DE19734161A1

DE19734161A1 - SDF-1 - Antagonisten

Info

Publication number: DE19734161A1
Application number: DE1997134161
Authority: DE
Inventors: Jens Dr Schneider-Mergener; Lothar Dr Germeroth; Nikolaus Dr Heveker; Marc Dr Alizon
Original assignee: JERINI BIOTOOLS GmbH
Current assignee: JERINI BIOTOOLS GmbH
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1997-08-07
Publication date: 1999-04-01

Description

Die Erfindung betrifft Substanzen, die bei der HIV-1-Infektion einen inhibitorischen Effekt und bezüglich des CXCR-4 Rezeptors einen antagonistischen Effekt aufweisen. Weiterhin umfaßt die Erfindung auch die Verwendung dieser Substanzen als Medikament bei der Behandlung von HIV- Infektionen.

Stand der Technik

HIV-1-Infektionen und deren Folgen sind in AIDS - vom Molekül zur Pandemie, Heidelberg, Spektrum der Wissenschaft, Verlags Gesellschaft 1987, ISBN 3-922508-17-0 beschreiben. Wie in WEISS and CLAPHAM, Nature (1996) Vol. 381, pp 647-648 beschrieben wird, ist der CD4-Rezeptor bei dem Binden des HIV Virus wesentlich. Daneben wurden jedoch weitere Rezeptoren gefunden, wie der CC-CKR-5 und der CXCR-4, welche ebenfalls für einen Infektionsvorgang einer CD4-Zelle durch ein HI-Virus notwendig sind.

Dabei ist besonders der CXCR-4 Rezeptor von Interesse. Er bindet den von Stroma-Zellen stammenden Faktor 1 (SDF-1 = Stroma Cell-Derived Factor 1), der ein effektiver Inhibitor von Infektionen ist, die von Lymphocyten tropischen (lymphcyte tropic) HIV-1 Stämmen hervorgerufen werden. Bisher sind keine Inhibitoren bekannt, die die Interaktion des CXCR-4 Rezeptors mit dem HIV-1 Virus beeinflussen können. (Estelle OBERLIN et al. (1996) The CXC chemokine SDF-1 is the ligand for LESTER/fusin and prevents infection by T-cell-line-adap ted HIV-1, Nature, Vol. 382, pp. 833-884).

Aufgabe

Aufgabe der Erfindung ist das Anbieten von Substanzen, die die Interaktion zwischen HIV-Virus und eine CXCR-4-Zelle beeinträchtigen können. Dabei sollen Nebenwirkungen und unerwünschte immunologische Reaktionen vermieden werden.

Lösung

Die Aufgabe wird gelöst durch Substanzen, die SDF-1 Protein-Antagonisten sind. Mit anderen Worten bedeutet dieses, daß die Substanzen an den CXCR-4 Rezeptor binden und dabei eine im wesentlichen antagonistische Funktion bezüglich des natürlichen Faktors SDF-1 besitzen.

Dabei ist immer auf die physiologisch sinnvolle Konzentration abzustellen. Bei extrem hohen, unphysiologischen Konzentration ist damit zu rechnen, daß die Antagonisten auch eine Signaltransduktion in abgeschwächter Form induzieren können.

Die Güte der Bindung und Spezifität wird zum Beispiel durch den Test nach Clavel and Carneau (1994) Journal of Virology Vol 68 (2), pp 1179-1185 gemessen. Ist die Bindung der erfindungsgemäßen Substanz gleich gut wie die des SDF-1 Proteins, so ist in einem Antagonistentest die zuvor im Bindungstest festgestellte Konzentration der erfindungsgemäßen Substanz einzusetzen. Ergibt sich dabei, daß eine Signaltransduktion nicht induziert wird, liegt ein Antagonist vor.

Antagonisten zeichnen sich dadurch aus, daß sie wie die natürliche Substanz, in diesem Fall das SDF-1-Protein, an den CXCR-4 Rezeptor binden. Diese Bindung kann unterschiedlich stark sein. Weiterhin ist charakteristisch, daß die Antagonisten die Signaltransduktion nicht wie die natürliche Substanz SDF-1 induzieren.

Ob eine Signaltransduktion vorliegt oder nicht ist mittels eines Tests möglich, bei dem der Ca⁺⁺-Fluß gemessen wird. Ein solcher Test ist ausführlich beschreiben in der Publikation E. Donnadieu, G. Bismuth and A. Trautmann (1994) Antigen recognition by helper T-cells elicits a sequence of distinct changes of their shape and intracellular calcium. Current Biology Vol. 4, pp 584-595.

Ein anderer Test, mit dem die Initiation der Signaltransduktion ermittelt werden kann, besteht in der Messung der Endozytose von den CXCR-4 Rezeptoren. Mit Hilfe eines FACS (Fluoreszenz aktivierter Zellsorter) läßt sich die Anzahl der CXCR-4 Rezeptoren feststellen, die auf der Membranoberfläche nach außen weisen. Dabei werden fluoreszenz-markierte Substanzen mit CXCR-4 Rezeptor exprimierenden Zellen inkubiert. Ein solcher Test ist ausführlich beschrieben in der Publikation Ali Amara, Sylvie Le Gall, Olivier Schwartz, Jean Salamero, Monica Montes, Pius Loetscher, Marco Baggiolini, Jean-Louis Virelizier and Fernando Arenzana-Seisdedos (1997) HIV Coreceptor Downregulation as Antiviral Principle: SDF-1-dependent Internalization of the Chemokine Receptor CSCR-4 Contributes to Inhibition of HIV Replication, J. Exp. Med. Vol. 186, pp 139-146. Eine Endozytose bedeutet nicht notwendiger Weise eine Signaltransduktion in Sinne der Ca⁺⁺-Ströme.

Um festzustellen, ob Substanzen binden oder nicht binden, können die synthetisierten oder natürlichen Substanzen mit Zellen inkubiert werden, die CXCR-4 Rezeptoren exprimieren. Anschließend wird gemessen, ob die HIV- Viren an die Zellen andocken und in die Zellen eindringen können. Ein solcher Test ist ausführlich in der Publikation Clavel and Carneau (1994) Journal of Virology Vol 68 (2), pp 1179-1185 beschrieben.

Vorteilhaft sind SDF-1-Antagonisten, wobei die Antagonisten Peptide oder Peptidderivate mit der Formel sind:

R_N1-Xaa₁ Xaa₂ Xaa₃ Xaa₄ Xaa₅ Xaa₆ Xaa₇ Xaa₈ Xaa₉ Xaa₁₀ Xaa₁₁ -R_c1

dabei steht
Xaa₁ für Val, Arg, Cys, Gly His, Ile, Leu, Met, Phe, Pro, Trp oder Tyr; oder eine Bindung;
Xaa₂ für Ser, Ala, Arg, Asp, Cys, Glu, Gly His, Ile, Leu, Met, Phe, Pro, Trp oder Tyr; oder eine Bindung;
Xaa₃ für Leu, Arg, Cys, His, Lys, Phe, Trp, Tyr oder Val;
Xaa₄ für Ser, Arg, Cys, Glu, Gly His, Ile, Leu, Lys oder Phe;
Xaa₅ für Tyr, Ala, Cys, Glu, His oder Pro;
Xaa₆ für Arg, Ala, Asp, Cys, Gly His, Ile, Leu, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr oder Val;
Xaa₇ für Cys, Ala, Arg, Gln, Glu, Gly His, Ile, Lys, Met, Phe, Trp oder Tyr;
Xaa₈ für Pro, Arg, Cys, His, Leu, Lys, Met, Phe, Trp oder Tyr;
Xaa₉ für Cys, Arg, His oder Trp;
Xaa₁₀ für Arg oder Trp;
Xaa₁₁ für Phe, His, Ile oder Arg;
R_N1 für R_N11 - oder
für R_N11 - R_N2 - oder für
R_N11 - R_N3 - R_N2 -;
dabei steht R_N2 für Pro, Ala, Arg, Asn, Cys, Gln, Gly, His, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Ser, Thr, Trp, Tyr oder Val;
dabei steht R_N3 für Lys, Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Glu, Gly, His, Ile, Leu, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp oder Tyr;
R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
R_C1 für R_C11 oder
für Phe - R_C11;
R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
wobei die Peptide oder Peptidderivate die antagonistische Funktion der folgenden Sequenzen aufweisen:
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
oder wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die antagonistische Funktion des von Stroma-Zellen stammenden Faktor 1 (SDF-1) aufweisen.

Dabei ist R_N11 gegenüber R_N3 oder R_N2 N-terminal, also in der obigen Formel links stehend und R_N3 gegenüber R_N2 N-terminal, also in der obigen Formel links stehend.

Mehr bevorzugt sind erfindungsgemäße Substanzen, die eine antagonistische Wirkung wie das Peptid
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder oder HN-Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
aufweisen.

Die einzelnen Aminosäuren haben in den jeweiligen Positionen unterschiedliche Bevorzugung. So besitzen einige Aminosäuren die Eigenschaft, einen höheren antagonistischen Effekt gegenüber dem CXCR-4 Rezeptor zu zeigen als andere Aminosäuren in derselben Position. Der Vergleich der verschiedenen Aminosäuren erfolgt durch Austausch einer Aminosäure in einer definierten Position bei gleichzeitiger Beibehaltung der anderen Aminosäuren in den restlichen Positionen.

Begriffserläuterungen

Die im Text verwendeten Abkürzungen sind durch die Regeln bestimmt, die von der IUPAC-IUB Kommission für biochemische Nomenklatur festgelegt wor den sind (Biochemistry 11: 1726 (1972) und Biochem. J. 219: 345 (1984)). Folgende übliche Abkürzungen werden verwendet: Ala = A = Alanin; Arg = R = Arginin; Asn = N = Asparagin; Cys = C = Cystein; Gln = Q = Glutamin; Glu = E = Glutaminsäure; Gly = G = Glycin; His = H = Histidin; Ile = I = Isoleucin; Leu = L = Leucin; Lys = K = Lysin; Met = M = Methionin; Phe = F = Phenylalanin; Pro =.

Die Schutzgruppe des Restes R_N11 kann bestehen aus:
Alkyl-, Aryl-, Alkylaryl-, Aralkyl-, Alkylcarbonyl- oder Arylcarbonylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, bevorzugt sind Naphthoyl-, Naphthylacetyl-, Naph thylpropionyl-, Benzoylgruppe oder einer Acylgruppe mit 1 bis 7 Kohlenstoff atomen.

Die Schutzgruppe des Restes R_C11 kann bestehen aus:
Einer Alkoxy- oder Aryloxygruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen oder aus einer Aminogruppe.

Weitere Schutzgruppen - sowohl für R_N11 und R_C11 - sind in Houben-Weyl (1974) Georg Thieme Verlag, 4. Auflage beschrieben. Die Beschreibung der Schutzgruppen in der zitierten Literaturangabe ist Teil der Offenbarung.

Die Sequenz des erfindungsgemäßen Peptids oder Peptidderivates kann am N-ter minalen und/oder C-terminalen Ende an Stelle einer Schutzgruppe mit weite ren Rahmen-Aminosäure-Sequenzen verbunden sein. Diese weiteren Rah men-Aminosäure-Sequenzen sind für die Bindung des erfindungsgemäßen Peptids oder Peptidderivates nicht wesentlich, sie können jedoch Träger von anderen Funktionen sein, so zum Beispiel enzymatische Funktionen umfassen. Derartige Rahmen-Aminosäure-Sequenzen treten in der Natur auf. Es kann sich dabei zum Beispiel um die zwischen den hypervariablen Bereichen angeordne ten Sequenzen des variablen Bereichs eines Antikörpers handeln. Diese Sequenzen werden als "Frame-Work" (Rahmensequenzen) bezeichnet. Als Rahmen-Aminosäure-Sequenzen sind weiterhin nicht abgespaltene Signal sequenzen eines sezernierten eukaryontischen Proteins bekannt, wobei das Protein in einem Bakterium exprimiert wird. Derartige Signalsequenzen haben bisweilen keinen Einfluß auf die Funktion des nachfolgenden Proteins. Eben falls ist es möglich, erfindungsgemäße Peptide oder Peptidderivate hinterein ander zu koppeln, wobei Rahmen-Aminosäure-Sequenzen zwischen den Ein zelsequenzen angeordnet sind. Ebenfalls sind Fusionsproteine bekannt, bei denen am N-terminalen oder am C-terminalen Ende das Peptid peptidisch ge bunden ist. Ein solches Fusionsprotein ist von Bakterien oder eukaryontischen Zellen exprimierbar.

Um im Einzelfall zu entscheiden, ob ein bestimmtes erfindungsgemäßes Peptid oder Peptidderivat mit wenigstens einer Rahmen-Aminosäure-Sequenz und/oder wenigstens einer Schutzgruppe zum Gegenstand der Erfindung zählt, ist ein Vergleich zwischen

(i) diesem Peptide oder Peptidderivat mit Rahmen-Aminosäure- Sequenz und/oder mit Schutzgruppe und
(ii) demselben Peptid oder Peptidderivat ohne Rahmen-Aminosäure- Sequenz und ohne Schutzgruppe

anzustellen. Dabei sollten beide Moleküle im wesentlichen dieselben Funktio nen bei der Bindung aufweisen.

Insbesondere sollen die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die Funktion, die Bindung von HIV-1 gegenüber dem CXCR-4 Rezeptor zu inhibieren, der folgenden Sequenz aufweisen:
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH.

Alternativ sollen die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die antagonistische Funktion des von Stroma-Zellen stammenden Faktor 1 (SDF-1) aufweisen.

Die aufgeführten Aminosäuren sind natürliche oder künstliche Aminosäuren. Die künstlichen Aminosäuren sind in Houben-Weyl (1974) Georg Thieme Verlag, 4. Auflage beschrieben. Dabei ist der Austausch einer beschriebenen Aminosäure durch eine weitere Aminosäure, die zur Gruppe der natürlichen oder künstlichen Aminosäuren gehört, leicht möglich und aufgrund des Testsystems und Vergleichs mit
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
leicht möglich, herauszufinden, ob eine Wirkung vorliegt, die gleiche oder ähnliche den gefundenen erfindungsgemäßen Substanzen ist. Unter den Schutzumfang fallen auch alle D-Aminosäuren und alle Aminosäuren, die künstlich herstellbar sind. (Houben-Weyl). Für den Fachmann ist es ein leichtes, unter Beibehaltung der Funktionen, die im Test überprüfbar sind, die molekulare Struktur unter Beibehaltung der wesentlichen Bausteine abzuwandeln. Auch diese funktionell gleichwirkenden Moleküle fallen unter den Begriff der Peptidderivate.

Vorteile

Die erfindungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate ermöglichen es zum ersten Mal, daß eine Interaktion zwischen den CXCR-4 Rezeptor und dem HIV-1- Virus antagonistisch beeinflußt wird. Ein Inhibitor dieser Art und dieser Funktion ist bisher noch nicht beschrieben worden.

Bevorzugte Ausführungsformen

Bevorzugt sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, bei denen R_N2 für Pro, Ala, His, Leu, Met, Arg, Trp oder Tyr steht.

Mehr bevorzugt sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, die die folgende Formel aufweisen:

R_N11-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe - R_C11

wobei R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe steht, und
wobei R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe steht.

Noch mehr bevorzugt sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, die die folgende Formel aufweisen:

R_N11- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe- R₁₁

Am meisten bevorzugt sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, die die folgende Formel aufweisen:

R_N11- Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe- R_C11

Weitere Ausführungsformen

Vorteilhaft sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate mit den folgenden Formeln:

(i) R_N11 - Ile Gln Glu Tyr Leu Glu Lys Ala Leu Asn Lys Arg Phe - R_C11 oder
(ii) R_N11 - Glu Tyr Leu Glu Lys Ala Leu Asn Lys Arg Phe Lys Met - R_C11,

dabei steht
R_N11

für -H oder eine Amino-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
R_C11

für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die Funktion, die Bindung von HIV-1 gegenüber dem CXCR-4 Rezeptor zu inhibieren, der folgenden Sequenz aufweisen:

HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH oder wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die antagonistische Funktion des von Stroma-Zellen stammenden Faktor 1 (SDF-1) aufweisen

Herstellung der Peptide

Weiterhin sind die erfindungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate leicht her stellbar. Derart kurze Peptide oder Peptidderivate können mittels einer Tech nik hergestellt werden, die den Fachleuten im Bereich der Peptidsynthese be kannt ist. Eine Zusammenfassung vieler dieser Techniken können bei J.M. STEWART and J.D. YOUNG, San Francisco, 1969; und J. MEIERRHOFER, Hormonal Proteins and Peptides, Vol. 2 p 46, Academic Press (New York), 1973 für die Festphasen-Methode und E. SCHRODER and K. LUBKE, The Pep tides, Vol. 1, Academic Press (New York) 1965 für die Flüssigphasen-Methode nachgelesen werden. Die Schritte der Synthese sind in den EP-A 0 097 031 beschrieben. Die allgemeinen Verfahrensschritte aus den europäischen Publi kationen lassen sich analog auf die Synthese der hier beschriebenen erfin dungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate übertragen. Weitere Literatur zu der Festphasensynthese sind: Solid Phase Synthesis, E. ATHERTON and R.C. SHEPPARD (1989) IRL Press, ISBN 1-85221-133-4 and Amino Acid and Pep tide Synthesis, J. JONES, Oxdford Science Publication (1992) ISBN 0-19-855668-3.

Weitere Ausführungsformen bezüglich der Reste

Neben der Abwandlung der Aminosäure-Sequenz der erfindungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate ist auch eine Variation der Reste R_N11 und R_C11 möglich. Die Reste brauchen jedoch die Bindungsfähigkeit an den CXCR-4 Rezeptor oder die Inhibitionsfähigkeit (antagonistische Wirkung) bei der Infektion nicht zu beeinflussen. Dennoch lassen sich durch Schutzgruppen Parameter wie Stabilität, pH-Abhängigkeit, biologische Abbaubarkeit und Interaktionen mit dem nativen Teil des Fusionsproteins deutlich beeinflussen.

Bevorzugt sind erfindungsgemäße SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, bei denen der Rest
R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe und
R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe steht.

Bevorzugter sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, bei denen die Reste stehen:
R_N11 für -H oder eine Acylgruppe und
R_C11 für -OH oder Amino-Gruppe.

Am meisten bevorzugt sind SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate, bei denen die Reste stehen:
RN₁₁für -H und
R_C11 für -OH.

Fusionsproteine

Die Erfindung umfaßt weiterhin Sequenzen, die aus mindestens zwei unterschiedlichen oder gleichen Peptiden oder Peptidderivaten bestehen, wobei die Peptide oder Peptidderivate durch einen Abstandhalter (Spacer) miteinander verbunden sind. Bei den Abstandhaltern handelt es sich um Molekülteile, die einen bestimmten Raum zwischen den Peptiden oder Peptidderivaten überbrücken. Abstandhalter sind von der Peptidsynthese in Form der Festphasensynthese bekannt. Die dortigen Abstandhalter verbinden den Träger mit dem Peptid. Andere Abstandhalter treten bei bifunktionellen Proteinen auf, so bei Antikörperfragmenten, die mit einer enzymatischen Teilsequenz verbunden sind. Besonders geeignet als Abstandhalter sind Aminosäure-Sequenzen, so zum Beispiel ein Polyalanin, oder auch andere Moleküle mit der Formel -(CH R₃)_n-. Dabei kann R₃ für H, OH oder einen anderen Liganden stehen, der die Bindungsaktivität der Peptide oder Peptidderivate nicht wesentlich beeinflußt. "n" kann Werte von 1 bis 10 einnehmen.

Herstellungsverfahren der erfindungsgemäßen Peptide

Die Erfindung umfaßt weiterhin die Herstellung der erfindungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate, wobei eine N-α geschützte ω-Amino-α-aminosäure mit einem Dialdehyd in Gegenwart eines Reduktionsmittels umgesetzt und an schließend die Schutzgruppen der Seitenketten und gegebenenfalls die Schutzgruppen des N-Terminus und/oder des C-Terminus abgespalten werden.

Ebenfalls umfaßt die Erfindung ein Verfahren, bei dem die erfindungsgemäßen Peptide oder Peptidderivate hergestellt werden, indem die Aminosäuren in einer homogenen Phase oder nach der Festphasen-Methode kondensiert werden,
wobei das Carboxyl-Ende einer zu koppelnden Aminosäure, deren Aminogrup pen und gegebenenfalls funktionellen Gruppen der Seitenkette eine Schutz gruppe tragen, mit dem freien Amino-Ende der zu koppelnden Aminosäure oder des zu koppelnden Peptidfragments in Gegenwart eines Kondensationsreagen zes reagiert, und
im Falle einer nicht-endständigen Aminosäure anschließend die α- Amino-Schutzgruppe der gekoppelten Aminosäure abgespalten wird und weitere Aminosäuren an die zu synthetisierende Peptid-Kette nach den zuvor beschriebenen beiden Schritten gekoppelt werden oder
im Falle einer endständigen Aminosäure gegebenenfalls anschließend die α-Amino-Schutzgruppe der gekoppelten Aminosäure abgespalten wird und
nach Kopplung der letzten Aminosäure im Falle der Festphasen-Methode das Peptid oder Peptidderivat von der Festphase abgespalten wird.

Verwendung als Teil eines Fusionsproteins

Bevorzugt sind erfindungsgemäße Peptide oder Peptidderivate, die mit einem Protein über eine kovalente Bindung verbunden sind. Insbesondere sind erfindungsgemäße Peptide bevorzugt, die mit einem Protein über eine Peptidbindung verbunden sind und ein Fusionsprotein bilden.

Die Fusionsproteine sind ebenfalls leicht herstellbar, da dem für das native Protein kodierenden Teil der DNA entweder die DNA folgen oder die DNA vor ausgehen muß, die das entsprechende erfindungsgemäße Peptid kodiert.

Die Herstellung von Fusionsproteinen ist aus den folgenden Publikationen bekannt: E. HOCHULI (1986) Chimia 40: 408-412; E. HOCHULI et al. (1988) Bio/Technology 5: 1320-1325; und E. Hochuli et al. (1987) J. Chrom. 411: 177-184.

Verwendung als Medikament

Die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten sind geeignet als Medikament oder Diagnostikum eingesetzt zu werden.

Am meisten bevorzugt ist die Verwendung der SDF-1 Protein-Antagonisten zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HIV-Infektion.

Ebenfalls ist die Verwendung der erfindungsgemäßen SDF-1 Protein- Antagonisten zur Herstellung eines Diagnostikums zur Identifizierung von einer HIV-Infektion vorteilhaft.

Eine Mischung aus organischen und anorganischen Salzen wird von der Erfin dung mitumfaßt.

Als Medikament sind die SDF-1 Protein-Antagonisten bevorzugt, wenn sie eine Zusammensetzung mit pharmakologisch verträglichen Hilfs- und Trägerstoffen bilden. Derartige Hilfs- und Trägerstoffe sind in Remington's Pharmaceutical Science, 15th ed. Mack Publishing Company, East Pennsylva nia (1980) beschrieben. Die Zusammensetzungen können nach bekannten Verfahren hergestellt werden.

Verwendung bei einer HIV-1 Infektion

Die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten besitzen pharmako logische Eigenschaften und sind deshalb als pharmazeutischer Wirkstoffe ver wendbar. Die Erfindung umfaßt ebenfalls ein Arzneimittel, das die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten enthält.

Insbesondere zeigen die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten eine Wirkung bei der Infektion von HIV-1 Viren, insbesondere bei der Infektion von CD-4 Zellen.

Die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten zeigen eine antivirale Hemmung von 90 bis 97% im Hela P4 Infektionstest bei Konzentrationen von 4 µM. Höhere Konzentrationen sind anwendbar, ohne das Testsystem zu stören. Somit sind die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten in einer Konzentration von 0,5 bis 100 µM, bevorzugt 5 bis 25 µM, einsetzbar.

Die Versuchsergebnisse dieses in vitro Tests zeigen, daß die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten als Arzneimittel oder zur medizinischen Behandlung verwendet werden können. Diese Versuchsergebnisse lassen sich von dem in vitro Testsystem auf ein in vivo System problemlos übertragen, da es sich bei dem antiviralen Testsystem um eine anerkannte Versuchsanordnung handelt, die zum Nachweis der antiviralen Aktivität dient. (Pleskoff et al. (1996), Journal of Virology, Vol. 70 (11), pp 8247-8251 und Clavel and Charneau (1994) Journal of Virology, Vol. 68(2), pp 1179-1185).

Die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten können deshalb zur Behandlung von HIV-1 Infektionen und HIV-Infektionen eingesetzt werden. Sie können als Inhibitor und SDF-1 Protein-Antagonisten bei Säugern, insbesondere bei Menschen, zur Behandlung der zuvor genannten Erkrankung verwendet werden.

Bevorzugt ist der folgende SDF-1 Protein-Antagonist:
Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe.

Die Erfindung liefert weiterhin

(i) die Verwendung von erfindungsgemäßen SDF-1 Protein-Antagonisten (zur Herstellung eines Medikaments) zur Behandlung von einer HIV-1 Infektion;
(ii) ein Verfahren zur Behandlung von einer HIV-1 Infektion, welches Verfahren eine Verabreichung eines SDF-1 Protein-Antagonisten -Menge umfaßt, wobei die Menge die Krankheit unterdrückt, und wobei die Antagonisten-Menge einem Patienten gegeben wird, der ein solches Medikament benötigt;
(iii) eine pharmakologische Zusammensetzung zur Behandlung von HIV- Infektionen, welche Behandlung die erfindungsgemäßen SDF-1 Protein- Antagonisten und wenigstens einen pharmazeutischen Hilfs- und/oder Trägerstoff umfaßt.

Für die therapeutische Wirkung sind unterschiedliche Dosen geeignet. Sie hängen beispielsweise von den verwendeten Salzen, vom Wirt, von der Art der Verabreichung und von der Art und der Schwere der zu behandelnden Zu stände ab.

Auch sind Kombinationen der erfindungsgemäßen SDF-1 Protein- Antagonisten möglich.

Im allgemeinen sind jedoch bei Tieren zufriedenstellende Resultate zu erwar ten, wenn die täglichen Dosen einen Bereich von 0,1 bis 500 µMol/l umfassen. Bei größeren Säugetiere, beispielsweise dem Menschen, liegt eine empfohlene tägliche Dosis im Bereich von 1 bis 200 µMol/l. Bevorzugt ist eine Dosis von 1 bis 50 µMol/l, am meisten bevorzugt ist eine Dosis von 5 bis 30 µMol/l. Zum Beispiel wird diese Dosis zweckmäßiger Weise in Teildosen bis viermal täglich verabreicht. Zufriedenstellende Resultate sind zu erwarten, wenn die erfindungsgemäße Substanz subkutan oder intravenös verabreicht werden.

Beispiele 1. CHEMIKALIEN, PROTEINE UND TRÄGER 1.1. Chemikalien für die Peptidsynthese

Die Fmoc-geschützen Aminosäuren sind von Novabiochem (Schweiz) und Bachem (Bubendorf; Schweiz) beziehbar. Ihre Herstellung ist Stand der Technik. Bei der Synthese von Peptiden an Polystyrolharz werden die Ami nosäuren in situ mit PyBOP (Benzotriatol-1-yl-oxy-tripyrrolidinophosphonium hexafluorphosphat) und NMM (N-Methyl-Morpholin) aktiviert.

1.2. Herstellung der Peptide oder Peptidderivate und des Trägers 1.2.1. Synthese von löslichen Peptiden

Die Synthese von löslichen Peptidgemischen und Peptiden oder Peptidderiva ten ist an einem Multiplen Peptidsynthesizer (MPS) AMS 422 von ABIMED (Langenfeld) ausführbar (H. GAUSEPOHL et al. (1992) Peptide Research 5/6: 315-320).

1.2.2. Synthese von Peptiden an festem Träger

Für die Peptidsynthese werden als feste Träger gehärtete Zellulose (Whatman 540; Katalog Nummer 1540917) der Firma Whatman (Maidstone, Großbritan nien) und Polystyrolharz Tenta Gel SRAM (Kapazität 0,25 meq/g) der Firma Rapp Polymere (Tübingen, Deutschland) benutzt.

Die Synthese von Peptiden an Zellulose wird von Frank und Döring beschrie ben. (R. FRANK (1992) Tetrahedron 48: 9217-9232 und R. FRANK and R. DÖRING (1988) Tetrahedron 44: 6031-6040)

1.2.2.1. Modifikation der Zellulose

Die Zellulosemembran wird chemisch modifiziert, um geeignete Ankerfunktio nen für die nachfolgende Peptidsynthese anzubringen. Diese Ankerfunktionen dienen auch als Spacer (Distanzhalter), um die freie Zugänglichkeit der immo bilisierten Peptide zu gewährleisten. In einem ersten Schritt wird die gesamte Membran 3 Stunden mit einer 0,2 M Fmoc-β-Alanin-Lösung (aktiviert mit 0,24 M DIC und 0,4 M NMI in DMF) inkubiert, so daß sich über eine Veresterung mit den OH-Gruppen der Zellulose eine gleichmäßige Verteilung von β-Alanin ergibt. Nach dreimaligem Waschen mit DMF werden die Fmoc-Schutzgruppen des veresterten β-Alanins durch Inkubation mit 20% Piperidin in DMF (20 Minuten) abgespalten. Die Membran wird fünfmal mit DMAF und zweimal mit Methanol gewaschen und getrocknet.

In einem zweiten Schritt wird eine 0,3 M Fmoc-β-Alanin-Lösung (aktiviert mit 0,3 M TBTU, 1 : 1 in NMP) auf definierte Punkte der Membran mit Hilfe einer ausgezogenen Glaskapillare aufgetropft (ca. 0,5 µl pro Auftragungsort), so daß dort ein zweites β-Alanin gekoppelt wird (15 Minuten Inkubation). Die Punkte werden vorher unter Verwendung einer Schablone mit einem Bleistift auf der Rückseite der Membran markiert. Alle restlichen Aminofunktionen der Membran werden durch Acetylierung (zweimal 3 Minuten 2% Acetanhydrid in DMF, einmal 30 Minuten 2% Acetanhydrit plus 1% DIPA in DMF) blockiert. Nach fünfmaligem Waschen mit DMS wird die Fmoc-Schutzgruppe mit 20% Piperidin in DMF (15 Minuten) gespalten. Die freien Aminogruppen werden nun durch Färben mit 0,01% (w/v) BPB in DMF sichtbar gemacht und erscheinen als blaue distinkte Auftragungsorte. Die Membran wird anschließend zweimal mit Methanol gewaschen und dann getrocknet.

1.2.2.2. Synthese der Peptide

Ausführlich ist die Festphasen Peptidsynthese beschrieben in Rudolf Volkmer- Engert, Bert Hoffmann and Jens Schneider-Mergener, (1997) Stable Attachement of the HMB-Linker to Continuous Cellulose Membranes for Parallel Solid Phase Spot Syntheses, Tetrahedron Letter, Vol. 38,6; pp 1029-1032.

Eine weitere Peptidsynthese, bei der das Peptid oder Peptidderivat über eine Ankergruppe fixiert ist und erst am Ende der Synthese abgespalten wird, erfolgt an Polystyrolharz (Ansatzgröße 50 µmol). Als Lösungsmittel wird DMF verwendet. Es werden stets Doppelkopplungen durchgeführt. Der Synthesezyklus des Automaten besteht aus der Abspaltung der Fmoc- Schutzgruppe mit 20%-igem Piperidin (zweimal 15 Minuten) und einer anschließenden sechsmaligen Waschprozedur mit DMF, bevor die Aminosäuren gekoppelt werden (zweimal 15 Minuten). Vor der nächsten Fmoc-Abspaltung wird wiederum sechsmal mit DMF gewaschen.

Bei der Reaktion aktiviert der Automat 200 µmol Aminosäure in 400 µl DMF durch Zugabe von 200 µmol PyBOP in 220 µl DMF und 400 µmol NMM in 100 µl DMF.

Der N-Terminus der Peptide oder Peptidderivate wird durch Zugabe von DMF/Acetanhydrid/DIPA im Volumenverhältnis 7 : 2:1 acetyliert (30 Minuten rüh ren).

Zur Abspaltung des Peptids oder Peptidderivates vom Harz und zur Abspaltung der Seitenschutzgruppen wird 2 bis 3 ml 90% TFA, 5% Triisobytylsiolan, 5% Wasser und 5% Phenol eingesetzt. Nach fünfstündiger Inkubation werden die Peptide oder Peptidderivate mit ca. 35 ml eiskaltem Äther ausgefällt. Der Nie derschlag wird abzentrifugiert, das Pellet (Sediment) mit 15 bis 20 ml eiskaltem Äther resuspendiert und gewaschen. Das Zentrifugieren und Waschen wird fünfmal wiederholt, bevor die Peptide oder Peptidderivate in einem möglichst geringen Volumen 5%-iger Essigsäure gelöst werden. Anschließend werden die Peptide oder Peptidderivate gefriergetrocknet. Die Peptide oder Peptid derivate liegen nach der Abspaltung C-terminal als Amid vor.
BPB Bromphenolblau
DCM Dichlormethan
DIC Diisopropyldarbodiimid
DIPA Diisopropylethylamin
DMF Dimethylformamid
Fmoc o-Fluorenylmethoxycarbonyl
PyBOP Benzotriatol-1-yl-oxy-tripyrrolidinophosphoniumhexafluor phosphat
NMI N-Methylimidazol
NMM N-Methyl-Morpholin
NMP N-Methylpyrrolidon
TBTU 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-Tetramethyluronium tetrafluoroborat
TFA Trifluoressigsäure

2. Testsystesteme 2.1. Inkubation der Peptide mit CXCR-4 positiven Zellen

Bei diesem Zelltest wird der Eintritt von HIV-Viren in eine Hela Zelle nachgewiesen, indem ein Galaktosidase-Promotor, der unter Kontrolle des HIV- LTR-Promotors steht, aktiviert wird, so daß bei Zugabe von X-Gal-Substrat die infizierten Zellen blau gefärbt sind. Dieser Test weist die Bindung der Peptide und die erfolgte Inkorporation der HIV-Viren in die Hela Zellen nach. Ziel des Test ist es, die Inhibierung durch erfindungsgemäße Substanzen nachzuweisen. Im einzelnen wird wie folgt vorgegangen:
Hela P4 Zellen, die stabil humanes CD4 und ebenfalls CXCR-4 Rezeptoren exprimieren und unter der Kontrolle des HIV-LTR Promotors beta Galaktosidase synthetisieren, werden in DMEM kultiviert, das 10% fötales Kälberserum enthält. Die Zellen werden in Mikrotiterplatten, welche 96 Kulturbehälter besitzen, gegeben und wenigsten für zwölf Stunden kultiviert. Vor der Inkubation mit den erfindungsgemäßen Peptiden wird das alte Medium durch 50 µl frisches Medium ersetzt.

Die an der Zellulose anhaftenden Peptide werden in 200 µl Wasser gelöst und 50 µl werden in den entsprechenden Mikrotiter-Behälter gegeben. Es werden Verdünnungsstufen hergestellt, so daß jeweils 50 µl Medium vorliegt. 50 µl Virus-Suspension werden in die Kulturbehälter gegeben. Der virus enthaltende Überstand wird durch chronisch infizierte Zell-Linien (H9IIIb für LAI, Cem-NDK für NDK) hergestellt. Der Überstand wird durch 0,45 µm Filter filtriert und bei -80°C gelagert. Ein aufgetauter Teil wird auf Hela P4 Zellen titiriert, die dazu dienen, eine brauchbare Konzentration (1000-4000 lyse-bil denden Einheiten (ffu = focus forming units) zu bestimmen. Die Zell-Linien werden für 24 Stunden bei 37°C in einer wassergesättigten Atmosphäre bei 5,5% Kohlendioxid inkubiert.

Um die Zellen zu färben, werden sie in 0,5% Glutaraldehyd fixiert, anschließend in PBS (Phosphat gepuffertes Lösung) und mit X-Gal-Substrat wie in Clavel and Carneau (1994) Journal of Virology Vol 68 (2), pp 1179-1185 beschrieben gefärbt.

Blau gefärbte Zellen werden ausgezählt und mit der Anzahl an blau gefärbten Zellen verglichen, die in Abwesenheit von Peptiden auftreten.

2.2. Messung des Ca⁺⁺-Flusses

Der Ca⁺⁺-Fluß wird gemessen gemäß der Publikation E. Donnadieu, G. Bismuth and A. Trautmann (1994) Antigen recognition by helper T-cells elicits a sequence of distinct changes of their shape and intracellular calcium. Current Biology Vol. 4, pp 584-595. Die erfindungsgemäßen Peptide, welche eine Inhibition oder lediglich eine Bindung aufweisen, werden zu Meßzellen gegeben, wobei deren Ca⁺⁺-Fluß durch Änderung des Membranpotentials nachgewiesen wird.

Wenn das erfindungsgemäße Peptid allein nur bindet, so wird keine Änderung des Membranpotentials festgestellt.

Wenn das erfindungsgemäße Peptid bindet und den Ca⁺⁺-Fluß freisetzt, so ist eine Änderung des Membranpotentials nachweisbar.

Der Test wird ausgeführt gemäß der Publikation E. Donnadieu, G. Bismuth and A. Trautmann (1994) Antigen recognition by helper T-cells elicits a sequence of distinct changes of their shape and intracellular calcium. Current Biology Vol. 4, pp 584-595. Zu den Testzellen werden 0,5; 5; und 100 µMol/l an erfindungsgemäßer Substanz zugegeben. 100 µMol/l an SDF-1 wird als Kontrolle für die Überprüfung der Funktion der Zellen immer zu einem späteren Zeitpunkt zu den Zellen hinzugefügt.

2.3. Messung der Endozytose der CXCR-4 Rezeptoren

Die Messung der Endozytosemenge wird beschrieben in der Publikation Ali Amara, Sylvie Le Gall, Olivier Schwartz, Jean Salamero, Monica Montes, Pius Loetscher, Marco Baggiolini, Jean-Louis Virelizier and Fernando Arenzana- Seisdedos (1997) HIV Coreceptor Downregulation as Antiviral Principle: SDF-1-de pendent Internalization of the Chemokine Receptor CSCR-4 Contributes to Inhibition of HIV Replication, J. Exp. Med. Vol. 186, pp 139-146. Die erfindungsgemäßen Peptide, welche eine Inhibition oder lediglich eine Bindung aufweisen, werden zu Meßzellen hinzugegeben. Dabei sind die Peptide mit einem fluoreszierenden Agens verbunden. Nachdem die Rezeptoren inkorporiert worden sind, werden die Zellen in einem FACS (fluoreszenz-aktivierter Zellsorter) nach Menge der auf der Zelloberfläche befindlichen CXCR-4 Rezeptoren aufgeteilt. Erfolgt eine Endozytose, so sind Zellen festzustellen, die etwa eine Zehnerpotenz weniger CXCR-4 Rezeptoren auf der Zelloberfläche tragen.

3. Ergebnisse

Die Ergebnisse sind im folgenden abgebildet:

3.1. Scan-Analyse 3.1.1. Grob-Scan des SDF-1 Liganden

Die folgenden Sequenzen wurden untersucht:

Es ergab sich folgendes Bild:

Es zeigt sich somit, daß die erfindungsgemäßen Peptide (aa_3.1), (bb_3.1) und (cc_3.1), insbesondere (aa_3.1), eine inhibitorische Wirkung besitzen.

3.1.2. Fein-Scan des SDF-1 Liganden-Fragmentes

Die folgenden Sequenzen wurden untersucht, dabei wurde die Länge der Peptide in Relation zur inhibitorischen Wirksamkeit ausgetestet:

Es ergab sich folgendes Bild:

Es zeigt sich somit daß die erfindungsgemäßen Peptide (aa_3.2) und (bb_3.2), insbesondere (aa_3.2), eine besonders gute inhibitorische Wirkung besitzen, auch (dd_3.2) und (ff_3.2) zeigen noch ein akzeptable Wirkung.

3.1.3. Fein-Scan des SDF-1 Liganden-Fragmentes

Die folgenden Sequenzen wurden untersucht, dabei wurden die zyklischen mit den linearen Peptiden verglichen, auch wurde eine Substituierung der Cysteine gegen Serine mit in dem Versuch aufgenommen. Es handelt sich in diesem Fall um eine intra-molekuare Cystein-Cystein-Brücke. Es wurden dabei die Peptide in einer Konzentration von 15 mikromolar eingesetzt.

Es ergab sich folgendes Bild:

Es zeigt sich somit daß die erfindungsgemäßen Peptide (aa_3.3) und (bb_3.3), insbesondere (aa_3.3), eine besonders gute inhibitorische Wirkung besitzen.

3.1.4. Fein-Scan des SDF-1 Liganden-Fragmentes gemäß der Mutations-Analyse

Die folgenden Sequenzen wurden untersucht, dabei wurde bei konstanter Länge der Peptide je eine Aminosäure in nur einer Position substituiert, die anderen Aminosäuren entsprechen in ihrer Art und Position dem Wildtyp, der unter (aa_3.4) abgebildet ist, beibehalten.

Die Sequenz (aa_3.4) weist eine Inhibition von etwa 50% auf.

Die Ergebnisse sind in der Fig. 1 dargestellt.

Die experimentell am meisten bevorzugten Sequenzen, die experimentell die besten Ausführungsformen sind, lauten wie folgt, dabei wird die Prozentzahl der Inhibition als Meßwert angegeben:

3.2. Messung des Ca⁺⁺-Flusses

Die Messung hat ergeben, daß einige Peptide die Signaltransduktion induzieren, andere nicht, wobei in jedem Fall der Ca⁺⁺-Fluß das entscheidende Kriterium ist.

Das folgende Peptid induziert einen Ca⁺⁺-Fluß:
Lys Pro Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe.
Dabei wurden 0,5; 5 und 100 µMol/l des Peptides eingesetzt. Lediglich bei der geringsten Konzentration war eine Abweichung zu sehen. Hier erfolgte ein sehr schwaches, aber noch nachweisbares Signal.

Die folgenden Peptide induzieren einen Ca⁺⁺-Fluß nicht:
Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe und Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe.

Die Peptide wurden in einer Konzentration von 100 µMol/l eingesetzt.

In allen Fällen wurde die Funktionstüchtigkeit des Testsystems durch Zugabe von SDF-1 Protein in einer Konzentration von 100 µMol/l verifiziert.

3.31 Messung der Endozytose des CXCR-4 Rezeptors

Die Messung hat ergeben, daß einige Peptide bei einer Konzentration von 20 µMol/l eine Endozytose induzieren, andere Peptide nicht. Die Endozytosebedingungen (Temperatur, Inkubationszeit mit Peptid, Meßbeginn nach Inkubation) wurden so eingestellt, daß etwa 50% der Zellen Endozytose aufwiesen. Die CXCR-4-Rezeptorzahl der endozytierenden Zellen beträgt etwa 10% der nicht endozytierenden Zellen. Bei den Messungen ergaben sich bei fehlender Induktion etwa 300 Rezeptoren, bei erfolgter Induktion etwa 30 Rezeptoren.

Eine Endozytose erfolgte nicht bei den Peptiden:
Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe und Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe.
Der Wert lag etwa bei 200 bis 300 Rezeptoren pro Zelle.

Eine Endozytose erfolgte bei dem Peptid:
Lys Pro Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe.
Hier ergaben sich zwei Werte, einer um 200 bis 300 Rezeptoren und einer um 70 Rezeptoren. Die Verteilung ist der Reaktion auf SDF-1 vergleichbar.

Sequenzprotokoll

Claims

1. Substanzen, die SDF-1 Protein-Antagonisten sind.

2. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 1, wobei die Antagonisten Peptide oder Peptidderivate mit der Formel sind:
R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates
R_C1 für R_C11 oder
für Phe - Rc₁₁;
R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Peptidderivates, wobei die Peptide oder Peptidderivate die antagonistische Funktion der folgenden Sequenzen aufweisen:
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
oder wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die antagonistische Funktion des von Stroma-Zellen stammenden Faktors 1 (SDF-1) aufweisen.

3. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 2, dabei steht R_N2 für Pro, Ala, His, Leu, Met, Arg, Trp oder Tyr.

4. 3DF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Peptide oder Peptidderivate die folgende Formel aufweisen:
R_N11- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe- R_C11
wobei R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe steht, und
wobei R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe steht.

5. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Peptide oder Peptidderivate die folgende Formel aufweisen:
R_N11-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe - R_C11
wobei R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe steht, und
wobei R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe steht.

6. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 2, wobei die Peptide oder Peptidderivate die folgenden Formeln umfaßt:

(i) R_N11 - Ile Gln Glu Tyr Leu Glu Lys Ala Leu Asn Lys Arg Phe - R_C11 oder
(ii) R_N11 - Glu Tyr Leu Glu Lys Ala Leu Asn Lys Arg Phe Lys Met - R_C11, dabei steht

R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe oder mindestens eine weitere Aminosäure außerhalb des Peptides oder Petidderivates,
wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die Funktion, die Bindung von HIV-1 gegenüber dem CXCR-4 Rezeptor zu inhibieren, der folgenden Sequenz aufweisen:
HN-Val Ser Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
oder HN- Leu Ser Tyr Arg Cys Pro Cys Arg Phe Phe-COOH
oder wobei die Peptide oder Peptidderivate im wesentlichen die antagonistische Funktion des von Stroma-Zellen stammenden Faktor 1 (SDF-1) aufweisen.

7. SDF-1 Protein-Antagonisten nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
R_N11 für -H oder eine Amino-Schutzgruppe und
R_C11 für -OH oder eine Carboxyl-Schutzgruppe steht.

8. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 7, wobei die Reste stehen:
R_N11 für -H oder eine Acylgruppe und
R_C11 für -OH oder Amino-Gruppe.

9. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 8, wobei die Reste stehen:
R_N11 für -H und
R_C11 für -OH.

10. Sequenz, die aus mindestens zwei identischen oder unterschiedlichen Peptiden oder Peptidderivaten nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 9 besteht, wobei die Peptide oder Peptidderivate durch Abstandhalter (Spacer) verbunden sind.

11. SDF-1 Protein-Antagonisten als Peptide oder Peptidderivate nach einem der Ansprüche 2 bis 9 verbunden mit einem Protein über eine kovalente Bindung.

12. SDF-1 Protein-Antagonisten nach Anspruch 11 verbunden mit einem Protein über eine Peptidbindung, ein Fusionsprotein bildend.

13. Kombination aus einem SDF-1 Protein-Antagonisten nach einem der vorherigen Ansprüche und einem Medikament, wobei der SDF-1 Protein-Antagonist ein Transportmedium (Shuttle) für das Medikament ist.

14. Verfahren zur Herstellung von Peptiden oder Peptidderivaten nach einem der vorherigen Ansprüche 2 bis 13, wobei eine N-α geschützte ω-Amino-α-amino säure mit einem Dialdehyd in Gegenwart eines Reduktionsmittels umgesetzt und anschließend die Schutzgruppen der Seitenketten und gegebenenfalls die Schutzgruppe des N-Terminus und/oder des C-Terminus abgespalten werden.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die Aminosäuren in einer homogenen Phase oder nach der Festphasen-Methode kondensiert werden,
wobei das Carboxyl-Ende einer zu koppelnden Aminosäure, deren Aminogrup pen und gegebenenfalls funktionellen Gruppen der Seitenkette eine Schutz gruppe tragen, mit dem freien Amino-Ende der zu koppelnden Aminosäure oder des zu koppelnden Peptidfragments in Gegenwart eines Kondensationsreagen zes reagiert, und
im Falle einer nicht-endständigen Aminosäure anschließend die α- Amino-Schutzgruppe der gekoppelten Aminosäure abgespalten wird und weitere Aminosäuren an die zu synthetisierende Peptid-Kette nach den zuvor beschriebenen beiden Schritten gekoppelt werden oder
im Falle einer endständigen Aminosäure gegebenenfalls anschließend die α-Amino-Schutzgruppe der gekoppelten Aminosäure abgespalten wird und
nach Kopplung der letzten Aminosäure im Falle der Festphasen-Methode das Peptid oder Peptidderivat von der Festphase abgespalten wird.

16. SDF-1 Protein-Antagonisten nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Medikament oder Diagnostikum.

17. Verwendung eines SDF-1 Protein-Antagonisten nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines Medikaments zur Behandlung einer HIV-Infektion.

18. Verwendung eines SDF-1 Protein-Antagonisten nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Herstellung eines Diagnostikums zur Identifizierung von einer HIV-Infektion.