ES2293332T3 - Analogos peptidicos que comprenden al menos un resto aza-beta 3 aminoacilado, y sus usos, en particular en terapia. - Google Patents
Analogos peptidicos que comprenden al menos un resto aza-beta 3 aminoacilado, y sus usos, en particular en terapia. Download PDFInfo
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Abstract
Uso de péptidos híbridos análogos de péptidos o proteínas parientes, comprendiendo estos péptidos híbridos al menos un resto aza-beta3-aminoacilo, es decir: * un resto que responde a la fórmula (A) ** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal, en la que R representa H o un grupo protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc, Boc o Z, y R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, * un resto que responde a la fórmula (B)** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal, en la que R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, * un resto que responde a la fórmula (C)** ver fórmula** siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos, en la que R1 representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo 88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo aza-beta3-aminoácido, para la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento del lupus eritematoso diseminado.
Description
Análogos peptídicos que comprenden al menos un
resto aza-\beta^{3} aminoacilo, y sus usos, en
particular en terapia.
La presente invención tiene por objeto análogos
de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo estos análogos
peptídicos al menos un resto aza-\beta^{3}
aminoacilo, así como sus usos en composiciones farmacéuticas o para
el diagnóstico de patologías en las que están implicados los
péptidos o las proteínas parientes mencionados anteriormente.
La identificación de las regiones antigénicas (o
epítopos) reconocidas por las células T, y la comprensión de las
bases moleculares y celulares del reconocimiento antigénico se
consideren como etapas claves en la concepción y el desarrollo de
estrategias de vacunaciones y de inmunomodulación. La inmunización
con la ayuda de péptidos que corresponden a epítopos de lo ajeno
(por ejemplo víricos, bacterianos) o de lo propio (por ejemplo
tumorales) para inducir anticuerpos y/o linfocitos T auxiliares (Th)
o linfocitos citotóxicos (CTL) específicos del tumor o del virus,
constituye hoy en día una estrategia particularmente prometedora en
el desarrollo de vacunas sintéticas. En el caso de las vacunas
antivíricas por ejemplo, los péptidos presentan varias ventajas
principales frente a las preparaciones habituales de virus atenuados
o desactivados, es decir, una producción más sencilla, químicamente
definida y perfectamente controlable, así como una mejor estabilidad
a temperatura ambiente. Se han propuesto asimismo enfoques
terapéuticos basados en epítopos T CD4^{+} de antígenos de lo
propio.
En la práctica, sin embargo, los péptidos
resultan ser poco inmunógenos y no permiten obtener títulos elevados
de anticuerpos capaces de reaccionar con la proteína nativa o la
partícula vírica. Estas limitaciones del uso de péptidos en el
desarrollo de vacunas sintéticas están relacionadas probablemente
con una biodegradabilidad importante en los fluidos biológicos, una
mala difusión a través de los sistemas membranarios y por falta de
selectividad frente a la diana.
Se han desarrollado diferentes enfoques para
"transformar" los péptidos en moléculas capaces de inducir una
respuesta inmune humoral o celular más fuerte y más específica. La
introducción en péptidos antigénicos de uniones seudopeptídicas es
una estrategia de las más interesantes para mejorar sus
características fisico-químicas propias y su
aptitud para interactuar con los efectores del sistema inmunitario.
A pesar de las aplicaciones potenciales importantes en el campo del
diagnóstico, de la vacunación o de la inmunomodulación, y la
extensión de los conocimientos de estos análogos adquiridas en los
campos químico y farmacológico, los seudopéptidos se usan todavía
poco en inmunología.
El artículo de Decker et al., The Journal of
Immunology, 2000, 165: 654-662 se refiere al estudio
de la histona H4 del nucleosoma y a la identificación de un
epítopo particular de ésta, el epítopo H4 (88-99).
Asimismo, este artículo describe el uso de este epítopo en el ámbito
de la prevención o del tratamiento del lupus eritematoso
diseminado.
El documento FR 2 828 884 se refiere al uso de
los hidrazinopeptoides de fórmula (I) siguiente:
para la preparación de un
medicamento destinado en particular al tratamiento de
cánceres.
En este documento, R_{2} y R_{3} pueden
representar un átomo de hidrógeno o un grupo alquilo de 1 a 10
átomos de carbono, eventualmente sustituido.
La presente invención tiene como objetivo
suministrar análogos peptídicos resistentes a las enzimas de
degradación, y capaces de imitar la actividad de diversos péptidos
nativos, agentes de vacunación o de inmunomodulación.
La invención tiene más particularmente como
objetivo suministrar análogos peptídicos que se caracterizan por la
introducción de monómeros, que no presenten ningún centro quiral
carbonado, lo que permite liberarse de las dificultades
relacionadas con la síntesis asimétrica, y con los problemas de
epimerización. Esta familia de análogos peptídicos constituye una
nueva clase de peptidomiméticos, en los que los restos (cadenas
laterales) están portados por átomos de nitrógeno quirales con una
configuración no fijada, lo que les confiere una gran adaptabilidad
en el espacio. El posicionamiento correcto de los peptidomiméticos
construidos según este principio, en un sitio enzimático, se
produce al mismo tiempo mediante el desplazamiento de equilibrios
conformacional y configuracional.La acción de dicho compuesto,
desde un punto de vista esteroquímico, es equivalente a la de una
mezcla de diasteroisómeros en equilibrio rápido, desplazando la
interacción con el sitio enzimático el equilibrio hacia el o los
esteroisómeros más afines. Asimismo, pueden resultar de ello otros
beneficios potenciales, tales como, desde un punto de vista
químico, una simplificación de los métodos de síntesis (supresión
de los problemas esteroquímicos), y por otra parte, una resistencia
más elevada de dichos análogos con esqueletos modificados, frente a
la acción de las peptidasas. La síntesis previa de estos monómeros
permite la introducción de una buena diversidad de cadenas
laterales, tanto en serie proteogénica como no proteogénica y, por
lo tanto, permite modular en una cierta medida su afinidad y su
lipofilia.
La invención tiene asimismo como objetivo
suministrar composiciones farmacéuticas que comprenden dichos
análogos peptídicos, así como métodos de diagnóstico in
vitro de patologías que implican los péptidos parientes de los
cuales proceden estos análogos peptídicos, y kits para la
realización de estos métodos.
La presente invención tiene por objeto el uso de
análogos de péptidos o de proteínas parientes, comprendiendo estos
análogos peptídicos, o también denominados péptidos híbridos, al
menos un resto
aza-\beta^{3}-aminoacilo, es
decir:
- -
- un resto que responde a la fórmula (A) siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal,
en la que R representa H o un grupo
protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc
(fluorenilmetiloxicarbonilo), Boc
(terc-butiloxicarbonilo), o Z (benciloxicarbonilo),
y R_{1} representa una cadena lateral seleccionada de entre las de
los
aminoácidos,
- -
- un resto que responde a la fórmula (B) siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal,
- -
- en la que R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos,
- -
- un resto que responde a la fórmula (C) siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos,
en la que R_{1} representa una
cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos
péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo
88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que
corresponde a SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los
aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo
aza-\beta^{3}-aminoácido, para
la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la
prevención o al tratamiento del lupus eritematoso
diseminado.
Los péptidos híbridos mencionados anteriormente
de la invención pueden asimismo estar definidos por la fórmula
general siguiente (A):
(A)AA1-AA2-.................-AAn-1)-AAn
en la
que
- \text{*}
- AA1 a AAn representan:
- -
- un aminoácido que corresponde a un resto de aminoacilo situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la cual proceden los péptidos híbridos,
- -
- o un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo análogo al resto de aminoacilo inicialmente presente en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la cual proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que esté respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponde dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, y
- \text{*}
- n representa un número entero de 4 a aproximadamente 100.
La invención tiene más particularmente por
objeto el uso mencionado anteriormente de péptidos híbridos de
fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
- -
- en la que aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponden a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
- -
- N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
- -
- 1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4.
La invención se refiere al uso mencionado
anteriormente de péptidos híbridos que proceden del epítopo
88-99 de la histona H4 como péptido pariente, y que
corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los
aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo de
aza-\beta^{3} aminoácido, para la preparación de
un medicamento, o vacuna, destinado a la prevención o al tratamiento
del lupus eritematoso diseminado.
La invención se refiere más particularmente al
uso mencionado anteriormente de péptidos híbridos que proceden del
epítopo 88-99 definido anteriormente, y que tiene
las siguientes fórmulas:
La invención se refiere más particularmente al
uso mencionado anteriormente del péptido híbrido de fórmula SEC ID
nº: 2.
La invención se refiere más particularmente al
uso mencionado anteriormente del péptido híbrido de fórmula SEC ID
nº: 7.
La invención tiene asimismo por objeto los
péptidos híbridos que comprenden al menos un
aza-\beta^{3} aminoácido, siendo esos péptidos
híbridos análogos de péptidos o de proteínas parientes,
comprendiendo dichos péptidos híbridos al menos un aminoácido
inicial del péptido o de la proteína pariente, y procediendo del
epítopo de la histona H4 como péptido pariente, que corresponde a
SEC ID nº: 1.
La invención se refiere más particularmente a
los péptidos híbridos tales como se definen anteriormente, y que
corresponden a la fórmula general siguiente (A):
(A)AA1-AA2-...............-AAn-1)-AAn
en la
que
- \text{*}
- AA1 a AAn representan:
- -
- un aminoácido que corresponde a un resto de aminoacilo situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
- -
- o un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo análogo al resto de aminoacilo inicialmente presente en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que esté respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponde dicho monómero aza-\beta^{3} aminoacilo,
representando al menos uno de AA1 a AAn un
aminoácido del péptido pariente, es decir un resto de aminoacilo
situado en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente
de la que proceden los péptidos híbridos, y
- \text{*}
- n representa un número entero de 4 a aproximadamente 100.
En este sentido, la invención se refiere más
particularmente a los péptidos híbridos definidos anteriormente de
fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
en la
que:
- -
- aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
- -
- N^{\alpha}haa_{m} y N_{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos, análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, respondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas anteriormente, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
- -
- 1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 a 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4, y uno al menos de 1, n o p sea diferente de cero.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención tiene más particularmente por
objeto los péptidos híbridos mencionados anteriormente de fórmulas
siguientes:
\newpage
La invención se refiere más particularmente
todavía a los péptidos híbridos tales como se han definido
anteriormente de fórmula siguiente:
La invención se refiere asimismo a los complejos
entre un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, y
un elemento del complejo de histocompatibilidad mayor (también
denominado complejo MHC-híbrido), y eventualmente un
receptor de células T (también denominado complejo
MHC-híbrido-receptor T).
La invención se refiere más particularmente a un
complejo entre un péptido híbrido tal como se ha definido
anteriormente, y un receptor de células T.
La invención tiene asimismo por objeto un método
de diagnóstico in vitro de patologías asociadas a la presencia en
el organismo de un paciente, de una proteína exógena o endógena,
susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el
proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías,
caracterizado porque comprende:
- -
- poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de anticuerpos dirigidos contra dicha proteína, con un péptido híbrido tal como se ha definido anteriormente, procediendo dicho péptido de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o procediendo de un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez a la proteína exógena o endógena, en condiciones que permiten la reacción entre los anticuerpos dirigidos contra la proteína y susceptibles de estar presentes en la muestra biológica, y dicho péptido híbrido;
- -
- detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
- -
- detectar in vitro anticuerpos que circulan en el paciente mediante un ensayo de competición usando un anticuerpo antihíbrido.
La invención tiene asimismo por objeto un
neceser o kit para la realización de un método de diagnóstico in
vitro tal como se ha definido anteriormente, que comprende:
- -
- un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de la proteína endógena o exógena, o que corresponde a un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena,
- -
- agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
- -
- agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo dichos agentes reactivos eventualmente un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos a su vez por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
La invención se refiere asimismo a las
composiciones farmacéuticas, en particular las vacunas, que
comprenden al menos un péptido híbrido tal como se ha definido
anteriormente, en asociación o no con un vehículo fisiológicamente
aceptable.
La invención tiene más particularmente por
objeto las composiciones farmacéuticas mencionadas anteriormente
que comprenden al menos un péptido híbrido tal como se ha definido
anteriormente, asociado o no a una molécula portadora, proteica o
no, que puede inducir in vivo la producción de anticuerpos
que neutralizan la proteína exógena o endógena responsable de la
patología, o inducir in vivo una respuesta inmune celular
citotóxica o auxiliar.
La invención se refiere asimismo a los
anticuerpos antipéptidos híbridos policlonales o monoclonales tales
como los obtenidos mediante inmunización de un animal con al menos
un péptido híbrido definido anteriormente, siendo dichos
anticuerpos susceptibles de formar un complejo con estos péptidos
híbridos y/o con los péptidos parientes que corresponden a estos
últimos, y caracterizados porque reconocen el péptido pariente o la
proteína pariente con una afinidad al menos igual a la presentada
por los anticuerpos antipéptido pariente o antiproteína pariente
frente al péptido pariente o la proteína pariente.
La invención tiene más particularmente por
objeto los anticuerpos de antiidiotipos susceptibles de formar un
complejo con los anticuerpos mencionados anteriormente, tales como
los obtenidos mediante inmunización de un animal con dichos
anticuerpos.
La invención se refiere asimismo a un método de
diagnóstico in vitro de patologías asociadas a la presencia
en el organismo de un paciente de una proteína exógena o endógena,
susceptible de estar directa o indirectamente implicada en el
proceso de aparición y/o de desarrollo de estas patologías, estando
dicho método caracterizado porque comprende:
- -
- poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de dicha proteína, con al menos uno de los anticuerpos mencionados anteriormente, siendo los anticuerpos ventajosamente dirigidos contra un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o
- -
- en unas condiciones que permiten la reacción entre la proteína susceptible de estar presente en la muestra biológica, y dichos anticuerpos dirigidos contra dicho péptido híbrido;
- -
- detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de formarse en la etapa anterior.
La invención tiene asimismo por objeto un
neceser o kit para la realización de un método de diagnóstico in
vitro tal como se ha definido anteriormente, que comprende:
- -
- unos anticuerpos mencionados anteriormente, dirigidos contra este péptido híbrido;
- -
- unos agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
- -
- unos agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo dichos agentes reactivos eventualmente un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos a su vez por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
La invención se refiere asimismo a las
composiciones farmacéuticas, en particular las vacunas, que
comprenden al menos un antiidiotipo mencionado anteriormente, en
asociación con un vehículo fisiológicamente aceptable.
La invención tiene más particularmente por
objeto las composiciones farmacéuticas mencionadas anteriormente
que comprenden al menos un antiidiotipo tal como se ha definido
anteriormente, asociado con una molécula portadora, proteica o no,
que puede inducir in vivo la producción de anticuerpos que
neutralizan la proteína exógena o endógena responsable de la
patología, o inducir in vivo una respuesta inmune celular
citotóxica.
La invención se refiere asimismo a composiciones
farmacéuticas, que comprenden anticuerpos tales como se definen
anteriormente, en asociación o no con un vehículo fisiológicamente
aceptable.
La invención se ilustrará todavía más con la
ayuda de la descripción detallada siguiente de la síntesis de
aza-\beta^{3} aminoácidos, y de péptidos
híbridos que los contienen, así como de su actividad biológica.
La secuencia en la que han trabajado los
inventores en un primer tiempo es un péptido de la histona H4
(restos 88-99: YALKRQGRTLYG) que representa un
epítopo T CD4^{+} inmunodominante mínimo reconocido por células Th
ganglionares de ratones inmunizados contra un nucleosoma,
estructura base de la cromatina, formada por ADN y por las cuatro
histonas H2A, H2B, H3 y H4. Se ha demostrado estos últimos años que
el nucleosoma desempeña un papel primordial como antígeno e
inmunógeno en una enfermedad autoinmune sistémica, el lupus
eritematoso diseminado, que afecta hoy en día a 1 millón de
americanos. Este péptido de la región C-terminal de
la histona H4 tiene la importante propiedad de no ser reconocido
por células Th generadas contra la proteína H4 aislada, sino sólo
por las células Th generadas contra el nucleosoma. Unos Estudios
detallados de este péptido en el ratón normal BALB/c y con la ayuda
de un modelo murino de lupus (ratón NZBxNZW) han permitido obtener
informaciones referentes a la respuesta celular T CD4^{+} y B
(producción de anticuerpos) dirigidas contra este péptido.
Se ha realizado la síntesis de varios análogos
de este péptido 88-99 de la histona H4 sustituyendo
con éxito diferentes posiciones por su análogo respectivo
N^{\alpha}haa, según la metodología descrita a continuación.
La síntesis descrita a continuación es la de
aza-\beta^{3} péptidos o péptidos híbridos que
incluye uno o varios monómeros aza-\beta^{3}
aminoácidos, homólogos nitrogenados de aminoácidos. Las cadenas
laterales de los monómeros que imitan los aminoácidos están
portadas por átomos de nitrógeno que son isoelectrónicos de los
CH\alpha (átomos de nitrógeno quirales con configuración no
fijada), lo que les confiere una gran libertad conformacional.
Además, estos monómeros no poseen ningún centro de asimetría de
configuración fijada. El posicionamiento correcto de la cadena
peptídica en un sitio enzimático se produce al mismo tiempo mediante
el desplazamiento de los equilibrios conformacional y
configuracional. La acción de dicho compuesto, desde un punto de
vista esteroquímico, es equivalente a la de una mezcla de
dias-
teroisómeros en equilibrio rápido, desplazando la interacción con el sitio enzimático el equilibrio hacia el más afín.
teroisómeros en equilibrio rápido, desplazando la interacción con el sitio enzimático el equilibrio hacia el más afín.
El método de la presente invención permite
introducir una gran variedad de cadenas laterales, proteogénicas o
no proteogénicas, en posiciones elegidas. Asimismo, se desprenden
otros beneficios potenciales tales como una simplificación de los
métodos de síntesis (supresión de los problemas esteroquímicos) y
una resistencia más elevada de dichos análogos con esqueletos
modificados frente a la acción de las peptidasas. Esto permite por
una parte imitar la mayoría de los aminoácidos naturales y no
naturales y, por otra parte introducir en el esqueleto
seudopeptídico unas cadenas laterales susceptibles de modular sus
características biofísicas. La introducción de grupos que favorecen
el paso de estos análogos a través de las membranas celulares
(cadenas lipófilas) o que aumentan su solubilidad en el medio
plasmático (grupos perfluorados por ejemplo) permiten modular,
incluso optimizar, la biodisponibilidad de estos compuestos.
Se han usado dos metodologías de síntesis para
obtener los monómeros
aza-\beta^{3}-aminoácidos a
partir de las hidrazinas sustituidas y protegidas de forma
apropiada, según la naturaleza de las cadenas laterales que se
desean imitar.
- \bullet
- mediante bromoacetilación de hidrazinas N,N'-disustituidas, llevando la desprotección del monómero ortogonalmente sustituido al aza \beta^{3} aminoácido deseado, con rendimientos del orden de 60 a 80%.
Este método que consiste en realizar una
sustitución nucleófila y después una desprotección se publicó en
Synlett: New Monomers for Solid Phase Synthesis of
Hydrazinopeptoides: the
N\alpha-Substituted-N\beta-Protected
hydrazinoglycines y
N\alpha-Substituted-N\beta-Protected
hydrazinoglycinals. A. Cheguillaume, I.
Doubli-Bounoua, M. Baudy-Floc'h, P.
Le Grel, Synlett 2000, 3, 331-334.
- \bullet
- o bien mediante aminación reductora del ácido glioxílico.
Este método es un nuevo método de síntesis de
los
Fmoc-aza-\beta^{3}aminoácidos
(N^{\alpha}haa): Se añade bajo agitación ácido glioxílico (1,1
eq) a una suspensión de hidrazina sustituida Fmoc protegida (1 eq)
en 50 ml de EtOH. Después de 0,5 horas, se añade a la mezcla
NaBH_{3}CN (1,2 eq), se ajusta el pH a 3-4
mediante adición de HCl 2N, después de 0,5 horas más se ajusta el pH
a 1. Después de 10 min de agitación, la mezcla de reacción se
concentra mediante evaporación, y después se diluye mediante adición
de 100 ml de acetato de etilo. La disolución se lava sucesivamente
mediante NaHCO_{3} (5%) y salmuera, y después se seca sobre
Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, se
obtiene el monómero
Fmoc-aza-\beta^{3} aminoácido
con rendimientos del orden de 82-87%.
Se añade bajo agitación ácido glioxílico (1,1
eq) a una suspensión de Fmoc carbazato (1 eq) en 50 ml de EtOH.
Después de 0,5 horas, se añade a la mezcla NaBH_{3}CN (1,2 eq), se
ajusta el pH a 3-4 mediante adición de HCl 2N,
después de 0,5 horas más, se ajusta el pH a 1. Después de 10 min de
agitación, la mezcla de reacción se concentra mediante evaporación,
y después se diluye mediante adición de 100 ml de acetato de etilo.
La disolución se lava sucesivamente mediante NaHCO_{3} (5%) y
salmuera, y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la
evaporación del disolvente, se obtiene el monómero
Fmoc-aza-\beta^{3} glicina con
un rendimiento de 86%.
p.f.: 122-124ºC. RMN ^{1}H
(DMSO): 3,75 (s, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH),
4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 6,90 (br s, 1H, NH),
7,30-7,85 (m, 8H, Ar), 10,0 (s, 1H, OH). RMN
^{13}C (DMSO): 162,90, 144,07, 141,59, 128,06, 127,38, 125,44,
120,30, 67,37, 58,00, 47,43. HRMS: (M+) Calc. para
C_{17}H_{15}N_{2}O_{3} 295,1082; Enc.: 295,1083.
a-2-1) Fmoc
NH-NHCH_{2}CO_{2}tBu: Se añade gota a gota
bajo agitación a temperatura ambiente una disolución de 1,95 g de
bormoacetato de terc-butilo (10 mmoles) en 10 ml de
CH_{2}Cl_{2} a una disolución de 2,54 g de Fmoc carbazato (10
mmoles) en 10 ml de DMF. Después de 12 h de agitación, el disolvente
se evapora parcialmente, y el residuo se purifica mediante
cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo/hexano 1/1) para
obtener 2,79 g (rendimiento: 76%) en forma de un aceite incoloro que
cristaliza lentamente.
p.f.,114-116ºC. RMN ^{1}H
(CDCl_{3}) 1,50 (s, 9H, tBu), 3,61 (d, 2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H,
J = 6,8 Hz, CH), 4,44 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 6,90 (brs, 1H,
NH), 7,20-7,80 (m, 13H, ar). RMN ^{13}C
(CDCl_{3}): 171,55, 162,90, 144,07, 141,59, 128,06, 127,38,
125,44, 120,30, 82,21, 67,37, 53,10, 47,43, 28,42.
C_{21}H_{24}N_{2}O_{4} 368,1736 Calc.: C, 68,45; H, 6,57;
N, 7,61; Enc., C, 68,56; H, 6,73; N, 7,62.
Se prepara el monómero
Fmoc-N^{\alpha}hAsp(OtBu) siguiendo
el modo de realización general de aminación reductora a partir de
la hidrazina Fmoc NH-NHCH_{2}CO_{2}tBu
descrita anteriormente.
87%; p.f.: 98-100ºC. RMN ^{1}H
(CDCl_{3}): 1,50 (s, 9H, tBu), 3,60 (m, 2H, CH_{2}), 3,72 (m,
2H, CH_{2}), 4,22 (t, 1H, J = 6,3 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,3
Hz, CH_{2}), 7,20 (brs, 1H, NH), 7,22-7,84 (m, 8H,
ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 171,23, 171,00, 158,03, 143,61,
141,76, 128,33, 127,59, 125,33, 120,50, 83,80, 68,19, 59,20, 58,80,
47,49, 28,53. HRMS: (M+) Calc. para C_{23}H_{26}N_{2}O_{6}
426,1790; Enc.: 426,1790 Anál calc.: C, 64,76; H, 6,15; N, 6,57;
Enc., C, 64,84; H, 6,18; N, 6,58.
a-3-1) Fmoc
NH-NH(CH_{2})_{2}SMe: Se
añaden 16 ml de HCl a una disolución de metiltioacetaldehído
dimetilacetal (5 g, 36 mmoles) en CH_{2}Cl_{2}. Después de
agitar a temperatura ambiente durante 0,5 h, se añade una
suspensión de Fmoc carbazato (8,38 g, 33 mmoles) en 100 ml de THF.
Después de 10 min, se añade 1g de tamizado molecular (4\ring{A}),
y la mezcla se deja bajo agitación durante 12 horas. Después, se
añaden 2,14 g fraccionados de cianoborohidruro de sodio (34 mmoles)
en un periodo de 45 minutos, manteniendo el pH a 3-4
mediante adición de una disolución de HCl 2N. La mezcla se agita
durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. La mezcla se
diluye en 50 ml de acetato de etilo, se neutraliza mediante
NaHCO_{3} y se lava mediante salmuera. Las fases acuosas se
extraen mediante 3x50 ml de CH_{2}Cl_{2}. Las fases orgánicas se
reúnen y se secan sobre Na_{2}SO_{4}. El disolvente se evapora
y el aceite obtenido se recoge con éter de petróleo para dar un
precipitado de 4,54 g (42%).
p.f.:132ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,15 (s,
3H, CH_{3}), 2,64 (t, 2H, J= Hz, CH_{2}), 3,12 (t, 2H, J = Hz,
CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,6 Hz, CH), 4,52 (d, 2H, J = 6,6 Hz,
CH^{2}), 6,46 (brs, 1H, NH), 7,25-7,82 (m, 8H,
ar), 8,21 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 157,67, 144,05,
141,75, 128,21, 127,51, 125,39, 120,46, 67,41, 50,09, 47,58, 32,63,
15,66. Anal calc. para C_{18}H_{20}O_{2}N_{2}S 328,1245: C,
65,83; H, 6,14; N, 8,54; S, 9,74. Enc.: C, 65,90; H, 6,18; N, 8,62;
S, 9,69.
Se prepara el monómero
Fmoc-N^{\alpha}hMet-OH
siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a
partir de la hidrazina Fmoc
NH-NH(CH_{2})_{2}SMe descrita
anteriormente.
83%. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,15 (s, 3H,
CH_{3}), 2,55 (t, 2H, J = Hz, CH_{2}), 3,15 (t, 2H, J = Hz,
CH_{2}), 3,69 (s, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,6 Hz, CH),
4,50 (d, 2H, J = 6,6 Hz, CH_{2}), 6,95 (brs, 1H, NH),
7,25-7,82 (m, 8H, ar), 9,24 (sl, 1H, OH). RMN
^{13}C (CDCl_{3}): 173,42, 156,02, 143,87, 141,76, 128,26,
127,54, 125,38, 120,45, 67,54, 59,18, 56,70, 47,56, 30,12, 16,09.
HRMS [M+H]^{+} C_{20}H_{23}N_{2}O_{4}S Calc.:
387,1379; Enc.: 387,1379.
a-4-1)
4-(etiloximetiloxi)benzaldehído: Se añade una
disolución de éter de etilclorometilo (5,65 d, 0,06 mmoles) en 20
ml de THF a 0ºC a una mezcla de
4-hidroxibenzaldehído (5 g, 0,041 mmoles) y 12 ml de
trimetilamina en 30 ml de THF, y la mezcla se agita a temperatura
ambiente durante 2 h. Se filtra el clohidrato de trietilamina, y se
evapora el disolvente a presión reducida para dar el
4-etiloximetiloxibenzaldehído en forma de aceite
(6,63 g, 90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,30 (t, 3H, J = 7,1
Hz, CH_{3}), 3,70 (q, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 5,25 (s, 2H,
CH_{2}), 7,15-7,80 (m, 4H, ar), 10,10 (s, 1H,
CHO).
a-4-2)
Fmoc-NH-NHCH_{2}(C_{6}H_{4})OCH_{2}OEt:
Se añaden bajo agitación 5,6 g de Fmoc cabazato (22 mmoles) a una
disolución de 4-(etiloximetiloxi)benzaldehído (5,3 g, 29
mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente. Después de 10
min, se añade 1 g de tamizado molecular (4\ring{A}), y se agita la
mezcla durante 1 hora. Se añaden 1,57 g de cianoborohidruro de
sodio (25 mmoles) en 45 minutos, y se mantiene el pH a
3-4 mediante adición de una disolución de HCl (2N).
Después de 2 horas de agitación, se ajusta el pH a 1. Entonces, se
añaden 50 ml de acetato de etilo, y la mezcla se neutraliza mediante
una disolución saturada de NaHCO_{3}. La fase acuosa se extrae
mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las fases orgánicas se secan
sobre Na_{2}SO_{4} y el disolvente se evapora a presión
reducida, para dar un aceite que mediante adición de éter de
petróleo, da un precipitado blanco (5,34 g, 58%).
P.f.: 113ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,30 (t,
3H, J = 7,1 Hz, CH_{3}), 3,70 (q, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 3,98
(d, 2H, J = 6,8Hz, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d,
2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 5,25 (s, 2H, CH_{2}), 6,30 (brs, 1H,
NH), 7,15-7,80 (m, 13H, ar), 8,21 (brs, 1H, NH). RMN
^{13}C (CDCl_{3}): 157,49, 144,06, 141,76, 130,70, 128,19,
127,50, 125,40, 120,44, 116,68, 93,58, 67,36, 64,65, 55,48, 47,60,
15,53. Anál Calc.: C_{25}H_{26}N_{2}O^{4}: 418,1892. C,
71,74; H, 6,27; N, 6,70; Enc.: C, 71,78; H, 6,29; N, 6,70.
Se prepara el monómero
Fmoc-N^{\alpha}hTyr(OCH_{2}OEt)-OH
siguiendo el modo de realización general de aminación reductora a
partir de la hidrazina
Fmoc-NH-NHCH_{2}(C_{6}H_{4})OCH_{2}OEt
descrita anteriormente.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,25 (t, 3H, J
= 7,0 Hz, CH_{3}), 3,68 (q, 2H, J = 7,0 Hz, CH_{2}),
3,70 (s, 2H, CH_{2}), 4,05 (s, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,8
Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz, CH_{2}), 5,26 (s, 2H,
CH_{2}), 6,80 (brs, 1H, NH), 7,25-7,80 (m, 8H,
ar), 8,60 (brs, 1H, NH), 9,80 (br s, 1H, OH). RMN ^{13}C
(CDCl_{3}): 173,40, 157,68, 156,02, 143,93, 141,74, 131,04,
128,23, 127,55, 125,43, 120,43, 116,73, 93,48, 66,30, 64,68, 61,11,
59,00, 47,51, 15,61. HRMS [M+H]^{+}
C_{27}H_{29}N_{2}O_{6} Calc.: 477,2026; Enc.: 477,2023.
Anál Calc.: C, 68,04; H, 5,93; N, 5,88; Enc.: C, 68,00; H, 5,90; N,
5,87.
a-5-1)
1-terc-butoxicarbonilamino-3,3-dietoxipropano:
Se añade gota a gota una mezcla de
di-terc-butildicarbonato (9 g, 40
mmoles) en el dioxano (40 ml) a una disolución, bajo agitación y a
0ºC, de
1-amino-3,3-dietoxipropano
(5,52 g, 37 mmoles), y de Et^{3}N (4,04 g, 40 mmoles) en 5 ml de
dioxano. Después de 2 horas, la mezcla se agita a temperatura
ambiente durante 12 horas, y después se evapora el disolvente. El
aceite residual se recoge con 10 ml de agua, se acidifica con 30 ml
de HCl (1%), y después se extrae con acetato de etilo (60 ml x 3).
Las fases orgánicas se secan (MgSO4) y se evaporan, para dar 8,89 g
de
1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxipropano
(90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,20 (t, 6H, J = 8,8
Hz, CH_{3}), 1,40 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}),
1,60-2,00 (m, 2H, CH_{2}C),
3,00-3,80 (m, 6H, OCH_{2}+NHCH_{2}), 4,50 (t,
1H, J = 6,4 Hz, CH), 5,05-5,10 (br, 1H, NH).
a-5-2)
3-terc-butoxicarbonilaminopropanal:
Se agita a temperatura ambiente durante 10 horas una disolución de
1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxipropano
(8,89 g, 36 mmoles) en 15 ml de ácido acético y a 4 ml de agua,
después se neutraliza mediante NaHCO_{3}, se recoge con acetato de
etilo y se lava con salmuera. Las fases orgánicas se evaporan a
presión reducida para dar 5,17 g de
3-terc-butoxicarbonilaminopropanal
(83%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,45 (s, 9H,
C(CH_{3})_{3}), 2,60-2,80 (t, 2H,
CCH_{2}), 3,20-3,50 (m, 2H, NCH_{2}),
5,10-5,20 (br s, 1H, NH), 9,86 (s, 1H, CHO).
a-5-3)
Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{3}NHBoc:
Se añaden 5,08 g de Fmoc carbazato (20 mmoles) a una disolución bajo
agitación de
3-terc-butoxicarbonilaminopropanal
(3,46 g, 20 mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente.
Después de 10 minutos, se añade 1 g de tamizado molecular
(4\ring{A}), y se agita la mezcla de reacción durante 12 horas.
Se añaden por fracciones 1,26 g de cianoborohidruro de sodio (20
mmoles) en 45 minutos. El pH se mantiene a 3-4
mediante adición de una disolución de HCl 2N. La mezcla se agita
durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. Entonces, se
añaden a la mezcla 1,50 ml de acetato de etilo, y la disolución se
neutraliza mediante NaHCO_{3}. Se extrae la mezcla mediante
CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). La fases orgánicas se secan
(Na_{2}SO_{4}) y se evapora el disolvente, para dar un aceite
que cristaliza mediante adición de éter de petróleo (4,27 g,
52%).
p.f.: 101ºC. RMN ^{1}H (DMSO) 1,40 (s, 9H,
tBu), 1,50 (m, 2H, CH_{2}), 2,68 (m, 2H, CH_{2}), 2,98 (m, 2H,
CH_{2}), 4,24 (t, 1H, J = 6,9 Hz, CH), 4,32 (d, 2H, J = 6,9 Hz,
CH_{2}), 4,70-4,85 (brs, 1H, NH), 6,78 (brs, 1H,
NH), 6,80 (brs, 1H, NH), 7,25-7,90 (m, 8H, ar). RMN
^{13}C (DMSO) 157,21, 155,95, 144,18, 142,94, 127,98, 127,64,
125,59, 120,46, 77,71, 65,82, 47,08, 38,39, 28,62, 28,21. HRMS calc.
C_{23}H_{29}N_{3}O_{4}: 411,2158 Anál caIc.
C_{23}H_{29}N_{3}O_{4}: C, 67,12; H, 7,11; N, 10,22. Enc.:
C, 67,22; H, 7,19; N, 10,24.
Se añade K_{2}CO_{3} (802 mg, 5,8 mmoles) a
una disolución de hidrazina protegida por Fmoc,
Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{3}
NHBoc obtenida en la etapa anterior (3,7 g, 9 mmoles) y de 2-bromoacetato de bencilo (2,66 g, 11,6 mmoles) en 20 ml de tolueno. La mezcla se lleva a reflujo bajo agitación durante 28 horas. La disolución se filtra y se evapora a vacío. La materia en bruto se cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo/hexano 1/3) para dar 3,02 g (60%) de aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de bencilo en forma de un aceite que precipita lentamente.
NHBoc obtenida en la etapa anterior (3,7 g, 9 mmoles) y de 2-bromoacetato de bencilo (2,66 g, 11,6 mmoles) en 20 ml de tolueno. La mezcla se lleva a reflujo bajo agitación durante 28 horas. La disolución se filtra y se evapora a vacío. La materia en bruto se cromatografía sobre gel de sílice (acetato de etilo/hexano 1/3) para dar 3,02 g (60%) de aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de bencilo en forma de un aceite que precipita lentamente.
p.f.: 107ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,50 (s,
9H, tBu), 1,62 (m, 2H, CH_{2}), 2,97 (m, 2H, CH_{2}), 3,24 (m,
2H, CH_{2}), 3,75 (m, 2H, CH_{2}), 4,20 (t, 1H, J = 6,9 Hz, CH),
4,50 (d, 2H, J = 6,9 Hz, CH_{2}), 5,19 (s, 2H, CH_{2}), 6,88
(brs, 1H, NH), 7,25-7,90 (m, 13H, Ar). RMN ^{13}C
(CDCl_{3}): 171,23, 156,55, 155,50, 144,13, 141,77, 135,54,
129,13, 129,04, 128,84, 128,14, 127,47, 125,44, 120,40, 79,38,
67,09, 64,47, 57,63, 54,56, 47,67, 38,83, 28,85, 27,83. HRMS calc.:
C_{32}H_{37}N_{3}O_{6}: 559,2682. Anál. calc.
C_{32}H_{37}N_{3}O_{6}: C, 68,66; H, 6,67; N, 7,51. Enc.: C,
68,59; H, 6,86; N, 7,28.
Se añaden 2 ml de TFA a una disolución de
aza-\beta^{3}-(Boc)homolisinato de
bencilo (0,56 g, 1 mmol) en 4 ml de DCM, y se agita la disolución
durante 6 horas a temperatura ambiente. Una evaporación a presión
reducida lleva a
aza-\beta^{3}-homolisinato de
bencilo (0,41 g, 92%) en forma de un aceite.
Se añade lentamente el
aza-\beta^{3}-arginato
(N-Boc) de bencilo (0,18 g, 0,40 mmoles) en
disolución en 5 ml de CH_{2}Cl_{2} a una disolución de
(BocNH)_{2}C=NTf (0,16 g, 0,41 mmoles)
[(BocHN)_{2}C=NTf se prepara según la metodología de
Feichtinger, K; Zapf, C; Sings, H.L; Goodman, M. J.Org. Chem. 1998,
63, 3804] y de trietilamina (0,64 ml, 0,46 mmoles). Después de
agitar a temperatura ambiente durante 12 horas, la disolución se
lava mediante una disolución saturada de NaHCO_{3} (25 ml) y la
fase acuosa se extrae mediante CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las
fases orgánicas reunidas se secan sobre Na_{2}SO_{4} y se
concentran a vacío. La materia en bruto, purificada mediante
cromatografía ultrarrápida (acetato de etilo/hexano 1/2), lleva a
0,23 g de aza-\beta^{3}-arginato
(N-Boc) de bencilo (85%).
p.f.: 70-72ºC. RMN ^{1}H
(CDCl_{3}) 1,39 (s, 18H, tBu), 1,60 (m, 2H, CH_{2}), 2,80 (m,
2H, CH_{2}), 3,32 (m, 2H, CH_{2}), 3,66 (m, 2H, CH_{2}), 4,24
(t, 1H, J = 7,1 Hz, CH), 4,45 (d, 2H, J = 7,1 Hz, CH_{2}), 5,05
(s, 2H, CH_{2}), 6,95 (brs, 1H, NH), 7,27-7,82 (m,
13H, Ar), 8,28 (brs, 1H, NH), 11,45 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C
(CDCl_{3}): 171,45, 170,80, 163,97, 156,57, 153,59, 144,17,
141,73, 135,67, 129,06, 128,91, 128,78, 128,09, 127,45, 125,47,
120,34, 83,35, 79,48, 66,93, 60,74, 58,04, 53,89, 47,64, 38,83,
28,67, 28,44, 27,45. HRMS C_{38}H_{47}N_{5}O_{8} Calc.
701,3424 Anál. calc. para C_{38}H_{47}N_{5}O_{8} C, 65,02;
H, 6,75; N, 9,98. Encontrado: C, 65,10; H, 6,83; N, 9,98.
Se añaden 30 mg de Pd/C al 10% a una disolución
de aza-\beta^{3}-arginato
(N-Boc) de bencilo (0,35 g, 0,5 mmoles) en 25 ml de
etanol bajo atmósfera de hidrógeno. La mezcla se agita a temperatura
ambiente durante 6 horas. El catalizador se filtra sobre celite. La
celite se lava mediante EtOH (3x15 ml) y el filtrado se evapora
para obtener 0,26 g (89%) de
aza-\beta^{3}-arginina
(N-Boc) en forma de un aceite que cristaliza
lentamente.
P.f.: 94ºC. RMN ^{1}H (CDCl_{3}) 1,38 (s,
9H, tBu), 1,39 (s, 9H, tBu), 1,62 (m, 2H, CH_{2}), 2,89 (m, 2H,
CH_{2}), 3,38 (m, 2H, CH_{2}), 3,60 (m, 2H, CH_{2}), 4,14 (t,
1H, J = 7,1 Hz, CH), 4,40 (d, 2H, J = 7,1 Hz,
CH_{2}), 7,27-7,82 (m, 8H, Ar), 7,95 (brs, 1H,
NH), 8,50 (brs, 1H, NH), 11,50 (brs, 1H, NH). RMN ^{13}C
(CDCl_{3}): 171,35, 170,70, 163,90, 157,45, 153,57, 143,96,
141,75, 128,18, 127,52, 127,31, 125,44, 120,38, 83,35, 79,60,
67,42, 58,04, 53,89, 47,61, 38,83, 28,59, 28,46, 27,47. HRMS calc.
para C_{31}H_{41}N_{6}O_{8} (M+) 611,2955. Enc. (M+)
611,2958. Anál. caIc. Para C_{31}H_{41}N_{6}O_{8}: C, 60,85;
H, 6,76; N, 11,45. Enc.. C, 60,95; H, 6,78; N, 11,47.
a-6-1)
1-terc-butoxicarbonilamino-3,3-dietoxibutano:
Se añade gota a gota una mezcla de
di-terc-butildicarbonato (9,6 g, 40
mmoles) en dioxano (40 ml) a una disolución, bajo agitación y a 0ºC,
de
1-amino-3,3-dietoxibutano
(5,9, 37 mmoles) y de Et_{3}N (4,04 g, 40 mmoles) en 5 ml de
dioxano. Después de 2 horas, la mezcla se agita a temperatura
ambiente durante 12 horas, y después se evapora el disolvente. El
aceite residual se recoge mediante 10 ml de agua, acidificada con
30 ml de HCl (1%), y después se extrae con acetato de etilo (60 ml
x 3). Las fases orgánicas se secan (MgSO4) y se evaporan, para dar
9,4 g de
1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3-dietoxibutano
(90%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,20 (t, 6H, J = 8,8
Hz, CH_{3}), 1,40 (s, 9H, C(CH_{3})_{3}),
1,60-1,80 (m, 2H, CH_{2}C), 3,15 (m, 2H
NCH_{2}), 3,48 (m, 2H, OCH_{2}), 3,85 (m, 2H, OCH_{2}), 4,45
(t, 1H, J = 6,4 Hz, CH), 4,65-4,70 (br, 1H, NH).
a-6-2)
3-terc-butoxicarbonilaminobutanal:
Se agita a temperatura ambiente durante 5 horas una disolución de
1-terc-butoxicarbonil-amino-3,3'-dietoxibutano
(1,61 g, 6,2 mmoles) en 12 ml de ácido acético y 6 ml de agua, y
después se neutraliza mediante NaHCO_{3}, se recoge con acetato de
etilo y se lava con salmuera. Las fases orgánicas se evaporan a
presión reducida, para dar 1,27 g de un aceite que corresponde al
3-terc-butoxicarbonilaminobutanal en
equilibrio con
hidroxi-2-pirazolidina.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,40 (s, 9H,
C(CH_{3})_{3}), 1,70-2,00 (m, 4H,
CH_{2}), 3,20-3,50 (m, 2H, CH_{2}),
5,30-5,40 (br s, 1H, NH), 9,86 (s, CHO).
a-6-3)
Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{4}
NHBoc: Se añaden 5,08 g de Fmoc carbazato (20 mmoles) a una
disolución bajo agitación de
3-terc-butoxicarbonilaminobutanal
(3,46 g, 20 mmoles) en 100 ml de THF seco a temperatura ambiente.
Después de 10 minutos, se añade 1 g de tamizado molecular
(4\ring{A}), y se agita la mezcla de reacción durante 12 horas.
Se añaden por fracciones 1,26 g de cianoborohidruro de sodio (20
mmoles) en 45 minutos. El pH se mantiene a 3-4
mediante adición de una disolución de HCl 2N. Se agita la mezcla
durante 2 horas más, y después se ajusta el pH a 1. Entonces, se
añaden a la mezcla 50 ml de acetato de etilo, y se neutraliza la
disolución mediante NaHCO_{3}. Se extrae la mezcla mediante
CH_{2}Cl_{2} (3x50 ml). Las fases orgánicas se secan
(Na_{2}SO_{4}) y se evapora el disolvente, para dar un aceite
que cristaliza mediante adición de éter de petróleo (4,27 g,
52%).
84%. p.f.: 149ºC RMN ^{1}H:(DMSO): 1,45 (s,
9H, tBu), 1,55 (m, 4H, 2CH_{2}), 2,90 (m, 2H, CH_{2}), 3,20 (m,
2H, CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H,
J = 6,8 Hz, CH_{2}), 4,65 (brs, 1H, NH), 6,45 (brs, 1H,
NH), 7,30-7,85 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (DMSO):
158,53, 156,06, 144,13, 141,07, 128,00, 127,41, 125,55, 120,44,
77,73, 65,82, 50,05, 47,05, 40,52, 28,58, 27,47, 24,93. Anál. calc.:
C_{24}H_{31}N_{3}O_{4} 425,2314 C, 67,73; H, 7,35; N, 9,88;
Enc.: C, 67,70; H, 7,33; N, 9,87.
Se prepara el monómero
Fmoc-N^{\alpha}hLys
(Boc)-OH siguiendo el modo de realización
general de aminación reductora a partir de la hidrazina
Fmoc-NH-NH(CH_{2})_{4}
NHBoc descrita anteriormente.
82%. RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,45 (s, 9H,
tBu), 1,55 (m, 4H, 2CH_{2}), 3,10 (m, 2H, CH_{2}), 3,60 (m, 2H,
CH_{2}), 4,25 (t, 1H, J = 6,8 Hz, CH), 4,50 (d, 2H, J = 6,8 Hz,
CH_{2}), 4,80 (br s, 1H, NH), 6,90 (br s, 1H, NH),
7,30-7,85 (m, 8H, ar). RMN ^{13}C (CDCl_{3}):
170,97, 156,49, 156,00, 144,17, 141,76, 128,84, 128,14, 125,48,
120,40, 79,38, 67,04, 58,00, 56,52, 47,64, 40,53, 28,83, 27,68,
25,01. HRMS C_{26}H_{33}N_{3}O_{6} [M+Na]^{+}
Calc.: 506,2267; Enc.: 506,2265.
a-7-1) Boc
NH-NHCH_{2}CONH_{2}: Se añade Boc carbazato
(4,23 g; 0,95 eq) a una disolución de glioxalato de metilo (3 g;
33,6 mmoles) en DCM (50 ml). El medio de reacción se deja durante 12
horas bajo agitación a temperatura ambiente y se concentra, para
dar un sólido pastoso directamente reducido mediante hidrogenación
catalítica en metanol (30 ml) en presencia de Pd/C (200 mg) durante
20 horas. El medio de reacción se concentra y después se añade una
disolución de metanol amoniacal 6N (13 ml). El medio de reacción se
deja bajo agitación durante 48 horas a temperatura ambiente y
después se concentra. En presencia de éter dietílico, el aceite
precipita para dar el producto esperado en forma de un sólido blanco
(4,27 g, 70%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 1,49 (s,
9H, CH_{3}); 3,56 (s, 2H, CH_{2}); 5,88 (brs, 1H, NH); 6,43 (s,
1H, NH amida); 7,33 (s, 1H, NH amida).
a-7-2)
Boc-Aza-\beta^{3}-Asn-OBn:
Se añaden sucesivamente K_{2}CO_{3} (4,6 g; 0,7 eq) y
bromoacetato de bencilo (17,10 g; 2 eq) a una disolución de amida
(7,1 g; 37 mmoles) en una mezcla 1/1 de tolueno/DMF (70 ml). El
medio de reacción se deja bajo agitación a 50ºC durante 5 días, y
después se concentra y se recoge con 100 ml de DCM. Después de dos
lavados con agua (2x50 ml), la fase orgánica se seca sobre
Na_{2}SO_{4} y después se concentra, para dar un pasta. La
trituración en éter dietílico permite obtener un polvo blanco (5,35
g; 42%) que corresponde al producto esperado.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 1,45 (s,
9H, CH_{3}); 3,61 (s, 2H, CH_{2}); 3,77 (s, 2H, CH_{2}); 5,21
(s, 2H, CH_{2}); 5,50 (brs, 1H, NH); 6,94 (s, 1H, NH amida);
7,33-7,45 (m, 5H, Ar); 8,18 (s, 1H, NH amida).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}) \delta ppm: 28,2
(CH_{3}); 58,58 (CH_{2}N); 60,89
(CH_{2}N); 67,03 (CO_{2}CH_{2}); 81,23
(C(CH_{3}); 128,47 128,71 128,75 134,92 (C Ar); 155,75 (Boc
CO); 170,32 (CO_{2}Bn); 172,68
(CONH_{2}).
a-7-3)
Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn-OBn:
Se hace burbujear HCl gaseoso en una disolución de
BocAza-\beta^{3}-AsnOBn (6,40
g) en 100 ml de DCM. El medio de reacción se deja bajo agitación
durante 1 noche a temperatura ambiente, y después se concentra. El
sólido blanco obtenido se tritura en éter y después se filtra. Se
pone en presencia de trietilamina (2,30 g; 1,2 eq) en DCM (60 ml).
Se concentra la disolución límpida para dar un sólido pastoso
directamente solubilizado en una mezcla agua/THF 1/1 (100 ml). Se
añade NaHCO_{3} (3,19 g; 2 eq), así como, gota a gota, una
disolución de FmocCl (5,88 g; 1,2 eq) en THF (50 ml). El medio de
reacción se deja bajo agitación durante 24 horas a temperatura
ambiente. Después de la adición de éter dietílico (75 ml), se
recupera la fase orgánica y se lava con una disolución acuosa
saturada de salmuera. La fase orgánica se seca sobre _{Na2SO4} y
después se concentra para dar un aceite marrón. El producto en bruto
se purifica mediante cromatografía sobre gel de sílice (DCM/AcOEt
3/7 y 1/9) para recuperar el producto esperado en forma de un polvo
blanco (g;%)
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 3,62 (s,
2H, CH_{2}); 3,76 (s, 2H, CH_{2}); 4,21 (t, 1H, CH Fmoc); 4,47
(d, 2H, CH_{2} Fmoc); 5,23 (s, 2H, CH_{2}); 5,42 (brs, 1H, NH);
7,16 (s, 1H, NH amida); 7,28-7,56 (m, 9H, Ar); 7,56
(d, 2H, Ar); 7,78 (d, 2H, Ar); 7,94 (s, 1H, NH amida).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}) \delta ppm: 49,24
(CH Fmoc); 60,51 (CH_{2}N); 62,80
(CH_{2}N); 69,19 (CH_{2} Fmoc); 69,37
(CO_{2}CH_{2}); 122,17, 127,09, 129,24, 129,96,
130,54, 130,63, 130,66, 130,71, 137,00, 143,44, 145,58, (C Ar);
158,56 (Fmoc CO); 172,29 (CO_{2}Bn); 174,32
(CONH_{2}).
a-7-4)
Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn
(NHTrt)-OBn: Se añaden sucesivamente
trifeniletanol (102 mg, 1 eq), anhídrido acético (80 mg, 2 eq) y 2
\mul de H_{2}SO_{4} concentrado a una disolución de
Fmoc-Aza-\beta^{3}-Asn(NHTrt)-OBn
(180 mg, 0,4 mmoles) en 2 ml de AcOH. El medio de reacción, bajo
agitación, se lleva hasta 55ºC durante 1 hora y después se deja
enfriar hasta la temperatura ambiente. El medio de reacción se
concentra a su 1/3 para añadir 10 ml de agua glacial. Después de la
extracción con AcOEt, la fase orgánica se lava con agua y con una
disolución acuosa saturada de salmuera. La fase orgánica se seca
sobre Na_{2}SO_{4} y después se concentra. El aceite obtenido
se purifica mediante cromatografía sobre gel de sílice (AcOEt/EP)
para recuperar 140 mg (50%) de producto esperado en forma de un
sólido blanco.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}) \delta ppm: 3,70 (s,
2H, CH_{2}); 3,82 (s, 2H, CH_{2}); 4,12 (t, 1H, CH Fmoc); 4,26
(d, 2H, CH_{2} Fmoc); 5,24 (s, 2H, CH_{2});
7,28-7,60 (m, 26H, Ar); 7,81 (d, 2H, Ar); 9,47 (s,
1H, NH).
a-8-1)
ZNH-NHBoc: Se añade una disolución acuosa de
NaOH (2,4 g, 1 eq En 60 ml de agua) a una disolución de Boc
carbazato (7,93 g, 60 mmoles) en 60 ml de CHCl_{3}. La mezcla se
enfría en u baño de hielo, y se añade lentamente una disolución de
bencilcloroformato (10,24 g, 1 eq) en CHCl_{3} (60 ml), después la
mezcla se mantiene a temperatura ambiente bajo agitación durante 12
horas. La fase orgánica se lava a continuación con agua, con
salmuera y después se seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la
evaporación del disolvente, el sólido blanco obtenido se recoge con
éter de petróleo y se filtra (14,17 g, 89%).
a-8-2)
Bencil-pirazolidin-1-carboxilato:
Se añade NaH (80% en aceite, 1,21 g, 2,1 eq) a una disolución de
hidrazina bis protegida (5,33 g, 20 mmoles) en DMF (840 ml) a 0ºC.
Después de la agitación del medio de reacción durante 30 minutos a
temperatura ambiente, se añade 1,3-dibromopropano
(4,04 g, 1 eq), y se agita la mezcla durante 12 horas. La mezcla de
reacción se vierte en agua (80 ml) y se extrae dos veces con AcOEt
(2x75 ml). La fase orgánica se lava con agua, con salmuera y se
seca sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del
disolvente, se purifica la mezcla sobre columna mediante
cromatografía sobre gel de sílice (PE-AcOEt
75-75) y se obtienen 5,00 de
bencil-terc-butilpirazolidin-1,2-dicarboxilato
(82%) que, se desprotege a continuación mediante disolución (5,00
g, 16,3 mmoles) en 50 ml de DCM y saturación en HClg. Después de 12
horas de agitación a temperatura ambiente, el medio se concentra y
se recoge con 30 ml de agua. Se añade AcOEt (70 ml), y se
neutraliza la disolución mediante adición de una disolución saturada
de NaHCO_{3}. La fase orgánica se lava con agua, se seca sobre
Na_{2}SO_{4} y se concentra para dar un aceite incoloro (3,30 g,
98%).
a-8-3)
Z-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster: Se añaden K_{2}CO_{3} (1,55 g, 0,7
eq) y bromoacetato de terc-butilo (4,68 g, 1,5 eq) a una
disolución de
bencil-pirazolidin-1-carboxilato
(3,30 g, 16 mmoles) en tolueno (40 ml). Se agita la mezcla durante
4 días a 75ºC y después se filtra. El filtrado se lava a
continuación con agua, con salmuera, y después se seca sobre
Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente, el
aceite obtenido se purifica en una columna de cromatografía sobre
gel de sílice (PE-AcOEt 70-30) para
dar 4,35 g de
Z-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster en forma de aceite (85%).
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,49 (s, 9H,
CH_{3}), 2,16 (q, 2H, CH_{2}), 3,24 (t, 2H, CH_{2}), 3,51 (s,
2H, CH_{2}), 3,65 (t, 2H, CH_{2}), 5,22 (s, 2H, CH_{2}),
7,30-7,49 (m, 5H, Ar).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 26,11
CH_{2}, 29,74 CH_{3}, 47,09, 54,97, 60,22
N-CH_{2}, 68,85 CH_{2}, 83,06
C(CH_{3})_{3}, 127,83, 127,89, 128,40, 138,37
Car, 157,05 COCH_{2}, 170,39 CO.
a-8-4)
Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster: Se añaden 10% de Pd/C (80 mg) a una
disolución de
Z-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster (1,00 g, 3,12 mmoles) en MeOH (10 ml). La
mezcla se deja bajo agitación y atmósfera de hidrógeno durante 12
horas (evolución controlada mediante TLC). Se filtra el catalizador
sobre celite y se evapora el filtrado, se obtienen 0,58 g (99%) de
Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster en forma de aceite.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,50 (s, 9H,
CH_{3}), 2,01 (q, 2H, CH_{2}), 2,90 (t, 2H, CH_{2}), 3,03 (t,
2H, CH_{2}), 3,39 (brs, 1H, NH), 3,51 (s, 2H, CH_{2}).
a-8-5)
Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster: Se añaden bajo agitación NaHCO_{3}
(0,52 g, 2 eq) y después gota a gota una disolución de FmocCl (0,97
g, 1,2 eq) en THF (10 ml) a una disolución de
Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster (0,58 g, 3,12 mmoles) en THF/agua (10/5 ml).
Después de agitar durante 12 horas a temperatura ambiente se añade
éter (50 ml) y se extrae la fase orgánica, se lava con salmuera, se
seca sobre Na_{2}SO_{4} y después se evapora. El aceite
obtenido se purifica sobre columna de cromatografía sobre gel de
sílice (EP/EtOAc 9/1 y 6/4). Se obtiene 1,00 g (79%) de
Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster en forma de aceite.
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 1,52 (s, 9H,
CH_{3}), 2,18 (q, 2H, CH_{2}), 3,27 (t, 2H, CH_{2}), 3,55 (s,
2H, CH_{2}), 3,65 (t, 2H; CH_{2}), 4,33 (t, 1H, CH Fmoc), 4,46
(d, 2H, CH_{2} Fmoc), 7,30-7,88 (m, 8H, Ar).
a-8-6)
Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina:
Se satura en HClg una disolución de
Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina
terc-butiléster (1,00 g, 2,5 mmoles) en 10 ml de DCM, y
después se agita a temperatura ambiente durante 5 horas. Se evapora
el disolvente, se recoge la mezcla con agua (20 ml), y después se
añade una disolución de NaHCO_{3} (N) hasta pH básico. Se extrae
la fase acuosa con éter, se acidifica mediante HCl 2N, y después se
extrae con AcOEt. La fase orgánica se lava con salmuera y se seca
sobre Na_{2}SO_{4}. Después de la evaporación del disolvente,
se tritura el sólido obtenido en éter de petróleo, se obtiene
Fmoc-Aza-\beta^{3}-prolina
(0,64 g, 74%) en forma de un sólido blanco. P.f.: 130ºC
RMN ^{1}H (CDCl_{3}): 2,01 (q, 2H,
CH_{2}), 2,89 (t, 2H, CH_{2}), 3,34 (s, 2H, CH_{2}), 3,35 (t,
2H, CH_{2}), 4,15 (t, 1H, CH Fmoc), 4,47 (d, 2H, CH_{2} Fmoc),
7,30-7,88 (m, 8H, Ar).
RMN ^{13}C (CDCl_{3}): 24,10
CH_{2}, 43,47 N-CH_{2}, 45,94 CH Fmoc, 54,12,
59,98 N-CH_{2}, 67,08 CH_{2} Fmoc, 118,80, 123,63,
125,95, 126,67, 140,13, 142,12 Car, 157,15 CO Fmoc, 169,70
COOH.
HRMS [M+Na]^{+}
C_{20}H_{20}N_{2}O_{4}Na calc.: 375,13208; Enc.
375,1320.
Los monómeros descritos anteriormente se pueden,
a la manera de un aminoácido protegido, integrar en posiciones
elegidas de un péptido mediante síntesis sobre un soporte sólido con
la ayuda de un autómata de síntesis con estrategia Fmoc, a fin de
obtener péptidos híbridos. Asimismo, se pueden asociar para conducir
a oligómeros constituidos exclusivamente por unidades
aza-\beta^{3}-aminoácidos.
Se ha efectuado la síntesis de los péptidos
híbridos según el siguiente esquema:
Se ha realizado la síntesis de los análogos
peptídicos con la ayuda de un sintetizador automático modelo
PepSyntheziser^{TM} 9050, Milligen, que funciona en estrategia Fmoc en condición de flujo continuo. Los grupos funcionales de las cadenas laterales de los Fmoc-aminoácidos están protegidos por los grupos protectores siguientes: un grupo t-butoxicarbonilo (Boc) para la lisina (Lys), t-butilo (tBu) para la tirosina (Tyr) y la treonina (Thr), trifenilmetilo (Trt) para la glutamina (Gln) y 2,2,4,5,6-pentametildihidrobenzofuran-5-sulfonilo (Pbf) para la arginina (Arg). El DMF no debe contener ninguna amina susceptible de desproteger el grupo Fmoc durante la síntesis, y la piperidina usada para las etapas de desprotección es pura al 99%. Se usan diisopropilcarbodimida (DIPCDI) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBt) como agentes de acoplamiento.
PepSyntheziser^{TM} 9050, Milligen, que funciona en estrategia Fmoc en condición de flujo continuo. Los grupos funcionales de las cadenas laterales de los Fmoc-aminoácidos están protegidos por los grupos protectores siguientes: un grupo t-butoxicarbonilo (Boc) para la lisina (Lys), t-butilo (tBu) para la tirosina (Tyr) y la treonina (Thr), trifenilmetilo (Trt) para la glutamina (Gln) y 2,2,4,5,6-pentametildihidrobenzofuran-5-sulfonilo (Pbf) para la arginina (Arg). El DMF no debe contener ninguna amina susceptible de desproteger el grupo Fmoc durante la síntesis, y la piperidina usada para las etapas de desprotección es pura al 99%. Se usan diisopropilcarbodimida (DIPCDI) y 1-hidroxibenzotriazol (HOBt) como agentes de acoplamiento.
La resina (1,00 g) precargada (a -2,0 mmoles/g)
mediante un resto de aminoácido o de
aza-\beta^{3}-aminoácido se
dispone en el reactor del sintetizador. Los enlaces se realizan con
cuatro veces la estoequiometría en aminoácido o en
aza-\beta^{3}-aminoácido, y un
tiempo de enlace de 30 minutos y, según los aminoácidos o los
aza-\beta^{3}-aminoácidos
usados, se necesita un doble enlace o un tiempo de enlace de 60
minutos. Después de cada etapa de enlace y al final de la síntesis,
se desprotege el extremo N-terminal del último resto
injertado automáticamente mediante una disolución al 20% de
piperidina en DMF.
La escisión de la resina y la desprotección de
los grupos funcionales de las cadenas laterales se realizan
simultáneamente mediante la acción del agente reactivo K (82,5% de
TFA, 5% de fenol, 5% de agua, 5% de tioanisol y 2,5% de
etanoditiol). La resina se extrae del reactor y se aclara con
diclorometano, y después se seca en un desecador. Se dispone en un
matraz y después se añade la mezcla de escisión K recientemente
preparada, y el medio de reacción se deja bajo agitación durante 3
horas a temperatura ambiente. Después, la disolución que contiene
el péptido híbrido se recupera mediante filtración de la resina
sobre sinterizado. Después de la evaporación del disolvente a
presión reducida hasta un volumen de aproximadamente 2 ml, se aísla
el péptido híbrido mediante precipitación en éter helado y
filtración sobre sinterizado. Se purifica mediante HPLC sobre una
columna de fase inversa C18 (250 x 4,6 mm) según un gradiente de
elución (disolvente A: agua + TFA al 0,1% y disolvente B:
acetonitrilo + TFA al 0,08%) 0% B a 70% B en 20 minutos, y después
70% B a 0% B en 5 minutos, con un caudal de 1,2 ml/minuto. La
detección UV se realiza a 210 nm. La pureza de los péptidos híbridos
sintetizados se controla mediante espectrometría de masas mediante
la técnica ESI en una mezcla acetonitrilo/agua (50/50).
La síntesis de análogos del péptido
88-99 de la histona H4, para el cual se han
sustituido con éxito diferentes posiciones, se realizó según esta
metodología. Por ejemplo, se han sustituido los monómeros Ala, Leu,
Lys, Tyr, Gly por sus análogos respectivos N^{\alpha}hAla,
N^{\alpha}hLeu, N^{\alpha}hLys, N^{\alpha}hTyr,
N^{\alpha}hGly etc.
\vskip1.000000\baselineskip
Se han inmunizado los ratones BALB/c con el
péptido pariente 88-99 H4 y se han reestimulado los
linfocitos T de estos ratones en los cultivos con el mismo péptido
o con los análogos A-E. Se ha medido la
proliferación celular mediante incorporación de timidina tritiada,
y se ha calculado el índice de estimulación (IS) con relación a los
pocillos sin péptido. Los ensayos se realizan por triplicado y el
experimento se realiza varias veces en experimentos independientes.
Los primeros resultados (véase la figura 1) muestran que uno de los
péptidos modificados, es decir el análogo E (IS de 7,7 a 90 \muM)
tiene una actividad análoga, incluso superior según los
experimentos, a la del péptido pariente (IS de 6,7 a 90 \muM).
Por otra parte, se ha realizado una manipulación
espejo, es decir ensayos de respuesta sobre los linfocitos T de
ratones inyectados con los péptidos modificados y estimulación ex
vivo con el péptido pariente (88-99). Después
de la inyección de los análogos, se han realizado análisis sobre
cultivos de células con dichos análogos y el péptido pariente
88-99. Se observan los siguientes resultados:
- 1)
- los péptidos A y D son inmunógenos (inducen respuestas contra el péptido homólogo), pero sin reacción cruzada con el péptido pariente (véase la figura 2).
- 2)
- el péptido E es inmunógeno y las células T generadas reaccionan mediante reacción cruzada con el péptido pariente (véase la figura 3).
El péptido E cruza perfectamente con el péptido
pariente 88-99.
Se han efectuado los mismos experimentos con el
péptido G (que corresponde a la secuencia SEC ID nº: 7).
Los resultados (véase la Figura 4) muestran que
el análogo G (IS de 16,6 a 100 \muM) tiene una actividad análoga a
la del péptido pariente (IS de 16,9 a 100 \muM).
Por otra parte, se ha realizado un experimento
espejo del anterior, es decir, experimento sobre ratones inyectados
con el péptido G y estimulación ex vivo con cantidades
crecientes del péptido pariente (88-99). Se observa
que el péptido G es inmunógeno y que las células T generadas contra
este péptido reaccionan mediante reacción cruzada con el péptido
homólogo G, y sobre todo con el péptido pariente con la misma
intensidad (véase la
Figura 5).
Figura 5).
Figura 1: Ensayos de respuesta sobre los
linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el
péptido pariente 88-99 de la histona H4 con el
adyuvante de Freund, y estimulación ex vivo con el péptido
pariente o el análogo E; El índice de estimulación se indica en
ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en
abscisas.
Figura 2: Ensayos de respuesta sobre los
linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el
péptido modificado 88-99 A o con el péptido
modificado 88-99 D de la histona H4 con el adyuvante
de Freund. El índice de estimulación se indica en ordenadas, y las
diferentes concentraciones de péptido se indican en abscisas.
Figura 3: Ensayos de respuesta sobre los
linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el
péptido modificado 88-99 E de la histona H4 con el
adyuvante de Freund. El índice de estimulación se indica en
ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en
abscisas.
Figura 4: Ensayos de respuesta sobre los
linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el
péptido pariente 88-99 de la histona H4 con el
adyuvante de Freund, y estimulación ex vivo con el péptido
pariente o el análogo G. El índice de estimulación se indica en
ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en
abscisas.
Figura 5: Ensayos de respuesta sobre los
linfocitos T de ratones BALB/c inyectados subcutáneamente con el
péptido modificado 88-99 G de la histona H4 con el
adyuvante de Freund. El índice de estimulación se indica en
ordenadas, y las diferentes concentraciones de péptido se indican en
abscisas.
\vskip1.000000\baselineskip
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<110> CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<120> ANÁLOGOS PEPTÍDICOS QUE COMPRENDEN
AL MENOS UN RESTO
AZA-\beta^{3}-AMINOACILO, Y SUS
USOS, EN PARTICULAR EN TERAPIA
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<130> WOB 03 AQ CNR AZA3
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<150> FR 03/06992
\vskip0.400000\baselineskip
<151>
11-06-2003
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<160> 27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<170> PatentIn version 3,1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 1
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 1
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (10)..(10)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hLeucina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Xaa Tyr
Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
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<222> (3)..(3)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hLeucina
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<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Xaa Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Péptido híbrido
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (2)..(2)
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<223> Nalfa-hAlanina
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 4
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\sa{Tyr Xaa Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
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<210> 5
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Péptido híbrido
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (2)..(2)
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<223> Nalfa-hAlanina
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (3)..(3)
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<223> Nalfa-hLeucina
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<400> 5
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Xaa Xaa Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
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<210> 6
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
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<222> (4)..(4)
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<223> Nalfa-hLisina
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<400> 6
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Xaas Arg Gln Gly Arg Thr Leu
Tyr Gly}
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<210> 7
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
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<222> (10)..(10)
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<223> Nalfa-hLeucina
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
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<222> (11)..(11)
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<223> Nalfa-hTirosina
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<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Xaa Xaa
Gly}
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<210> 8
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<211> 12
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<212> PRT
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<213> Secuencia artificial
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<220>
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<223> Péptido híbrido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
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<222> (7)..(7)
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<223> Nalfa-hGlicina
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<400> 8
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Xaa Arg Thr Leu Tyr
Gly}
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<211> 12
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<213> Secuencia artificial
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<223> Péptido híbrido
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<222> (8)..(8)
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<223> Nalfa-hArginina
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<400> 9
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Xaa Thr Leu Tyr
Gly}
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<212> PRT
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<223> Péptido híbrido
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<220>
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<221> MISC_FEATURE
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<223> Nalfa-hArginina
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Xaa Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
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\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Xaa
Gly}
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\sa{Xaa Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Gly}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
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<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
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<223> Péptido híbrido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (12)..(12)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hGlicina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 13
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Leu Tyr
Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 14
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Secuencia artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Péptido híbrido
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (10)..(10)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hLeucina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (11)..(11)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hTirosina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<221> MISC_FEATURE
\vskip0.400000\baselineskip
<222> (12)..(12)
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Nalfa-hGlicina
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 14
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Tyr Ala Leu Lys Arg Gln Gly Arg Thr Xaa Xaa
Xaa}
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 15
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Homo sapiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 15
\vskip1.000000\baselineskip
\sa{Pro Lys Tyr Val Lys Gln Asn Thr Leu Lys Leu
Ala Thr}
Claims (18)
1. Uso de péptidos híbridos análogos de péptidos
o proteínas parientes, comprendiendo estos péptidos híbridos al
menos un resto
aza-\beta^{3}-aminoacilo, es
decir:
- \text{*}
- un resto que responde a la fórmula (A) siguiente cuando se sitúa en la posición N-terminal,
en la que R representa H o un grupo
protector de la función amina de los aminoácidos, tales como Fmoc,
Boc o Z, y R_{1} representa una cadena lateral elegida entre las
de los
aminoácidos,
- \text{*}
- un resto que responde a la fórmula (B) siguiente cuando se sitúa en la posición C-terminal,
en la que R_{1} representa una
cadena lateral elegida entre las de los
aminoácidos,
- \text{*}
- un resto que responde a la fórmula (C) siguiente cuando se sitúa en la cadena de dichos péptidos híbridos,
en la que R_{1} representa una
cadena lateral elegida entre las de los aminoácidos, estando dichos
péptidos híbridos caracterizados porque proceden del epítopo
88-99 de la histona H4 como péptido pariente, que
corresponde a la SEC ID nº: 1, de la que al menos uno de los
aminoácidos iniciales está sustituido con un resto análogo
aza-\beta^{3}-aminoácido, para
la preparación de un medicamento, o vacuna, destinado a la
prevención o al tratamiento del lupus eritematoso
diseminado.
2. Uso según la reivindicación 1 de péptidos
híbridos de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
en la
que
- -
- aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
- -
- N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas en la reivindicación 1, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
- -
- 1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4.
\newpage
3. Uso según la reivindicación 1 de péptidos
híbridos de fórmulas siguientes:
\vskip1.000000\baselineskip
4. Uso según la reivindicación 3 del péptido
híbrido de fórmula SEC ID nº: 2, o del péptido híbrido de fórmula
SEC ID nº: 7.
5. Péptidos híbridos que comprenden al menos un
aza-\beta^{3}-aminoácido, siendo
estos péptidos híbridos análogos de péptidos o de proteínas
parientes, comprendiendo dichos péptidos híbridos al menos un
aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente, y
procediendo del epítopo 88-99 de la histona Ha como
péptido pariente, que corresponde a SEC ID nº: 1.
6. Péptidos híbridos según la reivindicación 5,
de fórmula (I) siguiente:
(I)aa_{1}-N^{\alpha}haa_{m}-aa_{n}-N^{\alpha}haa_{o}-aa_{p}
\newpage
en la
que
- -
- aa_{1}, aa_{n} y aa_{p} representan un resto de aminoacilo, o una cadena de restos de aminoacilos, que corresponde a los restos de aminoacilos presentes en las mismas posiciones en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos,
- -
- N^{\alpha}haa_{m} y N^{\alpha}haa_{o} representan un resto de monómero aza-\beta^{3} aminoacilo, o una cadena de restos de monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos, análogos a los restos de aminoacilos inicialmente presentes en la misma posición en el péptido o en la proteína pariente de la que proceden los péptidos híbridos, correspondiendo dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos a las fórmulas (A), (B) o (C) indicadas en la reivindicación 1, según que estén respectivamente en posición N-terminal, C-terminal o en la cadena de dichos péptidos híbridos, y en las que R_{1} es idéntico a la cadena lateral del aminoácido inicial del péptido o de la proteína pariente al que corresponden dichos monómeros aza-\beta^{3} aminoacilos,
- -
- 1, m, n, o y p, representan cero, o un número entero comprendido entre 1 y 20, con la condición de que al menos uno de m o de o sea diferente de cero, y que el número mínimo de restos en dichos péptidos híbridos de fórmula (I) sea 4, y al menos uno de 1, n o p sea diferentes de cero.
7. Péptidos híbridos según la reivindicación 5 ó
6, de fórmulas siguientes:
\newpage
8. Péptidos híbridos según una de las
reivindicaciones 5 a 7, de fórmulas siguientes:
9. Anticuerpos antipéptidos policlonales o
monoclonales tales como los obtenidos mediante inmunización de un
animal con al menos un péptido híbrido definido en una de las
reivindicaciones 1 a 8, siendo dichos anticuerpos susceptibles de
formar un complejo con estos péptidos híbridos y/o con los péptidos
parientes que corresponden a estos últimos, y caracterizados
porque reconocen el péptido pariente o la proteína pariente con una
afinidad al menos igual a la presentada por los anticuerpos
antipéptido pariente o antiproteína pariente frente al péptido
pariente o la proteína pariente.
10. Anticuerpos antiidiotipos susceptibles de
formar un complejo con los anticuerpos según la reivindicación 9,
tales como los obtenidos mediante inmunización de un animal con
dichos anticuerpos según la reivindicación 9.
11. Complejo entre un péptido híbrido tal como
se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, y un elemento del
complejo de histocompatibilidad mayor (asimismo denominada complejo
MHC-híbrido), y eventualmente un receptor de células
T (asimismo denominado complejo
MHC-híbrido-receptor T).
12. Complejo entre un péptido híbrido tal como
se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, y un receptor de
células T.
13. Método de diagnóstico in vitro de
patologías asociadas con la presencia en el organismo de un paciente
de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o
indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de
desarrollo de estas patologías, caracterizado porque
comprende:
- -
- poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de anticuerpos dirigidos contra dicha proteína, con un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, procediendo dicho péptido de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o procediendo de un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena, en condiciones que permiten la reacción entre los anticuerpos dirigidos contra la proteína y susceptibles de estar presentes en la muestra biológica, y dicho péptido híbrido;
- -
- detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
- -
- detectar in vitro anticuerpos que circulan en el paciente mediante un ensayo de competición usando un anticuerpo antihíbrido.
14. Método de diagnóstico in vitro de
patologías asociadas a la presencia en el organismo de un paciente
de una proteína exógena o endógena, susceptible de estar directa o
indirectamente implicada en el proceso de aparición y/o de
desarrollo de estas patologías, estando dicho método
caracterizado porque comprende:
- -
- poner en contacto una muestra biológica que procede de un paciente susceptible de ser portador de dicha proteína con al menos uno de los anticuerpos según la reivindicación 9, siendo los anticuerpos ventajosamente dirigidos contra un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de dicha proteína endógena o exógena, o
- -
- en condiciones que permiten la reacción entre la proteína susceptible de estar presente en la muestra biológica y dichos anticuerpos dirigidos contra dicho péptido híbrido
- -
- detectar in vitro el complejo antígeno/anticuerpo susceptible de ser formado en la etapa anterior, o
- -
- detectar antígenos que circulan en el paciente en ensayos de competición usando un péptido híbrido tal como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8.
15. Neceser o kit para la realización de métodos
de diagnóstico in vitro según la reivindicación 13 ó 14, que
comprende:
- -
- un péptido híbrido que procede de la totalidad o parte de la proteína endógena o exógena, o que corresponde a un péptido susceptible de ser reconocido por anticuerpos que reconocen a su vez la proteína exógena o endógena, o anticuerpos según la reivindicación 9, dirigidos contra este péptido híbrido
- -
- unos agentes reactivos para que un medio resulte apropiado para la formación de una reacción inmunológica,
- -
- unos agentes reactivos que permiten detectar el complejo antígeno/anticuerpo que se produjo al final de la reacción inmunológica, conteniendo eventualmente dichos agentes reactivos un marcador, o siendo susceptibles de ser reconocidos por un agente reactivo marcado, más particularmente en el caso en el que el péptido híbrido o los anticuerpos antihíbridos mencionados anteriormente no estén marcados.
16. Composición farmacéutica, en particular
vacuna, caracterizada porque comprende un péptido híbrido tal
como se define en una de las reivindicaciones 1 a 8, o un
antiidiotipo según la reivindicación 10, en asociación o no con un
vehículo fisiológicamente aceptable.
17. Composición farmacéutica,
caracterizada porque comprende un péptido híbrido tal como se
define en una de las reivindicaciones 1 a 8, o un anticuerpo
antiidiotipo según la reivindicación 10, en asociación con una
molécula portadora, proteica o no, que puede inducir in vivo
la producción de anticuerpos que neutralizan la proteína exógena o
endógena responsable de la patología, o inducir in vivo una
respuesta inmune celular citotóxica o auxiliar.
18. Composición farmacéutica,
caracterizada porque comprende unos anticuerpos según la
reivindicación 9, en asociación con un vehículo fisiológicamente
aceptable.
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