ES2251596T3 - Interaciones de la vpr de vih-1 con el factor inductor de apoptosis mitocondrial y procedimientos para su utilizacion. - Google Patents

Interaciones de la vpr de vih-1 con el factor inductor de apoptosis mitocondrial y procedimientos para su utilizacion.

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Abstract

Procedimiento para la identificación de compuestos que inhiben la unión de la Vpr de VIH al AIF que comprende un ensayo de prueba que comprende las etapas siguientes: i) poner en contacto a) la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y b) el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr en presencia de c) un compuesto de ensayo, y ii) comparar el nivel de la unión de la Vpr de VIH al AIF con el nivel de la unión de la Vpr de VIH al AIF en ausencia de dicho compuesto de ensayo.

Description

Interacciones de la VPR de VIH-1 con el factor inductor de apoptosis mitocondrial y procedimientos para su utilización.
Campo de la invención
La presente invención se refiere al descubrimiento de que la Vpr de VIH se une al AIF de la mitocondria y a ensayos de identificación de los moduladores de la interacción.
Antecedentes de la invención
La proteína accesoria Vpr de VIH se ha identificado como que es apta para detener el ciclo celular e inducir la apoptosis. Esta observación se describe en el documento WO 0174163.
La interacción de la Vpr de VIH con la proteína celular humana hVIP se ha descrito en el documento WO 9919359.
El documento WO 9419456 describe un procedimiento para identificar los compuestos que inhiben la unión entre la Vpr de VIH y el gag.
Se ha identificado el factor inductor de apoptosis mitocondrial.
Existe una necesidad de selecciones de descubrimientos de fármacos y de nuevos fármacos que eviten o induzcan la apoptosis y que sean útiles en el tratamiento de enfermedades inflamatorias y del cáncer.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a procedimientos para la identificación de compuestos que inhiben la unión de la Vpr al AIF.
La presente invención se refiere a procedimientos para la identificación de compuestos que inhiben la translocación nuclear de la Vpr en presencia del AIF.
Descripción detallada de las formas de realización preferidas
Se ha descubierto que la Vpr se une al AIF. Se ha descubierto que el complejo formado por la Vpr unida al AIF, que normalmente se encuentra en la mitocondria, transloca al núcleo de las células.
Se sabe que el AIF induce la apoptosis mediante una ruta no caspasa-9. Se sabe que la Vpr induce la apoptosis mediante la ruta caspasa-9.
El descubrimiento de que la Vpr se une al AIF proporciona los medios para designar y descubrir inhibidores específicos. Según la presente invención, la Vpr y el AIF se utilizan para seleccionar compuestos para inhibidores específicos. Los inhibidores son útiles como agentes anti-VIH además de como agentes para el tratamiento de enfermedades inflamatorias y del cáncer. La Vpr y el AIF purificados se pueden utilizar en selecciones de fármacos para identificar compuestos que disocian los complejos e inhiben la formación de complejos. Los compuestos se pueden asimismo seleccionar para identificar los que inhiben el complejo de la translocación al núcleo.
Un experto en la materia puede aislar las moléculas de ácido nucleico que codifican la Vpr y el AIF e insertarlas en los vectores de expresión utilizando técnicas estándar y materias primas de fácil disponibilidad. La secuencia codificadora se une funcionalmente a las secuencias reguladoras necesarias. Los vectores de expresión son bien conocidos y de fácil disponibilidad. Los ejemplos de vector de expresión incluyen plásmidos, fagos, vectores virales y otras moléculas de ácidos nucleicos o moléculas de ácidos nucleicos que contienen vehículos para transformar células huésped y facilitar la expresión de secuencias codificadoras. Los vectores de expresión recombinante de la presente invención son útiles para la transformación de huéspedes que expresan proteínas.
Las células huésped de utilización en los bien conocidos sistemas de expresión recombinante para la producción de proteínas son bien conocidos y de fácil disponibilidad. Ejemplos de células huésped incluyen células de bacterias tales como E. coli, células de levadura tales como S. cerevisiae, células de insectos tales como S. frugiperda, células de cultivo de tejido mamífero no humano tales como células de ovario de hámster chino (CHO) y células de cultivo de tejido humano tales como células HeLa.
En algunas formas de realización preferidas, por ejemplo, un experto en la materia puede, utilizando técnicas bien conocidas, insertar moléculas de ADN en un vector de expresión disponible comercialmente para utilizar en sistemas de expresión bien conocidos. Por ejemplo, el plásmido pSE420 disponible comercialmente (Invitrogen, San Diego, CA) se puede utilizar para la producción de PAPA1 en E. coli. El plásmido pYES2 disponible comercialmente (Invitrogen, San Diego, CA) se puede, por ejemplo, utilizar para la producción en las cepas de S. cerevisiae de levadura. El sistema de expresión de baculovirus completo MAXBAC™ disponible comercialmente (Invitrogen, San Diego, CA) se puede, por ejemplo, utilizar para la producción en células de insecto. El plásmido pcADN I disponible comercialmente o pcADN3 (Invitrogen, San Diego, CA) se puede, por ejemplo, utilizar para la producción en células de mamífero tales como las células de Ovario de Hámster Chino. Un experto en la materia puede utilizar estos vectores y sistemas de expresión comerciales u otros para producir proteínas mediante técnicas de rutina y materias primas de fácil disponibilidad. (Ver p. ej. Sambrook et al., Molecular Cloning a Laboratory Manual, segunda Ed. Cold Spring Harbor Press (1989) que se incorpora en la presente memoria como referencia). De este modo, las proteínas deseadas se pueden preparar tanto en sistemas procariotas como eucariotas, resultando en un espectro de formas procesadas de la proteína.
Un experto en la materia puede utilizar otros vectores y sistemas de expresión disponibles comercialmente o producir vectores que utilizan procedimientos bien conocidos y materias primas de fácil disponibilidad. Los sistemas de expresión que contienen las secuencias de control de requisito, tales como promotores y señales de poliadenilación, y preferentemente potenciadores, son de fácil disponibilidad y son conocidos en la técnica para una variedad de huéspedes. Ver p. ej. Sambrook et al., Molecular Cloning a Laboratory Manual, segunda Ed. Cold Spring Harbor Press (1989).
El vector de expresión que incluye el ADN que codifica la Vpr o el AIF se utiliza para transformar el huésped compatible que se cultiva a continuación y se mantiene bajo condiciones en las que tiene lugar la expresión del ADN extraño. La proteína de la presente invención producida de este modo se recupera del cultivo, mediante lisis de las células o a partir del medio de cultivo según lo apropiado y conocido por los expertos en la materia. Un experto en la materia puede, utilizando técnicas bien conocidas, aislar la Vpr o el AIF que se producen utilizando tales sistemas de expresión. Los procedimientos de purificación de proteína a partir de fuentes naturales que utilizan anticuerpos que se unen específicamente a las proteínas se pueden aplicar igualmente a las proteínas purificadas producidas mediante metodología de ADN recombinante.
Además de la producción de proteínas mediante técnicas recombinantes, se pueden utilizar los sintetizadores de péptidos automatizados para producir la Vpr y/o el AIF. Tales técnicas son bien conocidas por los expertos en la materia y son útiles si los derivados poseen sustituciones no previstas en la producción de proteína de ADN codificada.
Los hibridomas que producen anticuerpos que se unen al AIF o a la Vpr, y los anticuerpos mismos, son útiles en el aislamiento y purificación del AIF o de la Vpr y complejos de proteína que incluyen el AIF y la Vpr. Además, los anticuerpos son inhibidores específicos del AIF o de la Vpr. Los anticuerpos que se unen específicamente a la proteína respectiva se pueden utilizar para purificar esa proteína de fuentes naturales utilizando técnicas bien conocidas y materias primas de fácil disponibilidad. Dichos anticuerpos se pueden asimismo utilizar para purificar la proteína a partir de material presente cuando se produce la proteína mediante metodología de ADN recombinante.
Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "anticuerpo" se refiere a anticuerpos intactos, completos y a fragmentos Fab y fragmentos F(ab)_{2} de los mismos. Anticuerpos intactos, completos incluyen anticuerpos monoclonales tales como anticuerpos monoclonales de murino, anticuerpos quiméricos y anticuerpos humanizados. En algunas formas de realización, los anticuerpos se unen específicamente a un epítope del AIF o de la Vpr. Los anticuerpos que se unen a un epítope son útiles para aislar y purificar esa proteína tanto de fuentes naturales como de sistemas de expresión recombinantes utilizando técnicas bien conocidas tales como la cromatografía de afinidad. Dichos anticuerpos son útiles para detectar la presencia de dicha proteína en una muestra y para determinar si las células expresan la proteína.
La producción de anticuerpos y las estructuras de proteína de los anticuerpos intactos, completos, fragmentos Fab y F(ab)_{2} y la organización de secuencias genéticas que codifican tales moléculas son bien conocidas y se describen, por ejemplo, en Harlow, E. y D. Lane (1988) ANTIBODIES: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY. En resumen, por ejemplo, el AIF o un fragmento inmunogénico del mismo, se inyecta en ratones. Se elimina el bazo del ratón, se aíslan las células del bazo y se fusionan con células de ratón inmortalizadas. Las células híbridas, o hibridomas, se cultivan y se seleccionan esas células que secretan anticuerpos. Se analizan los anticuerpos y, si se encuentran específicamente unidos a la proteína, se cultiva a continuación el hibridoma que los produce para producir un suministro continuo de anticuerpos. Los anticuerpos contra el AIF están disponibles comercialmente en Chemicon International (Temecula, CA) ref. de catálogo #AB16501.
La presente invención se refiere a procedimientos para la identificación de compuestos anti-VIH y compuestos útiles para tratar el cáncer y las enfermedades autoinmunes. Según este aspecto, la Vpr o un fragmento de la Vpr que se sabe que interactúa con el AIF se pone en contacto con el AIF o con un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr en presencia de un compuesto de ensayo. La afinidad de la Vpr o de un fragmento del mismo al AIF o a un fragmento del mismo se mide y se compara a la afinidad de la Vpr o de un fragmento del mismo al AIF en ausencia de un compuesto de ensayo. Los compuestos que pueden romper la unión del AIF a la Vpr pueden ser útiles como compuestos anti-VIH o compuestos útiles para tratar el cáncer y enfermedades autoinmunes. Un ejemplo de un control positivo en este ensayo de selección de fármaco sería los anticuerpos anti-Vpr que se unen competitivamente a la Vpr con respecto al AIF. Otro ejemplo de control positivo en este ensayo de selección de fármaco serían los anticuerpos anti-AIF que se unen competitivamente al AIF con respecto a la Vpr. Tales anticuerpos son útiles como compuestos conocidos que rompen la interacción Vpr/AIF. Cantidades conocidas de la Vpr y el AIF se pueden combinar bajo condiciones adecuadas para el enlace. En tales formas de realización de la presente invención, la concentración preferida del compuesto de ensayo está comprendida entre 1 \muM y 500 \muM. Una concentración preferida está comprendida entre 10 \muM y 100 \muM. En algunas formas de realización preferidas, se desea utilizar una serie de diluciones de compuestos de ensayo. En algunos aspectos, se proporciona un kit para realizar este procedimiento. El kit comprende un primer recipiente que comprende la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr que se sabe que interactúa con el AIF; y un segundo recipiente que comprende el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr. Opcionalmente, el kit puede comprender además instrucciones para llevar a cabo el ensayo de prueba y/o un cuarto recipiente con un control positivo tal como los anticuerpos anti-Vpr que se unen competitivamente a la Vpr con respecto al AIF y/o anticuerpos anti-AIF que se unen competitivamente al AIF con respecto a la Vpr.
Otro aspecto de la presente invención se refiere a procedimientos para la identificación de compuestos que inhiben complejos de Vpr/AIF a partir de la translocación al núcleo de la célula. Las células conocidas para producir o expuestas a la Vpr se ponen en contacto con los compuestos de ensayo. El nivel de la Vpr y/o el AIF en el núcleo y/o el nivel de la Vpr y/o el AIF en el citoplasma se miden y se comparan al nivel correspondiente de células que no están en contacto con el compuesto de ensayo. En algunas formas de realización de la presente invención, la concentración preferida del compuesto de ensayo está comprendida entre 1 \muM y 500 \muM. Una concentración preferida está comprendida entre 10 \muM y 100 \muM. En algunas formas de realización preferidas, es deseable utilizar una serie de diluciones de compuestos de ensayo.
Ejemplo
Las secuencias siguientes identificadas mediante el número de registro de entrada y las referencias se incorporan a la presente memoria como referencia.
VPR AJ404325 vpr, gag, pol, vif, vpu, env, y nef
VPR AF316862 vif, vpr (aislado del Camerún)
VPR AF325763 vif, vpr (aislado de Sudáfrica)
AIF XM 010246 denominada asimismo "muerte celular programada 8" o "PDCD8"
AIF NM 004208

Claims (17)

1. Procedimiento para la identificación de compuestos que inhiben la unión de la Vpr de VIH al AIF que comprende un ensayo de prueba que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto a) la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y b) el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr en presencia de c) un compuesto de ensayo, y
ii)
comparar el nivel de la unión de la Vpr de VIH al AIF con el nivel de la unión de la Vpr de VIH al AIF en ausencia de dicho compuesto de ensayo.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que a) la Vpr de VIH y b) el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr se ponen en contacto en presencia de c) un compuesto de ensayo.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que a) la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y b) el AIF se ponen en contacto en presencia de c) un compuesto de ensayo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que a) la Vpr de VIH y b) el AIF se ponen en contacto en presencia de c) un compuesto de ensayo.
5. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además un ensayo de control positivo que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto a) la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y b) el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr en presencia de c) anticuerpos anti-Vpr que se unen competitivamente a la Vpr con respecto al AIF y/o anticuerpos anti-AIF que se unen competitivamente al AIF con respecto a la Vpr.
6. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la concentración del compuesto de ensayo está comprendida entre 1 \muM y 500 \muM.
7. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la concentración del compuesto de ensayo está comprendida entre 10 \muM y 100 \muM.
8. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que una serie de ensayos de prueba se realizan utilizando una serie de diluciones de los compuestos de ensayo.
9. Kit para la realización del procedimiento según la reivindicación 1, que comprende:
a)
un primer recipiente que comprende la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF; y
b)
un segundo recipiente que comprende el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr y opcionalmente,
c)
instrucciones para realizar el ensayo de prueba.
10. Kit según la reivindicación 9, que comprende además un cuarto recipiente que comprende anticuerpos anti-Vpr que se unen competitivamente a la Vpr con respecto al AIF y/o anticuerpos anti-AIF que se unen competitivamente al AIF con respecto a la Vpr.
11. Procedimiento in vitro para la identificación de compuestos que inhiben la translocación nuclear de complejos Vpr de VIH/AIF que comprende un ensayo de prueba que comprende las etapas siguientes:
i)
poner en contacto, en presencia de un compuesto de ensayo, células que comprenden la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr en presencia del AIF; y
ii)
comparar el nivel de Vpr/AIF en el núcleo con el nivel de Vpr/AIF en el núcleo en ausencia de dicho compuesto de ensayo y/o comparar el nivel de Vpr/AIF en el citoplasma con el nivel de Vpr/AIF en el citoplasma en ausencia de dicho compuesto de ensayo.
12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que las células comprenden a) la Vpr de VIH y b) el AIF o un fragmento del AIF que interactúa con la Vpr.
13. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que las células comprenden a) la Vpr de VIH o un fragmento de la Vpr conocido por interactuar con el AIF y b) el AIF.
14. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que las células comprenden a) la Vpr de VIH y b) el AIF.
15. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la concentración de compuesto de ensayo está comprendida entre 1 \muM y 500 \muM.
16. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que la concentración de compuesto de ensayo está comprendida entre 10 \muM y 100 \muM.
17. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que se realiza una serie de ensayos de prueba utilizando una serie de diluciones de compuestos de ensayo.
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