EP1042364A2 - Antivirally active oligopeptide isolated from royal jelly - Google Patents

Antivirally active oligopeptide isolated from royal jelly

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Publication number
EP1042364A2
EP1042364A2 EP98965731A EP98965731A EP1042364A2 EP 1042364 A2 EP1042364 A2 EP 1042364A2 EP 98965731 A EP98965731 A EP 98965731A EP 98965731 A EP98965731 A EP 98965731A EP 1042364 A2 EP1042364 A2 EP 1042364A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
virus
antiviral
royal jelly
oligopeptides
substances
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP98965731A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Eberhard Bengsch
Antonius Kettrup
Jürgen POLSTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Helmholtz Zentrum Muenchen Deutsches Forschungszentrum fuer Gesundheit und Umwelt GmbH
Original Assignee
Helmholtz Zentrum Muenchen Deutsches Forschungszentrum fuer Gesundheit und Umwelt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Helmholtz Zentrum Muenchen Deutsches Forschungszentrum fuer Gesundheit und Umwelt GmbH filed Critical Helmholtz Zentrum Muenchen Deutsches Forschungszentrum fuer Gesundheit und Umwelt GmbH
Publication of EP1042364A2 publication Critical patent/EP1042364A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/43504Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates
    • C07K14/43563Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects
    • C07K14/43572Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from invertebrates from insects from bees
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • viruses can induce tumor formation and cause cell destruction by auto-immune reactions.
  • Viruses and virus-assimilated particles are also involved in the development of slowly evolving diseases, such as multiple sclerosis, Parkinson's, Creutzfeld Jacob and cardiovascular syndromes (cardiomyopathy), which break out after long latency periods.
  • diseases such as multiple sclerosis, Parkinson's, Creutzfeld Jacob and cardiovascular syndromes (cardiomyopathy), which break out after long latency periods.
  • Adenovirus 36 causes a particularly severe, non-therapeutic form of obesity
  • the equine Bornavirus can trigger behavioral disorders, depression and manic-depressive insanity in humans
  • a type C retrovirus is responsible for certain forms of uvemlen diabetes. Contrary to previous beliefs, the viral origin of such diseases also includes their transferable character. The transmission can take place horizontally and / or vertically. Clinical names in connection with such and other serious illnesses, terms such as “familial accumulation” and “genetic pre-disposition” should be re-examined from the point of view of an increased viral load that has spread in the life of the person concerned.
  • Viruses are transmitted horizontally by infection from individual to individual or vertically by genetic transfer of endogenous viruses from the genomes of the ancestors.
  • Endogenous viruses can be activated, for example by other viruses, by transposons or by all kinds of stress factors.
  • the highly active and non-eliminable tumor virus SV 40 which was subsequently introduced into the Simian cell cultures, and which subsequently became effective in multiple variations in the affected individual and in the subsequent generations becomes.
  • the SV 40 is involved in the explosive spread of tumor diseases.
  • Eppstein-Barr virus causes Pfeiffer's glandular fever (infectious mononucleosis) in adolescents of the white race, Burkitt's sarcoma in African children and Rhmo-Phar in Asian adults. ynx carcinoma. In mixed-race societies, Burkitt sarcoma also appears in whites after some time: the permissivity for the viral symptom expression has increased.
  • Finding substances with a selective antiviral effect without cytotoxicity and with high resistance to premature body degradation is a question of survival for humans and animals on the increasingly overpopulated globe.
  • the long-standing lack of success in efficient virus control without damaging the unaffected host cells is best characterized by the current situation in clinical AIDS treatment.
  • the currently available tritherapy for HIV 1 and 2 consisting of two different nucleoside analogues such as AZT and 3 TC as inhibitors of reverse virus transknptase, combined with an inhibitor of the viral protease (indinavir, ritonavir or saqui- navir), allows a temporary reduction of the virus load in more or less advanced disease stages
  • the discovered compounds can occur in the lifelong feed juice of the queen bee (royal jelly), from where the discovery and the first isolation according to the invention also took place.
  • a condition for the occurrence of these compounds in amounts as were already required for the characterization and function assignment from the raw substance (royal jelly) is that the jellies are preferably produced selectively by the bees on the basis of certain plant species.
  • the royal jelly products are mainly derived from plant pollen, which is selectively introduced by the working bees and processed by the allaitation bees into an emulsion of a highly complex composition.
  • Apis mellifera which is the most massive glandular system of all known organisms in terms of dimensions.
  • Apis mellifera is a flying enzyme factory, where the plant substances collected are immediately processed further. The highest mechanical, biochemical and reproductive performance as well as efficiency in the defense against parasites are combined in one organism.
  • Apis mellifera is probably the best, evolutionarily oldest and longest proven system for solving the task according to the invention:
  • Royal jelly is the key substance to the functioning of such a system.
  • the first step was to look for optimal starting products.
  • Virus / host systems were used both m-vitro and m-vivo as test systems with the help of which the selectively high antiviral activity of the royal jelly varieties obtained from hawthorn and gorse pollen were found:
  • Influenza virus A2 (orthomyxovirus, pandemic flu,) / mouse: With peritoneal application of 200 mg jelly / kg body weight, a survival rate of 100% was achieved for the infection which was fatal in mice in a blind test.
  • the survival rate could be significantly increased by pe ⁇ tonal, pre- and / or post-functional application of the described royal jellies in concentrations of 1-500 mg / kg body weight, with an intermediate amount of 50 mg / kg having a clear maximum effect in gorse jellies.
  • sy toms suppression up to hm to spontaneous remission were observed in the following virus infections:
  • Influenza B orthomyxo virus, non-pandemic flu
  • Herpes-2-V ⁇ rus herpes virus
  • Hepatitis B virus Hepadna virus
  • some retroviruses HTLV-2 virus hairy cell leukemia
  • the individual bee is permanently mapparent cerebrally infected with numerous viruses, in particular with the ubiquitously widespread paralysis virus APV (Picorna virus), without there being any symptom expressions under normal conditions.
  • APV paralysis virus
  • the beehive is pollen-maternity leave, d. that is, the starting product for obtaining the antiviral protein molecules is no longer available, or if these are removed from the hamolymph of the normally protected bee by parasites (the mite Varroa jacobsoni), the activated virus breaks through the brain-glandular barrier of the insect and infects the larvae via the protein-depleted juices. The entire beehive is affected by the epidemic.
  • the climatic conditions are of importance: A high level of lumens and the absence of stress conditions such as excessive drought or pesticide demand the generation of all kinds of secondary metabolites, to which the antiviral oligopeptides according to the invention and their precursors also have to be paid.
  • the species of plants to be flown by the bees are large-scale wild crops of hedgerows and bush landscapes, and their roots reach through the bedrock through the bedrock.
  • the granite rock base is rich in gneiss (amphibiols, biotite, plagioclase), ferromagnesium, divalent cations of all kinds and sprinkling of pitchblende and thoanite mineral.
  • the area contains several open pit mines for the extraction of uranium and thorium ores. Natural radioactivity is high, but is largely discriminated by the plants and is not found in royal bee products such as royal jelly, pollen, honey, wax and propolis.
  • the optimum environmental conditions for the plant and insect for achieving the object according to the invention lead to a characteristic protein pattern which is significantly different from the average conditions in the royal jelly obtained.
  • the definitive assignment was finally carried out by a variant of MALDI mass spectroscopy specializing in low-molecular proteins, with the aid of which ionized molecules in the range from m / z 1000 to 10,000 Daltons are quantified with high selectivity and clear reproducibility.
  • ionized molecules in the range from m / z 1000 to 10,000 Daltons are quantified with high selectivity and clear reproducibility.
  • approx. 1 mg was dissolved in 500 ⁇ l of water and acidified with a little acetic acid solution for better solubility.
  • the corresponding amount of matrix (DHAP) was added to 2 ⁇ l of this clear solution. 0.5 ⁇ l of this was crystallized out on the sample holder. The sample prepared in this way could then be easily measured in the mass spectrometer.
  • each peak in the spectrum corresponds to one molecule.
  • royal jelly is like the composition of a living cell. This corresponds to its middle position as a post-cellular product of the plants and a pre-cellular mixture for the formation of the insect embryos.
  • the queen bee produces her 2 million offspring exclusively from royal jelly, with no condensed metabolic excretions.
  • the recently developed 2D electrophoresis proved to be the method of choice.
  • the first dimension is isoelectric focusing with immobilized pH gradients, followed by gel electrophoresis carried out perpendicular to it.
  • IPG strips immobilized pH gradient
  • the IPG strips (4mm wide, 18cm long) are made of polyacrylamide, in which a pH gradient of 4-9 is built up using real estate (from the Pharmacia Biotech company). Make sure that the IPG strips have swollen for about 16 hours beforehand. The following is used as the source solution
  • Deionized water is used to prepare the anode and cathode solution. Interfering C0 2 in the gas space of the electrophoresis chamber is bound by paper strips soaked with 3 M NaOH solution.
  • a horizontal SDS-PAGE sodium n-dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis based on a T-15% polyacrylamide separating gel and a T-6% collecting gel is used for the second electrophoresis dimension.
  • TRIS / HC1 serves as a buffer.
  • the pH of the bulk gel is adjusted to 6, 8 and that of the separating gel to 8.8.
  • Electrophoresis is stopped before the bromophenol blue front reaches the wick. Protein staining is done with Coomassie. In this way, spots with highly enriched and highly pure protein can be detected in the IPG strips. With the help of calibration proteins of different molecular weights, a low-molecular protein of molecular weight 5540 Daltons could be determined, localized and isolated by "blotting" or extraction using the running distance of a pronounced spot.
  • the protein isolated in this way was of unusual purity, no by-products could be detected.
  • the determined primary structure is just as unusual as the purity. It was determined by total sequencing: 52 amino acids are combined in a chain in the following way:
  • composition shows a protein chain without Cys, His, Phe and Trp.
  • hydrophilic and hydrophobic amino acid residues are present in approximately the same number, but are distributed unevenly.
  • a strongly hydrophobic central area (9 Val. 5 Leu, 4 Ile, 3 Ala) is flanked by two hydrophilic areas.
  • the high number of Ser residues (10) is striking, which explains the readily water-soluble character of the native oligopeptide.
  • the specified sequence leads to a molecular weight of 5414 D, in accordance with the values estimated by the MALDI measurements and the values found by the 2D electrophoresis separation using calibration proteins.
  • the peptide shows extreme resistance to all proteases and other enzymes tested: trypsin, chymotrypsin, pancreatic elastase, thermolysin, pepsin, collagenase, enzyme Glu C. and even pronase and proteinase K.
  • the molar ratio of the enzyme was able to / Substrate (normally 1/1000) can be increased by a thousand times (1/1) without the slightest proteolysis occurring:
  • the peptide according to the invention is exceptionally biologically stable, which, when used as a medicament, has good transport properties Serum and intestinal tract guaranteed.
  • the good solubility of the oligopeptide according to the invention in its native form is a good precondition for its bioavailability.
  • the oligopeptide according to the invention proved to be non-toxic to humans: in the form of royal jelly enriched thereon, test animals or test subjects were injected or administered mg amounts thereof or orally, without the slightest side effect being observed.

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Abstract

The invention relates to a family of oligopeptides with a completely new structure which occurs in selectively obtained royal jellies of certain vegetable origin and has been correlated with marked antiviral properties. The pilot structure is a molecule with 52 amino acids. Numerous analogous, nearly identical molecules are present in a satellite-like manner. The substances have a broad spectrum of antiviral activity, including against retroviruses, and have no toxic effect on humans even at high doses. A further surprising characteristic is their extreme resistance to all controlled proteases and other enzymes. The molecules are highly convoluted and resistant to attack. Despite their convolution they are geometrically very flexible and can form several conformers. The native state is easily soluble in water. Chemical synthesis results in a water insoluble form which can, however, be easily transformed into a soluble bioactive conformer which is similar to the native form. These new oligopeptides are therefore the first to combine in an optimal manner all the properties required of a potentially antiviral substance category.

Description

OligopeptideOligopeptides
Die Gesamtheit der lebenden Organismen, von den niedrigst bis zu den höchst organisierten, wird standig von v ralen Infektionen bedroht. Man kennt zur Zeit 7000 Viren. 500 davon sind human- pathogen und verursachen direkte Infektionskrankheiten, von denen ein Teil unheilbar ist.All living organisms, from the lowest to the most organized, are constantly threatened by ventral infections. There are currently 7,000 viruses known. 500 of these are pathogenic for humans and cause direct infectious diseases, some of which are incurable.
Virale Infektionen, auch solche, die von den Abwehrsystemen anscheinend problemlos überwunden werden, hinterlassen zum Teil tiefgreifende Veränderungen im Genom und Metabolismus des Wirtes.Viral infections, including those that seem to be easily overcome by the immune system, sometimes leave profound changes in the genome and metabolism of the host.
Insbesondere können Viren Tumorbildung induzieren und Zerstörung von Zellen durch Auto-Immunreaktionen verursachen.In particular, viruses can induce tumor formation and cause cell destruction by auto-immune reactions.
Weiterhin sind Viren und virus-assimilierte Partikel an der Entwicklung langsam evoluierender Krankheiten beteiligt, wie Multiple Sklerose, Parkinson, Creutzfeld Jacob sowie kardiovaskuläre Syndrome (Kardiomyopathie) , die nach langen Latenzzeiten zum Ausbruch kommen.Viruses and virus-assimilated particles are also involved in the development of slowly evolving diseases, such as multiple sclerosis, Parkinson's, Creutzfeld Jacob and cardiovascular syndromes (cardiomyopathy), which break out after long latency periods.
Auch Krankheiten wie Alzheimer sowie genetische Krankheiten und Trisomie (Mongolismus) scheinen virale Aktivität zu mvolvieren.Diseases such as Alzheimer's as well as genetic illnesses and trisomy (Mongolism) also appear to involve viral activity.
In unerwarteter Weise wurden kürzlich auch bei anderen, völlig verschiedenartigen Krankheiten Viren als Verursacher identifiziert:Unexpectedly, viruses have recently been identified as the cause of other, completely different diseases:
- Adenovirus 36 verursacht eine besonders schwere, nicht thera- pierbare Form von Obesitat- Adenovirus 36 causes a particularly severe, non-therapeutic form of obesity
- das equine Bornavirus kann beim Menschen Verhaltensstörungen, Depressionen und manisch-depressives Irresein auslosen- The equine Bornavirus can trigger behavioral disorders, depression and manic-depressive insanity in humans
- für gewisse Formen der uvemlen Diabetis zeichnet ein Retrovi- rus des Typ C verantwortlich. Der virale Ursprung solcher Krankheiten beinhaltet entgegen früheren Ansichten auch ihren übertragbaren Charakter. Die Übertragung kann horizontal und/oder vertikal stattfinden. Klinischen Bezeichnungen im Zusammenhang mit derartigen und anderen schweren Erkrankungen, Ausdrücke wie „familiale Häufung" und „genetische Prä-Disposition" sind unter dem Gesichtspunkt einer erhöhten viralen Belastung , die sich im Lebenskreis der betroffenen Personen ausgebreitet hat, neu zu überprüfen.- A type C retrovirus is responsible for certain forms of uvemlen diabetes. Contrary to previous beliefs, the viral origin of such diseases also includes their transferable character. The transmission can take place horizontally and / or vertically. Clinical names in connection with such and other serious illnesses, terms such as "familial accumulation" and "genetic pre-disposition" should be re-examined from the point of view of an increased viral load that has spread in the life of the person concerned.
Man kann bei dem heutigen Kenntnisstand in der Virologie davon ausgehen, daß die Mehrzahl der schwerwiegenden und mit dem augenblicklichen Stand der Technik (Antibiotika) nicht heilbaren Krankheiten virale oder para-virale Aktivität kurzfristig oder über längere Zeiträume als Auslöser haben. Die morphologischen, genetischen und/oder metabolischen Dysfunktionen sind dann als Spätfolge und Endergebnis einer Virus-Intrusion zu betrachten. Es wurde wiederholt der Fehler begangen, die spektakulären Endergebnisse solcher Dys-Funktionsreihen als deren Verursacher anzusehen (siehe Prion-Protein bei BSE, dem in Umkehrung einer noch nicht verstandenen Ereignis-Reihe autonom-replikative Erreger-Eigenschaften zugeordnet werden) . Dies führt zu erfolglosen Therapie-Ansätzen und zur Vernachlässigung der Prävention. In der Tat steht das Virus bei Mensch, Tier und Pflanze im Zentrum von Krankheiten aller Art.With the current state of knowledge in virology it can be assumed that the majority of the serious diseases which cannot be cured with the current state of the art (antibiotics) have viral or para-viral activity as a trigger for short-term or longer periods. The morphological, genetic and / or metabolic dysfunctions are then to be regarded as the late consequence and end result of a virus intrusion. The mistake was repeatedly made to regard the spectacular end results of such Dys function series as their causer (see prion protein in BSE, which, in reverse, is associated with autonomous replicative pathogen properties in the context of an event series which has not yet been understood). This leads to unsuccessful therapy approaches and neglect of prevention. In fact, the virus is at the center of diseases of all kinds in humans, animals and plants.
Viren werden horizontal durch Infektion von Inviduum zu Individuum oder vertikal durch genetische Übernahme endogener Viren aus den Genomen der Vorfahren übertragen.Viruses are transmitted horizontally by infection from individual to individual or vertically by genetic transfer of endogenous viruses from the genomes of the ancestors.
Endogene Viren können aktiviert werden, beispielsweise durch andere Viren, durch Transposonen oder durch Streßfaktoren aller Art.Endogenous viruses can be activated, for example by other viruses, by transposons or by all kinds of stress factors.
Zahlreiche Viren sind über die Atemluft übertragbar: Grippe- und Rhino-Viren, Adeno-und Papilloma-Tumorviren; bei hohen Konzentrationen sogar Lyssa-Viren (Tollwut) . Die rasche oder langsame Verbreitung solcher Viren kann zu weltweiten Epidemien führen. 1919 starben 20 Mill. Menschen an dem Influenza-Virus A H1N1. Zugelassene Impfstoffe existieren bisher nur gegen 25 human- pathogene Viren.Numerous viruses can be transmitted via the air we breathe: flu and rhinos, adeno and papilloma tumor viruses; at high concentrations even Lyssa viruses (rabies). The rapid or slow spread of such viruses can lead to worldwide epidemics. In 1919, 20 million people died from the A H1N1 influenza virus. Approved vaccines have so far only existed against 25 human pathogenic viruses.
Alimentare und latrogene Unfälle können virale Infektionen unübersehbaren Ausmaßes verursachen. So wurde in einem enormen Impfunfall in England der Erreger der Scrapie-Erkrankung der Schafe weltweit verbreitet und anschließend durch fahrlässige Artenpassage zunächst auf Rinder übertragen (BSE) und dann über den gesamten Saugetierbereich einschließlich des Menschen verschleppt.Alimentary and latrogenic accidents can cause viral infections of an unmistakable extent. In an enormous vaccine accident in England, the cause of the scrapie disease of the sheep was spread worldwide and then transmitted through negligent species passage to cattle (BSE) and then spread across the entire mammal area, including humans.
Einem großen Teil der Menschheit wurde in den sechziger Jahren bei der weltweiten Schutzimpfungsaktion gegen das Poliovirus simultan das akzidentell in die Simian-Zellkulturen eingeschleppte hochaktive und nicht elimmierbare Tumorvirus SV 40 mokkuliert, das anschließend in multiplen Variationen im betroffenen Individuum und in den Nachfolgegenerationen wirksam wurde und wird. An der explosiven Ausbreitung von Tumorkrankheiten ist das SV 40 mitbeteiligt .In the 1960s, a large part of humanity was simultaneously moculated with the global vaccination campaign against the poliovirus, the highly active and non-eliminable tumor virus SV 40, which was subsequently introduced into the Simian cell cultures, and which subsequently became effective in multiple variations in the affected individual and in the subsequent generations becomes. The SV 40 is involved in the explosive spread of tumor diseases.
Die konzentrationare Ansammlung von Mensch und Tier, die Misere und die Abwesenheit von Hygiene in der dritten Welt, die modernen Transportmittel und der unbeschrankte Welthandel mit seiner sakralen Priorität vor allen anderen Erwägungen der Vorsicht und der Vernunft sorgen dafür, daß den viralen Erregern immer mehr und immer schnellere Übertragungsvektoren zur Verfügung stehen.The concentration of humans and animals, the misery and the absence of hygiene in the third world, the modern means of transport and the unlimited world trade with its sacred priority over all other considerations of caution and reason ensure that the viral pathogens become more and more ever faster transmission vectors are available.
Aber nicht nur Viren werden rascher transportiert, übertragen, gemischt und rekombiniert.But not only viruses are transported, transmitted, mixed and recombined faster.
Auch die Terrain-Mischung durch alternierende Passagen der Erreger über verschiedene Rassen kann zur Virulenzverstarkung beitragen. So verursacht bekanntlich das Eppstein-Barr-Virus (EBV) bei Jugendlichen der weißen Rasse das Pfeiffersche Drusenfieber (Infektiöse Mononucleose) , bei afrikanischen Kindern das Burkitt-Sarkom und bei asiatischen Erwachsenen ein Rhmo-Phar- ynx-Karzinom. In rassengemischten Gesellschaften tritt nach einiger Zeit auch bei Weißen das Burkitt-Sarkom auf: Die Permis- sivitat für die virale Symptom-Ausprägung hat sich erweitert.The mixture of terrain through alternating passages of the pathogens across different races can also contribute to virulence enhancement. As is well known, the Eppstein-Barr virus (EBV) causes Pfeiffer's glandular fever (infectious mononucleosis) in adolescents of the white race, Burkitt's sarcoma in African children and Rhmo-Phar in Asian adults. ynx carcinoma. In mixed-race societies, Burkitt sarcoma also appears in whites after some time: the permissivity for the viral symptom expression has increased.
Andererseits bewirken die Umweltzerstorung, die Toxizitat der Nahrungsmittel und ihre Verarmung an pflanzlichen Sekundarme- taboliten, die letztlich in Pflanze und Tier der Parasitenabwehr dienen, eine zunehmende Schwächung der Immunsysteme der betroffenen Wirts-Organismen, insbesondere des Menschen.On the other hand, environmental degradation, the toxicity of the food and its depletion of secondary plant tabolites, which ultimately serve to protect against parasites in plants and animals, increasingly weaken the immune systems of the host organisms concerned, in particular humans.
Immer mehr und immer virulentere Viren stehen zunehmend ab- wehrgeschwachten Wirten gegenüber.More and more and more virulent viruses are confronted with increasingly weakened hosts.
Die Situation evoluiert in Richtung auf einen kollektiven Immunkollaps aller höheren Lebewesen.The situation evolves towards a collective immune collapse of all higher organisms.
Das Auffinden von Substanzen mit selektiv antiviraler Wirkung ohne Zytotoxizitat und mit hoher Resistenz gegen vorzeitigen körpereigenen Abbau ist eine Uberlebensfrage für Mensch und Tier auf dem zunehmend uberbevolkerten Globus.Finding substances with a selective antiviral effect without cytotoxicity and with high resistance to premature body degradation is a question of survival for humans and animals on the increasingly overpopulated globe.
Derartige Substanzen konnten von der überwiegend chemisch-synthetisch orientierten Forschung trotz enormer Sucharbeit bisher nicht geliefert werden.Such substances have so far not been able to be supplied by the predominantly chemically-synthetically oriented research despite enormous search work.
Die Diskrepanz zwischen den enormen Fortschritten in der Kenntnis der Detektion, der Morphologie und der Genetik der Viren einerseits und der klinischen Hilflosigkeit gegenüber dem virus-mflzierten Individuum andererseits war noch nie so groß.The discrepancy between the enormous advances in knowledge of the detection, morphology and genetics of the viruses on the one hand and the clinical helplessness towards the virus-infected individual on the other has never been so great.
Das jahrelange Ausbleiben von Erfolgen in der effizienten Virus- bekampfung ohne Schädigung der nichtbefallenen Wirtszellen wird am besten durch die augenblickliche Situation in der klinischen AIDS-Behandlung charakterisiert. Die zur Zeit beispielsweise angebotene Tritherapie gegen HIV 1 und 2, bestehend aus zwei verschiedenen Nukleosidanalogika wie AZT und 3 TC als Inhibitoren der reversen Virus-Transknptase, kombiniert mit einem Hemmer der viralen Protease (Indinavir, Ritonavir oder Saqui- navir) , erlaubt zwar eine vorübergehende Reduzierung der Virus- belastung in mehr oder weniger fortgeschrittenen KrankheitsstadienThe long-standing lack of success in efficient virus control without damaging the unaffected host cells is best characterized by the current situation in clinical AIDS treatment. The currently available tritherapy for HIV 1 and 2, consisting of two different nucleoside analogues such as AZT and 3 TC as inhibitors of reverse virus transknptase, combined with an inhibitor of the viral protease (indinavir, ritonavir or saqui- navir), allows a temporary reduction of the virus load in more or less advanced disease stages
- greift aber nur bei einem Teil der Patienten, bei denen ein ansprechbarer Virus-Serotyp dominiert- only affects a part of the patients in whom an addressable virus serotype dominates
- fuhrt früher oder spater zur Resistenzbildung durch das Erscheinen hochaggressiver, nicht therapierbarer Virus-Stamme, die wahrend des medikamentiven Selektionslaufs im Wirt die durch die Therapie eleminierten Stamme ersetzen und schließlich das Terrain des Infizierten für sich beherrschen.- sooner or later leads to the development of resistance due to the appearance of highly aggressive, non-treatable virus strains, which replace the strains eliminated by the therapy during the medicinal selection run in the host and ultimately control the terrain of the infected person.
- Die Übertragung solcher Virusstamme an Dritte fuhrt bei den Neuinfizierten zu besonders fulguranten Krankheitsverlaufen- The transmission of such virus strains to third parties leads to particularly fulgurant disease courses in the newly infected
- ist zudem von gravierenden klinischen Nebenwirkungen begleitet, deren Endeffekte heute noch nicht absehbar sind- is also accompanied by serious clinical side effects, the end effects of which are not yet foreseeable today
- um unter den gegenwartigen Bedingungen einen Erkrankten einigermaßen komfortabel und bei maximaler Restlebenszeit bis zum Tode zu therapieren, ist ein enormer Aufwand an Kosten (Medikamente gegen das Virus selbst und gegen opportunistische Infektionen) und an hochqualifizierter Arbeitsleistung (laufende PCR-Dosierung der Viren Sequenzierung der neugebildeten Virus-Varianten und ihrer Proteine) erforderlich, ein „Luxus", der für die Mehrzahl der weltweit ca. 100 Mill. Aids- Infizierten kaum zur Debatte stehen durfte.- In order to treat a sick person reasonably comfortably under the current conditions and with a maximum remaining lifespan until death, there is an enormous expenditure in terms of costs (medication for the virus itself and against opportunistic infections) and for highly qualified work performance (ongoing PCR dosing of the virus sequencing of the newly formed virus variants and their proteins) is required, a "luxury" that could hardly be up for debate for the majority of the approximately 100 million people infected with AIDS worldwide.
Ebenso ungelöst ist das Problem bei der postinfektionellen Therapie, die gegen die anderen bis jetzt bekannten 500 human- pathogenen Viren zu richten ist.The problem with post-infection therapy, which is directed against the other 500 human pathogenic viruses known to date, is also unsolved.
Noch undurchsichtiger ist die Situation bei epidemischen neuro- degenerativen Krankheiten wie BSE, deren Erreger mangels adäquater Detektionsmethoden bisher noch nicht aufgefunden werden konnten. Ein Schritt zur Lösung des Problems: antivirale Oligopeptide mit neuartiger Struktur und überraschenden EigenschaftenThe situation is even more obscure in epidemic neurodegenerative diseases such as BSE, the pathogens of which have not yet been found due to the lack of adequate detection methods. One step towards solving the problem: antiviral oligopeptides with a new structure and surprising properties
Bei dem systematischen Absuchen nach antiviralen Naturstoffen, die an der Grenzfläche Pflanze/Insekt insbesondere im Lebensbereich und in den Produkten des Sozial-Insekts Apis mellifera zur Wirkung gelangen, wurde eine bisher unbeschriebene, einfache Substanzklasse aufgefunden, die zentral mit der antiviralen Abwehrstrategie dieses hochbevölkerten Lebenssystems (50 000 Individuen auf 100 dm3) korreliert ist.In the systematic search for antiviral natural substances, which have an effect at the plant / insect interface, particularly in the area of life and in the products of the social insect Apis mellifera, a previously unknown, simple substance class was found that is central to the antiviral defense strategy of this highly populated life system (50,000 individuals per 100 dm 3 ) is correlated.
Generell sind derartige Substanzen am Epidemieschutz im gesamten Bienenstaat beteiligt und dort ubiquitär verbreitet, wie z.B. in den Hämolymphen der Insekten und ihrer metamorphotischen Entwicklungsstadien (Larve, Puppe, Nymphe) sowie in den embryonalen Futtersäften für die 3 Klassen Arbeiterinnen, Drohnen und Königin.In general, such substances are involved in epidemic protection throughout the bee state and are ubiquitous there, e.g. in the hemolymphs of the insects and their metamorphotic developmental stages (larva, pupa, nymph) and in the embryonic feeding juices for the 3 classes of workers, drones and queen.
Angereichert und in größeren Mengen verfügbar können die entdeckten Verbindungen im lebenslänglich verabreichten Futtersaft der Bienenkönigin (Gelee royale) auftreten, von wo aus auch die erfindungsgemäße Entdeckung und die Erst-Isolierung erfolgten.Enriched and available in larger quantities, the discovered compounds can occur in the lifelong feed juice of the queen bee (royal jelly), from where the discovery and the first isolation according to the invention also took place.
Bedingung für das Auftreten dieser Verbindungen in Mengen, wie sie für die Charakterisierung und Funktionszuordnung bereits von der Rohsubstanz aus (Gelee royale) erforderlich waren, ist, daß die Gelees von den Bienen vorzugsweise selektiv auf der Basis bestimmter Pflanzenarten hergestellt werden.A condition for the occurrence of these compounds in amounts as were already required for the characterization and function assignment from the raw substance (royal jelly) is that the jellies are preferably produced selectively by the bees on the basis of certain plant species.
In der Tat sind die Gelees Royales Folgeprodukte hauptsächlich von Pflanzenpollen, die von den Arbeitsbienen selektiv eingebracht und von den Allaitationsbienen zu einer Emulsion von hoch-komplexer Zusammensetzung prozessiert werden. Dies geschieht in den verschiedenen Sekretionsdrüsen von Apis mellifera, das dimensionsbezogen das gewaltigste Drüsensystem aller bekannten Lebewesen darstellt. Apis mellifera ist eine fliegende Enzymfabrik, wo die gesammelten Pflanzenmhaltsstoffe sofort weiterprozessiert werden. Höchste mechanische, biochemische und reproduktive Leistungsfähigkeit sowie Effizienz m der Parasitenabwehr sind hier m einem Organismus vereinigt. Apis mellifera ist das wahrscheinlich beste, evolutiv älteste und am längsten erprobte System zur Losung der erf dungsgemaßen Aufgabe:Indeed, the royal jelly products are mainly derived from plant pollen, which is selectively introduced by the working bees and processed by the allaitation bees into an emulsion of a highly complex composition. This occurs in the various secretion glands of Apis mellifera, which is the most massive glandular system of all known organisms in terms of dimensions. Apis mellifera is a flying enzyme factory, where the plant substances collected are immediately processed further. The highest mechanical, biochemical and reproductive performance as well as efficiency in the defense against parasites are combined in one organism. Apis mellifera is probably the best, evolutionarily oldest and longest proven system for solving the task according to the invention:
- nebenwirkungsfrei die Eliminierung viraler Erreger zu bewirken,- to eliminate viral pathogens without side effects,
- oder zumindest ihre Symptomauspragung soweit zu unterdrucken, daß der befallene Wirt in Gegenwart des seiner Virulenz entledigten Virus einen normalen Lebens- und Reproduktionszyklus realisieren kann- or at least to suppress their symptom expression to such an extent that the infected host can realize a normal life and reproduction cycle in the presence of the virus that has been rid of its virulence
- dafür Sorge zu tragen, daß die Erreger nicht durch Resistenzbildung und- to ensure that the pathogens are not caused by resistance and
- durch Wiederaufleben virulenter Stamme das Terrain zurückerobern.- recapture the terrain by reviving virulent tribes.
Gelee royale ist die Schlusselsubstanz zum Funktionieren eines solchen Systems.Royal jelly is the key substance to the functioning of such a system.
Zur Auffindung der erf dungsgemaßen antiviralen Wirkstoffe wurde zunächst nach optimalen Ausgangsprodukten gesucht.In order to find the antiviral active substances according to the invention, the first step was to look for optimal starting products.
Auswahl der RohstubstanzenSelection of raw materials
60 quasi-monoflorale Gelees Royales wurden auf der Basis von 60 verschiedenen bienentrachtigen Pflanzenarten hergestellt.60 quasi-monofloral royal jellies were produced on the basis of 60 different bee-rich plant species.
Ihre Wirkung wurde im Bienenstock selbst, in dem permanent map- parente virale Infektionen ohne oder mit lediglich schwacher Symptomauspragung vorliegen, beobachtet. Anschließend wurde die antivirale Aktivität der aus monofloralen Quellen stammenden Rohstubstanzen in-vitro, m-vivo und im Humanbereich getestet.Their effect was observed in the beehive itself, in which there are permanent map-parent viral infections with no or only weak symptom expression. The antiviral activity of the raw substances originating from monofloral sources was then tested in vitro, m-vivo and in the human field.
Unter den monofloralen Gelees wiesen besonders 2 davon selektiv überraschend hohe antivirale Aktivität aus: solche, die Crataegus oxyacantha (Weißdorn) und Genista tinctoπa (Farbergmster) als Pollen- und damit als Proteinquelle zur Basis hatten. Eine Reihe von weiteren Pflanzenarten folgte in gewissem Abstand: Brassica nappus, Taraxacum officmale, insbesondere zahlreiche Raphanus-Arten, Senf-Gewachse und andere Kreuzblütler, fast ausschließlich Wildpflanzen.Among the monofloral jellies, two of them showed surprisingly selectively high antiviral activity: those based on Crataegus oxyacantha (hawthorn) and Genista tinctoπa (Farbergmster) as a pollen and thus as a protein source. A number of other plant species followed at a certain distance: Brassica nappus, Taraxacum officmale, in particular numerous Raphanus species, mustard waxes and other cruciferous plants, almost exclusively wild plants.
Verwendete TestsystemeTest systems used
Als Testsysteme, mit deren Hilfe die selektiv hohe antivirale Aktivität der aus Weißdorn- und Ginsterpollen erzielten Gelee royale-Sorten herausgefundene wurden, dienten Virus/Wirt-Systeme sowohl m-vitro als auch m-vivo:Virus / host systems were used both m-vitro and m-vivo as test systems with the help of which the selectively high antiviral activity of the royal jelly varieties obtained from hawthorn and gorse pollen were found:
- Coxsackie B 3 Virus (Picorna-Virus) /Heia-Zellen im klassischen Plaque-essai : Bei einer Konzentration von 200 ppm Gelee royale in der üblichen Nährlösung erfolgte eine totale Virus-Titer-Re- duktion (keine Infektionshofe auf der Test-Plaque mehr)- Coxsackie B 3 virus (Picorna virus) / Heia cells in the classic plaque essai: At a concentration of 200 ppm royal jelly in the usual nutrient solution, a total virus titer reduction was carried out (no infection site on the test plaque more)
- Influenza-Virus A2 (Orthomyxo-Virus , Pandemie-Grippe, ) /Maus : Bei peritonaler Applikation von 200 mg Gelee/kg Korpergewicht wurde eine Überlebensrate von 100% f r die bei Mausen im Blindversuch todlich verlaufende Infektion erzielt.- Influenza virus A2 (orthomyxovirus, pandemic flu,) / mouse: With peritoneal application of 200 mg jelly / kg body weight, a survival rate of 100% was achieved for the infection which was fatal in mice in a blind test.
- Virus der vesikularen Stomatitis (Rhabdo-Virus) /Maus :- Vesicular stomatitis virus (rhabdo virus) / mouse:
Die Uberlebensrate konnte durch peπtonale, pra- und/oder postmfektionelle Applikation der beschriebenen Gelees royales in Konzentrationen von 1-500 mg/kg Korpergewicht deutlich gesteigert werden, wobei bei Ginster-Gelees eine Zwischenmenge von 50 mg/kg ein deutliches Wirkungsmaximum aufwies. In punktuellen Human-Applikationen wurden bei folgenden Virusm- fektionen Sy ptomsuppression bis hm zu spontaner Remission beobachtet :The survival rate could be significantly increased by peπtonal, pre- and / or post-functional application of the described royal jellies in concentrations of 1-500 mg / kg body weight, with an intermediate amount of 50 mg / kg having a clear maximum effect in gorse jellies. In specific human applications, sy toms suppression up to hm to spontaneous remission were observed in the following virus infections:
Influenza B (Orthomyxo-Virus , nicht pandemische Grippe) Herpes-2-Vιrus (Herpes-Virus) Hepatitis B Virus (Hepadna-Virus) ansatzweise gewisse Retroviren HTLV-2-Virus (Haarzellen-Leukamie)Influenza B (orthomyxo virus, non-pandemic flu) Herpes-2-Vιrus (herpes virus) Hepatitis B virus (Hepadna virus) some retroviruses HTLV-2 virus (hairy cell leukemia)
Mit diesen Versuchen sind 6 hauptsachliche der zur Zeit bekannten 24 human-pathogenen Virusfamilien abgedeckt.These experiments cover 6 main of the currently known 24 human pathogenic virus families.
Schließlich wurde auch der Bienenstock selbst als virologisches Test- und Expenmentalsysterα herangezogen:Finally, the beehive itself was also used as a virological test and Expenmentalsysterα:
- Die einzelne Biene ist in den meisten Fallen permanent mappar- ent zerebral mit zahlreichen Viren infiziert, insbesondere mit dem ubiquitär verbreiteten Paralysie-Virus APV (Picorna-Virus) , ohne daß es unter Normalbedingungen zu irgendwelchen Symptomexpressionen kommt. Wird der Bienenstock pollen-karenziert, d. h., das Ausgangsprodukt zur Erlangung der antiviralen Protein- molekule steht nicht mehr zur Verfugung, oder werden diese durch Parasiten (die Milbe Varroa jacobsoni) aus der Hamolymphe der normalerweise geschützten Biene abgezogen, durchbricht das aktivierte Virus die Hirn-Drusen-Barriere des Insekts und infiziert über die proteinverarmten Aufzuchtsafte die Larven. Der gesamte Bienenstock wird von der Epidemie erfaßt.- In most cases, the individual bee is permanently mapparent cerebrally infected with numerous viruses, in particular with the ubiquitously widespread paralysis virus APV (Picorna virus), without there being any symptom expressions under normal conditions. If the beehive is pollen-maternity leave, d. that is, the starting product for obtaining the antiviral protein molecules is no longer available, or if these are removed from the hamolymph of the normally protected bee by parasites (the mite Varroa jacobsoni), the activated virus breaks through the brain-glandular barrier of the insect and infects the larvae via the protein-depleted juices. The entire beehive is affected by the epidemic.
- Erneute Pollenzufuhr und/oder die Elimmierung des hamolymph- saugenden Parasiten fuhrt zum sofortigen Abbruch der Epidemie und zu einer raschen Regenerierung des Bienenvolkes. Dabei sind gewisse Pollenarten effizienter als andere. Die Wirkung der Pollen im Bienenstock korreliert mit den m-vitro und m-vivo erzielten Effekten der entsprechenden daraus gewonnenen Gelees Royales. Gewinnung der Rohstubstanzen- A renewed pollen supply and / or the elimination of the hamolymph-sucking parasite leads to an immediate termination of the epidemic and a rapid regeneration of the bee colony. Certain types of pollen are more efficient than others. The effect of the pollen in the beehive correlates with the m-vitro and m-vivo effects of the corresponding royal jelly obtained from it. Obtaining the raw materials
Zur Gewinnung der beschriebenen besonders antiviral aktiven Gelee royales wurden insgesamt 50 Bienenstocke m üblicher Weise auf die im beruflichen Stand der Technik der Imker bekannte Königmnenaufzucht umfunktioniert (Trenngitter für Konigin, 20 bis 60 larvenbesteckte Weiselzeilen pro Stock) . Die Stocke wurden zum zweckmäßigen Zeitpunkt in den zu befliegenden Vegetationen plaziert, wobei auf die Abwesenheit von gleichzeitig blühenden, bienen-attraktiven Konkurrenzkulturen geachtet wurde. 10 bis 120 Stunden, vorzugsweise 72 Stunden, nach der Anzuchtung der Königmnenlarven wurden die in den Zellen enthaltenen Gelees abgesaugt .In order to obtain the particularly antivirally active royal jelly described, a total of 50 beehives were converted in the usual way to the rearing of queens known in the professional state of the art of beekeepers (separating grid for queen, 20 to 60 larvae-filled rows of rows per stick). The sticks were placed in the vegetation to be flown at the appropriate time, taking care to ensure that there was no blossoming, attractive bee culture. 10 to 120 hours, preferably 72 hours, after the king larvae had been grown, the jellies contained in the cells were suctioned off.
Zwecks optimaler Konservierung der antiviralen Eigenschaften hat es sich für alle Gelee royales als vorteilhaft erwiesen, in jedem Fall das Absaugen aus den Weiselzellen und die Aufbewahrung (5°C) unter Schutzgas, z. B. Argon (Europaisches Patent Nr. DE 42 32 732, EP 0 663 831, PCT 93 025 62, USA 5 580 297) vorzunehmen und auf das übliche Einfrieren bzw. Lyophilisieren zu verzichten.In order to optimally preserve the antiviral properties, it has proven to be advantageous for all royal jelly, in any case suction from the white cells and storage (5 ° C) under protective gas, e.g. B. Argon (European Patent No. DE 42 32 732, EP 0 663 831, PCT 93 025 62, USA 5 580 297) and to do without the usual freezing or lyophilization.
Die Authentizität des pflanzlichen Ursprungs wurde durch pollenmorphologische Analyse der so erhaltenen Gelee royale-Sorten kontrolliert und bestätigt. Da Ginsterbluten nur eine beschrankte Attraktion auf die befliegenden Bienen ausüben, sammeln diese davon immer nur einen begrenzten, aber regelmäßigen Anteil. Dies spiegelt sich durch einen natürlicherweise niedrigen Gehalt von Ginsterpollen-Rohmaterial in den Aufzuchtsekreten (Gelee royales) wider. Um eine fast ausschließlich auf Ginster- Tracht beruhende Gelee royale-Sorte zu erlangen, wurde ein 2- Phasen-Prozeß angewendet:The authenticity of the plant origin was checked and confirmed by pollen morphological analysis of the royal jelly varieties obtained in this way. Since gorse bleeding only has a limited attraction on the flying bees, they always collect only a limited but regular portion of it. This is reflected in the naturally low content of gorse pollen raw material in the rearing secretions (royal jelly). In order to obtain a royal jelly variety based almost exclusively on gorse costumes, a two-phase process was used:
- Zuerst wurden mit Hilfe von normalen mit Pollenabstreifgittern versehenen Bienenstocken mehrere kg Ginsterpollen gewonnen, was meist m abgelegenen Wildregionen erfolgte - dieses Material wurde in Honiglösung-Suspension pollenkaren- zierten Gelee royale-Bienenvölkern angeboten, die es rückstandslos aufbereiteten.- First, with the help of normal beehives provided with pollen wiping grids, several kg of gorse pollen were obtained, which mostly took place in remote wild regions - This material was offered in honey solution suspension of pollen-coated royal jelly bee colonies, which processed it without residue.
Auf diese Weise wurde eine Gelee royale-Sorte mit einer fast ausschließlich aus Ginsterpollen hervorgehenden Proteinfraktion erhalten, wie sie natürlicherweise nicht erreichbar ist.In this way, a royal jelly variety was obtained with a protein fraction derived almost exclusively from gorse pollen, which is naturally not attainable.
Simultan dazu fand allerdings eine Anreicherung von Ginster-Al- kaloiden statt, was der therapeutischen Anwendung des so erhaltenen Gelee royale-Rohmaterials gewisse Grenzen setzte.Simultaneously, however, there was an accumulation of gorse alkaloids, which set certain limits on the therapeutic use of the raw material obtained in this way.
Unverbrauchte Urgestein-BödenUnused primary rock soils
Von besonderer Wichtigkeit für die Erlangung der aktiven antiviralen Gelee royale-Sorten sind die Natur und Beschaffenheit der Böden, die z.T. bereits durch natürliche Standortbedingungen für die selektionierten Pflanzenarten definiert sind.Of particular importance for obtaining the active antiviral royal jelly varieties are the nature and nature of the soils, some of which are already defined by natural site conditions for the selected plant species.
Es wurde festgestellt, daß dazu saure, unverbrauchte, pestizid- freie aus granitenem ggf. uraniziferem Urgestein hervorgehende und sich ständig erneuernde Böden notwendig sind. Für Ginsterbüsche und Weißdornhecken stellen solche Böden von sich aus die bevorzugten Standorte dar, die Pflanzen wachsen auf kalkhaltigen Kulturböden kaum, die daraus resultierenden Gelees Royales sind von mäßiger Aktivität.It was found that acidic, unused, pesticide-free granite, possibly uraniciferous primary rock, and constantly renewing soils are necessary. For gorse bushes and hawthorn hedges, such soils are by themselves the preferred locations, the plants hardly grow on calcareous soils, the resulting royal jellies are of moderate activity.
Voruntersuchungen zeigten an, daß dabei gewisse, bisher nur mit biologisch negativen Aspekten belastete Spurenelemente wie Cad- mium und die Elemente der Uran- und Thoriumreihe beim Zustandekommen der beschriebenen antiviralen Eigenschaften bzw. für die pflanzliche Biosynthese der sie verursachenden Substanzen eine wichtige Rolle spielen (eine hoch spezifische Wirkung üben solche Metalle beispielsweise in den kürzlich entdeckten Metallo- Proteasen aus) . Eine gute Borversorgung, die in Urgestein-Boden von sich aus gewährleistet ist, spielt ebenfalls eine wichtige Rolle (Patent Nr.: DE 44 41 483, EP 95 93 82 85, PCT 95 044 94).Preliminary investigations indicated that certain trace elements such as cadmium and the elements of the uranium and thorium series, which had previously only been biologically negative, played an important role in the occurrence of the described antiviral properties or in the plant biosynthesis of the substances causing them (a Such metals have a highly specific effect, for example, in the recently discovered metalloproteases). A good supply of boron, which is inherently guaranteed in bedrock, also plays an important role (patent no .: DE 44 41 483, EP 95 93 82 85, PCT 95 044 94).
Weiterhin sind die klimatischen Bedingungen von Wichtigkeit: Eine hohe Lummositat sowie die Abwesenheit von Streßbedingungen wie exzessive Trockenheit oder Pestizidbelastung fordern die Erzeugung von Sekundarmetaboliten aller Art, zu denen auch die erfmdungsgemaßen antiviralen Oligopeptide bzw. ihre Vorstufen zu zahlen sind.Furthermore, the climatic conditions are of importance: A high level of lumens and the absence of stress conditions such as excessive drought or pesticide demand the generation of all kinds of secondary metabolites, to which the antiviral oligopeptides according to the invention and their precursors also have to be paid.
All diese Bedingungen finden sich in der letztlich selektionier- ten Versuchs-Landschaft vereinigt: ein weites Heckenland- schaftsgebiet ohne landwirtschaftliche Großflachennutzung in Westfrankreich, zwischen Cholet, Nantes und La Röche sur L'Yon gelegen. Das Gebiet umfaßt die bretonische Festlandsplatte und den Urgestein-Sockel der Vendee. Es gibt regelmäßige, über das ganze Jahr verteilte Niederschlage. Trotzdem ist die jahrliche Sonnenscheindauer hoch und mit der des Mittelmeerklimas vergleichbar. Das Klima ist mild und ausgeglichen: Es gibt weder extreme Hitze noch extremen Frost. Die Atlantik-Nahe mit den vorherrschenden Westwinden sorgt für eine regelmäßige Ventilation. Die Atmospahre ist die des Atlantiks und keinerlei lokaler und kumulativer Umweltbelastung ausgesetzt. Die Wildpflanzenweit ist voll intakt. Alles m allem handelt es sich um ein wahrscheinlich einmalig begünstigtes, von der globalen Umweltbedrohung anscheinend vergessenes Groß-Biotop.All of these conditions can be found in the test landscape that was ultimately selected: a wide hedge landscape without large-scale agricultural use in western France, between Cholet, Nantes and La Röche sur L'Yon. The area includes the Breton mainland plate and the bedrock of the Vendee. There is regular rainfall throughout the year. Nevertheless, the annual sunshine duration is high and comparable to that of the Mediterranean climate. The climate is mild and balanced: there is no extreme heat or extreme frost. The Atlantic near with the prevailing west winds ensures regular ventilation. The atmosphere is exposed to that of the Atlantic and is not exposed to any local and cumulative environmental pollution. The wild plant wide is fully intact. All in all, it is probably a uniquely favored large biotope that has apparently been forgotten by the global environmental threat.
Die von den Bienen zu befliegenden Pflanzenarten liegen als großflächige Wildkulturen Hecken- und Buschlandschaften vor und greifen mit ihren Wurzeln durch die Bodenkrume m das Urgestein.The species of plants to be flown by the bees are large-scale wild crops of hedgerows and bush landscapes, and their roots reach through the bedrock through the bedrock.
Der Graniturgesteinsockel ist reich an Gneisen (Amphibiole, Bi- otit, Plagioklase) , Ferromagnesium, bivalenten Kationen aller Art und Einsprenkelungen von Pechblenden und Thoπanit-Mme- ralien. Das Gebiet enthält mehrere Tagebaugruben zum Abbau von Uran- und Thoriumerzen. Die natürliche Radioaktivität ist hoch, wird jedoch von den Pflanzen weitgehend diskriminiert und findet sich in den Bienenprodukten Gelee royale, Pollen, Honig, Wachs, Pro- polis nicht wieder.The granite rock base is rich in gneiss (amphibiols, biotite, plagioclase), ferromagnesium, divalent cations of all kinds and sprinkling of pitchblende and thoanite mineral. The area contains several open pit mines for the extraction of uranium and thorium ores. Natural radioactivity is high, but is largely discriminated by the plants and is not found in royal bee products such as royal jelly, pollen, honey, wax and propolis.
Die für die Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe optimalen Umweltbedingungen für Pflanze und Insekt führen in den erzielten Gelee royales zu einem gegenüber Durchschnittsbedingungen deutlich veränderten, charakteristischen Protein-Muster.The optimum environmental conditions for the plant and insect for achieving the object according to the invention lead to a characteristic protein pattern which is significantly different from the average conditions in the royal jelly obtained.
Vom aktiven Rohprodukt zum aktiven MolekülFrom the active raw product to the active molecule
Aus den erfindungsgemäß optimierten Rohprodukten (= selektiv gewonnenen Gelee royales) galt es nun, die für die antiviralen Wirkungen hauptsächlich verantwortlichen Substanzen zu erkennen und zu definieren. Dazu wurden die zur Untersuchung komplexer Naturstoffgemische üblichen Analysenmethoden herangezogen:From the raw products optimized according to the invention (= selectively obtained royal jelly), the task now was to identify and define the substances which are mainly responsible for the antiviral effects. For this purpose, the usual analysis methods for the investigation of complex natural product mixtures were used:
klassische Säulenchromatographieclassic column chromatography
HPLC eindimensionale ElektrophoreseHPLC one-dimensional electrophoresis
KapillarelektrophoreseCapillary electrophoresis
Daraus konnte nur andeutungsweise die Zugehörigkeit der antiviralen Aktivität zu einer Proteinfraktion niederen Molekulargewichts erkannt werden.From this it was only possible to hint at the affiliation of the antiviral activity to a protein fraction of low molecular weight.
Ein Erkennungs-Peak in der MALDI-SpektroskopieA detection peak in MALDI spectroscopy
Die eindeutige Zuordnung erfolgte schließlich durch eine auf nieder-molekulare Proteine spezialisierte Variante der MALDI- Massen-Spektroskopie, mit deren Hilfe ionisierte Moleküle im Bereich von m/z 1000 bis 10 000 Dalton mit hoher Trennschärfe und eindeutiger Reproduzierbarkeit quantifiziert werden. Dazu wurden ca. 1 mg in 500 ul Wasser gelost und zur besseren Loslichkeit mit etwas Essigsaurelosung angesäuert. Von dieser klaren Losung wurden 2 ul mit der entsprechenden Menge an Matrix (DHAP) versetzt. 0,5 ul davon wurden auf dem Probentrager auskristallisiert . Die so präparierte Probe konnte dann im Mas- senspektrometer problemlos gemessen werden.The definitive assignment was finally carried out by a variant of MALDI mass spectroscopy specializing in low-molecular proteins, with the aid of which ionized molecules in the range from m / z 1000 to 10,000 Daltons are quantified with high selectivity and clear reproducibility. For this purpose, approx. 1 mg was dissolved in 500 μl of water and acidified with a little acetic acid solution for better solubility. The corresponding amount of matrix (DHAP) was added to 2 μl of this clear solution. 0.5 µl of this was crystallized out on the sample holder. The sample prepared in this way could then be easily measured in the mass spectrometer.
Da mit der MALDI-MS Methode keine Fragmentierung beobachtet wird, entspricht jeder Peak im Spektrum einem Molekül.Since no fragmentation is observed with the MALDI-MS method, each peak in the spectrum corresponds to one molecule.
Im Gegensatz zu den hoher molekularen Proteinen von Gelee royale, die in großer Anzahl (einige 100) vorliegen und sich in artenbedingten Variationen um ein Speicher-Haupt-Protem von 55 000 D gruppieren, gibt es im niedermolekularen Bereich lediglich em Dutzend Haupt-Oligopeptide . Ihre relativen Mengen sind ungefähr konstant zu den Hauptpeptiden. Satellitenartig existieren zahlreiche analoge, fast-identische Moleküle, deren Konzentration jedoch in Funktion des pflanzlichen Ausgangsmateials und des Alters der Gelee royale-Emulsion schwankt. Dieses einigermaßen konstante Analysenschema der niederen Proteine wurde durch 2-D-Gel-Elektrophorese bestätigt .In contrast to the high molecular proteins of royal jelly, which are present in large numbers (some 100) and are grouped in species-related variations around a main storage protein of 55,000 D, there are only a dozen main oligopeptides in the low molecular weight range. Their relative amounts are approximately constant with the main peptides. Numerous analog, almost identical molecules exist like satellites, but their concentration fluctuates depending on the vegetable raw material and the age of the royal jelly emulsion. This somewhat constant analysis scheme of the lower proteins was confirmed by 2-D gel electrophoresis.
Zu dieser festen Regel im Peptid-Schema gibt es eine Ausnahme: Bei 5450 D liegt ein gut charakterisierter MALDI-Peak, dessen Intensität von einer Gelee royale-Sorte zur anderen außerordentlich stark schwankt. Am stärksten ausgeprägt liegt dieserSelek- tions-Peak in Spektren vor, die aus nativen Gelees royales mit hohem Anteil an Ginster-, Weißdorn- und gewissen Wildpflanzen- Kreuzblutler-Pollen-Protemen (z.B. Raphanus-Arten, Senf- Gewachse) hervorgehen. Es handelt sich um dieselben Rohsubstanzen, die im Test die intensivste anti-virale Aktivität entwickeln. Die dem Peak zuzuordnende Substanz ist also direkt oder indirekt mit der gesuchten antiviralen Wirkung korreliert.There is one exception to this fixed rule in the peptide scheme: At 5450 D there is a well-characterized MALDI peak, the intensity of which varies extremely from one royal jelly variety to another. This selection peak is most pronounced in spectra that arise from native royal jellies with a high proportion of gorse, hawthorn and certain wild plant cruciferous pollen proteins (e.g. Raphanus species, mustard waxes). These are the same raw substances that develop the most intense anti-viral activity in the test. The substance to be assigned to the peak is therefore directly or indirectly correlated with the antiviral effect sought.
Ein ungewöhnliches Oligopeptid in ungewöhnlicher Reinheit Die ausgewählten Gelee-Rohprodukte konnten in großen Mengen dargestellt werden, wobei ein Teil davon für direkte Thera- pierversuche verwendet werden konnte.An unusual oligopeptide of unusual purity The selected raw jelly products could be presented in large quantities, some of which could be used for direct therapy trials.
Hingegen bereitete die Isolierung der Zielmoleküle wie im vorangehenden analytischen Suchverfahren große Schwierigkeiten. Dies liegt an der hoch-komplexen Zusammensetzung des Rohproduktes: einige 1000 nachgewiesene oder nachweisbare Verbindungen; insgesamt wahrscheinlich einige Millionen z. T. ephemere, ineinander umwandelbare Spurenbestandteile.On the other hand, isolating the target molecules as in the previous analytical search procedure was very difficult. This is due to the highly complex composition of the raw product: some 1000 proven or detectable compounds; in total probably a few million z. T. ephemeral, mutually convertible trace components.
In der Tat gleicht Gelee royale der Zusammensetzung einer lebenden Zelle. Dies entspricht seiner Mittler-Position als postzelluläres Produkt der Pflanzen und prä-zelluläre Mixtur zur Bildung der Insekten-Embryonen. Die Bienenkönigin erzeugt ihre 2 Mill. Nachkommen ausschließlich aus Gelee royale, wobei es zu keinerlei kondensierten Stoffwechselausscheidungen kommt.Indeed, royal jelly is like the composition of a living cell. This corresponds to its middle position as a post-cellular product of the plants and a pre-cellular mixture for the formation of the insect embryos. The queen bee produces her 2 million offspring exclusively from royal jelly, with no condensed metabolic excretions.
Klassische Methoden wie Side-exclusion-Chromatographie (Sephades G 50) , Ionenaustauschchromatographie und eindimensionale Elektrophorese führten zu Substanzgemischen wechselnder Zusammensetzung.Classical methods such as side exclusion chromatography (Sephades G 50), ion exchange chromatography and one-dimensional electrophoresis led to mixtures of substances with changing compositions.
Das, was in der Analyse mit MALDI erzielt wurde, scheidet als Trennmethode im präparativen Maßstab aus.What was achieved in the analysis with MALDI is ruled out as a separation method on a preparative scale.
Als Methode der Wahl erwies sich die kürzlich entwickelte 2D- Elektrophorese. Dabei ist die erste Dimmension eine isoelektrische Fokussierung mit immobilisierten pH-Gradienten, gefolgt von einer senkrecht dazu durchgeführten Gel-Elektrophorese.The recently developed 2D electrophoresis proved to be the method of choice. The first dimension is isoelectric focusing with immobilized pH gradients, followed by gel electrophoresis carried out perpendicular to it.
Auf diese Weise wurde das Peptid in höchster Reinheit isoliert, jedoch mußte dies mit den der Methode inhärenten Nachteilen erkauft werden:In this way, the peptide was isolated in the highest purity, but this had to be bought with the disadvantages inherent in the method:
geringste Substanzmengen reduzierte biologische Aktivität Im einzelnen wurde dabei wie nachfolgend beschrieben vorgegangen:minimal amounts of substance reduced biological activity The procedure was as follows:
Zunächst wird Gelee royale mit Wasser versetzt (1:2 Verhältnis von Gelee royale zu Wasser) . Dann werden die unlöslichen Bestandteile abzentrifugiert (15 Minuten lang bei 15000 Umdrehungen/Minute) . Der Überstand wird mit Pharmalyte pH 3-10 (for IEF, Fa. Pharmacia Biotech) und DTT (Dithioerythrit) versetzt. Dabei betragen die Mengen an diesen Additiva jeweils 1%.First, royal jelly is mixed with water (1: 2 ratio of royal jelly to water). The insoluble components are then centrifuged off (for 15 minutes at 15,000 revolutions / minute). The supernatant is mixed with Pharmalyte pH 3-10 (for IEF, Pharmacia Biotech) and DTT (dithioerythritol). The amounts of these additives are each 1%.
Zur isoelektrischen Fokussierung (IEF) werden von dieser Lösung je 30 μl auf IPG-Streifen (Immobilisierter pH-Gradient) an der anodischen Seite aufgetragen. Die IPG-Streifen (4mm breit, 18cm lang) bestehen aus Polyacrylamid, in denen mit Immobilien (derFa. Pharmacia Biotech) ein pH-Gradient von 4-9 aufgebaut wird. Es ist darauf zu achten, daß die IPG-Streifen zuvor ca. 16 h lang gequollen haben. Als Quellösung wird dazu die folgendeFor isoelectric focusing (IEF), 30 μl of this solution are applied to IPG strips (immobilized pH gradient) on the anodic side. The IPG strips (4mm wide, 18cm long) are made of polyacrylamide, in which a pH gradient of 4-9 is built up using real estate (from the Pharmacia Biotech company). Make sure that the IPG strips have swollen for about 16 hours beforehand. The following is used as the source solution
Mischung hergestellt: 0,5% CHAPS (=3-[ (3-Cholamidopropyl) -Dime- thylammonio]-Propansulfat) , 0,2% Pharmalyte (pH 3-10), 20 mM DTT und 8M Harnstoff.Mixture prepared: 0.5% CHAPS (= 3- [(3-cholamidopropyl) dimethylammonio] propane sulfate), 0.2% Pharmalyte (pH 3-10), 20 mM DTT and 8M urea.
Zur Herstellung der Anoden- und Kathoden-Lösung wird entionisiertes Wasser verwendet. Störendes C02 im Gasraum der Elektrophoresekammer wird durch Papierstreifen gebunden, die mit 3 M NaOH- Lösung getränkt sind.Deionized water is used to prepare the anode and cathode solution. Interfering C0 2 in the gas space of the electrophoresis chamber is bound by paper strips soaked with 3 M NaOH solution.
Nach der isoelektrischen Fokussierung (IEF) werden mehrere IPG- Streifen für je 15 Minuten mit zwei Pufferlösungen equilibriert . Die Pufferlösungen (50mM TRIS/HCI; pH=8,8) enthalten 6M Harnstoff, 30% Glycerin und 2% SDS . Der ersten Pufferlösung werden DTT (Endkonzentration 90mM) und der zweiten Jodacetamid (260mM) gesondert zugesetzt. Für die Anoden- und Kathoden-Lösung wird eine Pufferlösung mit 1,4% Glycin, 0,3% TRIS und 0,1% SDS eingesetzt. Für die 2. Elektrophorese-Dimension wird eine horizontale SDS- PAGE (Sodium n-Dodecyl Sulphate-Polyacrylamid Gel Elektrophorese) auf der Basis eines T-15%-Polyacrylamid-Trenngels und eines T-6%-Sammelgels verwendet. Als Puffer dient TRIS/HC1. Dabei wird der pH-Wert des Sammelgels auf 6, 8 und der des Trenngels auf 8,8 eingestellt.After isoelectric focusing (IEF), several IPG strips are equilibrated with two buffer solutions for 15 minutes each. The buffer solutions (50mM TRIS / HCl; pH = 8.8) contain 6M urea, 30% glycerol and 2% SDS. DTT (final concentration 90mM) and the second iodoacetamide (260mM) are added separately to the first buffer solution. A buffer solution with 1.4% glycine, 0.3% TRIS and 0.1% SDS is used for the anode and cathode solution. A horizontal SDS-PAGE (sodium n-dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis) based on a T-15% polyacrylamide separating gel and a T-6% collecting gel is used for the second electrophoresis dimension. TRIS / HC1 serves as a buffer. The pH of the bulk gel is adjusted to 6, 8 and that of the separating gel to 8.8.
Bevor die Bromphenolblaufront das Wick erreicht, wird die Elektrophorese abgebrochen. Die Proteinfärbung wird mit Coomassie durchgeführt. In dieser Weise können in den IPG-Streifen Spots mit hochangereichertem und hochreinem Protein nachgewiesen werden. Mit Hilfe von Kalibrierproteinen unterschiedlicher Molmasse konnte an Hand der Laufstrecke eines ausgeprägten Spots ein niedermolekulares Protein der Molmasse 5540 Dalton festgestellt, lokalisiert und durch „blotting" bzw. Extraktion isoliert werden.Electrophoresis is stopped before the bromophenol blue front reaches the wick. Protein staining is done with Coomassie. In this way, spots with highly enriched and highly pure protein can be detected in the IPG strips. With the help of calibration proteins of different molecular weights, a low-molecular protein of molecular weight 5540 Daltons could be determined, localized and isolated by "blotting" or extraction using the running distance of a pronounced spot.
Das so isolierte Protein erwies sich von ungewöhnlicher Reinheit, es konnten keinerlei Nebenprodukte nachgewiesen werden. Ebenso ungewöhnlich wie die Reinheit ist die ermittelte Primärstruktur. Sie wurde durch Totalsequenzierung ermittelt: 52 Aminosäuren sind in einer Kette in folgender Weise zusammengefügt:The protein isolated in this way was of unusual purity, no by-products could be detected. The determined primary structure is just as unusual as the purity. It was determined by total sequencing: 52 amino acids are combined in a chain in the following way:
Lys(l) - Thr - Ser - -Ile - -Ser(5)Lys (l) - Thr - Ser - -Ile - -Ser (5)
- Val - Lys - Gly - Glu - Ser (10) -- Val - Lys - Gly - Glu - Ser (10) -
- Asn - Val - Asp - Val - Val (15) -- Asn - Val - Asp - Val - Val (15) -
- Ser - Gin - Ile - Asn -Ser (20) -- Ser - Gin - Ile - Asn -Ser (20) -
- Leu - Val - Ser - Ser - Ile (25;- Leu - Val - Ser - Ser - Ile (25;
- Val - Ser - Gly - Ala - Asn (30!- Val - Ser - Gly - Ala - Asn (30!
Val - Ser - Ala - Val - Leu (35] - Leu - Ala - Gin - Thr - Leu (40)Val - Ser - Ala - Val - Leu (35) - Leu - Ala - Gin - Thr - Leu (40)
.- Val - Asn - Ile - Leu - Tyr (45).- Val - Asn - Ile - Leu - Tyr (45)
- Thr - Asp - Ser - Asp - Pro (50)- Thr - Asp - Ser - Asp - Pro (50)
Met - Arg (52)Met - Arg (52)
Die Zusammensetzung zeigt eine Proteinkette ohne Cys, His, Phe und Trp.The composition shows a protein chain without Cys, His, Phe and Trp.
Da mit zunehmender Sequenzierung die Signalhöhen der von der Proteinkette abgespaltenen und derivatisierten Aminosäure aufgrund der Sequenzierungstechnik ständig abnehmen, läßt sich in der Regel eine sichere Sequenzierung nicht über 40 Aminosäuren hinaus durchführen. Trotzdem gelang die vollständige Sequenzierung des erfindungsgemäßen Oligopeptides, das sich aus 52 Aminosäuren zusammensetzt. Allerdings konnten die letzten ca. 3 Aminosäuren nicht mit absoluter Sicherheit identifiziert werden, sodaß eventuelle Hormologe ebenfalls biologisch aktiv sein können.Since with increasing sequencing the signal levels of the amino acid split off and derivatized from the protein chain decrease continuously due to the sequencing technique, a safe sequencing generally cannot be carried out beyond 40 amino acids. Nevertheless, the oligopeptide according to the invention, which is composed of 52 amino acids, was completely sequenced. However, the last approximately 3 amino acids could not be identified with absolute certainty, so that any hormologists may also be biologically active.
Die Suche nach Homologien zur angegebenen Sequenz in den Datenbanken ergab keinerlei Übereinstimmung mit bekannten Sequenzen: die Substanz hat folglich eine völlig neuartige Struktur.The search for homologies to the specified sequence in the databases did not match any known sequences: the substance therefore has a completely new structure.
Die Strukturbetrachtung ergibt, daß hydrophile und hydrophobe Aminosäurereste in ungefähr in gleicher Anzahl vorhanden, jedoch ungleichmäßig verteilt sind. Ein stark hydrophober Zentralbereich (9 Val. 5 Leu, 4 Ile, 3 Ala) wird von zwei hydrophilen Bereichen flankiert. Auffallend ist die hohe Anzahl von Ser- Resten (10) , was den gut wasserlöslichen Charakter des nativen Oligopeptides erklärt. Es gibt nur eine aromatische Aminosäure (Typ 45) . Die angegebene Sequenz führt rechnerisch zu einer Molmasse von 5414 D, im Einklang mit den durch die MALDI-Messungen abgeschätzten und den durch die 2D-Elektrophorese-Trennung anhand von Kalibrierproteinen gefundenen Werten. Trotz der Abwesenheit stabilisierender Disulfidbrücken zeigt das Peptid eine extreme Resistenz gegen alle getesteten Proteasen und sonstige Enzyme: Trypsin, Chymotrypsin, Pankreas-Elastase, Thermolysin, Pepsin, Kollagenase, Enzym Glu C. und selbst Pronase und Proteinase K. Dabei konnte das molare Verhältnis Enzym/Substrat (normalerweise 1/1000) um das Tausendfache gesteigert werden (1/1), ohne daß die geringste Proteolyse auftrat: Das erfindungsgemäße Peptid ist trotz seiner guten Löslichkeit im physiologischen Milieu biologisch außergewöhnlich stabil, was bei seiner Verwendung als Medikament gute Transporteigenschaften in Serum und Intestinaltrakt garantiert.The structural analysis shows that hydrophilic and hydrophobic amino acid residues are present in approximately the same number, but are distributed unevenly. A strongly hydrophobic central area (9 Val. 5 Leu, 4 Ile, 3 Ala) is flanked by two hydrophilic areas. The high number of Ser residues (10) is striking, which explains the readily water-soluble character of the native oligopeptide. There is only one aromatic amino acid (type 45). The specified sequence leads to a molecular weight of 5414 D, in accordance with the values estimated by the MALDI measurements and the values found by the 2D electrophoresis separation using calibration proteins. Despite the absence of stabilizing disulfide bridges, the peptide shows extreme resistance to all proteases and other enzymes tested: trypsin, chymotrypsin, pancreatic elastase, thermolysin, pepsin, collagenase, enzyme Glu C. and even pronase and proteinase K. The molar ratio of the enzyme was able to / Substrate (normally 1/1000) can be increased by a thousand times (1/1) without the slightest proteolysis occurring: Despite its good solubility in the physiological environment, the peptide according to the invention is exceptionally biologically stable, which, when used as a medicament, has good transport properties Serum and intestinal tract guaranteed.
Neben seiner biologischen Stabilität ist die gute Löslichkeit des erfindungsgemäßen Oligopeptides in seiner nativen Form eine gute Vorbedingung für seine Bioverfügbarkeit.In addition to its biological stability, the good solubility of the oligopeptide according to the invention in its native form is a good precondition for its bioavailability.
Das erfindungsgemäße Oligopeptid erwies sich selbst in hohen Dosen als human-untoxisch: In Form von daran angereicherten Gelees royales haben Versuchstiere bzw. Probanden mg-Mengen davon injiziert bzw. oral verabreicht bekommen, ohne daß die geringste Nebenwirkung beobachtet werden konnte.Even in high doses, the oligopeptide according to the invention proved to be non-toxic to humans: in the form of royal jelly enriched thereon, test animals or test subjects were injected or administered mg amounts thereof or orally, without the slightest side effect being observed.
Um über größere Mengen des Peptides verfügen zu können, wurde seine Totalsynthese nach einer modifizierten Merrifield-Methode durchgeführt. Das synthetische Produkt war praktisch wasserunlöslich und zeigte in dieser Form keinerlei biologische Aktivität. Um es der nativen Form anzunähern, wie es aus den Sekretionsdrüsen von Apis mellifera ausgeschieden wird, wurde das Syntheseprodukt in Trifluorethanol aufgenommen und anschließend behutsam in wässriges Milieu übergeführt (5 mg Peptid in 5 ml Wasser) , wobei keine Ausfällung mehr stattfan d. Durch Gefriertrocknung wurde ein Lyophilisat erhalten, das sich in Gegenwart von Natriumhydrogencarbonat (pH = 8) ausgezeichnet löste und sich in seinen biologischen und physikochemischen Eigenschaften dem nativen Produkt annäherte. Die 2D-Gelelektrophorese der niedermolekularen Proteine in den untersuchten Gelees royales zeigte, daß das beschriebene Hauptpeptid in den meisten Fällen in geringen Mengen variabel von quasi-identischen Trabanten flankiert ist. In den Molekularmassen sind keine Unterschiede festzustellen, jedoch differieren die isoelektrischen Punkte um jeweils bis zu einigen Zehntel pH- Einheiten. Es scheint, daß in der antiviralen Wirkung diesen Begleitsubstanzen eine Funktion in der Weise zuzuordnen ist, daß durch eine Art „Oligo-Therapie" den Viren ein Ausweichen durch Bildung resistenter Stämme erschwert wird.In order to be able to dispose of larger amounts of the peptide, its total synthesis was carried out according to a modified Merrifield method. The synthetic product was practically insoluble in water and showed no biological activity in this form. In order to approximate the native form, as it is excreted from the secretion glands of Apis mellifera, the synthesis product was taken up in trifluoroethanol and then carefully transferred into an aqueous medium (5 mg peptide in 5 ml water), with no further precipitation taking place. Freeze-drying gave a lyophilisate which dissolved excellently in the presence of sodium bicarbonate (pH = 8) and approached the native product in its biological and physicochemical properties. The 2D gel electrophoresis of the low molecular weight proteins in the royal jellies examined showed that the described main peptide is flanked by quasi-identical satellites in small amounts in most cases. No differences can be found in the molecular masses, but the isoelectric points differ by up to a few tenths of pH units. It appears that the antiviral activity of these accompanying substances is assigned a function in such a way that a kind of “oligo therapy” makes it more difficult for the viruses to avoid the formation of resistant strains.
Es wird vorgeschlagen, dieses von der Natur vorgezeichnete Wirkungsschema erfindungsgemäß zu verwenden, indem die Pilotstruktur des Hauptpeptides gezielt modifiziert und auf die biologische Wirkung gegen das eine oder andere Virus optimiert wird.It is proposed to use this action scheme, which is drawn by nature, in accordance with the invention by specifically modifying the pilot structure of the main peptide and optimizing it for the biological action against one or the other virus.
Als ein möglicher Angriffspunkt des erfindungsgemäßen Oligopeptides und ggf. seiner Trabanten an den viralen Cyclus ist beim augenblicklichen Kenntnisstand eine Verminderung der Wirksamkeit der Virus-Proteasen am nächstliegenden. As a possible point of attack of the oligopeptide according to the invention and possibly its satellites on the viral cycle, a reduction in the effectiveness of the virus proteases is the most obvious at the current state of knowledge.

Claims

Patentansprüche claims
1. Oligopeptid mit antiviraler Wirkung dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus mindestens 52 Aminosäureresten mit der in der Beschreibung angegebenen Sequenzfolge besteht.1. oligopeptide with antiviral activity, characterized in that it consists of at least 52 amino acid residues with the sequence specified in the description.
2. Oligopeptide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aminosäurereste durch andere insbesondere ab der Position 48 der Sequenz ausgetauscht werden können.2. Oligopeptides according to claim 1, characterized in that amino acid residues can be replaced by others in particular from position 48 of the sequence.
3. Oligopeptide nach nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihre antivirale Wirkung durch gezielten Austausch jeglichen Aminosäurerestes optimiert wird.3. Oligopeptides according to claims 1 and 2, characterized in that their antiviral effect is optimized by targeted exchange of any amino acid residue.
4. Verfahren zur Herstellung von Oligopeptiden nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gelees royales in der beschriebenen Weise unter den angegebenen Bedingungen selektiv gewonnen werden, die diese Substanzen in besonderem Maße enthalten.4. A process for the preparation of oligopeptides according to claims 1 and 2, characterized in that royal jellies are selectively obtained in the manner described under the specified conditions, which contain these substances to a particular extent.
5. Verfahren zur Aktivierung eines synthetischen Peptides nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es durch stufenweise Wechsel des Lösungsmittels, gefolgt von Lyophyli- sation und anschließende Aufnahme in Natriumhydrogensulfat- Lösung von einer unlöslichen inaktiven in eine lösliche aktive, der biologischen Form nahestehende Konformation umgewandelt wird. 5. A method for activating a synthetic peptide according to claims 1 to 4, characterized in that it by gradually changing the solvent, followed by lyophilization and subsequent inclusion in sodium hydrogen sulfate solution from an insoluble inactive in a soluble active, the biological form related conformation is converted.
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