简言之,在30℃,将膜(10μg蛋白/样品)在含有50mM三乙醇胺/HCl,pH7.4,1.0mMEDTA,5.0mMMgCl2,10μMGDP和1.05nM[35S]GTP[S](1250Ci/mmol)的混合物(100μl)中温育60分钟。经0.45μm孔径硝酸纤维素膜(先进微装置公司-AdvancedMicrodevices,安巴拉卡兰,印度)快速过滤终止温育。膜经洗涤、干燥,通过液体-闪烁计数测定保留的放射性。非特异性结合定义为100μM未标记GTP[S]未竞争的结合。
SEQIDNO16所示肽的GPCR拮抗剂筛选
SEQIDNO16所示肽和衍生物对细胞迁移的作用
利用含5μm孔过滤器的6.5mm直径小室(Transwell,24-孔细胞培养,Coster,波士顿,马萨诸塞州)分析Jurkat细胞(ATCC)的迁移。将2x105Jurkat细胞悬浮在200μlOptimizerT-细胞扩增SFM中,将细胞悬液加入上部腔室。然后,将600μlT-细胞扩增SFM中的10nMCXCL12(R&D系统)和/或各种浓度的SEQIDNO16所示肽加入下部腔室。37℃,将细胞培养室在细胞培养孵育箱中温育150分钟。温育后,取出各室,取100μl上清液,利用血球计数器直接计数迁移入下部腔室的细胞,或采用上述CellTiter-Glo发光细胞活力测定进行分析。所有数值表示一式三份实验中相对于仅CXCL12处理细胞的迁移细胞平均数±SD。
从乌尔姆大学医院的输血医学研究所(InstituteofTransfusionMedicine,UniversityHospitalUlm)获得通过单采(apheresis)分离的粒细胞集落刺激因子(G-CSF)治疗个体的外周造血干(PHS)细胞。在PBS配制的1/10稀释10%ACD-A缓冲液(输血医学研究所提供)中小心解冻冷冻细胞。将1x105/200μlPHS细胞置于transwell平板的上部腔室。然后,将600μl培养基中的10nMCXCL12和/或各种浓度的SEQIDNO16所示肽或其衍生物加入各孔。3小时后,采用上述CellTiter-Glo发光细胞活力测定进行检测趋化作用。所有数值表示一式三份实验中相对于仅CXCL12处理细胞的迁移细胞平均数±SD。
癌细胞侵袭测定
根据制造商的推荐,利用BiocoatMatrigel侵袭室(BDBioCoatTMMatrigelTM侵袭室)测定癌细胞的细胞侵袭。将5×104DU145细胞(ATCC)悬浮于含0.1%BSA(KPL)的300μl无血清RPMI(Gibco)中,然后加入上部腔室。将含或不含100nMCXCL12和各种浓度的SEQIDNO16所示肽的700μl无血清培养基加入各下部腔室。37℃,在5%CO2/95%空气的潮湿气氛中温育腔室24小时。通过擦洗从膜的上表面除去非侵袭细胞。采用上述发光细胞活力测定试剂盒定量测定膜底部的侵袭细胞。
CXCL12和CXCR4拮抗剂对肌动蛋白细胞骨架的作用
37℃,将与培养基、ALB衍生物或AMD3100(均是545μM)预温育的Jurkat细胞经CXCL12(100μg/ml)刺激所示时间,在5%低聚甲醛(CR公司-CarlRothGmBH,卡尔斯鲁厄,德国)中固定并用0.1%皂苷(CR公司)透化处理。用AlexaFluor568-偶联的鬼笔环肽(分子探针公司-MolecularProbes,尤金,俄勒冈州)染色F-肌动蛋白,然后对相对染色强度进行流式细胞术分析。
小鼠中的祖细胞动员
将C57Bl/6J小鼠(Janvier,LeGenest街.Isle,法国)饲养在法兰克福歌德大学医学中心的常规人工动物园中,随意进食和饮水。小鼠接受腹膜内注射含10mg/mLSEQIDNO16所示肽的200μL水或普通生理盐水。在仔细的皮毛消毒后,在注射后的指定时间从检查袋(checkpouch)取血。低渗裂解后,在标准条件下,将白细胞在细胞因子消除的市售可得半固体培养基中(3434,干细胞技术公司-StemCellTechnologies,温哥华,不列颠哥伦比亚省)一式两份作温育。在第7天,如(等.,2006)所述对CFU-C作评分。根据温育的血液体积标准化CFU-C。所有的动物研究均在当地IACUC的许可下,按照AAALAC指南实施。
动员细胞的移植
给C57BL/8动物注射SEQIDNO16所示肽(2mgi.p盐水中)或对照盐水。注射后1小时分别采集外周血,计数,合并以及连同4×105C57BL/6CD45.1BM细胞竞争性移植(660μl血液等价物)入C57BL/6Cd45.1受者。
哮喘小鼠模型
在第0、1和2天,通过腹膜内(i.p.)注射盐水中吸附在2mg氢氧化铝(西格玛奥德里奇公司-Sigma-Aldrich,23918-6)上的50μg卵白蛋白(OVA,西格玛奥德里奇公司,A5503)来致敏小鼠。在第5、6和7天,麻醉下(50mg/kg氯胺酮和3.3mg/kg甲苯噻嗪,i.p.),通过鼻内(i.n.)滴注25μl盐水中的10μgOVA(12.5微升/鼻孔)来激发小鼠,或对照小鼠单用盐水。每次OVA激发前两小时,腹膜内给予盐水配制的SEQIDNO16所示肽或ALB409-423(16μmol/kg)。如以前报道的(Rebber等.,2012),在最后一次OVA激发后24小时,进行支气管肺泡灌洗(BAL)和差别细胞计数。
NMR光谱
为获得NMR图谱,在10mM磷酸钠中制备SEQIDNO16所示肽的1mM溶液,H2O/D2O为10:1,用HCl调整最终pH为7.0。利用Bruker光谱仪记录800MHz、600MHz和500MHz的TOCSY和NOESY1H-NMR光谱。采用800MHz设备获取的图谱,因为它们的质量较好。图谱参考外部TSP,它们使用States-TPPI方法记录,该方法结合了水门3-9-19脉冲序列以供水抑制(Jeener等.,1979)。总体上,获取256个相等间隔的演变时期t1值,平均16个瞬变,2048点。在两个维度上,时域数据矩阵(Time-domaindatamatrices)均是零填充到4K,从而产生3.41Hz/pt的数字分辨率。对于所有的实验,在傅立叶变换之前,将具有不同参数的Lorentz-Gauss窗应用于t1和t2维度。以混合时间(0.30秒)获得NOESY图谱(Griesinger等.,1988),利用0.060秒DIPSI2混合脉冲(Bartels等.,1995)记录TOCSY实验(Braunschweiler等.,1983;Rucker等.,1989)。NOESY和TOCSY实验在298K下进行。
NOESY交叉峰的分配和结构计算
采用标准方法,结合TOCSY和NOESY光谱法,NMR图谱中的1H化学位移色散能够直接地、毫无疑义地分配所有的NH-和CH-α共振以及绝大部分侧链质子(97.7%)。遵循CHi-NHi+1和NHi-NHi+1NOE建立连续的骨架结合性。
利用XEASY软件(N.1996),通过交互峰采集生成以0.30秒混合时间记录的NOESY图谱的峰值列表。通过XEASY实施的自动峰积分程序,peakint(Engh1991)确定NOESY交叉峰体积。对于结构计算,将一组407个NOESY交叉峰提交给CYANA计算(Herrmann等.,2002;Guntert等.,2003;Guntert等.,2004)。这组信号中,400(98.2%)由CYANA程序明确分配。选择的20个最好的构象异构体显示低CYANA目标函数值(均值目标函数:0.056)。采用组合的自动NOE分配和CYANA程序(2.1版)的结构计算的标准方案测定SEQIDNO16所示肽的三维结构(Herrmann等.,2002;Guntert等.,2003;Guntert等.,2004)。7轮组合的自动NOESY分配和结构计算后是最终的结构计算。在每轮中,结构计算从100个随机构象异构体开始,并采用标准模拟退火时间表。保留最终CYANA目标函数值最低的20个构象异构体用于分析,并传递到下一轮。在前两轮中,将约束组合(constraintcombination)应用于所有的NOE距离约束(distancerestraint),跨越至少三个残基,以最大程度减少错误的距离约束导致的结构扭曲。利用Engh和Huber的共价参数。涉及的约束简并为各组质子(例如,甲基),有时简并为亚甲基,等价的芳环质子扩展为所有相应的氢原子对之间的模糊距离约束。在1-7轮,模拟退火过程中,非简并的非对映异构配对定期交换以便(获得)最小目标函数值。在模拟退火时间表的高温和冷却阶段中,在四面体碳原子之间的扭转角和侧链扭转角上暂时施加弱约束以分别利于Ramachandran图和交错的旋转异构体的位置所允许的区域。为作最终结构计算,上距键(upperdistancebond)的列表专门由明确分配的上距键构成,并且不需要非对映配对的可能交换。
SEQIDNO16所示肽的血清稳定性
在人血清中掺加1mM的SEQIDNO16所示肽或改进的衍生物,37℃下温育。每两小时取样,并立即保存于-20℃。为评估血清中的温育肽的抗病毒活性,将10μl样品加入5x104/100μlTZM-bl细胞。然后用90μlHIV-1NL4-3感染细胞,得到肽和血清混合物的20倍稀释液。在感染后第2天利用一步TropixGal-Screen试剂盒测定感染率。为评估蛋白酶抑制剂对SEQIDNO16所示肽降解的作用,首先给血清补充蛋白酶抑制剂混合物(1X完全迷你(罗氏公司)和1mMPMSF(罗氏)),然后加入SEQIDNO16所示肽。
间接ELISA以便检测和定量测定SEQIDNO16所示肽
如它处所述(参考),用SEQIDNO16所示肽(戴维斯生物技术公司-DavidsBiotechnologieGmbH,雷根斯堡)免疫母鸡产生针对SEQIDNO16所示肽的多克隆抗血清,免疫小鼠产生单克隆抗体(病毒药物公司-ViroPharmaceuticalsGmbH&CoKG,汉诺威)。为表征多克隆和单克隆抗体的反应性和特异性,4℃下将100μl连续稀释的SEQIDNO16所示肽、其衍生物(20μM)、或HSA(西格玛公司)包被于ELISA板(康宁公司-CorningCostar)过夜。第二天,将板用200μlELISA洗涤缓冲液(KPL)洗涤两次,并用PBS配制的150μl1%牛血清白蛋白(BSA)处理以封闭未包被的表面。额外的洗涤后,添加100μl连续稀释的单克隆或多克隆抗体,并温育1小时。然后,洗涤板,加入100μl辣根过氧化物酶(HRP)-偶联的二抗(抗鸡或抗-小鼠),再一小时。此后,洗涤板5次,加入100μlSureBlueTMB1-组分微孔过氧化物酶底物(KPL)。加入100μl1NHCl至各孔以终止显色,利于微量滴定板读数器(分子装置公司-MolecularDevices;VMax动力微板读数器)记录450nm的光密度,以650nm为基准。
参考文献
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Claims (10)

1.一种具有以下通式氨基酸序列的肽,所述肽以小于50μM的IC50值有效阻断X4嗜性HIV-1NL4-3感染:
Z1XX0RX2X3X4X5VX6X7X8X9Z3
除了由SEQIDNO:16-28所示氨基酸序列构成的肽,
其中
X=I,或者如果Z1=0,则X=I、dL、dI、V、W、S、T、Val、Cap、β-L、β-I、Sul-L、Sul-I、Sul-V;
X0=V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V;
X2=Y、或W;
X3=T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C和如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失;
Z1=0、L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
Z3=0、或Z4,其中
Z4=0或是该肽链C-末端羧基的修饰形式,除了Aca,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3结构的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;和
其中其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),Aca=氨基己酸,<E=焦谷氨酸,Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸。
2.如权利要求1所述的肽
IVRX2X3X4X5VX6X7X8X9
其特征在于
X2=Y或W;
X3=T、C或S;
X4=K或C;
X5=K或C;
X6=P或者如果X1=R和X2=W和X3=S和X4=K和X5=K,则X6=C;
X7=Q或C;
X8=V或C;
X9=S、C或者如果X1=R和X2=Y和X3=S和X4=K和X5=K,则X9缺失。
3.如权利要求1或2所述的肽,具有至少一种以下氨基酸序列:
IVRFTKKVPQVS,408I-419Y411F
IVRWTKKVPQVS,408I-419Y411W
IVRYSKKVPQVS,408I-419T412S。
4.如权利要求1或2所述的肽,具有至少一种以下氨基酸序列:
IVRYTKCVPQVS,408I-419K414C
IVRYSKKVPQC,408I-418SC
IVRWTKKVPQVC,408I-419WC01
IVRWTCKVPQVS,408I-419WC02
IVRWCKKVPQVS,408I-419WC03
IVRWSKKVPQCS,408I-419WSC01
IVRWSKKVPCVS,408I-419WSC02
IVRWSKKVCQVS,408I-419WSC03
IVRYTKKVPQCS,408I-419V418C。
5.一种二聚肽,由权利要求1-3中至少一个所述的两个相同的单体肽构成,所述肽包含氨基酸半胱氨酸,其中所述二聚肽经由在所述单体肽之间形成的半胱氨酸桥彼此相连。
6.如权利要求5所述的二聚肽,其特征在于,包含氨基酸半胱氨酸的所述单体肽选自权利要求4所述的肽的组。
7.一种肽,用于以下领域:神经疾病的治疗,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗干细胞动员、增殖和迁移的缺乏、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病;
其中如下式所示的所述肽以低于50μM的IC50值有效阻断X4嗜性HIV-1NL4-3感染:
Z1XX0RX2X3X4X5VX6X7X8X9Z3
并且其中
X=I,或者如果Z1=0,则X=I、dL、dI、V、W、S、T、Val、Cap、β-L、β-I、Sul-L、Sul-I、Sul-V;
X0=V或d-V、d-L、d-I、d-M、d-P、β-V、β-L、β-I、β-M、β-P、或Sul-V;
X2=Y、或W;
X3=T、C或S;
X4和X5=K或C,前提是X4=C,则X5≠C和如果X5=C,则X4≠C;
X6=P、C或缺失,以及X4和X5均=K;
X7=Q、C或缺失;
X8=C、V或缺失;
X9=S、C或缺失;
Z1=0、L、Z2、或<E,其中Z2=0或该肽链N-末端氮原子的修饰形式,该修饰形式与该肽N-末端氨基酸的氨基一起形成具有-NR2R3结构的部分,其中R2和/或R3彼此独立为H或取代或未取代的酰基烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;
Z3=0、TPTE-Z4、TPT-Z4、TP-Z4、T-Z4或Z4,其中
Z4=0或该肽链C-末端羧基的修饰形式,除了Aca,该修饰形式与该肽C-末端氨基酸的羧基一起形成具有–C(O)-O-R1或-C(O)-NR2R3结构的部分,其中R1是取代或未取代的烷基、芳基、芳烷基、环烷基和杂环烷基;和
其中其它缩写具有以下意义:
Cap=己酸(C6羧酸),Aca=氨基己酸,<E=焦谷氨酸,Val=缬氨酸(C5羧酸),和Sul=砜氨基酸。
8.如权利要求1-6中至少一个所述的肽,用于治疗神经疾病,特别是中风、帕金森病、阿尔茨海默病、多发性硬化症;免疫学领域,特别是治疗WHIm-综合征和类风湿关节炎;肿瘤学领域,特别是治疗癌症,特别是表现出CRCX受体的癌症,例如肝、胰腺、前列腺或乳腺的癌症;治疗造血功能紊乱,特别是支持干细胞的动员、增殖和迁移、T-细胞激活以及对免疫母细胞,例如CTL/PD-1支持;治疗受伤,特别是烧伤所致伤口;抗纤维化的治疗;治疗或预防疤痕;治疗心源性疾病,特别是心脏机能不全;治疗代谢疾病,特别是糖尿病;治疗病毒性疾病,特别是HIV-1、HIV-2、巨细胞病毒(Cytomegalovirus)、单纯疱疹病毒(Herpessimplexvirus)(1和2型),水痘带状疱疹病毒(Varicellazostervirus)、甲型(HepatitisA)及乙型肝炎病毒(HepatitisBvirus)、流感病毒(Influenzavirus)、脊髓灰质炎病毒(Poliovirus)、鼻病毒(Rhinovirus)、风疹病毒(Rubellavirus)、麻疹病毒(Measlesvirus)、狂犬病病毒(Rabiesvirus)、劳斯肉瘤病毒(Roussarcomavirus)、EB病毒(Epstein-BarrVirus)的感染;治疗细菌和真菌,特别是假单胞菌(Pseudomonas)、念珠菌(Candida)、金黄色葡萄球菌(S.aureus)所致感染;治疗感染过程、异常感染过程;治疗生长障碍、治疗神经元疾病、血液凝固级联反应和造血功能紊乱、血管疾病、免疫系统疾病、和改善伤口及骨折愈合。
9.一种通过固相合成制备权利要求1-4中至少一个所述的至少一种肽的方法。
10.一种制备权利要求5或6所述的至少一种肽的方法,其中在能够氧化SH键以产生-S-S-键的氧化反应条件下提供和偶联单体肽。
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