DE102021005922A1

DE102021005922A1 - Inhibierung der Interaktion zwischen viralen Spike Proteinen von SARS-CoV-2 und dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym 2 (hACE2)

Info

Publication number: DE102021005922A1
Application number: DE102021005922.0A
Authority: DE
Inventors: Dieter Willbold; Marc Sevenich; Jeannine Mohrlüder
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 2021-11-30
Filing date: 2021-11-30
Publication date: 2023-06-01

Abstract

Beschrieben wird ein Peptid, umfassend eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5, sowie Homologe, Fragmente und Teile davon, dessen Verwendung zur Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2 und ein solches Peptid zur Verwendung als Arzneimittel, insbesondere zur Verwendung in der Behandlung von COVID-19.

Description

Die Erfindung betrifft ein Peptid, umfassend wenigstens eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4, SEQ ID und/oder SEQ ID NO: 5 sowie Homologe, Fragmente und Teile davon, dessen Verwendung zur Inhibierung der Interaktion zwischen viralen Spike Proteinen von SARS-CoV-2 und dem Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2, ein solches Peptid zur Inhibierung der Interaktion zwischen viralen Spike Proteinen von SARS-CoV-2 und dem Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2 und ein solches Peptid zur Verwendung als Arzneimittel, insbesondere zur Verwendung in der Behandlung von COVID-19.
Stand der Technik
Die Menschheit leidet seit Anbeginn der Zeit an Viruserkrankungen, und da derzeit nur gegen eine begrenzte Anzahl von Virusinfektionen geimpft werden kann, ist die Bereitstellung von Medikamenten gegen Viruserkrankungen von großer Bedeutung.
Eine Viruserkrankung tritt in der Regel auf, wenn pathogene Viren in den Körper eines Organismus eindringen und infektiöse Viruspartikel an empfängliche Zellen andocken und in diese eindringen.
Das neu entdeckte Coronavirus mit der Bezeichnung Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), das bisher unter seinem vorläufigen Namen 2019 novel coronavirus (2019-nCOV) bekannt war, ist derzeit das siebte bekannte Coronavirus, das Menschen infiziert.
Von diesen sieben Coronaviren haben SARS-CoV, MERS-CoV und SARS-CoV-2 gezeigt, dass sie schwere Krankheiten verursachen können. Diese Viren haben in den letzten zwanzig Jahren Pandemien großen Ausmaßes verursacht.
SARS-CoV-2 ist ein umhülltes, nicht segmentiertes, einzelsträngiges RNA-Virus ((+)ssRNA linear) und verursacht die Atemwegserkrankung Corona Virus Disease oder auch COVID-19 genannt. Seit seinem ersten dokumentierten Auftreten Ende 2019 in China hat sich das Virus bzw. die dadurch hervorgerufene Krankheit COVID-19 zu einer weltweiten Pandemie entwickelt.
Nach Angabe des National Institute of Neurological Disorders and Stroke (https://www.ninds.nih.gov/) gibt es zurzeit einzelne zugelassene Wirkstoffe für COVID-19, wobei zwischen Substanzen für Menschen mit milden bis moderaten Symptomen und Substanzen für stationär im Krankenhaus befindliche Personen unterschieden wird.
Zu den Wirkstoffen, welche den nicht-stationär aufgenommenen Betroffenen unter bestimmten Voraussetzungen verabreicht werden können, zählen die monoklonalen Antikörper Bamlanivimab, Casirivimab und Imdevimab, welche den Virus mit Hilfe des Immunsystems eliminieren.
Stationär befindlichen Personen kann das Medikament Remdesivir verabreicht werden, welches die Virusverbreitung im menschlichen Körper hemmt. Des Weiteren können Baricitinib, Corticosteroide oder Plasma von Genesenen den COVID-19-Erkrankten verabreicht werden, deren Hauptwirkung vorrangig eine Reduktion allgemeiner Entzündungsprozesse ist.
Das Ausmaß der COVID-19-Pandemie zeigt die Dringlichkeit, Therapien für diese Art von Virusinfektionen zu finden. Eine wirksame Therapie trägt dazu bei, die Zahl der Todesfälle zu verringern. Außerdem könnten angesichts einer solchen wirksamen Therapie weniger harte epidemiologische Maßnahmen wie Quarantänen und Abriegelungen notwendig sein, mit all ihren negativen wirtschaftlichen und sozialen Auswirkungen auf Länder und Gesellschaften.
Die vorliegende Erfindung betrifft diese Dringlichkeit. Insbesondere war es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung effektive Therapeutika zur Behandlung von COVID-19 bereitzustellen.
Ein möglicher Ansatzpunkt für ein Therapeutikum zur Behandlung von COVID-19 ist die Inhibierung der Interaktion zwischen viralen Spike Proteinen und der Wirtszelle, insbesondere die Inhibierung der Interaktion zwischen den viralen Spike Proteinen und dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym 2 (hACE2).
SARS-CoV-2 verwendet das humane Enzym hACE2 als Rezeptor, um in die Wirtszelle zu gelangen und sich dort zu replizieren [1, 2]. Die Bindung zwischen dem SARS-CoV-2-Spike-Protein (S1 S2) und hACE2 ist der erste Schritt der Virusinfektion. Das Spike-Protein (S1 S2) besteht aus zwei funktionellen Domänen: Die S1-Domäne enthält die hACE2-Rezeptorbindungsdomäne (RBD), und die S2-Domäne ist für die Membranfusion verantwortlich. Da die Bindung von hACE2 durch die RBD (Teil der S1-Domäne) der erste Schritt bei der Virusinfektion ist, wird die Verhinderung dieser Interaktion zwischen dem SARS-CoV-2-Spike-Protein (S1S2) und der Wirtszelle und insbesondere der Interaktion der RBD von Spike-Proteinen und hACE2 als praktikable therapeutische Strategie angesehen.
Damit ist vor allem die Interaktion zwischen den viralen Spike Proteinen und dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym 2 (hACE2) ein potenzieller Angriffspunkt für Medikamente gegen Coronavirus-Infektionen, da sie eine wesentliche Rolle für das Eindringen der Viren in die Wirtszelle und damit für die Virusreplikation spielt.
Damit war es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen effektiven Inhibitor für diese Interaktion zwischen der RBD von Spike-Proteinen von SARS-CoV-2 und hACE2 bereitzustellen.
Aufgabe und Lösung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Peptide gemäß Hauptanspruch, also Peptide, umfassend wenigstens eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO:5, sowie Homologe, Fragmente und Teile davon.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Im Folgenden soll der Begriff „umfassen“ auch „bestehen aus“ beinhalten.
Die Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 wurden mit Hilfe einer Phagendisplay-Selektion und anschließender NGS-Analyse gefunden.
Es sei angemerkt, dass das Verfahren zum Phagendisplay neben der hier angegebenen Selektion von spezifischen Monomerbindern selbstverständlich auch zum Auffinden von Multimerbindern genutzt werden kann.
Die Peptide wurden mittels Phagendisplay selektiert. Hierzu wurde zunächst ein biotinyliertes L-enantiomeres SARS-CoV-2 RBD Targetprotein auf einer Streptavidin beschichteten Oberfläche immobilisiert und anschließend die Selektion mit einer 16-mer randomisierten M13 Phagenbibliothek durchgeführt. Die Sequenzverteilung der Positiv- sowie Negativkontrollen der Selektion wurden durch Next-generation sequenziert analysiert. Mittels eines Filterprozesses und Cluster-Analysen wurden gezielt Sequenzmotive identifiziert, die eine Bindung an die SARS-CoV-2 RBD aufweisen.
Basierend auf den Ergebnissen dieses zuvor genannten Verfahrens konnten die im Folgenden aufgeführten fünf Peptide identifiziert werden, die alle in nachfolgenden Bindungsstudien eine spezifische Bindung an die SARS-CoV-2 RBS aufwiesen.

SEQ ID NO 1:
- CVRBDL-18 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- MLDEWGWENYPSKFWHRRR-NH2
SEQ ID NO 2:
- CVRBDL-19 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- TWTYMKDPLSYWGGYRRR-NH2
SEQ ID NO 3:
- CVRBDL-20 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- HDFWWEYDKKNDTWTRRRR-NH2
SEQ ID NO 4:
- CVRBDL-21 (freier N-terminus; amidierter C-terminus):
- EVWGINFYPNRVPEKVRRR-NH2
SEQ ID NO 5:
- CVRBDL-22 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- IGINQVAQPWWYNKSDRRR-NH2

Die vorliegende Erfindung kann auch weitere Peptide betreffen, die mit dem vorstehend offenbarten Verfahren identifiziert werden können.
Für alle zuvor aufgeführten Peptide konnte eine affine Bindung an die SARS-CoV-2 RBD (die RBD ist eine Untereinheit der S1 Domäne des Spike Proteins) nachgewiesen werden (siehe 1). Zusätzlich wurde für die Peptide SEQ ID NO 2, 3 und 4 ein inhibierender Effekt auf die Ausbildung des Komplexes aus SARS-CoV-2 und hACE2 nachgewiesen (siehe 2 - 4). Es kann daher davon ausgegangen werden, dass vorzugsweise diese Peptide der SEQ ID NO 2, 3 und 4 an die Bindungsstellen der RBD binden, die für die Interaktion mit dem hACE2 essentiell sind, sodass auf diesem Wege eine Inhibition ermöglicht wird. Für die Peptide der SEQ ID NO 1 und 5 wurde ein solcher Effekt nicht beobachtet. Hier kann davon ausgegangen werden, dass diese Peptide an andere Bindungsstellen der SARS-CoV-2 RBD binden, aber scheinbar nicht direkt für die Interaktion mit hACE2 essentiell sind, sondern durch ihre affine Bindung an die SARS-CoV-2 RBD eine inhibierende Wirkung auf das virale Spike Protein haben.
Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch ein Peptid enthaltend Homologe, Fragmente und Teile der Aminosäuresequenz gemäß der SEQ ID NO: 1 bis 5.
Homologe Sequenzen" oder „Homologe“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass eine Aminosäuresequenz eine Identität mit einer der oben genannten Aminosäuresequenz der Monomere von mindestens 50, 55, 60, 65, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, 100% aufweist. Bevorzugt sind hierbei 80% und 90%. Anstelle des Begriffs „Identität“ werden in der vorliegenden Beschreibung die Begriffe „homolog“ oder „Homologie“ gleichbedeutend verwendet. Die Identität zwischen zwei Nukleinsäuresequenzen oder Polypeptidsequenzen wird durch Vergleich mit Hilfe des Programms BESTFIT basierend auf dem Algorithmus von [5] berechnet unter Einstellung folgender Parameter für Aminosäuren: Gap creation penalty: 8 und Gap extension penalty: 2; und folgender Parameter für Nukleinsäuren: Gap creation penalty: 50 und Gap extension penalty: 3. Bevorzugt wird die Identität zwischen zwei Nukleinsäuresequenzen oder Polypeptidsequenzen durch die Identität der Nukleinsäuresequenz/Polypeptidequenz über die jeweils gesamte Sequenzlänge definiert, wie sie durch Vergleich mit Hilfe des Programms GAP basierend auf dem Algorithmus von [6] unter Einstellung folgender Parameter für Aminosäuren berechnet wird: Gap creation penalty: 8 und Gap extension penalty: 2; und die folgenden Parameter für Nukleinsäuren Gap creation penalty: 50 und Gap extension penalty: 3.
Zwei Aminosäuresequenzen sind im Sinne der vorliegenden Erfindung identisch, wenn sie dieselbe Aminosäuresequenz besitzen.
Unter Homologe sind in einer Variante die erfindungsgemäßen Peptidsequenzen zu verstehen, die sich von den angegebenen Sequenzen um bis zu zwei oder drei Aminosäuren unterscheiden.
In einer Ausführungsform ist die Homologie bzw. die Identität unabhängig davon, ob es sich um D- oder L-Aminosäuren handelt. Die Homologie bzw. die Identität bezieht sich hier nur auf die Aminosäuresequenz.
Ferner können als Peptid auch Sequenzen eingesetzt werden, die die oben genannten Sequenzen enthalten.
Die erfindungsgemäßen Peptide sind ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass am freien C-terminus an Stelle der Carboxylgruppe eine Säureamidgruppe (CONH₂-Gruppe) oder eine COH-Gruppe, COCl-Gruppe, COBr-Gruppe, CONH-alkyl-Rest oder ein CONH-alkylAmin-Rest vorliegt oder aber das Peptid zyklisiert vorliegt.
Damit wird besonders vorteilhaft zusätzlich die Aufgabe gelöst, dass ein Peptid ohne negative Ladung am C-terminus, bereitgestellt wird. Dadurch wird vorteilhaft bewirkt, dass dieses mit höherer Affinität an das Zielmolekül binden kann, als ein Peptid, welches eine Carboxylgruppe am freien C-terminus aufweist.
Peptide mit freier, nichtmodifizierter Carboxylgruppe weisen im physiologischen Zustand eine negative Ladung an diesem Ende auf.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind die erfindungsgemäßen Peptide im physiologischen Zustand, insbesondere bei pH 6-8, insbesondere 6,5-7,5, insbesondere bei pH 6,0, pH 6,1, pH 6,2, pH 6,3, pH 6,4, pH 6,5 pH 6,6, pH 6,7, pH 6,8, pH 6,9, pH 7,0, pH 7,1, pH 7,2, pH 7,3, pH 7,4, pH 7,5, pH 7,6, pH 7,7, pH 7,8, pH 7,9 bzw. pH 8,0 derart modifiziert, dass der C-terminus keine negative Ladung trägt, sondern stattdessen neutral ist oder eine oder mehrere positive Ladungen aufweist.
In einer Ausführungsform sind die Peptide dadurch gekennzeichnet, dass am freien C-terminus an Stelle der Carboxylgruppe eine Säureamidgruppe vorliegt. Statt der Carboxylgruppe (-COOH-Gruppe) ist also eine Säureamidgruppe (-CONH2-Gruppe) am C-terminus angeordnet.
Dadurch wird besonders vorteilhaft die weitere Aufgabe gelöst, dass Peptide ohne negativen Ladungsüberschuss vorliegen, welche affiner an das Zielmolekül binden können und auf einfache Weise erhältlich sind.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegen folgende weitere Gruppen an Stelle der Carboxylgruppe vor: COH, COCI, COBr, CONH-alkyl-Rest, CONHalkyl-Amin-Rest (positive Netto-Ladung) etc., wobei man hierauf nicht beschränkt, sofern der technischen Lehre des Hauptanspruchs gefolgt wird.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist daher die Affinität der Bindung der erfindungsgemäß modifizierten Peptide ohne negative Ladung am C-terminus im Vergleich zu linearen Peptiden mit negativer Ladung am C-terminus aber im Übrigen gleicher Aminosäuresequenz, um 1%, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, insbesondere 10%, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, insbesondere 100%, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, insbesondere 200%, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219, 220, 221, 222, 223, 224, 225, 226, 227, 228, 229, 230, 231, 232, 233, 234, 235, 236, 237, 238, 239, 240, 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247, 248, 249, 250, 251, 252, 253, 254, 255, 256, 257, 258, 259, 260, 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279, 280, 281, 282, 283, 284, 285, 286, 287, 288, 289, 290, 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297, 298, 299, insbesondere 300%, 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, 309, 310, 311, 312, 313, 314, 315, 316, 317, 318, 319, 320, 321, 322, 323, 324, 325, 326, 327, 328, 329, 330, 331, 332, 333, 334, 335, 336, 337, 338, 339, 340, 341, 342, 343, 344, 345, 346, 347, 348, 349, 350, 351, 352, 353, 354, 355, 356, 357, 358, 359, 360, 361, 362, 363, 364, 365, 366, 367, 368, 369, 370, 371, 372, 373, 374, 375, 376, 377, 378, 379, 380, 381, 382, 383, 384, 385, 386, 387, 388, 389, 390, 391, 392, 393, 394, 395, 396, 397, 398, 399, insbesondere 400%, 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410, 411, 412, 413, 414, 415, 416, 417, 418, 419, 420, 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, 428, 429, 430, 431, 432, 433, 434, 435, 436, 437, 438, 439, 440, 441, 442, 443, 444, 445, 446, 447, 448, 449, 450, 451, 452, 453, 454, 455, 456, 457, 458, 459, 460, 461, 462, 463, 464, 465, 466, 467, 468, 469, 470, 471, 472, 473, 474, 475, 476, 477, 478, 479, 480, 481, 482, 483, 484, 485, 486, 487, 488, 489, 490, 491, 492, 493, 494, 495, 496, 497, 498, 499, vorteilhaft sogar 500%, 501, 502, 503, 504, 505, 506, 507, 508, 509, 510, 511, 512, 513, 514, 515, 516, 517, 518, 519, 520, 521, 522, 523, 524, 525, 526, 527, 528, 529, 530, 531, 532, 533, 534, 535, 536, 537, 538, 539, 540, 541, 542, 543, 544, 545, 546, 547, 548, 549, 550, 551, 552, 553, 554, 555, 556, 557, 558, 559, 560, 561, 562, 563, 564, 565, 566, 567, 568, 569, 570, 571, 572, 573, 574, 575, 576, 577, 578, 579, 580, 581, 582, 583, 584, 585, 586, 587, 588, 589, 590, 591, 592, 593, 594, 595, 596, 597, 598, 599, besonders vorteilhaft 600%, 601, 602, 603, 604, 605, 606, 607, 608, 609, 610, 611, 612, 613, 614, 615, 616, 617, 618, 619, 620, 621, 622, 623, 624, 625, 626, 627, 628, 629, 630, 631, 632, 633, 634, 635, 636, 637, 638, 639, 640, 641, 642, 643, 644, 645, 646, 647, 648, 649, 650, 651, 652, 653, 654, 655, 656, 657, 658, 659, 660, 661, 662, 663, 664, 665, 666, 667, 668, 669, 670, 671, 672, 673, 674, 675, 676, 677, 678, 679, 680, 681, 682, 683, 684, 685, 686, 687, 688, 689, 690, 691, 692, 693, 694, 695, 696, 697, 698, 699, besonders vorteilhaft 700%, 701, 702, 703, 704, 705, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 713, 714, 715, 716, 717, 718, 719, 720, 721, 722, 723, 724, 725, 726, 727, 728, 729, 730, 731, 732, 733, 734, 735, 736, 737, 738, 739, 740, 741, 742, 743, 744, 745, 746, 747, 748, 749, 750, 751, 752, 753, 754, 755, 756, 757, 758, 759, 760, 761, 762, 763, 764, 765, 766, 767, 768, 769, 770, 771, 772, 773, 774, 775, 776, 777, 778, 779, 780, 781, 782, 783, 784, 785, 786, 787, 788, 789, 790, 791, 792, 793, 794, 795, 796, 797,798, 799, ebenfalls besonders vorteilhaft 800%, 801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 808, 809, 810, 811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 820, 821, 822, 823, 824, 825, 826, 827, 828, 829, 830, 831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 840, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847, 848, 849, 850, 851, 852, 853, 854, 855, 856, 857, 858, 859, 860, 861, 862, 863, 864, 865, 866, 867, 868, 869, 870, 871, 872, 873, 874, 875, 876, 877, 878, 879, 880, 881, 882, 883, 884, 885, 886, 887, 888, 889, 890, 891, 892, 893, 894, 895, 896, 897, 898, 899, ebenfalls besonders vorteilhaft 900%, 901, 902, 903, 904, 905, 906, 907, 908, 909, 910, 911, 912, 913, 914, 915, 916, 917, 918, 919, 920, 921, 922, 923, 924, 925, 926, 927, 928, 929, 930, 931, 932, 933, 934, 935, 936, 937, 938, 939, 940, 941, 942, 943, 944, 945, 946, 947, 948, 949, 950, 951, 952, 953, 954, 955, 956, 957, 958, 959, 960, 961, 962, 963, 964, 965, 966, 967, 968, 969, 970, 971, 972, 973, 974, 975, 976, 977, 978, 979, 980, 981, 982, 983, 984, 985, 986, 987, 988, 989, 990, 991, 992, 993, 994, 995, 996, 997, 998, 999, oder sogar um 1000%, oder sogar um 10000% oder sogar um bis zu 100000% oder 1000000% erhöht, wobei jeder Zwischenwert angenommen werden kann.
Dies wird durch einen entsprechend erniedrigten K_D-Wert angezeigt. Der _KD-Wert als Maß für die Affinität der Bindung eines modifizierten Peptids an die RBD Bindungsstelle der Spike Proteine von SARS-CoV-2 ist im Vergleich zu einem linearen, bindenden Peptid mit negativer Ladung am freien C-terminus, um 1%, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, insbesondere 10%, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99, insbesondere 99,1, 99,2, 99,3, 99,4, 99,5%, 99,6, 99,7, 99,8, 99,9 bis zu 99,99 oder sogar 99,999% erniedrigt, wobei jeder Zwischenwert angenommen werden kann.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass es 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr Kopien der Sequenzen mit der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 enthält.
Es sind auch Varianten denkbar, wobei das Peptid 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 oder mehr Peptide mit der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 enthält.
Insbesondere bevorzugt sind Dimere der Sequenzen mit der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5, wobei es sich bei den beiden Monomeren des Dimers um Peptide mit der gleichen SEQ ID oder mit einer verschiedenen SEQ ID handelt.
Die erfindungsgemäßen Peptide sind ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie im Wesentlichen aus L-enantiomeren Aminosäuren bestehen.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet der Begriff „im Wesentlichen“ aus L-enantiomeren Aminosäuren, dass die erfindungsgemäß einzusetzenden Peptide mindestens 50%, 55%, 60%, 65%, 70% bevorzugt 75%, 80%, besonders bevorzugt 85%, 90%, 95%, insbesondere 96%, 97%, 98%, 99%, 100% aus L-enantiomeren Aminosäuren aufgebaut sind.
Die erfindungsgemäßen Peptide sind ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass sie aus L- oder D-enantiomeren Aminosäuren bestehen.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 besteht.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid mit einer weiteren Substanz verknüpft ist.
Bei der Verknüpfung handelt es sich im Sinne der Erfindung um eine chemische Bindung wie sie in [3] definiert ist, bevorzugt um eine Hauptvalenz Bindung, insbesondere eine kovalente Bindung.
Bei den Substanzen handelt es sich in einer Variante um Arzneimittel oder Wirkstoffe, definiert gemäß [4]. In einer Alternative sind Wirkstoffe therapeutisch aktive Stoffe die als arzneilich wirksame Stoffe verwendet werden.
Bei den Substanzen handelt es sich in einer weiteren Variante um Verbindungen, die die Wirkung der Peptide verstärken.
In einer weiteren Alternative handelt es sich um Verbindungen, die die Löslichkeit der Peptide verbessern.
In einer Alternative haben die Peptide erfindungsgemäß jeder beliebigen Kombination von mindestens zwei oder mehr Merkmalen der oben beschriebenen Varianten, Ausführungen und/oder Alternativen.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 kovalent oder nicht kovalent miteinander verknüpft sind.
Eine kovalente Verbindung bzw. Verknüpfung der Peptid-Einheiten liegt im Sinne der Erfindung vor, falls die Peptide Kopf an Kopf, Schwanz an Schwanz oder Kopf an Schwanz linear miteinander verknüpft werden, mit oder ohne dazwischen eingefügten Linken oder Linker-Gruppen.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 ohne Linker, also unmittelbar miteinander verknüpft, oder mit einer Linker-Gruppe miteinander verknüpft sind.
Eine nicht kovalente Verknüpfung im Sinne der Erfindung liegt vor, falls die Peptide beispielsweise über Biotin und Streptavidin, insbesondere Streptavidin-Tetramer miteinander verknüpft sind.
Das erfindungsgemäße Peptid ist ferner vorzugsweise, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 linear oder verzweigt miteinander verknüpft sind.
In einer Variante der vorliegenden Erfindung können die Peptide linear miteinander verknüpft sein, insbesondere wie oben beschrieben. In einer anderen Variante sind die Peptide verzweigt miteinander zu dem erfindungsgemäßen Peptid verknüpft.
Bei einem verzweigten Peptid kann es sich erfindungsgemäß um ein Dendrimer handeln, bei dem die Monomere kovalent oder nicht kovalent miteinander verknüpft sind.
Alternativ können die Peptide auch mit einem Plattform-Molekül (wie z. B. PEG oder Zucker) verknüpft sein und so ein verzweigtes Peptid bilden.
Alternativ sind auch Kombinationen dieser Optionen möglich.
Die im Folgenden aufgeführten Peptide, enthalten beispielhaft Peptide aus den Sequenzen SEQ ID NO: 1 und SEQ ID NO: 3, die in unterschiedlicher Form miteinander verknüpft wurden:

SEQ ID NO 6:
- CVRBDL-18-GABR-20 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- MLDEWGWENYPSKFWH(GABA)R(GABA)R(GABA)R(GABA)R(GABA)RHDFWWEYDKKN DTWTR-NH2
Hier wurde das Peptid CVRBDL-18, gemäß SEQ ID NO: 1, mit dem Peptid CVRBDL-20, gemäß SEQ ID NO: 3, verknüpft.
SEQ ID NO 7:
- CVRBDL-20-GABR-18 (freier N-terminus, amidierter C-terminus):
- HDFWWEYDKKNDTWT(GABA)R(GABA)R(GABA)R(GABA)R(GABA)RMLDEWGWENYPS KFWH-NH2
Hier wurde das Peptid CVRBDL-20, gemäß SEQ ID NO: 3, mit dem Peptid CVRBDL-18, gemäß SEQ ID NO: 1, verknüpft.
CVRBDL-20_20: (zwei freie N-termini sowie amidierter C-terminus):
HDFVWVEYDKKNDTWT(GABA)R(GABA)RK(NH2)-R(GABA)R(GABA)TWTDNKKDYEW1NFDH

Für das Konstrukt CVRBDL-20_20 wurden zwei Peptide CVRBDL-20 der SEQ ID NO: 3 miteinander verknüpft. Dazu wurden abgeleitet vom Peptid CVRBDL-20 der SEQ ID NO:3 zunächst zwei separate Peptide synthetisiert:

Peptid (1) besteht aus dem
Sequenzanteil gemäß SEQ ID NO 8: HDFWVVEYDKKNDTWT(GABA)R(GABA)RK-NH2 und Peptid (2) aus dem
Sequenzanteil gemäß SEQ ID NO: 9: HDFWWEYDKKNDTWT(GABA)R(GABA)R.

Zur Erzeugung des CVRBDL-20_20 Konstrukts wird die ε-Aminogruppe des amidierten C-terminalen Lysins von Peptid (1) gemäß SEQ ID NO: 8 an die C-terminale Carboxylgruppe von Peptid (2) gemäß SEQ ID NO: 9 gekoppelt. Das Ergebnis CVRBDL-20_20 (siehe Formel (I)) besitzt somit zwei freie N-Termini sowie einen amidierten C-terminus. Um die zuvor dargestellte und beschriebene Art der Kopplung zu verdeutlichen, wurde in der obigen Beschreibung die Sequenz von Peptid (2) invertiert. Die Leserichtung von links nach rechts ist demnach für Peptid (1) von N-Terminus zum C-Terminus und für Peptid (2) vom C-Terminus zum N-Terminus.
Für diese zuvor beispielhaft aufgeführten Peptide der SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 7 und das Peptid der Verknüpfung aus SEQ ID NO: 8 mit SEQ ID NO: 9, kann vorteilhaft eine Inhibierung der Interaktion zwischen den SARS-CoV-2 Spike Proteinen und dem hACE2 bewirkt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Affinität der Bindung der Peptide über die Dissoziationskonstante (K_D-Wert) definiert.
Die Dissoziationskonstante (K_D-Wert) eines erfindungsgemäßen Peptids ist dabei in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft erniedrigt. Damit verbunden sind verbesserte Eigenschaften der erfindungsgemäßen Peptide, wie höhere Affinität der Bindung.
In einer Variante der Erfindung werden solche Peptide eingesetzt, die an ein RBD des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit einer Dissoziationskonstante (K_D-Wert) von höchstens 90 µM, bevorzugt 20 µM, besonders bevorzugt 5 µM, ganz besonders bevorzugt mit einer Dissoziationskonstante (K_D-Wert) von höchstens 1000 nM, besonders bevorzugt 200 nM, 500 pM, 100 pM bis sub-pM bindet, wobei jeder Zwischenwert angenommen werden kann.
Die erfindungsgemäßen Peptide sind ferner vorzugsweise, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem K_D-Wert von kleiner als 90 µM an das RBD der Spike Proteine von SARS-CoV-2 binden.
Die Peptide können beispielsweise über chemische Synthese bzw. Peptidsynthese hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Peptids wie vorstehend beschrieben zur Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit der Wirtszelle, insbesondere mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym (hACE2).
Diese Verwendung kann sich auf die in vitro oder die in vivo Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2 beziehen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Peptid, wie vorstehend beschrieben, zur Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2.
Das Peptid zur Verwendung in der Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2 kann dabei in vitro oder in vivo verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Peptid, wie vorstehend beschrieben, zur Verwendung als Arzneimittel.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Peptid wie vorstehend beschrieben zur Verwendung in der Behandlung von COVID-19.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweils darauf rückbezogenen Unteransprüchen.
Spezieller Beschreibungsteil
Nachfolgend wird der Gegenstand der Erfindung an Hand von Beispielen und Figuren erläutert, ohne, dass der Gegenstand der Erfindung hierdurch auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt wird.
Die Peptide CVRBDL-18 bis -22 sowie eine beispielhafte Verbindung von zwei Peptiden CVRBDL-20 wurden beispielhaft untersucht.
Die Ergebnisse sind in den 1 bis 4 zusammengefasst.
Es wird gezeigt:

1a bis 1c: Multizyklisches SPR Experiment mit CVRBDL-18 bis 22
2: Inhibitions-Screening mit den Peptiden CVRBDL-18 bis 22
3: SPR-Inhibitionassay mit CVRBDL-20 und CVRBDL-20_20
4: SPR-Verdrängungsassay mit CVRBDL-20 und CVRBDL-20_20

1a bis 1c zeigen experimentelle Ergebnisse eines Multicycle SPR Experiments mit den Peptiden CVRBDL-18 bis -22 (SEQ ID No 1 bis 5). Dabei sind in der 1a, 1b, 1c, in der jeweiligen linken Grafik, zu den jeweiligen Peptiden CVRBDL-18 bis -22, die jeweils in unterschiedlichen Konzentrationen eingesetzt wurden, sowohl die Bindung (Ordinate: Resonanz Unit = RU) der Peptide an das SARS-CoV-2 RBD in Abhängigkeit von der Zeit (Abszisse: Zeit [s]), als auch die Bindung (RU) des jeweiligen Peptids an das SARS-CoV-2 RBD (Ordinate: RU) in Abhängigkeit von der jeweils eingesetzten Konzentration (Abszisse: Konzentration [µM]) der Peptide dargestellt, um daraus den jeweiligen K_D-Wert zu ermitteln (jeweils rechte Grafik zu dem Peptid). Für die experimentellen Untersuchungen wurde biotinylierte SARS-CoV-2 RBD auf einem SA-Sensor (Cytiva, SE) immobilisiert und die Peptide CVRBDL-18 bis -22 wurden als Analyten in einer Konzentrationsreihe von 5 nM, 15 nm, 46 nM, 137 nM, 411 nM, 1,2 µM, 3,7 µM bis 11,1 µM im Multicycle Modus injiziert. Anschließend wurde der jeweilige K_D Wert über einen steady-state fit ermittelt. Die Messung wurde in einem T200 SPR (surface plasmon resonance) Gerät durchgeführt (Cytiva, SE). Die Proben wurden in der zuvor angegebenen Konzentrationsreihe in 10 mM HEPES pH 7,4, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0,05 % (v/v) Tween-20 gelöst und für 300 s bei 30 µl/min injiziert, gefolgt von einer Dissoziationszeit von 600 s. Die Regenerierung zwischen den Zyklen erfolgte für 30 s mit 50 mM Glycin-HCl pH 3,0 bei 30 µl/min. Aus den Ergebnissen kann für alle eingesetzten Peptide eine affine Bindung an das Zielprotein SARS-CoV-2 RBD nachgewiesen werden.
2 zeigt experimentelle Ergebnisse eines Inhibitions-Screenings mit den Peptiden CVRBDL-18 bis -22 (SEQ ID No 1 bis 5). Dazu wurde hACE2-fc (fc = fc-Teil eines Immunoglobulins eingesetzt als Fusions-Tag) auf einem Protein A Chip (Cytiva, SE) immobilisiert und anschließend 50 nM S1S2 (monomeres Volllänge SARS-CoV-2 Spike Protein) für 300 s mit oder ohne 5 µM der jeweiligen Peptide CVRBDL-18 bis -22 injiziert (Graphen der jeweiligen Peptide CVRBDL-18 bis -22 in 2-A; Abszisse: Zeit [s]; Ordinate: Bindungssignal [RU]). Die Bindungssignale wurden mit 5 µM des entsprechenden Peptids alleine referenziert. Vor jeder Injektion mit Peptid wurde eine Injektion ohne Peptid durchgeführt. Die Gleichgewichtssignale mit Peptid (bei 500 s) wurden auf das Signal ohne Peptid im Gleichgewicht referenziert. Die Messungen wurden in einem T200 Gerät (Cytiva, SE) in 10 mM HEPES, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0.005 % (v/v) Tween-20 durchgeführt. 2-B zeigt ein Balkendiagramm von prozentualen steady-state Bindungssignalen der eingesetzten Peptide (5 µM) bei t = 450 s. Die im Gleichgewicht (t = 450 s) detektierten Reduktionen der Bindungssignale mit den Peptiden CVRBDL-18 bis 22 lassen auf eine Inhibition der Interaktion mit hACE2 rückschließen. Für CVRBDL-20 (SEQ ID NO: 3) konnte der stärkste inhibitorische Effekt auf die Bildung des hACE2-S1 S2 Komplexes festgestellt werden, wobei die Anbindung des S1S2 Spike Proteins an die hACE2 um >30 % reduziert werden konnte.
3a -A zeigt Ergebnisse eines SPR-Inhibitionsassay mit dem Peptid CVRBDL-20 und dem Peptid CVRBDL-20_20, bei dem die primäre Aminogruppe des C-terminalen Lysins des ersten CVRBDL-20 Peptids mit der C-terminalen Carboxylgruppe des zweiten CVRBDL-20 Peptids über eine Amid-Kopplung kombiniert wurden, sodass das resultierende Konstrukt CVRBDL-20_20 zwei freie N-termini aufweist. Dazu wurde hACE2-fc auf einem Protein A Chip immobilisiert, wie schon zuvor unter 2 beschrieben. Anschließend wurde 50 nM S1 S2 für 300 s injiziert, sodass eine Anbindung an das hACE2-fc stattfindet. Zu den 50 nM S 1 S2 (monomeres Volllänge SARS-CoV-2 Spike Protein) wurden jeweils Konzentrationsreihen der Peptide CVRBDL-20 bzw. CVRBD-20_20 gegeben (3a - Graphiken A) und die jeweiligen Bindungssignale (Ordinate: Bindungssignal [RU]) in Abhängigkeit von der Zeit (Abszisse: Zeit [s]) erfasst. Die Daten wurden mit den entsprechenden Konzentrationen der Peptide alleine referenziert. Eine Injektion von 50 nM S1S2 alleine wurde jeweils vor (siehe Messkurve 0 µM vorher - nachher) und nach der Konzentrationsreihe durchgeführt, um die Reproduzierbarkeit der Anbindung ohne Peptid zu prüfen. Anschließend wurde das S1S2 Bindungssignal im Gleichgewicht (t = 800 s) gegen den log₁₀ der verwendeten Peptidkonzentrationen der beiden eingesetzten Peptide aufgetragen (3b- Graphik B). Die Messungen wurden in einem T200 Gerät (Cytiva, SE) in 10 mM HEPES, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0.005 % (v/v) Tween-20 durchgeführt. Anhand des Experimentes konnte gezeigt werden, dass das Peptid CVRBDL-20_20 eine deutlich verbesserte Inhibierung der Interaktion von S1S2 und hACE2 im Vergleich zu CVRBDL-20 aufweist. Für das Peptid CVRBDL-20_20 wurde hier ein IC₅₀ Wert von 47 nM ermittelt und für das CVRBDL-20 ein IC₅₀ Wert von 532 nM.
4 zeigt experimentelle Ergebnisse eines Verdrängungsassays, bei dem untersucht wurde, ob die Peptide CVRBDL-20 und CVRBDL-20_20 das hACE2 von dem vorgeformten Komplex mit SARS-CoV-2 S1 S2 Monomer verdrängen können. Dazu wurde das hACE2-fc auf einer Protein A/G derivatisierten Sensoroberfläche in einem T200 SPR Gerät immobilisiert (Cytica, SE). Das Protein A/G ist ein künstliches Fusionsprotein aus bakteriellen Antikörperbindenden Proteinen A und G. Es bindet den fc-Teil von Immunoglobulinen. Für alle Proben wurde anschließend 50 nM SARS-CoV-2 S1S2 Spike Protein (monomeres Volllänge SARS-CoV-2 Spike Protein) für 300 s mit 30 µl/min injiziert. Nach dem Start der 300 s langen Dissoziationsphase wurde eine Konzentrationsreihe vom CVRBDL-20 (4 - Graphik A) bzw. CVRBDL-20_20 (4 -Graphik B) Peptid (= Wirkstoff) mit Konzentrationen von 0,063 nM, 0,125 nM, 0,250 nM, 0,500 nM, 1 µM bis 2µM injiziert. Alle Injektionen mit den CVRDBL Peptiden wurden mit der entsprechenden Konzentration des Peptids ohne S1S2 Protein referenziert. Die Injektionen wurden mit 30 µl/min in 10 mM HEPES pH 7,4, 150 mM NaCl, 3 mM EDTA, 0,005 % (v/v) Tween-20 durchgeführt. Das Bindungssignal bei t = 1050 s der Probe ohne CVRBDL Peptid wurde auf 100 % gesetzt. Das relative Bindungssignal der Proben mit den CVRBDL Peptiden bei t = 1050 s wurde gegen die eingesetzte Peptidkonzentration aufgetragen (4 - Graphik C). Die Datenpunkte wurden anschließend mit einer mono-exponentiellen Funktion gefittet. (OriginPro, Origin Lab, USA) um den DC₅₀ Wert zu bestimmen. DC₅₀ [nM] gibt die Peptidkonzentration an, bei der 50 % des maximalen Verdrängungseffekts (y₀) erreicht wurde. Zusammenfassend lässt sich aus diesem Verdrängungsassay feststellen, dass beide hier eingesetzten Peptide (CVRBDL-20 und CVRBDL-20_20) in der Lage sind, das hACE2 von dem bereits gebildeten Komplex aus hACE2 und S1 S2 Spike Protein konzentrationsabhängig zu verdrängen, wobei für das CVRBDL-20_20 Peptid ein gegenüber dem CVRBDL-20 Peptid verbesserter Effekt bezüglich des Grads der Verdrängung beobachtet wurde.
Aus den Ergebnissen konnte für das Peptid CVRBDL-20 und das Peptid CVRBDL-20_20 der stärkste inhibierende Effekt auf die Interaktion der SARS-CoV-2 Spike Proteine und das hACE2 beobachtet werden. Für die Peptide CVRBDL-19, CVRBDL-20 und CVRBDL-21 (SEQ-ID NO: 2-4) kann eine direkte inhibierende Wirkung auf die Interaktion der SARS-CoV-2 Spike Proteine und das hACE2 beobachtet werden. Für die Peptide CVRBDL-18 und CVRBDL-22 (SEQ-ID NO: 1 und 5) kann eine Kombination mit den anderen Peptidsequenzen zu einem neuen Konstrukt, dazu führen, die Bindung an der RBD zu stabilisieren. Diese Kombinationen können dann in verbesserten inhibitorischen Effekten resultieren.
Literatur:

1. Wang, Q., et al., Structural and Functional Basis of SARS-CoV-2 Entry by Using Human ACE2. Cell, 2020. 181(4): p. 894-904 e9.
2. Brielle, E.S., D. Schneidman-Duhovny, and M. Linial, The SARS-CoV-2 Exerts a Distinctive Strategy for Interacting with the ACE2 Human Receptor. Viruses, 2020. 12(5).
3. Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage, Band 1, Seite 650 ff, Georg Thieme Verlag Stuttgart
4. Arzneimittelgesetz §2 und §4 (19), Stand September 2012
5. Smith, T. F. und Waterman, M. S.; Adv. Appl. Math. 2: 482-489 (1981))
6. Needleman, S. B. und Wunsch, C. D.; J. Mol. Biol. (1970) 48: 443-453

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

Wang, Q., et al., Structural and Functional Basis of SARS-CoV-2 Entry by Using Human ACE2. Cell, 2020. 181(4): p. 894-904 e9 [0086]
Römpp Chemie Lexikon, 9. Auflage, Band 1, Seite 650 ff, Georg Thieme Verlag Stuttgart [0086]
Smith, T. F. und Waterman, M. S.; Adv. Appl. Math. 2: 482-489 (1981 [0086]
Needleman, S. B. und Wunsch, C. D.; J. Mol. Biol. (1970) 48: 443-453 [0086]

Claims

Peptid, umfassend wenigstens eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5, sowie Homologe, Fragmente und Teile davon.
Peptid gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid eine Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 oder Homologen mit einer Identität von mindestens 80% davon umfasst.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am freien C-terminus an Stelle der Carboxylgruppe eine Säureamidgruppe (CONH₂-Gruppe) oder eine COH-Gruppe, COCI-Gruppe, COBr-Gruppe, CONH-Alkyl-Rest oder ein CONH-Alkyl-Amin-Rest vorliegt oder aber das Peptid zyklisiert vorliegt.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 oder mehr Kopien der Sequenzen mit der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 enthält.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid im Wesentlichen aus L- oder D-Aminosäuren besteht.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid aus einer Aminosäuresequenz ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 besteht.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Peptid mit einer weiteren Substanz verknüpft ist.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 kovalent oder nicht kovalent miteinander verknüpft sind.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 ohne Linker, also unmittelbar miteinander verknüpft, oder mit einer Linker-Gruppe miteinander verknüpft sind.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 linear oder verzweigt miteinander verknüpft sind.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um ein Dendrimer handelt, wobei Peptide der SEQ ID NO: 1, SEQ ID NO: 2, SEQ ID NO: 3, SEQ ID NO: 4 und/oder SEQ ID NO: 5 mit einem Plattform-Molekül verknüpft sind.
Peptid gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem K_D-Wert von kleiner als 20 µM an die RBD Bindungsstelle der viralen Spike Proteine von SARS-CoV-2 bindet.
Verwendung eines Peptids gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche zur Inhibierung der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2.
Peptid gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12 zur Inhibierung der der Interaktion des viralen Spike Proteins von SARS-CoV-2 mit dem humanen Angiotensin-konvertierenden Enzym hACE2.
Peptid gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 12 zur Verwendung als Arzneimittel, insbesondere zur Verwendung in der Behandlung von COVID-19.