DE10023665A1 - Humanes zirkulierendes Virus inhibierendes Peptid (VIRIP) und seine Verwendung - Google Patents
Humanes zirkulierendes Virus inhibierendes Peptid (VIRIP) und seine VerwendungInfo
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Abstract
Das Peptid mit nachfolgender Aminosäuresequenz: DOLLAR A Z¶1¶-LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF-Z¶2¶ (VIRIP) DOLLAR A sowie seine biologisch aktiven Fragmente und/oder Varianten und/oder Derivate, insbesondere amidierte, acetylierte, sulfatierte, phosphorylierte und/oder glykosylierte Derivate, sowie die durch multiple Synthese darstellbaren Peptide, welche die biologische Aktivität von VIRIP besitzen, DOLLAR A darin repräsentiert Z eine Anzahl von 0 bis zu 10 Aminosäureresten.
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Polypeptid
(Eiweißstoff) mit inhibierenden Eigenschaften auf die virale Infektion
von Zellen: Humanes Virus inhibierendes Peptid (VIRIP) und seine
therapeutische und diagnostische Verwendung. Die Erfindung
umfasst die natürlich vorkommende Form des VIRIP sowie
abgeleitete Fragmente und/oder Analoga bzw. Derivate sowie
schließlich ein Arzneimittel enthaltend die natürlichen,
rekombinanten und synthetischen Peptide zur Verwendung für
medizinische Indikationen und zur Verwendung als ein
Diagnosemittel. Die Erfindung umfasst darüber hinaus modifizierte
Formen des VIRIP, die eine besonders günstige therapeutische
Wirksamkeit aufweisen. Des weiteren eine Nukleinsäuresonde
hybridisierend für VIRIP oder eines seiner Fragmente und/oder
Derivate und Antikörper bzw. Antagonisten gerichtet gegen VIRIP
oder eines seiner Fragmente und/oder Derivate zu diagnostischen
oder therapeutischen Zwecken, insbesondere bei viralen
Erkrankungen und zur Behandlung von Infektionen mit HIV-1 und
HIV-2.
Die VIRIP konnte überraschenderweise mit Hilfe von chromatogra
phischen Methoden und mit Hilfe eines biologischen Assays aus
humanem Hämofiltrat isoliert werden. Die biochemische
Charakterisierung des erfindungsgemäßen Peptids erfolgte durch
Massenspektrometrie und vollständigen Sequenzierung aller
Aminosäuren.
Das Peptid besitzt die folgende Aminosäuresequenz:
LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF
LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF
Die Molekularmasse des erfindungsgemäßen Peptids VIRIP beträgt:
2303 Da
2303 Da
Das erfindungsgemäße Peptid ist überraschenderweise ein 20
Aminosäuren umfassendes Fragment des bekannten humanen
Proteins Alpha-1-Antitrypsin (Accession No. P01009), welches in
seiner prozessierten Form aus 394 Aminosäuren besteht. Die
Funktion des Alpha-1-Antitrypsin wird vornehmlich als Hemmstoff
für die Enzyme Elastase sowie Thrombin und Plasmin beschrieben.
Die erfindungsgemäße Peptidsequenz des VIRIP beginnt hinter der
Aminosäure 352 des Alpha-1-Antitrypsin und umfasst somit die
Aminosäuren 353 bis 372 des Alpha-1-Antitrypsin.
Überraschenderweise bewirkt das erfindungsgemäße Peptid eine
Unterdrückung der HIV-1-Infektion und/oder -Replikation von bzw.
in humanen Blutzellen. Das erfindungsgemäße Peptid ist
überraschenderweise koppelbar mit einem Adapterprotein, was eine
Aufnahme in infizierte und nicht-infizierte Zellen gewährleistet.
Das erfindungsgemäße Peptid ist durch ein Reinigungsverfahren
ausgehend von humanem Hämofiltrat erhältlich. Dieses Hämofiltrat
fällt bei der Ultrafiltration des Blutes von Nierenkranken in großen
Mengen an.
Das humane Hämofiltrat wird gegebenenfalls mit Wasser verdünnt
und angesäuert. Der pH-Wert beträgt vorzugsweise 1.5 bis 3.5,
insbesondere 2.5 bis 3.0. Danach wird das Hämofiltrat über einen
Kationenaustauscher geleitet, beispielsweise einem mit
Sulfonsäuregruppen modifizierenden Trägermaterial (Fraktogel SP-
650 (M), Merck, Darmstadt). Die an den Kationenaustauscher
gebundenen Peptide werden mit einer relativ hoch konzentrierten
Salzlösung eluiert. Die Ionenstärke der Elutionslösung entspricht
dabei ungefähr einer 0.5 bis 1 molaren Ammoniumacetatlösung.
Das aufgefangene Eluat wird einer weiteren Kationenaustauscher-
Chromatographie unterzogen. Diese Chromatographie ist
vorzugsweise eine Stufenelution mit Puffern von ansteigenden pH-
Werten.
Die das erfindungsgemäße Peptid enthaltenen Fraktionen werden
mittels präparativer Umkehrphasen-Chromatographie und
nachfolgender semipräparativer Umkehrphasen-Chromatographie
beispielsweise an mit C18 modifizierten Trägermaterialien
weitergereinigt. Der Aufreinigungsgrad wird vorzugsweise mittels
analytischer Umkehrphasen-Chromatographie beispielsweise an mit
C18 modifizierten Trägermaterialien überprüft.
Die durch die chromatographische Reinigung erhaltene Substanz
wurde der Strukturaufklärung zugeführt. Die Bestimmung der
Molekülmassen des gereinigten Peptids erfolgte mittels eines
Elektrospray Massenspektrometers (ESI-MS). Die Sequenzanalyse
des nativen Peptids erfolgte über einen Edman-Abbau mit einem ABI
473A Sequenzer. Die erfindungsgemäße Peptidsequenz wurde
chemisch synthetisiert und die Struktur des synthetisch
hergestellten Peptids wurde ebenfalls aufgeklärt. Dieses synthetisch
hergestellte VIRIP bewirkt ebenfalls eine dosisabhängige
Unterdrückung der HIV-1-Infektion und/oder -Replikation von bzw.
in humanen Blutzellen.
Das erfindungsgemäße Peptid sowie seine cDNA, sein Gen und
Analoga, Fragmente und Derivate zu dem Peptid, der cDNA und dem
Gen sowie Antikörper, welche die Wirkung des VIRIP aufheben,
können als Arzneimittel Verwendung finden. Seine biologische
Aktivität entspricht der Virus-inhibierender Substanzen. Dabei kann
vermutet werden, dass VIRIP aufgrund seiner kurzen, hydrophoben
Sequenz in die Blutzellen aufgenommen wird und dort als
Hemmstoff von Virus-Enzymen oder als Hemmstoff von Enzymen
der Blutzellen wirkt.
Das erfindungsgemäße Peptid kann dabei in für Peptide üblicher
Weise parenteral, intravenös, intramuskulär, intranasal, lokal
topisch, subkutan oder bukal verabreicht werden. Die Menge an zu
verabreichendem Peptid beträgt 1 mg bis 1 g pro Darreichungsein
heit pro Tag. Die Wirkung des erfindungsgemäßen Peptids kann
durch Gabe geeigneter Inhibitoren/Antagonisten gehemmt werden.
Das erfindungsgemäße Diagnostikmittel enthält poly- oder monoklo
nale Antikörper gegen das erfindungsgemäße Peptid gegebenenfalls
in fluoreszenz- oder radioaktiv-markierter Form, um in einem an
sich bekannten ELISA oder RIA eingesetzt zu werden. Das erfin
dungsgemäße Diagnostikmittel enthält DNA, RNA und/oder PNA
gegebenenfalls in modifizierter und/oder markierter Form zum
Einsatz in dem Fachmann bekannten Testsystemen wie PCR oder
Fingerprinting.
Fig. 1: Aufreinigung von VIRIP. Die Aufreinigungsschritte sind im
Text beschrieben. (b) Inhibition der Replikation von HIV-1 NL43 in
humanen Blutlymphozten durch die Fraktion 1-20. Die Zellen
wurden 2 Tage mit PHA stimuliert, mit Virusstocks die 10 ng p24
enthalten infiziert und die Reverse Transkriptase-Aktivität im Kultur
überstand 9 Tage nach Infektion bestimmt. Dargestellt ist das
Ergebnis Infektionsexperimente.
Fig. 2: Einfluss von synthethischem VIRIP auf die Infektion von
CEMx174-SEAP Indikatorzellen (links) und die Replikation in
humanen PBMCs (rechts). Die Zellen wurden in Gegenwart der auf
geführten Mengen an VIRIP infiziert und kultiviert. Zur Bestimmung
des viralen Eintritts wurde die Aktivität der sekretierten Alkalinen
Phosphate in Kulturüberstand der CEMx174-SEAP Zellen drei Tage
nach der Infektion bestimmt.
Fig. 3: Die V3-Schleife des X4-tropen NL43 Klons wurde gegen die
entsprechenden Sequenzen der dargestellten HIV-1 Isolate aus
getauscht. Die rekombinanten Viren unterscheiden sich somit aus
schließlich in der V3-Schleife. Im rechten Panel ist der beobachtete
inhibitorische Effekt (%), die Gesamtladung der V3-Region und der
Korezeptortropismus dargestellt.
Fig. 4: Dosis-abhängige Hemmung der X4-tropen P59S und der R5-
topen 92TH HIV-1 NL4-3 Rekombinanten durch VIRIP. P4R5
Indikatorzellen wurden in Gegenwart der dargestellten Konzentrationen
an VIRIP infiziert und die β-Galaktosidase-Aktivität im Zellextrakt 2 Tage
nach Infektion gemessen.
Fig. 5: VIRIP hemmt die Vermehrung verschiedener HIV-Isolate
mit unterschiedlichem Zell- und Korezeptor-Tropismus in humanen
PBMC. Vorstimulierte PBMC wurden in Gegenwart der dargestellten
VIRIP Konzentrationen mit den diversen HIV-1 Isolaten (10 ng p27
antigen) oder einem chimären Onko-Lentivirus (Mu-HIV). Die Virus
vermehrung wurde durch die Messung der Reverse Transkriptase-
Aktivität im Zellkulturüberstand bestimmt.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher beschrie
ben.
800-1000 L Hämofiltrat werden mit HCl auf einen pH-Wert von 2.7
eingestellt und mit Wasser auf eine Leitfähigkeit von 5.5 mS/cm verdünnt
und mit einer Flussrate von 3 L/min auf einen starken
Kationenaustauscher aufgetragen.
Säule: Vantage VA 250 (Amicon, Witten)
Säulenmaterial: Fractogel TSK SP 650 (M), 25 cm × 20 cm
Fluss: 3 L/min
Detektion: 280 nm, pH, Leitfähigkeit
Puffer A: Hämofiltrat pH 2.7, Leitfähigkeit 5.5 mS/cm
Puffer B: 0.5 M Ammoniumacetat
Anlage: Autopilot Chromatographiesystem, (PerSeptive Biosystems, Wiesbaden)
Säulenmaterial: Fractogel TSK SP 650 (M), 25 cm × 20 cm
Fluss: 3 L/min
Detektion: 280 nm, pH, Leitfähigkeit
Puffer A: Hämofiltrat pH 2.7, Leitfähigkeit 5.5 mS/cm
Puffer B: 0.5 M Ammoniumacetat
Anlage: Autopilot Chromatographiesystem, (PerSeptive Biosystems, Wiesbaden)
Nach Auftrag der insgesamt 1.000 L Flüssigkeit über Nacht wird mit
mehreren Säulenvolumina 5 mM HCl gespült. Die Elution der gebundenen
Peptide erfolgt als Batch-Elution mit 0.5 M Ammoniumacetat. Hierbei wird
eine komplette Elution der Peptide über steigenden pH-Wert (6.8-7.2)
und steigende Leitfähigkeit (56 mS/cm) in etwa 5 L Eluat erreicht.
Die Ammoniumacetat-Eluate der Batch-Extraktion werden in einer Menge
von 10.000 L Hämofiltrat-Peptid vereinigt. Nach pH-Einstellung auf 2.7
wird das Peptidextrakt unter Zumischung von VE-Wasser mit einer
Leitfähigkeit von 5.5 mS/cm auf den präparativen Kationenaustauscher
aufgetragen.
Säule: Vantage 250 VA
Säulenmaterial: Fractogel TSK SP 650 (M), 25 cm × 20 cm
Fluss: bis zu 3 L/min während des Auftrages 0.5 bis 1 L während der Elution
Detektion: 280 nm, pH, Leitfähigkeit
Probe: Hämofiltrat pH 2.7, Leitfähigkeit 5.5 mS/cm
Anlage: Autopilot Chromatographiesystem, (PerSeptive Biosystems, Wiesbaden)
Säulenmaterial: Fractogel TSK SP 650 (M), 25 cm × 20 cm
Fluss: bis zu 3 L/min während des Auftrages 0.5 bis 1 L während der Elution
Detektion: 280 nm, pH, Leitfähigkeit
Probe: Hämofiltrat pH 2.7, Leitfähigkeit 5.5 mS/cm
Anlage: Autopilot Chromatographiesystem, (PerSeptive Biosystems, Wiesbaden)
Nach Auftrag des Rohextraktes über 240 min wird die Säule mit 0.01 M
HCl gespült, bis die Leitfähigkeit unter 1 mS/cm ist. Die Elution
erfolgt dabei in mehreren Stufen mit den im folgenden angegebenen
Puffern
Die Eluate 1-7 werden als pH-Pool I-VII bezeichnet (s. Abb. 1a). Sie
werden separat gesammelt und abschließend mit VE-Wasser
gespült. Die Elution erfolgt bis zum Erreichen einer neuen Basislinie,
wobei für die einzelnen pH-Pools I bis VII Elutionsvolumina von 10
bis 25 L erreicht werden.
Die einzelnen pH-Pools werden zur Fraktionierung und gleichzeitigen
Entsalzung über eine Reversed Phase Chromatographie getrennt
Säule: FineLine 100 (Pharmacia, Freiburg)
Säulenmaterial: Source RPC, 15 µm 10 × 12.5 cm (FineLine 100)
Fluss: 150 mL/min (FineLine 100)
Detektion: 280 nm, Leitfähigkeit, pH
Puffer A: 10 mM HCl
Puffer B: 80% Acetonitril in 10 mM HCl
Gradient: 0-60% Puffer B in 5 Säulenvolumen,
Säulenmaterial: Source RPC, 15 µm 10 × 12.5 cm (FineLine 100)
Fluss: 150 mL/min (FineLine 100)
Detektion: 280 nm, Leitfähigkeit, pH
Puffer A: 10 mM HCl
Puffer B: 80% Acetonitril in 10 mM HCl
Gradient: 0-60% Puffer B in 5 Säulenvolumen,
Nach Auftrag der einzelnen pH-Pools wird die Säule mit Puffer A gespült.
Während der Elution werden Fraktionen zu 200 ml gesammelt. Die
Fraktionen werden gefriergetrocknet und bei -20°C gelagert. Aliquots der
entstandenen Fraktionen werden im Bioassay getestet. Die Fraktion 20
aus pH-Pool I enthielt das erfindungsgemäße Peptid (s. Abb. 1b, c).
Insgesamt 500 mg der im Assay bioaktiven Fraktion 20 aus pH-Pool
I wurden über eine semipräparative Reverse-Phase Säule aufge
trennt. Die Fraktion 27 enthielt die erfindungsgemäße Substanz (s.
Abb. 1d).
Säule: 4,7 cm × 30 cm Stahlsäule
Füllmaterial: Vydac RP-C18 15-20 µm, 300 Å
Puffer A: 30% Methanol, 70% Wasser, 0.1% TFA
Puffer B: 100% Methanol, 0.1% TFA
Gradient: 0-60% B in 2100 ml
Fluss: 40 ml/min
Detektion: 214 nm und 280 nm
Chromatographieanlage: BioCad 250, Perseptive Biosystems
Fraktionen: á 50 ml ab Start des Gradienten
Die bioaktive Fraktion 27 aus der vorhergehenden Chromatographie
wurde über eine analytische Reverse-Phase Säule aufgetrennt.
Aliquots wurden im Bioassay getestet. Die Fraktionen 33+34
enthielten die erfindungsgemäße Substanz in aufgereinigter Form.
5 µm, 100 Å, 20 × 250 mm;
Säule: 2 cm × 25 cm Stahlsäule
Füllmaterial: RP-C4, 5 µm, 100 Å, Biotek Silica, Östringen, Germany
Puffer A: Wasser, 0.1% TFA
Puffer B: 80% Acetonitril, 20% Wasser, 0.1% TFA,
Gradient: 20-60% B in 80 min. 60-100% B in 2 min
Fluss: 8 ml/min
Detektion: 214 nm und 280 nm
Chromatographieanlage: Kontron
Fraktionen: á 1.5 min ab Start des Gradienten
Säule: 2 cm × 25 cm Stahlsäule
Füllmaterial: RP-C4, 5 µm, 100 Å, Biotek Silica, Östringen, Germany
Puffer A: Wasser, 0.1% TFA
Puffer B: 80% Acetonitril, 20% Wasser, 0.1% TFA,
Gradient: 20-60% B in 80 min. 60-100% B in 2 min
Fluss: 8 ml/min
Detektion: 214 nm und 280 nm
Chromatographieanlage: Kontron
Fraktionen: á 1.5 min ab Start des Gradienten
Die erfindungsgemäße Reinsubstanz wurde daraufhin in dosisabhängiger
Weise im Bioassay untersucht und peptidchemisch charakterisiert.
Die Massenbestimmungen des aus Hämofiltrat isolierten Peptids (aus
den Fraktionen 33 + 34 des 5. Schritts in Beispiel 1) und des
chemisch synthetisierten Peptids (Beispiel 3) wurden auf einem ESI
Massenspektrometer durchgeführt (s. Abb. 1f). Die Molekülmasse
der Peptide wurden entsprechend der nachfolgend gezeigten
Massenzahlen (MW) bestimmt:
VIRIP, isioliert aus humanem Hämofiltrat: 2303 Da
IRIP, chemisch synthetisiertes Peptid: 2303 Da
VIRIP, isioliert aus humanem Hämofiltrat: 2303 Da
IRIP, chemisch synthetisiertes Peptid: 2303 Da
Die aufgereinigten nativen und chemisch synthetisierten Peptide
werden mittels Edman-Abbau auf einem ABI 473A Sequenzer unter
Verwendung des Standard-Programms analysiert. Die Proben wer
den auf eine Polybrene-Membran in Mengen zwischen 100 und 400 pmol
aufgetragen. Es ergaben sich sowohl für das aus Hämofiltrat
isolierte Peptid (aus den Fraktionen 33 + 34 des 5. Schritts in Beispiel
1) und das chemisch synthetisierte Peptid (Beispiel 3) folgende
identische vollständige Aminosäuresequenz:
Ein Datenbankvergleich wurde mit Hilfe des HUSAR-
Programmpakets an den SwissProt und EMBL-Nukleinsäure Daten
banken durchgeführt. Die Peptidsequenz besitzt eine hundertprozen
tige Identität zu dem aus der cDNA abgeleiteten Aminosäuren 353-
372 des humanen Proteins Alpha-1-Antitrypsin (Accession No.
P01009).
Die chemische Synthese von VIRIP wurde mittels konventioneller
Festphasensynthese auf einem Peptid-Synthesizer 9050 unter Ver
wendung der bekannten Fmoc-Chemie durchgeführt. Das erhaltene
Peptid wurde über Reverse-Phase Chromatographie aufgereinigt,
seine Identität und Reinheit wurde mittels analytischer RP-HPLC
sowie der unter Beispiel 2 beschriebenen Massen- und Sequenzbe
stimmung festgestellt.
Die Isolierung der VIRIP erfolgte aufgrund ihrer inhibitorischen
Wirkung auf die Vermehrung von HIV-1 in einem Assay, der die
Replikation von HIV-1 in peripheren humanen Blutlymphozyten
(PBMCs) misst. Dazu wurden jeweils Aliquots der unter Beispiel 1
beschriebenen einzelnen Chromatographiestufen gefriergetrocknet
und anschließend dem biologischen Assay in Mengen von 10 ml bis
zu 1 L Hämofiltrat-Äquivalent zugeführt. Die Fraktionen, die jeweils
ein positives Signal ergaben, wurden der weiteren Aufreinigung
unterzogen.
Humane periphere Blutlymphozyten (PBMCs) wurden aus Vollblut
mittels Dichtegradienten-Zentrifugation in Ficoll gewonnen. Die Zellen
wurden für zwei Tage vorstimuliert (RPMI-Medium, 20% FKS, 100 U/ml
IL-2, 5 µg/ml Phytohämagglutinin [PHA]. Anschließend wurden
die PBMCs durch Zentrifugation für 5 min bei 1200 rpm sedimentiert,
in PHA-freiem RPMI-Medium aufgenommen (20% FKS, 100 U/ml IL-2)
und in einer Konzentration von etwa 150.000 Zellen pro Loch in 96-
Well-Flachboden-Platten in einem Volumen von 80 µl ausgesät.
Am folgenden Tag wurden Aliquots der unter Beispiel 1 beschriebenen
einzelnen Chromatographiestufen in Mengen von 10 ml bis zu 1 L
Hämofiltrat-Äquivalent zugeführt. Dazu wurden die gefriergetrock
neten Chromatographiestufen in Wasser aufgenommen und in ver
schiedenen Konzentrationen in einem Gesamtvolumen von 10 µl zu
den PBMCs pipettiert. Nach 2stündiger Inkubation bei 37°C wurden
die Zellen durch die Zugabe von 10 µl HIV-1 Virusstock, der 0,1 bis 10 ng
p24 Antigen enthält, infiziert. Im folgenden wurden 50 µl des
Kulturmediums alle 2 Tage durch frisches Medium ersetzt, welches
zusätzlich die korrespondierenden Peptid-Fraktionen enthält. Die
Produktion an HIV-Partikeln zu verschiedenen Zeitpunkten (9, 12 und
18 Tage) nach der Infektion der Zellen wurde im Reverse-
Transkriptase(RT)-Test quantifiziert. Der RT-Test misst die Aktivität
der Reversen-Transkriptase im zellfreien Kulturüberstand und ist
somit ein Maß für die Produktion an Viruspartikeln und die virale Ver
mehrung in den PBMC-Kulturen. Alternativ wurde die Virusproduktion
im p24 Antigen-ELISA bestimmt. Fraktionen, die im Vergleich zu An
sätzen ohne potentiell stimulierende oder inhibitorische Peptide zu
einer mindestens 90%igen Reduktion der RT-Produktion führten (s. z. B.
Abb. 1b) und somit die Vermehrung von HIV-1 in humanen PBMC
effizient hemmten, wurden weiter aufgereinigt.
Das aus Hämoflltrat aufgereinigte VIRIP (Beispiel 1) als auch das
chemisch synthetisierte VIRIP (Beispiel 3) zeigten eine dosisab
hängige Inhibition der HIV-1 Infektion von CEMx174-SEAP Indikator
zellen und der Replikation in PBMCs (Abb. 2). Das erfindungsgemäße
VIRIP besitzt dagegen keine zytotoxische Wirkung auf die Blutzellen.
Die Ergebnisse belegten, dass sowohl VIRIP aus Hämofiltrat, als auch das
synthetisch hergestellte Peptid die Replikation von HIV-1 NL43 wirksam
blockieren. Um herauszufinden, ob VIRIP spezifisch für X4-trope Varianten
ist oder auch andere Formen inhibiert, welche den Korezeptor CCRS be
nutzen oder dual-trop (X4/R5) sind, wurde eine Reihe von V3-Varianten
des molekularen NL4-3 Klons untersucht (Abb. 3). Der V3-Loop des X4-
tropen NL4-3 Klons wurde durch die entsprechende Region einer Reihe
von primären HIV-1 Isolaten ersetzt. Funktionelle Tests mit verschiedenen
Indikatorzellinien zeigten, dass diese V3-Rekombinanten einen unter
schiedlichen Zell- und Korezeptor-Tropismus aufweisen. Um den inhibito
rischen Einfluss von VIRIP auf diese Varianten zu untersuchen wurden
P4R5 Indikatorzellen verwendet. P4R5-Zellen exprimieren sowohl CCR5
als auch CXCR4 und enthalten das Luziferasegen unter der Kontrolle der
HIV-1 LTR. Diese Zellinie wurde in Gegenwart und Abwesenheit von VIRIP
mit den diversen rekombinanten Viren infiziert (50 ng p24) und die
Infektion mit Hilfe des Luziferasetest quantifiziert. Wie in der Fig. 3 dar
gestellt inhibierte VIRIP sowohl X4-, als auch R5- und X4/R5-trope
Varianten. Insgesamt wurden jedoch X4-trope Varianten mit stark positiv
geladenem V3-Loop effizienter gehemmt als R5- oder dual-trope Isolate.
Um den inhibitorischen Effekt der erfindungsgemäßen Substanz
genauer zu quantifizieren, wurden P4R5 Indikator Zellen in
Gegenwart verschiedener Dosen von VIRIP mit dem X4-tropen HIV-1
P59S und dem R5-tropen 92TH Isolat infiziert. Wir in der Abb. 4
dargestellt, inhibierte VIRIP das HIV-1 P59S Isolat bei einer
Konzentration von 40 µg/ml um 50%, und bei einer Konzentration
von 180 µg/ml um 90%. Zur Hemmung des X-tropen 92TH Isolates
waren etwa 2-fach höhere Konzentrationen an VIRIP erforderlich
(Fig. 4).
In weiteren Experimenten wurde gezeigt, dass VIRIP die Replikation von
X4-tropen und dual-tropen HIV-Varianten in humanen PBMC bei Kon
zentrationen von 1000 µg/ml komplett und bei Konzentrationen von 100 µg/ml
zumindest partiell unterdrückt (Abb. 5, oben). Die inhibitorischen
Effekte auf R5-trope Formen waren geringer. Ein chimäres Onko-Lenti
virus (Mu-HIV), welches das MLV-Hüllprotein trägt, wurde nicht inhibiert
(Fig. 5, unten).
Claims (22)
1. Das Peptid mit nachfolgender Aminosäuresequenz:
Z1-LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF-Z2 (VIRIP)
sowie seine biologisch aktiven Fragmente und/oder Varianten und/oder Derivate, insbesondere amidierte, acetylierte, sulfatierte, phosphorylierte und/oder glykosylierte Derivate, sowie die durch multiple Synthese darstellbaren Peptide, welche die biologische Aktivität von VIRIP besitzen, darin repräsentiert Z eine Anzahl von 0 bis zu 10 Aminosäureresten.
Z1-LEAIPMSIPPEVKFNKPFVF-Z2 (VIRIP)
sowie seine biologisch aktiven Fragmente und/oder Varianten und/oder Derivate, insbesondere amidierte, acetylierte, sulfatierte, phosphorylierte und/oder glykosylierte Derivate, sowie die durch multiple Synthese darstellbaren Peptide, welche die biologische Aktivität von VIRIP besitzen, darin repräsentiert Z eine Anzahl von 0 bis zu 10 Aminosäureresten.
2. Das Peptid VIRIP nach Anspruch 1, wobei einzelne oder mehrere
Aminosäurereste in der Sequenzfolge ausgetauscht, deletiert oder
zugefügt werden, sowie chemische Modifizierungen an einzelnen
Aminosäuren des VIRIP, die eine verbesserte biologische Aktivität
von VIRIP zur Folge haben.
3. Polynukleotide kodierend VIRIP nach Anspruch 1 und Anspruch 2
und/oder dessen Fragmente, Varianten, Derivate und Analoga.
4. Polynukleotide nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß das
Polynukleotid aus DNA, RNA, genomischer DNA oder PNA aufgebaut
ist.
5. Ein Vektor enthaltend die Polynucleotide aus Anspruch 3.
6. Eine gentechnisch manipulierte Wirtszelle enthaltend den Vektor
nach Anspruch 5.
7. Polynucleotide hybridisierend mit einem Polynucleotid aus Anspruch
3, das für ein Polypeptid mit VIRIP-Aktivität kodiert.
8. Antikörper gerichtet gegen die Polypeptide aus Anspruch 1 und 2.
9. Antagonist/Inhibitor gerichtet gegen die Polypeptide aus Anspruch 1
und 2.
10. Polypeptide aus Anspruch 1 und 2 in Verbindung mit einem
Adapterprotein, das die Aufnahme in Virus-infizierbare Zellen
gewährleistet.
11. Verfahren zur Behandlung von Patienten, die VIRIP benötigen durch
Gabe therapeutischer Mengen der Polypeptide aus Anspruch 1, 2
und 10.
12. Verfahren zur Behandlung von Patienten, die eine Inhibition des des
VIRIP benötigen durch Gabe therapeutischer Mengen eines
Antagonisten/Inhibitors.
13. Galenische Formulierung bestehend aus Polypeptiden nach Anspruch
1, 2 und 10 und einem verträglichen Carrier.
14. Verfahren zur Behandlung von Patienten wobei eine therapeutische
Wirkung des Polypeptids durch die Gabe von DNA kodierend für
VIRIP und seine Expression in vivo beim Patienten erreicht wird.
15. Verfahren zur Herstellung von VIRIP gemäß Anspruch 1 durch
Extraktion von Hämofiltrat durch Kationenaustauscher-Extraktion
mit nachfolgender Elution der adsorbierten Substanzen, eine erneute
Kationenaustauscher-Chromatographie des die Peptide enthaltenden
Extraktes sowie mehrstufige Umkehrphasen-Chromatographie.
16. Verfahren zur Herstellung von VIRIP gemäß Anspruch 1 und 2 durch
Festphasensynthese im Sinne der Merrifield-Synthese sowie Flüssig
phasensynthese nach dem Fachmann bekannten Methoden mit ge
schützten Aminosäuren und dessen Aufreinigung.
17. Verfahren zur Herstellung einer VIRIP gemäß Anspruch 1 und 2
durch dem Fachmann bekannte Verfahren der heterologen
Expression mittels gängiger biotechnologischer Vektoren.
18. Diagnostikmittel enthaltend poly- oder monoklonale Antikörper nach
Anspruch 8 oder enthaltend für die VIRIP nach Anspruch 1 und 2
kodierende Nukleinsäure oder mRNA.
19. Diagnostikmittel enthaltend die Peptide nach Anspruch 1 und 2 oder
Polynucleotide nach Anspruch 3 für Testsysteme zur Kontrolle von
Gewebe-, Plasma-, Urin- und Liquor cerebrospinalis-Spiegeln dieser
Substanz.
20. Diagnostikmittel enthaltend die Peptide nach Anspruch 1 und 2 als
Marker für virale Erkrankungen, bakterielle und Pilz-Infektionen,
inflammatorischen und neoplastischen Prozessen sowie als Marker
bei entzündlichen Prozessen, gestörten Entzündungsreaktionen,
Tumorerkrankungen, Wachstumsstörungen, Erkrankungen des
Immunsystems sowie als Marker bei Knochenerkrankungen.
21. Arzneimittel enthaltend die Peptide nach Anspruch 1, 2 und 10 als
wirksamen Bestandteil von galenischen Formen zur oralen,
intravenösen, intramuskulären, intracutanen, subcutanen,
intrathekalen Anwendung sowie als Aerosol zur transpulmonalen
Applikation.
22. Verwendung der Peptide aus Anspruch 1, 2 und 10 sowie der Poly
nucleotide nach Anspruch 3 sowie der Antikörper/Antagonisten aus
Anspruch 8 und 9 sowie einer galenischen Formulierung aus
Anspruch 13 für die Herstellung eines Arzneimittels zur Behandlung
von viralen Erkrankungen, dabei insbesondere HIV-1, HIV-2,
Herpes-simplex-Virus, Varicella-Zoster-Virus, Hepatitis-A- und
Hepatitis-B-Virus, Zytomegalie-Virus, Influenza-Virus, Polio-Virus,
Rhino-Virus, Röteln-Virus, Masern-Virus, Tollwut-Virus, Rous-
Sarcom-Virus, Epstein-Barr-Virus sowie zur Behandlung von bakte
riellen und Pilz-Infektionen, entzündlichen Prozessen, gestörten Ent
zündungsreaktionen, Tumorerkrankungen, Wachstumsstörungen,
neuronalen Erkrankungen, Erkrankungen der Blutgerinnung und
Blutbildung, Gefäßerkrankungen, Erkrankungen des Immunsystems,
sowie zur Wund- und Knochenheilung.
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