ES2356770T3 - SUBSTRATE FOR ENZYMATIC ACTIVITY OF RPN 11. - Google Patents

SUBSTRATE FOR ENZYMATIC ACTIVITY OF RPN 11. Download PDF

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Abstract

Péptido que comprende una secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 70% a la SEQ ID NO: 1 y al menos un resto de ubiquitina que es al menos idéntico en un 90% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2, en el que el péptido es un sustrato para una metaloproteasa Rpn11 que comprende un motivo JAMM.Peptide comprising an amino acid sequence at least 70% identical to SEQ ID NO: 1 and at least one ubiquitin residue that is at least 90% identical to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO : 2, in which the peptide is a substrate for an Rpn11 metalloprotease comprising a JAMM motif.

Description

Antecedentes Background

La proteólisis por el proteasoma 26S avanza mediante la unión de una proteína sustrato ubiquitinada a la partícula reguladora 19S, seguido por su desubiquitinación, desplegado y translocación a la luz del núcleo 20S, donde se degrada. En los últimos años, se ha hecho evidente que el proteasoma es una diana atractiva para la intervención terapéutica en cáncer, trastornos relacionados con el sistema inmunitario, inflamación, estados isquémicos, trastornos neurodegenerativos y otras enfermedades. Hasta la fecha, el único inhibidor del proteasoma aprobado por la FDA (VELCADE™) funciona inhibiendo la actividad de las peptidasas del núcleo 20S. No obstante, la inhibición de otras actividades enzimáticas que residen dentro del complejo de proteasoma podría servir como un medio igualmente eficaz, si no mejor, de controlar la función del proteasoma. Proteolysis by the 26S proteasome proceeds by binding a ubiquitinated substrate protein to the 19S regulatory particle, followed by its desubiquitination, unfolding and translocation in the light of the 20S core, where it degrades. In recent years, it has become clear that the proteasome is an attractive target for therapeutic intervention in cancer, disorders related to the immune system, inflammation, ischemic conditions, neurodegenerative disorders and other diseases. To date, the only FDA-approved proteasome inhibitor (VELCADE ™) works by inhibiting the activity of 20S core peptidases. However, inhibition of other enzymatic activities that reside within the proteasome complex could serve as an equally effective, if not better, means of controlling proteasome function.

Un candidato de diana es la metaloproteasa, Rpn11, que reside dentro de la partícula reguladora 19S. Es responsable de la desubiquitinación inicial de las proteínas diana (Eytan, et al. JBC 268(7):46684674 (1993); Verma, et al. Science 298:611-615 (2002)). El homólogo humano de esta proteína de levadura es POH1. Hasta la fecha, no se ha generado una forma recombinante de Rpn11. Sin embargo, la actividad desubiquitinante asociada con Rpn11 puede distinguirse en el contexto de un complejo de proteasoma 26S purificado por su sensibilidad a ATP-S y 1,10-fenantrolina (OPA) y su insensibilidad a inhibidores de proteasa del núcleo 20S y los inhibidores de DUB clásicos (ubiquitina aldehído (UB-Al) o ubiquitina vinilsulfona (UbVS)). A target candidate is the metalloprotease, Rpn11, which resides within the 19S regulatory particle. It is responsible for the initial desubiquitination of the target proteins (Eytan, et al. JBC 268 (7): 46684674 (1993); Verma, et al. Science 298: 611-615 (2002)). The human homologue of this yeast protein is POH1. To date, a recombinant form of Rpn11 has not been generated. However, the deubiquitinating activity associated with Rpn11 can be distinguished in the context of a 26S proteasome complex purified by its sensitivity to ATP-S and 1,10-phenanthroline (OPA) and its insensitivity to 20S core protease inhibitors and Classic DUB inhibitors (ubiquitin aldehyde (UB-Al) or ubiquitin vinyl sulfone (UbVS)).

En la carrera por aprender más acerca de Rpn11 y su actividad desubiquitinante, se han empleado varios ensayos. La mayoría utilizan extractos del proteasoma 26S purificado como fuente de la enzima y observan la degradación en presencia o ausencia de un inhibidor de DUB. La detección de la actividad de Rpn11 requirió una proteína ubiquitinada tal como Ub-sic 1 (Verma et al., citado anteriormente) y la reacción se monitorizó mediante SDS-PAGE seguido por inmunotransferencia o bien con -ubiquitina (-Ub) o bien con -proteína tal como -sic 1. Los sustratos que estaban radiomarcados In the race to learn more about Rpn11 and its desubiquitinante activity, several essays have been used. Most use extracts of purified 26S proteasome as a source of the enzyme and observe degradation in the presence or absence of a DUB inhibitor. Detection of Rpn11 activity required a ubiquitinated protein such as Ub-sic 1 (Verma et al., Cited above) and the reaction was monitored by SDS-PAGE followed by immunoblotting or with -ubiquitin (-Ub) or well with -protein such as -sic 1. The substrates that were radiolabeled

o marcados de manera fluorescente todavía requerían una etapa que separaba el sustrato no escindido del producto escindido, tal como PAGE (Eytan et al., citado anteriormente) o precipitación con TCA (Yao et al., Nature 419: 403-407 (2002)), respectivamente. or fluorescently labeled still required a step that separated the uncleaved substrate from the cleaved product, such as PAGE (Eytan et al., cited above) or precipitation with TCA (Yao et al., Nature 419: 403-407 (2002) ), respectively.

Por tanto, es altamente deseable un ensayo de alto rendimiento (HTP) que emplee proteínas sustrato de Rpn11 novedosas con el fin de seleccionar grandes números de moléculas para identificar moduladores de la actividad de Rpn11. Therefore, a high performance assay (HTP) using novel Rpn11 substrate proteins is highly desirable in order to select large numbers of molecules to identify modulators of Rpn11 activity.

Breve descripción de la solicitud Brief description of the request

En consecuencia, esta invención proporciona péptidos que son sustratos de la actividad enzimática del proteasoma (por ejemplo, Rpn11) y diversos métodos que emplean los sustratos peptídicos, tales como ensayos que miden las actividades enzimáticas del proteasoma (por ejemplo, Rpn11) que seleccionan agentes que modulan las actividades enzimáticas del proteasoma, definiéndose dichos péptidos y métodos en las reivindicaciones. Los términos “péptido”, “polipéptido” y “proteínas” se usan en el presente documento de manera intercambiable. El término “proteasoma” se refiere al proteasoma 26S, a la partícula reguladora 19S, a un complejo proteico que comprende la partícula reguladora 19S, o a otros complejos proteicos o componentes que comprenden una Rpn11 o una proteína de tipo Rpn11 implicada en la proteólisis mediada por la ubiquitina. El término “Rpn11” también se usa en el presente documento de manera intercambiable con “POH1” y se refiere a cualquier polipéptido que confiera una actividad enzimática de Rpn11, por ejemplo, la actividad de desubiquitinación. Accordingly, this invention provides peptides that are substrates of the enzymatic activity of the proteasome (for example, Rpn11) and various methods that employ peptide substrates, such as assays that measure the enzymatic activities of the proteasome (eg, Rpn11) that select agents which modulate the enzymatic activities of the proteasome, said peptides and methods being defined in the claims. The terms "peptide", "polypeptide" and "proteins" are used interchangeably herein. The term "proteasome" refers to the 26S proteasome, the 19S regulatory particle, a protein complex comprising the 19S regulatory particle, or other protein complexes or components comprising an Rpn11 or an Rpn11 type protein involved in proteolysis mediated by ubiquitin The term "Rpn11" is also used herein interchangeably with "POH1" and refers to any polypeptide that confers an enzymatic activity of Rpn11, for example, deubiquitination activity.

Un primer aspecto de la invención proporciona un sustrato peptídico para una proteasa del proteasoma 26S, el proteasoma 20S, o la partícula reguladora 19S. El sustrato peptídico comprende una secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 70%, 80%, 90%, 95% o 100% a la SEQ ID NO: 1 y un resto de ubiquitina que es al menos idéntico en un 90%, 95% o 100% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2. En ciertas realizaciones, el sustrato peptídico comprende un resto de ubiquitina que es al menos idéntico en un 90%, 95% o 100% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2, una primera secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 70%, 80%, 90%, 95% o 100% a la SEQ ID NO: 1 y una secuencia de aminoácidos adicional, que comienza en el extremo C-terminal de la primera secuencia de aminoácidos, que tiene al menos 3, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 200, 300, 500 o más aminoácidos. A first aspect of the invention provides a peptide substrate for a protease of the 26S proteasome, the 20S proteasome, or the 19S regulatory particle. The peptide substrate comprises an amino acid sequence at least 70%, 80%, 90%, 95% or 100% identical to SEQ ID NO: 1 and a ubiquitin residue that is at least 90% identical, 95 % or 100% to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2. In certain embodiments, the peptide substrate comprises a ubiquitin residue that is at least 90% identical, 95% or 100% to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2, a first amino acid sequence at least 70%, 80%, 90%, 95% or 100% identical to SEQ ID NO: 1 and an additional amino acid sequence , which begins at the C-terminal end of the first amino acid sequence, which has at least 3, 5, 8, 10, 12, 15, 18, 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 200, 300, 500 or more amino acids.

También se describen sustratos peptídicos que comprenden una secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% o 100% a cualquiera de la SEQ ID NO: 3-15 y un resto de ubiquitina que es al menos idéntica en un 70%, 80%, 90%, 95% o 100% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2. Also described are peptide substrates comprising an amino acid sequence at least 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95% or 100% identical to any of SEQ ID NO: 3-15 and a residue of ubiquitin that is at least 70%, 80%, 90%, 95% or 100% identical to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2.

En ciertas realizaciones, el sustrato peptídico comprende además uno o más restos de ubiquitina en el extremo N-terminal del péptido. En ciertas realizaciones, uno o más restos de ubiquitina pueden estar unidos al péptido a través de la(s) K(s) del péptido. In certain embodiments, the peptide substrate further comprises one or more ubiquitin residues at the N-terminal end of the peptide. In certain embodiments, one or more ubiquitin residues may be linked to the peptide through the K (s) of the peptide.

En ciertas realizaciones, un resto de ubiquitina comprende una secuencia de aminoácidos que es idéntica en un 90% o 100% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2. La unidad de repetición de ubiquitina de 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2 también se denomina Ub en el presente documento. En ciertas realizaciones, un resto de ubiquitina comprende 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 100 o más repeticiones de Ub. En ciertas realizaciones, un resto de ubiquitina comprende una o más repeticiones de Ub, excepto que el aminoácido 75º de al menos una repetición de Ub es A. En ciertas realizaciones, un resto de ubiquitina comprende una o más repeticiones de Ub, excepto que el aminoácido 76º de al menos una repetición de Ub es A. En ciertas realizaciones en las que un resto de ubiquitina comprende una o más repeticiones de Ub, el aminoácido 76º de al menos una repetición de Ub es G o A. In certain embodiments, a ubiquitin residue comprises an amino acid sequence that is 90% or 100% identical to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2. The 76 amino acid ubiquitin repeat unit of the SEQ ID NO: 2 is also called Ub in this document. In certain embodiments, a ubiquitin residue comprises 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 100 or more repetitions of Ub. In certain embodiments, a ubiquitin residue comprises one or more repetitions of Ub, except that the 75th amino acid of at least one repetition of Ub is A. In certain embodiments, a ubiquitin residue comprises one or more repetitions of Ub, except that the 76th amino acid of at least one repetition of Ub is A. In certain embodiments in which a ubiquitin residue comprises one or more repetitions of Ub, the 76th amino acid of at least one repetition of Ub is G or A.

En ciertas realizaciones, el sustrato peptídico comprende además un agente detectable unido al péptido. El agente detectable puede unirse al péptido usando diferentes métodos, que pueden depender de la identidad del agente detectable y/o la parte del péptido que va a unirse con el agente detectable. Por ejemplo, el agente detectable puede unirse al péptido mediante residuos(s) de C del péptido. El agente detectable puede ser un marcador fluorescente, que puede unirse al sustrato peptídico mediante enlace covalente o no covalente. Un marcador fluorescente puede comprender un péptido fluorescente que puede unirse al péptido mediante enlace covalente o no covalente, por ejemplo, un enlace peptídico. Alternativamente, el agente detectable puede ser un marcador radiactivo, por ejemplo, un aminoácido radiomarcado tal como 35S-C o 35S-M. In certain embodiments, the peptide substrate further comprises a detectable agent bound to the peptide. The detectable agent can be attached to the peptide using different methods, which may depend on the identity of the detectable agent and / or the part of the peptide that is to be bound with the detectable agent. For example, the detectable agent can be linked to the peptide by C residues (s) of the peptide. The detectable agent can be a fluorescent label, which can be attached to the peptide substrate by covalent or non-covalent bonding. A fluorescent label can comprise a fluorescent peptide that can be attached to the peptide by covalent or non-covalent bond, for example, a peptide bond. Alternatively, the detectable agent may be a radioactive label, for example, a radiolabeled amino acid such as 35S-C or 35S-M.

En otras realizaciones, el sustrato peptídico puede comprender una parte de diana, es decir, una parte N-terminal o C-terminal, que se une específicamente a un agente de selección. El agente de selección puede ser un anticuerpo, que reconoce la parte de diana del sustrato peptídico. Alternativamente, el agente de selección puede ser un ión metálico divalente, que se asocia o interacciona específicamente con la parte de diana del sustrato peptídico. In other embodiments, the peptide substrate may comprise a target part, that is, an N-terminal or C-terminal part, which specifically binds to a selection agent. The selection agent may be an antibody, which recognizes the target part of the peptide substrate. Alternatively, the selection agent may be a divalent metal ion, which specifically associates or interacts with the target part of the peptide substrate.

Se describen además ácidos nucleicos que codifican para las diversas proteínas y sustratos peptídicos descritos en el presente documento. Nucleic acids encoding the various proteins and peptide substrates described herein are also described.

Ciertas realizaciones proporcionan un método tal como se define en las reivindicaciones para seleccionar un agente que modula la actividad del proteasoma, por ejemplo, la actividad enzimática del proteasoma 26S o la partícula reguladora 19S. El método incluye proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud, por ejemplo, un sustrato peptídico que comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1 y uno o más restos de ubiquitina, y combinar el péptido con una mezcla de reacción adecuada para medir actividad del proteasoma en presencia de un agente de prueba. Un cambio en la actividad del proteasoma en presencia del agente de prueba en comparación con la actividad del proteasoma en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula la actividad del proteasoma. La actividad del proteasoma puede determinarse, por ejemplo, midiendo el nivel de escisión del(de los) resto(s) de ubiquitina a partir del péptido. El nivel de escisión puede indicarse mediante la tasa y/o el grado de escisión. El método es útil para seleccionar un agente que potencia o inhibe la actividad del proteasoma. Certain embodiments provide a method as defined in the claims for selecting an agent that modulates proteasome activity, for example, the enzymatic activity of the 26S proteasome or the 19S regulatory particle. The method includes providing a peptide substrate of the application, for example, a peptide substrate comprising an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and one or more ubiquitin residues, and combining the peptide with a reaction mixture suitable for measuring Proteasome activity in the presence of a test agent. A change in proteasome activity in the presence of the test agent compared to the activity of the proteasome in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates the activity of the proteasome. Proteasome activity can be determined, for example, by measuring the level of cleavage of the ubiquitin residue (s) from the peptide. The level of excision can be indicated by the rate and / or the degree of excision. The method is useful for selecting an agent that potentiates or inhibits proteasome activity.

Ciertas realizaciones proporcionan un método tal como se define en las reivindicaciones para seleccionar un agente inhibidor del proteasoma. El agente inhibidor del proteasoma puede comprender un resto o molécula de tipo ubistatina o un resto o molécula de unión a ubiquitina. El agente inhibidor del proteasoma que se une a ubiquitina puede inhibir la proteólisis del sustrato o puede inhibir la actividad del proteasoma a través de otros mecanismos. El agente inhibidor puede tener o no fluorescencia intrínseca. Certain embodiments provide a method as defined in the claims for selecting a proteasome inhibiting agent. The proteasome inhibiting agent may comprise a ubistatin-like moiety or molecule or a ubiquitin-binding moiety or molecule. The proteasome inhibitor that binds to ubiquitin can inhibit substrate proteolysis or can inhibit proteasome activity through other mechanisms. The inhibitory agent may or may not have intrinsic fluorescence.

El método puede incluir proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud que tiene un marcador fluorescente, por ejemplo, un sustrato peptídico que comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1, uno o más restos de ubiquitina, y un marcador fluorescente, y determinar la polarización de fluorescencia del sustrato peptídico en presencia en comparación con en ausencia de un agente de prueba. Una diferencia en la polarización de fluorescencia en presencia del agente de prueba frente a en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba puede ser un agente inhibidor del proteasoma. The method may include providing a peptide substrate of the application having a fluorescent label, for example, a peptide substrate comprising an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, one or more ubiquitin residues, and a fluorescent label, and determine the fluorescence polarization of the peptide substrate in the presence compared to in the absence of a test agent. A difference in fluorescence polarization in the presence of the test agent versus in the absence of the test agent indicates that the test agent may be a proteasome inhibiting agent.

Alternativamente, el método puede incluir proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud en una mezcla de reacción adecuada en presencia o ausencia de un agente de prueba y determinar si hay alguna diferencia en el peso molecular y/o el tamaño del sustrato peptídico en presencia en comparación con en ausencia del agente de prueba. Una molécula de tipo ubistatina puede producir agregación o multimerización de restos de ubiquitina unidos a un péptido, y por lo tanto, un aumento del peso molecular y/o el tamaño del sustrato peptídico en presencia en comparación con en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba puede ser una molécula de tipo ubistatina. El peso molecular y/o el tamaño pueden determinarse mediante diversos métodos, tales como electroforesis en gel en condiciones nativas, cromatografía de exclusión por tamaño, dispersión de la luz, etc. Alternatively, the method may include providing a peptide substrate of the application in a suitable reaction mixture in the presence or absence of a test agent and determining if there is any difference in the molecular weight and / or the size of the peptide substrate in presence in comparison. with in the absence of the test agent. A ubistatin-like molecule can produce aggregation or multimerization of ubiquitin residues bound to a peptide, and therefore, an increase in molecular weight and / or the size of the peptide substrate in the presence compared to in the absence of the test agent indicates that The test agent may be a ubistatin type molecule. Molecular weight and / or size can be determined by various methods, such as gel electrophoresis under native conditions, size exclusion chromatography, light scattering, etc.

El método puede incluir proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud, por ejemplo, un sustrato peptídico que comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1 y uno o más restos de ubiquitina, y determinar si la fluorescencia intrínseca de un agente de prueba cambia cuando el agente de prueba se combina con el sustrato peptídico en una mezcla de reacción adecuada. Un cambio en la fluorescencia intrínseca del agente de prueba en presencia del sustrato peptídico indica que el agente de prueba puede ser un inhibidor del proteasoma. The method may include providing a peptide substrate of the application, for example, a peptide substrate comprising an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and one or more ubiquitin residues, and determining whether the intrinsic fluorescence of a test agent It changes when the test agent is combined with the peptide substrate in a suitable reaction mixture. A change in the intrinsic fluorescence of the test agent in the presence of the peptide substrate indicates that the test agent may be a proteasome inhibitor.

En otras realizaciones, un método para seleccionar un agente inhibidor del proteasoma puede emplear una mezcla de reacción que comprende una molécula de ubistatina (por ejemplo, ubistatina A o B), además de un sustrato peptídico de la solicitud y con o sin un agente inhibidor de prueba. Un cambio en la fluorescencia intrínseca de la molécula de ubistatina (por ejemplo, ubistatina A o B) medida en presencia del agente inhibidor de prueba en comparación con en ausencia del agente inhibidor de prueba indica que el agente inhibidor de prueba es un inhibidor del proteasoma de tipo ubistatina. El propio agente inhibidor de prueba puede tener o no fluorescencia intrínseca. Este método puede ser particularmente útil para seleccionar un inhibidor del proteasoma de tipo ubistatina que puede competir con la ubistatina para unirse con restos de ubiquitina. In other embodiments, a method for selecting a proteasome inhibitor agent may employ a reaction mixture comprising a ubistatin molecule (eg, ubistatin A or B), in addition to a peptide substrate of the application and with or without an inhibitory agent. test. A change in the intrinsic fluorescence of the ubistatin molecule (for example, ubistatin A or B) measured in the presence of the test inhibitor agent compared to in the absence of the test inhibitor agent indicates that the test inhibitor agent is a proteasome inhibitor Ubistatin type. The test inhibitor itself may or may not have intrinsic fluorescence. This method can be particularly useful for selecting a ubistatin-like proteasome inhibitor that can compete with ubistatin to bind with ubiquitin residues.

Un aspecto adicional de la invención proporciona un método tal como se define en las reivindicaciones para seleccionar un agente que modula la actividad de diversos componentes del proteasoma o diversas fases del proceso de proteólisis mediado por la ubiquitina. Los diversos componentes del proteasoma y las diversas fases de la proteólisis mediada por la ubiquitina pueden incluir la entrada en el proteasoma de proteínas ubiquitinadas; la desubiquitinación de las proteínas, por ejemplo, mediante Rpn11; el desplegado de las proteínas, por ejemplo, AAA ATPasa; la degradación de las proteínas desubiquitinadas mediante la peptidasa del núcleo. A further aspect of the invention provides a method as defined in the claims for selecting an agent that modulates the activity of various proteasome components or various phases of the ubiquitin-mediated proteolysis process. The various components of the proteasome and the various phases of ubiquitin-mediated proteolysis may include the entry into the proteasome of ubiquitinated proteins; the desubiquitination of proteins, for example, by Rpn11; the deployment of proteins, for example, AAA ATPase; degradation of desubiquitinated proteins by nucleus peptidase.

El método emplea al menos dos sustratos peptídicos, es decir, un primer sustrato peptídico que comprende un péptido ubiquitinado y un primer marcador fluorescente, y un segundo sustrato peptídico que comprende un péptido no ubiquitinado y un segundo marcador fluorescente, en el que el primer y el segundo marcadores fluorescentes son detectables a diferentes longitudes de onda. El péptido ubiquitinado se definió anteriormente y comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1 y uno o más restos de ubiquitina. Un péptido no ubiquitinado puede ser cualquier péptido que pueda servir como sustrato para una peptidasa del núcleo, por ejemplo, una proteasa de tipo quimiotríptico, una proteasa de tipo tríptico, o una proteasa de tipo PGPH (o caspasa). El método incluye medir la fluorescencia a la longitud de onda del primer marcador detectable en presencia de un proteasoma 26S y en presencia y ausencia de un agente de prueba, y medir la fluorescencia a la longitud de onda del segundo marcador detectable en presencia del proteasoma 26S y en presencia y ausencia de un agente de prueba. Un cambio en la fluorescencia del primer sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una actividad asociada con una partícula reguladora 19S. Un cambio en la fluorescencia del segundo sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una peptidasa de núcleo 20S. The method employs at least two peptide substrates, that is, a first peptide substrate comprising a ubiquitinated peptide and a first fluorescent label, and a second peptide substrate comprising a non-ubiquitinated peptide and a second fluorescent label, wherein the first and The second fluorescent markers are detectable at different wavelengths. The ubiquitinated peptide was defined above and comprises an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and one or more ubiquitin residues. A non-ubiquitinated peptide can be any peptide that can serve as a substrate for a core peptidase, for example, a chemotryptic type protease, a tryptic type protease, or a PGPH (or caspase) protease. The method includes measuring the fluorescence at the wavelength of the first detectable marker in the presence of a 26S proteasome and in the presence and absence of a test agent, and measuring the fluorescence at the wavelength of the second detectable marker in the presence of the 26S proteasome. and in the presence and absence of a test agent. A change in the fluorescence of the first peptide substrate in the presence of the test agent compared to the fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates an activity associated with a 19S regulatory particle. A change in the fluorescence of the second peptide substrate in the presence of the test agent compared to the fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates a 20S core peptidase.

También se describen en el presente documento métodos y composiciones que emplean un agente seleccionado según un método de la solicitud. Por ejemplo, ciertas realizaciones proporcionan un método para tratar o prevenir en un sujeto un estado asociado con la actividad del proteasoma o la proteólisis medidada por ubiquitina aberrante que comprende administrar al sujeto una composición que comprende un agente que modula la actividad del proteasoma, particularmente una actividad enzimática asociada con la partícula reguladora 19S. Un ejemplo de la actividad enzimática asociada con la partícula reguladora 19S es la actividad enzimática de Rpn11. Methods and compositions employing an agent selected according to a method of the application are also described herein. For example, certain embodiments provide a method for treating or preventing in a subject a state associated with proteasome activity or proteolysis measured by aberrant ubiquitin which comprises administering to the subject a composition comprising an agent that modulates proteasome activity, particularly a Enzymatic activity associated with the 19S regulatory particle. An example of the enzymatic activity associated with the 19S regulatory particle is the enzymatic activity of Rpn11.

Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings

La figura 1 muestra el cambio de S14 del péptido que comprende la secuencia de la SEQ ID NO: 3 a C14 (SEQ ID NO: 4) no altera la capacidad del sustrato para reconocerse y escindirse por Rpn11. Cada sustrato peptídico comprende además un resto de ubiquitina N-terminal que tiene 4 repeticiones de Ub (Ub4). La figura 1 muestra además que la proteólisis del sustrato Ub4-péptido(29) y Ub4-péptidoC14(29) por el proteasoma 26S se inhibe por O-fenantrolina y ATPS, pero no por ubiquitina aldehído. Se incubaron 2 g de Ub4-péptido(29) o Ub4-péptido-C14(29) con proteasoma 26S 60 nM en tampón B [Tris 50 mM pH 8,0; MgCl2 10 mM; DTT 1 mM; ATP 1 mM] y cuando esté indicado ATPS 5 mM, O-fenantrolina (OPA) 1 mM y ubiquitina aldehído (Ub-aldehído) 5 M en un volumen de 20 l durante 2 horas a 37ºC. Se pararon las reacciones añadiendo 7,5 l de colorante de carga y se hirvieron a 100ºC durante 5 minutos. Entonces se cargaron las reacciones en un gel de SDS-PAGE gel, se separaron los productos de reacción mediante electroforesis y se visualizaron las bandas con azul brillante. Figure 1 shows the change of S14 of the peptide comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 to C14 (SEQ ID NO: 4) does not alter the ability of the substrate to be recognized and cleaved by Rpn11. Each peptide substrate further comprises an N-terminal ubiquitin residue that has 4 repetitions of Ub (Ub4). Figure 1 further shows that the proteolysis of the substrate Ub4-peptide (29) and Ub4-peptideC14 (29) by the 26S proteasome is inhibited by O-phenanthroline and ATPS, but not by ubiquitin aldehyde. 2 g of Ub4-peptide (29) or Ub4-peptide-C14 (29) was incubated with 26 n 60S 26S proteasome in buffer B [50 mM Tris pH 8.0; 10 mM MgCl2; 1 mM DTT; 1 mM ATP] and when indicated 5 mM ATP, 1 mM O-phenanthroline (OPA) and 5 M ubiquitin aldehyde (Ub-aldehyde) in a volume of 20 µl for 2 hours at 37 ° C. The reactions were stopped by adding 7.5 µl of loading dye and boiled at 100 ° C for 5 minutes. The reactions were then loaded on an SDS-PAGE gel, the reaction products were separated by electrophoresis and the bands were visualized with bright blue.

La figura 2 muestra que el cambio de S14 del péptido que comprende la secuencia de la SEQ ID NO: 15 a C14 no altera la capacidad del sustrato para reconocerse y escindirse por Rpn11. Cada sustrato peptídico comprende además un resto de ubiquitina N-terminal que tiene 4 repeticiones de Ub (Ub4). La figura 2 muestra además que la proteólisis del sustrato Ub4- péptido-C14(14) se inhibe por O-fenantrolina y ATPS usando el proteasoma 26S de la fuente A pero no de la fuente B. Se llevaron a cabo las reacciones tal como se describió anteriormente para la figura 1, excepto por las siguientes modificaciones: se incubaron 2 g de Ub4- péptido-C14(14) con 60 nM de 26S procedente o bien de la fuente A o bien de la fuente B. Figure 2 shows that the change of S14 of the peptide comprising the sequence of SEQ ID NO: 15 to C14 does not alter the ability of the substrate to be recognized and cleaved by Rpn11. Each peptide substrate further comprises an N-terminal ubiquitin residue that has 4 repetitions of Ub (Ub4). Figure 2 further shows that the proteolysis of the substrate Ub4-peptide-C14 (14) is inhibited by O-phenanthroline and ATPS using the 26S proteasome from source A but not from source B. The reactions were carried out such as described above for Figure 1, except for the following modifications: 2 µg of Ub4-C14-peptide (14) was incubated with 60 nM of 26S from either source A or source B.

La figura 3 es una representación esquemática de un ensayo de polarización de fluorescencia (FP) que usa un sustrato peptídico ilustrativo de la solicitud que comprende un marcador fluorescente, por ejemplo fluoresceína. La figura 3 muestra que la escisión del péptido-C14(29) acoplado a fluoresceína a partir de Ub4-péptido-C14(29) acoplado a fluoresceína da como resultado una disminución en la señal de polarización de fluorescencia. Figure 3 is a schematic representation of a fluorescence polarization (FP) assay using a peptide substrate illustrative of the application comprising a fluorescent label, for example fluorescein. Figure 3 shows that cleavage of the C14-29 peptide (29) coupled to fluorescein from Ub4-C14-peptide (29) coupled to fluorescein results in a decrease in the fluorescence polarization signal.

La figura 4 muestra el resultado de un ensayo de FP que usa un sustrato peptídico de la solicitud y la cinética de la proteólisis de Ub4-péptido(29)-fluoresceína por el proteasoma 26S. Se incubaron diversas concentraciones (según esté indicado) de Ub4-péptido(29) acoplado a fluoresceína-5-maleimida con proteasoma 26S 10 nM en Tris 50 mM pH 8,0; MgCl2 10 mM; DTT 1 mM; ATP 1 mM a 28ºC, y se midió la liberación de péptido(29)-fluoresceína mediante polarización de fluorescencia (excitación a 485 nm; emisión a 510 nm). Figure 4 shows the result of a FP assay using a peptide substrate of the application and the kinetics of Ub4-peptide (29) -fluorescein proteolysis by the 26S proteasome. Various concentrations (as indicated) of Ub4-peptide (29) coupled to fluorescein-5-maleimide were incubated with 10 nM 26S proteasome in 50 mM Tris pH 8.0; 10 mM MgCl2; 1 mM DTT; 1 mM ATP at 28 ° C, and the release of peptide (29) -fluorescein was measured by fluorescence polarization (excitation at 485 nm; emission at 510 nm).

La figura 5A ilustra un ensayo de FP de alto rendimiento (HTP) que detecta inhibición por Ofenantrolina de la actividad de Rpn11. Los resultados muestran que O-fenantrolina afecta a la cinética de la proteólisis de Ub4-péptido(29)-fluoresceína por el proteasoma 26S. Se incubó Ub4-péptido 100 nM acoplado a fluoresceína-5-maleimida con proteasoma 26S 10 nM en Tris 50 mM pH 8,0; MgCl2 10 mM; DTT 1 mM; ATP 1 mM a 28ºC y se midió la liberación de péptido mediante polarización de fluorescencia (excitación a 485 nm; emisión a 510 nm) en presencia de diversas concentraciones de O-fenantrolina (según esté indicado). Figure 5A illustrates a high performance FP (HTP) assay that detects Ofphantroline inhibition of Rpn11 activity. The results show that O-phenanthroline affects the kinetics of Ub4-peptide (29) -fluorescein proteolysis by the 26S proteasome. 100 nM Ub4-peptide coupled to fluorescein-5-maleimide was incubated with 10 nM 26S proteasome in 50 mM Tris pH 8.0; 10 mM MgCl2; 1 mM DTT; 1 mM ATP at 28 ° C and peptide release was measured by fluorescence polarization (excitation at 485 nm; emission at 510 nm) in the presence of various concentrations of O-phenanthroline (as indicated).

La figura 5B ilustra que la actividad enzimática de Rpn11 no resulta afectada por la presencia de un inhibidor del proteasoma 20S en el ensayo de FP de HTP usando un sustrato peptídico de la solicitud. Los resultados muestran que el inhibidor del proteasoma 20S no afecta a la cinética de la proteólisis de Ub4-péptido(29)-fluoresceína por el proteasoma 26S. Se incubó Ub4-péptido 100 nM acoplado a fluoresceína-5-maleimida con proteasoma 26S 10 nM en Tris 50 mM pH 8,0; MgCl2 10 mM, DTT 1 mM; ATP 1 mM a 28ºC y se midió la liberación de péptido mediante polarización de fluorescencia (excitación a 485 nm; emisión a 510 nm) en presencia de diversas concentraciones de inhibidor del proteasoma 20S (según esté indicado). Figure 5B illustrates that the enzymatic activity of Rpn11 is not affected by the presence of a 20S proteasome inhibitor in the HTP FP assay using a peptide substrate of the application. The results show that the 20S proteasome inhibitor does not affect the kinetics of Ub4-peptide (29) -fluorescein proteolysis by the 26S proteasome. 100 nM Ub4-peptide coupled to fluorescein-5-maleimide was incubated with 10 nM 26S proteasome in 50 mM Tris pH 8.0; 10 mM MgCl2, 1 mM DTT; 1 mM ATP at 28 ° C and peptide release was measured by fluorescence polarization (485 nm excitation; 510 nm emission) in the presence of various concentrations of 20S proteasome inhibitor (as indicated).

Descripción detallada de la solicitud Detailed description of the request

La principal vía para la degradación de proteínas en el núcleo y el citoplasma de las células eucariotas es mediante la ruta de la ubiquitina/proteasoma 26S. El proteasoma 26S comprende dos subpartículas principales: el proteasoma 20S y la partícula reguladora 19S. El proteasoma 20S es una estructura cilíndrica con una cavidad interna que contiene los sitios activos de la peptidasa. Los sustratos del proteasoma se insertan en el cilindro, donde son susceptibles de digestión por los sitios activos de la peptidasa del proteasoma 20S. La entrada en el cilindro del proteasoma 20S está regida por la partícula reguladora 19S, que tapa los extremos del cilindro de 20S. The main pathway for protein degradation in the nucleus and cytoplasm of eukaryotic cells is through the ubiquitin / proteasome 26S pathway. The 26S proteasome comprises two main subparticles: the 20S proteasome and the 19S regulatory particle. The 20S proteasome is a cylindrical structure with an internal cavity that contains the active sites of peptidase. Proteasome substrates are inserted into the cylinder, where they are susceptible to digestion by the active sites of the 20S proteasome peptidase. The entry into the 20S proteasome cylinder is governed by the 19S regulatory particle, which covers the ends of the 20S cylinder.

La partícula reguladora 19S se une a los sustratos ubiquitinados y los transloca a la cavidad interna del cilindro 20S, donde se degradan. La partícula reguladora 19S puede estar subdividida además en dos complejos multiproteicos: la base y la tapa. La base comprende un conjunto de seis ATPasas que se piensa que despliegan sustratos y los translocan al proteasoma 20S. La tapa comprende un conjunto de ocho proteínas, algunas de las cuales tienen funciones conocidas, por ejemplo, Rpn11. Los datos bioquímicos también indican que la presencia de la tapa hace que el proteasoma sea selectivo para degradar proteínas ubiquitinadas. Regulatory particle 19S binds to ubiquitinated substrates and translocates them to the internal cavity of cylinder 20S, where they degrade. The 19S regulatory particle can be further subdivided into two multiproteic complexes: the base and the lid. The base comprises a set of six ATPases that are thought to deploy substrates and translocate them to the 20S proteasome. The lid comprises a set of eight proteins, some of which have known functions, for example, Rpn11. Biochemical data also indicates that the presence of the cap makes the proteasome selective for degrading ubiquitinated proteins.

El subcomplejo de tapa del proteasoma 26S está relacionado evolutivamente con el complejo COP9-señalosoma, pero la importancia de esta similitud sigue siendo desconocida. Hay informes en la bibliografía de que las preparaciones del proteasoma 26S contienen una variedad de actividades de ubiquitina isopeptidasa asociadas (Eytan et al., citado anteriormente; Verma, et al., Mol Biol Cell 11:3425 (2000)). Un informe más reciente (Verma et al., Science 298:611-615 (2002)) demostró que un sustrato ubiquitinado puede desubiquitinarse completamente mediante el proteasoma 26S purificado para dar un sustrato no modificado en presencia de un inhibidor del proteasoma 20S, por ejemplo, VELCADE™. The 26S proteasome lid subcomplex is evolutionarily related to the COP9-signalosome complex, but the importance of this similarity remains unknown. There are reports in the literature that the 26S proteasome preparations contain a variety of associated isopeptidase ubiquitin activities (Eytan et al., Cited above; Verma, et al., Mol Biol Cell 11: 3425 (2000)). A more recent report (Verma et al., Science 298: 611-615 (2002)) showed that a ubiquitinated substrate can be completely desubiquitinated by purified 26S proteasome to give an unmodified substrate in the presence of a 20S proteasome inhibitor, for example , VELCADE ™.

Las proteínas que están destinadas a la degradación por la ruta de la ubiquitina/26S se marcan mediante la unión de una cadena de multiubiquitina o poliubiquitina a las cadenas laterales de residuos de lisina en la proteína diana. Estudios recientes también muestran que la ubiquitinación N-terminal también es un modo novedoso importante de modificación de proteínas y dirige la proteína para la proteólisis Proteins that are destined for degradation by the ubiquitin / 26S pathway are labeled by attaching a chain of multiubiquitin or polyubiquitin to the side chains of lysine residues in the target protein. Recent studies also show that N-terminal ubiquitination is also an important novel mode of protein modification and directs protein for proteolysis.

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

35 35

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45 Four. Five

mediante el proteasoma 26S (Ciechanover y Ben-Saadon, Trends in Cell Biol. 14(3): 103-106 (2004)). La proteína ubiquitinada se reconoce entonces por el proteasoma 26S mediante un mecanismo que sigue sin entenderse bien. Posteriormente, la proteína ubiquitinada se suelta de cualquier componente estrechamente unido, se desubiquitina, se despliega y se transloca a la cavidad central del complejo 20S, donde se degrada exhaustivamente por los sitios activos proteolíticos que están presentes en esta cavidad interna (peptidasa del núcleo). using the 26S proteasome (Ciechanover and Ben-Saadon, Trends in Cell Biol. 14 (3): 103-106 (2004)). The ubiquitinated protein is then recognized by the 26S proteasome by a mechanism that remains poorly understood. Subsequently, the ubiquitinated protein is released from any closely bound component, desubiquitin, deployed and translocated to the central cavity of the 20S complex, where it is extensively degraded by the proteolytic active sites that are present in this internal cavity (nucleus peptidase) .

Rpn11, una metaloisopeptidasa o metaloproteasa y subunidad intrínseca del subcomplejo de tapa de la partícula reguladora 19S, contiene un motivo de metaloproteasa previsto, conservado (JAMM) que es crítico para la viabilidad celular. Para el fin de esta solicitud, Rpn11 y POH1 son intercambiables. Se cree que Rpn11, al mediar o catalizar la desubiquitinación del sustrato proteico, define una etapa clave en la degradación de proteínas por el proteasoma 26S (Verma et al., 2002, citado anteriormente). Rpn11 y sus ortólogos se describen en la publicación de solicitud de patente estadounidense N.º 20030166243. En consecuencia, los sustratos peptídicos para Rpn11 son útiles en el estudio de la actividad de Rpn11 y en la identificación de agentes que modulan la actividad de Rpn11, y por tanto que modulan la proteólisis mediada por ubiquitina. Rpn11, a metalloisopeptidase or metalloprotease and intrinsic subunit of the cap subcomplex of the 19S regulatory particle, contains a predicted, conserved metalloprotease (JAMM) motif that is critical for cell viability. For the purpose of this application, Rpn11 and POH1 are interchangeable. It is believed that Rpn11, by mediating or catalyzing the deubiquitination of the protein substrate, defines a key stage in protein degradation by the 26S proteasome (Verma et al., 2002, cited above). Rpn11 and its orthologs are described in U.S. Patent Application Publication No. 20030166243. Accordingly, the peptide substrates for Rpn11 are useful in the study of the activity of Rpn11 and in the identification of agents that modulate the activity of Rpn11, and therefore they modulate ubiquitin-mediated proteolysis.

Una secuencia de aminoácidos representativa de una Rpn11 se expone de la siguiente forma: A representative amino acid sequence of an Rpn11 is exposed as follows:

subunidad reguladora 14 gi|51701716|sp|O00487|PSDE_HUMAN no ATPasa del proteasoma 26S (subunidad reguladora rpn11 del proteasoma 26S) (homólogo 1 de PAD1 asociado al proteasoma 26S) 14 gi regulatory subunit | 51701716 | sp | O00487 | PSDE_HUMAN no ATPase of the 26S proteasome (rpn11 regulatory subunit of the 26S proteasome) (PAD1 homologue 1 associated with the 26S proteasome)

imagen1image 1

En ciertas realizaciones, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que es al menos idéntica en un 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 16. En ciertas realizaciones, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 posiciones de la SEQ ID NO: 16. En ciertas realizaciones, tales sustituciones de aminoácidos son sustituciones de aminoácidos conservativas. In certain embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence that is at least 60% identical, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99 % or 100% to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16. In certain embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence having amino acid substitutions, deletions or additions in 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 positions of SEQ ID NO: 16. In certain embodiments, such amino acid substitutions are conservative amino acid substitutions.

Como informan Verma et al., citado anteriormente, se requiere un motivo JAMM para la capacidad de Rpn11 de desubiquitinar y degradar Ub-Sic1. La mutación de las histidinas previstas del sitio activo en alanina (rpn11AXA) era letal y estabilizaba los sustratos de la ruta de la ubiquitina en levaduras. Un motivo JAMM puede representarse por la siguiente secuencia de aminoácidos: As reported by Verma et al., Cited above, a JAMM motive is required for the ability of Rpn11 to desubiquitinate and degrade Ub-Sic1. The predicted histidine mutation of the active site in alanine (rpn11AXA) was lethal and stabilized the substrates of the ubiquitin pathway in yeasts. A JAMM motif can be represented by the following amino acid sequence:

HSHPGFCWLSXVD (SEQ ID NO: 17) HSHPGFCWLSXVD (SEQ ID NO: 17)

en la que X es S o G, preferiblemente G. wherein X is S or G, preferably G.

Alternativamente, un motivo JAMM puede caracterizarse por la siguiente secuencia: Alternatively, a JAMM motif can be characterized by the following sequence:

MVVGWYHSBPGFCWLSXVDINTQQSFEALSERAVA (SEQ ID NO: 18) MVVGWYHSBPGFCWLSXVDINTQQSFEALSERAVA (SEQ ID NO: 18)

en la que X es S o G, preferiblemente G; I es V o I, preferiblemente I; Q es K o Q, preferiblemente Q; A es Q o A, preferiblemente A; S es N, T o S, preferiblemente S; y E es S, P, D o E, preferiblemente E. wherein X is S or G, preferably G; I is V or I, preferably I; Q is K or Q, preferably Q; A is Q or A, preferably A; S is N, T or S, preferably S; and E is S, P, D or E, preferably E.

En ciertas realizaciones, una Rpn11 de la presente invención comprende un motivo JAMM que es al menos idéntico en un 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 17. En realizaciones más preferidas, una Rpn11 de la presente invención comprende un motivo JAMM que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4 ó 5 posiciones de la SEQ ID NO: 17. En ciertas realizaciones, tales sustituciones de aminoácidos son sustituciones de aminoácidos conservativas. En realizaciones específicas, una Rpn11 de la presente invención comprende un motivo JAMM que es al menos idéntica en un 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 18. En realizaciones más preferidas, una Rpn11 de la presente invención comprende un motivo JAMM que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12 ó 15 posiciones de la SEQ ID NO: 18. En ciertas realizaciones, tales sustituciones de aminoácidos son sustituciones de aminoácidos conservativas. In certain embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises a JAMM motif that is at least 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% or 100% identical to the amino acid sequence of SEQ ID. NO: 17. In more preferred embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises a JAMM motif that has amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 3, 4 or 5 positions of SEQ ID NO: 17. In certain embodiments , such amino acid substitutions are conservative amino acid substitutions. In specific embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises a JAMM motif that is at least 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% or 100% identical to the amino acid sequence of SEQ ID. NO: 18. In more preferred embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises a JAMM motif that has amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12 or 15 positions of the SEQ ID NO: 18. In certain embodiments, such amino acid substitutions are conservative amino acid substitutions.

En ciertas realizaciones, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que es al menos idéntica en un 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 16, y la proteína Rpn11 comprende un motivo JAMM que es al menos idéntico en un 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 17. In certain embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence that is at least 60% identical, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99 % or 100% to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, and the Rpn11 protein comprises a JAMM motif that is at least 80% identical, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% or 100% to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 17.

En ciertas realizaciones, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que es al menos idéntica en un 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 16, y la proteína Rpn11 comprende un motivo JAMM que es al menos idéntico en un 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% o 100% a la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 18. In certain embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence that is at least 60% identical, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 98%, 99 % or 100% to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 16, and the Rpn11 protein comprises a JAMM motif that is at least 80% identical, 85%, 90%, 95%, 98%, 99% or 100% to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 18.

En realizaciones más preferidas, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 ó 10 posiciones de la SEQ ID NO: 16, y la Rpn11 comprende un motivo JAMM que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4 ó 5 posiciones de la SEQ ID NO: 17. In more preferred embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence having amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 or 10 positions of SEQ ID NO: 16, and Rpn11 comprises a JAMM motif that has amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 3, 4 or 5 positions of SEQ ID NO: 17.

En realizaciones más preferidas, una Rpn11 de la presente invención comprende una secuencia de aminoácidos que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 60, 75 ó 90 posiciones de la SEQ ID NO: 16, y la proteína Rpn11 comprende un motivo JAMM que tiene sustituciones, deleciones o adiciones de aminoácidos en 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12 ó 15 posiciones de la SEQ ID NO: 18. In more preferred embodiments, an Rpn11 of the present invention comprises an amino acid sequence having amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 5, 10, 15, 20, 30, 50, 60, 75 or 90 positions of the SEQ ID NO: 16, and the Rpn11 protein comprises a JAMM motif that has amino acid substitutions, deletions or additions at 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 12 or 15 positions of SEQ ID NO: 18.

Tal como se usa en el presente documento, “identidad de secuencia” (o “idéntica en un %”) se refiere al porcentaje de residuos de aminoácidos idénticos en posiciones correspondientes en dos o más secuencias cuando las secuencias se alinean para maximizar el apareamiento entre secuencias, es decir, teniendo en cuenta los huecos y las inserciones. La identidad puede calcularse fácilmente mediante métodos conocidos, incluyendo pero sin limitarse a los descritos en Computational Molecular Biology, Lesk, A. M., ed, Oxford University Press, Nueva York, 1988, Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, D. W., ed., Academic Press, Nueva York, 1993, Computer Analysis of Sequence Data, Parte I, Griffin, A. M., y Griffin, H. G., eds., Humana Press, Nueva Jersey, 1994, Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987, y Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. y Devereux, J., eds., M Stockton Press, Nueva York, 1991, y Carillo, H., y Lipman, D., SIAM J. Applied Math., 48: 1073 (1988). Se han diseñado métodos para determinar la identidad para dar el mayor apareamiento entre las secuencias sometidas a prueba. Además, se han codificado métodos para determinar la identidad en programas informáticos disponibles públicamente. Los métodos en programas informáticos para determinar la identidad entre dos secuencias incluyen, pero sin limitarse a, el paquete de programas GCG (Devereux, J., et al., Nucleic Acids Research 12(I): 387 (1984)), BLASTP, BLASTN, y FASTA (Altschul, S. F. et al., J. Molec. Biol. 215: 403-410 (1990) y Altschul et al. Nuc. Acids Res. 25: 3389-3402 (1997)). El programa BLAST X está disponible públicamente a partir de NCBI y otras fuentes (BLAST Manual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, Md. 20894, Altschul, S., et al., J. Mol. Biol. As used herein, "sequence identity" (or "% identical") refers to the percentage of identical amino acid residues at corresponding positions in two or more sequences when the sequences are aligned to maximize mating between sequences, that is, taking into account the gaps and inserts. Identity can be easily calculated by known methods, including but not limited to those described in Computational Molecular Biology, Lesk, AM, ed, Oxford University Press, New York, 1988, Biocomputing: Informatics and Genome Projects, Smith, DW, ed., Academic Press, New York, 1993, Computer Analysis of Sequence Data, Part I, Griffin, AM, and Griffin, HG, eds., Humana Press, New Jersey, 1994, Sequence Analysis in Molecular Biology, von Heinje, G., Academic Press, 1987, and Sequence Analysis Primer, Gribskov, M. and Devereux, J., eds., M Stockton Press, New York, 1991, and Carillo, H., and Lipman, D., SIAM J. Applied Math., 48: 1073 (1988). Methods have been designed to determine identity to give the greatest match between the sequences under test. In addition, methods for determining identity in publicly available software have been codified. Methods in computer programs for determining the identity between two sequences include, but are not limited to, the GCG program package (Devereux, J., et al., Nucleic Acids Research 12 (I): 387 (1984)), BLASTP, BLASTN, and FASTA (Altschul, SF et al., J. Molec. Biol. 215: 403-410 (1990) and Altschul et al. Nuc. Acids Res. 25: 3389-3402 (1997)). The BLAST X program is publicly available from NCBI and other sources (BLAST Manual, Altschul, S., et al., NCBI NLM NIH Bethesda, Md. 20894, Altschul, S., et al., J. Mol. Biol .

215: 403-410 (1990). El algoritmo bien conocido de Smith-Waterman también puede usarse para determinar la identidad de secuencia. 215: 403-410 (1990). The well-known Smith-Waterman algorithm can also be used to determine sequence identity.

La frase “sustitución de aminoácidos conservativa” se refiere a la agrupación de aminoácidos basándose en ciertas propiedades comunes. Una forma funcional de definir propiedades comunes entre aminoácidos individuales es analizar las frecuencias normalizadas de cambios de aminoácidos entre proteínas correspondientes de organismos homólogos (Schulz, G. E. y R. H. Schirmer., Principles of Protein Structure, Springer-Verlag). Según tales análisis, pueden definirse grupos de aminoácidos en los que los aminoácidos dentro de un grupo se intercambian preferiblemente entre sí, y por lo tanto se parecen entre sí más en su impacto sobre la estructura global de la proteína (Schulz, G. E. y R. H. Schirmer, Principles of Protein Structure, Springer-Verlag). Ejemplos de grupos de aminoácidos definidos de esta manera incluyen: The phrase "conservative amino acid substitution" refers to the grouping of amino acids based on certain common properties. A functional way to define common properties among individual amino acids is to analyze the normalized frequencies of amino acid changes between corresponding proteins of homologous organisms (Schulz, G. E. and R. H. Schirmer., Principles of Protein Structure, Springer-Verlag). According to such analyzes, amino acid groups can be defined in which the amino acids within a group are preferably exchanged with each other, and therefore resemble each other more in their impact on the overall structure of the protein (Schulz, GE and RH Schirmer , Principles of Protein Structure, Springer-Verlag). Examples of amino acid groups defined in this way include:

(i) (i)
un grupo cargado, que consiste en Glu y Asp, Lys, Arg e His, a charged group, consisting of Glu and Asp, Lys, Arg and His,

(ii) (ii)
un grupo cargado positivamente, que consiste en Lys, Arg e His, a positively charged group, consisting of Lys, Arg and His,

(iii) un grupo cargado negativamente, que consiste en Glu y Asp, (iii) a negatively charged group, which consists of Glu and Asp,

(iv) (iv)
un grupo aromático, que consiste en Phe, Tyr y Trp, an aromatic group, consisting of Phe, Tyr and Trp,

(v) (v)
un grupo de anillo con nitrógeno, que consiste en His y Trp, a ring group with nitrogen, which consists of His and Trp,

(vi) (saw)
un gran grupo no polar alifático, que consiste en Val, Leu e Ile, a large aliphatic nonpolar group, consisting of Val, Leu and Ile,

(vii) un grupo ligeramente polar, que consiste en Met y Cys, (vii) a slightly polar group, consisting of Met and Cys,

(viii) un grupo de pequeño residuo, que consiste en Ser, Thr, Asp, Asn, Gly, Ala, Glu, Gln y Pro, (viii) a small residue group, consisting of Ser, Thr, Asp, Asn, Gly, Ala, Glu, Gln and Pro,

(ix) un grupo alifático que consiste en Val, Leu, Ile, Met y Cys, y (ix) an aliphatic group consisting of Val, Leu, Ile, Met and Cys, and

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

35 35

(x) un pequeño grupo hidroxilo que consiste en Ser y Thr. (x) a small hydroxyl group consisting of Ser and Thr.

Además de los grupos presentados anteriormente, cada residuo de aminoácido puede formar su propio grupo, y el grupo formado por un aminoácido individual puede denominarse simplemente mediante la abreviatura de una y/o tres letras para ese aminoácido comúnmente usada en la técnica. In addition to the groups presented above, each amino acid residue may form its own group, and the group consisting of an individual amino acid may simply be referred to by the abbreviation of one and / or three letters for that amino acid commonly used in the art.

Péptidos ilustrativos de la solicitud Illustrative peptides of the application

Se describen diversos péptidos o proteínas, que pueden comprender una cualquiera de las secuencias de la SEQ ID NO: 1-15 expuestas más adelante. En ciertas realizaciones de la invención, un sustrato peptídico para la actividad enzimática del proteasoma (por ejemplo, Rpn11) comprende una secuencia de aminoácidos de cualquiera de la SEQ ID NO: 1 y 3-15 y comprende además un resto de ubiquitina. Mediante “resto de ubiquitina” se quiere decir un único resto de ubiquitina (Ub) de 76 aminoácidos o un resto de resto de poliubiquitina, tal como la poliubiquitina de 9 repeticiones (tal como se representa por los primeros 684 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2) (también denominada Ub9), o n repeticiones de Ub (también denominada Ubn, en el que n puede ser cualquier número entero). En las realizaciones preferidas, el resto de ubiquitina está en el extremo N-terminal del sustrato peptídico, por lo que el sustrato peptídico se considera modificado mediante ubiquitinación N-terminal o poliubiquitinación N-terminal. Alternativamente, el sustrato peptídico puede tener una estructura primaria “ramificada”, por ejemplo, el resto de ubiquitina está unido a K6 de la SEQ ID NO: 1 en un sustrato peptídico que comprende la secuencia de la SEQ ID NO: 1 y un resto de ubiquitina, o el resto de ubiquitina está unido a uno cualquiera o más de K6 y K17 de la SEQ ID NO: 3 en un sustrato peptídico que comprende la secuencia de la SEQ ID NO: 3 y un resto de ubiquitina. Entre los primeros 14, 15 ó 16 aminoácidos (en N-terminal) de cualquiera de la SEQ ID NO: 1 y 3-15, uno o más residuos (por ejemplo, tres) pueden sustituirse por A. En cualquiera de la SEQ ID NO: 3-15, uno o más de los residuos de S puede sustituirse por C. Various peptides or proteins are described, which may comprise any one of the sequences of SEQ ID NO: 1-15 set forth below. In certain embodiments of the invention, a peptide substrate for proteasome enzyme activity (eg, Rpn11) comprises an amino acid sequence of any of SEQ ID NO: 1 and 3-15 and further comprises a ubiquitin residue. By "ubiquitin residue" is meant a single ubiquitin residue (Ub) of 76 amino acids or a remainder of polyubiquitin residue, such as the 9 repetition polyubiquitin (as represented by the first 684 amino acids of SEQ ID NO : 2) (also called Ub9), with repetitions of Ub (also called Ubn, where n can be any integer). In preferred embodiments, the ubiquitin moiety is at the N-terminal end of the peptide substrate, whereby the peptide substrate is considered modified by N-terminal ubiquitination or N-terminal polyubiquitination. Alternatively, the peptide substrate may have a "branched" primary structure, for example, the ubiquitin moiety is linked to K6 of SEQ ID NO: 1 in a peptide substrate comprising the sequence of SEQ ID NO: 1 and a moiety of ubiquitin, or the ubiquitin residue is linked to any one or more of K6 and K17 of SEQ ID NO: 3 in a peptide substrate comprising the sequence of SEQ ID NO: 3 and a ubiquitin residue. Among the first 14, 15 or 16 amino acids (in N-terminal) of any of SEQ ID NO: 1 and 3-15, one or more residues (eg, three) may be replaced by A. In any of SEQ ID NO: 3-15, one or more of the residues of S may be replaced by C.

En ciertas realizaciones, el aminoácido 75º de la Ub tal como se representa por los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2 puede sustituirse por A. En ciertas realizaciones, el aminoácido 76º en la SEQ ID NO: 2 puede sustituirse por A. Los aminoácidos 75º y 76º pueden sustituirse ambos por A. En realizaciones preferidas, el aminoácido 76º es G o A, y preferiblemente no es V. In certain embodiments, the 75th amino acid of Ub as represented by the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2 may be replaced by A. In certain embodiments, the 76th amino acid in SEQ ID NO: 2 may be replaced by A. The 75th and 76th amino acids can both be substituted by A. In preferred embodiments, the 76th amino acid is G or A, and preferably is not V.

SEQ ID NO: 1 SEQ ID NO: 1

MQIFVKTLRANXXX MQIFVKTLRANXXX

X puede ser S, C o A X can be S, C or A

SEQ ID NO: 2 Ubiquitina (producto génico de ubiquitina C (UBC) de 9 unidades de codificación: la parte subrayada es la ubiquitina individual de 76 aminoácidos) SEQ ID NO: 2 Ubiquitin (ubiquitin C gene product (UBC) of 9 coding units: the underlined part is the individual ubiquitin of 76 amino acids)

>gi|340068|gb|AAA36789.1| ubiquitina > gi | 340068 | gb | AAA36789.1 | ubiquitin

imagen1image 1

SEQ ID NO: 3 (péptido(29)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 4 (péptido-C14(29)) MQIFVKTLRANSSCVXKLAAALZHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 5 (péptido-C13(29)) MQIFVKTLRANSCSVXKLAAALZHHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 6 (péptido-C12(29)) MQIFVKTLRANCSSVXKLAAALZHHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 7 (péptido-SC(29)) MQIFVKTLRANCCCVXKLAAALZHHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 8 (péptido(28)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 9 (péptido(26)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 10 (péptido(24)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZH X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 11 (péptido(23)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZ X puede ser D o A; Z puede ser E o A SEQ ID NO: 12 (péptido(21)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAA X puede ser D o A SEQ ID NO: 13 (péptido(18)) MQIFVKTLRANSSSVXKL X puede ser D o A SEQ ID NO: 14 (péptido(16)) MQIFVKTLRANSSSVX X puede ser D o A SEQ ID NO: 15 (péptido(14)) MQIFVKTLRANSSS También se describen ácidos nucleicos que codifican para las diversas proteínas y sustratos SEQ ID NO: 3 (peptide (29)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHHHHH X may be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 4 (peptide-C14 (29)) MQIFVKTLRANSSCVXKLAAALZHHHHH X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 5 (peptide-C13 (29)) MQIFVKTLRANSCSVXKLAAALZHHHHHH X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 6 (peptide-C12 (29)) MQIFVKTLRANCSSVXKLAAALZHHHHHH X can be D or A; Z may be E or A SEQ ID NO: 7 (peptide-SC (29)) MQIFVKTLRANCCCVXKLAAALZHHHHHH X may be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 8 (peptide (28)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHHHH X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 9 (peptide (26)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZHHH X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 10 (peptide (24)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZH X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 11 (peptide (23)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAALZ X can be D or A; Z can be E or A SEQ ID NO: 12 (peptide (21)) MQIFVKTLRANSSSVXKLAAA X can be D or A SEQ ID NO: 13 (peptide (18)) MQIFVKTLRANSSSVXKL X can be D or A SEQ ID NO: 14 (peptide ( 16)) MQIFVKTLRANSSSVX X can be D or A SEQ ID NO: 15 (peptide (14)) MQIFVKTLRANSSS Nucleic acids encoding the various proteins and substrates are also described

peptídicos descritos en el presente documento. Los ácidos nucleicos pueden ser útiles, por ejemplo, en la obtención de los sustratos peptídicos mediante tecnología de biología molecular recombinante. peptides described herein. Nucleic acids can be useful, for example, in obtaining peptide substrates by recombinant molecular biology technology.

En ciertas realizaciones, los sustratos peptídicos comprenden un agente detectable y/o una parte de diana que se une o interacciona específicamente con un agente de selección. In certain embodiments, the peptide substrates comprise a detectable agent and / or a target part that specifically binds or interacts with a selection agent.

Mediante “agente detectable” en el presente documento se quiere decir un agente que puede detectarse y/o “visualizarse” mediante métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, un marcador fluorescente o un marcador radiactivo puede usarse como agente detectable, y un sustrato peptídico que incluye tal agente detectable puede detectarse y/o “visualizarse” mediante métodos conocidos que miden/detectan la fluorescencia (por ejemplo, ensayos de polarización de fluorescencia) o la radioactividad (por ejemplo, autorradiografía o recuento por centelleo). Un marcador fluorescente puede comprender un fluoróforo o un péptido fluorescente (tal como la proteína fluorescente verde o azul). Ejemplos de fluoróforos incluyen, pero sin limitarse a, FITC, fluoresceína-5-maleimida, BODIPY 499/508 maleimida, BODIPY FL N-(2-aminoetil)maleimida, tetrametilrodamina-6-maleimida y tetrametilrodamina-5maleimida, 5-yodoacetamidofluoresceína (5-IAF), 6-yodoacetamidofluoresceína (6-IAF), Oregon Green® 488 yodoacetamida, y Oregon Green® 488 maleimida. Un fluoróforo puede “visualizarse” en un gel mediante detección con un anticuerpo anti-fluoróforo o en una mezcla de reacción adecuada mediante detección con un ensayo de fluorescencia homogéneo tal como polarización de fluorescencia. By "detectable agent" herein is meant an agent that can be detected and / or "visualized" by methods known in the art. For example, a fluorescent label or a radioactive label can be used as a detectable agent, and a peptide substrate that includes such a detectable agent can be detected and / or "visualized" by known methods that measure / detect fluorescence (for example, polarization assays of fluorescence) or radioactivity (for example, autoradiography or scintillation counting). A fluorescent label may comprise a fluorophore or a fluorescent peptide (such as the green or blue fluorescent protein). Examples of fluorophores include, but are not limited to, FITC, fluorescein-5-maleimide, BODIPY 499/508 maleimide, BODIPY FL N- (2-aminoethyl) maleimide, tetramethylrodamine-6-maleimide and tetramethylrodamine-5maleimide, 5-iodoacetamidofluorescein ( -IAF), 6-iodoacetamidofluorescein (6-IAF), Oregon Green® 488 iodoacetamide, and Oregon Green® 488 maleimide. A fluorophore can be "visualized" on a gel by detection with an anti-fluorophore antibody or in a suitable reaction mixture by detection with a homogeneous fluorescence assay such as fluorescence polarization.

En ciertas realizaciones, un agente detectable es equivalente a una parte de diana que se une específicamente a un agente de selección. Por ejemplo, un marcador fluorescente con un fluoróforo puede ser una parte de diana que se une específicamente a un anticuerpo anti-fluoróforo. En ciertas realizaciones, un agente detectable es distinto de una parte de diana en la que el agente detectable puede detectarse directamente, mientras que la parte de diana requiere además un agente de selección correspondiente para ayudar en la detección y/o visualización. Por ejemplo, la parte de diana puede ser una proteína tal como GST, y un agente de selección correspondiente puede ser un anticuerpo anti-GST que puede usarse para “visualizar” la parte de diana (y de ese modo el sustrato peptídico que comprende la parte de diana) mediante, por ejemplo, ELISA o inmunotransferencia de tipo Western. Un experto en la técnica puede apreciar que diversas moléculas, por ejemplo, proteínas, ADN, ARN, peptidomiméticos, moléculas pequeñas, pueden servir como la parte de diana. En realizaciones preferidas, pueden emplearse ciertos epítopos bien conocidos como la parte de diana, por ejemplo, etiqueta de HA (hemaglutinina), epítopo de FLAG, epítopo de Myc, etiqueta His6 y epítopo de T7, y sus anticuerpos correspondientes, bien conocidos, pueden emplearse para determinar su presencia o ausencia. Para una parte de diana tal como la etiqueta His6, también puede servir un ión metálico divalente (por ejemplo, Ni2+) como agente de selección. In certain embodiments, a detectable agent is equivalent to a target part that specifically binds to a selection agent. For example, a fluorescent marker with a fluorophore can be a target part that specifically binds to an anti-fluorophore antibody. In certain embodiments, a detectable agent is different from a target part in which the detectable agent can be directly detected, while the target part further requires a corresponding selection agent to aid in the detection and / or visualization. For example, the target part can be a protein such as GST, and a corresponding selection agent can be an anti-GST antibody that can be used to "visualize" the target part (and thereby the peptide substrate comprising the target part) by, for example, ELISA or Western blot. One skilled in the art can appreciate that various molecules, for example, proteins, DNA, RNA, peptidomimetics, small molecules, can serve as the target part. In preferred embodiments, certain well-known epitopes such as the target part may be employed, for example, HA tag (hemagglutinin), FLAG epitope, Myc epitope, His6 tag and T7 epitope, and their corresponding antibodies, well known, may be used to determine its presence or absence. For a target part such as the His6 tag, a divalent metal ion (eg, Ni2 +) can also serve as a selection agent.

En ciertas realizaciones preferidas, una parte de diana está ubicada en el extremo N-terminal de un sustrato peptídico de la solicitud. In certain preferred embodiments, a target part is located at the N-terminal end of a peptide substrate of the application.

Métodos de obtención de los péptidos Methods of obtaining peptides

También se describen en el presente documento métodos de obtención de los sustratos peptídicos descritos en el presente documento. Methods of obtaining the peptide substrates described herein are also described herein.

Los péptidos, por ejemplo, cualquiera de la SEQ ID NO: 1 y 3-15 puede pueden fabricarse mediante síntesis peptídica química convencional. Alternativamente, pueden usarse técnicas de biología molecular recombinante. Pueden emplearse síntesis química y tecnología recombinante en combinación para obtener los sustratos peptídicos de la solicitud. The peptides, for example, any of SEQ ID NO: 1 and 3-15 can be manufactured by conventional chemical peptide synthesis. Alternatively, recombinant molecular biology techniques can be used. Chemical synthesis and recombinant technology can be used in combination to obtain the peptide substrates of the application.

Un ácido nucleico que codifica para una proteína de la solicitud puede comprender un ácido nucleico o gen de fusión (por ejemplo, un ácido nucleico de fusión que codifica para un sustrato peptídico que comprende un resto de ubiquitina “fusionado” con una secuencia de cualquiera de la SEQ ID NO: 1 y 3-15), conociéndose en la técnica los métodos para su obtención. Por ejemplo, la unión de diversos fragmentos génicos o de ADN (por ejemplo, un fragmento de ADN que comprende un ácido nucleico que codifica para un resto de ubiquitina, y un fragmento de ADN que comprende un ácido nucleico que codifica para un péptido que tiene la secuencia de cualquiera de la SEQ ID NO: 1 y 3-15) que codifican para secuencias polipeptídicas diferentes se lleva a cabo según técnicas convencionales, empleando extremos terminales con extremos romos o extremos escalonados para ligamiento, digestión con enzimas de restricción para proporcionar extremos terminales apropiados, rellenado de extremos cohesivos según sea apropiado, tratamiento con fosfatasa alcalina para evitar la unión no deseada y ligamiento enzimático. En ciertas realizaciones, puede llevarse a cabo amplificación por PCR de fragmentos génicos usando cebadores de anclaje que dan lugar a salientes complementarios entre dos fragmentos génicos consecutivos que pueden hibridarse posteriormente para generar una secuencia génica de fusión o quimérica (véase, por ejemplo, Current Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons: 1992). A nucleic acid encoding a protein of the application may comprise a nucleic acid or fusion gene (for example, a fusion nucleic acid encoding a peptide substrate comprising a "fused" ubiquitin residue with a sequence of any of SEQ ID NO: 1 and 3-15), the methods for obtaining them being known in the art. For example, the binding of various gene or DNA fragments (for example, a DNA fragment comprising a nucleic acid encoding a ubiquitin residue, and a DNA fragment comprising a nucleic acid encoding a peptide having the sequence of any of SEQ ID NO: 1 and 3-15) encoding different polypeptide sequences is carried out according to conventional techniques, employing terminal ends with blunt ends or stepped ends for ligation, digestion with restriction enzymes to provide ends appropriate terminals, filling cohesive ends as appropriate, treatment with alkaline phosphatase to avoid unwanted binding and enzymatic ligation. In certain embodiments, PCR amplification of gene fragments can be carried out using anchor primers that give rise to complementary projections between two consecutive gene fragments that can subsequently be hybridized to generate a chimeric or fusion gene sequence (see, for example, Current Protocols in Molecular Biology, eds. Ausubel et al., John Wiley & Sons: 1992).

Los constructos de ácido nucleico recombinantes de la descripción pueden fabricarse usando metodologías de ADN recombinante convencionales bien conocidas y absolutamente documentadas en la técnica, así como usando metodologías biosintéticas y quimiosintéticas bien conocidas mediante el uso de técnicas químicas de nucleótidos o péptidos de rutina y sintetizadores de péptidos o nucleótidos automatizados. Tales metodologías de rutina se describen por ejemplo en las siguientes publicaciones, Hilvert, 1 Chem.-Biol. 201-3 (1994); Muir et al., 95 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 6705-10 (1998); Wallace, 6 Cuff. Opin. Biotechnol. 40310 (1995); Miranda et al., 96 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1181-86 (1999); Liu et al., 91 Proc. Natl. Acad. Sci. USA 6584-88 (1994). Adecuados para su uso en la presente descripción son aminoácidos y nucleótidos que se producen de manera natural; aminoácidos y nucleótidos que no se producen de manera natural; aminoácidos modificados o inusuales; bases modificadas, secuencias de aminoácidos que contienen aminoácidos modificados tras la traducción y/ enlaces modificados, reticulaciones y extremos ocupados, enlaces no peptidilos, etc.; y, que incluyen además sin limitación, aquellos restos dados a conocer en World Intellectual Documentation. Standard St. 25 (1998) incluyendo las tablas 1 a 6 en el apéndice 2, incorporadas al presente documento como referencia. El experto en la técnica apreciará equivalentes a los anteriores basándose en la experimentación de rutina, junto con el conocimiento de la técnica. The recombinant nucleic acid constructs of the description can be manufactured using conventional recombinant DNA methodologies well known and absolutely documented in the art, as well as using well known biosynthetic and chemosynthetic methodologies by using routine nucleotide or peptide chemical techniques and synthesizers of Automated peptides or nucleotides. Such routine methodologies are described for example in the following publications, Hilvert, 1 Chem.-Biol. 201-3 (1994); Muir et al., 95 Proc. Natl Acad. Sci. USA 6705-10 (1998); Wallace, 6 Cuff. Opin. Biotechnol 40310 (1995); Miranda et al., 96 Proc. Natl Acad. Sci. USA 1181-86 (1999); Liu et al., 91 Proc. Natl Acad. Sci. USA 6584-88 (1994). Suitable for use in the present description are naturally occurring amino acids and nucleotides; amino acids and nucleotides that do not occur naturally; modified or unusual amino acids; modified bases, amino acid sequences containing modified amino acids after translation and / modified links, crosslinks and busy ends, non-peptidyl bonds, etc .; and, which also include without limitation, those remains disclosed in World Intellectual Documentation. Standard St. 25 (1998) including tables 1 to 6 in Appendix 2, incorporated herein by reference. The person skilled in the art will appreciate equivalents to the above based on routine experimentation, together with knowledge of the art.

Por ejemplo, los constructos de ADN contemplados pueden fabricarse mediante el ensamblaje de secuencias de nucleótidos sintéticas y/o la unión de fragmentos de restricción de ADN para producir una molécula de ADN sintética. Las moléculas de ADN entonces se ligan, se clonan o se subclonan en un vehículo de expresión, por ejemplo un plásmido de expresión (por ejemplo, pET28a o pGEX), y se transfectan en una célula huésped apropiada, por ejemplo E. coli. El constructo de proteína contemplado codificado por la molécula de ADN entonces se expresa, se purifica, se vuelve a plegar, se somete a prueba in vitro para la determinación de ciertos atributos, por ejemplo, actividad de unión con un agente de selección (por ejemplo, un anticuerpo anti-Myc) que tiene afinidad de unión por su parte de diana correspondiente (por ejemplo, el epítopo de Myc) en los sustratos peptídicos, y/o capacidad para servir como sustrato enzimático para medir la actividad del proteasoma. For example, the contemplated DNA constructs can be manufactured by assembling synthetic nucleotide sequences and / or binding DNA restriction fragments to produce a synthetic DNA molecule. The DNA molecules are then ligated, cloned or subcloned into an expression vehicle, for example an expression plasmid (for example, pET28a or pGEX), and transfected into an appropriate host cell, for example E. coli. The contemplated protein construct encoded by the DNA molecule is then expressed, purified, folded again, tested in vitro for the determination of certain attributes, for example, binding activity with a selection agent (for example , an anti-Myc antibody) that has binding affinity for its corresponding target part (for example, the Myc epitope) on the peptide substrates, and / or ability to serve as an enzymatic substrate to measure proteasome activity.

Métodos de uso de péptidos para seleccionar agentes que modulan la actividad del proteasoma Methods of using peptides to select agents that modulate proteasome activity

La presente invención también proporciona métodos de uso de los sustratos peptídicos descritos en el presente documento, por ejemplo, seleccionando uno o más agentes que modulan la actividad del proteasoma. Tal como se describió anteriormente, la actividad del proteasoma implica diversos componentes, y puede seleccionarse un agente que module un componente particular de la actividad del proteasoma, por ejemplo, la entrada de una proteína seleccionada como diana para su degradación (por ejemplo, modificada mediante ubiquitinación) en el proteasoma, la actividad Rpn11 u otra actividad metaloproteasa de la partícula reguladora 19S, la actividad ATPasa, o la actividad peptidasa del núcleo del complejo 20S. The present invention also provides methods of using the peptide substrates described herein, for example, by selecting one or more agents that modulate proteasome activity. As described above, proteasome activity involves various components, and an agent that modulates a particular component of proteasome activity can be selected, for example, the entry of a protein selected as a target for degradation (e.g., modified by ubiquitination) in the proteasome, the Rpn11 activity or other metalloprotease activity of the 19S regulatory particle, the ATPase activity, or the peptidase activity of the core of the 20S complex.

En una realización, una enzima o preparación enzimática usada en los ensayos de selección proporcionados por la presente solicitud es un complejo polipeptídico del proteasoma 26S o la partícula reguladora 19S, o un polipéptido o complejo polipeptídico que tiene actividad enzimática de Rpn11. Un complejo polipeptídico del proteasoma 26S o la partícula reguladora 19S, o un polipéptido o complejo polipeptídico que tiene actividad enzimática de Rpn11 puede obtenerse mediante cualquier metodología adecuada. Por ejemplo, el proteasoma 26S puede purificarse a partir de tejidos o células eucariotas, por ejemplo, S. cerevisiae o ser humano. In one embodiment, an enzyme or enzymatic preparation used in the screening assays provided by the present application is a 26S proteasome polypeptide complex or 19S regulatory particle, or a polypeptide or polypeptide complex having Rpn11 enzymatic activity. A 26S proteasome polypeptide complex or 19S regulatory particle, or a polypeptide or polypeptide complex having Rpn11 enzymatic activity can be obtained by any suitable methodology. For example, the 26S proteasome can be purified from eukaryotic tissues or cells, for example, S. cerevisiae or human.

En otra realización, la incubación en presencia y ausencia de un agente de prueba, una proteína In another embodiment, incubation in the presence and absence of a test agent, a protein

o sustrato peptídico diana, y el proteasoma 26S de los ensayos de selección proporcionados por la presente solicitud se lleva a cabo opcionalmente en presencia de un inhibidor del proteasoma 20S. Puede usarse cualquier inhibidor del proteasoma 20S o inhibidor del proceso de degradación para el fin de la presente solicitud. Por ejemplo, un inhibidor del proteasoma 20S puede ser MG132, lactacistina, epoxomicina, YU101, PS-349, PS-519, LLnL, o derivados de los mismos. En general, un inhibidor de este tipo previene o disminuye la degradación de una proteína diana que no está conjugada con ubiquitina. or target peptide substrate, and the 26S proteasome of the screening assays provided by the present application is optionally carried out in the presence of a 20S proteasome inhibitor. Any 20S proteasome inhibitor or degradation process inhibitor may be used for the purpose of the present application. For example, a 20S proteasome inhibitor may be MG132, lactacystin, epoxomycin, YU101, PS-349, PS-519, LLnL, or derivatives thereof. In general, such an inhibitor prevents or decreases the degradation of a target protein that is not conjugated to ubiquitin.

Aún en otra realización, la incubación se realiza además en presencia de una fuente de energía, por ejemplo, ATP. Todavía en otra realización, la incubación se realiza además en presencia de un inhibidor de la desubiquitinación mediante una ubiquitina isopeptidasa convencional, por ejemplo, una ubiquitina isopeptidasa distinta de las asociadas con una subunidad JAB tal como el proteasoma 26S. Un ejemplo de un inhibidor de este tipo es la ubiquitina aldehído, por ejemplo, a 2-5 M. In yet another embodiment, the incubation is further performed in the presence of an energy source, for example, ATP. In yet another embodiment, the incubation is further carried out in the presence of a deubiquitination inhibitor by means of a conventional isopeptidase ubiquitin, for example, an isopeptidase ubiquitin other than those associated with a JAB subunit such as the 26S proteasome. An example of such an inhibitor is ubiquitin aldehyde, for example, at 2-5 µM.

En ciertas realizaciones, la detección de la actividad enzimática del proteasoma emplea un sustrato proteico ubiquitinado tal como un sustrato peptídico tal como se describe en el presente documento, y la reacción se monitorizó mediante SDS-PAGE seguido por inmunotransferencia con o bien anticuerpo anti-ubiquitina o bien otro anticuerpo específico para otro componente del sustrato peptídico, por ejemplo, una parte de diana tal como Myc. Alternativamente, tras haberse expuesto a la enzima o la preparación enzimática que va a someterse a prueba, los sustratos peptídicos que comprenden un radiomarcador o marcador fluorescente pueden someterse a SDS-PAGE para separar el sustrato peptídico no escindido del producto escindido (Eytan et al., citado anteriormente) o precipitación con TCA (Yao et al., Nature 419: 403-407 (2002)), y la radioactividad o fluorescencia puede detectarse con medios conocidos en la técnica. In certain embodiments, the detection of the enzymatic activity of the proteasome employs a ubiquitinated protein substrate such as a peptide substrate as described herein, and the reaction was monitored by SDS-PAGE followed by immunoblotting with either anti-ubiquitin antibody. or another antibody specific for another component of the peptide substrate, for example, a target part such as Myc. Alternatively, after being exposed to the enzyme or the enzyme preparation to be tested, peptide substrates comprising a radiolabel or fluorescent label can be subjected to SDS-PAGE to separate the uncleaved peptide substrate from the cleaved product (Eytan et al. , cited above) or precipitation with TCA (Yao et al., Nature 419: 403-407 (2002)), and radioactivity or fluorescence can be detected by means known in the art.

Ciertas realizaciones proporcionan un método para seleccionar un agente que modula la actividad enzimática del proteasoma 26S, la partícula reguladora 19S, o un polipéptido o complejo polipeptídico que tiene actividad enzimática de Rpn11. El método incluye proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud, es decir, un sustrato peptídico que comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1 y uno o más restos de ubiquitina, y combinar el péptido con una mezcla de reacción adecuada para medir la actividad del proteasoma en presencia de un agente de prueba. Un cambio en la actividad del proteasoma en presencia del agente de prueba en comparación con la actividad del proteasoma en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula la actividad del proteasoma. La actividad del proteasoma puede determinarse, por ejemplo, midiendo el nivel de escisión del(de los) resto(s) de ubiquitina a partir del péptido. El nivel de escisión puede indicarse mediante la tasa y/o el grado de escisión. El método es útil para seleccionar un agente que potencia o inhibe la actividad del proteasoma. Certain embodiments provide a method for selecting an agent that modulates the enzymatic activity of the 26S proteasome, the 19S regulatory particle, or a polypeptide or polypeptide complex that has Rpn11 enzymatic activity. The method includes providing a peptide substrate of the application, that is, a peptide substrate comprising an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and one or more ubiquitin residues, and combining the peptide with a reaction mixture suitable for measuring Proteasome activity in the presence of a test agent. A change in proteasome activity in the presence of the test agent compared to the activity of the proteasome in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates the activity of the proteasome. Proteasome activity can be determined, for example, by measuring the level of cleavage of the ubiquitin residue (s) from the peptide. The level of excision can be indicated by the rate and / or the degree of excision. The method is useful for selecting an agent that potentiates or inhibits proteasome activity.

Una publicación reciente (Verma et al., Science 306:117-120 (2004)) identificó otro tipo de inhibidor del proteasoma, denominado “ubistatina.” La ubistatina funciona mediante la unión a las cadenas de ubiquitina o poliubiquitina unidas a la proteína seleccionada como diana para su degradación, y evitando de ese modo que la molécula peptídica entre en el proteasoma. Los sustratos peptídicos de la presente solicitud pueden emplearse para seleccionar los inhibidores del proteasoma de tipo ubistatinas. Por ejemplo, un sustrato peptídico de la solicitud puede usarse para comparar un efecto del agente inhibidor de prueba sobre la actividad del proteasoma 26S (por ejemplo, midiendo la CI50) con su efecto sobre la actividad isopeptidase T. Si los efectos son equivalentes para las diferentes enzimas o preparaciones enzimáticas, el agente inhibidor de prueba está actuando sobre el sustrato peptídico, no sobre las enzimas, y por tanto actúa como una molécula de ubistatina. También se observa que la ubistatina A, también denominada compuesto 92 (Verma et al., 2004, citado anteriormente), se une a una proteína sustrato, y la fluorescencia intrínseca detectada a partir del compuesto 92 aumenta. Esta característica inherente, permite por lo tanto seleccionar moléculas de tipo ubistatina en un ensayo que mide cambios, en presencia en comparación con en ausencia de un agente de prueba, en la fluorescencia intrínseca de ubistatina y/o el agente de prueba. Puede usarse un ensayo basado en competencia en el que una molécula de ubistatina, un agente de prueba y un sustrato peptídico se combinan entre sí en un ensayo/mezcla de reacción adecuados para medir la fluorescencia intrínseca, y un cambio en la fluorescencia intrínseca de la ubistatina en presencia en comparación con en ausencia del agente de prueba en la mezcla indica que el agente de prueba puede ser de tipo ubistatina y puede competir con la ubistatina para unirse al sustrato peptídico. Puede emplearse otro ensayo en el que un agente de prueba y un sustrato peptídico se combinan entre sí en un ensayo/mezcla de reacción adecuados para medir la fluorescencia intrínseca, y un cambio en la fluorescencia intrínseca del agente de prueba en presencia del sustrato peptídico indica que el agente de prueba es un inhibidor del proteasoma de tipo ubistatina. A recent publication (Verma et al., Science 306: 117-120 (2004)) identified another type of proteasome inhibitor, called "ubistatin." Ubistatin works by binding to ubiquitin or polyubiquitin chains bound to the selected protein. as a target for degradation, and thereby preventing the peptide molecule from entering the proteasome. The peptide substrates of the present application can be used to select proteistase inhibitors of the ubistatin type. For example, a peptide substrate of the application can be used to compare an effect of the test inhibitory agent on the activity of the 26S proteasome (eg, measuring IC50) with its effect on the isopeptidase T activity. If the effects are equivalent for Different enzymes or enzymatic preparations, the test inhibitory agent is acting on the peptide substrate, not on enzymes, and therefore acts as a ubistatin molecule. It is also observed that ubistatin A, also called compound 92 (Verma et al., 2004, cited above), binds to a substrate protein, and the intrinsic fluorescence detected from compound 92 increases. This inherent characteristic, therefore, allows to select ubistatin-type molecules in an assay that measures changes, in presence compared to in the absence of a test agent, in the intrinsic fluorescence of ubistatin and / or the test agent. A competition based assay can be used in which a ubistatin molecule, a test agent and a peptide substrate are combined with each other in a test / reaction mixture suitable for measuring intrinsic fluorescence, and a change in intrinsic fluorescence of the Ubistatin in the presence compared to the absence of the test agent in the mixture indicates that the test agent may be of the ubistatin type and may compete with the ubistatin to bind to the peptide substrate. Another assay may be employed in which a test agent and a peptide substrate are combined with each other in a test / reaction mixture suitable for measuring intrinsic fluorescence, and a change in the intrinsic fluorescence of the test agent in the presence of the peptide substrate indicates that the test agent is a ubistatin-like proteasome inhibitor.

Un método de selección de la invención incluye proporcionar un sustrato peptídico de la solicitud que tiene un marcador fluorescente, por ejemplo, un sustrato peptídico que comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1, uno o más restos de ubiquitina y un marcador fluorescente, y determinar la polarización de fluorescencia del sustrato peptídico en presencia en comparación con en ausencia de un agente de prueba. Una diferencia en la polarización de fluorescencia en presencia del agente de prueba frente a en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba puede ser un agente inhibidor del proteasoma. Sin querer restringirse a ninguna teoría, el agente de prueba puede funcionar de una manera de tipo ubistatina, por ejemplo, produciendo agregación o multimerización de restos de ubiquitina de los sustratos peptídicos. Tal agregación o multimerización puede detectarse mediante cualquier metodología adecuada para detectar cambios en el peso molecular y/o el tamaño de las moléculas, por ejemplo, de los sustratos peptídicos. Una metodología adecuada puede ser electroforesis en gel en condiciones nativas, cromatografía por exclusión de tamaño (o filtración en gel), polarización de fluorescencia, dispersión de la luz, o cualquier otro medio adecuado. A selection method of the invention includes providing a peptide substrate of the application having a fluorescent label, for example, a peptide substrate comprising an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, one or more ubiquitin residues and a label. fluorescent, and determine the fluorescence polarization of the peptide substrate in the presence compared to in the absence of a test agent. A difference in fluorescence polarization in the presence of the test agent versus in the absence of the test agent indicates that the test agent may be a proteasome inhibiting agent. Without wishing to restrict itself to any theory, the test agent can function in a ubistatin-like manner, for example, producing aggregation or multimerization of ubiquitin residues of the peptide substrates. Such aggregation or multimerization can be detected by any suitable methodology to detect changes in the molecular weight and / or the size of the molecules, for example, of the peptide substrates. A suitable methodology may be gel electrophoresis under native conditions, size exclusion chromatography (or gel filtration), fluorescence polarization, light scattering, or any other suitable means.

Ciertas realizaciones proporcionan un método para seleccionar un agente inhibidor del proteasoma. El agente inhibidor del proteasoma puede comprender una molécula de tipo ubistatina o una molécula de unión de tipo ubiquitina. El agente inhibidor del proteasoma que se une a ubiquitina puede inhibir la proteólisis del sustrato o puede inhibir la actividad del proteasoma a través de otros mecanismos. El agente inhibidor puede tener o no fluorescencia intrínseca. Certain embodiments provide a method for selecting a proteasome inhibitor agent. The proteasome inhibitor may comprise a ubistatin-like molecule or a ubiquitin-like binding molecule. The proteasome inhibitor that binds to ubiquitin can inhibit substrate proteolysis or can inhibit proteasome activity through other mechanisms. The inhibitory agent may or may not have intrinsic fluorescence.

Ciertas realizaciones también proporcionan un método para seleccionar un agente inhibidor del proteasoma que modula la actividad AAA ATPasa. Sin querer restringirse a ninguna teoría particular, se ha observado que la actividad AAA ATPasa está acoplada con la actividad enzimática de Rpn11. En consecuencia, un agente inhibidor específico para la actividad enzimática de Rpn11 también puede modular la actividad AAA ATPasa. Certain embodiments also provide a method for selecting a proteasome inhibitor agent that modulates AAA ATPase activity. Without wishing to restrict themselves to any particular theory, it has been observed that the AAA ATPase activity is coupled with the enzymatic activity of Rpn11. Consequently, a specific inhibitory agent for the enzymatic activity of Rpn11 can also modulate AAA ATPase activity.

Un aspecto adicional de la invención proporciona un método para seleccionar un agente que modula la actividad de diversos componentes del proteasoma o diversas fases del proceso de proteólisis mediada por ubiquitina. Los diversos componentes del proteasoma y las diversas fases de la proteólisis mediada por la ubiquitina pueden incluir la entrada en el proteasoma de las proteínas ubiquitinadas; la desubiquitinación de las proteínas, por ejemplo, mediante Rpn11; el desplegado de las proteínas, por ejemplo, AAA ATPasa; la degradación de las proteínas desubiquitinadas mediante una peptidasa del núcleo. A further aspect of the invention provides a method for selecting an agent that modulates the activity of various proteasome components or various phases of the ubiquitin-mediated proteolysis process. The various components of the proteasome and the various phases of ubiquitin-mediated proteolysis may include the entry into the proteasome of ubiquitinated proteins; the desubiquitination of proteins, for example, by Rpn11; the deployment of proteins, for example, AAA ATPase; degradation of desubiquitinated proteins by a core peptidase.

El método emplea al menos dos sustratos peptídicos, es decir, un primer sustrato peptídico que comprende un péptido ubiquitinado y un primer marcador fluorescente, y un segundo sustrato peptídico que comprende un péptido no ubiquitinado y un segundo marcador fluorescente, en el que el primer y el segundo marcadores fluorescentes son detectables a diferentes longitudes de onda. Un péptido ubiquitinado se definió anteriormente y comprende una secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1 y restos de ubiquitina. Un péptido no ubiquitinado puede ser cualquier péptido que pueda servir como sustrato para una peptidasa del núcleo, por ejemplo, una proteasa de tipo quimiotríptico, una proteasa de tipo tríptico, o una proteasa de tipo PGPH (o caspasa). El método incluye medir la fluorescencia a la longitud de onda del primer marcador detectable en presencia y ausencia de un agente de prueba, y medir la fluorescencia a la longitud de onda del segundo marcador detectable en presencia y ausencia de un agente de prueba. Un cambio en la fluorescencia del primer sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una actividad asociada con una partícula reguladora 19S. Un cambio en la fluorescencia del segundo sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una peptidasa de núcleo 20S. The method employs at least two peptide substrates, that is, a first peptide substrate comprising a ubiquitinated peptide and a first fluorescent label, and a second peptide substrate comprising a non-ubiquitinated peptide and a second fluorescent label, wherein the first and The second fluorescent markers are detectable at different wavelengths. A ubiquitinated peptide was defined above and comprises an amino acid sequence of SEQ ID NO: 1 and ubiquitin residues. A non-ubiquitinated peptide can be any peptide that can serve as a substrate for a core peptidase, for example, a chemotryptic type protease, a tryptic type protease, or a PGPH (or caspase) protease. The method includes measuring the fluorescence at the wavelength of the first detectable label in the presence and absence of a test agent, and measuring the fluorescence at the wavelength of the second detectable marker in the presence and absence of a test agent. A change in the fluorescence of the first peptide substrate in the presence of the test agent compared to the fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates an activity associated with a 19S regulatory particle. A change in the fluorescence of the second peptide substrate in the presence of the test agent compared to the fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates a 20S core peptidase.

Además se describen ensayos de alto rendimiento que emplean ciertos sustratos peptídicos (por ejemplo, un sustrato peptídico que comprende un marcador fluorescente) descritos en el presente documento, ensayos que pueden diseñarse basándose en los métodos descritos en el presente documento. Los ensayos de alto rendimiento son particularmente útiles para seleccionar e identificar agentes que pueden modular la actividad del proteasoma y de ese modo la degradación de proteínas mediada por la ubiquitina. In addition, high performance assays employing certain peptide substrates (eg, a peptide substrate comprising a fluorescent label) described herein are described, assays that can be designed based on the methods described herein. High performance assays are particularly useful for selecting and identifying agents that can modulate proteasome activity and thereby ubiquitin-mediated protein degradation.

Un ensayo de alto rendimiento puede emplear un método de selección que determina si un agente de prueba produce cambios en el tamaño y/o el peso molecular de un sustrato peptídico en una mezcla de reacción adecuada. Un método de selección de este tipo puede emplear un ensayo de polarización de fluorescencia para medir cambios en el tamaño y/o el peso molecular del sustrato peptídico. A high performance assay may employ a selection method that determines whether a test agent produces changes in the size and / or molecular weight of a peptide substrate in a suitable reaction mixture. Such a selection method may employ a fluorescence polarization assay to measure changes in the size and / or molecular weight of the peptide substrate.

El agente de prueba usado para los métodos de selección de la presente solicitud puede ser cualquier agente de cualquier biblioteca de compuestos o moléculas. En una realización, el agente de prueba se selecciona o se deriva de compuestos que es probable que inhiban la actividad de la metaloproteinasa, por ejemplo, compuestos que tienen funcionalidad de unión a zinc. Por ejemplo, el agente de prueba puede ser cualquier compuesto que tenga un resto hidroxamato o un miembro de una biblioteca de compuestos de hidroxamato, biblioteca de compuestos de hidroxamato inverso, biblioteca de compuestos de tiol, biblioteca de compuestos de carboxilato, o biblioteca de compuestos de ácido fosfónico. The test agent used for the methods of selection of the present application can be any agent of any library of compounds or molecules. In one embodiment, the test agent is selected or derived from compounds that are likely to inhibit metalloproteinase activity, for example, compounds that have zinc binding functionality. For example, the test agent can be any compound having a hydroxamate moiety or a member of a hydroxamate compound library, reverse hydroxamate compound library, thiol compound library, carboxylate compound library, or compound library of phosphonic acid.

Los agentes sometidos a prueba en los métodos de selección para identificar agentes que modulan la actividad del proteasoma proporcionados en el presente documento pueden ser de cualquier tipo físico. Ejemplos de agentes incluyen, pero sin limitarse a, biomoléculas, incluyendo, pero sin limitarse a, aminoácidos, péptidos, polipéptidos, peptidomiméticos, nucleótidos, ácidos nucleicos (incluyendo ADN, ADNc, ARN, ARN antisentido y cualquier forma monocatenaria o bicatenaria de los ácidos nucleicos y derivados y análogos estructurales de los mismos), polinucleótidos, sacáridos, ácidos grasos, esteroides, hidratos de carbono, lípidos, lipoproteínas y glucoproteínas. Tales biomoléculas pueden purificarse sustancialmente, o pueden estar presentes en una mezcla, tal como un extracto celular o sobrenadante. Los agentes de prueba incluyen además compuestos químicos naturales o sintéticos, tales como moléculas orgánicas sencillas o complejas, compuestos que contienen metal e iones inorgánicos (incluyendo, por ejemplo, Gd3+, plomo y lantano). También se incluyen compuestos farmacológicos, que pueden someterse opcionalmente a modificaciones químicas dirigidas o aleatorias, tales como acilación, alquilación, esterificación, amidación, etc., para producir análogos estructurales. The agents tested in the screening methods to identify agents that modulate proteasome activity provided herein may be of any physical type. Examples of agents include, but are not limited to, biomolecules, including, but not limited to, amino acids, peptides, polypeptides, peptidomimetics, nucleotides, nucleic acids (including DNA, cDNA, RNA, antisense RNA and any single or double stranded form of acids nucleic and structural derivatives and analogs thereof), polynucleotides, saccharides, fatty acids, steroids, carbohydrates, lipids, lipoproteins and glycoproteins. Such biomolecules can be substantially purified, or they can be present in a mixture, such as a cell extract or supernatant. Test agents also include natural or synthetic chemical compounds, such as simple or complex organic molecules, compounds containing metal and inorganic ions (including, for example, Gd3 +, lead and lanthanum). Also included are pharmacological compounds, which may optionally be subjected to random or directed chemical modifications, such as acylation, alkylation, esterification, amidation, etc., to produce structural analogues.

Usos de los agentes seleccionados Uses of selected agents

También se describen métodos y composiciones que emplean un agente seleccionado según un método de la solicitud. Por ejemplo, ciertas realizaciones proporcionan un método para tratar o prevenir en un sujeto un estado asociado con la proteólisis mediada por la ubiquitina o la actividad del proteasoma que comprende administrar al sujeto una composición que comprende un agente que modula la actividad del proteasoma, particularmente, la actividad enzimática de Rpn11. Methods and compositions are also described which employ an agent selected according to a method of the application. For example, certain embodiments provide a method for treating or preventing in a subject a condition associated with ubiquitin-mediated proteolysis or proteasome activity that comprises administering to the subject a composition comprising an agent that modulates proteasome activity, particularly, the enzymatic activity of Rpn11.

El término “prevenir” está reconocido en la técnica, y cuando se usa en relación con un estado, tal como una recurrencia local (por ejemplo, dolor), una enfermedad tal como cáncer, un complejo de síndrome tal como insuficiencia cardiaca o cualquier otro estado médico, se entiende bien en la técnica, e incluye la administración de una composición que reduce la frecuencia de, o retrasa el comienzo de, los síntomas de un estado médico en un sujeto en relación con un sujeto que no recibe la composición. Por tanto, la prevención del cáncer incluye, por ejemplo, reducir el número de crecimientos cancerosos detectables en una población de pacientes que reciben un tratamiento profiláctico en relación con una población control no tratada, y/o retrasar la aparición de crecimientos cancerosos detectables en una población tratada frente a una población control no tratada, por ejemplo, en una cantidad estadística y/o clínicamente significativa. La prevención de una infección incluye, por ejemplo, reducir el número de diagnósticos de la infección en una población tratada frente a una población control no tratada, y/o retrasar el comienzo de los síntomas de la infección en una población tratada frente a una población control no tratada. La prevención del dolor incluye, por ejemplo, reducir la magnitud de, o alternativamente retrasar, las sensaciones de dolor experimentadas por los sujetos en una población tratada frente a una población control no tratada. The term "prevent" is recognized in the art, and when used in relation to a condition, such as a local recurrence (eg, pain), a disease such as cancer, a syndrome complex such as heart failure or any other medical status, is well understood in the art, and includes the administration of a composition that reduces the frequency of, or delays the onset of, the symptoms of a medical condition in a subject in relation to a subject that does not receive the composition. Therefore, cancer prevention includes, for example, reducing the number of detectable cancerous growths in a population of patients receiving prophylactic treatment in relation to an untreated control population, and / or delaying the onset of detectable cancerous growths in a treated population versus a non-treated control population, for example, in a statistically and / or clinically significant amount. The prevention of an infection includes, for example, reducing the number of diagnoses of the infection in a treated population versus an untreated control population, and / or delaying the onset of infection symptoms in a treated population versus a population untreated control. Pain prevention includes, for example, reducing the magnitude of, or alternatively delaying, the pain sensations experienced by the subjects in a treated population versus an untreated control population.

El término “tratar” incluye tratamientos profilácticos y/o terapéuticos. El término tratamiento “profiláctico o terapéutico” está reconocido en la técnica e incluye la administración al huésped de una o más de las composiciones objeto. Si se administran antes de la manifestación clínica del estado no deseado (por ejemplo, enfermedad u otro estado no deseado del animal huésped) entonces el tratamiento es profiláctico, (es decir, protege al huésped frente al desarrollo del estado no deseado), mientras que si se administra tras la manifestación del estado no deseado, el tratamiento es terapéutico, (es decir, pretende disminuir, mejorar o estabilizar el estado no deseado existente o los efectos secundarios del mismo). The term "treat" includes prophylactic and / or therapeutic treatments. The term "prophylactic or therapeutic" treatment is recognized in the art and includes administration to the host of one or more of the subject compositions. If they are administered before the clinical manifestation of the unwanted state (for example, disease or other unwanted state of the host animal) then the treatment is prophylactic, (that is, it protects the host against the development of the unwanted state), while if it is administered after the manifestation of the unwanted state, the treatment is therapeutic, (that is, it is intended to decrease, improve or stabilize the existing unwanted state or its side effects).

Cualquier agente que pueda inhibir o disminuir la actividad del proteasoma, por ejemplo, modulando la desconjugación, eliminación o separación de una molécula de ubiquitina de una proteína diana, puede usarse profiláctica o terapéuticamente para tratar o prevenir diversos estados asociados con la regulación de proteínas mediante la degradación o la proteólisis. Por ejemplo, cualquier agente identificado por los métodos de selección de la presente solicitud que puedan disminuir la desconjugación de la ubiquitina de una proteína diana, por ejemplo, un inhibidor de la actividad isopeptidasa del proteasoma 26S, puede usarse terapéuticamente para tratar el crecimiento neoplásico, angiogénesis, infección, inflamación, enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario isquemia y lesión por reperfisión, esclerosis múltiple, artritis reumatoide, estados neurodegenerativos y psoriasis. Ciertos estados o trastornos asociados con la actividad del proteasoma o la degradación de proteínas mediada por la ubiquitina aberrantes pueden caracterizarse por la acumulación de proteínas ubiquitinadas. Any agent that can inhibit or decrease proteasome activity, for example, by modulating the deconjugation, elimination or separation of a ubiquitin molecule from a target protein, can be used prophylactically or therapeutically to treat or prevent various conditions associated with protein regulation by degradation or proteolysis. For example, any agent identified by the methods of selection of the present application that may decrease the decongestion of ubiquitin of a target protein, for example, an inhibitor of the isopeptidase activity of the 26S proteasome, can be used therapeutically to treat neoplastic growth, angiogenesis, infection, inflammation, diseases related to the immune system ischemia and reperfusion injury, multiple sclerosis, rheumatoid arthritis, neurodegenerative states and psoriasis. Certain conditions or disorders associated with proteasome activity or aberrant ubiquitin-mediated protein degradation can be characterized by the accumulation of ubiquitinated proteins.

Muchas enfermedades y estados están asociados con la regulación de proteína mediante la proteólisis o la actividad del proteasoma. Tales enfermedades y estados incluyen reestenosis, inflamación, artritis reumatoide, lesión tisular debida a inflamación, enfermedades hiperproliferativas, psoriasis grave o artrítica, enfermedades de atrofia muscular progresiva, enfermedades infecciosas crónicas, respuesta inmunitaria anómala, estados que implican placas vulnerables, lesiones relacionadas con estados isquémicos, e infección y proliferación viral. Los agentes identificados o seleccionados mediante la presente solicitud pueden ser útiles para el tratamiento de estados asociados con inflamación crónica, incluyendo, pero sin limitarse a EPOC, psoriasis, bronquitis, enfisema y fibrosis quística. Many diseases and conditions are associated with protein regulation through proteolysis or proteasome activity. Such diseases and conditions include restenosis, inflammation, rheumatoid arthritis, tissue injury due to inflammation, hyperproliferative diseases, severe or arthritic psoriasis, progressive muscular atrophy diseases, chronic infectious diseases, abnormal immune response, states involving vulnerable plaques, state-related lesions. ischemic, and viral infection and proliferation. Agents identified or selected by the present application may be useful for the treatment of conditions associated with chronic inflammation, including, but not limited to COPD, psoriasis, bronchitis, emphysema and cystic fibrosis.

Los agentes identificados en el presente documento pueden usarse para tratar estados mediados directamente por la función proteolítica del proteasoma tal como atrofia muscular progresiva, o mediados indirectamente por proteínas que se procesan por el proteasoma, tal como NF-B. El proteasoma participa en la eliminación rápida y el procesamiento tras la traducción de las proteínas (por ejemplo, enzimas) implicadas en la regulación celular (por ejemplo, ciclo celular, transcripción génica y rutas matabólicas), la comunicación intercelular, y la respuesta inmunitaria (por ejemplo, presentación de antígenos). Ejemplos específicos tratados más adelante incluyen la proteína -amiloide y las proteínas reguladoras tales como ciclinas, TGF- y el factor de transcripción NF-B. The agents identified herein can be used to treat conditions mediated directly by the proteolytic function of the proteasome such as progressive muscular atrophy, or indirectly mediated by proteins that are processed by the proteasome, such as NF-B. The proteasome participates in the rapid elimination and processing after translation of the proteins (for example, enzymes) involved in cell regulation (e.g., cell cycle, gene transcription and matabolic pathways), intercellular communication, and immune response ( for example, presentation of antigens). Specific examples discussed below include the -amyloid protein and regulatory proteins such as cyclin, TGF- and the transcription factor NF-B.

También se describe el uso de agentes identificados en el presente documento para el tratamiento de enfermedades y estados neurodegenerativos, incluyendo, pero sin limitarse a, accidente cerebrovascular, lesión isquémica en el sistema nervioso, traumatismo neural (por ejemplo, daño cerebral por percusión, lesión en la médula espinal y daño por traumatismo en el sistema nervioso), esclerosis múltiple y otras neuropatías mediadas por el sistema inmunitario (por ejemplo, síndrome de Guillain-Barre y sus variantes, neuropatía axonal motora aguda, polineuropatía desmielinizante inflamatoria aguda y síndrome de Fisher), complejo de demencia asociado a VIH/SIDA, axonomía, neuropatía diabética, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Huntington, esclerosis múltiple, meningitis bacteriana, parasitaria, fúngica y vírica, encefalitis, demencia vascular, demencia por infarto múltiple, demencia por cuerpos de Lewy, demencia del lóbulo frontal tal como enfermedad de Pick, demencias subcorticales (tales como enfermedad de Huntington o parálisis supranuclear progresiva), síndromes de atrofia cortical focal (tales como afasia primaria), demencias metabólicas tóxicas (tales como hipotiroidismo crónico o deficiencia de B12), y demencias producidas por infecciones (tales como meningitis crónica o por sífilis). The use of agents identified herein for the treatment of diseases and neurodegenerative conditions, including, but not limited to, stroke, ischemic injury to the nervous system, neural trauma (e.g., percussion brain damage, injury) is also described. in the spinal cord and damage from trauma to the nervous system), multiple sclerosis and other neuropathies mediated by the immune system (for example, Guillain-Barre syndrome and its variants, acute motor axonal neuropathy, acute inflammatory demyelinating polyneuropathy and Fisher syndrome ), complex of dementia associated with HIV / AIDS, axonomy, diabetic neuropathy, Parkinson's disease, Huntington's disease, multiple sclerosis, bacterial, parasitic, fungal and viral meningitis, encephalitis, vascular dementia, multiple infarction dementia, body dementia Lewy, frontal lobe dementia such as Pick's disease, demenc Subcortical ias (such as Huntington's disease or progressive supranuclear paralysis), focal cortical atrophy syndromes (such as primary aphasia), toxic metabolic dementias (such as chronic hypothyroidism or B12 deficiency), and dementias caused by infections (such as chronic meningitis or by syphilis).

La enfermedad de Alzheimer se caracteriza por depósitos extracelulares de la proteína amiloide (-AP) en placas seniles y vasos cerebrales. La -AP es un fragmento peptídico de 39 a 42 aminoácidos derivados de un precursor de proteína amiloide (APP). Se conocen al menos tres isoformas de APP (de 695, 751 y 770 aminoácidos). El corte y empalme alternativo del ARNm genera las isoformas; el procesamiento normal afecta a una parte de la secuencia de la -AP, evitando de ese modo la generación de -AP. Se cree que el procesamiento anómalo de la proteína por el proteasoma contribuye a la abundancia de -AP en el cerebro con Alzheimer. La enzima que procesa la APP en ratas contiene aproximadamente diez subunidades diferentes (22 kDa-32 kDa). La subunidad de 25 kDa tiene una secuencia N-terminal de X-Gln-Asn-Pro-Met-X-Thr-Gly-Thr-Ser, que es idéntica a la subunidad  de la macropaína humana (Kojima, S. et al., Fed. Eur. Biochem. Soc., (1992) 304:57-60). La enzima que procesa la APP escinde en el enlace Gln15-Lys16; en presencia del ión calcio, la enzima también escinde en el enlace Met-1-Asp1 y en el enlace Asp1- Ala2 para liberar el dominio extracelular de -AP. Alzheimer's disease is characterized by extracellular deposits of the amiloid (-AP) protein in senile plaques and cerebral vessels. -AP is a peptide fragment of 39 to 42 amino acids derived from an amyloid protein precursor (APP). At least three isoforms of APP (of 695, 751 and 770 amino acids) are known. The alternative splicing of mRNA generates the isoforms; Normal processing affects a part of the -AP sequence, thereby preventing the generation of -AP. It is believed that the abnormal processing of the protein by the proteasome contributes to the abundance of -AP in the brain with Alzheimer's. The enzyme that processes APP in rats contains approximately ten different subunits (22 kDa-32 kDa). The 25 kDa subunit has an N-terminal sequence of X-Gln-Asn-Pro-Met-X-Thr-Gly-Thr-Ser, which is identical to the  subunit of the human macropain (Kojima, S. et al ., Fed. Eur. Biochem. Soc., (1992) 304: 57-60). The enzyme that processes the APP cleaves at the Gln15-Lys16 link; in the presence of the calcium ion, the enzyme also cleaves at the Met-1-Asp1 bond and at the Asp1-Ala2 bond to release the extracellular domain of -AP.

Un ejemplo, por lo tanto, es un método de tratar la enfermedad de Alzheimer, que incluye administrar a un sujeto una cantidad eficaz de un agente o composición (por ejemplo, una composición farmacéutica) dado a conocer en el presente documento. Un tratamiento de este tipo incluye reducir la tasa de procesamiento de la -AP, reducir la tasa de formación de placas de -AP, reducir la tasa de generación de -AP y reducir los signos clínicos de la enfermedad de Alzheimer. An example, therefore, is a method of treating Alzheimer's disease, which includes administering to an individual an effective amount of an agent or composition (eg, a pharmaceutical composition) disclosed herein. Such a treatment includes reducing the -AP processing rate, reducing the de-AP plaque formation rate, reducing the -AP generation rate and reducing the clinical signs of Alzheimer's disease.

Otros ejemplos están relacionados con las enfermedades de caquexia y atrofia muscular progresiva. El proteasoma degrada muchas proteínas en los reticulocitos en fase de maduración y fibroblastos en crecimiento. En células privadas de insulina o suero, casi se duplica la tasa de proteólisis. La inhibición del proteasoma reduce la proteólisis, reduciendo de ese modo tanto la pérdida de proteína muscular como la carga nitrogenada en los riñones o el hígado. Los agentes inhibidores de la solicitud son útiles para tratar estados tales como cáncer, enfermedades infecciosas crónicas, fiebre, denervación e inactividad muscular (atrofia), lesión nerviosa, ayunas, insuficiencia renal asociada con acidosis, diabetes e insuficiencia hepática. Véase, por ejemplo, la patente estadounidense N.º 5.340.736. Las realizaciones de la descripción engloban por lo tanto métodos para: reducir la tasa de degradación de proteínas musculares en una célula; reducir la tasa de degradación intracelular de proteínas; reducir la tasa de degradación de la proteína p53 en una célula; e inhibir el crecimiento de cánceres relacionados con p53. Cada uno de estos métodos incluye poner en contacto una célula (in vivo o in vitro, por ejemplo, un músculo en un sujeto) con una cantidad eficaz de un agente o composición (por ejemplo, una composición farmacéutica) dada a conocer en el presente documento. Other examples are related to the diseases of cachexia and progressive muscular atrophy. The proteasome degrades many proteins in the maturation reticulocytes and growing fibroblasts. In insulin or serum-deprived cells, the proteolysis rate is almost doubled. Proteasome inhibition reduces proteolysis, thereby reducing both loss of muscle protein and nitrogen load in the kidneys or liver. The inhibitors of the application are useful for treating conditions such as cancer, chronic infectious diseases, fever, denervation and muscle inactivity (atrophy), nerve injury, fasting, kidney failure associated with acidosis, diabetes and liver failure. See, for example, U.S. Patent No. 5,340,736. Embodiments of the description therefore encompass methods to: reduce the rate of degradation of muscle proteins in a cell; reduce the rate of intracellular protein degradation; reduce the degradation rate of p53 protein in a cell; and inhibit the growth of p53-related cancers. Each of these methods includes contacting a cell (in vivo or in vitro, for example, a muscle in a subject) with an effective amount of an agent or composition (eg, a pharmaceutical composition) disclosed herein. document.

La fibrosis es la formación en exceso y persistente de tejido cicatricial que resulta del crecimiento hiperproliferativo de fibroblastos y está asociada con la activación de la ruta de señalización del TGF-. La fibrosis implica la amplia deposición de la matriz extracelular y puede producirse dentro de prácticamente cualquier tejido o a través de varios tejidos diferentes. Normalmente, el nivel de proteína de señalización intracelular (Smad) que activa la transcripción de los genes diana con la estimulación del TGF- se regula por la actividad del proteasoma. Sin embargo, se ha observado una degradación acelerada de los componentes de señalización del TGF- en cánceres y otros estados hiperproliferativos. Por tanto, ciertos aspectos de la descripción se refieren a un método para tratar estados hiperproliferativos tales como retinopatía diabética, degeneración macular, neuropatía diabética, glomeruloesclerosis, neuropatía por IgA, cirrosis, atresia biliar, insuficiencia cardiaca congestiva, esclerodermia, fibrosis inducida por radiación y fibrosis pulmonar (fibrosis pulmonar idiomática, enfermedad vascular del colágeno, sarcoidosis, enfermedades pulmonares intersticiales y trastornos pulmonares extrínsecos). El tratamiento de las víctimas de quemaduras a menudo resulta dificultado por la fibrosis, por tanto, una realización adicional de la solicitud es la administración tópica o sistémica de los inhibidores para tratar quemaduras. El cierre de heridas tras la cirugía a menudo está asociado con cicatrices que desfiguran, lo que puede evitarse mediante la inhibición de la fibrosis. Por tanto, en ciertos aspectos, la descripción se refiere a un método para la prevención o la reducción de la cicatrización. Fibrosis is the excessive and persistent formation of scar tissue that results from hyperproliferative growth of fibroblasts and is associated with the activation of the TGF- signaling pathway. Fibrosis involves wide deposition of the extracellular matrix and can occur within virtually any tissue or through several different tissues. Normally, the level of intracellular signaling protein (Smad) that activates transcription of the target genes with TGF- stimulation is regulated by proteasome activity. However, accelerated degradation of TGF- signaling components has been observed in cancers and other hyperproliferative states. Therefore, certain aspects of the description refer to a method for treating hyperproliferative states such as diabetic retinopathy, macular degeneration, diabetic neuropathy, glomerulosclerosis, IgA neuropathy, cirrhosis, biliary atresia, congestive heart failure, scleroderma, radiation-induced fibrosis and pulmonary fibrosis (idiomatic pulmonary fibrosis, collagen vascular disease, sarcoidosis, interstitial lung diseases and extrinsic pulmonary disorders). The treatment of burn victims is often hampered by fibrosis, therefore, a further embodiment of the application is the topical or systemic administration of the inhibitors to treat burns. Wound closure after surgery is often associated with disfiguring scars, which can be avoided by inhibiting fibrosis. Therefore, in certain aspects, the description refers to a method for the prevention or reduction of healing.

Otra proteína procesada por el proteasoma es NF-B, un miembro de la familia de proteínas Rel. La familia Rel de proteínas activadoras de la transcripción puede dividirse en dos grupos. El primer grupo requiere el procesamiento proteolítico e incluye p50 (NF-B1, 105 kDa) y p52 (NF-2, 100 kDa). El segundo grupo no requiere el procesamiento proteolítico e incluye p65 (RelA, Rel (c-Rel) y RelB). Los miembros de la familia Rel pueden formar tanto homodímeros como heterodímeros; NF-B, por ejemplo, es un heterodímero p50-p65. Tras la fosforilación y la ubiquitinación de IB y p105, las dos proteínas se degradan y se procesan, respectivamente, para producir NF-B activo que se transloca desde el citoplasma hasta el núcleo. p105 ubiquitinada también se procesa mediante proteasomas purificados (Palombella et al., Cell (1994) 78:773-785). NF-B activo forma un complejo potenciador estereoespecífico con otros activadores de la transcripción y, por ejemplo, HMG I(Y), que induce la expresión selectiva de un gen particular. Another protein processed by the proteasome is NF-B, a member of the Rel family of proteins. The Rel family of transcription activating proteins can be divided into two groups. The first group requires proteolytic processing and includes p50 (NF-1B1, 105 kDa) and p52 (NF-2, 100 kDa). The second group does not require proteolytic processing and includes p65 (RelA, Rel (c-Rel) and RelB). Rel family members can form both homodimers and heterodimers; NF-B, for example, is a p50-p65 heterodimer. After phosphorylation and ubiquitination of IB and p105, the two proteins are degraded and processed, respectively, to produce active NF-B that is translocated from the cytoplasm to the nucleus. Ubiquitinated p105 is also processed by purified proteasomes (Palombella et al., Cell (1994) 78: 773-785). Active NF-formaB forms a stereospecific enhancer complex with other transcription activators and, for example, HMG I (Y), which induces selective expression of a particular gene.

NF-B regula genes implicados en la respuesta inmunitaria e inflamatoria, y acontecimientos mitóticos. Por ejemplo, NF-B se requiere para la expresión del gel de la cadena ligera  de las inmunoglobulinas, el gen de la cadena  del receptor de IL-2, el gen del complejo mayor de histocompatibilidad y varios genes de citosina que codifican para, por ejemplo, IL-2, IL-6, factor estimulante de colonias de granulocitos e IFN- (Palombella et al., Cell (1994) 78:773-785). Algunas realizaciones de la solicitud incluyen métodos para afectar al nivel de expresión de IL-2, MHC-I, IL-6, TNF, IFN- o cualquiera de las otras proteínas mencionadas anteriormente, incluyendo cada método administrar a un sujeto una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. Los complejos, incluyendo p50, son mediadores rápidos de las respuestas inmunitaria e inflamatoria agudas (Thanos, D. y Maniatis, T., Cell (1995) 80:529-532). NF-regulaB regulates genes involved in the immune and inflammatory response, and mitotic events. For example, NF-B is required for the expression of the  light chain gel of immunoglobulins, the  chain gene of the IL-2 receptor, the major histocompatibility complex gene and several cytosine genes encoding for, for example, IL-2, IL-6, granulocyte colony stimulating factor and IFN- (Palombella et al., Cell (1994) 78: 773-785). Some embodiments of the application include methods to affect the level of expression of IL-2, MHC-I, IL-6, TNF, IFN- or any of the other proteins mentioned above, each method including administering to a subject a quantity Effective of an agent identified in this document. The complexes, including p50, are rapid mediators of acute immune and inflammatory responses (Thanos, D. and Maniatis, T., Cell (1995) 80: 529-532).

NF-B también participa en la expresión de los genes de adhesión celular que codifican para Eselectina, P-selectina, ICAM y VCAM-1 (Collins, T., Lab. Invest. (1993) 68:499-508). Una realización de la solicitud es un método para inhibir la adhesión celular (por ejemplo, la adhesión celular mediada por Eselectina, P-selectina, ICAM o VCAM-1), que incluye poner en contacto una célula con (o administrar a un sujeto) una cantidad eficaz de un agente (o una composición farmacéutica) identificado en el presente documento. NF-tambiénB also participates in the expression of cell adhesion genes encoding Eselectin, P-selectin, ICAM and VCAM-1 (Collins, T., Lab. Invest. (1993) 68: 499-508). One embodiment of the application is a method of inhibiting cell adhesion (eg, cell adhesion mediated by Eselectin, P-selectin, ICAM or VCAM-1), which includes contacting a cell with (or administering to a subject) an effective amount of an agent (or a pharmaceutical composition) identified herein.

La isquemia y la lesión por reperfusión dan como resultado hipoxia, un estado en el que hay una deficiencia del oxígeno que alcanza los tejidos del organismo. Este estado produce un aumento de la degradación de I-B, dando como resultado de ese modo la activación de NF-B. Se ha demostrado que la gravedad de la lesión que da como resultado hipoxia puede reducirse con la administración de un inhibidor del proteasoma. Por lo tanto, ciertos aspectos de la descripción se refieren a un método de tratar un estado isquémico o lesión por reperfusión que comprende administrar a un sujeto que necesita tal tratamiento una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. Ejemplos de tales estados o lesiones incluyen, pero sin limitarse a, síndrome coronario agudo (placas vulnerables), enfermedad oclusiva arterial (oclusiones cardiacas, cerebrales, arteriales periféricas y vasculares), aterosclerosis (esclerosis coronaria, coronariopatía), infartos, insuficiencia cardiaca, pancreatitis, hipertrofia miocárdica, estenosis y reestenosis. Ischemia and reperfusion injury result in hypoxia, a state in which there is a deficiency of oxygen that reaches the body's tissues. This state produces an increase in the degradation of I-B, thereby resulting in the activation of NF-B. It has been shown that the severity of the injury that results in hypoxia can be reduced with the administration of a proteasome inhibitor. Therefore, certain aspects of the description relate to a method of treating an ischemic state or reperfusion injury comprising administering to an individual in need of such treatment an effective amount of an agent identified herein. Examples of such conditions or injuries include, but are not limited to, acute coronary syndrome (vulnerable plaques), arterial occlusive disease (cardiac, cerebral, peripheral and vascular arterial occlusions), atherosclerosis (coronary sclerosis, coronary heart disease), heart attacks, heart failure, pancreatitis , myocardial hypertrophy, stenosis and restenosis.

NF-B también se une específicamente al potenciador/promotor del VIH. Cuando se compara con la proteína Nef de mac239, la proteína Nef reguladora del VIH de pbj 14 difiere en dos aminoácidos en la región que controla la unión a la proteína cinasa. Se cree que la proteína cinasa señaliza la fosforilación de IB, lo que desencadena la degradación de IB a través de la ruta de la ubiquitinaproteasoma. Tras la degradación, NF-B se libera en el núcleo, potenciándose así la transcripción del VIH (Cohen, J., Science, (1995) 267:960). Dos realizaciones de la solicitud son un método para inhibir o reducir la infección por VIH en un sujeto, y un método para disminuir el nivel de expresión del gen vírico, incluyendo cada método administrar al sujeto una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. NF-tambiénB also specifically binds to the HIV enhancer / promoter. When compared to mac239 Nef protein, pbj 14 HIV regulatory Nef protein differs by two amino acids in the region that controls protein kinase binding. It is believed that protein kinase signals the phosphorylation of IB, which triggers the degradation of IB through the ubiquitin proteasome pathway. After degradation, NF-B is released into the nucleus, thereby enhancing HIV transcription (Cohen, J., Science, (1995) 267: 960). Two embodiments of the application are a method to inhibit or reduce HIV infection in a subject, and a method to decrease the level of viral gene expression, including each method administering to the subject an effective amount of an agent identified herein. .

Se considera que la producción en exceso de citocinas inducidas por lipopolisacárido (LPS) tales como TNF es fundamental para los procesos asociados con el choque septicémico. Además, generalmente se acepta que la primera etapa en la activación de las células por LPS es la unión del LPS a receptores específicos de membrana. Se han identificado las subunidades  y  del complejo de proteasoma 20S como proteínas que se unen a LPS, lo que sugiere que la transducción de señales inducida por LPS puede ser una importante diana terapéutica en el tratamiento o la prevención de la septicemia (Qureshi, N. et al., J. Immun. (2003) 171: 1515-1525). Por lo tanto, en ciertas realizaciones, pueden usarse los agentes identificados en la solicitud para la inhibición del TNF para prevenir y/o tratar el choque septicémico. It is considered that the excess production of lipopolysaccharide-induced cytokines (LPS) such as TNF is essential for the processes associated with septic shock. In addition, it is generally accepted that the first stage in the activation of cells by LPS is the binding of LPS to specific membrane receptors. The  and  subunits of the 20S proteasome complex have been identified as proteins that bind to LPS, suggesting that LPS-induced signal transduction may be an important therapeutic target in the treatment or prevention of septicemia (Qureshi, N. et al., J. Immun. (2003) 171: 1515-1525). Therefore, in certain embodiments, the agents identified in the application for TNF inhibition can be used to prevent and / or treat septic shock.

La proteólisis intracelular genera pequeños péptidos para su presentación a los linfocitos T para inducir las respuestas inmunitarias mediadas por el CMH de clase 1. El sistema inmunitario selecciona células antólogas que están infectadas por virus o que han experimentado transformación oncogénica. Una realización es un método para inhibir la presentación de antígenos en una célula, que incluye exponer la célula a un agente descrito en el presente documento. Un agente de la solicitud puede usarse para tratar estados relacionados con el sistema inmunitario, tales como alergia, asma, rechazo de órganos/tejidos (enfermedad de injerto contra huésped), y enfermedades autoinmunitarias, incluyendo, pero sin limitarse a, lupus, artritis reumatoide, psoriasis, esclerosis múltiple y enfermedades inflamatorias del intestino (tales como colitis ulcerosa y enfermedad de Crohn). Por tanto, una realización adicional es un método para suprimir el sistema inmunitario de un sujeto (por ejemplo, inhibiendo el rechazo a un trasplante, alergias, enfermedades autoinmunitarias y asma), que incluye administrar al sujeto una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. Intracellular proteolysis generates small peptides for presentation to T lymphocytes to induce immune responses mediated by class 1 CMH. The immune system selects anthologous cells that are infected by viruses or have undergone oncogenic transformation. An embodiment is a method of inhibiting the presentation of antigens in a cell, which includes exposing the cell to an agent described herein. An agent of the application can be used to treat conditions related to the immune system, such as allergy, asthma, organ / tissue rejection (graft versus host disease), and autoimmune diseases, including, but not limited to, lupus, rheumatoid arthritis , psoriasis, multiple sclerosis and inflammatory bowel diseases (such as ulcerative colitis and Crohn's disease). Therefore, a further embodiment is a method of suppressing a subject's immune system (for example, inhibiting rejection of a transplant, allergies, autoimmune diseases and asthma), which includes administering to the subject an effective amount of an agent identified in the present document

También se describe un método para alterar el repertorio de péptidos antigénicos producidos por el proteasoma u otros Ntn con actividad multicatalítica. Por ejemplo, si se inhibe selectivamente la actividad PGPH del proteasoma 20S, el proteasoma producirá un conjunto diferentes de péptidos antigénicos y se presentará en moléculas del CMH sobre las superficies de las células del que se produciría y se presentaría o bien sin ninguna inhibición enzimática, o bien con, por ejemplo, la inhibición selectiva de la actividad de tipo quimiotripsina del proteasoma. A method to alter the repertoire of antigenic peptides produced by the proteasome or other Ntn with multicatalytic activity is also described. For example, if the PGPH activity of the 20S proteasome is selectively inhibited, the proteasome will produce a different set of antigenic peptides and will be presented in CMH molecules on the surfaces of the cells from which it would be produced and presented or without any enzymatic inhibition, or with, for example, selective inhibition of the chyotrypsin-like activity of the proteasome.

Ciertos inhibidores del proteasoma bloquean tanto la degradación como el procesamiento de NFB ubiquitinado in vitro e in vivo. Los inhibidores del proteasoma también bloquean la degradación de IB y la activación de NF-B (Palombella, et al. Cell (1994) 78:773-785; y Traenckner, et al., EMBO J. (1994) 13:5433-5441). Una realización de la solicitud es un método para inhibir la degradación de IB-, que incluye poner en contacto la célula con un agente identificado en el presente documento. Una realización adicional es un método para reducir el contenido celular de NF-B en una célula, músculo, órgano o sujeto, que incluye poner en contacto la célula, músculo, órgano o sujeto con un agente identificado en el presente documento. Certain proteasome inhibitors block both degradation and processing of ubiquitinated NFB in vitro and in vivo. Proteasome inhibitors also block the degradation of IB and the activation of NF-B (Palombella, et al. Cell (1994) 78: 773-785; and Traenckner, et al., EMBO J. (1994) 13: 5433-5441). An embodiment of the application is a method of inhibiting the degradation of IB-, which includes contacting the cell with an agent identified herein. A further embodiment is a method of reducing the cellular content of NF-enB in a cell, muscle, organ or subject, which includes contacting the cell, muscle, organ or subject with an agent identified herein.

Otros factores de transcripción eucariotas que requieren procesamiento proteolítico incluyen el factor de transcripción general TFIIA, la proteína accesoria VP16 del virus del herpes simple (factor celular del huésped), la proteína factor 2 regulador del IFN inducible por virus, y la proteína 1 de unión al elemento regulador de esteroles unida a la membrana. Other eukaryotic transcription factors that require proteolytic processing include the general TFIIA transcription factor, the accessory herpes simplex virus VP16 (host cell factor) protein, the virus-inducible IFN regulatory factor 2 protein, and the binding protein 1 to the sterile regulatory element attached to the membrane.

También se describen métodos para afectar a los ciclos celulares eucariotas dependientes de ciclina, que incluyen exponer una célula (in vitro o in vivo) a un agente identificado en el presente documento. Las ciclinas son proteínas implicadas en el control del ciclo celular. El proteasoma participa en la degradación de las ciclinas Ejemplos de ciclinas incluyen ciclinas mitóticas, ciclinas G1 y ciclina B. La degradación de las ciclinas permite que una célula salga de una fase del ciclo celular (por ejemplo, mitosis) y entre en otra (por ejemplo, división). Se cree que todas las ciclinas están asociadas con la proteína cinasa p34cdc2 o cinasas relacionadas. La señal de selección como diana de la proteólisis se ubica en los aminoácidos 42-RAALGNISEN-50 (caja de destrucción). Existen evidencias de que la ciclina se convierte en una forma vulnerable a una ubiquitina ligasa o de que una ligasa específica de ciclina se activa durante la mitosis (Ciechanover, A., Cell, (1994) 79:13-21). La inhibición del proteasoma inhibe la degradación de ciclina, y por lo tanto inhibe la proliferación celular, por ejemplo, en cánceres relacionados con ciclina (Kumatori et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1990) 87:7071-7075). Una realización de la solicitud es un método para tratar una enfermedad proliferativa en un sujeto (por ejemplo, cáncer, psoriasis o reestenosis), que incluye administrar al sujeto una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. La solicitud también engloba un método para tratar la inflamación relacionada con ciclina en un sujeto, que incluye administrar a un sujeto una cantidad terapéuticamente eficaz de un agente identificado en el presente documento. Methods for affecting cyclin-dependent eukaryotic cell cycles, including exposing a cell (in vitro or in vivo) to an agent identified herein, are also described. Cyclines are proteins involved in the control of the cell cycle. The proteasome participates in the degradation of cyclines Examples of cyclines include mitotic cyclines, G1 cyclines and cyclin B. Degradation of cyclines allows one cell to leave one phase of the cell cycle (for example, mitosis) and enter another (by example, division). It is believed that all cyclines are associated with the protein kinase p34cdc2 or related kinases. The selection signal as the target of proteolysis is located in amino acids 42-RAALGNISEN-50 (destruction box). There is evidence that cyclin becomes a form vulnerable to a ubiquitin ligase or that a specific cyclin ligase is activated during mitosis (Ciechanover, A., Cell, (1994) 79: 13-21). Proteasome inhibition inhibits cyclin degradation, and therefore inhibits cell proliferation, for example, in cyclin-related cancers (Kumatori et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1990) 87: 7071-7075 ). An embodiment of the application is a method of treating a proliferative disease in a subject (eg, cancer, psoriasis or restenosis), which includes administering to the subject an effective amount of an agent identified herein. The application also encompasses a method of treating cyclin-related inflammation in a subject, which includes administering to a subject a therapeutically effective amount of an agent identified herein.

Ejemplos adicionales son métodos para afectar a la regulación dependiente de proteasoma de oncoproteínas y métodos de tratamiento o inhibición del crecimiento del cáncer, incluyendo cada método exponer una célula (in vivo, por ejemplo, en un sujeto, o in vitro) a un agente identificado en el presente documento. Las proteínas E6 derivadas de VPH-16 y VPH-18 estimulan la conjugación y la degradación dependiente de ATP y ubiquitina de p53 en lisados de reticulocitos en bruto. Se ha demostrado que el oncogén recesivo p53 se acumula a la temperatura no permisiva en una línea celular con una E1 termolábil mutada. Los niveles elevados de p53 pueden conducir a apoptosis. Ejemplos de protooncoproteínas degradadas por el sistema de ubiquitina incluyen c-Mos, c-Fos y c-Jun. Una realización es un método para tratar la apoptosis relacionada con p53, que incluye administrar a un sujeto una cantidad eficaz de un agente identificado en el presente documento. Additional examples are methods to affect the protease-dependent regulation of oncoproteins and methods of treatment or inhibition of cancer growth, each method including exposing a cell (in vivo, for example, in a subject, or in vitro) to an identified agent in the present document. E6 proteins derived from HPV-16 and HPV-18 stimulate conjugation and degradation dependent on ATP and ubiquitin of p53 in crude reticulocyte lysates. It has been shown that the p53 recessive oncogene accumulates at the non-permissive temperature in a cell line with a mutated thermolabile E1. Elevated levels of p53 can lead to apoptosis. Examples of protooncoproteins degraded by the ubiquitin system include c-Mos, c-Fos and c-Jun. An embodiment is a method of treating apoptosis related to p53, which includes administering to an individual an effective amount of an agent identified herein.

Los agentes de la presente solicitud son útiles para el tratamiento de una infección parasitaria, tal como infecciones producidas por parásitos protozoarios. Se considera que el proteasoma de estos parásitos está implicado principalmente en actividades de diferenciación y replicación celular (Paugam et al., Trends Parasitol. 2003, 19(2): 55-59). Además, se ha demostrado que las especies de entamoeba pierden capacidad de enquistación cuando se exponen a inhibidores del proteasoma (Gonzales, et al., Arch. Med. Res. 1997, 28, Spec NO: 139-140). En ciertas realizaciones, los agentes son útiles para el tratamiento de infecciones parasitarias en seres humanos producidas por un parásito protozoario seleccionado de Plasmodium sps. (incluyendo P. falciparum, P. vivax, P. malariae y P. ovale, que producen malaria), Trypanosoma sps. (incluyendo T. cruzi, que produce la enfermedad de Chagas, y T. brucei que produce la enfermedad del sueño africana), Leishmania sps. (incluyendo L. amazonensis, L. donovani, L. infantum, L. mexicana, etc.), Pneumocystis carinii (un protozoo que se sabe que produce neumonía en pacientes con SIDA y otros pacientes inmunosuprimidos), Toxoplasma gondii, Entamoeba histolytica, Entamoeba invadens y Giardia lamblia. En ciertas realizaciones, los agentes son útiles para el tratamiento de infecciones parasitarias en animales y ganado producidas por un parásito protozoario seleccionado de Plasmodium hermani, Cryptosporidium sps., Echinococcus granulosus, Eimeria tenella, Sarcocystis neurona y Neurospora crassa. Otros compuestos útiles como inhibidores del proteasoma en el tratamiento de enfermedades parasitarias se describen en el documento WO 98/10779, que se incorpora en el presente documento en su totalidad. The agents of the present application are useful for the treatment of a parasitic infection, such as infections caused by protozoan parasites. The proteasome of these parasites is considered to be mainly involved in cell differentiation and replication activities (Paugam et al., Trends Parasitol. 2003, 19 (2): 55-59). In addition, entamoeba species have been shown to lose encyst capacity when exposed to proteasome inhibitors (Gonzales, et al., Arch. Med. Res. 1997, 28, Spec NO: 139-140). In certain embodiments, the agents are useful for the treatment of parasitic infections in humans produced by a protozoan parasite selected from Plasmodium sps. (including P. falciparum, P. vivax, P. malariae and P. ovale, which produce malaria), Trypanosoma sps. (including T. cruzi, which causes Chagas disease, and T. brucei that causes African sleeping sickness), Leishmania sps. (including L. amazonensis, L. donovani, L. infantum, L. mexicana, etc.), Pneumocystis carinii (a protozoan known to cause pneumonia in patients with AIDS and other immunosuppressed patients), Toxoplasma gondii, Entamoeba histolytica, Entamoeba invadens and Giardia lamblia. In certain embodiments, the agents are useful for the treatment of parasitic infections in animals and livestock produced by a protozoan parasite selected from Plasmodium hermani, Cryptosporidium sps., Echinococcus granulosus, Eimeria tenella, Sarcocystis neurona and Neurospora crassa. Other compounds useful as proteasome inhibitors in the treatment of parasitic diseases are described in WO 98/10779, which is incorporated herein in its entirety.

Los agentes inhibidores pueden inhibir la actividad del proteasoma de manera irreversible en un parásito. Se ha demostrado que una inhibición irreversible de este tipo induce la paralización de la actividad enzimática sin recuperación en glóbulos rojos y glóbulos blancos. En ciertas realizaciones, la larga semivida de las células sanguíneas puede proporcionar una protección prolongada con respecto a la terapia contra exposiciones recurrentes a parásitos. En ciertas realizaciones, la larga semivida de las células sanguíneas puede proporcionar una protección prolongada con respecto a la quimioprofilaxis contra la infección futura. Inhibiting agents may inhibit proteasome activity irreversibly in a parasite. It has been shown that an irreversible inhibition of this type induces the paralysis of the enzymatic activity without recovery in red blood cells and white blood cells. In certain embodiments, the long half-life of blood cells may provide prolonged protection with respect to therapy against recurrent exposures to parasites. In certain embodiments, the long half-life of blood cells may provide prolonged protection with respect to chemoprophylaxis against future infection.

También se ha demostrado que los inhibidores que se unen al proteasoma 20S estimulan la formación ósea en cultivos de órganos óseos. Además, cuando tales inhibidores se han administrado sistémicamente a ratones, ciertos inhibidores del proteasoma aumentaron el volumen óseo y las tasas de formación ósea en más del 70% (Garrett, I. R. et al., J. Clin. Invest. (2003) 111: 1771-1782), lo que sugiere por lo tanto que la maquinaria de ubiquitina-proteasoma regula la diferenciación de osteoblastos y la formación ósea. Por lo tanto, los agentes inhibidores identificados en el presente documento pueden It has also been shown that inhibitors that bind to the 20S proteasome stimulate bone formation in bone organ cultures. In addition, when such inhibitors have been administered systemically to mice, certain proteasome inhibitors increased bone volume and bone formation rates by more than 70% (Garrett, IR et al., J. Clin. Invest. (2003) 111: 1771-1782), which therefore suggests that the ubiquitin-proteasome machinery regulates osteoblast differentiation and bone formation. Therefore, the inhibiting agents identified herein may

5 5

10 10

15 fifteen

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25 25

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ser útiles en el tratamiento y/o la prevención de enfermedades asociadas con la pérdida ósea, tal como la osteroporosis. be useful in the treatment and / or prevention of diseases associated with bone loss, such as osteroporosis.

El tejido óseo es una fuente excelente de factores que tienen capacidad para estimular a las células óseas. Por tanto, los extractos de tejido óseo bovino contienen no sólo proteínas estructurales que son responsables de mantener la integridad estructural del hueso, sino también factores de crecimiento óseo biológicamente activos que pueden estimular la proliferación de las células óseas. Entre estos últimos factores hay una familia de proteínas descrita recientemente denominadas proteínas morfogenéticas óseas (BMP). Todos estos factores de crecimiento tienen efectos sobre otros tipos de células, así como sobre las células óseas, incluyendo Hardy, M. H., et al., Trans Genet (1992) 8:55-61 describen la evidencia de que las proteínas morfogenéticas óseas (BMP), se expresan de manera diferencial en los folículos pilosos durante el desarrollo. Harris, S. E., et al., J Bone Miner Res (1994) 9:855-863 describen los efectos del TGF sobre la expresión de BMP-2 y otras sustancias en las células óseas. También se produce la expresión de BMP-2 en los folículos pilosos durante la maduración y tras el periodo de proliferación celular (Hardy, et al., citado anteriormente). Por tanto, los agentes de la descripción también pueden ser útiles para la estimulación del crecimiento de los folículos pilosos. Bone tissue is an excellent source of factors that have the ability to stimulate bone cells. Therefore, bovine bone tissue extracts contain not only structural proteins that are responsible for maintaining bone structural integrity, but also biologically active bone growth factors that can stimulate bone cell proliferation. Among the latter factors there is a family of recently described proteins called bone morphogenetic proteins (BMP). All these growth factors have effects on other types of cells, as well as on bone cells, including Hardy, MH, et al., Trans Genet (1992) 8: 55-61 describe the evidence that bone morphogenetic proteins (BMP ), are expressed differentially in the hair follicles during development. Harris, S. E., et al., J Bone Miner Res (1994) 9: 855-863 describe the effects of TGF on the expression of BMP-2 and other substances in bone cells. BMP-2 expression also occurs in the hair follicles during maturation and after the period of cell proliferation (Hardy, et al., Cited above). Therefore, the agents of the description can also be useful for stimulating hair follicle growth.

Los agentes identificados en el presente documento también pueden ser útiles como agentes de diagnóstico (por ejemplo, en kits de diagnóstico o para su uso en laboratorios clínicos) para seleccionar proteínas (por ejemplo, enzimas, factores de transcripción) procesadas por Ntn hidrolasas, incluyendo el proteasoma. Los agentes también son útiles como reactivos de investigación para unirse específicamente a la subunidad X/MB1 o a la cadena  e inhibir las actividades proteolíticas asociadas con ella. Por ejemplo, puede determinarse la actividad de (y los inhibidores específicos de) otras subunidades del proteasoma. The agents identified herein may also be useful as diagnostic agents (for example, in diagnostic kits or for use in clinical laboratories) to select proteins (for example, enzymes, transcription factors) processed by Ntn hydrolases, including The proteasome The agents are also useful as research reagents to specifically bind the X / MB1 subunit or the  chain and inhibit the proteolytic activities associated with it. For example, the activity of (and specific inhibitors of) other proteasome subunits can be determined.

La mayoría de las proteínas celulares se someten a procesamiento proteolítico durante la maduración o la activación. Los inhibidores identificados en el presente documento pueden usarse para determinar si un proceso o rendimiento fisiológico, de desarrollo o celular está regulado por la actividad proteolítica. Un método de este tipo incluye obtener un microorganismo, una preparación celular intacta, o un extracto celular; exponer el microorganismo, la preparación celular o el extracto celular a un agente identificado en el presente documento; exponer el microorganismo, la preparación celular o el extracto celular expuestos al agente a una señal, y monitorizar el proceso o rendimiento. Most cellular proteins undergo proteolytic processing during maturation or activation. The inhibitors identified herein can be used to determine if a physiological, developmental or cellular process or performance is regulated by proteolytic activity. Such a method includes obtaining a microorganism, an intact cell preparation, or a cell extract; exposing the microorganism, cell preparation or cell extract to an agent identified herein; expose the microorganism, cell preparation or cell extract exposed to the agent to a signal, and monitor the process or performance.

Los agentes de la presente descripción útiles para el tratamiento terapéutico pueden administrarse solos, en una composición con un vehículo farmacéutico adecuado, o en combinación con otros agentes terapéuticos. Una cantidad eficaz de los agentes que van a administrarse puede determinarse caso por caso. Los factores que deben considerarse normalmente incluyen la edad, el peso corporal, la fase de la dolencia, otros estados patológicos, la duración del tratamiento, y la respuesta al tratamiento inicial. Normalmente, los agentes se preparan como inyectables, o bien como una suspensión The agents of the present description useful for therapeutic treatment can be administered alone, in a composition with a suitable pharmaceutical carrier, or in combination with other therapeutic agents. An effective amount of the agents to be administered can be determined on a case-by-case basis. Factors that should normally be considered include age, body weight, the stage of the ailment, other pathological conditions, the duration of treatment, and the response to initial treatment. Normally, the agents are prepared as injectables, or as a suspension

o bien como una disolución líquida. Sin embargo, también pueden prepararse formas sólidas adecuadas para disolución en, o suspensión en, vehículos líquidos antes de la inyección. El agente también puede formularse en un comprimido recubierto entérico o cápsula de gelatina según métodos conocidos en la técnica. Los agentes de la presente descripción pueden administrarse de cualquier modo que sea médicamente aceptable que puede depender de la identidad del agente y/o del estado patológico o de la lesión que se esté tratando. Las vías de administración posibles incluyen inyecciones, vías parenterales tales como intravasculares, intravenosas, intraepidurales u otras, así como orales, nasales, oftálmicas, rectales, tópicas o pulmonares, por ejemplo, mediante inhalación, nebulización o tratamiento con aerosoles. Los agentes también pueden aplicarse directamente a las superficies tisulares, por ejemplo, durante la cirugía. En la solicitud también se incluye específicamente la administración de liberación sostenida, mediante medios tales como inyecciones de absorción lenta o implantes erosionables. Ejemplos de enfermedades y estados que se someten a un tratamiento usando dispositivos médicos recubiertos con el fármaco que liberan los compuestos identificados usando los métodos de la presente solicitud incluyen aterosclerosis, síndrome coronario agudo, enfermedad de Alzheimer, cáncer, fiebre, inactividad muscular (atrofia), denervación, oclusiones vasculares, accidente cerebrovascular, infección por VIH, lesión nerviosa, insuficiencia renal asociada con acidosis e insuficiencia hepática. Véase, por ejemplo, la patente estadounidense N.º 5.340.736. or as a liquid solution. However, solid forms suitable for dissolution in, or suspension in, liquid vehicles before injection can also be prepared. The agent can also be formulated in an enteric coated tablet or gelatin capsule according to methods known in the art. The agents of the present description can be administered in any way that is medically acceptable that may depend on the identity of the agent and / or the pathological state or the lesion being treated. Possible routes of administration include injections, parenteral routes such as intravascular, intravenous, intraepidural or other, as well as oral, nasal, ophthalmic, rectal, topical or pulmonary, for example, by inhalation, nebulization or aerosol treatment. The agents can also be applied directly to the tissue surfaces, for example, during surgery. The application also specifically includes the administration of sustained release, by means such as slow absorption injections or erodible implants. Examples of diseases and conditions undergoing treatment using drug-coated medical devices that release the compounds identified using the methods of the present application include atherosclerosis, acute coronary syndrome, Alzheimer's disease, cancer, fever, muscle inactivity (atrophy) , denervation, vascular occlusions, stroke, HIV infection, nerve injury, kidney failure associated with acidosis and liver failure. See, for example, U.S. Patent No. 5,340,736.

Ejemplos Examples

Ejemplo 1. Reactivos: Example 1. Reagents:

1) Tampón A (Tris 50 mM pH 7,4, NP-40 al 0,01%, DTT 1 mM; MgCl2 7,5 M; ATP 7,5 M); 1) Buffer A (50 mM Tris pH 7.4, 0.01% NP-40, 1 mM DTT; 7.5 MgM MgCl 2; 7.5 ATM ATP);

2) Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green preparado usando Ub4-pep-C14(29) acoplado covalentemente a Oregon Green 488-yodoacetamida y purificado sin el producto de partida; 2) Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green prepared using Ub4-pep-C14 (29) covalently coupled to Oregon Green 488-iodoacetamide and purified without the starting product;

3) LLVY-AMC, adquirido de Boston Biochem; 3) LLVY-AMC, acquired from Boston Biochem;

4) proteasoma 26S purificado de seres humanos y adquirido de BioMol; 5) placas de poliestireno de 384 pocillos adquiridas de Molecular Devices; 4) 26S proteasome purified from humans and acquired from BioMol; 5) 384-well polystyrene plates purchased from Molecular Devices;

6) Ubistatina A (Compuesto 92 o C92); 6) Ubistatin A (Compound 92 or C92);

7) isopeptidasa T de conejo adquirida de Boston Biochem 7) Rabbit isopeptidase T acquired from Boston Biochem

Ejemplo 2. Método: Example 2. Method:

Se mezclaron 5 l de compuesto [compuesto 30 M en tampón A + DMSO al 1%], 5 l de sustrato [Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green 30 nM y LLVY-AMC 15 M en tampón A] y 5 l de enzima [proteasoma 26S 1,5 nM] en placas de 384 pocillos y se incubaron a 28ºC durante 75 minutos. Las reacciones se pararon con la adición de 5 l de inhibidor de 20S 4 M (PR-171) y EDTA 4 mM. Se determinó el procesamiento del sustrato de 20S LLVY-AMC para liberar AMC midiendo la fluorescencia de AMC [excitación a 340 nm; emisión a 465 nm]. Se determinó el procesamiento del sustrato de 19S Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green para liberar pep-C14(29)-Oregon Green midiendo la polarización de fluorescencia de Oregon Green [excitación a 485 nm; emisión a 535 nm]. 5 µl of compound [compound 30 µM in buffer A + 1% DMSO], 5 µl of substrate [Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green 30 nM and LLVY-AMC 15 µM in buffer were mixed A] and 5 µl of enzyme [1.5 nM 26S proteasome] in 384 well plates and incubated at 28 ° C for 75 minutes. The reactions were stopped with the addition of 5 µl of 20S 4 µM inhibitor (PR-171) and 4 mM EDTA. The processing of the 20S LLVY-AMC substrate to release AMC was determined by measuring AMC fluorescence [excitation at 340 nm; emission at 465 nm]. The substrate processing of 19S Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green to release pep-C14 (29) -Oregon Green was determined by measuring the fluorescence polarization of Oregon Green [excitation at 485 nm; emission at 535 nm].

Ejemplo 3. Diferentes categorías de moduladores o agentes de prueba: Example 3. Different categories of modulators or test agents:

Los moduladores de la actividad del proteasoma 20S afectan a la liberación de AMC de LLVYAMC (segundo sustrato no ubiquitinado) y afectan a la actividad de tipo quimiotríptica del proteasoma 20S. Modulators of the 20S proteasome activity affect the release of AMC from LLVYAMC (second non-ubiquitinated substrate) and affect the chemotryptic type activity of the 20S proteasome.

Los moduladores de la actividad del proteasoma 19S afectan a la liberación de pep-C14(29)-Oregon Green de Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green (primer sustrato ubiquitinado). Estos moduladores pueden actuar en una de tres formas: Modulators of 19S proteasome activity affect the release of pep-C14 (29) -Oregon Green from Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green (first ubiquitinated substrate). These modulators can act in one of three ways:

1) Unión a ubiquitina evitando de ese modo que el sustrato Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green se procese por el proteasoma 19S. 1) Ubiquitin binding thus preventing the Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green substrate from being processed by the 19S proteasome.

2) Inhibición de la actividad AAA ATPasa del proteasoma 19S. 2) Inhibition of the AAA ATPase activity of the 19S proteasome.

3) Inhibición de la actividad isopeptidasa de Rpn11 del proteasoma 19S. 3) Inhibition of the Rpn11 isopeptidase activity of the 19S proteasome.

Ejemplo 4. La unión de un agente de prueba a la ubiquitina puede determinarse mediante uno o varios de los siguientes ensayos: Example 4. The binding of a test agent to ubiquitin can be determined by one or more of the following tests:

1) La CI50 para la acción de un agente de prueba en el procesamiento del sustrato Ub4-pepC14(29)-Oregon Green mediante la enzima proteasoma 26S es equivalente a la CI50 para la acción de un agente de prueba en el procesamiento del sustrato Ub4-pep-C14 (29)-Oregon Green mediante una enzima desubiquitinante no relacionada (por ejemplo, isopeptidasa T). El agente de prueba está actuando sobre el sustrato Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green y evitando su procesamiento por las enzimas deubiquitinantes. 1) The IC50 for the action of a test agent in the processing of the Ub4-pepC14 (29) -Oregon Green substrate by means of the 26S proteasome enzyme is equivalent to the IC50 for the action of a test agent in the processing of the Ub4 substrate -pep-C14 (29) -Oregon Green by an unrelated deubiquitinating enzyme (eg, isopeptidase T). The test agent is acting on the substrate Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green and preventing its processing by deubiquitinating enzymes.

2) El agente de prueba actúa para multimerizar Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green evitando de ese modo la liberación de pep-C14(29)-Oregon Green. La multimerización puede detectarse mediante uno de varios métodos, por ejemplo, filtración en gel; dispersión de la luz; electroforesis en gel en condiciones nativas; polarización de fluorescencia. 2) The test agent acts to multimerize Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green thereby preventing the release of pep-C14 (29) -Oregon Green. Multimerization can be detected by one of several methods, for example, gel filtration; light scattering; gel electrophoresis under native conditions; fluorescence polarization.

3) La fluorescencia intrínseca de un agente de prueba o bien aumenta o bien disminuye con la unión a Ub4-pep-C14(29), donde el agente de prueba tiene una fluorescencia intrínseca. 3) The intrinsic fluorescence of a test agent either increases or decreases with binding to Ub4-pep-C14 (29), where the test agent has an intrinsic fluorescence.

4) Cuando se incuban 2,5 M de ubistatina A (C92) con 2,5 M de Ub4-pep-C14(29), la fluorescencia intrínseca de ubistatina A (C92) [excitación a 350 nm; emisión a 450 nm] aumenta varias veces. Un agente de prueba que se une a ubiquitina puede afectar a la unión de la ubistatina A (C92) a Ub4-pep-C14(29). Esto puede determinarse midiendo la fluorescencia intrínseca de ubistatina A (C92) [excitación a 350 nm; emisión a 450 nm] con Ub4-pep-C 14(29) en presencia o ausencia de un agente de prueba, que es un ensayo de competencia entre ubistatina A y el agente de prueba para su unión a la ubiquitina. 4) When 2.5 µM of ubistatin A (C92) is incubated with 2.5 µM of Ub4-pep-C14 (29), the intrinsic fluorescence of ubistatin A (C92) [excitation at 350 nm; emission at 450 nm] increases several times. A test agent that binds to ubiquitin can affect the binding of ubistatin A (C92) to Ub4-pep-C14 (29). This can be determined by measuring the intrinsic fluorescence of ubistatin A (C92) [excitation at 350 nm; emission at 450 nm] with Ub4-pep-C 14 (29) in the presence or absence of a test agent, which is a competition test between ubistatin A and the test agent for binding to ubiquitin.

Ejemplo 5. La inhibición de la actividad AAA ATPasa del proteasoma 19S mediante un agente de prueba puede determinarse mediante uno o ambos de los siguientes ensayos: Example 5. Inhibition of the AAA ATPase activity of the 19S proteasome by a test agent can be determined by one or both of the following assays:

1) La CI50 para la acción de un agente de prueba en el procesamiento del sustrato Ub4-pepC14(29)-Oregon Green mediante la enzima proteasoma 26S en tampón A es inferior en comparación con la CI50 para la acción de un agente de prueba en el procesamiento del sustrato Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green mediante la enzima proteasoma 26S en tampón A con ATP 750 mM y MgCl2 750 mM. La acción de un agente de prueba de este tipo sería competitiva con ATP y se ocuparían de ese modo los sitios de ATP en la AAA ATPasa. 1) The IC50 for the action of a test agent in the processing of the Ub4-pepC14 (29) -Oregon Green substrate by the 26S proteasome enzyme in buffer A is lower compared to the IC50 for the action of a test agent in the processing of the Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green substrate by means of the 26S proteasome enzyme in buffer A with 750 mM ATP and 750 mM MgCl2. The action of such a test agent would be competitive with ATP and the ATP sites in the AAA ATPase would thus be occupied.

2) El agente de prueba afecta a la liberación de fosfato del ATP mediante el proteasoma 26S. Los niveles de fosfato pueden determinarse mediante métodos convencionales, por ejemplo, un ensayo de unión a verde malaquita. 2) The test agent affects the release of phosphate from ATP by the 26S proteasome. Phosphate levels can be determined by conventional methods, for example, a malachite green binding assay.

Ejemplo 6. Inhibición de la actividad de Rpn11 del proteasoma 19S mediante un agente de 5 prueba: Example 6. Inhibition of Rpn11 activity of the 19S proteasome by a test agent:

El ensayo puede diseñarse basándose en el hecho de que el agente de prueba afecta a la liberación de pep-C14(29)-Oregon Green de Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green pero no cae dentro de las categorías de los agentes inhibidores identificados mediante los ejemplos 4 y 5 tal como se describió anteriormente. The assay can be designed based on the fact that the test agent affects the release of pep-C14 (29) -Oregon Green from Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green but does not fall within the agent categories inhibitors identified by examples 4 and 5 as described above.

10 Ejemplo 7. Compuestos identificado como inhibidores: 10 Example 7. Compounds identified as inhibitors:

Usando el método descrito en el ejemplo 2, se identificaron los siguientes compuestos como inhibidores de la actividad del proteasoma 26S: Using the method described in Example 2, the following compounds were identified as inhibitors of 26S proteasome activity:

imagen2image2

imagen3image3

Las moléculas pueden clasificarse además basándose en qué sustrato se alteró, tal como se describe en el ejemplo 3. Los compuestos 1, 2 y 3 afectan a la actividad de tipo quimiotríptica del proteasoma 20S. El compuesto 4 evita que el sustrato Ub4-pep-C14(29)-Oregon Green se procese por el proteasoma 19S. The molecules can be further classified based on which substrate was altered, as described in Example 3. Compounds 1, 2 and 3 affect the chemotyptic type activity of the 20S proteasome. Compound 4 prevents the Ub4-pep-C14 (29) -Oregon Green substrate from being processed by the 19S proteasome.

Debe reconocerse que estos compuestos pueden ser útiles para cualquier aplicación dada a conocer en el presente documento. It should be recognized that these compounds may be useful for any application disclosed herein.

Claims (28)

REIVINDICACIONES
1. one.
Péptido que comprende una secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 70% a la SEQ ID NO: 1 y al menos un resto de ubiquitina que es al menos idéntico en un 90% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2, en el que el péptido es un sustrato para una metaloproteasa Rpn11 que comprende un motivo JAMM. Peptide comprising an amino acid sequence at least 70% identical to SEQ ID NO: 1 and at least one ubiquitin residue that is at least 90% identical to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO : 2, in which the peptide is a substrate for an Rpn11 metalloprotease comprising a JAMM motif.
2. 2.
Péptido según la reivindicación 1, en el que el motivo JAMM es al menos idéntico en un 80% a la SEQ ID NO: 17. Peptide according to claim 1, wherein the JAMM motif is at least 80% identical to SEQ ID NO: 17.
3. 3.
Péptido según la reivindicación 1, en el que el motivo JAMM es al menos idéntico en un 80% a la SEQ ID NO: 18. Peptide according to claim 1, wherein the JAMM motif is at least 80% identical to SEQ ID NO: 18.
4. Four.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la metaloproteasa es al menos idéntica en un 80% a la secuencia de la SEQ ID NO: 16. Peptide according to any one of claims 1 to 3, wherein the metalloprotease is at least 80% identical to the sequence of SEQ ID NO: 16.
5. 5.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que comprende además al menos 3 aminoácidos adicionales en el extremo C-terminal del péptido. Peptide according to any one of claims 1 to 4, further comprising at least 3 additional amino acids at the C-terminal end of the peptide.
6. 6.
Péptido según la reivindicación 1, en el que la secuencia de aminoácidos tiene la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 1, en el que al menos un aminoácido distinto de A se sustituye por A. Peptide according to claim 1, wherein the amino acid sequence has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 1, wherein at least one amino acid other than A is replaced by A.
7. 7.
Péptido según la reivindicación 1, en el que la secuencia de aminoácidos tiene la secuencia de aminoácidos de la SEQ ID NO: 4, en el que al menos un aminoácido distinto de A se sustituye por A. Peptide according to claim 1, wherein the amino acid sequence has the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4, wherein at least one amino acid other than A is replaced by A.
8. 8.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además uno o más restos de ubiquitina en el extremo N-terminal del péptido. Peptide according to any one of claims 1 to 5, further comprising one or more ubiquitin residues at the N-terminal end of the peptide.
9. 9.
Péptido según la reivindicación 8, en el que el resto de ubiquitina consiste en dos o más repeticiones de una secuencia de aminoácidos que es al menos idéntica en un 90% a la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2. Peptide according to claim 8, wherein the ubiquitin residue consists of two or more repetitions of an amino acid sequence that is at least 90% identical to the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2.
10. 10.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el resto de ubiquitina comprende la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2 modificada de manera que el aminoácido 75º es una A. Peptide according to any one of claims 1 to 9, wherein the ubiquitin moiety comprises the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2 modified so that the 75th amino acid is an A.
11. eleven.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que el resto de ubiquitina comprende la secuencia de los primeros 76 aminoácidos de la SEQ ID NO: 2 modificada de manera que el aminoácido 76º es una A. Peptide according to any one of claims 1 to 9, wherein the ubiquitin residue comprises the sequence of the first 76 amino acids of SEQ ID NO: 2 modified so that amino acid 76 ° is an A.
12. 12.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además un agente detectable unido al péptido. Peptide according to any one of claims 1 to 11, further comprising a detectable agent bound to the peptide.
13. 13.
Péptido según la reivindicación 12, en el que el agente detectable es un marcador fluorescente. Peptide according to claim 12, wherein the detectable agent is a fluorescent label.
14. 14.
Péptido según la reivindicación 13, en el que el marcador fluorescente es un péptido fluorescente unido al extremo C-terminal del péptido mediante un enlace peptídico. Peptide according to claim 13, wherein the fluorescent marker is a fluorescent peptide attached to the C-terminal end of the peptide by means of a peptide bond.
15. fifteen.
Péptido según la reivindicación 12, en el que el agente detectable es un marcador radiactivo. Peptide according to claim 12, wherein the detectable agent is a radioactive label.
16. 16.
Péptido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende además una parte de diana N-terminal o parte de diana C-terminal que se une específicamente a un agente de selección. Peptide according to any one of claims 1 to 11, further comprising an N-terminal target part or C-terminal target part that specifically binds to a selection agent.
17. 17.
Péptido según la reivindicación 16, en el que el agente de selección es un anticuerpo. Peptide according to claim 16, wherein the selection agent is an antibody.
18. 18.
Péptido según la reivindicación 16, en el que el agente de selección es un ión metálico divalente. Peptide according to claim 16, wherein the selection agent is a divalent metal ion.
19. 19.
Método para seleccionar un agente que modula la actividad del proteasoma de una metaloproteasa Rpn11, comprendiendo el método: Method for selecting an agent that modulates the proteasome activity of an Rpn11 metalloprotease, the method comprising:
(a) (to)
proporcionar el péptido según la reivindicación 1; y providing the peptide according to claim 1; Y
(b) (b)
combinar el péptido con un agente de prueba en una mezcla de reacción adecuada para medir la actividad de la metaloproteasa Rpn11 en condiciones que permiten que se escinda el resto de ubiquitina, en el que la metaloproteasa Rpn11 comprende una secuencia de aminoácidos al menos idéntica en un 80% a la secuencia de la SEQ ID NO: 16 y un motivo JAMM al menos idéntico en un 80% a la secuencia de la SEQ ID NO: 17; combining the peptide with a test agent in a reaction mixture suitable for measuring the activity of the Rpn11 metalloprotease under conditions that allow the rest of ubiquitin to be cleaved, in which the Rpn11 metalloprotease comprises an at least identical amino acid sequence in a 80% to the sequence of SEQ ID NO: 16 and a JAMM motif at least 80% identical to the sequence of SEQ ID NO: 17;
en el que un cambio en la tasa o el grado de escisión del resto de ubiquitina a partir del péptido en presencia del agente de prueba en comparación con la tasa o el grado de escisión del resto de ubiquitina a partir del péptido en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula la actividad del proteasoma. wherein a change in the rate or degree of excision of the rest of ubiquitin from the peptide in the presence of the test agent compared to the rate or degree of excision of the rest of ubiquitin from the peptide in the absence of the agent test indicates that the test agent modulates proteasome activity.
20. twenty.
Método según la reivindicación 19, en el que la Rpn11 está presente en una partícula reguladora 19S o un proteasoma 26S. Method according to claim 19, wherein Rpn11 is present in a 19S regulatory particle or a 26S proteasome.
21. twenty-one.
Método para seleccionar un agente que inhibe la actividad del proteasoma de una metaloproteasa Rpn11 que comprende un motivo JAMM, comprendiendo el método: Method for selecting an agent that inhibits the proteasome activity of an Rpn11 metalloprotease comprising a JAMM motif, the method comprising:
(a) (to)
proporcionar el péptido según la reivindicación 1 en una mezcla con ubistatina; y providing the peptide according to claim 1 in a mixture with ubistatin; Y
(b) (b)
comparar la fluorescencia intrínseca de ubistatina en presencia de un agente inhibidor de prueba en la mezcla con la fluorescencia intrínseca de ubistatina en ausencia del agente inhibidor de prueba en la mezcla, compare the intrinsic ubistatin fluorescence in the presence of a test inhibitor agent in the mixture with the intrinsic ubistatin fluorescence in the absence of the test inhibitor agent in the mixture,
en el que una diferencia en la fluorescencia intrínseca de ubistatina en presencia del agente inhibidor de prueba en comparación con en ausencia del agente inhibidor de prueba indica que el agente inhibidor de prueba inhibe la actividad del proteasoma. wherein a difference in the intrinsic fluorescence of ubistatin in the presence of the test inhibitor agent compared to in the absence of the test inhibitor agent indicates that the test inhibitor agent inhibits proteasome activity.
22. Método para seleccionar un agente que inhibe la actividad del proteasoma de una metaloproteasa Rpn11 que comprende un motivo JAMM, comprendiendo el método: 22. Method for selecting an agent that inhibits the proteasome activity of an Rpn11 metalloprotease comprising a JAMM motif, the method comprising:
(a) (to)
proporcionar el péptido según la reivindicación 1; providing the peptide according to claim 1;
(b) (b)
combinar el péptido de (a) con un agente inhibidor de prueba que tiene fluorescencia intrínseca en una mezcla; y combining the peptide of (a) with a test inhibitory agent that has intrinsic fluorescence in a mixture; Y
(c) (C)
medir la fluorescencia de la fluorescencia intrínseca del agente inhibidor de prueba en la mezcla; measure the fluorescence of the intrinsic fluorescence of the test inhibitor agent in the mixture;
en el que un cambio en la fluorescencia medida del agente inhibidor de prueba en la mezcla con respecto a la fluorescencia intrínseca indica que el agente inhibidor de prueba inhibe la actividad del proteasoma. wherein a change in the measured fluorescence of the test inhibitor agent in the mixture with respect to intrinsic fluorescence indicates that the test inhibitor agent inhibits proteasome activity.
23. Método para seleccionar un agente que modula la actividad del proteasoma de una metaloproteasa Rpn11 que comprende un motivo JAMM, comprendiendo el método: 23. Method for selecting an agent that modulates the proteasome activity of an Rpn11 metalloprotease comprising a JAMM motif, the method comprising:
(a) (to)
proporcionar el péptido según la reivindicación 1 en una mezcla de reacción; y providing the peptide according to claim 1 in a reaction mixture; Y
(b) (b)
determinar si un agente de prueba produce un cambio en el tamaño y/o el peso molecular del péptido; determine if a test agent produces a change in the size and / or molecular weight of the peptide;
en el que un agente de prueba que produce un cambio en el tamaño y/o el peso molecular del sustrato peptídico modula la actividad del proteasoma. wherein a test agent that produces a change in the size and / or molecular weight of the peptide substrate modulates the activity of the proteasome.
24. 24.
Método según la reivindicación 23, en el que el sustrato peptídico que comprende además un marcador fluorescente. Method according to claim 23, wherein the peptide substrate further comprising a fluorescent label.
25. 25.
Método según la reivindicación 24, en el que el cambio en el tamaño y/o el peso molecular del sustrato peptídico se determina mediante polarización de fluorescencia. Method according to claim 24, wherein the change in the size and / or molecular weight of the peptide substrate is determined by fluorescence polarization.
26. 26.
Método según la reivindicación 23, en el que el cambio en el tamaño y/o el peso molecular del sustrato peptídico se determina mediante electroforesis en gel en condiciones nativas, cromatografía de filtración en gel, o dispersión de la luz. Method according to claim 23, wherein the change in the size and / or molecular weight of the peptide substrate is determined by gel electrophoresis under native conditions, gel filtration chromatography, or light scattering.
27. 27.
Método para seleccionar un agente que modula la actividad de diversos componentes de un proteasoma 26S, que comprende: Method for selecting an agent that modulates the activity of various components of a 26S proteasome, comprising:
(a) (to)
proporcionar un primer sustrato peptídico que comprende el péptido según la reivindicación 1 marcado con un primer marcador fluorescente, un segundo sustrato peptídico que comprende un péptido no ubiquitinado marcado con un segundo marcador fluorescente, en el que el primer y el segundo marcadores fluorescentes son detectables a diferentes longitudes de onda; providing a first peptide substrate comprising the peptide according to claim 1 labeled with a first fluorescent label, a second peptide substrate comprising a non-ubiquitinated peptide labeled with a second fluorescent label, wherein the first and second fluorescent labels are detectable at different wavelengths;
(b) (b)
medir la fluorescencia a la longitud de onda del primer marcador detectable en presencia del proteasoma 26S y en presencia y ausencia de un agente de prueba; y measure the fluorescence at the wavelength of the first detectable marker in the presence of the 26S proteasome and in the presence and absence of a test agent; Y
(c) (C)
medir la fluorescencia a la longitud de onda del segundo marcador detectable en presencia del proteasoma 26S y en presencia y ausencia de un agente de prueba; y measure the fluorescence at the wavelength of the second detectable marker in the presence of the 26S proteasome and in the presence and absence of a test agent; Y
en el que un cambio en la fluorescencia del primer sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una actividad asociada con la partícula reguladora 19S, y un cambio en la fluorescencia del segundo sustrato peptídico en presencia del agente de prueba en comparación con la fluorescencia en ausencia del agente de prueba indica que el agente de prueba modula una peptidasa del núcleo 20S. wherein a change in the fluorescence of the first peptide substrate in the presence of the test agent compared to the fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates an activity associated with the 19S regulatory particle, and a change in the Fluorescence of the second peptide substrate in the presence of the test agent compared to fluorescence in the absence of the test agent indicates that the test agent modulates a peptide of the 20S core.
28. Método según la reivindicación 27, en el que el proteasoma 26S, el primer sustrato peptídico y el segundo sustrato peptídico se combinan en una única mezcla de reacción. 28. The method according to claim 27, wherein the 26S proteasome, the first peptide substrate and the second peptide substrate are combined in a single reaction mixture.
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