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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf die Gebiete
der Molekularbiologie und der Virologie und auf die Verwendung von
Verbindungen bei der Zubereitung eines Medikaments zur Behandlung von
Individuen, die dem humanen Immunschwächevirus Typ 1 (HIV-1) ausgesetzt
oder mit diesem infiziert wurden, und insbesondere auf Zusammensetzungen,
die die replikativen und andere essenzielle Funktionen des HIV-1-Virus-Infektiositäts-Faktor-Proteins
(Vif) durch das interaktive Blockieren der Vif-Multimerisations-Domäne inhibieren
oder verhindern.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Ein
Ansatz zur Behandlung von Individuen, die mit HIV-1 infiziert sind,
besteht darin, solchen Individuen Verbindungen zu verabreichen,
die direkt mit dem Mechanismus, durch den sich das HIV-1 in menschlichen Zellen
repliziert, intervenieren und ihn stören. Lentiviren wie HIV-1 codieren
eine Anzahl von akzessorischen Genen zusätzlich zu den strukturellen
gag-, pol- und env-Genen, die von allen replikationskompetenten
Retroviren exprimiert werden. Eines dieser akzessorischen Gene,
vif (Virus-Infektiositäts-Faktor),
wird von allen bekannten Lentiviren außer dem equinen infektiösen Anämie-Virus
exprimiert. Das Vif-Protein des HIV-1 ist ein hoch basisches 23-kDa-Protein,
das aus 192 Aminosäuren
zusammengesetzt ist. Aus der Sequenzanalyse der viralen DNA von
mit HIV-1 infizierten Individuen hat sich ergeben, dass der offene Leserahmen
des Vif intakt bleibt. (Sova, P., et al., J. Virol. 69: 2557-2564,1995; Wieland,
U., et al., Virology 203: 43-51, 1994; Wieland, U., et al., J. Gen.
Virol. 78: 393-400, 1997). Die Deletion des vif-Gens senkt die Replikation
des Affen-Immundefektvirus (SIV) bei Makaken und die HIV-1-Replikation
bei SCID-hu-Mäusen
dramatisch (Aldrovandi, G.M. und Zack, J.A., J. Virol. 70: 1505-1511,
1996; Desrosiers, R.C., et al., J. Virol. 72: 1431-1437, 1998),
was darauf hinweist, dass das vif-Gen für die pathogene Replikation
von Lentiviren in vivo essenziell ist.
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In
Zellkultursystemen ist das an vif mangelnde (vif–)
HIV-1 nicht dazu im Stande, in gewissen Zellen, wie etwa H9-T-Zellen,
peripheren mononukleären
Blutzellen und von Monozyten hergeleiteten Makrophagen Infektion
zu etablieren. Dies hat dazu geführt,
dass diese Zellen als nicht permissiv klassifiziert wurden. Bei manchen
Zellen, wie etwa C8166-, Jurkat-, SupT1- und HeLa-T4-Zellen, ist
das vif-Gen nicht erforderlich; diese Zellen wurden als permissiv
klassifiziert. (Gabuzda, D.H., et al., J. Virol. 66(11): 6489-6495,
1992; von Schwedler, U., et al., J. Virol. 67(8): 4945-4955, 1993;
Gabuzda, D.H., et al., J. AIDS7(9): 908-915, 1994).
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Da
Vif von nicht permissiven, aber nicht von permissiven Zellen zur
HIV-1-Replikation erforderlich ist, sind zwei Möglichkeiten vorhanden. In permissiven
Zellen kann ein zelluläres
Vif-Homolog vorhanden sein, das die Vif-Funktion in den Virus produzierenden
Zellen ersetzen kann; als Alternative dazu kann/können in
nicht permissiven Zellen ein Inhibitor/Inhibitoren viraler Replikation
vorhanden sein, der voraussetzt/die voraussetzen, dass das Vif seiner/ihrer
Wirkung entgegenwirkt. (Trono, D., Cell82: 189-192, 1995). Vor kurzem
wurde vorgeschlagen, dass das Vif-Protein zur Gegenwirkung eines unbekannten
endogenen Inhibitors/unbekannter endogener Inhibitoren in den Virus
produzierenden Zellen erforderlich ist. (Madani, N., und Kabat,
D., J. Virol. 72: 10251-10255, 1998; Simon, J. N., et al., Nat.
Med. 4: 1397-1400, 1998). Das HIV-1-Vif kann die Funktion von HIV-1-Vif
und SIVAGM-Vif in humanen nicht permissiven
Zellen komplementieren, wohingegen es die Funktion von HIV-1- und
SIVAGM-Vif in Affenzellen nicht komplementieren
kann. SIVAGM Vif kann jedoch die Funktion von
HIV-1-Vif und SIVAGM-Vif in Affenzellen
komplementieren, nicht aber die Funktion von HIV-1- und SIVAGM-Vif in menschlichen Zellen, was darauf
hinweist, dass ein zellulärer
Cofaktor/zelluläre
Cofaktoren an der Wirkung des Vif-Proteins involviert ist/sind.
(Simon, J. N., et al., EMBO J. 17: 1259-1267, 1998). Im Gegensatz
dazu kann, da eine Vif-Mutante (Vif von HIV-1F12)
die Replikation von Wildtyp-HIV-1 in permissiven Zellen inhibieren kann,
in den permissiven Zellen ein Vif-Homolog vorhanden sein. (D'Aloja, P., et al.,
J. Virol. 72: 4308-4319, 1998).
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Es
wurde vorgeschlagen, dass Vif in den Virus produzierenden Zellen
oder den zellfreien Virionen funktioniert und den viralen Zusammenbau
beeinträchtigt.
(Blanc, D., et al., Virology 193: 186-192, 1993; Gabuzda, D. H.,
et al., J. Virol. 66: 6489-6495, 1992; von Schwedler, U., et al.,
J. Virol. 67: 4945-4955, 1993). Defekte des vif-Gens haben keine erfassbaren Auswirkungen
auf die virale Transkription und Translation oder auf die Virion-Produktion.
HIV-1-Abarten mit
einem defekten vif-Gen können
an Zielzellen binden und diese durchdringen, können aber die intrazelluläre reverse
Transkription und die endogene reverse Transkription (ERT) in zellfreien
Virionen nicht vervollständigen.
(Courcoul, M., et al., J. Virol. 69: 2068-2074, 1995; Goncalves,
J., et al., J. Virol. 70: 8701-8709, 1996; Sova, P., und Volsky,
D. J., J. Virol. 67: 6322-6326, 1993; von Schwedler, U., et al.,
J. Virol. 67: 4945-4955, 1993). Wenn die ERT durch das Hinzufügen von
Desoxyribonucleosidtriphosphaten (dNTP) in hohen Konzentrationen
angetrieben wird, können
gewisse Grade an viralen Plus-Strang-DNA vervollständigt werden.
Des Weiteren können,
wenn vif–-Viren,
die aus nicht permissiven Zellen erzeugt wurden und größere Mengen
an durch die ERT erzeugter viraler DNA beherbergen, permissive Zellen
infizieren dürfen,
sie den Block an der intrazellulären
reversen Transkription, den vif–-Viren
ohne eine Desoxyribonucleosidtriphosphat-Behandlung nicht durchlaufen
können,
teilweise umgehen. Infolgedessen kann die Virus-Infektiosität teilweise aus dem vif–-Phänotypen
gerettet werden. (Dornadula, G., et al., J. Virol. 74: 2594-2602,
2000).
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Die
Expression von viralen Komponenten, einschließlich viraler Proteine und
Nukleinsäuren, ändert sich
in den aus nichtpremissiven Zellen produzierten Virionen nicht.
(Fouchier, R. A., et al., J. Virol. 70: 8263-8269, 1996; Gabuzda,
D. H., et al., J. Virol. 66: 6489-6495, 1992; von Schwedler, U., et al.,
J. Virol. 67: 4945-4955, 1993).
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Die
Deletion des vif-Gens resultiert jedoch in Änderungen der Morphologie des
Virions. (Borman, A. M., et al., J. Virol. 69: 2058-2067, 1995;
Bouyac, M., et al., J. Virol. 71: 2473-2477, 1997; Hoglund, S.,
et al., Virology 201: 349-355, 1994). Die Menge an Vif-Protein in
den HIV-1-Virionen,
die aus chronisch infizierten Zellen erzeugt werden, beträgt ungefähr 7 bis
28 Moleküle
pro Virion. (Camaur, D., und Trono, D., J. Virol. 70: 6106-6111,
1996; Fouchier, R. A., et al., J. Virol. 70: 8263-8269, 1996; Simon,
J. N., et al., Virology 248: 182-187, 1998). Da die mit dem Virion
assoziierten Vif-Proteine nicht von der Expression viraler Komponenten und
der Menge an Vif in den Virus produzierenden Zellen abhängt, scheint
es, dass Vif-Proteine nicht spezifisch in die Virionen inkorporiert
sind. (Camaur, D., und Trono, D., J. Virol. 70: 6106-6111, 1996;
Simon, J. H., et al., Virology 248: 182-187, 1998).
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Obgleich
es so scheint, dass Vif nicht spezifisch in Virionen inkorporiert
ist, ist Vif dazu im Stande, durch seinen positiv geladenen, mit
Aminosäuren
angereicherten C-Terminus an die NCp7-Domäne von p55-Gag-Präkursoren
zu binden. (Bouyac, M., et al., J. Virol. 71: 9358-9365, 1997; Huvent,
I., et al., J. Gen. Virol. 79: 1069-1081, 1998). Es hat sich herausgestellt,
dass das Vif-Protein mit Gag-Präkursoren
in dem Zytoplasma von mit HIV-1 infizierten Zellen colokalisiert.
(Simon, J. H., et al., J. Virol. 71: 5259-5267, 1997). Das Molverhältnis von
Vif zu Gag-Präkursoren
in infizierten Zellen beträgt
1:1,7, was nahelegt, dass Vif eher eine strukturelle als eine steuernde
Rolle in Virus produzierenden Zellen spielt. (Goncalves, J.; et
al., J. Virol. 68: 704-712, 1994; Simon, J. N., et al., Virology
248: 182-187, 1998).
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Es
hat sich gezeigt, dass Vif ein RNA bindendes Protein und eine integrale
Komponente eines Boten-Ribonukleoprotein-Komplexes (mRNP-Komplex)
viraler RNA in dem Zytoplasma von mit HIV-1 infizierten Zellen ist.
Die Expression von Vif in infizierten Zellen ist ziemlich hoch und
der Hauptanteil von Vif in Virus produzierenden Zellen liegt in
der zytoplasmatischen Fraktion; einiges davon ist mit der zellulären Membran
assoziiert. Das Vif-Protein in diesem mRNP-Komplex kann die virale RNA vor verschiedenen
endogenen Inhibitoren schützen
und könnte
die Interaktion der viralen RNA mit den HIV-1-Gag-Präkursoren
vermitteln und könnte
somit mit dem Falten und Verpacken der genomischen RNA involviert
sein. So spielt die Wechselwirkung zwischen dem Vif und der HIV-1-RNA
eine wichtige Rolle in den späteren
Ereignissen des HIV-1-Lebenszyklus.
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In
Anbetracht der direkten oder indirekten Beteiligung des Vif-Proteins an dem viralen
Zusammenbauprozess ist es ein ideales Ziel für die Anti-HIV-1-Therapeutik.
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Es
hat sich gezeigt, dass viele HIV-1-Proteine, einschließlich Gag,
Protease, reverse Transkriptase, Integrase, Glykoprotein 41 (gp41),
Tat, Rev, Vpr und Nef, in vitro und in vivo Dimere oder Multimere
bilden. Es hat sich erwiesen, dass die Bildung von Dimeren oder
Multimeren für
ihre Funktionen in dem lentiviralen Lebenszyklus wichtig ist. (Frankel,
A. D. und Young, J. A., Ann. Rev. Biochem. 67: 1-25, 1998; Vaishnav,
Y. N. und Wong-Staal, F., Annu Rev Biochem 60: 577-630, 1991; Zhao,
L. J., et al., J Biol Chem 269(51): 32131-32137, 1994; Liu, L.,
et al., J.Virol. 74: 5310-5319, 2000). Die vorliegende Erfindung
liefert Anzeichen dafür,
dass das Vif-Protein eine starke Neigung zur Selbstassoziation besitzt
und dass die Multimerisation des Vif-Proteins für die Vif-Funktion in dem viralen
Lebenszyklus wichtig ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf
die Verwendung eines ein PXP-Motiv enthaltendes Peptids, das die
Aminosäuresequenz
SEQ ID NR. 11 beinhaltet, bei der Zubereitung eines Medikaments
zur Behandlung von Individuen, die HIV-1 ausgesetzt oder mit ihm
infiziert wurden, indem eine Zusammensetzung verabreicht wird, welche
die replikativen oder andere essenzielle Funktionen von Vif inhibiert
oder verhindert, indem sie an die Multimerisationsdomäne des Vif
bindet oder sich anderweitig mit ihr assoziiert, wodurch die Multimerisation
von Vif und infolgedessen die HIV-1-Replikation verhindert wird.
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Die
europäische
Patentanmeldung
EP 0330359 offenbart
die ein PXP-Motiv
enthaltenden Peptide AALITPKKIKPPLPS und PPLPSVTKLTEDRWN zur Verwendung
bei der Behandlung der Infizierung mit HIV-1.
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ABKÜRZUNGEN
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- „HIV-1" bedeutet „humanes
Immunschwäche
Virus Typ I".
- „Vif" bedeutet „Virion-Infektiosität-Faktor".
- „GST" bedeutet „"Glutathion-S-Transferase".
- „CAT" bedeutet „Chloramphenicol-Acetyltransferase".
- „IP" bedeutet „Immunpräzipitation".
- „WB" bedeutet „Western
Blotting".
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BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Alle
Figuren dienen lediglich zu Darstellungszwecken.
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1.
Vif-Selbstassoziation in einem zellfreien System
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- A. Ein Autoradiogramm, das darstellt, dass
das GST-Vif (Bahn 2), aber nicht die GST (Bahn 3) an das in vitro
translatierte 35S-markierte HIV-1NL4-3-Vif-Protein
binden kann. 35S-markierte HIV-1NL4-3-Vif-Proteine durften
an GST-Vif konjugierte Perlen binden. Nach dem Binden wurde das
mit den Perlen assoziierte 35S-markierte Vif über SDS-PAGE
und direkte Autoradiographie analysiert.
- B. Ein Autoradiogramm, das zeigt, dass unter nativen oder relativ
nativen Bedingungen 35S-markierte HIV-1NL4-3-Vif-Proteine Monomere, Dimere, Trimere
oder Tetramere bilden. In vitro translatierte 35S-markierte
HIV-1NL4-3-Vif-Proteine wurden mit nativem
Auftragspuffer [62,5 mM Tris-HCl (pH-Wert 6,8) und 20 Glycerol]
plus SDS mit verschiedenen Konzentrationen direkt auf ein 4-20%
Tris-HCl-Gel (SDS-frei) geladen. Eine Elektrophorese wurde mit einem
0,05% SDS enthaltenden Tris-Glycin-Laufpuffer
durchgeführt,
gefolgt von einer Autoradiographie.
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2.
Die Auswirkung von Vif-Mutanten auf Vif-Vif-Wechselwirkungen
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- A. Eine schematische Darstellung, die eine
Reihe von Deletionen entlang dem Vif-Protein zeigt, die unter Verwendung
einer auf PCR basierten Mutagenese und einer In-vitro-Translation
erzeugt wurden. Das in vitro translatierte 35S-markierte
HIV-1NL4-3-Vif-Protein
und seine Mutanten durften an das GST-Vif, das auf Agarose-Perlen
konjugiert wurde, binden. Das mit den Perlen assoziierte 35S-markierte Vif-Protein und seine Mutanten
wurden einer SDS-PAGE unterzogen und durch direkte Autoradiographie
visualisiert. Das Verhältnis
des gebundenen Vif zu der Eingabe wurde unter Verwendung des Verhältnisses
des GST-Vif gebundenen 35S-markierten Wildtyp-Vif-Proteins
zu der 35S-markierten Wildtyp-Vif-Eingabe
als 100% (mit Standard-Abweichungen) berechnet. Die Werte wurden
durch (Quantifizierung mit Densitometrie der Autoradiographie erhalten.
In den meisten Fällen
spiegeln die Daten zumindest fünf
unabhängige
Experimente wider.
- B. Ein Autoradiogramm, das darstellt, dass in der Anwesenheit
von 0,1% SDS die 35S-markierten HIV-1NL4-3-Vif-Protein-Mutanten Δ151-192 und Δ151-164 keine Multimere bilden
können,
während
andere Mutanten dazu im Stande sind. In vitro translatierte 35S-markierte HIV-1NL4-3-Vif-Proteine
und ihre Mutanten (50 000 cpm Impuls für jeden) wurden direkt mit
einem Auftragspuffer [62,5 mM Tris-HCl (pH-Wert 6,8) und 20 Glycerol]
plus 0,1% SDS auf ein 4-20% Tris-HCl Gel (SDS-frei) geladen. Eine
Elektrophorese wurde mit einem 0,05% SDS enthaltenden Tris-Glycin-Laufpuffer
durchgeführt,
gefolgt von einer Autoradiographie.
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3. Ko-Immunpräzipitationsverfahren
zur Studie von Vif-Vif-Wechselwirkungen
innerhalb von Zellen
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Western
Blots (obere zwei Tafeln) zeigen, dass die Expression des Vif-Proteins,
das an seinem C-Terminus in transfizierten COS-1-Zellen mit einem c-Myc-Tag oder einem
Flag-Epitop-Tag versehen ist, unter Verwendung des polyklonalen
A14-Anti-c-Myc-Antikörpers
beziehungsweise monoklonalen M2-Anti-Flag-Antikörpers erfasst werden können. COS-1-Zellen
wurde mit Vektoren transfiziert, die ein mit Flag- oder c-Myc-Tags versehenes
Vif beherbergt. Nach 54 Stunden Inkubation bei 5% CO2,
37°C, wurden
20 μg totale
Zelllysate mittels 15% Tris-HCl-Gel aufgelöst. Ein dritter Western Blot
stellt dar, dass das mit einem Flag-Tag versehene Vif mit dem mit
einem Myc-Tag versehenen
Vif ko-präzipitiert
wurde, wenn die Zelllysate mit polyklonalen A14-Anti-c-Myc-Antikörpern immunpräzipitiert
wurden. Zur Ko-Immunpräzipitation
wurden die gesamten Zelllysate aus demselben Ansatz einer Immunpräzipitation
mit einem polyklonalen A14-Anti-c-Myc-Antikörper unterzogen. Die Immunpräzipitate
werden am 15% Tris-HCl-Gel aufgelöst und auf eine Membran transferiert
und dann unter Verwendung eines M2-Anti-Flag-Antikörpers erfasst.
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4.
Säugetier-Zwei-Hybrid-System
zur Studie von Vif-Vif-Wechselwirkungen
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- A. Eine schematische Abbildung, die die in
den Experimenten benutzten Plasmide zeigt: pVif-VP, pGAL-Vif und
pSG5GaIVP.
- B. Ein Gel, das die CAT-Aktivität von COS-1-Zellen, die mit
mit verschiedenen Vektoren kombinierten Plasmiden transfiziert sind,
darstellt. Nach 48 Stunden wurden die Zelllysate geerntet und CAT-Analysen
unterzogen.
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5. Virus-Infektiosität, die durch
Vif oder Vif-Mutanten betroffen ist
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Ein
Diagramm, das die CAT-Aktivität
der HelaCD4-CAT-Zellen, die mit rekombinanten Viren infiziert sind,
bildlich darstellt. Die pCI-Neo-Konstruktionen,
die das Wildtyp-vif-Gen oder seine Mutanten, pNL4-3ΔenvΔvif-Plasmid und pMD.G (das VSV
env enthält)
enthalten, wurden in H9-Zellen kotransfiziert, um die Pseudotyp-Viruspartikel
zu erzeugen. Nach der Konzentration über die Ultrazentrifuge wurden
die viralen Partikel durch das HIV-1-p24-Antigen normalisiert. In
der Anwesenheit von Polybren (8 μg/ml)
wurden die Viren verwendet, um HelaCD4-CAT-Zellen zu infizieren.
Nach 48 Stunden wurden die Zelllysate gesammelt und CAT-Analysen
unterzogen. Bahn 1) pNL4-3; Bahn 2) pNL4-3ΔenvΔvif, VSV env plus Wildtyp-vif
Bahn 3) pNL4-3ΔenvΔvif, VSV
env, plus vifΔ 151-164;
Bahn 4) pNL4-3ΔenvΔvif, VSV
env, plus vifΔ 144-150;
Bahn 5) pNL4-3ΔenvΔvif, VSV
env, plus nur pCI-Neo-Vektor. Der Wert der Wildtyp-vif-Komplementierung
wurde als 100% gesetzt. Die relativen Werte der anderen Proben wurden
demgemäß berechnet.
Die Figur stellt drei unabhängige
Experimente dar. Die Werte sind Mittelwerte ± Standard-Abweichungen.
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6. Der Vergleich
der relativen Affinität
zwischen den ein PXP-Motiv
enthaltenden Peptiden
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Das
GST-Vif-Protein, die Vif-Mutante (Deletion von Aminosäuren 151-192) und nur die
GST wurden auf die Platte gegeben. Die Phagen-Klone, die durch die Vif enthaltende
Säule isoliert
wurden, wurden seriell verdünnt
und zugegeben. Nach der Inkubation, um das Phage-Vif-Binden zu ermöglichen, wurden die überschüssigen Phagen
weggewaschen. Der mit HRP konjugierte Anti-M13-Phagen-Antikörper wurde
zugegeben, um die Phagen, die durch das Vif eingefangen worden waren,
zu binden. Nach dem Waschen wurde das Substrat zugegeben und es
wurde eine Farbentwicklung ermöglicht.
Die durch das Vif eingefangenen Phagen wurden halbquantifiziert.
OD bei 405 nm gleich oder größer als
0,15 wurde als positiv angesehen. Die Phagen-Probennummer (VMI)
war dieselbe wie in Tabelle 1 gezeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das
Vif-Protein des HIV-1 ist für
die virale Replikation in vivo und die produktive Infektion der
peripheren mononukleären
Blutzellen (PBMC), Makrophagen und H9-T-Zellen essenziell. Der molekulare
Mechanismus/die molekularen Mechanismen von Vif bleiben unbekannt
und muss/müssen
weiter bestimmt werden. Die vorliegende Erfindung veranschaulicht,
dass Vif-Proteine, wie viele andere Proteine, die von dem HIV-1
codiert sind, eine starke Neigung zur Selbstassoziation aufweisen.
Unter relativ nativen Bedingungen bilden die Vif-Proteine Multimere
in vitro, einschließlich
Dimeren, Trimeren oder Tetrameren. In vivo bindende Assays, wie
etwa Ko-Immunpräzipitation
und ein Säugetier-Zwei-Hybrid-System,
veranschaulichen, dass Vif-Proteine innerhalb einer Zelle miteinander
wechselwirken, was darauf hinweist, dass die Multimerisation von
Vif-Proteinen nicht nur auf zufällige
Aggregation zurückzuführen ist.
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Die
vorliegende Erfindung liefert weitere Anzeichen, dass die Domäne, die
die Vif-Selbstassoziation beeinflusst, an dem C-Terminus dieses Proteins befindlich
ist, besonders in der Prolin angereicherten 151-164-Region. Die
Sequenz dieser Domäne
ist AALIKPKQIKPPLP (SEQ ID NR. 1). Studien veranschaulichen, dass
eine Vif-Mutante mit einer Deletion an den Aminosäurenpositionen
151-164 nicht dazu im Stande ist, die Infektiosität von vif-defekten
Viren, die aus H9-T-Zellen erzeugt wurden, zu retten, was impliziert,
dass die Multimerisation von Vif-Proteinen für die Vif-Funktion in dem viralen
Lebenszyklus wichtig ist.
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Verfahren
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Plasmidkonstruktionen
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Mit
dem infektiösen
Klon pNL4-3 als Vorlage wurden die Deletionsmutanten von HIV-1-Vif
durch Polymerase-Kettenreaktion (PCR) vermittelte und ortsgerichtete
Mutagenese erzeugt. (Zhang, H., et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA
93(22): 12519-12524, 1996). Das PCR erzeugte Wildtyp-vif-Gen und
seine Mutanten wurden in einen pCITE- 4a-Vektor (Novagen, Madison, WI) zur
in-vitro-Translation eingeführt.
Das vif-Gen wurde auch in den pGEX-Vektor zur in-vitro-Expression
und -Isolation des GST-Vif-Fusionsproteins eingeführt. Zur
Studie der intrazellulären
Vif-Vif-Wechselwirkung wurden vif-Gene über PCR mit Tag-Sequenzen,
die das Flag-Epitop (DYKDDDDK) (SEQ ID NR. 2) bzw. c-Myc-Epitop
(EQKLISEEDL) (SEQ ID NR. 3) codieren, an dem 3'-Terminus versehen. Diese mit einem
Tag versehenen vif-Gene wurden dann in den Vektor pCI-Neo eingeführt, der unmittelbar
stromabwärts
des CMV-Enhancers und umgehenden frühen Promotors (Promega, Madison,
WI) ein chimäres
Intron enthält.
Die resultierenden Plasmide wurden pCI-vif-c-myc bzw. pCI-vif-flag
genannt. Zur Säugetier-Zwei-Hybrid-Analyse
wurde entweder pGal-Vif
oder pGal-VifΔ151-164
konstruiert, indem das Hind-III-BamH-1-Fragment (das das vp-Gen enthält) von
pSG5GaIVP mit einem PCR verstärkten
vollständigen
vif-Gen oder seiner Mutante Δ151-164
ersetzt wurde. Das pVif-VP oder pVifΔ151-164-VP wurde konstruiert,
indem das EcoRI-BgIII Fragment (das das gal4-Gen enthält) von
pSG5GaIVP mit einem PCR verstärkten vollständigen vif-Gen
bzw. seiner Mutante Δ151-164
ersetzt wurde. (Shimano, R., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm
242(2): 313-316, 1998). Die Integrität aller Konstruktionen wurde
durch die DNA-Sequenzierung bestätigt.
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Proteinexpression
und in-vitro bindende Assays
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Der
Vektor pGEX, mit oder ohne das vif-Gen, wurde in BL21-kompetente Zellen
transformiert (Novagen, Madison, WI). Nach dem Züchten bei 37°C auf ungefähr 0,6 OD,
wurde die Expression von GST- oder GST-Vif-Proteinen durch 0,4 mM
Isopropylthio-β-D-Galactosid (IPTG)
induziert. Die bakteriellen Zellen wurden lysiert, indem ein Lysis-Puffer
(1% Triton-X-100, 0,1 mg/ml Lysozym, 2 mM EDTA, 1 mM PMSF, 2 ug/ml
Leupeptin und 1 μg/ml
Aprotinin), gefolgt von Sonikation, hinzugegeben wurde. Die Probe
wurde bei 4°C
10 Minuten lang bei 12 000 g pelletiert und die überstehende Flüssigkeit
wurde auf eine Säule
von mit Glutathion konjugierten Agaroseperlen (Sigma, St. Louis,
MO) aufgetragen. Nach dem Batch-Binding wurde die Matrix dreimal
gewaschen, jedes Mal durch das Hinzufügen von 10 Bettvolumen Phosphor
gepufferter Salzlösung
(PBS). Die mit GST oder GST-Vif konjugierten Agaroseperlen wurden
dann aliquotiert und bei –20°C gelagert.
Umgekehrt wurden die 35S-markierten Vif- oder ihre mutanten
Proteine unter Benutzung von SPT3-Kits (Novagen, Madison, WI) synthetisiert.
Es wurde das von dem Hersteller gelieferte Protokoll befolgt. Nach
der In-vitro-Translation wurde RNase A (0,2 mg/ml) hinzugefügt, um die
Reaktion einzustellen und die tRNAs und die in vitro transkribierte
mRNA zu entfernen. Die in Trichloressigsäure (TCA) unlöslichen
radioaktiven Aminosäuren
wurden in der Anwesenheit eines Szintillationscocktails quantisiert.
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Für GST-Pulldown-Assays
wurde eine mit GST oder GST-Vif konjugierte Perlen-Aufschwemmung
mit dem 35S-markierten Vif oder seinen Mutanten
(50 000 cpm) in einem Bindungspuffer [150 mM NaCl, 20 mM Tris-HCl
(pH-Wert 7,5), 0,1% Triton-X-100] gemischt. Nach dem Binden über 1 Stunde
bei 4°C
wurde die Mischung 1 Minute lang bei 3 000 g zentrifugiert, und
die Perlen wurden dreimal mit dem Bindungspuffer gewaschen. Die 35S-markierten Vif-Proteine wurden durch
das Hinzufügen
eines SDS enthaltenden Auftragspuffers und das Erhitzen über 5 Minuten
bei 95°C
von den Perlen dissoziiert. Dann wurden die Proben in SDS-PAGE-Gelen
elektrophoresiert (15% Tris-HCl-Ready-Gel, hergestellt von Bio-Rad,
Hercules, CA). Nach der Behandlung mit dem Fixierpuffer (10 Essigsäure, 10%
Methanol) und dann dem Amplify (Amersham-Pharmacia, Piscataway, NJ) wurden die
Gele getrocknet und Röntgenfilm
ausgesetzt oder unter Benutzung eines Phosphorbilds (Molecular Dynamics,
Sunnyview, CA) quantitativ analysiert.
-
Ein
Vif-Vif-Bindungsassay ähnelte
den GST-Pulldown-Assays, mit der Ausnahme, dass die mit GST oder
GST-Vif konjugierte Perlen-Aufschwemmung
mit 35S-markiertem Vif und den Testpeptiden
oder – molekülen in dem
Bindungspuffer gemischt wurde. Die Ergebnisse wurden mit jenen von
dem GST-Pulldown-Assay verglichen, der als 100% bezeichnet wurde.
-
Des
Weiteren wurde das in vitro translatierte 35S-markierte
Vif (50 000 cpm) ebenfalls über
einen 10% Glycerol enthaltenden Auftragspuffer, mit SDS in verschiedenen
Konzentrationen, direkt auf ein 4-20 Tris-Glycin-Gel (SDS-frei)
geladen und mit einem SDS-freien Tris-Glycin-Laufpuffer elektrophoresiert:
Nach dem Fixieren und Trocknen wurde das Gel direkt einer Autoradiographie
unterzogen.
-
Western Blotting
und Ko-Immunpräzipitation
-
Die
COS-1- oder 293T-Zellen wurden unter Verwendung des Kalziumphosphat-Präzipitationsverfahrens
mit 5 μg
pCI-vif-c-myc und pCI-vif-Flag transfiziert. (Zhang, H., et al.,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93(22): 12519-12524, 1996; Zhang, H.,
et al., J. Virol. 69(6): 3929-3932,
1995). Nach 48 Stunden wurden die Zellen in einem Zell-Lysis-Puffer [150 mM NaCl,
50 mM Tris-HCl (pH-Wert 8,0), 5 mM EDTA, 1 Triton-X-100, 10% Glycerol,
1 mM PMSF, 2 μg/ml
Aprotinin, 2 μg/ml
Leupeptin und 2 μg/ml
Pepstatin A] lysiert. Zum direkten Western Blotting wurden die gesamten
Zelllysate mit Aceton gemischt (1:3).
-
Die
Mischung wurde auf Eis 20 Minuten lang inkubiert, gefolgt von einer
Zentrifugation bei 12 000 g über
10 Minuten. Dann wurden die Pellets an der Luft getrocknet und in
dem SDS enthaltenden Probenpuffer resuspendiert. Die Proben wurden
in SDS-PAGE-Gelen elektrophoresiert und dann elektronisch auf eine
Nylon/Nitrozellulosemembran transferiert. Die primären Antikörper, Ziege-Anti-c-Myc-Antikörper (A14)
(Research Antibodies, Santa Cruz, CA) bzw. Maus-Anti-Flag-Antikörper (M2)
(Stratagene, La Jolla, CA) wurden verwendet, um die Proben zu binden.
Der Meerrettichperoxidase (HPR) konjugierte Anti-Ziege-IgG-Antikörper oder der
Anti-Maus-IgG-Antikörper
(Research Antibodies, Santa Cruz, CA) wurden als die sekundären Antikörper verwendet.
Ein auf Chemilumineszenz basierendes System (ESL, Amersham-Pharmacia
Biotech, Piscataway, NJ) wurde verwendet, um die Antigen-Antikörper-Bindung
zu visualisieren.
-
Zur
Ko-Immunpräzipitation
wurden Zelllysate von COS-1- oder 293T-Zellen, die Vif-Flag und/oder Vif-c-Myc
exprimiert, mit dem A14-Antic-Myc-Antikörper (Research Antibodies,
Santa Cruz, CA) (1 μg/ml) durch
Mischen während
12 Stunden bei 4°C
inkubiert, gefolgt von der Inkubation mit Protein A konjugierter Sepharose
CL-4B (Amersham-Pharmacia Biotech, Piscataway, NJ) über zusätzliche
2 Stunden. Das Pellet wurde dreimal mit einem Zell-Lysis-Puffer
gewaschen und dann in dem SDS enthaltenden Puffer resuspendiert,
bei 95°C
erwärmt
und bei 12 000 g zentrifugiert. Die überstehende Flüssigkeit
wurde dann SDS-PAGE unterzogen. Nach dem Transfer auf die Nylon-/Nitrozellulosemembran
wurden die Proben mit einem Maus-M2-Anti-Flag-Antikörper erfasst.
Ein Mit HRP konjugiertes Anti-Maus-IgG
(Research Antibodies, Santa Cruz, CA) wurde als ein sekundärer Antikörper verwendet.
-
Säugetier-Zwei-Hybrid-System-Assay
-
Ein
Säugetier-Zwei-Hybrid-System,
das von dem auf GAL4 basierten Hefe-Zwei-Hybrid-Assay modifiziert
wurde, wurde zur Studie der Selbstassoziation von HIV-1-Vif-Proteinen
in vivo verwendet. (Shimano, R., et al., Biochem. Biophys. Res.
Comm. 242(2): 313-316, 1998; Bogerd, H., und Greene, W. C., J. Virol.
67(5): 2496-2502, 1993). Die Vorgehensweise wurde mit einigen Abwandlungen
in Shimano, R., et al., Biochem. Biophys. Res. Comm. 242(2): 313-316,
1998 und Bogerd, H., und Greene, W. C., J. Virol. 67(5): 2496-2502, 1993,
beschrieben. Kurz gesagt wurden 5 μg pGal-Vif und pVif-VP unter
Verwendung des Superfect-Transfektionsreagens (Qiagen, Valencia,
CA) mit pG5BCAT in COS-1-Zellen kotransferiert. Achtundvierzig Stunden post-Transfektion
wurden die Zellen in einem Reporter-Lysis-Puffer (Promega, Madison, WI)
lysiert und einem wie vorher von Zhang, H., et al. in J.Virol. 69(6):
3929-3932, 1995 beschriebenen Chloramphenicol-Acetyltransferase-(CAT-)Assay
unterzogen.
-
Virus-Infektiosität-Assays
im Einfachdurchlauf
-
Die
biologische Aktivität
von Vif-Mutanten wurde unter Verwendung eines Virus-Infektiosität-Assays
im Einfachdurchlauf, wie von Dornadula, G., et al., J. Virol. 74(6):
2594-2602, 2000 beschrieben, mit einigen Abwandlungen, evaluiert.
Zur Erzeugung von rekombinanten HIV-1-Viren wurden H9-Zellen mit
5 μg pNL4-3ΔvifΔenv, pMD.G
[eine VSV-Hülle
(VSV = aphthöser
Stomatitisvirus) enthaltend] und dem Wildtyp-vif-Gen oder seinen
Mutanten (in der pCI-Neo-Konstruktion) durch Elektroporation transfiziert.
(Dornadula, G., et al., J. Virol. 74(6): 2594-2602, 2000; Naldini,
L., et al., Proc Natl Acad Sci USA 93(21): 11382-11388, 1996). Die
Elektroporation (350 V, 250 μF,
5,1-6,3 ms) wurde mittels einer Gen-Impulsgebervorrichtung und Kapazitanz
durchgeführt
(Bio-Rad, Hercules, CA). Anschließend wurde ein konditioniertes
Medium (RPMI 1640 plus 10% fötales
Kälberserum)
verwendet, um die transfizierten H9-Zellen zu unterhalten. Zwei
Tage nach der Transfektion wurden die viralen Partikel in der überstehenden
Flüssigkeit
gesammelt und mittels Ultrazentrifugation pelletiert. (Dornadula,
G., et al., J. Virol. 74(6): 2594-2602, 2000). Nach der Normalisierung durch
das HIV-1-p24-Antigen-Niveau, das über Enzyme-linked-immunosorbent-Assay
(ELISA, Kits von DuPont) erfasst wurde, wurden die Viren verwendet,
um 5 × 105 HeLa-CD4-CAT-Zellen zu infizieren. (Ciminale,
V., et al., AIDS Res. Hum. Retro. 6(11): 1281-1287, 1990). Achtundvierzig
Stunden post-Infizierung wurden die Zellen in dem Reporter-Lysis-Puffer
(Promega, Madison, WI) lysiert und CAT-Assays unterzogen.
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Phagen-Display-Peptid-Screening
-
Vif
bindende Peptide, die auf M13-Phagen angezeigt werden, wurden unter
Verwendung des Ph.D.-12TM Phage Display
Peptide Library Kit (New England Biolabs, Beverly, MA) gescreent.
Die Phagen-Selektionsprozess-(Panning-)Verfahrensweise
wurde gemäß dem Kitprotokoll
mit einigen Abwandlungen durchgeführt. Das GST-Vif-Fusionsprotein, das
mit dem Glutathion-Agaroseperlen (Sigma, St. Louis, MO) verbunden
war, wurde als Ziel für
den Phage-Selektionsprozess
verwendet. Für
jede Runde des Selektionsprozesses wurden in einem endgültigen Volumen
von 6 ml in TBS-Puffer (50 mM Tris-HCl, pH-Wert 7,5, 150 mM NaCl) 1011 Phagen den 10 mg GST hinzugegeben, die
mit 3 ml Glutathion-Agarosegel
verbunden waren, und 1 Std. lang bei Raumtemperatur mit Schütteln inkubiert.
Die Bindungslösung
wurde mittels Zentrifugierung bei 500 g über 10 Min. getrennt und die überstehende
Flüssigkeit
wurde dann 10 mg GST-Vif, das mit 3 ml Glutathion-Agaroseperlen verbunden
war, hinzugegeben. Die Mischung wurde 1 Std. lang bei Raumtemperatur
inkubiert und dann 6 Mal mit TBST [50 mM Tris-HCl (pH-Wert 7,5),
500 mM NaCl, 0,5% Tween-20] gewaschen. Die GST-Vif bindenden Phagen
wurden durch das Hinzufügen
von 3 ml von 5 mM reduziertem Glutathion in TBS eluiert. Die eluierten
Phagen wurden durch das Hinzufügen
von 2,5 ml der Elution zu 20 ml einer E.-co1i-ER2738-Kultur (OD
bei 0,6) amplifiziert und bei 37°C
mit kräftigem
Schütteln über 4,5
Std. inkubiert. Nach der Zentrifuge wurden die Phagen in der überstehenden
Flüssigkeit
durch PEG/NaCl präzipitiert.
Nach dem Waschen wurden die Phagen in 200 μl TBS suspendiert. Die Titration
der eluierten oder amplifizierten Phagen wurde wie in dem Kitprotokoll
beschrieben bestimmt. Nach Selektionsprozess mit 3 Durchläufen wurden
einzelne Phagelöcher
aus den GST- oder GST-Vif-Elutionstiterplatten zur jeweiligen Amplifikation
ausgewählt.
Die Phage-DNA wurde gereinigt und sequenziert.
-
Bestimmung der Bindungsaffinität durch
ELISA
-
Es
wurde ein Phagen-Enzyme-linked-immunosorbent-Assay (ELISA) durchgeführt, um
die relative Bindungsaffinität
von Phagen mit GST, GST-Vif oder GST-Vif ohne die Aminosäuren 151-192
zu messen. Einhundertundfünfzig μl von 100 μg/ml GST
und GST-Vif in 0,1 M NaHCO3 (pH-Wert 8,6)
wurden auf jeweils 96-Loch-Mikrotiterplatten aufgetragen und bei
4°C über Nacht
inkubiert. Die Platten wurden mit einem Blockierungs-Puffer (0,1
M NaHCO3, pH-Wert 8,6, 5 mg/ml BSA) 2 Std.
lang bei Raumtemperatur blockiert. Die einzelnen Phagenklone in
200 μl TBST
wurden 4-fach seriell verdünnt
(von 1011 auf 105)
und den mit GST, GST-Vif oder GST-Vif ohne die Aminosäuren 151-192 überzogenen
Löchern
hinzugefügt
und 2 Std. lang bei Raumtemperatur inkubiert. Nach dem Waschen wurde
der Mit HRP konjugierte Anti-Ml3-Antikörper hinzugefügt, um die Phagen
zu binden. Nach dem Waschen wurde das Substrat hinzugegeben und
es wurde eine Farbentwicklung durchgeführt. Die durch das Vif eingefangenen
Phagen wurden halbquantifiziert. OD bei 405 nm gleich oder größer als
0,15 wurde als positiv angesehen.
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Ein PXP-Motiv
enthaltende Peptide
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Peptide von SEQ ID NR. 11,
die PXP-Motive enthalten. Es werden auch Moleküle, die die ein PXP-Motiv enthaltenden
Peptide der Erfindung beinhalten, bereitgestellt.
-
Die
ein PXP-Motiv enthaltenden Peptide können bis zu 20 Aminosäuren lang
sein.
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Die
Produktion und Verwendung von ein PXP-Motiv enthaltenden Peptiden
liegen in dem Bereich der vorliegenden Erfindung. In einer bestimmten
Ausführungsform
sind die ein PXP-Motiv enthaltenden Peptide Antagonisten, die dazu
im Stande sind, interaktiv an die Multimerisationsdomäne des Vif-Proteins
zu binden und die Vif-Protein-Multimerisation
zu inhibieren.
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Die
ein PXP-Motiv enthaltenden Peptide der Erfindung können mittels
verschiedener, auf dem Gebiet bekannter Verfahren produziert werden.
Zum Beispiel können
ein PXP-Motiv enthaltende Peptide durch die Verwendung eines Peptidsynthetisators
chemisch synthetisiert werden.
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In
einer bestimmten Ausführungsform
ist ein ein PXP-Motiv enthaltendes Peptid der Erfindung ein Chimär- oder
Fusionsprotein, das ein ein PXP-Motiv enthaltendes Peptid beinhaltet,
welches an seinem Amino- oder Carboxyterminus über eine Peptidbindung mit
einer Aminosäuresequenz
eines anderen Proteins verknüpft
ist. In einer Ausführungsform
wird ein derartiges Chimärprotein
durch die rekombinante Expression einer das Protein codierenden
Nukleinsäure
produziert (die eine codierende Sequenz für das ein PXP-Motiv enthaltende
Peptid beinhaltet, die in-frame mit einer codierenden Sequenz für ein anderes
Protein verknüpft
ist). Ein derartiges Chimärprodukt
kann durch das Aneinander-Ligieren der entsprechenden Nukleinsäuresequenzen,
die die erwünschten
Aminosäuresequenzen
codieren, mittels auf dem Gebiet bekannter Verfahren in dem richtigen
codierenden Frame und Exprimieren des Chimärproduktes mittels auf dem
Gebiet wohl bekannter Verfahren hergestellt werden. Als Alternative
dazu kann ein derartiges Chimärprodukt
durch synthetische Proteintechniken, z. B. durch die Verwendung
eines Peptidsynthetisators, hergestellt werden. Es können Chimärgene konstruiert
werden, die die codierende Sequenz für ein PXP-Motiv enthaltende
Peptide, mit beliebigen, heterologen Protein codierenden Sequenzen
verschmolzen, beinhalten.
-
Therapeutische
Anwendungen
-
Die
Erfindung stellt ein Peptid, das die SEQ ID NR. 11 beinhaltet, zur
Behandlung oder Prävention
von verschiedenen Krankheiten, Störungen und Beschwerden bereit.
In einer bevorzugten Ausführungsform
werden Störungen,
welche die Lentivirus-Infektion involvieren, behandelt oder verhindert,
indem ein Therapeutikum, das die Vif-Funktion inhibiert, vorzugsweise
einem menschlichen Patienten verabreicht wird.
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In
bestimmten Ausführungsformen
werden Therapeutika der vorliegenden Erfindung, welche die Vif-Funktion
inhibieren, für
Folgendes therapeutisch (inklusive phrophylaktisch) verabreicht:
(1) bei Krankheiten, Störungen
oder Beschwerden, die Lentiviren, insbesondere HIV-1, involvieren,
oder (2) bei Krankheiten, Störungen
oder Beschwerden, bei denen in-vitro-Assays (oder In-vivo-Assays)
auf die Nützlichkeit
der Verabreichung des Vif-Antagonisten hinweisen. Die Anwesenheit
von HIV-1 kann leicht durch ein beliebiges, auf dem Gebiet standardmäßiges Mittel
erfasst werden, z. B. durch das Erlangen einer Blutprobe eines Patienten
und das Analysieren dieser in vitro auf die Anwesenheit von HIV-1.
-
Therapteutische/prophylaktische
Verfahren
-
Die
Erfindung stellt die Verwendung einer Verbindung für die Herstellung
eines Medikamentes zur Behandlung und Prophylaxe durch die Verabreichung
einer wirksamen Menge eines Therapeutikums an ein Versuchsobjekt
bereit. In einem bevorzugten Aspekt wird das Therapeutikum im Wesentlichen
gereinigt. Das Versuchsobjekt ist vorzugsweise ein Tier, einschließlich, aber
nicht beschränkt
auf Tiere wie etwa Kühe,
Schweine, Hühner
usw., und ist vorzugsweise ein Säugetier
und am besten ein Mensch.
-
Es
sind verschiedene Abgabesysteme bekannt und werden dazu verwendet,
ein Therapeutikum der Erfindung zu verabreichen, z. B. die Einkapselung
in Liposome, Mikropartikel, Mikrokapseln, die Expression durch rekombinante
Zellen, Rezeptor vermittelte Endozytose (siehe z. B. Wu und Wu,
J. Biol. Chem. 262: 4429-4432, 1987), die Konstruktion einer therapeutischen
Nukleinsäure
als Teil eines Retrovirus- oder anderen Vektors. Einführungsverfahren
umfassen, beschränken
sich aber nicht auf intradermale, intramuskuläre, intraperitoneale, intravenöse, subkunate,
intranasale und orale Wege. Die Verbindungen werden über einen
beliebigen angemessenen Weg verabreicht, z. B. durch Infusion oder
Bolusinjektion, durch Absorption, durch epitheliale oder mukokutane
Auskleidungen (z. B. Mundschleimhaut, und Rektal- und Darmschleimhaut
usw.) und können
zusammen mit anderen biologisch aktiven Stoffen verabreicht werden.
Die Verabreichung kann systemisch oder lokal sein. Des Weiteren
kann es wünschenswert
sein, die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung über einen
beliebigen geeigneten Weg in das zentrale Nervensystem einzuführen, einschließlich intraventrikulärer und
intrathekaler Injektion; die intraventrikuläre Injektion kann durch einen
intraventrikulären
Katheter erleichtert werden, der zum Beispiel mit einem Reservoir
wie etwa einem Ommaya-Reservoir verbunden ist.
-
In
einer bestimmten Ausführungsform
kann es wünschenswert
sein, die pharmazeutischen Zusammensetzungen der Erfindung lokal
an der Stelle, die Behandlung erfordert, zu verabreichen; dies kann
durch zum Beispiel, und nicht als Einschränkung, lokale Infusion während des
chirurgischen Eingriffs, örtliche
Anwendung, z. B. im Zusammenhang mit einem Wundverband nach dem
chirurgischen Eingriff, durch Injektion, mittels eines Katheters,
mittels eines Suppositoriums oder mittels eines Implantats erfolgen,
wobei das Implantat aus einem porösen, nicht porösen oder
gallertartigen Material, einschließlich Membranen wie etwa Silastic-Membranen
oder Fasern, ist. In einer Ausführungsform
geschieht die Verabreichung durch direkte Injektion an der Stelle
(oder früheren
Stelle) eines malignen Tumors oder neoplastischen oder präneoplastischen Gewebes.
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Pharmazeutische
Zusammensetzungen
-
Die
vorliegende Erfindung stellt auch pharmazeutische Zusammensetzungen
bereit. Derartige Zusammensetzungen beinhalten eine therapeutisch
wirksame Menge eines Therapeutikums und einen pharmazeutisch akzeptablen
Träger
oder ein pharmazeutisch akzeptables Vehikel. Ein derartiger Träger umfasst,
beschränkt
sich aber nicht auf Salzlösungen,
gepufferte Salzlösungen,
Dextrose, Wasser, Glycerol, Ethanol und Kombinationen daraus. Der
Träger
sowie die Zusammensetzung kann steril sein. Die Formulierung wird
mit der Art der Verabreichung übereinstimmen.
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Die
Zusammensetzung kann auf Wunsch auch geringfügige Mengen an Netzmitteln
und Emulgatoren oder pH-Puffersubstanzen enthalten. Die Zusammensetzung
kann eine flüssige
Lösung,
Suspension, Emulsion, Tablette, Pille, Kapsel, Depot-Formulierung
oder ein Pulver sein. Die Zusammensetzung kann als ein Suppositorium
mit traditionellen Bindemitteln und Trägern wie etwa Triglyceriden
formuliert sein. Die orale Formulierung kann standardmäßige Träger wie
etwa pharmazeutische Grade an Mannitol, Laktose, Stärke, Magnesiumstearat,
Kristallose, Zellulose, Magnesiumcarbonat usw. umfassen.
-
In
einer bevorzugten Ausführungsform
wird die Zusammensetzung gemäß routinemäßigen Verfahrensweisen
als pharmazeutische Zusammensetzung formuliert, die zur intravenösen Verabreichung
an Menschen ausgeführt
ist. Typischerweise sind die Zusammensetzungen zur intravenösen Verabreichung
Lösungen
in einem sterilen, isotonischen, wässrigen Puffer. Falls erforderlich,
umfasst die Zusammensetzung auch einen Lösungsvermittler und ein Lokalanästhetikum
wie etwa Lidocain, um den Schmerz an der Stelle der Injektion zu
lindern. Im Allgemeinen sind die Inhaltsstoffe entweder separat
oder zusammengemischt in Einheitsdosierungsform erhältlich,
zum Beispiel als trockenes lyophilisiertes Pulver oder wasserfreies
Konzentrat in einem hermetisch abgedichteten Behälter wie etwa einer Ampulle
oder einem Päckchen,
welche die Menge des aktiven Stoffes angibt. Wenn die Zusammensetzung
mittels Infusion verabreicht werden soll, wird sie mit einer Infusionsflasche,
die steriles Wasser oder sterile Salzlösung von pharmazeutischem Grad
enthält,
abgegeben. Wenn die Zusammensetzung mittels Injektion verabreicht
wird, wird eine Ampulle sterilen Wassers zur Injektion oder Salzlösung bereitgestellt,
so dass die Inhaltsstoffe vor der Verabreichung vermischt werden.
-
Die
Therapeutika der Erfindung sind als neutrale oder Salzformen formuliert.
Pharmazeutisch akzeptable Salze umfassen jene, die mit freien Aminogruppen
gebildet werden, wie etwa jene, die aus Chlorwasserstoffsäuren, Phosphorsäuren, Essigsäuren, Oxalsäuren, Weinsäuren usw.
hergeleitet werden und jene, die mit freien Carboxylgruppen gebildet
werden, wie etwa jene, die aus Natrium, Kalium, Ammonium, Kalzium,
Eisen(III)-oxidhydraten, Isopropylamin, Triethylamin, 2-Ethylaminoethanol,
Histidin, Procain usw. hergeleitet werden.
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Die
Menge des Therapeutikums der Erfindung, die bei der Behandlung einer
bestimmten Störung
oder bestimmter Beschwerden wirksam sein wird, hängt von der Eigenschaft der
Störung
oder Beschwerden ab und wird mittels standardmäßigen klinischen Techniken
bestimmt. Des Weiteren können
In-vitro-Assays optional eingesetzt werden, um dabei behilflich
zu sein, optimale Dosierungsbereiche zu identifizieren. Die genaue
in der Formulierung einzusetzende Dosis wird auch von dem Verabreichungsweg
und der Ernsthaftigkeit der Krankheit, der Störung oder der Beschwerden abhängen und
wird gemäß der Beurteilung
des praktischen Arztes und der Umstände jedes Patienten entschieden.
Geeignete Dosierungsbereiche für
die intravenöse
Verabreichung liegen jedoch im Allgemeinen bei ungefähr 20-500
Mikrogramm aktiver Verbindung pro Kilogramm Körpergewicht. Geeignete Dosierungsbereiche
für die
intranasale Verabreichung liegen im Allgemeinen bei ungefähr 0,01
pg/kg Körpergewicht
bis 1 mg/kg Körpergewicht.
Wirksame Dosen können
aus Dosis-Wirkungs-Kurven, die aus in-vitro- oder Tiermodelltestsystemen
abgeleitet sind, extrapoliert werden.
-
Suppositoria
enthalten im Allgemeinen einen Wirkstoff in dem Bereich von 0,5
bis 10 Gew.-%; orale Formulierungen enthalten vorzugsweise 10% bis
95% Wirkstoff.
-
Die
Erfindung stellt auch eine pharmazeutische Packung oder ein Kit
bereit, die/das einen oder mehrere Behälter beinhaltet, die mit einem
oder mehreren Inhaltsstoffen der pharmazeutischen Zusammensetzungen
der Erfindung gefüllt
sind. Optional ist mit einem derartigen Behälter/mit derartigen Behältern ein
Hinweis assoziiert, der von einer staatlichen Behörde vorgeschrieben
wird, welche die Herstellung, Verwendung oder den Verkauf von Pharmazeutika
oder biologischen Produkten regelt, wobei der Hinweis die Genehmigung
der Behörde
zur Herstellung, Verwendung oder den Verkauf zur Verabreichung an
den Menschen wiedergibt.
-
Ergebnisse
-
Vif-Proteine
können
in vitro Multimere bilden
-
Zur
Untersuchung, ob die Vif-Proteine zur Selbstassoziation neigen,
wurde das GST-Vif in bakteriellen BL-21-Zellen exprimiert und auf
Glutathion konjugierte Agaroseperlen isoliert. Die GST-Vif konjugierten
Perlen wurden dann mit in vitro translatierten, 35S-markierten Vif-Proteinen
inkubiert. Nach dem Binden wurde das Perlen assoziierte 35S-markierte Vif mittels SDS-PAGE, gefolgt
von direkter Autoradiographie, analysiert. Das Autoradiogramm des
gebundenen 35S-markierten Vif stellt dar,
dass GST-Vif (Bahn 2), nicht aber GST (Bahn 3) an das 35S-markierte,
in vitro translatierte Vif-Protein bindet, was auf eine Vif-Vif-Wechselbeziehung
hinweist (1A).
-
Um
die Neigung von Vif-Proteinen zur Selbstassoziation weiter zu evaluieren,
wurden in vitro translatierte 35S-markierte
HIV-1-Vif-Proteine
direkt auf ein natives Tris-Glycin-Gel (SDS frei) mit Auftragspuffern,
die nur 10% Glycerol oder SDS in unterschiedlichen Konzentrationen
enthielten, geladen. Die mit einem 4-15% Tris-Glycin-Laufpuffer durchgeführte Elektrophorese
zeigt, dass die 35S-markierten Vif-Proteine in nativen oder relativ
nativen Bedingungen als Monomere (23 Kd), Dimere (46 Kd), Trimere
(69 Kd) oder Tetramere (92 Kd) (1B) migrieren.
Mit der Erhöhung
von Konzentrationen von SDS in dem Auftragspuffer wird die Hauptform von
Vif schließlich
ein Monomer (23 Kd). Wenn die Probe bei 95°C 5 Minuten lang erhitzt wurde,
verschwanden alle Multimere von Vif-Proteinen, was impliziert, dass die
Vif-Vif-Bindung nicht kovalent ist. Da vor dem Auftragen der Probe
das 35S-markierte, in vitro translatierte
HIV-1-Vif-Protein mit RNase A behandelt wurde, um eine mögliche RNA-Kontamination
zu beseitigen, war die Vif-Vif-Bindung RNA unabhängig.
-
Die Bindungsstelle
für die
Vif-Multimerisation befindet sich an dem C-Terminus
-
Zur
Bestimmung der Bindungsstellen für
die Vif-Multimerisation wird durch PCR basierte Mutagenese eine
Reihe von Deletionen in dem Vif-Protein erzeugt, gefolgt von In-vitro-Translation
in der Anwesenheit von 35S-Methionin. Dann
wurde ermöglicht,
dass diese Vif-Mutanten an das GST-Vif Fusionsprotein, das auf Agaroseperlen
konjugiert ist, binden. Nach dem Binden wurden das Perlen assoziierte, 35S-markierte Vif-Protein und seine Mutanten
einer SDS-PAGE unterzogen
und durch direkte Autoradiographie visualisiert. 2A stellt die
Ergebnisse dar. Das Vif-Protein verliert die Vif-Vif-Bindungsaktivität mit der
Deletion des C-Terminus stark, während
die Deletion bei den Aminosäurenpositionen
151-164 die Bindungsfähigkeit
bedeutend herabsetzt (2A). Dieses Ergebnis wird durch
den nativen Multimerbildungsassay bestätigt. In der Anwesenheit von 0,1%
SDS waren die Vif-Mutanten Δ151-192
und Δ151-164
nicht dazu im Stande, Multimere zu bilden, während andere Mutanten ihre
Fähigkeit
zur Multimerisation beibehielten (2B).
-
Es
sei zu bemerken, dass sich in dem Fragment 151-164 mehrere positiv
geladene Aminosäuren
befinden. Die Mutanten, welche diese positiv geladenen Aminosäuren, wie
von Goncalves et al. (Goncalves, J., et al., J. Virol. 69(11): 7196-7204,
1995) erzeugt, substituieren, sind auf diese Vif-Vif Bindung untersucht
worden. Alle diese Mutanten enthalten jedoch immer noch die Vif-Vif-Bindungsfähigkeit
(Daten nicht gezeigt). Es sei auch bemerkt, dass sich in diesem
Fragment mehrere Proline befinden (P156, P161, P162, P164). Unter diesen
Prolinen ist P161 in verschiedenen Stämmen von HIV-1 oder SIV hoch
konserviert. Weitere Untersuchungen veranschaulichen, dass die Deletion
von 161PPLP164 (AS
161-164 im Vif-Protein, SEQ ID NR. 25) die Fähigkeit von Vif-Proteinen,
mit anderen wechselzuwirken, bedeutend beeinträchtigt. Außerdem liegt ein hoch konserviertes
Motiv, SLQYLAL (SEQ ID NR. 4) (Aminosäurepositionen 144-150 für HIV-1NL4-3) nahe bei dieser Domäne.
-
Die
Domäne
für die
Vif-Multimerisation befindet sich daher bei dem C-Terminus, insbesondere
bei den Aminosäurepositionen
144-171 des HIVNL4-3-Vif-Proteins und weist
die Aminosäuresequenz
SEQ ID NR. 26 auf.
-
Vif-Vif-Wechselwirkungen
innerhalb einer Zelle
-
Zur
Untersuchung, ob die Vif-Selbstassoziation auch intrazellulär auftritt,
wurde ein Ko-Immunpräzipitationsverfahren
benutzt. Das Vif-Protein
wurde mit entweder einem c-Myc-Epitop-Tag (SEQ ID NR. 3) oder einem
Flag-Epitop-Tag (SEQ ID NR. 2) an seinem C-Terminus versehen und
in COS-1-Zellen exprimiert. Die Expression eines mit einem c-Myc-Tag
versehenen Vifs und eines mit einem Flag-Tag versehenen Vifs wurde mittels
Western Blotting mit einem Maus-Anti-c-Myc-Epitop-Antikörper bzw. Ziege-Anti-Flag-Epitop-Antikörper (3,
obere zwei Tafeln) erfasst. Zur Studie der Vif-Vif-Wechselwirkung wurden
die Zelllysate mit Anti-Myc-Antikörper immunpräzipitiert
und dann SDS-PAGE unterzogen, gefolgt von Western Blotting. Der
Ziege-Anti-Flag-Antikörper
wurde verwendet, um das mit einem Flag-Tag versehene Vif zu erfassen. Die Ergebnisse
sind in 3, untere Tafel, gezeigt. Das
mit einem Flag-Tag versehene Vif wird mit dem mit einem Myc-Tag
versehenen Vif kopräzipitiert,
wenn der Maus-Anti-Myc-Antikörper zur
Immunpräzipitation
benutzt wurde, was eine Vif-Vif-Wechselwirkung innerhalb einer Zelle
(3, untere Tafel) impliziert.
-
Als
Alternative dazu wurde die In-vivo-Vif-Vif-Wechselwirkung durch
das Säugetier-Zwei-Hybrid-System
untersucht. Ein Fusionsprotein, das aus VP16 und Gal4 zusammengesetzt
ist, kann den Gal4-Antwortelement
enthaltenden E1b-Promotor aktivieren. Gal4 wirkt als DNA bindende
Domäne,
während
VP16 als DNA-Aktivierungsdomäne
wirkt. Dem HIV-1-Vif-Protein wird es ermöglicht, die VP16- bzw. Gal4-Domäne zu ersetzen
(4A). Wenn die Wechselwirkung zwischen Vif-Proteinen
stattfindet, werden die VP16- und Gal4-Domänen zusammengebracht und die
in dem E1b-Promotor enthaltende Gal4 bindende Sequenz wird aktiviert.
Die CAT-Analyse ergab, dass das Vif in dem Vif-VP16-Fusionsprotein
wie in Rev-Rev-Wechselwirkungen
an das Vif in dem Gal4-Vif-Fusionsprotein bindet und die Expression
von CAT aktiviert (Bahn 6) (4B). Als
Kontrollen waren pGal-Vif oder pVif-VP alleine nicht dazu im Stande,
die CAT-Expression zu aktivieren (Bahnen 3 und 4, 4B). 4B zeigt
auch, dass die Vif-Mutante Δ151-164,
die nicht die Fähigkeit besitzt,
mit dem Vif-Protein in anderen Systemen wechselzuwirken, mit dem
Vif in diesem System (Bahn 7) nicht wechselwirkt.
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Die Deletion der Vif-Vif-Bindungsdomäne setzt
die Vif-Funktion in dem viralen Lebenszyklus stark herab.
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Wie
eingangs erwähnt,
wirkt Vif in den späteren
Stadien des HIV-1-Lebenszyklus
und wird von „nicht permissiven" Zellen, wie etwa
PBMC, Makrophagen und H9-T-Zellen, für die HIV-1-Replikation verlangt.
(Gabuzda, D.H., et al., J. Virol. 66(11): 6489-6495, 1992; Blanc,
D., et al., Virology 193(1): 186-192, 1993; von Schwedler, U., et
al., J. Virol. 67(8): 4945-4955, 1993). Zur Untersuchung der physiologischen
Bedeutung der Vif-Multimerisation wurde die Fähigkeit der Vif-Mutante Δ151-164,
die Vif-Funktion in dem viralen Lebenszyklus zu komplementieren,
untersucht. Die Vif-Mutante Δ151-164 wurde verwendet,
weil sie nicht dazu im Stande ist, in zellfreien Systemen und innerhalb
von Zellen Multimere zu bilden. Zu diesem Zweck wurde ein Virus-Infektiosität-Assay
im Einfachdurchlauf ausgeführt.
Das Wildtyp-Vif oder seine Mutanten wurden in den „nicht permissiven" H9-T-Zellen exprimiert.
Zur gleichen Zeit wurden Pseudotyp-HIV-1-Viren (mit einer VSV-Hülle) ohne
vif und env in ihrem Genom aus diesen Zellen erzeugt. Nach der Ultrazentrifugierung
zur Anreicherung wurde es den rekombinanten Viren ermöglicht,
die Zielzellen (Hela CD4-CAT), welche eine das durch den HIV-1-LTR-Promotor
angetriebene CAT-Gen enthaltende Expressionskassette beherbergen.
Die Virus-Infektiosität
wurde am Grad der CAT-Gen-Expression in den Zielzellen, die durch
das von den neu synthetisierten Proviren exprimierte HIV-1-Tat-Protein
angetrieben wird, gemessen. 5 veranschaulicht,
dass, wenn das Wildtyp-vif-Gen in den den vif-defekten HIV-1-Virus
produzierenden „nicht
permissiven" H9-T-Zellen
exprimiert wird, die Virus-Infektiosität ein hohes Niveau (Bahn 2)
erreicht. Wenn jedoch Vif Δ151-164
in den den vif-defekten HIV-1-Virus produzierenden „nicht
permissiven" H9-T-Zellen
exprimiert wird, bleibt die Virus-Infektiosität unverändert (Bahn 3) im Vergleich
mit den vif-defekten HIV-1-Viren (Bahn 4) (5). Diese
Daten weisen darauf hin, dass die 151-164-Deletion die Funktion
des Vif-Proteins stark herabsetzt und es dadurch nicht dazu im Stande
ist, die Infektiosität
der vif-defekten HIV-1-Viren, die aus „nicht permissiven" T-Zellen erzeugt
wurden, zu retten. Die Ergebnisse veranschaulichen, dass für die Vif-Funktion
die Multimerisation von Vif-Proteinen erforderlich ist.
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Ein
PXP-Motiv enthaltende Peptide inhibieren die Vif-Vif-Wechselwirkung durch
das Binden an die PPLP-Domäne
Zur weiteren Identifizierung von Peptiden, die an die Vif-Protein-Multimerisationsdomäne binden
und dadurch die Vif-Vif-Wechselwirkung
und die Virus-Infektiosität
des HIV-1-Virus inhibieren, wurde ein Satz von 12-mer Peptiden,
die ein PXP-Motiv enthalten (Tabelle 1, SEQ ID NR. 5-20) konstruiert,
wobei diese Struktur von der 161PPLP164-Domäne
(SEQ ID NR. 25) des Vif-Proteins geteilt wird. Durch das Phagen-Peptid-Display-Verfahren
wurde veranschaulicht, dass diese Peptide mit hoher Affinität an das
gereinigte HIV-1-Vif-Protein binden (6). Einige
dieser Peptide wurden synthetisiert und dem Reaktionssystem für die Vif-Vif-Bindung hinzugefügt. Wie
in Tabelle 1 gezeigt, kann das Peptid SNQGGSPLPRSV (VM17, SEQ ID
NR. 11), welches das PXP-Motiv enthält, die Vif-Vif-Wechselwirkung
bedeutend inhibieren. Die SEQ ID NR. 5-10 und 12-20 sind lediglich
zum Vergleich aufgeführt.
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Weitere
Experimente veranschaulichten, dass die ein PXP-Motiv enthaltenden
Peptide nicht dazu im Stande waren, an das 161PPLP164-Domäne deletierte
VIF-Protein zu binden, wodurch Anzeichen geliefert werden, dass
die 161PPLP164-Domäne eine
Schlüsselrolle
bei der Vif-Multimerisation spielt und dass die ein PXP-Motiv enthaltenden
Peptide die Multimerisation von Vif durch Bindung an die 161PPLP164-Domäne des Vif-Proteins
blockieren.
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Ein
Satz von synthetisierten Vif-Peptiden, Vif155-166 (SEQ ID NR. 21),
Vif157-171 (SEQ ID NR. 23), Vif161-175 (SEQ ID NR. 22) und Vif117-131 (SEQ ID NR. 24)
wurde auf ihre Fähigkeit,
die Vif-Vif-Wechselwirkung
in vitro zu blockieren, gescreent. Wie in Tabelle 1 gezeigt, waren
drei Peptide, Vif155-166 (SEQ ID NR. 21), Vif157-171 (SEQ ID NR.
23) und Vif161-175 (SEQ ID NR. 22), welche die
161PPLP
164-Domäne
enthalten, dazu im Stande, die Vif-Vif-Wechselwirkung zu inhibieren, was die
Tatsache, dass die
161PPLP
164-Domäne für die Vif-Multimerisation
verantwortlich ist, weiter unterstützt. Diese Vif-Peptide sind
nur zum Zwecke des Vergleichs aufgeführt. Tabelle
1. Inhibitorische Wirkung von ein PXP-Motiv enthaltenden Peptiden
auf die Vif-Vif-Wechselwirkung
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Die
SEQ ID NR. 5-10 und 12-24 sind lediglich zur Veranschaulichung aufgeführt.
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Diskussion
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Es
hat sich gezeigt, dass die Bildung von Dimeren oder Multimeren durch
viele HIV-1-Proteine, z. B. Gag, Protease, reverse Transkriptase,
Integrase, Glykoprotein 41 (gp41), Tat, Rev, Vpr und Nef, für ihre Funktionen
in dem lentiviralen Lebenszyklus wichtig ist. (Frankel, A. D. und
Young, J. A., Ann. Rev. Biochem. 67: 1-25, 1998; Vaishnav, Y. N.
und Wong-Staal, F., Annu Rev Biochem 60: 577-630, 1991; Zhao, L.
J., et al., J Biol Chem 269(51): 32131-32137, 1994; Liu, L., et
al., J. Virol. 74: 5310-5319, 2000). Des Weiteren ist die Multimerisation
entscheidend für
die biologische Aktivität
vieler prokariontischer und eukaryontischer Proteine, und sie ist
ein üblicher
Mechanismus für
die funktionelle Aktivierung/Inaktivierung von Proteinen. Die vorliegende
Erfindung veranschaulicht, dass die HIV-1-Proteine Dimere oder Multimere
bilden und dass eine derartige Multimerisation für die Vif-Funktion in dem viralen
Lebenszyklus essenziell ist. Die Anzeichen machen deutlich, dass
die in vitro translatierten 35S-markierten
Vif-Proteine dazu im Stande sind, Multimere in der nativen Umgebung
zu bilden. Umgekehrt sind eher GST-Vif-Fusionsproteine als GST-Proteine,
die aus einem bakteriellen Expressionssystem erzeugt wurden, dazu
im Stande, an die in vitro translatierten 35S-markierten Vif-Proteine
zu binden. Des Weiteren veranschaulichen die Ergebnisse der Ko-Immunpräzipitation
und eines Säugetier-Zwei-Hybrid-Systems
eine intrazelluläre
Vif-Vif-Wechselwirkung. Diese in-vitro- und in-vivo-Daten implizieren
stark, dass die Vif-Proteine dazu im Stande sind, Multimere zu bilden.
Die Deletion der für
die Vif-Vif-Bindung essenziellen Domäne setzt die Funktion von Vif
in den „nicht
permissiven" Zellen
stark herab, was weiter Anzeichen dafür liefert, dass die Multimerisation
von Vif für
seine Funktion in dem HIV-1-Lebenszyklus
wichtig ist.
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Die
Domäne
für die
Vif-Multimerisation befindet sich in einem mit positiv geladenen
Aminosäuren
und Prolin angereicherten Fragment (Aminosäurepositionen 144-171) und
hat die Aminosäuresequenz
SEQ ID NR. 26. (2). Die positiv geladenen
Aminosäuren
in diesem Bereich sind nicht für
die Vif-Vif-Wechselwirkung verantwortlich. Die Proline, genauer
die 161PPLP164 Domäne, sind/ist
jedoch für
die Vif-Multimerisation (6 und
Tabelle 1) verantwortlich. Auf diesem basierend werden ein Satz
von ein PXP-Motiv enthaltenden Peptiden als Inhibitoren der Vif-Protein-Multimerisation
identifiziert. Es sei bemerkt, dass ein hoch konserviertes Motiv,
SLQYLAL (SEQ ID NR. 4) (Aminosäurepositionen
144-150 für
HIV-1NL4-3) nahe bei dieser Domäne liegt.
Es hat sich auch gezeigt, dass das Serin 165 durch die Mitogen aktivierte
Proteinkinase (p44/42) des Vifs phosphoryliert wird und dass diese
Phosphorylierung für
die Vif-Funktion wichtig ist. (Yang, X., und Gabuzda., D., J. Bio.
Chem. 273(45): 29879-29887, 1998). Da diese Reste nahe bei der Domäne für die Multimerisation liegen,
ist es möglich,
dass die Multimerisation von Vif-Proteinen durch Phosphorylierung
in den Virus produzierenden Zellen reguliert wird.
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Interessanterweise
sind die positiv geladenen Aminosäuren (in B4- und B7-Mutanten ersetzt) in dem C-Terminus
von Vif für
die Vif-NCp7-Bindung
in vitro verantwortlich. (Bouyae, M., et al., J. Virol. 71(12): 9358-9365,
1997). Neue Studien veranschaulichen nicht nur, dass das HIV-1-Vif
ein RNA bindendes Protein und eine integrale Komponente eines mRNP-Komplexes
viraler RNA in dem Zytoplasma ist, sondern auch, dass es in dem
viralen RNA-Verpackungsvorgang involviert sein könnte. (Zhang, H., et al., J.
Virol. 74: 8252-8261, 2000). Im Gegensatz zu den Wechselwirkungen
mit NCp7 über
seinen C-Terminus
bindet Vif an die RNA über
seinen N-Terminus. Wenn die RNA mit Vif oder Gag getrennt gemischt
wird, bindet mehr RNA an Vif als an Gag; im Gegensatz dazu bindet
die RNA, wenn das Vif-Protein
mit RNA und NCp7 vermischt wird, nur an Gag. (Zhang, H., et al.,
J. Virol. 74: 8252-8261, 2000). Diese „Versetzung" kann auf verschiedene
Mechanismen zurückzuführen sein;
da jedoch die Domänen
für die
Vif-Multimerisation und für
die Vif-NCp7-Bindung nahe beieinander liegen oder möglicherweise überlappen,
ist es möglich,
dass die Wechselwirkung zwischen Vif und Gag sowie die Wechselwirkungen
zwischen Vif, RNA und Gag durch die Vif-Multimerisation reguliert werden.
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Zusammengefasst
besitzen die Vif-Proteine eine starke Neigung zur Selbstassoziation,
wobei sie Dimere und Multimere bilden. Die die Selbstassoziation
bewirkende Domäne
befindet sich an dem C-Terminus des
Proteins, genauer der
161PPLP
164-Domäne. Die
ein PXP-Motiv enthaltenden
Peptide blockieren die Multimerisation von Vif durch das Binden
an die
161PPLP
164-Domäne des Vif-Proteins.
Die Anzeichen machen deutlich, dass ein Vif-Mutant mit einer Deletion
an den Aminosäurepositionen
151-164 nicht dazu im Stande ist, die Infektiosität von vif-defekten
Viren, die aus H9-T-Zellen erzeugt wurden, zu retten, was impliziert,
dass die Multimerisation von Vif-Proteinen
für die
Vif-Funktion in dem lentiviralen Lebenszyklus wichtig ist. 8321-82PC SEQUENCE
LISTING