ES2360203T3 - CHEMICAL BINDING "SEUDO" - NATURAL. - Google Patents

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ES2360203T3 ES01952657T ES01952657T ES2360203T3 ES 2360203 T3 ES2360203 T3 ES 2360203T3 ES 01952657 T ES01952657 T ES 01952657T ES 01952657 T ES01952657 T ES 01952657T ES 2360203 T3 ES2360203 T3 ES 2360203T3
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Donald W. Low
James A. Bradburne
Christie L. Hunter
Shiah-Yun Chen
Sonya Cressman
Gerd Kochendoerfer
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Abstract

Procedimiento para sintetizar un polipéptido deseado de fórmula: aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH en la que Q y W indican cada uno la presencia opcional de uno o más restos de aminoácidos adicionales, aaNH2 indica el resto de aminoácido con terminal N del polipéptido; aax y aay indican los restos de aminoácidos adyacentes internos, que presentan las cadenas laterales x e y, respectivamente, y en la que aay es un resto de aminoácido no especificado ribosómicamente y aaCOOH indica el resto de aminoácido con terminal C del polipéptido; comprendiendo el procedimiento: (A) ligar un primer péptido que presenta la fórmula: aaNH2-Q-aax-COSR, en la que R es cualquier grupo compatible con el grupo tioéster, a un segundo péptido que presenta la fórmula: Cys-W-aaCOOH, para formar así el polipéptido: aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; y (B) incubar dicho polipéptido en presencia de un reactivo Raa-X, en el que Raa-X se selecciona de entre el grupo constituido por X-CH2COOH, X-(CH2)2COOH, X-(CH2)-C(O)NH2, X-CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X-(CH2)2NH-GP, X-CH2NH-C(NH2)2, X-(CH2)2NH-C(NH2)2, X-CH2CH3, X-CH2φ, X-φ-OH (para), X-CH2φ-OH (para), X-CH2φ-OPO3 (para), X-CH2-φ-(OH)2 (meta para), X-CH(COOH)2, X-CH2-IM-GP, X-CH-(CH3)2, X-CH2CH-(CH3)2, X-CH(CH3)-CH2-CH3, X-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3, en la que X es I o Br, y X-φ, en la que X es F, y X-CH2-IN, en la que X es F, I o Br, en la que φ indica un grupo bencilo, IN indica un grupo indol, IM indica un grupo imidazol y GP indica un grupo protector; siendo dicha incubación en condiciones suficientes para formar dicho polipéptido deseado.Method for synthesizing a desired polypeptide of the formula: aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH in which Q and W each indicate the optional presence of one or more additional amino acid residues, aaNH2 indicates the amino acid residue with terminal N of the polypeptide; aax and aay indicate the internal adjacent amino acid residues, which have the x and y side chains, respectively, and in which aay is a ribosomically unspecified amino acid residue and aaCOOH indicates the C-terminal amino acid residue of the polypeptide; the method comprising: (A) linking a first peptide having the formula: aaNH2-Q-aax-COSR, in which R is any group compatible with the thioester group, to a second peptide having the formula: Cys-W- aaCOOH, to thereby form the polypeptide: aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; and (B) incubating said polypeptide in the presence of a Raa-X reagent, in which Raa-X is selected from the group consisting of X-CH2COOH, X- (CH2) 2COOH, X- (CH2) -C (O ) NH2, X-CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X- (CH2) 2NH-GP, X-CH2NH-C (NH2) 2, X- (CH2) 2NH-C (NH2) 2 , X-CH2CH3, X-CH2φ, X-φ-OH (for), X-CH2φ-OH (for), X-CH2φ-OPO3 (for), X-CH2-φ- (OH) 2 (goal for) , X-CH (COOH) 2, X-CH2-IM-GP, X-CH- (CH3) 2, X-CH2CH- (CH3) 2, X-CH (CH3) -CH2-CH3, X-CH2- CH (CH3) -CH2-CH3, in which X is I or Br, and X-φ, in which X is F, and X-CH2-IN, in which X is F, I or Br, in the that φ indicates a benzyl group, IN indicates an indole group, IM indicates an imidazole group and GP indicates a protective group; said incubation being under conditions sufficient to form said desired polypeptide.

Description

Campo de la invención Field of the Invention

La presente invención se refiere a procedimientos y composiciones para ampliar la técnica de la ligación química natural con el fin de permitir el enlace de una gama más amplia de péptidos, polipéptidos, mediante un enlace amida. Se dan a conocer los procedimientos y las utilizaciones para dichas proteínas y proteínas derivadas. The present invention relates to methods and compositions for extending the technique of natural chemical ligation in order to allow the binding of a wider range of peptides, polypeptides, through an amide bond. The procedures and uses for said proteins and derived proteins are disclosed.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Durante los últimos 30 años, la atención médica se ha concentrado de manera creciente en la posibilidad de utilizar proteínas producidas de forma natural como fármacos terapéuticos para el tratamiento de las enfermedades. During the past 30 years, medical attention has increasingly focused on the possibility of using naturally produced proteins as therapeutic drugs for the treatment of diseases.

Las técnicas de ADN recombinante se han convertido en el procedimiento principal para la producción comercial de muchos polipéptidos y proteínas debido a las grandes cantidades que pueden producirse en bacterias y otras células hospedadoras. La producción de proteínas recombinantes implica transfectar o transformar las células hospedadoras con ADN que codifica la proteína exógena deseada y el crecimiento de las células en condiciones que favorecen la expresión de la proteína recombinante. E. coli y la levadura resultan preferidas como hospedadores porque puede hacerse que produzcan proteínas recombinantes a valores altos (véase, la patente US nº 5.756.672 (Builder et al.). Recombinant DNA techniques have become the main procedure for the commercial production of many polypeptides and proteins due to the large amounts that can be produced in bacteria and other host cells. The production of recombinant proteins involves transfecting or transforming the host cells with DNA encoding the desired exogenous protein and the growth of the cells under conditions that favor the expression of the recombinant protein. E. coli and yeast are preferred as hosts because they can be made to produce recombinant proteins at high values (see, US Patent No. 5,756,672 (Builder et al.).

Se han publicado numerosas patentes US con respecto a la expresión bacteriana general de proteínas codificadas por ADN recombinante (véase, por ejemplo, las patentes US nº 4.565.785; nº 4.673.641; nº 4.738.921; nº 4.795.706; nº 4.710.473). Desgraciadamente, la utilización de técnicas de ADN recombinante no se ha logrado en todos los casos. En algunas condiciones, determinadas proteínas heterólogas expresadas en grandes cantidades en hospedadores bacterianos precipitan dentro de las células en agregados densos, reconocidos como puntos brillantes, visibles dentro de la membrana de las células al microscopio de contraste de fase. Estos agregados de proteínas precipitadas se denominan "cuerpos refractantes", y pueden constituir una parte significativa de las proteínas totales de la célula (Brems et al., Biochemistry (1985) 24: 7662). Numerous US patents have been published regarding the general bacterial expression of proteins encoded by recombinant DNA (see, for example, US patents 4,565,785; 4,673,641; 4,738,921; 4,795,706; 4,710 .473). Unfortunately, the use of recombinant DNA techniques has not been achieved in all cases. Under some conditions, certain heterologous proteins expressed in large quantities in bacterial hosts precipitate within the cells in dense aggregates, recognized as bright spots, visible within the cell membrane under a phase contrast microscope. These precipitated protein aggregates are called "refractive bodies", and can constitute a significant part of the total cell proteins (Brems et al., Biochemistry (1985) 24: 7662).

La recuperación de las proteínas de estos cuerpos ha presentado numerosos problemas, tales como la separación de la proteína encajada dentro de la célula a partir del material celular y de las proteínas que lo alojan, y cómo recuperar las proteínas del cuerpo de inclusión en forma biológicamente activa. Para artículos generales de revistas sobre cuerpos refractantes véase Marston, anteriormente, Mitraki y King, Bio/Technology, 7: 690 (1989); Marston y Hartley, Methods in Enzymol., 182: 264-276 (1990); Wetzel, "Protein Aggregation In Vivo: Bacterial Inclusion Bodies and Mammalian Amyloid," en Stability of Protein Pharmaceuticals: In Vivo Pathways of Degradation and Strategies for Protein Stabilization, Ahern y Manning (Eds.) (Plenum Press, 1991); y Wetzel, "Enhanced Folding and Stabilization of Proteins by Suppression of Aggregation In Vitro and In Vivo," en Protein Engineering-A Practical Approach; Rees, A. R. et al. (Eds.) (IRL Press at Oxford University Press, Oxford, 1991). Resulta por lo tanto necesaria una vía alternativa de producción de proteínas bioactivas. The recovery of the proteins of these bodies has presented numerous problems, such as the separation of the protein embedded within the cell from the cellular material and the proteins that house it, and how to recover the proteins of the inclusion body in biologically active For general magazine articles on refractive bodies see Marston, above, Mitraki and King, Bio / Technology, 7: 690 (1989); Marston and Hartley, Methods in Enzymol., 182: 264-276 (1990); Wetzel, "Protein Aggregation In Vivo: Bacterial Inclusion Bodies and Mammalian Amyloid," in Stability of Protein Pharmaceuticals: In Vivo Pathways of Degradation and Strategies for Protein Stabilization, Ahern and Manning (Eds.) (Plenum Press, 1991); and Wetzel, "Enhanced Folding and Stabilization of Proteins by Suppression of Aggregation In Vitro and In Vivo," in Protein Engineering-A Practical Approach; Rees, A. R. et al. (Eds.) (IRL Press at Oxford University Press, Oxford, 1991). An alternative route of bioactive protein production is therefore necessary.

Una alternativa a la producción recombinante de proteínas implica la utilización de los principios de la química orgánica para sintetizar proteínas. Los procedimientos existentes para la síntesis química de proteínas incluyen la síntesis en fase sólida paso a paso, y la condensación del fragmento ya sea en solución o en fase sólida. La síntesis en fase sólida clásica paso a paso de Merrifield implica el enlace covalente de un aminoácido correspondiente al aminoácido del terminal carboxi de la cadena peptídica deseada a un soporte sólido y la ampliación de la cadena polipeptídica hacia extremo amino por acoplamiento paso a paso de los derivados de aminoácidos activados que tienen grupos carboxilo activados. Después de la terminación del ensamblado de la cadena peptídica unida en fase sólida totalmente protegida, el enlace covalente en fase sólida de péptido se escinde por la química adecuada y los grupos protectores se eliminan para dar el producto polipéptido. An alternative to recombinant protein production involves the use of the principles of organic chemistry to synthesize proteins. Existing procedures for chemical protein synthesis include step-by-step solid phase synthesis, and condensation of the fragment either in solution or in solid phase. Merrifield's classic step-by-step solid phase synthesis involves the covalent bonding of an amino acid corresponding to the amino acid of the carboxy terminal of the desired peptide chain to a solid support and the extension of the polypeptide chain to the amino terminus by step-by-step coupling of the activated amino acid derivatives having activated carboxyl groups. After completion of assembly of the fully protected solid phase linked peptide chain, the solid phase covalent peptide bond is cleaved by appropriate chemistry and the protecting groups are removed to give the polypeptide product.

Existen desgraciadamente muchos inconvenientes para el procedimiento de síntesis en fase sólida paso a paso, incluyendo la formación de la fase sólida unida por productos que proceden de la reacción incompleta en las etapas de acoplamiento y desprotección en cada ciclo. Cuanto mayor es la cadena peptídica, mayor es el reto para obtener productos de alta pureza bien definidos. La síntesis de proteínas y polipéptidos grandes por esta vía es una tarea extensa y laboriosa. Unfortunately, there are many drawbacks to the step-by-step solid phase synthesis process, including the formation of the solid phase joined by products that come from the incomplete reaction in the coupling and deprotection stages in each cycle. The larger the peptide chain, the greater the challenge to obtain well-defined high purity products. The synthesis of proteins and large polypeptides by this route is an extensive and laborious task.

El método de condensación de fragmentos en fase sólida (conocido también como condensación de segmentos) se diseñó para superar las dificultades en la obtención de polipéptidos largos por el procedimiento de síntesis paso a paso en fase sólida. El procedimiento de condensación de segmentos implica la preparación de varios segmentos peptídicos por el procedimiento de síntesis paso a paso en fase sólida, seguido de escisión de la fase sólida y purificación de estos segmentos protegidos al máximo. Los segmentos protegidos se condensan uno a uno al primer segmento, que está unido a la fase sólida. Con frecuencia, sin embargo, se encuentran dificultades técnicas en muchas de las etapas de condensación de segmentos en fase sólida. Véase E. Atherton et al.,"Solid Phase Fragment Condensation - The Problems", en Innovation and Perspectives in Solid Phase Synthesis 11-25 (R. Epton, et al., 1990). Por ejemplo, la utilización de grupos protectores en segmentos para bloquear reacciones de enlace indeseadas puede hacer frecuentemente que los segmentos protegidos poco solubles, interfieran en la activación eficaz del grupo carboxilo. La solubilidad limitada de los segmentos protegidos también puede interferir con la purificación de los segmentos protegidos. Véase K. Akaji et al., Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 33:184-102 (1985). Los segmentos protegidos son difíciles de caracterizar con respecto a la pureza, la estructura covalente, y no son adecuados para ESMS analítica de alta resolución (espectrometría de masas con electroatomización) (basada en la carga). La racemización del resto del terminal C de cada segmento peptídico activado es también un problema, excepto si el enlace se realiza en restos de glicina. Por otra parte, la escisión del polipéptido unido a la fase sólida, completamente ensamblado procedente de la fase sólida y la eliminación de los grupos protectores frecuentemente pueden requerir procedimientos químicos enojosos y prolongados tiempos de reacción que producen la degradación del polipéptido completamente ensamblado. The solid phase fragment condensation method (also known as segment condensation) was designed to overcome the difficulties in obtaining long polypeptides by the solid phase step-by-step synthesis procedure. The segment condensation process involves the preparation of several peptide segments by the solid phase step-by-step synthesis procedure, followed by cleavage of the solid phase and purification of these protected segments to the maximum. The protected segments are condensed one by one to the first segment, which is attached to the solid phase. Frequently, however, technical difficulties are encountered in many of the stages of condensation of solid phase segments. See E. Atherton et al., "Solid Phase Fragment Condensation - The Problems", in Innovation and Perspectives in Solid Phase Synthesis 11-25 (R. Epton, et al., 1990). For example, the use of protecting groups in segments to block unwanted binding reactions can often make the poorly soluble protected segments interfere with the effective activation of the carboxyl group. The limited solubility of the protected segments can also interfere with the purification of the protected segments. See K. Akaji et al., Chem. Pharm. Bull. (Tokyo), 33: 184-102 (1985). Protected segments are difficult to characterize with respect to purity, covalent structure, and are not suitable for high resolution analytical ESMS (mass spectrometry with electroatomization) (based on charge). Racemization of the remainder of the C-terminal of each activated peptide segment is also a problem, except if the linkage is performed on glycine residues. On the other hand, cleavage of the polypeptide bound to the solid phase, completely assembled from the solid phase and the removal of the protective groups can often require angry chemical procedures and prolonged reaction times that cause degradation of the fully assembled polypeptide.

La condensación de segmentos puede realizarse en solución en lugar de en fase sólida. Véase H. Muramatsu et al., Biochem. and Biophys. Res. Commn. 203 (2): 1113-1139 (1994). Sin embargo, la condensación de segmentos en solución requiere la purificación de segmentos antes de la ligación así como la utilización de grupos protectores en una gama de diferentes grupos funcionales de cadena lateral para prevenir múltiples reacciones laterales indeseadas. Además, la ligación en solución no permite la fácil purificación y las etapas de lavado proporcionadas por las ligaciones en fase sólida. Además, las limitaciones con respecto a la solubilidad de segmentos peptídicos protegidos y los productos de reacción intermedios de péptidos protegidos empeoran. Condensation of segments can be carried out in solution instead of in solid phase. See H. Muramatsu et al., Biochem. and Biophys. Res. Commn. 203 (2): 1113-1139 (1994). However, the condensation of segments in solution requires the purification of segments before ligation as well as the use of protective groups in a range of different functional side chain groups to prevent multiple unwanted side reactions. In addition, solution ligation does not allow for easy purification and washing steps provided by solid phase linkages. In addition, the limitations regarding the solubility of protected peptide segments and intermediate reaction products of protected peptides worsen.

La ligación química de segmentos peptídicos se ha explorado con el fin de resolver los problemas de solubilidad encontrados frecuentemente con péptidos protegidos al máximo. La ligación química implica la formación de un enlace covalente selectivo entre un primer componente químico y un segundo componente químico. Los grupos funcionales exclusivos, interreactivos presentes en el primer y segundo componentes pueden utilizarse para realizar la reacción de ligación quimioselectiva. Por ejemplo, la ligación química de péptidos y polipéptidos implica la reacción quimioselectiva de segmentos de péptidos o polipéptidos que son portadores de restos de aminoácido con terminal C y terminal N, exclusivos, interreactivos. Se han utilizado varias químicas diferentes con este fin, cuyos ejemplos incluyen la ligación química natural (Dawson et al., Science (1994), 266: 776-779; Kent et al., documento WO 96/3478; Kent et al., documento WO 98/28434), ligación química formadora de oxima (Rose, et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116:30-34), ligación formadora de tioéster (Schnölzer, et al., Science (1992), 256:221-225), ligación formadora de tioéter (Englebretsen, et al., Tet. Letts. (1995), 36(48):8871-8874), ligación formadora de hidrazona (Gaertner, et al., Bioconj. Chem. (1994), 5(4):333-338), y ligación formadora de tiazolidina y enlace formador de oxazolidina (Zhang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1998), 95(16): 9184-9189; Tam, et al., documento WO 95/00846; patente US nº 5.589.356) o por otros procedimientos (Yan, L. Z. y Dawson, P. E., "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization," J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 526-533; Gieselnan, et al., Org. Lett., 2001, 3(9):1331-1334: Saxon, et al., "Traceless" Staudinger Ligation for the Chemoselective Synthesis of Amide Bonds., Org. Lett., 2000, 2, 2141-2143). Chemical ligation of peptide segments has been explored in order to solve the solubility problems frequently encountered with maximally protected peptides. Chemical ligation involves the formation of a selective covalent bond between a first chemical component and a second chemical component. The exclusive, interreactive functional groups present in the first and second components can be used to perform the chemoselective ligation reaction. For example, chemical ligation of peptides and polypeptides involves the chemoselective reaction of segments of peptides or polypeptides that carry amino acid residues with C-terminal and N-terminal, exclusive, interreactive. Several different chemistries have been used for this purpose, the examples of which include natural chemical ligation (Dawson et al., Science (1994), 266: 776-779; Kent et al., WO 96/3478; Kent et al., WO 98/28434), oxime-forming chemical ligation (Rose, et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 30-34), thioester-forming ligation (Schnölzer, et al., Science (1992), 256: 221-225), thioether forming ligation (Englebretsen, et al., Tet. Letts. (1995), 36 (48): 8871-8874), hydrazone forming ligation (Gaertner, et al. , Bioconj. Chem. (1994), 5 (4): 333-338), and thiazolidine-forming ligation and oxazolidine-forming linkage (Zhang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1998), 95 ( 16): 9184-9189; Tam, et al., WO 95/00846; US Patent No. 5,589,356) or by other procedures (Yan, LZ and Dawson, PE, "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization, "J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 52 6-533; Gieselnan, et al., Org. Lett., 2001, 3 (9): 1331-1334: Saxon, et al., "Traceless" Staudinger Ligation for the Chemoselective Synthesis of Amide Bonds., Org. Lett., 2000, 2, 2141-2143).

De estos procedimientos, solo el método de ligación química natural proporciona un producto de ligación con un enlace amida natural (es decir, péptido) en el punto de ligación. La metodología de la ligación química original (Dawson, et al., anteriormente y el documento WO 96/34878) ha demostrado una recia metodología para generar un enlace amida natural en el punto de ligación. La ligación química natural implica una reacción quimioselectiva entre un primer segmento peptídico o polipeptídico que presenta un resto α-carboxitioéster en el terminal C y un segundo péptido o polipéptido que tiene un resto de cisteína en el terminal N. Una reacción de intercambio de tiol proporciona un intermedio unido al tioéster inicial, que espontáneamente se reconfigura para proporcionar un enlace amida natural en el punto de ligación a la vez que regenera el tiol de la cadena lateral de cisteína. El inconveniente principal del planteamiento de ligación química natural original es que requiere una cisteína en el terminal N, es decir, solamente permite el acoplamiento de segmentos de péptidos o polipéptidos que poseen una cisteína en el terminal Of these procedures, only the natural chemical ligation method provides a ligation product with a natural amide bond (i.e., peptide) at the ligation point. The methodology of the original chemical ligation (Dawson, et al., Above and WO 96/34878) has demonstrated a strong methodology for generating a natural amide bond at the point of ligation. Natural chemical ligation involves a chemoselective reaction between a first peptide or polypeptide segment that has an α-carboxythioester moiety at terminal C and a second peptide or polypeptide that has a cysteine moiety at terminal N. A thiol exchange reaction provides an intermediate attached to the initial thioester, which is spontaneously reconfigured to provide a natural amide bond at the ligation point while regenerating the thiol of the cysteine side chain. The main drawback of the original natural chemical ligation approach is that it requires a cysteine in the N terminal, that is, it only allows the coupling of segments of peptides or polypeptides that possess a cysteine in the terminal

N. N.

No obstante este inconveniente, se ha informado (documento WO 98/28434) de la ligación química natural de péptidos con otros aminoácidos con terminal N aparte de la cisteína. En este contexto, la ligación se realiza utilizando un primer segmento de péptido o polipéptido que tiene un α-carboxitioéster en el terminal C y un segundo segmento de péptido o polipéptido que tiene un grupo N-{auxiliar sustituido por tiol} en el terminal N, representado por la fórmula HS-CH2-CH2-O-NH-[péptido]. Después, de la ligación el grupo N-{auxiliar sustituido por tiol} se separa por escisión del grupo auxiliar HS-CH2-CH2-O-auxiliar para generar un enlace amida natural en el punto de ligación. Una limitación de este procedimiento es que la utilización de un grupo auxiliar mercaptoetoxi puede conducir con éxito a la formación de un grupo amida solamente en un resto de glicina. Esto produce un producto de ligación que en el momento de la escisión genera un resto de glicina en la posición del aminoácido N-sustituido del segundo péptido o segmento de polipéptido. Como tal, esta forma de realización del procedimiento es solo adecuada si se desea el producto de ligación de la reacción que contenga un resto de glicina en esta posición, y en cualquier caso puede ser problemático con respecto a los rendimientos de la ligación, la estabilidad de los precursores y la capacidad para eliminar el grupo auxiliar unido a O. Aunque pueden utilizarse otros grupos auxiliares, por ejemplo el HSCH2-CH2-NH-[péptido], sin limitar la reacción a la ligación a un resto de glicina, dichos grupos auxiliares no pueden eliminarse del producto ligado. Notwithstanding this drawback, the natural chemical ligation of peptides with other amino acids with N-terminal apart from cysteine has been reported (WO 98/28434). In this context, ligation is performed using a first peptide or polypeptide segment having an α-carboxy thioester at terminal C and a second peptide or polypeptide segment having a thiol-substituted N- {auxiliary group} at terminal N , represented by the formula HS-CH2-CH2-O-NH- [peptide]. After ligation, the thiol-substituted N- {auxiliary group} is separated by cleavage of the HS-CH2-CH2-O-auxiliary auxiliary group to generate a natural amide bond at the ligation point. A limitation of this procedure is that the use of a mercaptoethoxy auxiliary group can successfully lead to the formation of an amide group only in a glycine residue. This produces a ligation product that at the time of cleavage generates a glycine residue at the position of the N-substituted amino acid of the second peptide or polypeptide segment. As such, this embodiment of the process is only suitable if the reaction ligation product containing a glycine residue in this position is desired, and in any case can be problematic with respect to ligation yields, stability of the precursors and the ability to remove the auxiliary group attached to O. Although other auxiliary groups may be used, for example the HSCH2-CH2-NH- [peptide], without limiting the ligation reaction to a glycine residue, said groups Auxiliaries cannot be removed from the bound product.

Por lo tanto, resulta necesario un sistema de ligación química ampliamente aplicable y recio que amplíe la ligación química natural a una amplia variedad de restos de aminoácidos, péptidos, polipéptidos, polímeros y otras moléculas por medio de un grupo auxiliar que contiene tiol fácilmente separable y eficaz, y que acople dichas moléculas junto con un enlace amida natural en el punto de ligación. La presente invención contempla éstas y otras necesidades. Therefore, a widely applicable and strong chemical ligation system is necessary that extends natural chemical ligation to a wide variety of amino acid, peptide, polypeptide, polymer and other molecule residues by means of an auxiliary group containing easily separable thiol and effective, and that couples said molecules together with a natural amide bond at the ligation point. The present invention contemplates these and other needs.

Breve descripción de las figuras Brief description of the figures

La figura 1 ilustra las reacciones generales de la ligación química seudonatural. Figure 1 illustrates the general reactions of pseudonatural chemical ligation.

La figura 2 ilustra el procedimiento general de preparación de las proteínas bioactivas sintéticas de la presente invención. Figure 2 illustrates the general method of preparing the synthetic bioactive proteins of the present invention.

La figura 3 representa la estructura básica de un tipo preferido de proteínas sintéticas estimulantes de eritropoyetosis. Figure 3 represents the basic structure of a preferred type of synthetic erythropoietic stimulating proteins.

La figura 4 presenta la estructura general de análogos SEP permutados en círculo que no tienen ningún terminal amino o carboxi libre. Los puntos de enlace a pPEG ("PEG de precisión", tal como se describió en la presente memoria) están en la misma posición con relación a los análogos de SEP. Los análogos de SEP están en forma de círculo por un enlace oxima entre las nuevas posiciones de los terminales N/C tales como P126C y A125X. El peso molecular total de los análogos de SEP estará comprendido entre aproximadamente 50 y 80 kDa, dependiendo del pPEG utilizado para la modificación de un análogo dado, con el P.M. hidrodinámico mediado por pPEG estimado que es mayor de aproximadamente 100 kDa. Figure 4 shows the general structure of SEP analogs permutated in a circle that have no free amino or carboxy terminal. The binding points to pPEG ("precision PEG", as described herein) are in the same position relative to the SEP analogs. The SEP analogs are in a circle form by an oxime link between the new positions of the N / C terminals such as P126C and A125X. The total molecular weight of the SEP analogs will be between approximately 50 and 80 kDa, depending on the pPEG used for the modification of a given analogue, with the P.M. Hydrodynamic mediated by estimated pPEG that is greater than approximately 100 kDa.

La figura 5 presenta la estructura básica de proteínas sintéticas GCSF bioactivas. En la figura, "J" designa un resto codificado de forma no natural que tiene una cadena natural hidrófoba. Figure 5 presents the basic structure of bioactive GCSF synthetic proteins. In the figure, "J" designates an unnaturally encoded moiety having a hydrophobic natural chain.

La figura 6 presenta la estructura de análogos de RANTES sintéticos preferidos. En la figura, NNY = nonaoílo, X = aminoácido codificado de forma no natural que tiene una cadena lateral hidrófoba, pPEG y FA = ácido graso. Figure 6 shows the structure of analogs of preferred synthetic RANTES. In the figure, NNY = nonaoyl, X = unnaturally encoded amino acid having a hydrophobic side chain, pPEG and FA = fatty acid.

La figura 7 representa esquemáticamente la formación de un polímero de pPEG de cadena ramificada. Figure 7 schematically represents the formation of a branched chain pPEG polymer.

Sumario de la invención Summary of the invention

La presente invención se refiere a procedimientos y composiciones para ampliar la técnica de la ligación química natural que permita la ligación de una gama más amplia de péptidos, polipéptidos mediante un enlace amida. Se dan a conocer los procedimientos y las utilizaciones para dichas proteínas y proteínas modificadas. La invención resulta particularmente adecuada para la utilización en la síntesis de proteínas bioactivas sintéticas opcionalmente modificadas por polímero, y de composiciones farmacéuticas que contienen dichas proteínas. The present invention relates to methods and compositions for extending the technique of natural chemical ligation that allows the ligation of a wider range of peptides, polypeptides through an amide bond. The procedures and uses for said proteins and modified proteins are disclosed. The invention is particularly suitable for use in the synthesis of synthetic bioactive proteins optionally modified by polymer, and of pharmaceutical compositions containing said proteins.

En detalle, el procedimiento de la invención proporciona una proteína sintética (especialmente una proteína que tiene un peso molecular del monómero superior a aproximadamente 25 kDa) que contiene un resto de seudoaminoácido cuya cadena lateral tiene la fórmula: -S-Raa, en la que Raa es un fragmento del terminal opcionalmente sustituido de una cadena lateral de aminoácido especificado en el ribosoma, o un análogo del fragmento terminal de una cadena lateral de aminoácidos especificado en el ribosoma. In detail, the process of the invention provides a synthetic protein (especially a protein having a monomer molecular weight greater than about 25 kDa) containing a pseudoamino acid residue whose side chain has the formula: -S-Raa, in which Raa is an optionally substituted terminal fragment of an amino acid side chain specified in the ribosome, or an analogue of the terminal fragment of an amino acid side chain specified in the ribosome.

Específicamente, dicha proteína sintética tiene una actividad biológica poseída por una proteína bioactiva producida en el ribosoma. Specifically, said synthetic protein has a biological activity possessed by a bioactive protein produced in the ribosome.

El procedimiento proporciona además dichas proteínas sintéticas en las que una variedad de restos de aminoácidos de la proteína se unen a restos de aminoácidos adyacentes por un enlace amida. The process further provides such synthetic proteins in which a variety of amino acid residues of the protein are attached to adjacent amino acid residues by an amide bond.

Se dan a conocer dichas proteínas sintéticas en las que el resto de seudoaminoácido es un resto de aminoácido con configuración D o es un resto de aminoácido con configuración L, o en el que dichas proteínas sintéticas contienen tanto resto(s) de seudoaminoácido(s) en configuración D y resto(s) de seudoaminoácido(s) en configuración L. Such synthetic proteins are disclosed in which the pseudoamino acid residue is an amino acid residue with D configuration or is an amino acid residue with L configuration, or in which said synthetic proteins contain both pseudoamino acid residue (s) in configuration D and rest (s) of pseudoamino acid (s) in configuration L.

El procedimiento proporciona además, dichas proteínas sintéticas en las que el resto seudoaminoácido se selecciona de entre el grupo constituido por una seudoarginina; una seudoasparagina; un seudoaspartato; una seudodopamina; un seudoglutamato; una seudoglutamina; una seudohistidina; una seudoisoleucina; una seudoleucina; una seudolisina; una seudometionina; una seudofenilalanina; una seudoserina; una seudotreonina; un seudotriptófano; una seudotirosina y una seudovalina. The process also provides said synthetic proteins in which the pseudoamino acid moiety is selected from the group consisting of a pseudoarginine; a pseudoasparagine; a pseudo aspartate; a pseudodopamine; a pseudoglutamate; a pseudoglutamine; a pseudohistidine; a pseudoisoleucine; a pseudoleucine; a pseudolysin; a pseudomethionine; a pseudophenylalanine; a pseudo serine; a pseudotreonin; a pseudotryptophan; a pseudotyrosine and a pseudovaline.

El procedimiento proporciona además dichas proteínas sintéticas en las que la proteína bioactiva especificada en el ribosoma es una proteína de mamífero (por ejemplo, una proteína humana, de simio, bovina, murina, porcina, ovina The method further provides such synthetic proteins in which the bioactive protein specified in the ribosome is a mammalian protein (for example, a human, ape, bovine, murine, porcine, sheep protein

o equina). or equine).

El procedimiento proporciona además dichas proteínas sintéticas en las que la proteína tiene una bioactividad seleccionada de entre un receptor de proteína o un fragmento del mismo, de un ligando receptor de proteína o un fragmento del mismo o de una citocina (especialmente en el que la citocina se selecciona de entre el grupo constituido por una interleucina, una linfocina, una proteína RANTES, una proteína estimulante de la eritropoyesis, un factor de necrosis tumoral (FNT) un interferón, un factor de crecimiento y una hormona de un solo péptido). The method further provides such synthetic proteins in which the protein has a bioactivity selected from a protein receptor or a fragment thereof, from a protein receptor ligand or a fragment thereof or from a cytokine (especially in which the cytokine from the group consisting of an interleukin, a lymphokine, a RANTES protein, an erythropoiesis stimulating protein, a tumor necrosis factor (TNF) an interferon, a growth factor and a single peptide hormone).

Se dan a conocer las proteínas sintéticas SEP-0, SEP-1 y SEP-3. Synthetic proteins SEP-0, SEP-1 and SEP-3 are disclosed.

Se dan a conocer todas las proteínas sintéticas mencionadas en las que uno o más de sus restos de aminoácido están modificadas por uno o más aductos de polímero, y particularmente en las que la proteína sintética comprende uno o más restos de aminoácidos que están modificados por uno o más aductos de polímero en el/los resto(s) de aminoácidos que corresponden por lo menos uno de los puntos de glucosilación de una proteína bioactiva codificada por ribosomas. All synthetic proteins mentioned in which one or more of its amino acid residues are modified by one or more polymer adducts are disclosed, and particularly in which the synthetic protein comprises one or more amino acid residues that are modified by one or more polymer adducts in the amino acid residue (s) corresponding to at least one of the glycosylation points of a bioactive protein encoded by ribosomes.

Se da a conocer una composición farmacéutica con moléculas homogéneas que comprende una proteína sintética, en la que la proteína posee una actividad biológica que imita una actividad biológica asociada a una proteína de mamífero bioactiva especificada en el ribosoma, y tiene un peso molecular del monómero superior a aproximadamente 25 kDa, y contiene un resto de seudoaminoácido cuya cadena lateral tiene la fórmula: -S-Raa, en la que Raa se selecciona de entre el grupo constituido por un fragmento terminal opcionalmente constituido de una cadena lateral de aminoácidos especificada en el ribosoma, o un análogo de la misma. A pharmaceutical composition with homogeneous molecules comprising a synthetic protein is disclosed, in which the protein possesses a biological activity that mimics a biological activity associated with a bioactive mammalian protein specified in the ribosome, and has a higher monomer molecular weight. at approximately 25 kDa, and contains a pseudoamino acid residue whose side chain has the formula: -S-Raa, in which Raa is selected from the group consisting of an optionally constituted terminal fragment of an amino acid side chain specified in the ribosome , or an analogue thereof.

Se da a conocer un procedimiento de tratamiento de una enfermedad o afección humana, que comprende administrar a un individuo necesitado de dicho tratamiento una cantidad eficaz de una composición farmacéutica que comprende una o más composiciones farmacéuticas de moléculas homogéneas comprendiendo cada una, una proteína sintética, en la que la proteína sintética tiene un peso molecular del monómero superior a aproximadamente 25 kDa y contiene un resto de seudoaminoácido cuya cadena lateral tiene la fórmula: -S-Raa, en la que Raa se selecciona de entre el grupo constituido por una fracción terminal opcionalmente sustituida de una cadena lateral de aminoácidos especificada en el ribosoma, o un análogo de la misma; presentando la proteína sintética una actividad biológica que imita una actividad biológica de un receptor de la proteína humana bioactiva especificada en el ribosoma o un fragmento del mismo, un ligando receptor de proteína o un fragmento del mismo, o una citocina. A method of treating a human disease or condition is disclosed, which comprises administering to an individual in need of such treatment an effective amount of a pharmaceutical composition comprising one or more pharmaceutical compositions of homogeneous molecules each comprising a synthetic protein, wherein the synthetic protein has a molecular weight of the monomer greater than about 25 kDa and contains a pseudoamino acid residue whose side chain has the formula: -S-Raa, in which Raa is selected from the group consisting of a terminal fraction optionally substituted for an amino acid side chain specified in the ribosome, or an analogue thereof; the synthetic protein presenting a biological activity that mimics a biological activity of a bioactive human protein receptor specified in the ribosome or a fragment thereof, a protein receptor ligand or a fragment thereof, or a cytokine.

La invención proporciona un procedimiento para sintetizar un polipéptido deseado, y el polipéptido deseado se prepara mediante dicho procedimiento, en el que el polipéptido deseado tiene la fórmula: The invention provides a method for synthesizing a desired polypeptide, and the desired polypeptide is prepared by said method, wherein the desired polypeptide has the formula:

aaNH2-Q-aaX-aaY-W-aaCOOH aaNH2-Q-aaX-aaY-W-aaCOOH

en la que Q y W indica la presencia opcional de uno o más restos de aminoácidos adicionales, aaNH2 indica el resto de aminoácido con terminal N del polipéptido; aaX y aaY indican restos de aminoácidos adyacentes internos que tienen las cadenas laterales x e y, respectivamente, y en la que aaY es un resto de aminoácido no especificado ribosómicamente y aaCOOH indica el resto de aminoácido con terminal C del polipéptido; comprendiendo el procedimiento: wherein Q and W indicate the optional presence of one or more additional amino acid residues, aaNH2 indicates the N-terminal amino acid residue of the polypeptide; aaX and aaY indicate internal adjacent amino acid residues having the x and y side chains, respectively, and in which aaY is a ribosomically unspecified amino acid residue and aaCOOH indicates the C-terminal amino acid residue of the polypeptide; Understanding the procedure:

(A) (TO)
ligar un primer polipéptido que tiene la fórmula: aaNH2-Q-aaX-COSR, en la que R es cualquier grupo compatible con el grupo tioéster, que comprende de manera no limitativa arilo, bencilo y grupos alquilo, a un segundo péptido que tiene la fórmula: Cys-W-aaCOOH, para formar de este modo el polipéptido: aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; y binding a first polypeptide having the formula: aaNH2-Q-aaX-COSR, in which R is any group compatible with the thioester group, which comprises, in a non-limiting manner, aryl, benzyl and alkyl groups, to a second peptide having the formula: Cys-W-aaCOOH, to thereby form the polypeptide: aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; Y

(B) (B)
incubar el polipéptido en presencia de un reactivo Raa-X, en la que Raa-X se selecciona de entre el grupo constituido por X-CH2COOH, X-(CH2)2COOH, X-(CH2)-C(O)NH2, X-CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X-(CH2)2NH-PG, X-CH2NH-C(NH2)2, X-(CH2)2NH-C(NH2)2, X-CH2CH3, X-CH2φ, X-φ-OH (para), X-CH-2φ-OH (para), X-CH2φ-OPO3 (para), X-CH2-φ-(OH)2 (meta para), X-CH(COOH)2, X-CH2-IMPG, X-CH-(CH3)2, X-CH2CH-(CH3)2, X-CH(CH3)-CH2-CH3, X-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3, en la que X es I o Br, y X-φ, en la que X es F, y X-CH2-IN, en la que X es F, I o Br, en la que φ indica un grupo bencilo, IN indica un grupo indol, IM indica un grupo imidazol y PG indica un grupo protector; siendo la incubación en condiciones suficientes para formar el polipéptido deseado. incubate the polypeptide in the presence of a Raa-X reagent, in which Raa-X is selected from the group consisting of X-CH2COOH, X- (CH2) 2COOH, X- (CH2) -C (O) NH2, X -CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X- (CH2) 2NH-PG, X-CH2NH-C (NH2) 2, X- (CH2) 2NH-C (NH2) 2, X-CH2CH3 , X-CH2φ, X-φ-OH (for), X-CH-2φ-OH (for), X-CH2φ-OPO3 (for), X-CH2-φ- (OH) 2 (target for), X -CH (COOH) 2, X-CH2-IMPG, X-CH- (CH3) 2, X-CH2CH- (CH3) 2, X-CH (CH3) -CH2-CH3, X-CH2-CH (CH3) -CH2-CH3, in which X is I or Br, and X-φ, in which X is F, and X-CH2-IN, in which X is F, I or Br, in which φ indicates a benzyl group, IN indicates an indole group, IM indicates an imidazole group and PG indicates a protective group; the incubation being sufficient to form the desired polypeptide.

La invención proporciona además la forma de realización de dicho procedimiento, en la que el resto de aminoácidos aay se selecciona de entre el grupo constituido por una seudoasparagina; un seudoaspartato; una seudodopamina; un seudoglutamato; una seudoglutamina; una seudohistidina; una seudoisoleucina; una seudoleucina; una seudolisina; una seudometionina; una seudofenilalanina; una seudoserina; una seudotreonina; un seudotriptófano; una seudotirosina y una seudovalina. The invention further provides the embodiment of said process, in which the rest of amino acids aa and is selected from the group consisting of a pseudoasparagine; a pseudo aspartate; a pseudodopamine; a pseudoglutamate; a pseudoglutamine; a pseudohistidine; a pseudoisoleucine; a pseudoleucine; a pseudolysin; a pseudomethionine; a pseudophenylalanine; a pseudo serine; a pseudotreonin; a pseudotryptophan; a pseudotyrosine and a pseudovaline.

Descripción de las formas de realización preferidas Description of the preferred embodiments

La presente invención se refiere a procedimientos y composiciones para ampliar la técnica de la ligación química natural que permita la ligación de una gama más amplia de péptidos, polipéptidos mediante un enlace amida, facilitando de este modo la síntesis quimica de dichas moléculas. Se dan a conocer los procedimientos y utilizaciones para dichas proteínas y proteínas modificadas. La invención es particularmente adecuada para su utilización en la síntesis de proteínas bioactivas sintéticas, opcionalmente modificadas con polímero, que presentan preferentemente un peso molecular superior a aproximadamente 25 kDa, y de composiciones farmacéuticas que contienen dichas proteínas. The present invention relates to methods and compositions for extending the technique of natural chemical ligation that allows the ligation of a wider range of peptides, polypeptides through an amide bond, thereby facilitating the chemical synthesis of said molecules. The procedures and uses for said proteins and modified proteins are disclosed. The invention is particularly suitable for use in the synthesis of synthetic bioactive proteins, optionally modified with polymer, preferably having a molecular weight greater than about 25 kDa, and of pharmaceutical compositions containing said proteins.

I. Síntesis química de péptidos y proteínas bioactivos I. Chemical synthesis of peptides and bioactive proteins

Por lo general, la síntesis de péptidos y proteínas bioactivos utiliza el protocolo de síntesis de péptidos en fase sólida paso a paso de la química "Merrifield" desarrollado al principio de los años 1960, utilizando sintetizadores de péptidos automatizados convencionales. Dichas síntesis puede utilizar estrategias de ligación en fase sólida o en solución. Aunque dicha química puede utilizarse fácilmente para producir muchos polipéptidos, es inadecuada para la producción de proteínas o de grandes polipéptidos debido a las pérdidas de rendimiento asociadas, a la producción de subproductos y a reacciones incompletas. Para estudiar estas limitaciones, se han desarrollado técnicas de ligación química que permiten a uno ligar fragmentos de péptidos preformados a fin de conseguir la síntesis de polipéptidos y proteínas mayores. In general, the synthesis of bioactive proteins and peptides uses the step-by-step solid phase peptide synthesis protocol of the "Merrifield" chemistry developed in the early 1960s, using conventional automated peptide synthesizers. These syntheses can use solid phase or solution ligation strategies. Although such chemistry can be easily used to produce many polypeptides, it is unsuitable for the production of proteins or large polypeptides due to the associated yield losses, byproduct production and incomplete reactions. To study these limitations, chemical ligation techniques have been developed that allow one to bind preformed peptide fragments in order to achieve the synthesis of major polypeptides and proteins.

La ligación química implica la formación de un enlace covalente selectivo entre un primer componente químico y un segundo componente químico. Los grupos funcionales, interreactivos, exclusivos, presentes en los primer y segundo componentes pueden utilizarse para hacer quimioselectiva la reacción de ligación. Por ejemplo, la ligación química de péptidos y polipéptidos conlleva la reacción quimioselectiva de segmentos de péptidos o polipéptidos que son portadores de restos de aminoácidos con terminal C y terminal N, interreactivos, exclusivos y compatibles. Se han utilizado diferentes químicas con este fin, cuyos ejemplos incluyen ligación química natural (Dawson et al., Science (1994), 266:776-779; Kent et al., documento WO 96/34878; Kent et al., documento WO 98/28434), ligación química formadora de oxima (Rose, et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116:30-34), ligación formadora de tioéster (Schnölzer, et al., Science (1992), 256:221-225), ligación formadora de tioéter (Englebretsen, et al., Tet. Letts. (1995), 36(48):8871-8874), ligación formadora de hidrazona (Gaertner, et al., Bioconj. Chem. (1994), 5(4):333-338), y ligación formadora de tiazolidina y ligación formadora de oxazolidina (Zhang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1998), 95(16):9184-9189; Tam, et al., documento WO 95/00846; patente US nº 5.589.356) o por otros procedimientos (Yan, Chemical ligation involves the formation of a selective covalent bond between a first chemical component and a second chemical component. The functional, interreactive, exclusive groups present in the first and second components can be used to make the ligation reaction chemoselective. For example, chemical ligation of peptides and polypeptides entails the chemoselective reaction of segments of peptides or polypeptides that carry amino acid residues with C-terminal and N-terminal, interreactive, exclusive and compatible. Different chemistries have been used for this purpose, the examples of which include natural chemical ligation (Dawson et al., Science (1994), 266: 776-779; Kent et al., WO 96/34878; Kent et al., WO document 98/28434), oxime-forming chemical ligation (Rose, et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 30-34), thioester-forming ligation (Schnölzer, et al., Science (1992 ), 256: 221-225), thioether forming ligation (Englebretsen, et al., Tet. Letts. (1995), 36 (48): 8871-8874), hydrazone forming ligation (Gaertner, et al., Bioconj Chem. (1994), 5 (4): 333-338), and thiazolidine-forming ligation and oxazolidine-forming ligation (Zhang, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. (1998), 95 (16) : 9184-9189; Tam, et al., WO 95/00846; US Patent No. 5,589,356) or by other methods (Yan,

L. Z. y Dawson, P. E., "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization," J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 526-533; Gieselnan, et al., Org. Lett., 2001, 3(9):1331-1334: Saxon, et al., "Traceless" Staudinger Ligation for the Chemoselective Synthesis of Amide Bonds., Org. Lett., 2000, 2, 2141-2143). L. Z. and Dawson, P. E., "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization," J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 526-533; Gieselnan, et al., Org. Lett., 2001, 3 (9): 1331-1334: Saxon, et al., "Traceless" Staudinger Ligation for the Chemoselective Synthesis of Amide Bonds., Org. Lett., 2000, 2, 2141-2143).

Cuando la ligación implica el acoplamiento de un polipéptido que posee un resto de cisteína con terminal N, se utiliza preferentemente el procedimiento de ligación química natural (Dawson et al., Science (1994), 266:776-779; Kent et al., documento WO 96/34878; Kent et al., documento WO 98/28434; solicitud de patente US nº de serie 09/097.094). La ligación química natural implica una reacción quimioselectiva entre un primer segmento de péptido o polipéptido que tiene un resto de α-carboxitioéster en el terminal C y un segundo péptido o polipéptido que tiene un resto de cisteína en el terminal N. Una reacción de intercambio de tiol proporciona un intermedio unido al tioéster inicial, que espontáneamente se reconfigura para proporcionar un enlace amida natural en el punto de ligación a la vez que regenera el tiol de la cadena lateral de cisteína. En muchos casos, la secuencia de la proteína natural comprenderá restos de cisteína colocados de manera adecuada de modo que los fragmentos de polipéptido que tiene un resto de cisteína en el terminal N pueden sintetizarse y utilizarse en una reacción de ligación química natural. When ligation involves the coupling of a polypeptide that possesses an N-terminal cysteine residue, the natural chemical ligation method is preferably used (Dawson et al., Science (1994), 266: 776-779; Kent et al., WO 96/34878; Kent et al., WO 98/28434; US Patent Application Serial No. 09 / 097,094). Natural chemical ligation involves a chemoselective reaction between a first peptide or polypeptide segment that has an α-carboxythioester moiety at terminal C and a second peptide or polypeptide that has a cysteine moiety at terminal N. An exchange reaction of thiol provides an intermediate attached to the initial thioester, which is spontaneously reconfigured to provide a natural amide bond at the ligation point while regenerating the thiol of the cysteine side chain. In many cases, the natural protein sequence will comprise cysteine residues suitably placed so that polypeptide fragments having a cysteine residue at the N-terminal can be synthesized and used in a natural chemical ligation reaction.

Aunque esta metodología ha demostrado ser práctica, robusta y útil para la síntesis de polipéptidos largos y proteínas, sus requisitos para un resto de cisteína en el punto de ligación limitan su aplicación. La cisteína es uno de los aminoácidos menos comunes. Un dominio de proteína típico comprende 150 a 200 aminoácidos; muchas proteínas contienen regiones de más de 60 aminoácidos de longitud que no contienen ningún resto de cisteína. Una solución a este problema implica diseñar una proteína no natural en la que uno o más de los restos de aminoácidos naturales de la proteína se han reemplazado con restos de cisteína, permitiendo así que se utilice el procedimiento de ligación química natural. Esta solución es con frecuencia complicada por los efectos impredecibles que la introducción de un resto de cisteína puede tener sobre la estructura o función de la proteína. Dichos restos de cisteína pueden utilizarse para inmovilizar por enlace covalente la proteína sintetizada. Although this methodology has proven to be practical, robust and useful for the synthesis of long polypeptides and proteins, its requirements for a cysteine residue at the point of ligation limit its application. Cysteine is one of the least common amino acids. A typical protein domain comprises 150 to 200 amino acids; Many proteins contain regions of more than 60 amino acids in length that do not contain any cysteine residues. A solution to this problem involves designing an unnatural protein in which one or more of the protein's natural amino acid residues have been replaced with cysteine residues, thus allowing the natural chemical ligation procedure to be used. This solution is often complicated by the unpredictable effects that the introduction of a cysteine residue may have on the structure or function of the protein. Said cysteine residues can be used to immobilize the synthesized protein covalently.

Se dan a conocer dos soluciones alternativas para este problema que pueden utilizarse por separado o conjuntamente. La primera de dichas soluciones (denominada en la presente memoria "ligación química seudonatural") implica la utilización de restos de seudoaminoácidos no naturales en posiciones preseleccionadas en los péptidos utilizados en la síntesis de proteínas. Las estructuras de dichos seudoaminoácidos imitan tanto las estructuras de cisteína como las estructuras de los aminoácidos que se encuentran de forma natural en dichas posiciones preseleccionadas en la proteína que se está sintetizando. La segunda de dichas soluciones (denominada en la presente memoria "ligación química natural prolongada") se describe en la solicitud de patente US nº de serie 60/231.339 (Kent, et al., presentada el 8 de Setiembre de 2000), e implica ligar un primer componente que comprende un tioéster de carboxilo, y más preferentemente un tioéster de α-carboxilo con un segundo componente que comprende un ácido N-sustituido estable, y preferentemente, Nα-sustituido, alquil amino o aril tiol con cadena de 2 ó 3 carbonos. Two alternative solutions for this problem are disclosed that can be used separately or together. The first of these solutions (referred to herein as "pseudonatural chemical ligation") involves the use of unnatural pseudoamino acid residues at preselected positions in the peptides used in protein synthesis. The structures of said pseudoamino acids mimic both the cysteine structures and the structures of the naturally occurring amino acids in said preselected positions in the protein being synthesized. The second such solution (referred to herein as "prolonged natural chemical ligation") is described in US Patent Application Serial No. 60 / 231,339 (Kent, et al., Filed September 8, 2000), and implies ligating a first component comprising a carboxyl thioester, and more preferably an α-carboxyl thioester with a second component comprising a stable N-substituted acid, and preferably, Nα-substituted, amino or aryl thiol alkyl with 2 or chain chain 3 carbons

A. Ligación química seudonatural A. Pseudonatural chemical ligation

La ligación química seudonatural se refiere a la tioalquilación de las cadenas laterales de cisteína generadas en los puntos de enlace procedentes de la ligación química natural. Un aspecto preferido es la tioalquilación de los puntos de ligación de la cisteína en la que por lo menos un péptido contiene una cisteína natural que tiene su cadena lateral de tiol protegida con un grupo protector adecuado. Pseudonatural chemical ligation refers to the thioalkylation of the cysteine side chains generated at the link points from the natural chemical ligation. A preferred aspect is the thioalkylation of the cysteine ligation points in which at least one peptide contains a natural cysteine having its thiol side chain protected with a suitable protecting group.

El resto tiol de un grupo de cisteína se modifica en una cadena lateral deseada, por ejemplo, en la cadena lateral de un aminoácido especificado en el ribosoma, un análogo de dicho aminoácido, o en un aminoácido no especificado en el ribosoma. Tal como se utiliza en la presente memoria, un aminoácido especificado en el ribosoma es un aminoácido que es reconocido por ribosomas en el proceso de la traducción de la proteína y puede incorporarse en una proteína producida en el ribosoma. Existe considerable bibliografía publicada que describe modificaciones químicas del resto tiol de la cadena lateral de cisteína (véase, por ejemplo, "Current Protocols in Protein Science", editado por: John E. Colligan et al., John Wiley & Sons, NY (2000)). Kaiser, E.T. ha descrito la conversión de las cadenas laterales con resto de cisteína para imitar las propiedades químicas de una cadena lateral de aminoácidos naturales (véase, por ejemplo, Kaiser, E.T. et al., "Chemical Mutation of Enzime Active Sites", Science, 2 de Noviembre de 1984; 226(4674):505-11). Además, se ha descrito la utilización de una cadena lateral de cisteína para introducir un marcador en un péptido o proteína. Las modificaciones en la cadena lateral de cisteína se estudian en Chemistry of Protein Conjugation and Crosslinking, S.S. Wong, (1991, CRC Press); Chemical Modification of Proteins, Gary E; Means et al., (1971, Holden-Day), Chemical Modification of Proteins: Selected methods and analytical procedures, Glazer, A. N. et al. (1975, Elsevier); Chemical Reagents for Protein Modification, R. L. Lundblad (1991, CRC Press). Tam et al. (Biopolymers, (1998), 46:319-327) han dado a conocer la utilización de homocisteína (-CH2-CH2-SH) para la ligación química no cys natural, seguido de tioalquilación utilizando pnitrobencenosulfonato de metilo (reactivo de metilación) para convertir la cadena lateral de homocisteína en una cadena lateral de metionina natural (-CH2-CH2-S-CH3). Según la presente invención es necesario utilizar grupos protectores para evitar la destrucción de las cisteínas naturales implicadas en el emparejamiento de disulfuro por péptidos que contienen por lo menos una cisteína natural que no se desea convertir. Los grupos protectores adecuados se describen a continuación. The thiol moiety of a cysteine group is modified in a desired side chain, for example, in the side chain of an amino acid specified in the ribosome, an analogue of said amino acid, or in an amino acid not specified in the ribosome. As used herein, an amino acid specified in the ribosome is an amino acid that is recognized by ribosomes in the process of protein translation and can be incorporated into a protein produced in the ribosome. There is considerable published literature describing chemical modifications of the thiol moiety of the cysteine side chain (see, for example, "Current Protocols in Protein Science", edited by: John E. Colligan et al., John Wiley & Sons, NY (2000 )). Kaiser, E.T. has described the conversion of side chains with cysteine residue to mimic the chemical properties of a natural amino acid side chain (see, for example, Kaiser, ET et al., "Chemical Mutation of Enzime Active Sites", Science, 2 November 1984; 226 (4674): 505-11). In addition, the use of a cysteine side chain to introduce a marker into a peptide or protein has been described. Modifications in the cysteine side chain are studied in Chemistry of Protein Conjugation and Crosslinking, S.S. Wong, (1991, CRC Press); Chemical Modification of Proteins, Gary E; Means et al., (1971, Holden-Day), Chemical Modification of Proteins: Selected methods and analytical procedures, Glazer, A. N. et al. (1975, Elsevier); Chemical Reagents for Protein Modification, R. L. Lundblad (1991, CRC Press). Tam et al. (Biopolymers, (1998), 46: 319-327) have disclosed the use of homocysteine (-CH2-CH2-SH) for non-natural chemical ligation, followed by thioalkylation using methyl pnitrobenzenesulfonate (methylation reagent) for convert the homocysteine side chain into a natural methionine side chain (-CH2-CH2-S-CH3). According to the present invention it is necessary to use protecting groups to prevent the destruction of the natural cysteines involved in the disulfide pairing by peptides containing at least one natural cysteine that it is not desired to convert. Suitable protecting groups are described below.

Aunque el método de ligación química seudonatural no facilita la simulación de las cadenas laterales de determinados aminoácidos especificados en el ribosoma (por ejemplo, las cadenas laterales de glicina, alanina, valina y prolina) (la cadena lateral de alanina puede formarse, sin embargo, por una reacción de desulfuración (Yan, Although the pseudonatural chemical ligation method does not facilitate the simulation of the side chains of certain amino acids specified in the ribosome (for example, the glycine, alanine, valine and proline side chains) (the alanine side chain can be formed, however, by a desulfurization reaction (Yan,

L. Z. y Dawson, P. E., "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization", J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 526-533), puede utilizarse para formar cadenas laterales que imitan muchos aminoácidos especificados en el ribosoma o no codificados. Los aminoácidos producidos según el procedimiento de la ligación química seudonatural de la presente invención contendrán un enlace tioéter, y no presentarán ninguna ramificación en beta (porque todos incluirán un grupo metilo en la posición beta, es decir, aa-βCH2-S-. De este modo, se puede conferir a las versiones del seudoaminoácido de los aminoácidos ramificados en beta, isoleucina y treonina la estructura de la cadena lateral pendiente, sin que tengan la geometría beta y sus limitaciones inherentes. L. Z. and Dawson, P. E., "Synthesis of Peptides and Proteins without Cysteine Residues by Native Chemical Ligation Combined with Desulfurization", J. Am. Chem. Soc., 2001; 123, 526-533), can be used to form side chains that mimic many amino acids specified in the ribosome or not encoded. The amino acids produced according to the pseudonatural chemical ligation method of the present invention will contain a thioether bond, and will not present any branching in beta (because all will include a methyl group in the beta position, that is, aa-βCH2-S-. In this way, the slope of the side chain structure can be conferred to the pseudoamino acid versions of the branched amino acids in beta, isoleucine and threonine, without having the beta geometry and its inherent limitations.

De manera significativa, los procedimientos de la presente invención pueden utilizarse para formar cadenas laterales de aminoácidos que tienen la misma longitud que la de los aminoácidos especificados en el ribosoma, o son más largas o más cortas que dicha longitud. Dicha alteración en la longitud de la cadena lateral puede utilizarse para estabilizar (o desestabilizar) la configuración tridimensional para aumentar la estabilidad de la proteína (o para aumentar la capacidad de la proteína para alterar su configuración) y de este modo aceptar un intervalo diferente de sustratos, inhibidores, receptores, ligandos, etc. En comparación con los aceptados por la proteína natural. Por ejemplo, Cys-CH2-SH + Br-CH2-COOH da Cys-CH2-S-CH2-COOH (dicho "seudoácido glutámico" tiene un átomo adicional en la cadena lateral, a saber un grupo -S-; alternativamente, si se utiliza en lugar del ácido aspártico, poseerá dos átomos adicionales en la cadena lateral, es decir un grupo -CH2-S-). Otras cadenas laterales tienen el mismo número de átomos en la cadena lateral, pero se diferencian por la inclusión del enlace tioéter (-S-). Por ejemplo, Cys-CH2-SH + Br-CH2-CH2-NH-PG, seguido por la eliminación de GP da Cys-CH2-S-CH2- CH2-NH2. La estructura resultante no tiene átomos adicionales en la cadena lateral, pero un grupo-CH2- se reemplaza con -S-. La metionina es otro ejemplo en la presente memoria, Cys-CH2-SH + I-CH2-CH3 da Cys-CH2-S-CH2-CH3 (frente a la estructura con met natural de Met-CH2-CH2-S-CH3). De este modo el tioéter se vuelve a situar. La arginina también: Cys-CH2-SH + Br-CH2-NH-CH((-NH2)(=NH2+)) da Cys-CH2-S-CH2-NH-CH((-NH2)(=NH2+)). Preferentemente, puede utilizarse la protección de los grupos aminoreactivos, particularmente para construir seudolisina para evitar reacciones secundarias indeseadas. Una vez se lleva a cabo la reacción de tioalquilación, el grupo protector puede eliminarse. Significantly, the methods of the present invention can be used to form side chains of amino acids that are the same length as that of the amino acids specified in the ribosome, or are longer or shorter than said length. Such alteration in the length of the side chain can be used to stabilize (or destabilize) the three-dimensional configuration to increase the stability of the protein (or to increase the ability of the protein to alter its configuration) and thus accept a different range of substrates, inhibitors, receptors, ligands, etc. In comparison with those accepted by the natural protein. For example, Cys-CH2-SH + Br-CH2-COOH gives Cys-CH2-S-CH2-COOH (said "glutamic pseudo acid" has an additional atom in the side chain, namely a group -S-; alternatively, if used instead of aspartic acid, it will have two additional atoms in the side chain, that is a group -CH2-S-). Other side chains have the same number of atoms in the side chain, but differ by the inclusion of the thioether bond (-S-). For example, Cys-CH2-SH + Br-CH2-CH2-NH-PG, followed by the removal of GP from Cys-CH2-S-CH2-CH2-NH2. The resulting structure has no additional atoms in the side chain, but a group -CH2- is replaced with -S-. Methionine is another example herein, Cys-CH2-SH + I-CH2-CH3 gives Cys-CH2-S-CH2-CH3 (versus the natural met-structure of Met-CH2-CH2-S-CH3) . In this way the thioether is relocated. Arginine also: Cys-CH2-SH + Br-CH2-NH-CH ((- NH2) (= NH2 +)) gives Cys-CH2-S-CH2-NH-CH ((- NH2) (= NH2 +)). Preferably, the protection of aminoreactive groups can be used, particularly to construct pseudolysin to avoid unwanted side reactions. Once the thioalkylation reaction is carried out, the protecting group can be removed.

En general, cuando se desea imitar una proteína natural tan estrechamente como sea posible, resulta más preferida la utilización de una molécula de seudoaminoácido que tiene una longitud de la cadena lateral que es la misma longitud que la del aminoácido especificado en el ribosoma normalmente presente en dicha posición en la proteína; resulta todavía menos preferido utilizar una molécula de seudoaminoácido que tiene una longitud de cadena lateral que es la de un átomo más larga que la de un aminoácido especificado en el ribosoma, y resulta todavía menos preferido utilizar una molécula de seudoaminoácido que tiene una longitud de la cadena lateral que es dos átomos más larga que la de un aminoácido especificado en el ribosoma. Además, resulta preferido seleccionar un punto de ligación de la cisteína que está en una posición en la que los cambios genéticos no son probablemente para destruir la función o donde se conservan los aminoácidos en este punto en las proteínas relacionadas. Dichos puntos pueden ser identificados por exploración de alanina, modelado de homología y otros procedimientos. In general, when it is desired to mimic a natural protein as closely as possible, it is more preferred to use a pseudoamino acid molecule that has a side chain length that is the same length as the amino acid specified in the ribosome normally present in said position in the protein; it is even less preferred to use a pseudoamino acid molecule that has a side chain length that is that of an atom longer than that of an amino acid specified in the ribosome, and it is even less preferred to use a pseudoamino acid molecule that has a length of the side chain that is two atoms longer than that of an amino acid specified in the ribosome. In addition, it is preferred to select a cysteine ligation point that is in a position where genetic changes are not likely to destroy function or where amino acids are conserved at this point in related proteins. These points can be identified by alanine exploration, homology modeling and other procedures.

En la ligación química seudonatural, un péptido que contiene un resto de cisteína en el terminal amino está ligado a un péptido que tiene un tioéster en el terminal carboxi, como en la ligación química natural. La cadena lateral con tiol de la cisteína se hace reaccionar a continuación con un compuesto de fórmula Raa-X, en la que X es un buen grupo saliente, y Raa es un grupo cuya estructura imita la parte terminal de la cadena lateral de un aminoácido especificado en el ribosoma o sintético. In pseudonatural chemical ligation, a peptide that contains a cysteine residue in the amino terminal is linked to a peptide that has a thioester in the carboxy terminal, as in natural chemical ligation. The thiol side chain of the cysteine is then reacted with a compound of the formula Raa-X, in which X is a good leaving group, and Raa is a group whose structure mimics the terminal part of the side chain of an amino acid specified in the ribosome or synthetic.

De manera significativa, las reacciones de la ligación química seudonatural actúan con la configuración L natural de la cadena lateral con cisteína, o con la configuración D. La utilización de la configuración D puede proporcionar resistencia a la proteasa en el punto de ligación, y de este modo puede ser deseable cuando se desea aumentar la estabilidad a la proteólisis. Sin embargo, al utilizar la D-cisteína, puede alterarse la estructura del eje central en este lado. Dicha alteración, además de resistencia a la proteasa, puede desearse para alterar la bioactividad. Sin embargo, para minimizar el impacto sobre la bioactividad, se prefiere colocar la D-cisteína en el punto de alta flexibilidad, tal como una zona desordenada, tal como en el bucle desordenado que estará situado sobre la superficie de la molécula plegada resultante, en un terminal desordenado de la molécula. De manera deseable, las reacciones de ligación química seudonatural pueden utilizarse para colocar grandes cadenas laterales con carga (por ejemplo, las cadenas laterales de Lys, Arg, Asp o Glu) sobre la superficie de la molécula sintetizada. Significantly, pseudonatural chemical ligation reactions act with the natural L-configuration of the side chain with cysteine, or with the D-configuration. The use of the D-configuration can provide protease resistance at the ligation point, and of This mode may be desirable when it is desired to increase proteolysis stability. However, when using D-cysteine, the structure of the central axis on this side can be altered. Such alteration, in addition to protease resistance, may be desired to alter bioactivity. However, to minimize the impact on bioactivity, it is preferred to place the D-cysteine at the point of high flexibility, such as a messy area, such as in the messy loop that will be located on the surface of the resulting folded molecule, in a messy terminal of the molecule. Desirably, the pseudonatural chemical ligation reactions can be used to place large loaded side chains (for example, the Lys, Arg, Asp or Glu side chains) on the surface of the synthesized molecule.

Los ejemplos de buenos grupos salientes adecuados, X, incluyen los halógenos, especialmente el yodo y el bromo. Los ejemplos de grupos Raa incluyen grupos PO4, COOH, COO, CONH2, guanidinio, amino, alquilo, alquilo sustituido, arilo, aril sustituido, imidazol, imidazol alquilado, indol o indol alquilados. Examples of good suitable leaving groups, X, include halogens, especially iodine and bromine. Examples of Raa groups include PO4, COOH, COO, CONH2, guanidinium, amino, alkyl, substituted alkyl, aryl, substituted aryl, imidazole, alkylated imidazole, indole or indole groups.

Para la selección para la que debe utilizarse Raa dependerá de la cadena lateral de aminoácidos que se desea que esté presente en una posición determinada. De este modo, por ejemplo, un polipéptido o proteína deseados que tienen la secuencia de aminoácidos: For the selection for which Raa should be used, it will depend on the amino acid side chain that is desired to be present in a certain position. Thus, for example, a desired polypeptide or protein having the amino acid sequence:

aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH

en la que Q y W indican cada uno la presencia o ausencia opcional de restos de aminoácidos adicionales, y aax y aay indican restos internos adyacentes (con las cadenas laterales x e y, respectivamente), y aaNH2 y respectivamente indican el resto del terminal amino (N-) y el resto del terminal carboxi (C-) del polipéptido o proteína y se sintetiza preparando dos fragmentos peptídicos: wherein Q and W each indicate the presence or optional absence of additional amino acid residues, and aax and aay indicate adjacent internal residues (with the x and y side chains, respectively), and aaNH2 and respectively indicate the remainder of the amino terminal (N -) and the rest of the carboxy (C-) terminal of the polypeptide or protein and is synthesized by preparing two peptide fragments:

aaNH2-Q-aaX-COSR y Cys-W-aaCOOH aaNH2-Q-aaX-COSR and Cys-W-aaCOOH

en la que Cys indica el reemplazamiento de aay por cisteína y R es cualquier grupo compatible con el grupo tioéster, que comprende de manera no limitativa, grupos arilo, bencilo y alquilo. Ejemplos de R incluyen tioésteres de 3carboxi-4-nitrofenil, ésteres de bencilo y ésteres de ácido mercaptopropiónico y leucina (véase, por ejemplo, Dawson et al., Science (1994), 266:776-779; Canne et al., Tetrahedron Lett. (1995) 36:1217-1220; Kent et al., documento WO 96/34878; Kent et al., documento WO 98/28434; Ingenito et al., JACS (1999), 121(49):11369-11374 y Hackeng et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1999), 96: 10068-10073). Otros ejemplos incluyen ditiotreitol, o tioésteres de alquilo o arilo, que pueden ser producidos por técnicas biológicas mediadas por inteína, que también son bien conocidos (véase, por ejemplo, Chong et al., Gene (1997), 192:277-281; Chong et al., Nucl. Acids. Res. (1998), 26:5109-5115; Evans et al., Protein. Science (1998), 7:2256-2264 y Cotton et al., Chemistry & Biology (1999), 6(9):247-256; y a continuación enlazando los fragmentos para formar: wherein Cys indicates the replacement of a and cysteine and R is any group compatible with the thioester group, which comprises, in a non-limiting manner, aryl, benzyl and alkyl groups. Examples of R include thioesters of 3-carboxy-4-nitrophenyl, benzyl esters and esters of mercaptopropionic acid and leucine (see, for example, Dawson et al., Science (1994), 266: 776-779; Canne et al., Tetrahedron Lett. (1995) 36: 1217-1220; Kent et al., WO 96/34878; Kent et al., WO 98/28434; Ingenito et al., JACS (1999), 121 (49): 11369- 11374 and Hackeng et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1999), 96: 10068-10073). Other examples include dithiothreitol, or alkyl or aryl thioesters, which can be produced by intein-mediated biological techniques, which are also well known (see, for example, Chong et al., Gene (1997), 192: 277-281; Chong et al., Nucl. Acids. Res. (1998), 26: 5109-5115; Evans et al., Protein. Science (1998), 7: 2256-2264 and Cotton et al., Chemistry & Biology (1999) , 6 (9): 247-256; and then linking the fragments to form:

aaNH2-Q-aax-Cys-W-aaCOOH. aaNH2-Q-aax-Cys-W-aaCOOH.

El fragmento ligado se hace reaccionar a continuación con Raa-X, en la que Raa es un grupo lateral que imita la estructura de la cadena lateral y. La reacción se lleva a cabo en condiciones suficientes para convertir el grupo tiol de la cisteína en una cadena lateral "seudoy". Por ejemplo, si Raa se selecciona para ser CH2-COOH o (CH2)2COOH, entonces la reacción conducirá a la formación de un resto de aminoácido que imita la estructura y función del ácido aspártico ("seudoAsp") o ácido glutámico ("seudoGlu"). Como se apreciará a partir de la descripción anterior, puede realizarse una síntesis más complicada utilizando más de dos fragmentos peptídicos. The ligated fragment is then reacted with Raa-X, in which Raa is a side group that mimics the structure of the side chain and. The reaction is carried out under conditions sufficient to convert the thiol group of the cysteine into a "pseudo" side chain. For example, if Raa is selected to be CH2-COOH or (CH2) 2COOH, then the reaction will lead to the formation of an amino acid residue that mimics the structure and function of aspartic acid ("pseudoAsp") or glutamic acid ("pseudoGlu "). As will be appreciated from the above description, a more complicated synthesis can be performed using more than two peptide fragments.

La ligación química natural que implica "seudoaminoácidos" según la presente invención amplía significativamente la aplicación del procedimiento de enlace químico natural para la síntesis química de proteínas. La ligación química natural que implica "seudoaminoácidos" utiliza la misma química en la etapa de ligación, formando un enlace péptido en el resto Cys con una funcionalidad de la cadena lateral que contiene tiol; en una única segunda etapa, la cadena lateral que contiene tiol natural de la Cys en el punto de ligación se convierte por reacción quimioselectiva para dar una cadena lateral no natural que contiene el mismo grupo funcional que un aminoácido codificado genéticamente, pero una cadena lateral no natural. Natural chemical ligation involving "pseudoamino acids" according to the present invention significantly extends the application of the natural chemical bonding procedure for chemical protein synthesis. Natural chemical ligation involving "pseudoamino acids" uses the same chemistry in the ligation stage, forming a peptide bond in the Cys moiety with a thiol-containing side chain functionality; In a single second stage, the Cys natural thiol-containing side chain at the ligation point is converted by chemoselective reaction to give an unnatural side chain that contains the same functional group as a genetically encoded amino acid, but a non-side chain natural.

Por ejemplo, la cisteína en el punto de ligación puede hacerse reaccionar con ácido bromoacético (u otro ácido haloacético) a pH neutro en agua; solamente el tiol desprotegido del Cys en el punto de ligación reacciona en estas condiciones para proporcionar un polipéptido que contiene un resto de S-carboximetilado en el punto de ligación, es decir: For example, cysteine at the ligation point can be reacted with bromoacetic acid (or other haloacetic acid) at neutral pH in water; only the unprotected thiol of the Cys at the ligation point reacts under these conditions to provide a polypeptide containing a S-carboxymethylated moiety at the ligation point, ie:

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10 Este aminoácido no natural contiene un resto carboxilo en la cadena lateral, el mismo grupo funcional que un resto de ácido glutámico o de ácido aspártico. La Cys S-carboximetilada se denomina en la presente memoria un "ácido seudoglutámico" ("seudoglutamato”, "seudoGlu") (donde está presente un átomo más de la cadena lateral y es el grupo -S- que forma un enlace tioéter) (también puede denominarse "ácido seudoaspártico" donde dos átomos más 10 This unnatural amino acid contains a carboxyl moiety in the side chain, the same functional group as a glutamic acid or aspartic acid moiety. The S-carboxymethylated Cys is referred to herein as a "pseudoglutamic acid" ("pseudoglutamate", "pseudoglu") (where one more atom of the side chain is present and is the group -S- that forms a thioether bond) ( It can also be called "pseudo aspartic acid" where two more atoms

15 de la cadena lateral están presentes, uno de los cuales es el grupo -S- que forma un enlace tioéter). Para muchas proteínas, la simple conservación de la cadena lateral de carboxilato cargada, incluso en este "seudoaminoácido" será suficiente para conservar o proporcionar propiedades deseadas a la proteína. Una diferencia clave consiste en que funciona como punto de ligación química natural en una posición desprovista de una cisteína adecuada. 15 of the side chain are present, one of which is the -S- group that forms a thioether bond). For many proteins, the simple preservation of the loaded carboxylate side chain, even in this "pseudoamino acid" will be sufficient to preserve or provide desired properties to the protein. A key difference is that it functions as a natural chemical ligation point in a position devoid of a suitable cysteine.

20 La utilización de otros reactivos para modificar el tiol de la cadena lateral en los restos Cys en el/los punto(s) de ligación puede proporcionar otros restos de "seudoaminoácido". Por ejemplo, la reacción del tiol con una haloacetamida, por ejemplo, bromoacetamida, dará una "seudoglutamina" en el punto de ligación, es decir: The use of other reagents to modify the thiol of the side chain in the Cys residues at the ligation point (s) may provide other "pseudoamino acid" residues. For example, the reaction of thiol with a haloacetamide, for example, bromoacetamide, will give a "pseudoglutamine" at the ligation point, that is:

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Asimismo, la reacción con una haloalquilamina N-protegida, por ejemplo, Also, the reaction with an N-protected haloalkylamine, for example,

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30 seguido de la eliminación del grupo protector amino dará un resto de "seudolisina", es decir: 30 followed by the removal of the amino protecting group will give a "pseudolysin" residue, that is:

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Reacción del resto o de los restos de Cys en el/los punto(s) de ligación con un haloalcano adecuado, por ejemplo, Reaction of the remainder or of the Cys residues at the ligation point (s) with a suitable haloalkane, for example,

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proporcionará un aminoácido "seudoleucina", es decir: will provide an amino acid "pseudoleucine", that is:

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Otros haluros que contienen arilo seleccionados de forma adecuada, en los que R puede ser H, OH, arilo, etc., por ejemplo, Other halides containing aryl suitably selected, in which R may be H, OH, aryl, etc., for example,

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pueden utilizarse asimismo para generar seudoaminoácidos correspondientes a los residuos Phe, Tyr o Trp, es decir: they can also be used to generate pseudoamino acids corresponding to Phe, Tyr or Trp residues, that is:

imagen1image 1

Una característica significativa de este método es que los restos de cisteína que no se desean modificar en los segmentos reaccionantes estén protegidos en la cadena lateral, por ejemplo, como Cys(Acm), para evitar la 15 modificación química de otros restos de Cys distintos de uno(s) en el/los punto(s) de ligación, o que cualesquier otros restos de Cys en los segmentos reaccionantes se proponen para la formación simultánea de "seudoaminoácidos" idénticos por la reacción de modificación química tras la ligación. Se apreciará que los mismos principios se apliquen a la utilización de homocisteína en el punto de ligación. Se apreciará además que pueda utilizarse selenocisteína en el punto de ligación aunque la ligación química natural mediada por selenocisteína, y A significant feature of this method is that cysteine residues that are not desired to be modified in the reactant segments are protected in the side chain, for example, as Cys (Acm), to avoid chemical modification of other Cys residues other than one (s) at the ligation point (s), or that any other Cys residues in the reacting segments are proposed for the simultaneous formation of identical "pseudoamino acids" by the chemical modification reaction after ligation. It will be appreciated that the same principles apply to the use of homocysteine at the point of ligation. It will also be appreciated that selenocysteine can be used at the point of ligation although the natural chemical ligation mediated by selenocysteine, and

20 convertida por reacciones de alquilación similares para generar seudoaminoácidos de la invención, cuando un grupo selenoéter reemplaza al grupo tioéter. 20 converted by similar alkylation reactions to generate pseudoamino acids of the invention, when a selenoether group replaces the thioether group.

Tal como se utiliza en la presente memoria, el símbolo φ indica un grupo bencilo; IM indica un grupo imidazol e IN indica un grupo indol; GP indica un grupo protector. A continuación hay un resumen de grupos laterales con Raa que 25 pueden utilizarse para sintetizar péptidos que contienen restos de seudoaminoácido según la presente invención donde X es un halógeno (I, Br, Cl, F, con I y Br preferidos para la mayoría, y F preferido para el acoplamiento en φ): As used herein, the symbol φ indicates a benzyl group; IM indicates an imidazole group and IN indicates an indole group; GP indicates a protective group. Below is a summary of Raa side groups that can be used to synthesize peptides containing pseudoamino acid residues according to the present invention where X is a halogen (I, Br, Cl, F, with I and Br preferred for most, and F preferred for coupling in φ):

Aminoácidos básicos: Basic Amino Acids:

30 Lys (sin átomos extra) 30 Lys (without extra atoms)

-CH2-SH + X-CH2-CH2-NH-PG, seguido de desprotección da -CH2-S-CH2-CH2-NH2 -CH2-SH + X-CH2-CH2-NH-PG, followed by deprotection of -CH2-S-CH2-CH2-NH2

Arg (sin átomos extra) 35 -CH2-SH + X-CH2-NH-C((NH2)(=NH2+)) da -CH2-S-CH2-NH-C((NH2)(=NH2+)) Arg (without extra atoms) 35 -CH2-SH + X-CH2-NH-C ((NH2) (= NH2 +)) gives -CH2-S-CH2-NH-C ((NH2) (= NH2 +))

His (2 átomos extra) His (2 extra atoms)

40 -CH2-SH + X-CH2-IM-PG, seguido de desprotección da -CH2-S-CH2-IM 40 -CH2-SH + X-CH2-IM-PG, followed by check-out da -CH2-S-CH2-IM

Aminoácidos ácidos: Acid Amino Acids:

Asp (2 átomos extra) 45 -CH2-SH + X-CH2-COOH da -CH2-S-CH2-COOH Asp (2 extra atoms) 45 -CH2-SH + X-CH2-COOH gives -CH2-S-CH2-COOH

Glu (1 átomo extra) Glu (1 extra atom)

-CH2-SH + X-CH2-COOH da -CH2-S-CH2-COOH Aminoácidos ácidos polares sin carga: Tyr (ninguno o 1 átomo extra) -CH2-SH + X-CH2-COOH gives -CH2-S-CH2-COOH Polar acid amino acids without charge: Tyr (none or 1 extra atom)

-CH2-SH + F-ϕ-pOH da -CH2-S-ϕ-pOH) (ningún átomo extra, la misma geometría) -CH2-SH + F-ϕ-pOH gives -CH2-S-ϕ-pOH) (no extra atom, same geometry)

-CH2-SH + Br/I-CH2-ϕ-pOH da -CH2-S-CH2-ϕ-pOH (1 átomo extra) Gln (1 átomo extra) -CH2-SH + X-CH2-C(O)(NH2) da -CH2-S-CH2-C(O)(NH2) Asn (2 átomos extra) -CH2-SH + X-CH2-C(O)(NH2) da -CH2-S-CH2-C(O)(NH2) Ser (2 ó 3 átomos extra) -CH2-SH + X-CH2OH) da -CH2-S-CH2OH (2 átomos extra) -CH2-SH + X-CH2-CH2OH) da -CH2-S-CH2-CH2OH (3 átomos extra) Thr (2 ó 3 átomos extra, desapareciendo la ramificación en beta) -CH2-SH + Br / I-CH2-ϕ-pOH gives -CH2-S-CH2-ϕ-pOH (1 extra atom) Gln (1 extra atom) -CH2-SH + X-CH2-C (O) ( NH2) gives -CH2-S-CH2-C (O) (NH2) Asn (2 extra atoms) -CH2-SH + X-CH2-C (O) (NH2) gives -CH2-S-CH2-C (O ) (NH2) Ser (2 or 3 extra atoms) -CH2-SH + X-CH2OH) gives -CH2-S-CH2OH (2 extra atoms) -CH2-SH + X-CH2-CH2OH) gives -CH2-S- CH2-CH2OH (3 extra atoms) Thr (2 or 3 extra atoms, disappearing beta branching)

-CH2-SH + X-CH((CH3)(O-PG)) seguido por la eliminación de PG da -CH2-S-CH((CH3)(OH)) (2 átomos extra) -CH2-SH + X-CH2CH((CH3)(O-PG)) seguido por la eliminación de PG da -CH2-S-CH2-CH((CH3)(OH)) (3 -CH2-SH + X-CH ((CH3) (O-PG)) followed by the removal of PG gives -CH2-S-CH ((CH3) (OH)) (2 extra atoms) -CH2-SH + X -CH2CH ((CH3) (O-PG)) followed by the removal of PG from -CH2-S-CH2-CH ((CH3) (OH)) (3

átomos extra). Aminoácidos apolares: Leu (1 ó 2 átomos extra) extra atoms). Apolar amino acids: Leu (1 or 2 extra atoms)

-CH2-SH + X-CH((CH3)(CH3)) da -CH2-S-CH((CH3)(CH3)) (1 átomo extra) -CH2-SH + X-CH2-CH((CH3)(CH3)) da -CH2-S-CH2-CH((CH3)(CH3)) (2 átomos extra) -CH2-SH + X-CH ((CH3) (CH3)) -CH2-S-CH ((CH3) (CH3)) (1 extra atom) -CH2-SH + X-CH2-CH ((CH3) (CH3)) gives -CH2-S-CH2-CH ((CH3) (CH3)) (2 extra atoms)

Ile (2 ó 3 átomos extra, desapareciendo la ramificación en beta) -CH2-SH + X-CH(CH3)-CH2-CH3 da -CH2-S-CH(CH3)-CH2-CH3 (2 átomos extra) -CH2-SH + X-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 da -CH2-S-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 (3 átomos extra) Ile (2 or 3 extra atoms, disappearing the branching in beta) -CH2-SH + X-CH (CH3) -CH2-CH3 da -CH2-S-CH (CH3) -CH2-CH3 (2 extra atoms) -CH2 -SH + X-CH2-CH (CH3) -CH2-CH3 da -CH2-S-CH2-CH (CH3) -CH2-CH3 (3 extra atoms)

Phe (1 ó 2 átomos extra) Phe (1 or 2 extra atoms)

-CH2-SH + F-ϕ da -CH2-S-ϕ (1 átomo extra) -CH2-SH + Br/I-CH2-(ϕ da -CH2-S-CH2-ϕ (2 átomos extra) Met (sin átomos extra) -CH2-SH + I-CH2-CH3 da -CH2-S-CH2-CH3 Trp (1 átomo extra) -CH2-SH + F-IN da -CH2-S-IN La reacción general de ligación seudoquímica se ilustra en la figura 1. Los grupos Raa y X pueden utilizarse para formar seudoaminoácidos preferidos como se muestra en la Tabla I. Los restos se presentan inalterados, sin embargo, se apreciará que los grupos ionizables tales como NH2 o COOH puedan estar en su forma cargada o proporcionados como sales. Todas las reacciones excepto las utilizadas para formar seudolisina son acuosas y se -CH2-SH + F-ϕ da -CH2-S-ϕ (1 extra atom) -CH2-SH + Br / I-CH2- (ϕ da -CH2-S-CH2-ϕ (2 extra atoms) Met (without extra atoms) -CH2-SH + I-CH2-CH3 gives -CH2-S-CH2-CH3 Trp (1 extra atom) -CH2-SH + F-IN gives -CH2-S-IN The general pseudochemical ligation reaction is illustrated in Figure 1. Raa and X groups can be used to form preferred pseudoamino acids as shown in Table I. The residues are presented unchanged, however, it will be appreciated that ionizable groups such as NH2 or COOH may be in their form charged or provided as salts All reactions except those used to form pseudolysin are aqueous and are

llevan a cabo a un pH entre 8 y 9, donde la estequiometría y la optimización de las reacciones pueden ajustarse siguiendo protocolos normalizados. La seudolisina se forma en una reacción acuosa llevada a cabo a pH entre 8 y 9, seguido de reacción en piperidina/H2O (ácido trifluoroacético (TFA)). carried out at a pH between 8 and 9, where stoichiometry and reaction optimization can be adjusted following standard protocols. Pseudolysin is formed in an aqueous reaction carried out at pH between 8 and 9, followed by reaction in piperidine / H2O (trifluoroacetic acid (TFA)).

Tabla I Table I

Reactivo Raa-X Raa-X reagent
Producto de reacción Seudoaminoácido Simulaciones o sustituciones Reaction product Pseudoamino acid  Simulations or substitutions

X-CH2COOH (X= I, Br) X-CH2COOH (X = I, Br)
imagen1 SeudoAsp (+ 2 átomos) SeudoGlu (+ 1 átomo) Ácido aspárticoÁcido glutámico image 1 PseudoAsp (+ 2 atoms) PseudoGlu (+ 1 atom) Aspartic acid Glutamic acid

X- (CH2)2COOH (X= I, Br) X- (CH2) 2COOH (X = I, Br)
imagen1 SeudoGlu (+ 2 átomos) Ácido glutámico image 1 PseudoGlu (+ 2 atoms) Glutamic Acid

X-(CH2)-C(O)NH2 (X= I, Br) X- (CH2) -C (O) NH2 (X = I, Br)
SeudoGln (+ 1 átomo) SeudoAsn (+ 2 átomos) Glutamina Asparagina PseudoGln (+ 1 atom) PseudoAsn (+ 2 atoms) Glutamine Asparagine

X-CH2OH (X= I, Br) X-CH2OH (X = I, Br)
imagen1 SeudoSer (+ 2 átomos) Serina image 1 Pseudo Ser (+ 2 atoms) Serine

X-CHOHCH3 (X= I, Br) X-CHOHCH3 (X = I, Br)
imagen1 SeudoThr (+ 2 átomos) Treonina image 1 PseudoThr (+ 2 atoms) Threonine

X-CH2CHOHCH3 (X= I, Br) X-CH2CHOHCH3 (X = I, Br)
imagen1 SeudoThr (+ 3 átomos) Treonina image 1 PseudoThr (+ 3 atoms) Threonine

X-CH2CH2OH (X= I, Br) X-CH2CH2OH (X = I, Br)
imagen1 SeudoSer (+ 3 átomos) Serina image 1 Pseudo Ser (+ 3 atoms) Serine

X-(CH2)2NH-PG (X= I, Br) X- (CH2) 2NH-PG (X = I, Br)
imagen1 SeudoLys Lisina image 1 PseudoLys Lysine

X-CH2NH-C(NH2)2 (X= I, Br) X-CH2NH-C (NH2) 2 (X = I, Br)
SeudoArg Arginina Pseudoarg  Arginine

X-(CH2)2NH-C(NH2)2 (X= I, Br) X- (CH2) 2NH-C (NH2) 2 (X = I, Br)
imagen1 SeudoArg (+ 1 átomo) Arginina image 1 PseudoArg (+ 1 atom) Arginine

X-CH2CH3 (X= I, BR) X-CH2CH3 (X = I, BR)
imagen1 SeudoMet Metionina image 1 PseudoMet Methionine

X-Φ (X=F) X-Φ (X = F)
imagen1 SeudoPhe (+ 1 átomo) Fenilalanina image 1 PseudoPhe (+ 1 atom) Phenylalanine

X-CH2Φ (X= I, BR) X-CH2Φ (X = I, BR)
imagen1 SeudoPhe (+ 2 átomos) Fenilalanina image 1 PseudoPhe (+ 2 atoms) Phenylalanine

X-Φ-OH (PARA) (X=I, BR) X-Φ-OH (PARA) (X = I, BR)
imagen1 SeudoTyr Tirosina image 1 PseudoTyr Tyrosine

X-CH2Φ-OH (PARA) (X= I, BR) X-CH2Φ-OH (PARA) (X = I, BR)
imagen1 SeudoTyr (+ 1 átomo) Tirosina image 1 PseudoTyr (+ 1 atom) Tyrosine

X-CH2Φ-OPO3(PARA) (X= I, BR) X-CH2Φ-OPO3 (PARA) (X = I, BR)
imagen1 SeudoFosfo-Tyr Fosfotirosina image 1 Pseudo-Phospho-Tyr Phosphotyrosine

X-CH2Φ-(OH)2 (META PARA) (X= I, BR) X-CH2Φ- (OH) 2 (GOAL FOR) (X = I, BR)
imagen1 SeudoDopa Dopamina image 1 PseudoDopamine Dopa

X-CH(COOH)2 (X= I, BR) X-CH (COOH) 2 (X = I, BR)
imagen1 SeudoGla Ácido γ-carboxi- glutámico image 1 PseudoGla γ-carboxyglutamic Acid

X-CH2-IM-PG (X= I, BR) X-CH2-IM-PG (X = I, BR)
imagen1 SeudoHis Histidina image 1 PseudoHis Histidine

X-CH2 -IN (X= F, I, BR) X-CH2 -IN (X = F, I, BR)
imagen1 SeudoTrp Triptófano image 1 PseudoTrp Tryptophan

X-CH-(CH3)2 (X=1, BR) X-CH- (CH3) 2 (X = 1, BR)
imagen1 SeudoLeu (+ 1 átomo) SeudoVal (+ 2 átomos) Leucina Valina image 1 PseudoLeu (+ 1 atom) PseudoVal (+ 2 atoms) Leucine Valine

X-CH2CH-(CH3)2 (X= I, BR) X-CH2CH- (CH3) 2 (X = I, BR)
imagen1 SeudoLeu (+ 2 átomos) Leucina image 1 PseudoLeu (+ 2 atoms) Leucine

X-CH(CH3)-CH2-CH3 (X= I, BR) X-CH (CH3) -CH2-CH3 (X = I, BR)
imagen1 SeudoIle (+ 2 átomos) Isoleucina image 1 PseudoIle (+ 2 atoms) Isoleucine

X-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3 (X= I, BR) X-CH2-CH (CH3) -CH2-CH3 (X = I, BR)
imagen1 SeudoIle (+ 3 átomos) Isoleucina image 1 PseudoIle (+ 3 atoms) Isoleucine

5 El grupo tiol del resto de cisteína puede oxidarse (-SH → -SO3) o reemplazarse con oxígeno para formar serina (-SH → -OH). Dicho reemplazamiento puede llevarse a cabo haciendo reaccionar la cisteína con tosil-Cl (Tos-Cl) convirtiendo de este modo el grupo tiol, -SH, en un grupo -S-Tos. En presencia de base fuerte, OH reemplaza el sustituyente de Tos, formando de este modo el grupo -OH deseado. 5 The thiol group of the cysteine residue can be oxidized (-SH → -SO3) or replaced with oxygen to form serine (-SH → -OH). Said replacement can be carried out by reacting the cysteine with tosyl-Cl (Tos-Cl) thereby converting the thiol group, -SH, into a -S-Tos group. In the presence of a strong base, OH replaces the Tos substituent, thereby forming the desired -OH group.

10 Además, el grupo tiol de la cisteína puede modificarse mediante una reacción de adición de Michael, como se muestra a continuación: In addition, the thiol group of the cysteine can be modified by a Michael addition reaction, as shown below:

imagen1image 1

5 en la que R es H, alquilo, arilo, alquilarilo, amino o es una molécula de polímero, que puede ramificarse o no ramificarse, al azar o bloquearse. 5 in which R is H, alkyl, aryl, alkylaryl, amino or is a polymer molecule, which can be branched or unbranched, randomized or blocked.

Otro aspecto se refiere a la utilización de un fragmento de péptido cuyo resto de cisteína del terminal amino se ha 10 modificado para que contenga un resto alquilamino (y preferentemente un metilamino): Another aspect concerns the use of a peptide fragment whose amino terminal cysteine residue has been modified to contain an alkylamino moiety (and preferably a methylamino):

imagen1image 1

Protegiendo el grupo amino del resto alquilamino se puede ligar el péptido A a un segundo péptido de fórmula Protecting the amino group from the alkylamino moiety, peptide A can be linked to a second peptide of formula

15 general: Péptido B-αCOSR. Durante la eliminación del grupo protector, un péptido adicional que tiene la fórmula general: Péptido C-αCOSR puede ligarse a los péptidos anteriormente ligados para formar un complejo peptídico ramificado: 15 general: Peptide B-αCOSR. During the removal of the protective group, an additional peptide having the general formula: C-αCOSR peptide can be linked to the above-linked peptides to form a branched peptide complex:

imagen1image 1

20 Ya que la proteína ramificada contiene todavía el grupo tiol de la cisteína, reaccionará con una molécula de Raa-X de la manera descrita anteriormente, para permitir de este modo más modificaciones de la cadena lateral. En particular, utilizando una alquilamida como sustituyente R, un grupo amino adicional puede introducirse en la molécula, permitiendo así más ramificación o más reacciones de ligación: 20 Since the branched protein still contains the thiol group of the cysteine, it will react with a Raa-X molecule in the manner described above, to thereby allow further modifications of the side chain. In particular, using an alkylamide as the R substituent, an additional amino group can be introduced into the molecule, thus allowing more branching or more ligation reactions:

25 25

imagen1image 1

La modificación de la cadena lateral de cisteína puede utilizarse para introducir alguno de una variedad de marcadores o moléculas de enlace. Por ejemplo, pueden utilizarse los marcadores detectables por resonancia de 30 espin electrónico, fluorescencia (por ejemplo, 4-cloro-7-sulfobenzo-furazan amonio (SBF) Pierce Chemical Co.) o detección por la imagen magnética. Dicho marcaje es útil en el diagnóstico de enfermedades y afecciones, así como en el análisis de interacciones moleculares (por ejemplo, para medir distancias en las proteínas de la membrana completa). La metodología de la presente invención tiene varias ventajas salientes con respecto a la utilización de marcadores y moléculas de enlace. Dichos sustituyentes pueden incorporarse en un punto específico, de manera no 35 aleatoria. Además, el resto de marcador necesita solamente ser estable para las etapas de ligación química posteriores (si existen). Dichas reacciones se realizan generalmente en condiciones muy suaves (tales como las The cysteine side chain modification can be used to introduce any of a variety of markers or binding molecules. For example, markers detectable by electron spin resonance, fluorescence (eg, 4-chloro-7-sulfobenzo-furazan ammonium (SBF) Pierce Chemical Co.) or magnetic image detection can be used. Such labeling is useful in the diagnosis of diseases and conditions, as well as in the analysis of molecular interactions (for example, to measure distances in the proteins of the entire membrane). The methodology of the present invention has several salient advantages with respect to the use of markers and binding molecules. Such substituents can be incorporated at a specific point, not randomly. In addition, the rest of the marker only needs to be stable for subsequent chemical ligation stages (if they exist). Such reactions are generally performed under very mild conditions (such as

utilizadas en la ligación química natural; eliminación de Acm u otros grupos protectores que pueden utilizarse opcionalmente para proteger los grupos tiol de otros restos de cisteína (como con Hg(CH2COOH)2); y purificación por HPLC en fase inversa). La protección de dichos grupos tiol adicional impide la polimerización oxidativa de los péptidos que contienen Cys y facilita así su purificación y manipulación. used in natural chemical ligation; removal of Acm or other protecting groups that may optionally be used to protect thiol groups from other cysteine residues (as with Hg (CH2COOH) 2); and purification by reverse phase HPLC). The protection of said additional thiol groups prevents oxidative polymerization of Cys-containing peptides and thus facilitates their purification and handling.

II.II.
Péptidos y proteínas bioactivos  Bioactive peptides and proteins

A.TO.
Proteínas bioactivas sintéticas  Synthetic bioactive proteins

Los procedimientos descritos anteriormente pueden utilizarse para sintetizar péptidos y proteínas bioactivos sintéticos. Tal como se utiliza en la presente memoria, una proteína bioactiva se dice que es "sintética" si se ha utilizado tecnología no recombinante para polimerizar alguno, y aún más preferentemente, todos sus restos de aminoácidos. La expresión "tecnología no recombinante" quiere decir que distingue las tecnologías que conllevan la química orgánica y otros métodos de polimerización sintéticos procedentes de tecnologías que implican la traducción del ARN en proteína, ya sea in vivo o in vitro. Las proteínas bioactivas sintéticas se producirán in vitro utilizando los principios de la química orgánica, y en particular los procedimientos de "ligación química natural" tal como se expone en la presente memoria. Dicha síntesis química se realizará preferentemente utilizando un método de síntesis convergente en el que los fragmentos del polipéptido se sintetizarán y a continuación se ligarán uno con otro para formar la proteína bioactiva sintética. Alternativamente, las proteínas bioactivas sintéticas de la presente invención pueden sintetizarse en una sola síntesis no convergente. The procedures described above can be used to synthesize peptides and synthetic bioactive proteins. As used herein, a bioactive protein is said to be "synthetic" if non-recombinant technology has been used to polymerize any, and even more preferably, all of its amino acid residues. The term "non-recombinant technology" means that it distinguishes technologies that involve organic chemistry and other synthetic polymerization methods from technologies that involve the translation of RNA into protein, either in vivo or in vitro. Synthetic bioactive proteins will be produced in vitro using the principles of organic chemistry, and in particular the "natural chemical ligation" procedures as set forth herein. Said chemical synthesis will preferably be performed using a convergent synthesis method in which the polypeptide fragments will be synthesized and then ligated with each other to form the synthetic bioactive protein. Alternatively, the synthetic bioactive proteins of the present invention can be synthesized in a single non-convergent synthesis.

Como se mencionó anteriormente, la proteína bioactiva sintética presenta un peso molecular considerable, siendo preferentemente superior a aproximadamente 25 kDa. En el contexto de la presente invención, dichas determinaciones de peso molecular deben hacerse por electroforesis desnaturalizante en poliacrilamida SDS. La expresión "peso molecular del monómero" hace referencia al peso molecular de una proteína sintética monomérica, que se distingue de las proteínas sintéticas que puede poseer múltiples copias de una proteína o polipéptido. As mentioned above, the synthetic bioactive protein has a considerable molecular weight, preferably being greater than about 25 kDa. In the context of the present invention, said molecular weight determinations should be made by denaturing electrophoresis in SDS polyacrylamide. The term "monomer molecular weight" refers to the molecular weight of a monomeric synthetic protein, which is distinguished from synthetic proteins that may have multiple copies of a protein or polypeptide.

Tal como se utiliza en la presente memoria, una proteína sintética se dice que tiene "actividad biológica" si posee una bioactividad discernible que depende de la estructura de la proteína sintética o de la secuencia de aminoácidos, dicha variación en dicha estructura o secuencia aumenta, modifica o atenúa la bioactividad de la proteína. Sin limitación, dicha "actividad biológica" incluye la capacidad de la proteína para mediar una señalización catalítica o inducir la reacción. Tal como se utiliza en la presente memoria, una proteína se dice que "media una reacción catalítica" convirtiendo un sustrato en un producto sin consumirse la misma o modificarse permanentemente. Una proteína se dice que "media una señalización o que induce la reacción" si su presencia produce un organismo, o si sus tejidos o células, inician, continúan, aumentan, modifican o atenúan la expresión génica, la diferenciación celular As used herein, a synthetic protein is said to have "biological activity" if it possesses a discernible bioactivity that depends on the structure of the synthetic protein or amino acid sequence, said variation in said structure or sequence increases, modify or attenuate the bioactivity of the protein. Without limitation, said "biological activity" includes the ability of the protein to mediate a catalytic signaling or induce the reaction. As used herein, a protein is said to "mediate a catalytic reaction" by converting a substrate into a product without consuming it or permanently modifying it. A protein is said to "mediate a signaling or induce the reaction" if its presence produces an organism, or if its tissues or cells initiate, continue, increase, modify or attenuate gene expression, cell differentiation.

o la proliferación celular. Los ejemplos de dichas reacciones de señalización o inducción incluyen inducir la expresión de citocinas o una respuesta a la expresión de citocinas, induciendo eritropoyesis, induciendo o atenuando la inflamación y/o un proceso inflamatorio, iniciando la angiogénesis o vascularización, induciendo apoptosis, afectando el ciclo celular, etc. or cell proliferation. Examples of such signaling or induction reactions include inducing cytokine expression or a response to cytokine expression, inducing erythropoiesis, inducing or attenuating inflammation and / or an inflammatory process, initiating angiogenesis or vascularization, inducing apoptosis, affecting the cell cycle, etc.

La bioactividad de las proteínas bioactivas sintéticas incluye además la capacidad de la proteína para unirse específicamente a un receptor, ligando o anticuerpo. Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "enlace específico" hace referencia a una interacción de enlace basada estructuralmente, tal como la que existe entre una hormona y su receptor, o un anticuerpo y un epítopo antigénico, que se distingue del enlace "no específico" basado en la carga, solubilidad, hidrofobia, etc. The bioactivity of synthetic bioactive proteins also includes the ability of the protein to specifically bind to a receptor, ligand or antibody. As used herein, the term "specific binding" refers to a structurally based binding interaction, such as that between a hormone and its receptor, or an antibody and an antigenic epitope, which is distinguished from the bond "non-specific" based on load, solubility, hydrophobia, etc.

Las proteínas bioactivas sintéticas se sintetizan por condensación de restos de aminoácidos. Dichos restos de aminoácidos pueden ser el ácido nucleico codificado, los aminoácidos instalados en el ribosoma: alanina, arginina, asparagina, aspartato, cisteína, glutamato, glutamina, glicina, histidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, prolina, serina, treonina, triptófano, tirosina y valina. En una forma de realización, la secuencia de aminoácidos seleccionada estará compuesta por, todo lo construido a partir de fragmentos de polipéptido que pueden contener un resto de cisteína en el terminal N en lugar de los restos de aminoácidos presentes en la secuencia natural de esta proteína. La inclusión de dicho resto permite que se ligue el polipéptido a otro polipéptido (modificado para contener un grupo carboxi tioéster) utilizando los principios de la ligación química natural descrita en la presente memoria, y, como tal, facilita la utilización de síntesis convergente para producir proteínas bioactivas sintéticas. Synthetic bioactive proteins are synthesized by condensation of amino acid residues. Such amino acid residues can be the encoded nucleic acid, the amino acids installed in the ribosome: alanine, arginine, asparagine, aspartate, cysteine, glutamate, glutamine, glycine, histidine, isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, proline, serine, Threonine, tryptophan, tyrosine and valine. In one embodiment, the selected amino acid sequence will be composed of, everything constructed from polypeptide fragments that may contain a cysteine residue at the N terminal instead of the amino acid residues present in the natural sequence of this protein . The inclusion of said moiety allows the polypeptide to be linked to another polypeptide (modified to contain a thioester carboxy group) using the principles of the natural chemical ligation described herein, and, as such, facilitates the use of convergent synthesis to produce synthetic bioactive proteins.

Las proteínas bioactivas sintéticas pueden contener restos de aminoácidos "irregulares". Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "restos de aminoácidos irregulares" pretende hacer referencia a los aminoácidos que no son codificados por el ARN y no están instalados en el ribosoma. Esto permite amplia selectividad y flexibilidad en el diseño y/o construcción de proteínas bioactivas sintéticas. Los ejemplos de aminoácidos no instalados en el ribosoma que pueden utilizarse según la presente invención incluyen: D-aminoácidos, β-aminoácidos, seudoglutamato, γ-aminobutirato, ornitina, homocisteína, aminoácidos sustituidos en N (R. Simon et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. (1992), 89:9367-71; documento WO 91/19735 (Bartlett et al.), patente US nº 5.646.285 (Baindur), ácidos α-aminometilenoxiacético (isóstero del dipéptido aminoácido-Gly) y α-amino-oxiácidos, etc. Pueden utilizarse análogos peptídicos que contienen tioamina, amida viníloga, hidrazino, metilenoxi, tiometileno, fosfonamidas, oxiamida, hidroxietileno, amida reducida e isósteros de amida reducida sustituidos y β-sulfonamida(s). Synthetic bioactive proteins may contain "irregular" amino acid residues. As used herein, the term "irregular amino acid residues" is intended to refer to amino acids that are not encoded by RNA and are not installed in the ribosome. This allows wide selectivity and flexibility in the design and / or construction of synthetic bioactive proteins. Examples of amino acids not installed in the ribosome that can be used according to the present invention include: D-amino acids, β-amino acids, pseudoglutamate, γ-aminobutyrate, ornithine, homocysteine, N-substituted amino acids (R. Simon et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1992), 89: 9367-71; WO 91/19735 (Bartlett et al.), US Patent No. 5,646,285 (Baindur), α-aminomethylene xiacetic acids (isoster of the amino acid-Gly dipeptide ) and α-amino-oxyacids, etc. Peptide analogs containing thioamine, vinyl amide, hydrazino, methylene, thiomethylene, phosphonamides, oxiamide, hydroxyethylene, reduced amide and substituted reduced amide isosters and β-sulfonamide (s) may be used.

En particular, presenta ventajas la utilización de seudoglutamato ya que la modificación de la cadena R permite el acoplamiento de aductos del polímero a la proteína sintetizada. Asimismo, pueden utilizarse alquilo con cadena de 2 a 3 átomos de carbono o ariltiol aminoácidos Nα-sustituido en el terminal N. Dichos restos (cuando están presentes en el terminal final o en el polipéptido) pueden utilizarse de manera ventajosa para ligar este polipéptido a un polipéptido que tiene un resto de carboxi tioéster, según los procedimientos de ligación química natural prolongado descritos en la presente memoria. In particular, the use of pseudoglutamate has advantages since the modification of the R chain allows the coupling of adducts of the polymer to the synthesized protein. Likewise, alkyl with a chain of 2 to 3 carbon atoms or Nα-substituted arylthiol amino acids in the N-terminal can be used. Such moieties (when present in the final terminal or in the polypeptide) can be used advantageously to bind this polypeptide to a polypeptide having a carboxy thioester moiety, according to the prolonged natural chemical ligation methods described herein.

Todos los restos de aminoácidos de la proteína bioactiva sintética pueden unirse por un enlace peptídico (es decir, un enlace amida). Se da a conocer que dos restos de aminoácidos pueden estar unidos uno a otro por un enlace no amídico (tal como un enlace de tioéster, un enlace de oxima, un enlace de tioéter, un enlace de disulfuro directo, un enlace de tiozolidina, etc.) (Schnölzer, M. y Kent, S.B.H., Science (1992), 256:221-225; Rose, K., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 30-33; Englebretsen, D.R. et al., Tetrahedron Lett., 36: 8871-8874; Baca, M. et al., J. Amer. Chem. Soc. (1995), 117: 1881-1887; Liu, C.F. et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 4149-4153; Liu, C.F. et al., J. Amer. Chem. Soc. (1996), 118: 307-312; Dawson, P.E. et al., (1994), Science, 266: 776-779). Esto permite aprovechar una variedad de modificaciones del enlace peptídico, sustituyentes y reemplazamientos isoestéricos en la preparación de proteínas bioactivas. All amino acid residues of the synthetic bioactive protein can be linked by a peptide bond (ie, an amide bond). It is disclosed that two amino acid residues may be linked to each other by a non-amide linkage (such as a thioester bond, an oxime bond, a thioether bond, a direct disulfide bond, a thiozolidine bond, etc. .) (Schnölzer, M. and Kent, SBH, Science (1992), 256: 221-225; Rose, K., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 30-33; Englebretsen, DR et al., Tetrahedron Lett., 36: 8871-8874; Baca, M. et al., J. Amer. Chem. Soc. (1995), 117: 1881-1887; Liu, CF et al., J. Amer. Chem. Soc. (1994), 116: 4149-4153; Liu, CF et al., J. Amer. Chem. Soc. (1996), 118: 307-312; Dawson, PE et al., (1994), Science, 266: 776-779). This makes it possible to take advantage of a variety of peptide bond modifications, substituents and isomeric replacements in the preparation of bioactive proteins.

Las proteínas bioactivas sintéticas pueden concebirse para que presenten una bioactividad que imita una bioactividad asociada a una proteína de mamífero (incluyendo la especie humana, simios, bovina, murina, porcina, ovina, equina, etc.), aviar o de peces. Tal como se utiliza en la presente memoria, una primera proteína se dice que imita una segunda proteína si la primera proteína posee una bioactividad que está modificada, aumentada o atenuada con respecto a la bioactividad de la segunda proteína. Una bioactividad se dice que está "asociada" a la proteína si la presencia depende directa o indirectamente de la secuencia de aminoácidos de la proteína. Synthetic bioactive proteins can be conceived to present a bioactivity that mimics a bioactivity associated with a mammalian protein (including the human species, apes, bovine, murine, swine, sheep, equine, etc.), avian or fish. As used herein, a first protein is said to mimic a second protein if the first protein has a bioactivity that is modified, increased or attenuated with respect to the bioactivity of the second protein. A bioactivity is said to be "associated" with the protein if the presence depends directly or indirectly on the amino acid sequence of the protein.

Las proteínas bioactivas pueden modificarse genéticamente total o parcialmente, sin referencia a ninguna contrapartida bioactiva natural correspondiente. Las proteínas bioactivas sintéticas preferidas de la presente invención incluyen receptores, ligandos de receptor de proteínas. Ejemplos de dichas proteínas incluyen el receptor de la hormona adrenocorticotrópica y sus fragmentos bioactivos, receptor de angiotensina, receptor natriurético auricular, receptor de bradiquinina, receptor de la hormona del crecimiento, receptor quimiotáctico, receptor de dinorfina, receptor de endorfina, receptor para β-lipotropina y su fragmentos bioactivos, receptor de encefalina, receptores del inhibidor enzimático, receptor de fibronectina y su fragmentos bioactivos, receptores del péptido que libera la hormona de crecimiento y gastrointestinales, receptor para el péptido de liberación de la hormona luteinizante, receptor para la hormona estimulante de melanocitos, receptor de neurotensina, receptor opioide, receptor de oxitocina, receptor de vasopresina, receptor de vasotocina, receptor para la hormona paratiroidea y fragmentos, receptor de la proteína cinasa, receptor de somatostatina y receptor de la sustancia P. Bioactive proteins can be genetically modified totally or partially, without reference to any corresponding natural bioactive counterpart. Preferred synthetic bioactive proteins of the present invention include receptors, protein receptor ligands. Examples of such proteins include the adrenocorticotropic hormone receptor and its bioactive fragments, angiotensin receptor, atrial natriuretic receptor, bradykinin receptor, growth hormone receptor, chemotactic receptor, dinorphine receptor, endorphin receptor, β-receptor Lipotropin and its bioactive fragments, encephalin receptor, enzyme inhibitor receptors, fibronectin receptor and its bioactive fragments, peptide receptors that release growth hormone and gastrointestinal, receptor for luteinizing hormone release peptide, hormone receptor Melanocyte stimulant, neurotensin receptor, opioid receptor, oxytocin receptor, vasopressin receptor, vasotocin receptor, parathyroid hormone receptor and fragments, kinase protein receptor, somatostatin receptor and substance P receptor.

Las proteínas bioactivas sintéticas incluyen además enzimas, y moléculas estructurales tales como quitina o colágeno, etc. Synthetic bioactive proteins also include enzymes, and structural molecules such as chitin or collagen, etc.

Las proteínas bioactivas sintéticas incluyen citocinas. Las citocinas son pequeñas proteínas o factores biológicos (en el intervalo entre 5 y 20 kDa) que son liberados por las células y median efectos específicos en la interacción célula a célula, la comunicación y en el comportamiento de otras células. Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "citocina" pretende incluir las interleucinas (IL) (tales como IL1, IL2, IL3, IL4, IL5, IL6, IL7, IL8, IL9, IL10, IL11, IL12, IL13, IL14, etc.); linfocinas y moléculas de señalización tales como las proteínas estimulantes de la eritropoyesis (por ejemplo, eritropoyetina (EPO)), el factor de necrosis tumoral (FNT), interferones, etc., factores de crecimiento, tales como el factor de crecimiento transformante, el factor de crecimiento de nervios, el factor de crecimiento procedente del cerebro, neurotrofina-3, neurotrofina-4, factor de crecimiento de hepatocitos, factor de crecimiento de linfocitos T (TGF, TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, etc.), factores estimulantes de colonias (G-CSF, GMCSF, M-CSF, etc.), factor de crecimiento epidérmico (EGF, LIF, KGF, OSM, PDGF, IGF-1, etc.), factor de crecimiento de fibroblastos (αFGF, βFGF, etc.), y hormonas, particularmente hormonas peptídicas individuales, tales como la hormona de crecimiento). Synthetic bioactive proteins include cytokines. Cytokines are small proteins or biological factors (in the range between 5 and 20 kDa) that are released by cells and mediate specific effects on cell-to-cell interaction, communication and the behavior of other cells. As used herein, the term "cytokine" is intended to include interleukins (IL) (such as IL1, IL2, IL3, IL4, IL5, IL6, IL7, IL8, IL9, IL10, IL11, IL12, IL13, IL14, etc.); lymphokines and signaling molecules such as erythropoiesis stimulating proteins (for example, erythropoietin (EPO)), tumor necrosis factor (TNF), interferons, etc., growth factors, such as transforming growth factor, nerve growth factor, growth factor from the brain, neurotrophin-3, neurotrophin-4, hepatocyte growth factor, T lymphocyte growth factor (TGF, TGF-β1, TGF-β2, TGF-β3, etc. .), colony stimulating factors (G-CSF, GMCSF, M-CSF, etc.), epidermal growth factor (EGF, LIF, KGF, OSM, PDGF, IGF-1, etc.), fibroblast growth factor (αFGF, βFGF, etc.), and hormones, particularly individual peptide hormones, such as growth hormone).

Las citocinas, y particularmente las citocinas quimiotácticas, comprenden también ejemplos particularmente preferidos de proteínas cuyas secuencias de aminoácidos pueden utilizarse para ayudar en el diseño de proteínas bioactivas sintéticas. Las citocinas participan en respuestas inmunitarias innatas y adquiridas mediante la mediación directa o indirecta de la regeneración de leucocitos, o actuando como señales importantes en la activación de leucocitos que se han acumulado en puntos específicos de la invasión microbiana. Las citocinas proinflamatorias, interleucina-1β (IL-1 β) e interleucina-6 (IL-6) y mediadores reflejan la regeneración y activación neutrófila, incluyendo la molécula de adhesión intercelular soluble, interleucina-8 (IL-8) (Kotecha S., European Journal of Pediatrics (1996), 155 Supl. 2:S14-17). La interleucina-6 es una citocina multifuncional principalmente implicada en la respuesta en fase aguda, la diferenciación de linfocitos B y la producción de anticuerpos. (Akira S. et al.: Interleukin-6 in biology and medicine. Adv. Immunol. (1993), 54: 1-78). Esta citocina es sintetizada y segregada por muchas células diferentes, incluyendo monocitos, macrófagos, linfocitos T y B, células endoteliales y fibroblastos. IL6 se induce con frecuencia con las citocinas proinflamatorias FNT-alfa e IL-1 en muchas condiciones de alarma, y la IL-6 circulante desempeña una función importante en la inducción de reacciones en fase aguda, (Xing Z. et al., J. Clin. Invest., (1998), 101(2): 311-20). Las citocinas que influyen directa o indirectamente tanto en la regeneración como en la activación de leucocitos incluyen FNT-alfa, el factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), el factor de estimulación de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF) y miembros de la familia de las quimiocinas. Las citocinas que regulan principalmente el estado de activación de leucocitos incluyen interferón-γ (IFN-γ), interleucina-10 (IL-10) e interleucina-12 (IL-12): Las citocinas pueden influir además en la eliminación microbiana induciendo o regulando la expresión de otras moléculas efectoras, que pueden ocurrir de manera autocrina o paracrina. Cytokines, and particularly chemotactic cytokines, also comprise particularly preferred examples of proteins whose amino acid sequences can be used to aid in the design of synthetic bioactive proteins. Cytokines participate in innate and acquired immune responses through direct or indirect mediation of leukocyte regeneration, or acting as important signals in the activation of leukocytes that have accumulated at specific points of microbial invasion. Proinflammatory cytokines, interleukin-1β (IL-1β) and interleukin-6 (IL-6) and mediators reflect neutrophilic regeneration and activation, including the soluble intercellular adhesion molecule, interleukin-8 (IL-8) (Kotecha S ., European Journal of Pediatrics (1996), 155 Suppl. 2: S14-17). Interleukin-6 is a multifunctional cytokine mainly involved in the acute phase response, B lymphocyte differentiation and antibody production. (Akira S. et al .: Interleukin-6 in biology and medicine. Adv. Immunol. (1993), 54: 1-78). This cytokine is synthesized and secreted by many different cells, including monocytes, macrophages, T and B lymphocytes, endothelial cells and fibroblasts. IL6 is frequently induced with FNT-alpha and IL-1 proinflammatory cytokines in many alarm conditions, and circulating IL-6 plays an important role in inducing acute phase reactions, (Xing Z. et al., J Clin. Invest., (1998), 101 (2): 311-20). Cytokines that directly or indirectly influence both regeneration and leukocyte activation include FNT-alpha, granulocyte colony stimulating factor (G-CSF), granulocyte and macrophage colony stimulation factor (GM-CSF) and members of the chemokine family. Cytokines that primarily regulate the activation status of leukocytes include interferon-γ (IFN-γ), interleukin-10 (IL-10) and interleukin-12 (IL-12): Cytokines may also influence microbial elimination by inducing or regulating the expression of other effector molecules, which can occur in an autocrine or paracrine manner.

Los factores estimulantes de colonias son citocinas producidas por una variedad de células mieloides y del estroma que se necesitan para la proliferación y maduración de las células madre hematopoyéticas. Además, los estudios demuestran que estos factores aumentan las actividades de las células efectoras de las poblaciones de leucocitos maduros. Específicamente, G-CSF prolonga la supervivencia de los neutrófilos in vitro, aumenta la actividad fagocítica de los neutrófilos y aumenta la alergia de los neutrófilos. (Standiford, T.J., et al., J. Invest. Med. (1997), 45:335-345). En cambio, GM-CSF favorece la proliferación y maduración tanto de neutrófilos como de macrófagos; las propiedades de activación de esta citocina están dirigidas principalmente hacia las poblaciones de macrófagos maduros. (Cheng, G.H., et al., J. Immunol. (1994), 152: 724-734). Colony stimulating factors are cytokines produced by a variety of myeloid and stromal cells that are needed for the proliferation and maturation of hematopoietic stem cells. In addition, studies show that these factors increase the activities of effector cells in mature leukocyte populations. Specifically, G-CSF prolongs the survival of neutrophils in vitro, increases the phagocytic activity of neutrophils and increases the allergy of neutrophils. (Standiford, T.J., et al., J. Invest. Med. (1997), 45: 335-345). In contrast, GM-CSF favors the proliferation and maturation of both neutrophils and macrophages; The activation properties of this cytokine are mainly directed towards mature macrophage populations. (Cheng, G.H., et al., J. Immunol. (1994), 152: 724-734).

Seis subfamilias íntimamente relacionadas de citocinas quimiotácticas, denominadas quimiocinas, han sido caracterizadas actualmente. De éstas, los miembros de por lo menos dos subfamilias contribuyen a la defensa del hospedador antimicrobiano pulmonar (Mandujano J., et al., Amer. J. Respir. Crit. Care Med. (1995), 155:1233-1238; Baggiolini M., et al., Ann. Rev. Immunol. (1997) 15:675-705). Los miembros de la familia de quimiocinas C-X-C, que incluyen IL-8, MIP (proteína inflamatoria de macrófagos)-2, KC, ENA-78 y NAP-2, tienen actividades estimulantes y quimiotácticas de neutrófilos predominantes, mientras que la familia C-C, que incluye MCP (proteína quimiotáctica de monocitos)-1, MCP-2, MCP-3, RANTES, MIP-1 alfa y MIP-1 beta, ejerce efectos quimiotácticos y/o activadores predominantes sobre macrófagos, linfocitos y eosinófilos. (Huffnagle G.B., et al., The Role of Chemokines in Pneumonia, in Koch A, Strieter R, eds., Chemokines in Disease. Texas. R. G. Landis Co.; 1996:151-168). Six intimately related subfamilies of chemotactic cytokines, called chemokines, have now been characterized. Of these, members of at least two subfamilies contribute to the defense of the pulmonary antimicrobial host (Mandujano J., et al., Amer. J. Respir. Crit. Care Med. (1995), 155: 1233-1238; Baggiolini M., et al., Ann. Rev. Immunol. (1997) 15: 675-705). Members of the CXC chemokine family, which include IL-8, MIP (macrophage inflammatory protein) -2, KC, ENA-78 and NAP-2, have predominant neutrophil stimulating and chemotactic activities, while the CC family, which includes MCP (monocyte chemotactic protein) -1, MCP-2, MCP-3, RANTES, MIP-1 alpha and MIP-1 beta, exerts predominant chemotactic and / or activating effects on macrophages, lymphocytes and eosinophils. (Huffnagle G.B., et al., The Role of Chemokines in Pneumonia, in Koch A, Strieter R, eds., Chemokines in Disease. Texas. R. G. Landis Co .; 1996: 151-168).

El interferón-gama es una citocina producida por los linfocitos T (tanto los linfocitos T alfa, beta y gama delta) y las células NK que es instrumental en la inmunidad mediada por células contra un amplio espectro de patógenos pulmonares. Esta citocina activa varias funciones de células efectoras de macrófagos, incluyendo la estimulación de la alergia, la capacidad para presentar el antígeno, el cebado de la liberación de FNT procedente de macrófagos y la actividad antimicrobiana de macrófagos aumentada in vitro contra organismos bacterianos, fúngicos y microbacterianos. Interferon-gamma is a cytokine produced by T lymphocytes (both alpha, beta and delta gamma T lymphocytes) and NK cells that is instrumental in cell-mediated immunity against a broad spectrum of lung pathogens. This cytokine activates several functions of macrophage effector cells, including allergy stimulation, the ability to present the antigen, priming of the release of FNT from macrophages and increased in vitro macrophage antimicrobial activity against bacterial, fungal and microbacterial

La interleucina-12 es una citocina que favorece las respuestas inmunitarias de tipo Th1, a la vez que inhibe las respuestas inmunitarias de tipo Th2. Específicamente, IL-12 estimula el desarrollo de los linfocitos T, Th1 y de las células NK y aumenta la actividad citolítica de las células CD8+ y las células NK. Aún más importante, IL-12 sirve como el mayor inductor de IFN-gama procedente de los linfocitos T y de las células NK. Interleukin-12 is a cytokine that favors Th1 type immune responses, while inhibiting Th2 type immune responses. Specifically, IL-12 stimulates the development of T, Th1 and NK cells and increases the cytolytic activity of CD8 + cells and NK cells. Even more important, IL-12 serves as the largest inducer of IFN-gamma from T lymphocytes and NK cells.

En contraste con IL-12, IL-10 favorece el desarrollo de respuestas inmunitarias de tipo Th2, mientras que inhibe la inmunidad mediada por las células (de tipo Th1). (Howard M., et al.,J. Clin. Immunol. (1992), 12: 239-247). Esta citocina se demostró que ejerce potentes propiedades inflamatorias, en parte desactivando directamente neutrófilos y macrófagos y disminuyendo la expresión de FNT, IFN-gamma y los miembros tanto de las familias de quimiocinas C-X-C como de C-C. IL-10 es instrumental atenuando la producción indeseada de citocinas proinflamatorias en estados de activación generalizada de células inmunes. In contrast to IL-12, IL-10 favors the development of Th2 type immune responses, while inhibiting cell-mediated immunity (Th1 type). (Howard M., et al., J. Clin. Immunol. (1992), 12: 239-247). This cytokine was shown to exert potent inflammatory properties, partly by directly deactivating neutrophils and macrophages and decreasing the expression of TNF, IFN-gamma and members of both the C-X-C and C-C chemokine families. IL-10 is instrumental in attenuating unwanted production of proinflammatory cytokines in states of generalized activation of immune cells.

La EPO es un ejemplo particularmente preferido de una proteína cuya secuencia de aminoácidos puede utilizarse para ayudar en el diseño de una proteína bioactiva sintética con una actividad estimulante de eritropoyesis. La EPO es el principal factor responsable para la regulación de la producción de glóbulos rojos durante las condiciones en estado estacionario y para acelerar la recuperación de la masa de glóbulos rojos tras la hemorragia (Jelkmann, W. (1992) Physiol. Reviews 72:449; Krantz, S.B. (1991) Blood 77:419; Porter, D.L y M.A. Goldberg (1993) Exp. Hematol., 21:399; Nissenson, A.R. (1994) Blood Purif. 12:6). La forma circulante de la EPO humana es una glucoproteína de 165 aminoácidos (aa) con un peso molecular de aproximadamente 30.000 (Sawyer, S.T. et al. (1994), Hematol. Oncol. Clinics NA 8:895; Jacobs, K.J. et al., Nature (1985), 313:806; Lin, F.K. et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1985) 82:7580). Aunque el ADNc para la EPO prevé una molécula con 166 restos de aminoácidos, la arginina del terminal carboxi se elimina en una modificación después de la traducción (12). Existen tres puntos potenciales para la glucosilación unida a N y todos están rellenos. Un resto de carbohidrato unido al O está también presente (13). Los efectos de la glucosilación son complejos. Aunque la EPO procedente de E. coli no glucosilada presenta actividad biológica completa in vitro, la glucosilación es aparentemente necesaria para la activación total in vivo. De este modo, La EPO natural, producida por E. coli y desglucosilada presenta muy poca actividad en estudios en animales (Krantz, S.B. (1991) Blood 77:419; Sasaki, H. et al. (1987), J. Biol. Chem., 262:12059; Lowy, P.H. et al. (1960), Nature, 182:102; Wojchowski, D.M. et al. Biochem. Biophys. Acta, 910:224; Dordal, M.S. et al. (1985) Endocrinology, 116:2293). EPO is a particularly preferred example of a protein whose amino acid sequence can be used to aid in the design of a synthetic bioactive protein with an erythropoiesis stimulating activity. EPO is the main factor responsible for regulating red blood cell production during steady-state conditions and for accelerating the recovery of red blood cell mass after bleeding (Jelkmann, W. (1992) Physiol. Reviews 72: 449 ; Krantz, SB (1991) Blood 77: 419; Porter, DL and MA Goldberg (1993) Exp. Hematol., 21: 399; Nissenson, AR (1994) Blood Purif. 12: 6). The circulating form of human EPO is a glycoprotein of 165 amino acids (aa) with a molecular weight of approximately 30,000 (Sawyer, ST et al. (1994), Hematol. Oncol. Clinics NA 8: 895; Jacobs, KJ et al. , Nature (1985), 313: 806; Lin, FK et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1985) 82: 7580). Although the cDNA for EPO provides a molecule with 166 amino acid residues, the carboxy terminal arginine is removed in a modification after translation (12). There are three potential points for N-linked glycosylation and all are filled. A carbohydrate residue attached to O is also present (13). The effects of glycosylation are complex. Although EPO from non-glycosylated E. coli exhibits complete biological activity in vitro, glycosylation is apparently necessary for total activation in vivo. Thus, natural EPO, produced by E. coli and deglycosylated, has very little activity in animal studies (Krantz, SB (1991) Blood 77: 419; Sasaki, H. et al. (1987), J. Biol. Chem., 262: 12059; Lowy, PH et al. (1960), Nature, 182: 102; Wojchowski, DM et al. Biochem. Biophys. Acta, 910: 224; Dordal, MS et al. (1985) Endocrinology, 116: 2293).

De acuerdo con lo expuesto anteriormente, los modelos de glucosilación variables, presentan efectos variables. Por ejemplo, la EPO desialiada presenta tanto actividad aumentada in vitro como disminuida in vivo, un efecto atribuido a la exposición de restos de galactosa que están reconocidos, unidos y eliminados por hepatocitos (Spivak, J.L. y B.B. Hogans (1989) Blood, 73v:90; Goldwasser, E. et al. (1974) J. Biol. Chem. 249:4202). El modelo de ramificación de EPO completamente sialiada también presenta una diferencia en la actividad biológica. Principalmente la EPO ramificada tetra-antenaria presenta actividad equivalente a la EPO "convencional", mientras que la EPO ramificada principalmente bi-anternaria presenta tres veces más actividad in vitro pero solamente 15% de actividad normal in vivo (Takeuchi, M. et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 86:7819). Los estudios han indicado que solamente los azúcares unidos por N y no unidos por O, son importantes en el funcionamiento de la EPO (Higuchi, M. et al. (1992) In accordance with the above, the variable glycosylation models have variable effects. For example, desialiated EPO has both increased activity in vitro and decreased activity in vivo, an effect attributed to the exposure of galactose residues that are recognized, bound and eliminated by hepatocytes (Spivak, JL and BB Hogans (1989) Blood, 73v: 90; Goldwasser, E. et al. (1974) J. Biol. Chem. 249: 4202). The fully sialiated EPO branching model also presents a difference in biological activity. Mainly the tetra-antennial branched EPO has activity equivalent to the "conventional" EPO, while the mainly bi-anteranial branched EPO has three times more activity in vitro but only 15% of normal activity in vivo (Takeuchi, M. et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA., 86: 7819). Studies have indicated that only sugars linked by N and not linked by O, are important in the functioning of EPO (Higuchi, M. et al. (1992)

J. Biol. Chem., 267: 770319). J. Biol. Chem., 267: 770319).

Los factores estimulantes de colonias y RANTES también comprenden ejemplos particularmente preferidos de proteínas cuyas secuencias de aminoácidos pueden utilizarse para ayudar al diseño de una proteína bioactiva sintética. Colony stimulating factors and RANTES also comprise particularly preferred examples of proteins whose amino acid sequences can be used to aid in the design of a synthetic bioactive protein.

B. Proteínas y polipéptidos modificados por polímeros B. Polymer modified proteins and polypeptides

La proteína o el polipéptido pueden modificarse para que contenga uno o más aductos de polímeros estructuralmente definidos en las posiciones preseleccionadas. Aunque las proteínas modificadas por polímeros se han descrito anteriormente, la naturaleza y manera de las posibles modificaciones de polímeros de la presente invención se diferencian notablemente de dichos esfuerzos anteriores. The protein or polypeptide can be modified to contain one or more structurally defined polymer adducts at the preselected positions. Although the polymer modified proteins have been described above, the nature and manner of the possible polymer modifications of the present invention differ markedly from said prior efforts.

Ya que las proteínas bioactivas sintéticas se sintetizan químicamente, en la totalidad o en parte, es posible sintetizar dichas proteínas de manera que permitan a los polímeros unidos por enlaces covalentes (tales como los polímeros o azúcar, polietilenglicol, glicoles, ácido hialurónico, etc.) a uno o más puntos seleccionados por el usuario y definidos por el usuario en un polipéptido un eje central de proteína. Además, la producción sintética de las proteínas permite asegurar que dichas modificaciones están presentes en cada uno de los puntos seleccionados por el usuario y definidos por el usuario de cada molécula en una preparación. Dichos uniformidad y control de la síntesis distingue notablemente la presente invención de las modificaciones al azar permitidas para la utilización de los procedimientos de la técnica anterior. De manera significativa, esto permite a uno diseñar una proteína sintética en la que cualquier resto no crítico puede modificarse para que contenga un aducto del polímero. Además, para cada uno de dichos puntos seleccionados por el por el usuario y definidos por el usuario, el usuario puede definir el enlace preciso (amida, tioéster, tioéter, oxima, etc.) por lo que dichos aductos estarán unidos al eje central del polipéptido o de la proteína. Además, los aductos del polímero específicos que se desea que estén presentes en un punto específico pueden variarse y controlarse, de modo que se obtiene una preparación final en la que cada proteína o polipéptido presentes contiene exactamente los mismos aductos modificados precisamente en los mismos sitios modificados. Por lo tanto, la presente invención permite la formulación de preparaciones homogéneas de polipéptido y proteínas modificadas por el polímero. Since synthetic bioactive proteins are chemically synthesized, in whole or in part, it is possible to synthesize said proteins in a way that allows polymers linked by covalent bonds (such as polymers or sugar, polyethylene glycol, glycols, hyaluronic acid, etc.). ) to one or more points selected by the user and defined by the user in a polypeptide a central axis of protein. In addition, the synthetic production of proteins makes it possible to ensure that said modifications are present at each of the points selected by the user and defined by the user of each molecule in a preparation. Said uniformity and synthesis control remarkably distinguishes the present invention from the random modifications allowed for the use of prior art procedures. Significantly, this allows one to design a synthetic protein in which any non-critical moiety can be modified to contain a polymer adduct. In addition, for each of these points selected by the user and defined by the user, the user can define the precise link (amide, thioester, thioether, oxime, etc.) whereby said adducts will be attached to the central axis of the polypeptide or protein. In addition, the specific polymer adducts that are desired to be present at a specific point can be varied and controlled, so that a final preparation is obtained in which each protein or polypeptide present contains exactly the same modified adducts precisely at the same modified sites. . Therefore, the present invention allows the formulation of homogeneous preparations of polypeptide and proteins modified by the polymer.

Además, de proporcionar un medio para variar la posición y el número de los puntos de acoplamiento a los que puede unirse el polímero, la presente invención permite a uno variar la naturaleza del polímero unido. Los aductos del polímero que pueden incorporarse en cualquier punto seleccionado por el usuario particular y definidos por el usuario pueden ser de cualquier longitud definida. Asimismo, de acuerdo con los procedimientos de la presente invención, es posible utilizar polímeros de diferentes longitudes en diferentes puntos. Por lo tanto, las proteínas bioactivas sintéticas pueden ser monomodificadas o polimodificadas, con un aducto de polímero. Cuando más de un aducto de polímero introducido en un polipéptido o proteína específico, la utilización de polímeros puede ser "monoespeciado", "poliespeciado", "uniformemente especiado" o "especiado en forma diversa en". Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "monoespeciado" se refiere a un polipéptido o proteína que ha sido modificado por una sola especie de polímero, en cambio, el término "poliespeciado" se refiere a un polipéptido o proteína que ha sido modificado en más de una sola especie de polímero. Dichos polipéptidos o proteínas poliespeciados se dice que son "uniformemente especiados". Si en cada punto modificado del polipéptido o proteína, la misma, única especie de polímero está presente. En cambio, un polipéptido o proteína poliespeciado se dice que está "especiado de forma diversa" si los puntos modificados del polipéptido o proteína están modificados con diferentes especies de polímero. Furthermore, by providing a means to vary the position and number of the coupling points to which the polymer can be attached, the present invention allows one to vary the nature of the bound polymer. The polymer adducts that can be incorporated at any point selected by the particular user and defined by the user can be of any defined length. Also, according to the methods of the present invention, it is possible to use polymers of different lengths at different points. Therefore, synthetic bioactive proteins can be monomodified or polyimodified, with a polymer adduct. When more than one polymer adduct introduced into a specific polypeptide or protein, the use of polymers can be "monospecial", "polyspecialized", "uniformly spiced" or "spiced variously in". As used herein, the term "monospecific" refers to a polypeptide or protein that has been modified by a single species of polymer; instead, the term "polyspecies" refers to a polypeptide or protein that has been modified in more than a single polymer species. Such polypeptides or polyspeciated proteins are said to be "uniformly spiced." If at each modified point of the polypeptide or protein, the same, single species of polymer is present. In contrast, a polypeptide or polypeptide protein is said to be "spiced differently" if the modified points of the polypeptide or protein are modified with different polymer species.

Además, es posible variar la extensión de la linealidad o falta de ramificación del aducto del polímero en cada uno de los usuarios seleccionados en los puntos definidos por el usuario. Por lo tanto los aductos del polímero pueden ser lineales, ramificados o uniformemente ramificados. La expresión "uniformemente ramificado" hace referencia a que todas las ramificaciones de un polímero en un punto específico tienen la misma estructura y longitud. Como puede apreciarse, es posible variar independientemente tanto la longitud de cualquier ramificación individual, así como la estructura del polímero presente en dicho punto de ramificación. In addition, it is possible to vary the extent of linearity or lack of branching of the polymer adduct in each of the users selected at the points defined by the user. Therefore the polymer adducts can be linear, branched or uniformly branched. The term "uniformly branched" refers to all branches of a polymer at a specific point having the same structure and length. As can be seen, it is possible to independently vary both the length of any individual branching, as well as the polymer structure present at said branching point.

En resumen, es posible definir (1) la posición y (2) la frecuencia del polímero modificado, del usuario seleccionado y de los puntos definidos por el usuario en una estructura de polipéptido o proteína, así como controlar (3) la longitud, In summary, it is possible to define (1) the position and (2) the frequency of the modified polymer, of the selected user and of the points defined by the user in a polypeptide or protein structure, as well as controlling (3) the length,

(4) la especie y (5) el grado de ramificación presente en cada uno de dichos puntos. Además, con respecto al polipéptido y a las proteínas con múltiples modificaciones del polímero, es posible definir independientemente cada una de las cinco variables identificadas anteriormente para cada punto. Además, con respecto a los polipéptidos y a las proteínas que tienen modificaciones del polímero ramificado, es posible definir independientemente cada una de las cinco variables identificadas anteriormente para cada punto de ramificación. Por lo tanto, existe una flexibilidad considerable de la modificación del polímero. (4) the species and (5) the degree of branching present in each of these points. In addition, with respect to the polypeptide and the proteins with multiple polymer modifications, it is possible to independently define each of the five variables identified above for each point. In addition, with respect to polypeptides and proteins that have modifications of the branched polymer, it is possible to independently define each of the five variables identified above for each branch point. Therefore, there is considerable flexibility in polymer modification.

C. Administración de proteínas y péptidos C. Administration of proteins and peptides

Los polipéptidos y proteínas bioactivos sintéticos opcionalmente modificados por el polímero pueden utilizarse como agentes farmacéuticos para efectuar el tratamiento de enfermedades y afecciones. De manera más preferida, cuando se administra a un paciente o individuo necesitado de terapia, dichos polipéptidos y/o proteínas bioactivos sintéticos se administrarán utilizando un sistema de administración de fármacos. Las utilizaciones de dicho sistema permiten que un fármaco esté presente en el paciente en una manera que lo hace aceptable para aumentar la eficacia de la bioactividad deseada. Los sistemas preferidos de administración de fármacos incluyen sistemas capaces de administrar polipéptidos o proteínas por las vías oral, nasal, o inhalación, o por vía intramuscular, subcutánea, transdérmica, intravenosa, intraural o intraocular. The synthetic bioactive polypeptides and proteins optionally modified by the polymer can be used as pharmaceutical agents to effect the treatment of diseases and conditions. More preferably, when administered to a patient or individual in need of therapy, said synthetic bioactive polypeptides and / or proteins will be administered using a drug delivery system. The uses of said system allow a drug to be present in the patient in a way that makes it acceptable to increase the efficacy of the desired bioactivity. Preferred drug delivery systems include systems capable of administering polypeptides or proteins by the oral, nasal, or inhalation routes, or intramuscularly, subcutaneously, transdermally, intravenously, intraurally or intraocularly.

Dichos sistemas de administración de fármacos pueden incluir formulaciones que proporcionan la liberación específica en el sitio, o que aumentan la protección para la mucosa intestinal. Las formulaciones adecuadas incluyen: formulaciones en polvo seco, administración mediante encapsulación en partículas víricas, encapsulación en liposomas, parches transdérmicos, transporte ayudado eléctricamente (terapia de electroporación) y conjugación de polímero/niazona. Such drug delivery systems may include formulations that provide site-specific release, or that increase protection for the intestinal mucosa. Suitable formulations include: dry powder formulations, administration by viral particle encapsulation, liposome encapsulation, transdermal patches, electrically assisted transport (electroporation therapy) and polymer / niazone conjugation.

Preferentemente, dichos dispositivos de administración de fármacos responderán a cambios en el medio biológico y administrarán (o dejarán de administrar) fármacos basados en estos cambios. Una gama de materiales se ha ampliado para controlar la liberación de fármacos y otros agentes activos: poli(uretanos), poli(siloxanos), poli(metilacrilato de metilo), poli(alcohol vinílico) para la hidrofilia y resistencia, poli(etileno), poli(vinil pirrolidona), poli(etil metacrilato de 2-hidroxi), poli(n-vinilpirrolidona), poli(metacrilato de metilo), poli(alcohol vinílico), poli(ácido acrílico), poliacrilamida, poli(acetato de etilen-co-vinilo), poli(etilenglicol), poli(ácido metacrílico), etc. Preferentemente, se utilizarán polímeros biodegradables para facilitar la administración de fármacos. Dichos polímeros incluyen polilactidas (PLA), poliglicolidas (PGA), poli(lactida-co-glicolidas) (PLGA), polianhídridos y poliortoésteres. Los dispositivos de administración de fármacos, y los métodos para su utilización se describen en las patentes US nº 6.072.041, nº 6.041.253, nº 6.018.678, nº 6.017.318, nº 6.002.961, nº 5.879.712, nº 5.849.331, nº 5.792.451, nº 5.783.212, nº 5.766.633, nº 5.759.566, nº 5.690.954, nº 5.681.811, nº 5.654.000, nº 5.641.511, nº 5.438.040, nº 4.810.499 y nº 4.659.558. Preferably, said drug delivery devices will respond to changes in the biological environment and will administer (or stop administering) drugs based on these changes. A range of materials has been expanded to control the release of drugs and other active agents: poly (urethanes), poly (siloxanes), poly (methyl methyl acrylate), poly (vinyl alcohol) for hydrophilicity and resistance, poly (ethylene) , poly (vinyl pyrrolidone), poly (2-hydroxy ethyl methacrylate), poly (n-vinyl pyrrolidone), poly (methyl methacrylate), poly (vinyl alcohol), poly (acrylic acid), polyacrylamide, poly (ethylene acetate -co-vinyl), poly (ethylene glycol), poly (methacrylic acid), etc. Preferably, biodegradable polymers will be used to facilitate the administration of drugs. Such polymers include polylactides (PLA), polyglycolides (PGA), poly (lactide-co-glycolides) (PLGA), polyanhydrides and polyorthoesters. Drug delivery devices, and methods for their use are described in US Patent Nos. 6,072,041, 6,041,253, 6,018,678, 6,017,318, 6,002,961, 5,879,712, No. 5,849,331, No. 5,792,451, No. 5,783,212, No. 5,766,633, No. 5,759,566, No. 5,690,954, No. 5,681,811, No. 5,654,000, No. 5,641,511, No. 5,438,040, No. 4,810,499 and 4,659,558.

III. Producción de proteínas sintéticas bioactivas III. Production of bioactive synthetic proteins

La producción de proteínas sintéticas bioactivas puede suponerse que tiene las etapas o componentes siguientes: diseño, síntesis, ligación peptídica, plegamiento de proteínas, evaluación de la bioactividad, modificación en el polímero del eje central del polipéptido (figura 2). The production of bioactive synthetic proteins can be assumed to have the following stages or components: design, synthesis, peptide ligation, protein folding, bioactivity evaluation, polymer modification of the central axis of the polypeptide (Figure 2).

A. Diseño de las proteínas sintéticas bioactivas preferidas A. Design of preferred bioactive synthetic proteins

Preferentemente, la proteína bioactiva sintética será una proteína estimulante de la eritropoyesis. Como se utiliza en la presente memoria, una proteína estimulante de la eritropoyesis es una proteína que interviene en la producción de glóbulos rojos. La bioactividad estimulante de eritropoyesis de una proteína puede determinarse por cualquiera de varios medios, tales como siguiendo la eritropoyesis después de la administración in vivo, ensayando la capacidad de la proteína para intervenir en la proliferación de las estirpes celulares dependientes de EPO, etc. Preferably, the synthetic bioactive protein will be an erythropoiesis stimulating protein. As used herein, an erythropoiesis stimulating protein is a protein that is involved in the production of red blood cells. Erythropoiesis stimulating bioactivity of a protein can be determined by any of several means, such as following erythropoiesis after in vivo administration, testing the ability of the protein to intervene in the proliferation of EPO-dependent cell lines, etc.

Una proteína preferida estimulante de la eritropoyesis es EPO de mamífero, más preferentemente humana, y sus análogos. La eritropoyetina es sintetizada y segregada principalmente por las células endoteliales capilares tubulares y juxtatubulares e intersticiales del riñón. La nefropatía crónica causa la destrucción de células productoras de EPO en el riñón. La consiguiente carencia de EPO provoca frecuentemente anemias. La utilización clínica principal de EPO es por consiguiente el tratamiento de pacientes con insuficiencia renal grave (hematocrito inferior a 0,3) quienes suelen recibir también transfusiones así como el tratamiento de los pacientes anémicos después de la quimioterapia. Por lo general, la EPO se sintetiza de manera recombinante en células de ovario de hámster para su utilización clínica. La EPO es una proteína ácida (pI = 4,5) estable al pH y al calor relativo de 165 restos de aminoácidos en su forma madura. La EPO transporta su actividad mediante el receptor de EPO. Aproximadamente el 40 por ciento de la masa molecular de EPO se debe a su glucosilación. La glucosilación es un factor importante que determina el comportamiento farmacocinético de la EPO in vivo. La EPO no glucosilada tiene una vida media biológica sumamente corta. Aun así se une a su receptor e incluso puede tener una actividad específica mayor in vitro. Sin embargo, experimentos recientes han demostrado que la PEGilación de EPO aumenta significativamente su vida, pero disminuye significativamente la actividad de EPO en un sistema de ensayo a base de células. A preferred erythropoiesis stimulating protein is mammalian EPO, more preferably human, and its analogues. Erythropoietin is synthesized and secreted primarily by tubular and juxtatubular and interstitial capillary endothelial cells of the kidney. Chronic kidney disease causes the destruction of EPO producing cells in the kidney. The consequent lack of EPO frequently causes anemias. The main clinical use of EPO is therefore the treatment of patients with severe renal impairment (hematocrit less than 0.3) who usually also receive transfusions as well as the treatment of anemic patients after chemotherapy. In general, EPO is synthesized recombinantly in hamster ovary cells for clinical use. EPO is an acidic protein (pI = 4.5) stable at pH and relative heat of 165 amino acid residues in its mature form. EPO transports its activity through the EPO receptor. Approximately 40 percent of the molecular mass of EPO is due to its glycosylation. Glycosylation is an important factor that determines the pharmacokinetic behavior of EPO in vivo. Non-glycosylated EPO has an extremely short biological half-life. Even so, it binds to its receptor and may even have a greater specific activity in vitro. However, recent experiments have shown that EPO PEGylation significantly increases its life, but significantly decreases EPO activity in a cell-based assay system.

Las proteínas sintéticas estimulantes de eritropoyesis ("SEP") son preferentemente análogos sintéticos modificados químicamente de la EPO urinaria humana. Preferentemente contienen uno o más restos de polímero (aún más preferentemente restos de pPEG) unidos a uno o más resto(s) de péptidos mediante un enlace tioéter, oxima, amida u otro. Preferentemente, dichos enlaces estarán en una o más de las posiciones que están glucosiladas de forma natural en la EPO urinaria humana (es decir, las posiciones, 24, 38, 83 y 126). Aún más preferentemente, las moléculas SEP tendrán restos de pPEG en dos o más de dichas posiciones. Alternativamente, otros restos de proteína pueden ser modificados por restos de polímeros. Las posiciones de la modificación para proteínas sintéticas bioactivas incluyen los restos situados en un bucle, región o dominio desordenado de la proteína, o en o cerca de los puntos de la escisión potencial de la proteasa. Por ejemplo, las modificaciones poliméricas pueden introducirse en una o más posiciones de 9, 69 y/o 125 de EPO. El peso molecular total de las moléculas SEP puede variar entre aproximadamente 25 y aproximadamente 150 kDa, y más preferentemente entree aproximadamente 30 y aproximadamente 80 kDa. El peso molecular puede controlarse aumentando o disminuyendo el número y la estructura del polímero (tal como pPEG) utilizado para la modificación de un análogo dado. El P.M. hidrodinámico mediado por pPEG para los montajes más grandes es superior a aproximadamente 100 kDa. Los ensayos in vitro en células que expresan el receptor EPO humano indican que las SEP dadas a conocer en la presente memoria tienen una ED50 que es equivalente a la de la EPO humana glucosilada producida de manera recombinante. Synthetic erythropoiesis-stimulating proteins ("SEP") are preferably chemically modified synthetic analogs of human urinary EPO. They preferably contain one or more polymer moieties (even more preferably pPEG moieties) attached to one or more peptide moieties (s) via a thioether, oxime, amide or other bond. Preferably, said links will be in one or more of the positions that are naturally glycosylated in human urinary EPO (i.e., positions, 24, 38, 83 and 126). Even more preferably, SEP molecules will have pPEG residues in two or more of said positions. Alternatively, other protein residues may be modified by polymer residues. Modification positions for bioactive synthetic proteins include residues located in a disordered loop, region or domain of the protein, or at or near the points of potential protease cleavage. For example, polymeric modifications can be introduced in one or more positions of 9, 69 and / or 125 EPO. The total molecular weight of the SEP molecules may vary between about 25 and about 150 kDa, and more preferably between about 30 and about 80 kDa. The molecular weight can be controlled by increasing or decreasing the number and structure of the polymer (such as pPEG) used for the modification of a given analog. The P.M. Hydrodynamic mediated by pPEG for larger assemblies is greater than approximately 100 kDa. In vitro assays in cells expressing the human EPO receptor indicate that the SEPs disclosed herein have an ED50 that is equivalent to that of recombinantly produced glycosylated human EPO.

Los análogos de pPEG unidos a la oxima se construyen preferentemente uniendo un pPEG funcionalizado con amino-oxi, cetona o aldehído a la proteína SEP en un aminoácido codificado de manera no natural que lleva una funcionalidad amino-oxi, cetona o aldehído en la cadena lateral. Por ejemplo, las posiciones 89 y 117 de SEP-0 y 1 contienen seudoglutamatos (un aminoácido codificado de manera no natural que lleva una cadena lateral de fórmula -CHα-CH2-S-COOH (comparada con la cadena lateral de glutamato -CHα-CH2-CH2-COOH)). Los análogos de SEP que utilizan enlaces tioéter se construyen preferentemente para que contengan una funcionalidad tiol proporcionada por una cisteína o aminoácido no natural con una cadena lateral que lleva el tiol. La figura 3 representa la estructura básica de un tipo de proteínas estimulantes de eritropoyesis sintéticas preferidas. The oxime bound pPEG analogs are preferably constructed by linking a functionalized amino-oxy, ketone or aldehyde pPEG to the SEP protein in an unnaturally encoded amino acid that carries an amino-oxy, ketone or aldehyde functionality in the side chain . For example, positions 89 and 117 of SEP-0 and 1 contain pseudoglutamates (an unnaturally encoded amino acid bearing a side chain of the formula -CHα-CH2-S-COOH (compared to the glutamate side chain -CHα- CH2-CH2-COOH)). SEP analogs that use thioether linkages are preferably constructed to contain a thiol functionality provided by a cysteine or unnatural amino acid with a side chain carrying the thiol. Figure 3 represents the basic structure of a type of preferred synthetic erythropoiesis stimulating proteins.

En una forma de realización alternativa, las moléculas de SEP pueden comprender análogos de EPO "permutados en círculo" en los que el terminal amino y carboxi natural de EPO se han trasladado. Aun más preferentemente, dicho traslado desplazará los terminales amino y carboxi a posiciones de limitación estructural baja, tales como los bucles desordenados, etc. El bucle desordenado alrededor de las posiciones 125 y 126 (con relación al sistema de numeración del residuo de EPO natural) es un ejemplo de dicho punto de traslado. Aún más preferentemente, dichas SEP estarán exentas de disulfuro, y se modificarán químicamente para que contengan restos de polímero en los restos preseleccionados. In an alternative embodiment, the SEP molecules may comprise "circle permutated" EPO analogs in which the natural amino and carboxy terminal of EPO have been transferred. Even more preferably, said transfer will move the amino and carboxy terminals to positions of low structural limitation, such as messy loops, etc. The messy loop around positions 125 and 126 (in relation to the natural EPO residue numbering system) is an example of such a transfer point. Even more preferably, said SEPs will be free of disulfide, and will be chemically modified to contain polymer residues in the preselected residues.

Alternativamente, las moléculas de SEP pueden tener terminales amino y carboxi trasladados a un punto de glucosilación natural, o a otros puntos adecuados para la glucosilación, tales como las posiciones 126 y 125. Las moléculas de SEP pueden incluir también modificaciones de los terminales amino y carboxi para eliminar o modificar la carga (tales como por amidación de carboxi, etc.). Alternatively, the SEP molecules may have amino and carboxy terminals moved to a natural glycosylation point, or other points suitable for glycosylation, such as positions 126 and 125. The SEP molecules may also include modifications of the amino and carboxy terminals. to eliminate or modify the load (such as by carboxy amidation, etc.).

En un ejemplo preferido de dichas moléculas circularmente permutadas, se proporcionan nuevos terminales N y C por las posiciones 126 y 125, respectivamente. Las cisteínas naturales formadoras de disulfuro en las posiciones 7, 29, 32 y 161 están sustituidas preferentemente por el aminoácido no codificado naturalmente, ácido L-α-N-butírico (Aba), que no pueden formar puentes disulfuro. Los restos R166, E37 y V82 se sustituyen preferentemente con alaninas para mejorar la producción. Además, una cisteína adicional está insertada preferentemente entre las posiciones 1 y 166 con respecto al esquema del número de EPO natural, que está numerada por abajo como "0". La molécula resultante contiene cuatro cisteínas (en las posiciones 126, 0, 38 y 83 (leída en la dirección del terminal N al C)), que se utilizan como (1) puntos de ligación y (2) puntos de acoplamiento de pPEG formadoras de tioéter. Opcionalmente, una cisteína puede sustituir A125 para proporcionar un punto de acoplamiento de pPEG adicional. El peso molecular total de dichas moléculas de SEP en la presente invención puede estar comprendido entre aproximadamente 25 y aproximadamente 150 kDa, y más preferentemente entre aproximadamente 30 y aproximadamente 80 kDa. El peso molecular puede controlarse aumentando o disminuyendo el número y estructura del polímero (tal como pPEG) utilizado para la modificación de un análogo dado. El P.M. hidrodinámico mediado por pPEG para los montajes mayores es superior a 100 kDa. Los puntos de acoplamiento de pPEG opcionales están situados en las posiciones 125, 9 y 24 (leído en la dirección del terminal N al C). Los diseños adicionales del análogo de SEP presentan terminales N y C alternativos en la zona desordenada del bucle y/o restos truncados procedentes de los nuevos terminales N y/o C. La estructura básica de las moléculas preferidas permutadas en círculo se muestra en la figura 4. In a preferred example of said circularly permutated molecules, new terminals N and C are provided by positions 126 and 125, respectively. The natural disulfide-forming cysteines at positions 7, 29, 32 and 161 are preferably substituted by the naturally uncoded amino acid, L-α-N-butyric acid (Aba), which cannot form disulfide bridges. Residues R166, E37 and V82 are preferably substituted with alanines to improve production. In addition, an additional cysteine is preferably inserted between positions 1 and 166 with respect to the natural EPO number scheme, which is numbered below as "0". The resulting molecule contains four cysteines (at positions 126, 0, 38 and 83 (read in the direction of terminal N to C)), which are used as (1) ligation points and (2) forming pPEG coupling points Thioether Optionally, a cysteine can substitute A125 to provide an additional pPEG coupling point. The total molecular weight of said SEP molecules in the present invention may be between about 25 and about 150 kDa, and more preferably between about 30 and about 80 kDa. The molecular weight can be controlled by increasing or decreasing the number and structure of the polymer (such as pPEG) used for the modification of a given analog. The P.M. Hydrodynamic mediated by pPEG for larger assemblies is greater than 100 kDa. The optional pPEG coupling points are located at positions 125, 9 and 24 (read in the direction of terminal N to C). Additional SEP analog designs have alternative N and C terminals in the untidy area of the loop and / or truncated debris from the new N and / or C terminals. The basic structure of the preferred molecules permutated in a circle is shown in the figure Four.

Alternativamente, las proteínas sintéticas bioactivas son un G-CSF de mamífero, más preferentemente humano. El G-CSF provoca la proliferación rápida y la liberación de granulocitos neutrófilos al torrente circulatorio, y de este modo proporciona efecto terapéutico en la lucha contra la infección. La proteína GCSF humana tiene una longitud de 174 aminoácidos (patente: EP 0 459 630 (Camble, R. et al.), y variantes de su secuencia se han aislado. La proteína tiene cuatro restos de cisteína y un punto de O-glucosilación en la treonina de la posición 133. Alternatively, the bioactive synthetic proteins are a mammalian G-CSF, more preferably human. G-CSF causes rapid proliferation and the release of neutrophil granulocytes into the bloodstream, and thus provides therapeutic effect in the fight against infection. The human GCSF protein has a length of 174 amino acids (patent: EP 0 459 630 (Camble, R. et al.), And variants of its sequence have been isolated. The protein has four cysteine residues and an O-glycosylation point in the threonine of position 133.

En dichas moléculas sintéticas de GCSF, puede alterarse la secuencia de aminoácidos de la molécula, con relación a la secuencia de GCSF natural, para que contenga restos hidrófobos naturales o más preferentemente no naturales codificados en una o más de las posiciones 1, 2 ó 3. Opcionalmente, dichas moléculas pueden modificarse más para que contengan un resto hidrófobo natural, o más preferentemente codificado de forma no natural en la posición 5 de GCSF, y/o en las posiciones 173 y/o 174. In said synthetic GCSF molecules, the amino acid sequence of the molecule can be altered, relative to the natural GCSF sequence, to contain natural or more preferably non-natural hydrophobic moieties encoded in one or more of positions 1, 2 or 3 Optionally, said molecules can be further modified to contain a natural hydrophobic moiety, or more preferably unnaturally encoded at position 5 of GCSF, and / or at positions 173 and / or 174.

Preferentemente, las moléculas GCSF sintéticas estarán modificadas por el polímero (preferentemente pPEG) en una o más de las posiciones 63, 64 y/o 133 y/o en una o más de las posiciones 1 y 174. Los plímeros de pPEG pueden ser lineales o ramificados, con carga, sin carga o mixtos; y pueden tener un intervalo de peso molecular entre aproximadamente 5 y aproximadamente 80 kDa, y más preferentemente entre 40 y aproximadamente 70 kDa de contribución al P.M. total del pPEG dependiendo del número y estructura del pPEG utilizados para modificación. El radio hidrodinámico presenta un efecto del P.M. mayor in vivo (por ejemplo, un pPEG ramificado de 10 kDa presenta un P.M. efectivo de aproximadamente 55 kDa). El P.M. hidrodinámico mediado por pPEG estimado es mayor de 100 kDa. Preferably, the synthetic GCSF molecules will be modified by the polymer (preferably pPEG) in one or more of positions 63, 64 and / or 133 and / or in one or more of positions 1 and 174. The pPEG polymers can be linear or branched, loaded, unloaded or mixed; and may have a molecular weight range between about 5 and about 80 kDa, and more preferably between 40 and about 70 kDa of contribution to P.M. Total pPEG depending on the number and structure of the pPEG used for modification. The hydrodynamic radius has an effect of P.M. higher in vivo (for example, a branched 10 kDa pPEG has an effective P.M. of approximately 55 kDa). The P.M. Hydrodynamic mediated by estimated pPEG is greater than 100 kDa.

Para los análogos que utilizan enlace de oxima, el pPEG está unido preferentemente a restos codificados no de forma natural que llevan una funcionalidad amino-oxi, cetona o aldehído en la cadena lateral. Para los análogos que utilizan enlace de tioéter, el pPEG está preferentemente unido a una cisteína o un aminoácido no natural con una cadena natural que lleva un tiol. Para los análogos que utilizan enlace amida, el pPEG está unido a un aminoácido natural o no natural que lleva una amina en la cadena lateral reactiva. For analogs that use oxime bonding, pPEG is preferably linked to non-naturally encoded moieties that carry amino-oxy, ketone or aldehyde functionality in the side chain. For analogs that use thioether linkage, pPEG is preferably linked to a cysteine or an unnatural amino acid with a natural chain that carries a thiol. For analogs that use amide bond, pPEG is linked to a natural or unnatural amino acid that carries an amine in the reactive side chain.

La estructura básica de las proteínas GCSF sintéticas bioactivas se muestra en la figura 5. En la figura, "J" designa un resto codificado de forma no natural que tiene una cadena lateral hidrófoba. The basic structure of the bioactive synthetic GCSF proteins is shown in Figure 5. In the figure, "J" designates an unnaturally encoded moiety having a hydrophobic side chain.

La bioactividad de dichas proteínas GCSF sintéticas bioactivas puede analizarse por medios convencionales, tales como ensayando su capacidad para mediar la proliferación de una estirpe celular humana o de ratón que depende del factor (por ejemplo, estirpe celular NFS60), o midiendo la estimulación neutrófila, y la inmunogenicidad in vivo, ya sea con o sin un sistema de administración que dirige >20 días de vida media/liberación). The bioactivity of said bioactive synthetic GCSF proteins can be analyzed by conventional means, such as testing their ability to mediate the proliferation of a human or mouse cell line that depends on the factor (e.g., NFS60 cell line), or by measuring neutrophil stimulation, and immunogenicity in vivo, either with or without an administration system that directs> 20 days of half-life / release).

Alternativamente, las proteínas sintéticas bioactivas son una quimiocina de mamífero, aún más preferentemente humana, RANTES. RANTES bloquea la entrada de las cepas de VIH M-trópicas a través del receptor primario CCR5, y también las rutas de inflamación moduladas por disminución implicadas en el asma, el rechazo de trasplante y la cicatrización de heridas (Kalinkovich, A. et al., Immunol. Lett. (1999), 68: 281-287). Las moléculas de RANTES sintéticas difieren preferentemente de la quimiocina RANTES que está siendo modificado químicamente, de modo que (1) la serina del terminal N encontrada en la posición 1 de RANTES 1-68 se sustituye con un grupo nnonanoilo ("NNY") y (2) la tirosina en la posición 3 se sustituye con un aminoácido codificado de forma no natural que tiene una cadena lateral hidrófoba. Se ha descubierto que dichos componentes son sumamente potentes, poseyendo ED50 en el intervalo de pM, en comparación con el intervalo de mM para "Met-RANTES 1-68" recombinante. Alternatively, the bioactive synthetic proteins are a mammalian chemokine, even more preferably human, RANTES. RANTES blocks the entry of M-tropic HIV strains through the primary CCR5 receptor, as well as the decrease-modulated inflammation pathways involved in asthma, transplant rejection and wound healing (Kalinkovich, A. et al. , Immunol. Lett. (1999), 68: 281-287). Synthetic RANTES molecules preferably differ from the RANTES chemokine that is being chemically modified, so that (1) the N-terminal serine found at position 1 of RANTES 1-68 is replaced with a nnonanoyl group ("NNY") and (2) Tyrosine at position 3 is substituted with an unnaturally encoded amino acid that has a hydrophobic side chain. It has been found that said components are extremely potent, having ED50 in the pM range, compared to the mM range for recombinant "Met-RANTES 1-68".

Se han creado análogos potentes de RANTES que presentan uno o más cambios adicionales a los indicados anteriormente, tal como la sustitución de la prolina en la posición 2 con un aminoácido codificado de forma no natural que tiene una cadena lateral hidrófoba, y mediante el acoplamiento de un ácido graso al terminal C de la molécula. La especificidad del receptor se ha mejorado en combinación con la potencia por modificaciones a la zona del bucle N correspondiente a los restos 12 a 20 de RANTES. En una forma de realización más preferida, las moléculas sintéticas de RANTES incorporan un resto de polímero (tal como pPEG, o nonanoy ("NNY") o Y3X en su terminal N Powerful analogues of RANTES have been created that present one or more additional changes to those indicated above, such as the replacement of proline at position 2 with an unnaturally encoded amino acid having a hydrophobic side chain, and by coupling a fatty acid at the C terminal of the molecule. The specificity of the receiver has been improved in combination with the power by modifications to the area of loop N corresponding to residues 12 to 20 of RANTES. In a more preferred embodiment, the RANTES synthetic molecules incorporate a polymer moiety (such as pPEG, or nonanoy ("NNY") or Y3X at its N-terminal

o C para mejorar entre otros la vida media in vivo. El resto de pPEG se une preferentemente mediante un enlace oxima a un aminoácido codificado de manera no natural que se introduce en la posición 66, 67, 68 o enlazador en la posición 68, con preferencia a la posición 67. El ácido graso se une preferentemente mediante un enlace oxima (preferentemente mediante un enlazador) al resto 68, tal como un enlazador de di-o triptófano-péptido con aminoácidos modificados amino-oxi. Alternativamente pueden utilizarse otras químicas de acoplamiento. El peso molecular de los montajes mayores de dichos análogos de RANTES sintéticos está comprendido entre aproximadamente 25 kDa a aproximadamente 45 kDa dependiendo de la naturaleza y estructura del enlace de pPEG, y para los montajes mayores tienen un P.M. hidrodinámico mediado por pPEG superior a 60 kDa. La estructura de los análogos de RANTES sintéticos preferidos se muestra en la figura 6. or C to improve among others the half-life in vivo. The remainder of pPEG is preferably linked by an oxime bond to an unnaturally encoded amino acid that is introduced at position 66, 67, 68 or linker at position 68, preferably at position 67. The fatty acid preferably binds by an oxime bond (preferably by a linker) to moiety 68, such as a di-or tryptophan-peptide linker with amino-oxi modified amino acids. Alternatively, other coupling chemicals can be used. The molecular weight of the larger assemblies of said synthetic RANTES analogs is between about 25 kDa to about 45 kDa depending on the nature and structure of the pPEG bond, and for larger mounts they have a P.M. hydrodynamic mediated by pPEG greater than 60 kDa. The structure of the preferred synthetic RANTES analogs is shown in Figure 6.

B.B.
Modificación del polímero definido y específico de las proteínas y péptidos bioactivos sintéticos  Defined and specific polymer modification of synthetic bioactive proteins and peptides

Se dan a conocer restos químicos y polímeros, en particular polímeros solubles en agua, y su utilización para modificar proteínas, con el fin de proporcionar fármacos proteicos con propiedades mejoradas con relación a la proteína sin modificar. Los efectos beneficiosos previstos de dicha modificación comprenden de manera no limitativa (a) potencia mejorada (b) vida más larga del fármaco de la proteína en la circulación debido a la estabilidad proteolítica aumentada y a la tasas de eliminación reducidas (c) inmunogenicidad reducida y (d) posiblemente dirección diferencial en comparación a la molécula sin modificar. Chemical moieties and polymers, in particular water soluble polymers, and their use to modify proteins are disclosed in order to provide protein drugs with improved properties relative to the unmodified protein. The expected beneficial effects of such modification include in a non-limiting manner (a) improved potency (b) longer life of the protein drug in the circulation due to increased proteolytic stability and reduced elimination rates (c) reduced immunogenicity and ( d) possibly differential direction compared to the unmodified molecule.

Como se expuso anteriormente, aunque se ha utilizado polietilenglicol para modificar las proteínas (véase, por ejemplo, la patente US nº 6.027.720, Kuga et al., que se refiere a la modificación de reductores de lisina de G-CSF para permitir el acoplamiento de moléculas de polietilenglicol por grupos amina reactivos), dichas modificaciones están asociadas a heterogeneidad molecular y diversidad molecular. As stated above, although polyethylene glycol has been used to modify proteins (see, for example, US Patent No. 6,027,720, Kuga et al., Which refers to the modification of G-CSF lysine reducers to allow for coupling of polyethylene glycol molecules by reactive amine groups), said modifications are associated with molecular heterogeneity and molecular diversity.

Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "heterogeneidad molecular" se refiere a una variación en el número de moléculas de polímero unidas a cada posición de una preparación de proteína. La expresión "diversidad molecular" se refiere a (a) una variación en el/los punto(s) de la proteína que están modificados por el polímero, (b) una variación en la longitud de los aductos de polímero de diferentes puntos de la misma proteína, o del mismo punto(s) en diferentes proteínas de una preparación de proteína o (c) una variación en la extensión y/o naturaleza de cualquier ramificación de los aductos del polímero de diferentes puntos de la misma proteína, o del mismo punto(s) en diferentes proteínas de una preparación de proteínas. Tal como se utiliza en la presente memoria, la expresión "molecularmente homogéneo" se refiere a una preparación de una proteína en al que todas las moléculas de proteína contienen la secuencia de aminoácidos y las mismas modificaciones de polímero en las mismas posiciones. Una mezcla de dos o más preparaciones proteicas "de moléculas homogéneas" se denomina en la presente memoria a una preparación "molecularmente definida". As used herein, the term "molecular heterogeneity" refers to a variation in the number of polymer molecules attached to each position of a protein preparation. The term "molecular diversity" refers to (a) a variation in the protein point (s) that are modified by the polymer, (b) a variation in the length of the polymer adducts of different points of the same protein, or of the same point (s) in different proteins of a protein preparation or (c) a variation in the extent and / or nature of any branching of the polymer adducts of different points of the same protein, or of the same point (s) in different proteins of a protein preparation. As used herein, the term "molecularly homogeneous" refers to a preparation of a protein in which all protein molecules contain the amino acid sequence and the same polymer modifications at the same positions. A mixture of two or more "homogenous molecule" protein preparations is referred to herein as a "molecularly defined" preparation.

Una solución para los problemas de heterogeneidad, diversidad e inadecuabilidad del polímero identificados anteriormente implica la producción de una nueva clase de polímeros biocompatibles que combinan las ventajas tanto de polipéptidos (longitud exacta, síntesis conveniente) y "pPEG" ("PEG de precisión"), un polímero flexible, amfifílico, no inmunógeno, polímero no sensible a las proteasas) Rose, K. et al. (solicitud de patente US nº de serie 09/379.297) Esta nueva clase de polímero biocompatible presenta la fórmula: A solution to the problems of heterogeneity, diversity and inadequacy of the polymer identified above involves the production of a new class of biocompatible polymers that combine the advantages of both polypeptides (exact length, convenient synthesis) and "pPEG" ("Precision PEG") , a flexible, amphiphilic, non-immunogenic polymer, non-protease sensitive polymer) Rose, K. et al. (US Patent Application Serial No. 09 / 379,297) This new class of biocompatible polymer has the formula:

-[CO-X-CO-NH-Y-NH]n-- [CO-X-CO-NH-Y-NH] n-

n es un número entero, preferentemente entre 1 y 100, y más preferentemente entre 2 y 100, en la que X e Y son elementos de repetición biocompatibles de estructura exacta unidos mediante un enlace amida. Preferentemente, X e Y serán radicales orgánicos divalentes que carecen de grupos funcionales reactivos o están ausentes y son iguales o diferentes, y pueden variar independientemente con cada unidad (n) de repetición. Preferentemente, cuando n = 2 por lo menos uno de entre X o Y se seleccionará de entre el grupo constituido por un grupo alifático y aromático, ramificado y lineal, sustituido, insustituido. Más preferentemente, por lo menos uno de entre X o Y los radicales orgánicos divalentes se seleccionarán del grupo constituido por fenilo, un resto alquileno C1-C10, un grupo alquilo C1-C10, un fenilo que contiene heteroátomos, un resto alquileno C1-C10 que contiene heteroátomos, un grupo alquilo C1-C10 que contiene heteroátomos y una combinación de los mismos. n is an integer, preferably between 1 and 100, and more preferably between 2 and 100, in which X and Y are biocompatible repeating elements of exact structure joined by an amide bond. Preferably, X and Y will be divalent organic radicals that lack reactive functional groups or are absent and are the same or different, and may vary independently with each repeat unit (n). Preferably, when n = 2 at least one of X or Y will be selected from the group consisting of an aliphatic and aromatic group, branched and linear, substituted, unsubstituted. More preferably, at least one of X or Y the divalent organic radicals will be selected from the group consisting of phenyl, a C1-C10 alkylene moiety, a C1-C10 alkyl group, a heteroatom-containing phenyl, a C1-C10 alkylene moiety containing heteroatoms, a C1-C10 alkyl group containing heteroatoms and a combination thereof.

Los restos de pPEG particularmente preferidos tienen la fórmula: Particularly preferred pPEG residues have the formula:

-{CO-(CH2)2-CO-NH-(CH2)3-(OCH2CH2)3-CH2-NH}n-- {CO- (CH2) 2-CO-NH- (CH2) 3- (OCH2CH2) 3-CH2-NH} n-

en la que n está comprendido preferentemente entre 1 y 100 y más preferentemente entre 2 y 100; o wherein n is preferably between 1 and 100 and more preferably between 2 and 100; or

{CO-(CH2)2-CO-NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)2-CO-NH-(CH2)3-(OCH2CH2)3-CH2-NH-}n-, {CO- (CH2) 2-CO-NH- (CH2) 6-NH-CO- (CH2) 2-CO-NH- (CH2) 3- (OCH2CH2) 3-CH2-NH-} n-,

en la que n preferentemente oscila entre 1 y 50 y más preferentemente entre 2 y 50. wherein n preferably ranges from 1 to 50 and more preferably between 2 and 50.

Dichos restos de pPEG pueden sintetizarse en cualquiera de una variedad de vías. Dichos restos, sin embargo, se producen preferentemente utilizando un montaje de unidades de cadena paso a paso en fase sólida, en lugar de un proceso de polimerización. La utilización de dicho proceso de montaje permite a los restos de una preparación presentar una estructura homogénea definida, en cuanto a su longitud, la naturaleza de sus sustituyentes X e Y, la posición o posiciones (si existen) de los puntos de ramificación, y la longitud, los sustituyentes X e Y, y la posición o posiciones de algunas ramificaciones. Such pPEG residues can be synthesized in any of a variety of ways. Such moieties, however, are preferably produced using a solid phase step-by-step chain unit assembly, rather than a polymerization process. The use of said assembly process allows the remains of a preparation to have a defined homogeneous structure, in terms of its length, the nature of its substituents X and Y, the position or positions (if any) of the branching points, and the length, the substituents X and Y, and the position or positions of some branches.

Preferentemente, dichos restos se sintetizarán por etapas tales como: Preferably, said moieties will be synthesized in stages such as:

(a) (to)
acilar el grupo amino o hidroxilo de un compuesto de fórmula Z-Q-soporte con un exceso molar de un derivado de un diácido que tiene la fórmula, HOOC-X-COOH, en la que Z es H2N- o HO-; Q es un enlazador acylating the amino or hydroxyl group of a compound of formula Z-Q-support with a molar excess of a derivative of a diacid having the formula, HOOC-X-COOH, wherein Z is H2N- or HO-; Q is a linker

o una molécula diana; y el soporte es una fase sólida, matriz o superficie; or a target molecule; and the support is a solid phase, matrix or surface;

(b) (b)
activar el grupo carboxilo libre del producto de la etapa (a); activating the free carboxyl group of the product of step (a);

(c) (C)
aminolisado del producto de la etapa (b) con un exceso molar de una diamina que tiene la fórmula, NH2-YNH2; y aminolisating the product of step (b) with a molar excess of a diamine having the formula, NH2-YNH2; Y

(d) (d)
repetir opcionalmente las etapas (a)-(c) utilizando HOOC-H-COOH y NH2-Y-NH2, en la que dichos radicales X e Y son radicales orgánicos divalentes o faltan y son iguales o diferentes, y pueden variar independientemente con cada una de las unidades repetidas opcionalmente, y son iguales o diferentes de los sustituyentes X e Y utilizados en cualquiera de las etapas de acilación y aminolisado anteriores. optionally repeat steps (a) - (c) using HOOC-H-COOH and NH2-Y-NH2, wherein said X and Y radicals are divalent or missing organic radicals and are the same or different, and may vary independently with each one of the units optionally repeated, and are the same or different from the substituents X and Y used in any of the above acylation and aminolisation steps.

Preferentemente, se utilizan polímeros de 6, 12, 18 y 32 monómeros de la unidad de repetición anterior. Cuando se desee, puede utilizarse la unidad de repetición, por ejemplo junto con el grupo amino de lisina para formar estructuras de pPEG ramificadas. El pPEG puede estar unido a las proteínas sintéticas mediante una variedad de químicas, incluyendo la formación de enlace tioéter, oxima y amida. Preferably, polymers of 6, 12, 18 and 32 monomers of the above repeating unit are used. When desired, the repeat unit may be used, for example together with the lysine amino group to form branched pPEG structures. The pPEG can be bound to synthetic proteins by a variety of chemicals, including thioether, oxime and amide bond formation.

El montaje de la cadena paso a paso en fase sólida de unidades puede comprender: The assembly of the solid-phase chain of units may include:

Etapa 1: Acoplar el diácido protegido o desprotegido a amino sobre resina para generar el enlace amida en el punto de acoplamiento (en la que GP es un grupo protector que está presente o ausente dependiendo del diácido utilizado): Step 1: Couple the protected or unprotected diacid to amino on resin to generate the amide bond at the point of attachment (where GP is a protective group that is present or absent depending on the diacid used):

PG-OOC-X-COOH + NH2-Y-NH-Resina PG-OOC-X-COOH + NH2-Y-NH-Resin

Etapa 2: Separar el grupo protector (GP) de la resina, si está presente Stage 2: Separate the protective group (GP) from the resin, if present

HOOC-X-CO-NH-Y-NH-Resin HOOC-X-CO-NH-Y-NH-Resin

Etapa 3: Acoplar el diamino protegido o desprotegido a carboxi sobre la resina para generar el enlace amida en el punto de enlace (en la que GP está presente o ausente dependiendo del diamino utilizado) Step 3: Couple the protected or unprotected diamino to carboxy on the resin to generate the amide bond at the point of attachment (in which GP is present or absent depending on the diamino used)

PG-NH-Y-NH + HOOC-X-CO-NH-Y-NH-Resina PG-NH-Y-NH + HOOC-X-CO-NH-Y-NH-Resin

Etapa 4: Separar el grupo protector (GP) sobre la resina, si está presente Stage 4: Separate the protective group (GP) on the resin, if present

-NH-Y-NH-OC-X-CO-NH-Y-NH-Resina -NH-Y-NH-OC-X-CO-NH-Y-NH-Resin

Etapa 5: Repetir las etapas 1 a 4 "n" veces para añadir “n” unidades a continuación se escinde de la resina Stage 5: Repeat steps 1 to 4 "n" times to add "n" units then split the resin

-[CO-X-CO-NH-Y-NH]-[CO-X-CO-NH-Y-NH]-[CO-X-CO-NH-Y-NH]-[CO-X-CO-NH-Y-NH]- [CO-X-CO-NH-Y-NH] - [CO-X-CO-NH-Y-NH] - [CO-X-CO-NH-Y-NH] - [CO-X-CO- NH-Y-NH]

Como se expuso, resultan preferidos montajes de pPEG lineales o ramificados, polímeros solubles en agua para el acoplamiento a las moléculas sintéticas bioactivas de la invención. Los pPEG utilizados llevan grupos pendientes que están cargados o son neutros en condiciones fisiológicas, y pueden prepararse para variar en la química de acoplamiento, la longitud, la ramificación y la solubilidad dependiendo de la estructura del pPEG que se emplee. Como se indicó anteriormente, los pPEG preferidos de la invención comprenden una poliamida soluble en agua que tiene la unidad de repetición -CO-X-CO-NH-Y-NH-, en la que uno de X e Y o ambos, comprende una unidad de repetición soluble en agua, y aún más preferentemente una unidad de repetición a base de "PEG". Aunque las oligoureas son en principio accesibles utilizando un procedimiento en fase sólida en dos etapas sencillas, como se muestra a continuación para el caso de una resina amino, NH2-resina y una diamina simétrica, NH2-Y-NH2: As discussed, linear or branched pPEG assemblies, water soluble polymers are preferred for coupling to the bioactive synthetic molecules of the invention. The pPEGs used carry pending groups that are charged or neutral under physiological conditions, and can be prepared to vary in coupling chemistry, length, branching and solubility depending on the structure of the pPEG used. As indicated above, the preferred pPEGs of the invention comprise a water soluble polyamide having the repeating unit -CO-X-CO-NH-Y-NH-, wherein one of X and Y or both, comprises a water soluble repeat unit, and even more preferably a "PEG" based repeat unit. Although oligoureas are in principle accessible using a solid phase procedure in two simple steps, as shown below for the case of an amino resin, NH2-resin and a symmetric diamine, NH2-Y-NH2:

Activación con carbonildiimidazol → im-CO-NH-resina Aminólisis con diamina NH2-Y-NH2 → NH2-Y-NH-CO-NH-resina Activation with carbonyldiimidazole → im-CO-NH-resin Aminolysis with diamine NH2-Y-NH2 → NH2-Y-NH-CO-NH-resin

en la que estas dos etapas puede repetirse numerosas veces para dar una oligourea con la unidad de repetición -NH-Y-NH-CO-, este método es menos preferido. Esto es porque los rendimientos de las etapas anteriores pueden no ser cuantitativos a temperatura ambiente, aun con muy grande exceso de reactivos y de tiempos de reacción largos. Por consiguiente, resulta preferido utilizar un procedimiento en fase sólida de tres etapas, mostrado a continuación para el caso de una resina amino, NH2-resina, para formar una poliamida. Los reactivos HO2C-X-CO2H y NH2-Y-NH2 deberían ser simétricos para evitar los productos isoméricos. in which these two steps can be repeated numerous times to give an oligourea with the repeating unit -NH-Y-NH-CO-, this method is less preferred. This is because the yields of the previous stages may not be quantitative at room temperature, even with very large excess reagents and long reaction times. Therefore, it is preferred to use a three-stage solid phase process, shown below for the case of an amino resin, NH2-resin, to form a polyamide. HO2C-X-CO2H and NH2-Y-NH2 reagents should be symmetric to avoid isomeric products.

Acilación con el diácido HO2C-X-CO2H → HO-CO-X-CO-NH-Resina Activación con carbonildiimidazol → im-CO-OCO-X-CO-NH-Resina Aminólisis con diamina NH2-Y-NH2 → NH2-Y-NH-CO-X-CO-NH-Resina Acylation with diacid HO2C-X-CO2H → HO-CO-X-CO-NH-Resin Activation with carbonyldiimidazole → im-CO-OCO-X-CO-NH-Resin Aminolysis with diamine NH2-Y-NH2 → NH2-Y -NH-CO-X-CO-NH-Resin

Estas tres etapas pueden repetirse en la secuencia numerosas veces para dar una poliamida con unidad de repetición -NH-Y-NH-CO-X-CO-. El polímero contiene un número exacto de unidades de monómero, X e Y pueden variarse independientemente en cada etapa y los grupos terminales pueden seccionarse a voluntad. Por ejemplo, utilizando anhídrido succínico ("Succ") para la etapa de acilación y 4,7,10-trioxa-1,13-tridecanodiamida (denominada "EDA" o "TTD") para la etapa de aminolisis, se forman poliamidas a base de "PEG" en las que X es -CH2CH2-, Y es -NH-CH2CH2CH2-(OCH2CH2)3-CH2-NH-y la unidad de repetición es -NH-CH2CH2CH2-(OCH2CH2)3-CH2-NHCOCH2CH2CO-. A pesar del hecho de que el procedimiento conlleva reactivos divalentes sin grupos protectores, la reticulación no es un problema cuando se utilizan resinas para síntesis de péptidos comerciales convencionales (Rose et al. (solicitud de patente US nº de serie 09/379.297); y Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034), excepto como se indica a continuación para el caso de los núcleos de Lys ramificados para preparar montajes ramificados. These three steps can be repeated in the sequence numerous times to give a polyamide with repeating unit -NH-Y-NH-CO-X-CO-. The polymer contains an exact number of monomer units, X and Y can be varied independently at each stage and the terminal groups can be sectioned at will. For example, using succinic anhydride ("Succ") for the acylation stage and 4,7,10-trioxa-1,13-tridecanodiamide (referred to as "EDA" or "TTD") for the aminolysis stage, polyamides are formed at base of "PEG" in which X is -CH2CH2-, Y is -NH-CH2CH2CH2- (OCH2CH2) 3-CH2-NH- and the repeating unit is -NH-CH2CH2CH2- (OCH2CH2) 3-CH2-NHCOCH2CH2CO- . Despite the fact that the process involves divalent reagents without protecting groups, crosslinking is not a problem when resins are used for conventional commercial peptide synthesis (Rose et al. (US Patent Application Serial No. 09 / 379,297); and Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034), except as indicated below for the case of branched Lys nuclei for preparing branched mounts.

Por ejemplo, pueden prepararse montajes de pPEG ramificados de manera similar como para los montajes de "quimiocuerpo" descritos en Rose et al. (solicitud de patente US nº de serie 09/379.297) y Rose, K. y Vizzavona, J. For example, similarly branched pPEG mounts can be prepared as for the "chemobody" mounts described in Rose et al. (US Patent Application Serial No. 09 / 379,297) and Rose, K. and Vizzavona, J.

(J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034), Por lo tanto, pueden prepararse montajes de pPEG ramificados que tengan un núcleo de ramificación tal como un núcleo de ramificación de lisina que se acopla mediante enlazadores de oxima a una poliamida soluble en agua preferida tal como -(COCH2CH2CO-NH-CH2CH2CH2-(OCH2CH2)3-CH2-NH)n-. Por ejemplo, pueden formarse fácilmente enlaces de oxima entre un grupo de amino-oxiacetil en una cadena lateral de (J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034), Therefore, branched pPEG assemblies having a branching core such as a lysine branching core can be prepared which is coupled by oxime linkers to a preferred water soluble polyamide such as - (COCH2CH2CO-NH-CH2CH2CH2- (OCH2CH2) 3-CH2-NH) n-. For example, oxime bonds can easily be formed between an amino-oxyacetyl group in a side chain of

5 Lys en la otra extremidad de la poliamida, y grupos glioxililo en un núcleo de lisina, por ejemplo el núcleo tetramérico (O=CHCO)4Lys2Lys-. Por lo tanto, un grupo oxima enlazador fuera de cada punto de ramificación de lisina puede prepararse como estructura -Lys(COCH2ON=CHCO-)amida-. Un montaje alternativo puede colocar el enlace de oxima entre la poliamida y el grupo pendiente libre de la poliamida, utilizando preferentemente una diamina monoprotegida y desprotección después de acoplar la poliamida, para generar un montaje ramificado tetravalente representado a continuación: 5 Lys at the other end of the polyamide, and glyoxyl groups in a lysine core, for example the tetrameric core (O = CHCO) 4Lys2Lys-. Therefore, a linker oxime group outside each lysine branch point can be prepared as a structure -Lys (COCH2ON = CHCO-) amide-. An alternative assembly may place the oxime bond between the polyamide and the free pendant group of the polyamide, preferably using a monoprotected diamine and deprotection after coupling the polyamide, to generate a tetravalent branched assembly shown below:

[O=CHCO-(NH-CH2CH2CH2-[OCH2CH2]3-CH2-NH-COCH2CH2CO-)n]4Lys2Lys[O = CHCO- (NH-CH2CH2CH2- [OCH2CH2] 3-CH2-NH-COCH2CH2CO-) n] 4Lys2Lys

La química de la oxima puede utilizarse en la preparación no sólo de montajes ramificados diméricos y tetraméricos, Oxime chemistry can be used in the preparation not only of branched dimeric and tetrameric assemblies,

15 sino también es adecuada para ensamblar montajes octaméricos ramificados (Rose, K. et al. J. Am. Chem. Soc. (1994) 116:30; Rose, K. et al. Bioconj. Chem. (1996) 7:552). Es posible, desde luego, utilizar otras químicas con tales propósitos cuando se utilizan dichas poliamidas de pPEG (véase, por ejemplo, la figura 7). Además, la formación de poliamida puede incorporarse en un esquema de síntesis para la síntesis de péptidos que conlleva la química de Boc o Fmoc, pero cuando se elaboran dichos esquemas debe tenerse presente que la etapa de aminolisis eliminará el grupo Fmoc y eliminará la protección con formilo de indol si se utiliza la química de Boc. 15 but is also suitable for assembling branched octamer assemblies (Rose, K. et al. J. Am. Chem. Soc. (1994) 116: 30; Rose, K. et al. Bioconj. Chem. (1996) 7: 552 ). It is of course possible to use other chemicals for such purposes when using said polyamides of pPEG (see, for example, Figure 7). In addition, the formation of polyamide can be incorporated into a synthesis scheme for the synthesis of peptides that the chemistry of Boc or Fmoc entails, but when elaborating such schemes it should be borne in mind that the aminolysis stage will eliminate the Fmoc group and eliminate protection with indole formyl if Boc chemistry is used.

Por consiguiente, dichos pPEG pueden prepararse para que tengan varios núcleos de ramificación (por ejemplo, núcleo de ramificación de lisina) unidos mediante un enlace de elección (por ejemplo, amida, tioéter, oxima, etc.) a una poliamida lineal soluble en agua (por ejemplo, -(Succ-TTD)n-, etc.), donde el extremo libre de cada poliamida Accordingly, said pPEGs can be prepared to have several branching nuclei (for example, lysine branching core) linked by a bond of choice (e.g., amide, thioether, oxime, etc.) to a linear water-soluble polyamide (for example, - (Succ-TTD) n-, etc.), where the free end of each polyamide

25 soluble en agua puede protegerse con un grupo pendiente deseado (por ejemplo, carboxilato, amino, amida, etc.) para proporcionar una carga deseada. Además, las pPEG lineales y ramificadas pueden prepararse para que comprendan un grupo funcional único para el acoplamiento a una proteína sintética que lleva uno o más grupos funcionales únicos y interreactivos, y los grupos pendientes de los pPEG preferentemente serán no antigénicos (véase, por ejemplo, la figura 7). Water soluble can be protected with a desired pendant group (eg, carboxylate, amino, amide, etc.) to provide a desired charge. In addition, linear and branched pPEGs can be prepared to comprise a single functional group for coupling to a synthetic protein that carries one or more unique and interreactive functional groups, and the pending groups of the pPEGs will preferably be non-antigenic (see, for example , figure 7).

La exposición de los antecedentes de la invención en la presente memoria se incluye para explicar el contexto de la invención. Esto no debe considerarse como una admisión de que se publicó cualquier material citado, conocido o parte de la técnica anterior o el conocimiento general común en cualquier parte del mundo como la fecha prioritaria de cualquiera de las reivindicaciones. Una vez descrita la invención de forma general, la misma se pondrá más The disclosure of the background of the invention herein is included to explain the context of the invention. This should not be considered as an admission that any material cited, known or part of the prior art or general knowledge common in any part of the world was published as the priority date of any of the claims. Once the invention has been described in general, it will become more

35 claramente de manifiesto haciendo referencia a los ejemplos siguientes, que se proporcionan a título ilustrativo y no limitativo de la presente invención. 35 clearly made reference to the following examples, which are provided by way of illustration and not limitation of the present invention.

Ejemplo 1 Example 1

Síntesis de la proteína SEP-0 sintética estimulante de eritropoyesis Synthesis of the synthetic SEP-0 erythropoiesis stimulating protein

Se sintetizó una proteína sintética estimulante de la eritropoyesis (SEP). La secuencia de la proteína completa sintetizada (denominada "SEP-0 (1-166)" es: A synthetic erythropoiesis stimulating protein (SEP) was synthesized. The sequence of the synthesized complete protein (called "SEP-0 (1-166)") is:

imagen1image 1

45 Four. Five

en las que ψ indica un resto de aminoácidos no natural que consta de una cisteína que está carboximetilada en el grupo sulfhidrilo. La proteína SEP-0 se sintetizó en solución a partir de cuatro segmentos de polipéptido: in which ψ indicates an unnatural amino acid residue consisting of a cysteine that is carboxymethylated in the sulfhydryl group. The SEP-0 protein was synthesized in solution from four polypeptide segments:

Segmento SEP-0:1 (GRFN 1711; compuesto de los restos 1-32 de la SEC. ID. nº 1): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH-tioéster SEP-0: 1 segment (GRFN 1711; composed of residues 1-32 of SEQ ID No. 1): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH-thioester

Segmento SEP-0:2 (GRFN 1712; compuesto de los restos 33-88 de la SEC. ID. nº 1): CSLNEKITVP DTKVNFYAWK RMEVGQQAVE VWQGLALLSE AVLRGQALLV KSSQPW- tioéster (en la que Cys33 está SEP-0: 2 segment (GRFN 1712; composed of residues 33-88 of SEQ ID No. 1): CSLNEKITVP DTKVNFYAWK RMEVGQQAVE VWQGLALLSE AVLRGQALLV KSSQPW-thioester (in which Cys33 is

55 protegido por Acm) 55 protected by Acm)

Segmento SEP-0:3 (GRFN 1713, compuesto de los restos 89-116 de SEC ID nº:1): CPLQLHVDKA VSGLRSLTTL LRALGAQK- tioéster (en la que Cys89 está protegido por Acm) Segment SEP-0: 3 (GRFN 1713, composed of residues 89-116 of SEQ ID NO: 1): CPLQLHVDKA VSGLRSLTTL LRALGAQK-thioester (in which Cys89 is protected by Acm)

Segmento SEP-0:4 (GRFN 1714; compuesto de los restos 177-166 de la SEC. ID. nº 1): CAISPPDAAS AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxilato (en el que la cisteína del terminal C (Cys161) lleva un grupo protector picolil (pico)) Segment SEP-0: 4 (GRFN 1714; composed of residues 177-166 of SEQ ID No. 1): CAISPPDAAS AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxylate (in which the C-terminal cysteine (Cys161) carries a protective group picolil (peak)

Los péptidos SEP-0:1, SEP-0:2 y SEP-0:3 se sintetizaron sobre una resina generadora de tioéster mediante el protocolo de neutralización in situ para la química de Boc (terc-butoxicarbonilo) y la síntesis de péptidos en fase sólida paso a paso (SPPS) utilizando SPPS probado, protección de la cadena lateral y estrategias de la resina de tioéster (Hackeng, et al., PNAS (1999) 96: 10068-10073 y Schnölzer, et al., J. Pept. Prot. Res., (1992), 40: 180-193), en un sintetizador de péptidos automático ABI433A o por ensamblado de la cadena en manual, o expedido y adquirido en vendedores comerciales. Por ejemplo, se utilizó una serie convencional de grupos protectores SPPS de Boc, a saber: Arg(Tos); Asp(cHex); Cys(4MeBzl) & Cys(Acm); Glu(cHex); His(DNP); Lys(CIZ); Ser(Bzl); Thr(Bzl); Trp(formil); Tyr(BrZ); Met, Asn, Gln se desprotegieron en la cadena lateral. El segmento SEP-0:4 se sintetizó análogamente en una -OCH2-Pam-resina. Se desprotegieron los péptidos y simultáneamente se escindieron del soporte de resina utilizando HF/p-crisol según el procedimiento de química Boc convencional; sin embargo, para estos péptidos que contienen grupos protectores no eliminados en HF/p-crisol, se conservaron los grupos protectores. Se purificaron los péptidos por cromatografía líquida de alta presión en fase inversa de C4 de preparación (HPLC). Las fracciones que contenían péptidos puros se identificaron utilizando ES-MS (espectrometría de masas de ionización por electroatomización), se mezclaron y se liofilizaron para la ligación posterior. Peptides SEP-0: 1, SEP-0: 2 and SEP-0: 3 were synthesized on a thioester generating resin by means of the in situ neutralization protocol for Boc (tert-butoxycarbonyl) chemistry and peptide synthesis in Step-by-step solid phase (SPPS) using proven SPPS, side chain protection and thioester resin strategies (Hackeng, et al., PNAS (1999) 96: 10068-10073 and Schnölzer, et al., J. Pept Prot. Res., (1992), 40: 180-193), in an ABI433A automatic peptide synthesizer or by manual chain assembly, or issued and purchased from commercial vendors. For example, a conventional series of Boc SPPS protecting groups was used, namely: Arg (Tos); Asp (cHex); Cys (4MeBzl) & Cys (Acm); Glu (cHex); His (DNP); Lys (CIZ); Be (Bzl); Thr (Bzl); Trp (formyl); Tyr (BrZ); Met, Asn, Gln were unprotected in the side chain. The SEP-0: 4 segment was synthesized analogously in an -OCH2-Pam-resin. Peptides were deprotected and simultaneously cleaved from the resin support using HF / p-crucible according to the conventional Boc chemistry procedure; however, for these peptides containing protective groups not removed in HF / p-crucible, the protecting groups were preserved. The peptides were purified by high pressure reverse phase liquid chromatography of preparation C4 (HPLC). Fractions containing pure peptides were identified using ES-MS (electrospray ionization mass spectrometry), mixed and lyophilized for subsequent ligation.

Etapa 1: Ligación nº 1 Se disolvieron en TFE el segmento SEP-0:4 y el segmento SEP-0:3 a una concentración de 15 mM. Se añadió tampón fosfato saturado (pH 7,9) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y tiofenol al 1%, resultando una solución transparente de los segmentos peptídicos. La mezcla de ligación se añadió a una solución de 2 ml de TFE (trifluoroetanol), 6 ml de cloruro de guanidinio 6 M, fosfato 100 mM que contenía β-mercaptoetanol al 25% y se incubó durante 20 minutos. Se acidificó la solución con una solución de 15 mg/ml de TCEP (tris(2carboxietil)fosfina·HCl) en ácido acético glacial y se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de C4 de preparación (1 pulgada de diámetro). Los péptidos se purificaron a continuación por HPLC en fase inversa con gradiente de preparación. Las fracciones que contenían el producto ligado deseado SEP-0:Acm+SEP-0:3+SEP-0:4 se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Stage 1: Ligation # 1 The SEP-0: 4 segment and the SEP-0: 3 segment were dissolved in TFE at a concentration of 15 mM. Saturated phosphate buffer (pH 7.9) containing 6M guanidinium chloride and 1% thiophenol was added, resulting in a clear solution of the peptide segments. The ligation mixture was added to a solution of 2 ml of TFE (trifluoroethanol), 6 ml of 6 M guanidinium chloride, 100 mM phosphate containing 25% β-mercaptoethanol and incubated for 20 minutes. The solution was acidified with a 15 mg / ml solution of TCEP (tris (2carboxyethyl) phosphine · HCl) in glacial acetic acid and loaded onto a reverse phase HPLC column of preparation C4 (1 inch in diameter). The peptides were then purified by reverse phase HPLC with preparation gradient. Fractions containing the desired bound product SEP-0: Acm + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 were identified by ES-MS and mixed.

Etapa 2: Eliminación de Acm nº 1 Para la eliminación de Acm, la solución acuosa de acetonitrilo que contenía las fracciones mezcladas de SEP-0:Acm+SEP-0:3+SEP-0:4 se diluyó una vez con agua de calidad HPLC, y urea sólida se añadió para una concentración final de 2 molar. Se añadió un exceso molar de tres veces (con relación a la concentración de cisteína total esperada) de una solución de 30 mg/ml de Hg(acetato)2 en ácido acético acuoso al 3% y la solución se agitó durante una hora. La solución a continuación se preparó al 20% en β-mercaptoetanol, se cargó en una columna de HPLC de fase inversa de semipreparación y se purificó con un gradiente en etapas. Las fracciones que contenían el producto deseado SEP-0:3+SEP-0:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 2: Elimination of Acm No. 1 For the removal of Acm, the aqueous acetonitrile solution containing the mixed fractions of SEP-0: Acm + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 was diluted once with quality water HPLC, and solid urea was added for a final concentration of 2 molar. A threefold molar excess (relative to the expected total cysteine concentration) of a 30 mg / ml solution of Hg (acetate) 2 in 3% aqueous acetic acid was added and the solution was stirred for one hour. The solution was then prepared at 20% in β-mercaptoethanol, loaded onto a semi-preparation reverse phase HPLC column and purified with a step gradient. Fractions containing the desired product SEP-0: 3 + SEP-0: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 3: Ligación nº 2 Cantidades iguales de SEP-0:3+SEP-0:4 y SEP-0:2 se disolvieron conjuntamente en TFE puro a una concentración de 15 mM. Se añadió tampón fosfato 250 mM (pH 7,5) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y tiofenol al 1%, dando como resultado una solución transparente de los segmentos peptídicos. Después de un día de ligación, la mezcla de ligación se añadió a una solución de 10 ml de TFE, 10 ml de β-mercaptoetanol, 10 ml de piperidina y 20 ml de cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, y se incubaron durante 20 minutos para eliminar cualquier grupo protector restante. Se acidificó la solución con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto ligado deseado SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 3: Ligation # 2 Equal amounts of SEP-0: 3 + SEP-0: 4 and SEP-0: 2 were dissolved together in pure TFE at a concentration of 15 mM. 250 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 6 M guanidinium chloride and 1% thiophenol was added, resulting in a clear solution of the peptide segments. After one day of ligation, the ligation mixture was added to a solution of 10 ml of TFE, 10 ml of β-mercaptoethanol, 10 ml of piperidine and 20 ml of 6 M guanidinium chloride, pH 4, and incubated for 20 minutes to remove any remaining protective group. The solution was acidified with a solution of 15 mg / ml TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto an HPLC column in the reverse phase of preparation and purified with a linear gradient. Fractions containing the desired bound product SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 4: Carboximetilación Se disolvió SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4 en TFE a una concentración de 15 mM. Se añadió un exceso del doble (v/v) de tampón fosfato 200 mM (pH 7,9) que contenía cloruro de guanidinio 6 M, dando como resultado una solución transparente del segmento peptídico. Se añadió un exceso de 25 veces de ácido bromoacético disuelto en una cantidad mínima de metanol, y la solución se dejó reaccionar durante dos horas. Se acidificó la solución con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación y se purificó con un gradiente en etapa. Las fracciones que contenían el producto SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4 + Et carboximetilado se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Stage 4: Carboxymethylation SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 was dissolved in TFE at a concentration of 15 mM. An excess of double (v / v) 200 mM phosphate buffer (pH 7.9) containing 6 M guanidinium chloride was added, resulting in a clear solution of the peptide segment. A 25-fold excess of bromoacetic acid dissolved in a minimum amount of methanol was added, and the solution was allowed to react for two hours. The solution was acidified with a solution of 15 mg / ml of TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto an HPLC column in the reverse phase of preparation and purified with a step gradient. Fractions containing the product SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Carboxymethylated Et were identified by ES-MS and mixed.

Etapa 5: Eliminación del picolilo Se activó polvo de zinc en HCl 2 M durante 30 minutos. Se disolvió el péptido SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4+Et en TFE puro a aproximadamente una concentración de 10 mg/ml. Se diluyó la solución con 4 x (v/v con respecto a TFE) cloruro de guanidinio 6 M, acetato 100 mM, pH 4, que contenía 35 mg/ml de L-metionina (recién añadida) y 35 mg/ml de dodecilsarcosina (es decir N-dodecanoilsarcosina de sodio). La solución se añadió al polvo de Zn activado. La reacción se controló a intervalos de ~1 h y se terminó después de cinco horas. Tras la terminación, se eliminó el sobrenadante y el polvo de Zn restante se lavó dos veces durante cinco minutos con cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, acetato 100 mM que contenía 35 mg/ml de L-metionina y 35 mg/ml de dodecilsarcosina que contenía TFE al 20% así como una vez con la misma solución que contenía β-mercaptoetanol al 20%. El producto combinado se acidificó con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación y se purificó con un gradiente gradual. Las fracciones que contenían el producto SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4+Et-Pico modificado deseado se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Stage 5: Elimination of the picolyl Zinc powder was activated in 2M HCl for 30 minutes. Peptide SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Et was dissolved in pure TFE at approximately a concentration of 10 mg / ml. The solution was diluted with 4 x (v / v with respect to TFE) 6 M guanidinium chloride, 100 mM acetate, pH 4, containing 35 mg / ml of L-methionine (freshly added) and 35 mg / ml of dodecyl sarcosine (i.e. sodium N-dodecanoylsarcosine). The solution was added to the activated Zn powder. The reaction was monitored at intervals of ~ 1 h and was terminated after five hours. After termination, the supernatant was removed and the remaining Zn powder was washed twice for five minutes with 6 M guanidinium chloride, pH 4, 100 mM acetate containing 35 mg / ml of L-methionine and 35 mg / ml of dodecyl sarcosine containing 20% TFE as well as once with the same solution containing 20% β-mercaptoethanol. The combined product was acidified with a 15 mg / ml solution of TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto an HPLC column in the reverse phase of preparation and purified with a gradual gradient. Fractions containing the product SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Modified Et-Peptide desired were identified by ES-MS and mixed.

Etapa 6: Eliminación de Acm nº 2 La solución mezclada de SEP-0:Acm+SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4+Et-Pico se diluyó 3 veces con agua de calidad HPLC, y se añadió urea sólida para una concentración final de 2 molar. Se añadió un exceso molar del triple (con relación a la concentración de cisteína esperada total) de 30 mg/ml de solución de Hg(acetato)2 en ácido acético acuoso al 3% y la solución se agitó durante una hora. La solución se preparó a continuación al 20% en β-mercaptoetanol, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de semi-preparación y se purificó con un gradiente gradual. Las fracciones que contenían el producto deseado SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4+Et-Pico se identificaron por ES-MS, se diluyeron 2 veces (v/v) con agua que contenía 2 x (p/p con respecto a la masa de péptido) DPC (dodecilfosfocolina) y se liofilizó durante la noche. Stage 6: Elimination of Acm No. 2 The mixed solution of SEP-0: Acm + SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Et-Pico was diluted 3 times with HPLC quality water, and solid urea was added for a final concentration of 2 molar. A triple molar excess (relative to the total expected cysteine concentration) of 30 mg / ml of Hg (acetate) 2 solution in 3% aqueous acetic acid was added and the solution was stirred for one hour. The solution was then prepared at 20% in β-mercaptoethanol, loaded onto a semi-preparation reverse phase HPLC column and purified with a gradual gradient. Fractions containing the desired product SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Et-Pico were identified by ES-MS, diluted 2 times (v / v) with water containing 2 x (w / w with respect to peptide mass) DPC (dodecylphosphocholine) and lyophilized overnight.

Etapa 7: Ligación nº 3 Cantidades iguales de SEP-0:2+SEP-0:3+SEP-0:4+Et-Pico y SEP-0:1 se disolvieron conjuntamente en TFE puro a una concentración de 15 mM y se añadió tampón fosfato 250 mM (pH 7,5) que contenía cloruro de guanidinio 6 M. A la solución de añadió tiofenol al 1%. Después de un día de ligación, la mezcla de ligación se añadió a una solución de 10 ml de TFE, 10 ml de β-mercaptoetanol, 10 ml de piperidina y 20 ml de cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, y se incubó durante 20 minutos para eliminar algunos grupos protectores restantes. La solución se acidificó con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto SEP-0 (1-166):(SEC. ID. nº 1) ligado deseado se identificaron por espectrometría de masas con electroatomización, se diluyeron 2 veces (v/v) con agua que contenía 2 x (p/p con respecto a la masa de péptido) dodecilsarcosina y se liofilizó. Stage 7: Ligation # 3 Equal amounts of SEP-0: 2 + SEP-0: 3 + SEP-0: 4 + Et-Pico and SEP-0: 1 were dissolved together in pure TFE at a concentration of 15 mM and He added 250 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 6 M guanidinium chloride. To the solution was added 1% thiophenol. After one day of ligation, the ligation mixture was added to a solution of 10 ml of TFE, 10 ml of β-mercaptoethanol, 10 ml of piperidine and 20 ml of 6 M guanidinium chloride, pH 4, and incubated for 20 minutes to remove some remaining protecting groups. The solution was acidified with a solution of 15 mg / ml of TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto an HPLC column in the reverse phase of preparation and purified with a linear gradient. The fractions containing the desired SEP-0 product (1-166) :( SEQ. ID. No. 1) bound ligand were identified by mass spectrometry with electroatomization, diluted twice (v / v) with water containing 2 x ( w / w with respect to the mass of peptide) dodecyl sarcosine and lyophilized.

Etapa 8: Plegamiento: Se disolvió el péptido SEP-0 (1-166) ligado completo en tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y TFE al 20% y un exceso molar de diez veces (con respecto a los restos de Cys en proteínas) de cisteína. Esta solución se dializó durante la noche frente a una solución de tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 3 M a temperatura ambiente. La solución se dializó a continuación frente a una solución de tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 1 M a temperatura ambiente durante 4 horas a 4ºC y por último frente a tampón fosfato 10 mM (pH 7,0) durante 4 horas a 4ºC para dar el producto plegado final. Se verificó el plegamiento por ES-MS de electroatomización y espectrometría DC (dicroísmo circular). Step 8: Folding: The SEP-0 peptide (1-166) bound whole was dissolved in 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 6 M guanidinium chloride and 20% TFE and a tenfold molar excess ( with respect to Cys residues in proteins) of cysteine. This solution was dialyzed overnight against a solution of 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 3M guanidinium chloride at room temperature. The solution was then dialyzed against a solution of 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 1 M guanidinium chloride at room temperature for 4 hours at 4 ° C and finally against 10 mM phosphate buffer (pH 7.0 ) for 4 hours at 4 ° C to give the final folded product. Folding by ES-MS of electroatomization and DC spectrometry (circular dichroism) was verified.

Etapa 9 Purificación: El polipéptido plegado se concentró 5 veces en viales con concentrador centricon y se cargó en una columna de intercambio catiónico Resource S equilibrada en fosfato 10 mM, pH 7,0. La proteína plegada se eluyó en un gradiente salino lineal a NaCl 500 mM en 10 minutos. Las fracciones que contenían el producto SEP-0 (1-166) plegado deseado se identificaron por electroforesis en gel de SDS-poliacrilamida (SDS-PAGE) y se congelaron y almacenaron a -80ºC. Un cromatograma por HPLC en fase inversa analítico y un espectro de ES-MS del producto proteico plegado, así como un espectro de DC demostró la presencia de la proteína plegada. Step 9 Purification: The folded polypeptide was concentrated 5 times in vials with centricon concentrator and loaded onto a 10 mM phosphate equilibrated Resource S cation exchange column, pH 7.0. The folded protein was eluted in a linear saline gradient to 500 mM NaCl in 10 minutes. Fractions containing the desired folded SEP-0 (1-166) product were identified by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and frozen and stored at -80 ° C. An analytical reverse phase HPLC chromatogram and an ES-MS spectrum of the folded protein product, as well as a DC spectrum demonstrated the presence of the folded protein.

Ejemplo 2 Example 2

Síntesis de la proteína sintética SEP-1-L30 estimulante de eritropoyesis Synthesis of the synthetic protein SEP-1-L30 stimulating erythropoiesis

Se sintetizó una segunda proteína sintética estimulante de eritropoyesis (denominada SEP-1-L30) que contiene grupos formadores de oxima en las posiciones 24 y 126 de SEP-0. Estos grupos se utilizaron a continuación para formar SEP-1-L30, en la que los polímeros lineales carboxilato de (EDA-Succ)18 (EDA = (4,7,10)-trioxatridecano1,13diamina, denominado también TTD; Succ = -CO-CH2CH2CO-) se han unido al eje central de proteína. La secuencia de SEP-1 (1-166) completa es: A second synthetic erythropoiesis stimulating protein (called SEP-1-L30) containing oxime-forming groups at positions 24 and 126 of SEP-0 was synthesized. These groups were then used to form SEP-1-L30, in which the linear carboxylate polymers of (EDA-Succ) 18 (EDA = (4,7,10) -trioxatridecane 1,13 diamine, also called TTD; Succ = - CO-CH2CH2CO-) have been attached to the central protein axis. The complete sequence of SEP-1 (1-166) is:

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en la que ψ indica un resto de aminoácido artificial que consta de una cisteína que está carboximetilada en el grupo sulfhidrilo, y en la que Kox indica una lisina artificial que está químicamente modificada en el grupo ε-amino con un grupo oxima enlazador acoplado al polímero soluble en agua diseñado mediante un enlace oxima. wherein ψ indicates an artificial amino acid residue consisting of a cysteine that is carboxymethylated in the sulfhydryl group, and in which Kox indicates an artificial lysine that is chemically modified in the ε-amino group with a linker oxime group coupled to the polymer Water soluble designed by an oxime bond.

A. Oximación de GRFN1776 y GRFN1711 con GRFNP32 A. Approximation of GRFN1776 and GRFN1711 with GRFNP32

La formación de la oxima se realizó para acoplar los polímeros solubles en agua que llevan un grupo aminooxiacetilo a los péptidos que llevan un grupo carbonil cetona. Para su realización, se sintetizaron los siguientes segmentos peptídicos: The oxime formation was performed to couple the water soluble polymers that carry an aminooxyacetyl group to the peptides that carry a carbonyl ketone group. For its realization, the following peptide segments were synthesized:

Segmento SEP-1:4 (GRFN 1776; compuesto de los restos 117 a 166 de la SEC. ID. nº 2): CAISPPDAAK AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxilato (en el que Lys126 está modificado con un resto de ácido levulínico en el grupo ε-amino y en el que Cys117 está protegido con Acm) SEP-1: 4 segment (GRFN 1776; composed of residues 117 to 166 of SEQ. ID. No. 2): CAISPPDAAK AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxylate (in which Lys126 is modified with a levulinic acid residue in the group ε-amino and in which Cys117 is protected with Acm)

Segmento SEP-1:1 (GRFN 1711; compuesto de los restos 1 a 32 de la SEC. ID. nº 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH-tioéster (en el que Lys24 está modificado con un resto de ácido levulínico) SEP-1: 1 segment (GRFN 1711; composed of residues 1 to 32 of SEQ. ID. No. 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH-thioester (in which Lys24 is modified with a levulinic acid residue)

Se sintetizó el segmento SEP-1:1 (GRFN 1711) en una resina generadora de tioéster y el segmento SEP-1:4 (GRFN 1776) en una resina -OCH2-Pam- como en el Ejemplo 1. Las lisinas 24 y 126 de estos dos segmentos peptídicos se protegieron inicialmente con un grupo Fmoc en el grupo ε-amino. Una vez terminado el montaje de la cadena, los grupos amino que llevan Fmoc se desprotegieron siguiendo los procedimientos de desprotección de Fmoc estándar y se modificaron mediante acoplamiento de ácido levulínico a cada una de las resinas peptídicas, respectivamente. Los péptidos se desprotegieron a continuación y se escindieron simultáneamente en el soporte de resina como se describió en el Ejemplo 1. Se purificaron los péptidos por HPLC en fase inversa C4 de preparación. Las fracciones que contenían péptido puro se identificaron utilizando ES-MS, se mezclaron y se liofilizaron para la ligación posterior. Se ensambló GRFNP32 [-(EDA-Succ)18carboxilato] en la resina Sasrin generadora de carboxilo siguiendo los protocolos convencionales (Rose, K. et al. solicitud de patente US nº de serie 09/379.297; y Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034). Se acopló un resto de amino-oxiacetil (AoA) al grupo amino N-terminal del polímero acoplando un exceso de cinco veces de ácido Boc-amino-oxiacético activado. La cadena de polímeros se escindió en el soporte de resina utilizando los procedimientos clásicos de la química de Fmoc. La cadena de polímeros se purificó por HPLC en fase inversa C4 de preparación. Las fracciones que contenían el polímero puro se identificaron utilizando ES-MS, se mezclaron y liofilizaron para la ligación posterior. The SEP-1: 1 segment (GRFN 1711) was synthesized in a thioester generating resin and the SEP-1: 4 segment (GRFN 1776) in a resin -OCH2-Pam- as in Example 1. Lysines 24 and 126 of these two peptide segments were initially protected with an Fmoc group in the ε-amino group. Once the chain assembly was finished, the amino groups carrying Fmoc were deprotected following the standard Fmoc deprotection procedures and modified by coupling levulinic acid to each of the peptide resins, respectively. The peptides were then deprotected and simultaneously cleaved into the resin support as described in Example 1. The peptides were purified by C4 reverse phase HPLC preparation. Fractions containing pure peptide were identified using ES-MS, mixed and lyophilized for subsequent ligation. GRFNP32 [- (EDA-Succ) 18 carboxylate] was assembled into the carboxyl-generating Sasrin resin following conventional protocols (Rose, K. et al. US Patent Application Serial No. 09 / 379,297; and Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034). An amino-oxyacetyl (AoA) moiety was coupled to the N-terminal amino group of the polymer by coupling a five-fold excess of activated Boc-amino-oxyacetic acid. The polymer chain was cleaved into the resin support using the classic Fmoc chemistry procedures. The polymer chain was purified by C4 reverse phase HPLC preparation. Fractions containing the pure polymer were identified using ES-MS, mixed and lyophilized for subsequent ligation.

El segmento SEP-1:4 y GRFNP32 se disolvieron conjuntamente en una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1%. La solución se liofilizó a continuación. El polvo anhidro se disolvió y el péptido modificado con el polímero se separó en un péptido no modificado y un polímero sin reaccionar por HPLC en fase inversa C4 con gradiente de preparación. Las fracciones que contenían el producto SEP-1:4 + GP32 oximado se identificaron por ES-MS y se mezclaron y liofilizaron. Segment SEP-1: 4 and GRFNP32 were dissolved together in an equimolar ratio in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The solution was then lyophilized. The anhydrous powder was dissolved and the polymer modified peptide was separated into an unmodified peptide and an unreacted polymer by C4 reverse phase HPLC with preparation gradient. Fractions containing the SEP-1: 4 + oxygenated GP32 product were identified by ES-MS and mixed and lyophilized.

El segmento SEP-1:1 y GRFNP32 se disolvieron conjuntamente a una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1%. La solución se liofilizó a continuación. El polvo seco se disolvió y el péptido modificado con polímero se separó del polímero sin reaccionar por HPLC en fase inversa C4 con gradiente de preparación. Las fracciones que tenían el producto SEP-1:1 + GP32 oximado deseado se identificaron por ES-MS y se mezclaron y liofilizaron. Segment SEP-1: 1 and GRFNP32 were dissolved together at an equimolar ratio in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The solution was then lyophilized. The dried powder was dissolved and the polymer modified peptide was separated from the unreacted polymer by C4 reverse phase HPLC with preparation gradient. Fractions having the desired SEP-1: 1 + GP32 oxygenated product were identified by ES-MS and mixed and lyophilized.

B. Síntesis de la proteína sintética SEP-1-L30 estimulante de eritropoyesis B. Synthesis of the synthetic protein SEP-1-L30 stimulating erythropoiesis

Se sintetizó SEP-1-L30 en solución procedente de cuatro segmentos de polipéptido: SEP-1-L30 was synthesized in solution from four polypeptide segments:

Segmento SEP-1:1+GP32 (GRFN 1711+ GRFNP32, correspondiente a los restos 1 a 32 de la SEC. ID. nº 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-tioéster (en el que Lys24 está modificado en el grupo εamino con un grupo oxima levulínico enlazador que está acoplado a GRFNP32 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox) Segment SEP-1: 1 + GP32 (GRFN 1711+ GRFNP32, corresponding to residues 1 to 32 of SEQ ID No. 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-thioester (in which Lys24 is modified in the εamino group with a oxime levulinic linker group that is coupled to GRFNP32 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox)

Segmento SEP-1:2 (GRFN 1712, correspondiente a los restos 32 a 38 de la SEC. ID. nº 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-tioéster (donde Cys33 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 2 (GRFN 1712, corresponding to residues 32 to 38 of SEQ ID No. 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-thioester (where Cys33 is protected by Acm)

Segmento SEP-1:3 (GRFN 1713, correspondiente a los restos 89 a 116 de la SEC. ID. nº 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-tioéster (donde Cys89 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 3 (GRFN 1713, corresponding to remains 89 to 116 of SEQ. ID. No. 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-thioester (where Cys89 is protected by Acm)

Segmento SEP:1:4+GP32 (GRFN 1776 + GRFNP32, correspondiente a los restos 117-166 de SEC ID nº:2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxilato (en el que Lys126 está modificado en el grupo ε-amino con un grupo oxima levulínico enlazador que está acoplado a GRFNP32 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox, y en el que la cisteína del terminal C lleva un grupo protector picolilo (pico). SEP segment: 1: 4 + GP32 (GRFN 1776 + GRFNP32, corresponding to residues 117-166 of SEQ ID NO: 2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxylate (in which Lys126 is modified in the ε-amino group with a linker levulinum oxime group that is coupled to GRFNP32 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox, and in which the C-terminal cysteine carries a picolyl (peak) protecting group.

La síntesis de péptidos adicionales, las reacciones de ligación, la carboximetilación, las reacciones de eliminación del grupo protector, el plegamiento y la purificación se realizaron como se describe en el Ejemplo 1 para dar SEP-1L30 plegada, completa. Un cromatograma analítico de HPLC en fase inversa y un espectro de ES-MS del producto de la proteína plegada así como un espectro de DC demostró la presencia de la proteína plegada. The synthesis of additional peptides, ligation reactions, carboxymethylation, elimination reactions of the protective group, folding and purification were performed as described in Example 1 to give folded, complete SEP-1L30. An analytical reverse phase HPLC chromatogram and an ES-MS spectrum of the folded protein product as well as a DC spectrum demonstrated the presence of the folded protein.

Ejemplo 3 Example 3

Síntesis de la proteína sintética SEP-1-L26 estimulante de eritropoyesis Synthesis of the synthetic protein SEP-1-L26 stimulating erythropoiesis

Se sintetizó una tercera proteína sintética estimulante de eritropoyesis (denominada SEP-1-L26) que contiene grupos formadores de oxima en las posiciones 24 y 126 de SEP-0. Estos grupos se utilizaron a continuación para formar SEP-1-L26, en la que los polímeros lineales carboxilato de (EDA-Succ)18 y (EDA-Succ)6-amida se han unido al eje central de proteína mediante los enlaces oxima en las posiciones 24 y 126, respectivamente. La secuencia de SEP-1 (1-166) completa es: A third synthetic erythropoiesis stimulating protein (called SEP-1-L26) containing oxime-forming groups at positions 24 and 126 of SEP-0 was synthesized. These groups were then used to form SEP-1-L26, in which the linear carboxylate polymers of (EDA-Succ) 18 and (EDA-Succ) 6-amide have been attached to the central protein axis via the oxime bonds in positions 24 and 126, respectively. The complete sequence of SEP-1 (1-166) is:

imagen1image 1

5 en la que ψ indica un resto de aminoácido artificial que consta de una cisteína que está carboximetilada en el grupo sulfhidrilo, y en la que Kox indica una lisina artificial que está químicamente modificada en el grupo ε-amino con un grupo oxima enlazador acoplado a un polímero soluble en agua diseñado mediante un enlace oxima. 5 in which ψ indicates an artificial amino acid residue consisting of a cysteine that is carboxymethylated in the sulfhydryl group, and in which Kox indicates an artificial lysine that is chemically modified in the ε-amino group with a linker oxime group coupled to a water soluble polymer designed by an oxime bond.

10 En contraste con SEP-1-L30, el montaje de SEP-1-L26 se diseñó para que lleve un polímero soluble en agua más pequeño y sin carga unido en la posición 126. El polímero unido en la posición 24 era el mismo que en la SEP-1L30. El ensamblado del producto completo fue como se describe en el Ejemplo 2. 10 In contrast to SEP-1-L30, the assembly of SEP-1-L26 was designed to carry a smaller, no-load water soluble polymer bonded in position 126. The polymer bonded in position 24 was the same as in SEP-1L30. The assembly of the complete product was as described in Example 2.

A. Oximación de GRFN1776 con GRFNP6 y oximación de GRFN1711 con GRFNP32 A. Proximation of GRFN1776 with GRFNP6 and Oximation of GRFN1711 with GRFNP32

15 La formación de la oxima se realizó para unir los polímeros solubles en agua que llevan un grupo amino-oxiacetilo a péptidos que llevan un grupo carbonil cetona. Para llevar a cabo esto, se sintetizaron los segmentos peptídicos siguientes: The oxime formation was performed to bind water soluble polymers that carry an amino-oxyacetyl group to peptides that carry a carbonyl ketone group. To accomplish this, the following peptide segments were synthesized:

20 Segmento SEP-1:4 (GRFN 1776; compuesto de los restos 117 a 166 de la SEC. ID. nº 2): CAISPPDAAK AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxilato (en el que Lys126 está modificado con un resto de ácido levulínico en el grupo ε-amino y en el que Cys117 está protegido con Acm) 20 Segment SEP-1: 4 (GRFN 1776; composed of residues 117 to 166 of SEQ. ID. No. 2): CAISPPDAAK AAPLRTITAD TFRKLFRVYS NFLRGKLKLY TGEACRTGDR-carboxylate (in which Lys126 is modified with a levulinic acid residue in the ε-amino group and in which Cys117 is protected with Acm)

Segmento SEP-1:1 (GRFN 1711; compuesto de los restos 1 a 32 de la SEC. ID. nº 2): APPRLICDSR 25 VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH-(en el que Lys24 está modificado con un resto de ácido levulínico) SEP-1: 1 segment (GRFN 1711; composed of residues 1 to 32 of SEQ. ID. No. 2): APPRLICDSR 25 VLERYLLEAK EAEKITTGCA EH- (in which Lys24 is modified with a levulinic acid residue)

Se sintetizó el segmento SEP-1:1 (GRFN 1711) en una resina generadora de tioéster y el segmento SEP-1:4 (GRFN 1776) en una resina -OCH2-Pam- como en el Ejemplo 1. Las lisinas 24 y 126 de estos dos segmentos peptídicos se protegieron inicialmente con un grupo Fmoc en el grupo ε-amino. Una vez completado el montaje de la cadena, los 30 grupos amino portadores de Fmoc se desprotegieron siguiendo los procedimientos de desprotección de Fmoc estándar y se modificaron mediante acoplamiento de ácido levulínico a cada una de las resinas peptídicas, respectivamente, siguiendo los protocolos de acoplamiento convencionales. Los péptidos se desprotegieron a continuación y se escindieron simultáneamente en el soporte de resina como se describió en el Ejemplo 1. Se purificaron los péptidos por HPLC en fase inversa C4 de preparación. Para cada péptido, las fracciones que The SEP-1: 1 segment (GRFN 1711) was synthesized in a thioester generating resin and the SEP-1: 4 segment (GRFN 1776) in a resin -OCH2-Pam- as in Example 1. Lysines 24 and 126 of these two peptide segments were initially protected with an Fmoc group in the ε-amino group. Once the chain assembly was completed, the 30 amino groups carrying Fmoc were deprotected following standard Fmoc deprotection procedures and modified by coupling levulinic acid to each of the peptide resins, respectively, following the conventional coupling protocols . The peptides were then deprotected and simultaneously cleaved into the resin support as described in Example 1. The peptides were purified by C4 reverse phase HPLC preparation. For each peptide, the fractions that

35 contenían péptido puro se identificaron utilizando ES-MS, se mezclaron y se liofilizaron para la ligación posterior. 35 containing pure peptide were identified using ES-MS, mixed and lyophilized for subsequent ligation.

Se ensambló el polímero soluble en agua (carboxilato de EDA-Succ)18 (GRFNP32) en la resina Sasrin generadora de carboxilo siguiendo los protocolos convencionales (Rose, K. et al. solicitud de patente US nº de serie 09/379.297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034). Se ensambló el polímero soluble en agua (EDA-Succ)6-amida 40 (GRFNP6) en la resina Sieber generadora de amida siguiendo los protocolos convencionales (Rose, K. et al. solicitud de patente US nº de serie 09/379.297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034). Se acopló un resto de amino-oxiacetil (AoA) al grupo amino N-terminal de cada polímero unido a la resina acoplando un exceso de cinco veces de ácido Boc-amino-oxiacético activado. Las dos cadenas de polímeros se escindieron por separado de los respectivos soportes de la resina utilizando los procedimientos clásicos de la química de Fmoc. Cada cadena de The water-soluble polymer (EDA-Succ carboxylate) 18 (GRFNP32) was assembled into the carboxyl-generating Sasrin resin following conventional protocols (Rose, K. et al. US Patent Application Serial No. 09 / 379,297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034). The water-soluble polymer (EDA-Succ) 6-amide 40 (GRFNP6) was assembled into the Sieber amide-generating resin following conventional protocols (Rose, K. et al. US Patent Application Serial No. 09 / 379,297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034). An amino-oxyacetyl (AoA) moiety was coupled to the N-terminal amino group of each polymer bound to the resin by coupling a five-fold excess of activated Boc-amino-oxyacetic acid. The two polymer chains were cleaved separately from the respective resin supports using the classic Fmoc chemistry procedures. Each string of

45 polímeros se purificó por HPLC en fase inversa C4 de preparación. Para cada polímero, las fracciones que contenían el polímero puro se identificaron utilizando ES-MS, se mezclaron y liofilizaron para la ligación posterior. Polymers were purified by C4 reverse phase HPLC preparation. For each polymer, fractions containing pure polymer were identified using ES-MS, mixed and lyophilized for subsequent ligation.

El segmento SEP-1:4 y GRFNP6 se disolvieron conjuntamente en una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1%. La solución se liofilizó a continuación. El polvo anhidro se disolvió y el péptido Segment SEP-1: 4 and GRFNP6 were dissolved together in an equimolar ratio in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The solution was then lyophilized. The anhydrous powder dissolved and the peptide

50 modificado con el polímero se separó en un péptido no modificado y un polímero sin reaccionar por HPLC en fase inversa C4 con gradiente de preparación. Las fracciones que contenían el producto SEP-1:4 + GP6 oximado se identificaron por ES-MS y se mezclaron y liofilizaron. The polymer modified was separated into an unmodified peptide and an unreacted polymer by C4 reverse phase HPLC with preparation gradient. Fractions containing the SEP-1: 4 + oxygenated GP6 product were identified by ES-MS and mixed and lyophilized.

El segmento SEP-1:1 y GRFNP32 se disolvieron conjuntamente en una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al Segment SEP-1: 1 and GRFNP32 dissolved together in an equimolar ratio in aqueous acetonitrile at

55 50% que contenía TFA al 0,1%. La solución se liofilizó a continuación. El polvo anhidro se disolvió y el péptido modificado con el polímero se separó en un péptido no modificado y un polímero sin reaccionar por HPLC en fase inversa C4 con gradiente de preparación. Las fracciones que contenían el producto SEP-1:1 + GP32 oximado se identificaron por ES-MS y se mezclaron y liofilizaron. 50 50% containing 0.1% TFA. The solution was then lyophilized. The anhydrous powder was dissolved and the polymer modified peptide was separated into an unmodified peptide and an unreacted polymer by C4 reverse phase HPLC with preparation gradient. Fractions containing the SEP-1: 1 + oxygenated GP32 product were identified by ES-MS and mixed and lyophilized.

60 B. Síntesis de la proteína sintética SEP-1-L26 estimulante de eritropoyesis 60 B. Synthesis of the synthetic protein SEP-1-L26 erythropoiesis stimulant

Se sintetizó SEP-1-L26 en solución procedente de cuatro segmentos de polipéptido: Segmento SEP-1:1+GP32 (GRFN 1711+ GRFNP32, correspondiente a los restos 1 a 32 de la SEC. ID. nº 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-tioéster (en el que Lys24 está modificado en el grupo εamino con un grupo oxima levulínico enlazador que está acoplado a GRFNP32 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox) SEP-1-L26 was synthesized in solution from four polypeptide segments: Segment SEP-1: 1 + GP32 (GRFN 1711+ GRFNP32, corresponding to residues 1 to 32 of SEQ ID NO: 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-thioester (in which Lys24 is modified in the εamino group with a linker levulinum oxime group that is coupled to GRFNP32 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox)

Segmento SEP-1:2 (GRFN 1712, correspondiente a los restos 33 a 38 de la SEC. ID. nº 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-tioéster (donde Cys33 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 2 (GRFN 1712, corresponding to residues 33 to 38 of SEQ ID No. 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-thioester (where Cys33 is protected by Acm)

Segmento SEP-1:3 (GRFN 1713, correspondiente a los restos 89 a 116 de la SEC. ID. nº 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-tioéster (donde Cys89 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 3 (GRFN 1713, corresponding to remains 89 to 116 of SEQ. ID. No. 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-thioester (where Cys89 is protected by Acm)

Segmento SEP-1:4+GP6 (GRFN 1776+GRFNP6, correspondiente a los restos 117 a 166 de la SEC. ID. nº 2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxilato (en el que Lys126 está modificado en el grupo ε-amino con un grupo enlazador oxima levulínico que está acoplado a GRFNP6 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox, y en el que la cisteína del terminal C [a saber, Cys161] lleva un grupo protector picolilo (pico). Segment SEP-1: 4 + GP6 (GRFN 1776 + GRFNP6, corresponding to residues 117 to 166 of SEQ ID No. 2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxylate (in which Lys126 is modified in group ε -amino with a levulinum oxime linker group that is coupled to GRFNP6 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox, and in which the C-terminal cysteine [ie, Cys161] carries a picolyl protecting group (peak ).

La síntesis de péptidos adicionales, las reacciones de ligación, la carboximetilación, las reacciones de eliminación del grupo protector, el plegamiento y la purificación se realizaron como se describe en los Ejemplos 1 y 2 para dar SEP-1-L26 plegada, completa. Un cromatograma analítico de HPLC en fase inversa C4 y un espectro de ES-MS del producto de la proteína plegada así como un espectro de DC demostró la presencia de la proteína plegada. The synthesis of additional peptides, ligation reactions, carboxymethylation, elimination reactions of the protecting group, folding and purification were performed as described in Examples 1 and 2 to give folded, complete SEP-1-L26. An analytical C4 reverse phase HPLC chromatogram and an ES-MS spectrum of the folded protein product as well as a DC spectrum demonstrated the presence of the folded protein.

Ejemplo 4 Example 4

Síntesis de la proteína sintética SEP-1-B50 estimulante de eritropoyesis Synthesis of the synthetic protein SEP-1-B50 stimulating erythropoiesis

Se sintetizó una cuarta proteína sintética estimulante de eritropoyesis (denominada SEP-1-B50). La secuencia de aminoácidos de la SEP-1-B50 la misma que la de la SEP-1-L30: A fourth synthetic erythropoiesis stimulating protein (called SEP-1-B50) was synthesized. The amino acid sequence of SEP-1-B50 is the same as that of SEP-1-L30:

imagen1image 1

en la que ψ indica un resto de aminoácido artificial que consta de una cisteína que está carboximetilada en el grupo sulfhidrilo, y en la que Kox indica una lisina artificial que está químicamente modificada en el grupo ε-amino con un grupo oxima enlazador acoplado al polímero soluble en agua diseñado mediante un enlace oxima. wherein ψ indicates an artificial amino acid residue consisting of a cysteine that is carboxymethylated in the sulfhydryl group, and in which Kox indicates an artificial lysine that is chemically modified in the ε-amino group with a linker oxime group coupled to the polymer Water soluble designed by an oxime bond.

Sin embargo la proteína se modificó con un montaje de polímero ramificado que tiene cuatro restos lineales (SuccEDA)12 en lugar del polímero lineal (Succ-EDA)18 de SEP-1-L30. La modificación se realizó por enlaces de oxima. El ensamblado del producto completo fue como se describió en el Ejemplo 2. However, the protein was modified with a branched polymer assembly having four linear residues (SuccEDA) 12 instead of the linear polymer (Succ-EDA) 18 of SEP-1-L30. The modification was made by oxime links. The assembly of the complete product was as described in Example 2.

A. Síntesis de la plantilla GRFNP17 que es portadora de varios grupos tiol A. Summary of the GRFNP17 template that carries several thiol groups

La plantilla GRFNP17 se sintetizó manualmente en una resina (4-metil)bencidrilamina (MBHA) que genera amida a escala de 0,4 mmoles. Se acopló Fmoc-Lys(Boc)-OH utilizando los protocolos de acoplamiento convencionales (Schnölzer, M., Int. J. Pept. Protein. Res., (1992), 40:180-93). Se utilizaron 2,1 mmoles de aminoácido, DIEA al 10% en 3,8 ml de HBTU 0,5 M; es decir, un exceso de 5 veces de aminoácido. Después de la eliminación del grupo protector Fmoc, se acopló Fmoc-Lys(Fmoc)-OH utilizando protocolos de acoplamiento de aminoácidos convencionales (2,1 mmoles de aminoácido, DIEA al 10% en 3,8 ml de HBTU 0,5 M; es decir un exceso de cinco veces de aminoácido). Tras una segunda etapa de eliminación de Fmoc se acopló Fmoc-Lys(Fmoc)-OH utilizando protocolos de acoplamiento de aminoácidos convencionales (4,2 mmoles de aminoácido, DIEA al 10% en 7,6 ml de HBTU 0,5 M; es decir un exceso de 5 veces de aminoácido con relación a la amina libre). Después de la etapa final de desprotección de Fmoc, se acopló durante 30 minutos un exceso de 5 veces (con relación a las aminas libres) de éster pentanofluorofenílico del ácido S-acetil tioglicólico (SAMA-oPfp) en DMF. El grupo protector Boc de la cadena lateral del resto lisilo del terminal C se eliminó por dos veces un minuto de lavados en discontinuo con TFA puro, seguido de neutraliuzación de la resina lavando con DIEA al 10% en DMF. Se disolvieron 2 mmoles del ácido Bocamino-oxiacético y 2 mmoles de N-hidroxisuccinimida (NHS) en 3 ml de DMF. Tras la adición de 2 mmoles de DIC (di-isopropilcarbodi-imida), el ácido se activó durante 30 a 60 minutos. Se añadió la solución a la resina neutralizada y se acopló durante 1 h. Por último, los grupos acetilo unidos a S se eliminaron con piperidina al 20% en DMF durante 30 minutos. Se desprotegió la plantilla y simultáneamente se escindió del soporte de resina utilizando HF/pcresol según los procedimientos convencionales de la química de Boc en presencia de cisteína como antioxidante para el aldehído libre (Schnölzer, M., Int. J. Pept. Protein Res., (1992), 40:180-93). La poliamida recuperada en B al 50% [es decir, acetonitrilo acuoso al 50% que contiene TFA al 0,1%] (aldehído libre) se congeló y se liofilizó. Para la purificación, el producto en bruto de la plantilla se disolvió en 2 ml de B al 50%, y se añadieron 100 ml de A al 100% [es decir TFA al 0,1% en agua] para diluir la muestra (evitar la adición de cloruro de guanidinio o de acetato, ya que la adición de aldehído está garantizada). La plantilla se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación C4 equilibrada a T = 40ºC en B al 3%. Se eluyeron las sales isocráticamente y la plantilla deseada, GRFNP17 se purificó en un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto deseado se identificaron por ES-MS, se mezclaron y liofilizaron. The GRFNP17 template was manually synthesized in a (4-methyl) benzydrylamine (MBHA) resin that generates amide on a 0.4 mmol scale. Fmoc-Lys (Boc) -OH was coupled using conventional coupling protocols (Schnölzer, M., Int. J. Pept. Protein. Res., (1992), 40: 180-93). 2.1 mmol of amino acid, 10% DIEA in 3.8 ml of 0.5 M HBTU were used; that is, an excess of 5 times of amino acid. After removal of the Fmoc protecting group, Fmoc-Lys (Fmoc) -OH was coupled using conventional amino acid coupling protocols (2.1 mmol of amino acid, 10% DIEA in 3.8 ml of 0.5 M HBTU; that is an excess of five times of amino acid). After a second stage of Fmoc elimination, Fmoc-Lys (Fmoc) -OH was coupled using conventional amino acid coupling protocols (4.2 mmol of amino acid, 10% DIEA in 7.6 ml of 0.5 M HBTU; it is say an excess of 5 times of amino acid in relation to the free amine). After the final stage of deprotection of Fmoc, a 5-fold excess (relative to free amines) of S-acetyl thioglycolic acid pentanofluorophenyl ester (SAMA-oPfp) in DMF was coupled for 30 minutes. The Boc protecting group of the side chain of the lysyl moiety of terminal C was removed twice a minute of batch washes with pure TFA, followed by neutralization of the resin by washing with 10% DIEA in DMF. 2 mmol of Bocamino oxyacetic acid and 2 mmol of N-hydroxysuccinimide (NHS) were dissolved in 3 ml of DMF. After the addition of 2 mmol of DIC (di-isopropylcarbodiimide), the acid was activated for 30 to 60 minutes. The solution was added to the neutralized resin and coupled for 1 h. Finally, the S-linked acetyl groups were removed with 20% piperidine in DMF for 30 minutes. The template was deprotected and simultaneously excised from the resin support using HF / pcresol according to conventional Boc chemistry procedures in the presence of cysteine as an antioxidant for free aldehyde (Schnölzer, M., Int. J. Pept. Protein Res. , (1992), 40: 180-93). The polyamide recovered in 50% B [ie, 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA] (free aldehyde) was frozen and lyophilized. For purification, the crude product of the template was dissolved in 2 ml of 50% B, and 100 ml of 100% A [ie 0.1% TFA in water] was added to dilute the sample (avoid the addition of guanidinium chloride or acetate, since the addition of aldehyde is guaranteed). The template was loaded on a reverse phase HPLC column of preparation C4 equilibrated at T = 40 ° C in 3% B. The salts were eluted isocratically and the desired template, GRFNP17 was purified in a linear gradient. Fractions containing the desired product were identified by ES-MS, mixed and lyophilized.

B. Síntesis del polímero GRFNP29 soluble en agua ramificado B. Synthesis of branched water soluble GRFNP29 polymer

Se sintetizó GRFNP29, un polímero (EDA-Succ)12 ramificado de 15 kDa de peso molecular por enlace generador de tioéter de la plantilla GRFNP17 que contiene tiol purificado y un polímero lineal GRFNP31, carboxilato de Br-acetil(EDA-Succ)12, en el que GRFNP31 se sintetizó sobre una resina Sasrin generadora de carboxi siguiendo los protocolos convencionales (Rose, K. et al., solicitud de patente US nº de serie 09/379.297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121:7034). GRFNP29, a 15 kDa branched polymer (EDA-Succ) 12 of molecular weight per thioether linker of the GRFNP17 template containing purified thiol and a linear polymer GRFNP31, Br-acetyl carboxylate (EDA-Succ) 12, was synthesized. in which GRFNP31 was synthesized on a Sasrin carboxy-generating resin following conventional protocols (Rose, K. et al., US Patent Application Serial No. 09 / 379,297; Rose et al., J. Am. Chem. Soc. (1999) 121: 7034).

Un exceso de 1,3 veces molar (sobre los tioles totales) del GRFNP31 purificado, Br-acetilado (EDA-Succ)12, y la plantilla que contenía tiol purificado GRFNP17 se disolvieron conjuntamente en Tris-HCl 0,1 M/cloruro de guanidinio 6 M, pH 8,7 a una concentración ~10 Mm. Después de la disolución, se diluyó la solución el triple (v/v) con Tris-HCl 0,1 M, tampón de pH 8,7. Se agitó la mezcla de ligación a temperatura ambiente y se controló la reacción por HPLC en fase inversa y ES/MS. Se añadió el reactivo GRFNP31 tradicional según se necesitó hasta que el producto de reacción deseado fue el producto principal. Para el ensayo, se añadieron 3 veces (v/v a la mezcla de ligación) acetato 0,1 M/cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, y la solución se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el montaje GRFNP29 puro se identificaron utilizando ES-MS, se mezclaron y liofilizaron. An excess of 1.3 molar times (over total thiols) of purified GRFNP31, Br-acetylated (EDA-Succ) 12, and the template containing purified thiol GRFNP17 were dissolved together in 0.1 M Tris-HCl / chloride 6 M guanidinium, pH 8.7 at a concentration ~ 10 mm. After dissolution, the solution was diluted triple (v / v) with 0.1 M Tris-HCl, pH 8.7 buffer. The ligation mixture was stirred at room temperature and the reaction was monitored by reverse phase HPLC and ES / MS. The traditional GRFNP31 reagent was added as needed until the desired reaction product was the main product. For the assay, 0.1 M acetate / 6 M acetate / 6 M guanidinium chloride, pH 4, was added 3 times (v / v), and the solution was loaded onto a C4 reverse phase HPLC column of preparation and prepared. purified with a linear gradient. Fractions containing the pure GRFNP29 assembly were identified using ES-MS, mixed and lyophilized.

C. Oximación de GRFN1776 y GRFN1711 con GRFNP29 C. Maximization of GRFN1776 and GRFN1711 with GRFNP29

Se sintetizaron los segmentos SEP-1:4 y el segmento SEP-1:1 tal como se describe en el Ejemplo 2. Los segmentos SEP-1:4 y GRFNP29 se disolvieron conjuntamente en una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1%. Se liofilizó la solución. El polvo seco se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de preparación (1 pulgada de diámetro). El péptido modificado del polímero se separó del péptido sin modificar y el polímero sin reaccionar por HPLC en fase inversa C4 de gradiente de preparación. Las fracciones que contenían el producto SEP-1:4 + GP29 oximado deseado se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Segments SEP-1: 4 and segment SEP-1: 1 were synthesized as described in Example 2. Segments SEP-1: 4 and GRFNP29 were dissolved together in an equimolar ratio in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The solution was lyophilized. The dried powder was loaded on a reverse phase HPLC column (1 inch in diameter). The modified polymer peptide was separated from the unmodified peptide and the unreacted polymer by C4 reverse phase HPLC preparation gradient. Fractions containing the desired SEP-1: 4 + oxygenated GP29 product were identified by ES-MS and mixed.

El segmento SEP-1:1 y GRFNP29 se disolvieron conjuntamente en una relación equimolar en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1%. La solución se congeló y liofilizó. El polvo seco se disolvió en acetonitrilo acuoso al 50% que contenía TFA al 0,1% y se cargó en una columna de GPC de preparación (cromatografía de penetración en gel) (1 pulgada de diámetro). El péptido modificado con polímero se separó del péptido sin modificar y del polímero sin reaccionar por elusión isocrática. Las fracciones que contenían el producto SEP-1:1 + GP29 oximado deseado se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Segment SEP-1: 1 and GRFNP29 were dissolved together in an equimolar ratio in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The solution was frozen and lyophilized. The dried powder was dissolved in 50% aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA and loaded onto a GPC preparation column (gel penetration chromatography) (1 inch in diameter). The polymer modified peptide was separated from the unmodified peptide and from the unreacted polymer by isocratic elution. Fractions containing the desired SEP-1: 1 + oxygenated GP29 product were identified by ES-MS and mixed.

D. Síntesis de la proteína sintética SEP-1-B50 estimulante de eritropoyesis D. Synthesis of the synthetic protein SEP-1-B50 erythropoiesis stimulant

Se sintetizó SEP-1-B50 (SEC. ID. nº 2) en solución procedente de cuatro segmentos de polipéptido: SEP-1-B50 (SEQ ID No. 2) was synthesized in solution from four polypeptide segments:

Segmento SEP-1:1+GP29 (GRFN 1711+ GRFNP29, correspondiente a los restos 1 a 32 de la SEC. ID. nº 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-tioéster (en el que Lys24 está modificado en el grupo εamino con un grupo oxima levulínico enlazador que está acoplado a GRFNP29 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox) Segment SEP-1: 1 + GP29 (GRFN 1711+ GRFNP29, corresponding to residues 1 to 32 of SEQ ID No. 2): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAEKoxITTGCA EH-thioester (in which Lys24 is modified in the εamino group with a oxime levulinic linker group that is coupled to GRFNP29 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox)

Segmento SEP-1:2 (GRFN 1712, correspondiente a los restos 33 a 88 de la SEC. ID. nº 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-tioéster (donde Cys33 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 2 (GRFN 1712, corresponding to residues 33 to 88 of SEQ ID No. 2): CSLNEKIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LVKSSQPW-thioester (where Cys33 is protected by Acm)

Segmento SEP-1:3 (GRFN 1713, correspondiente a los restos 89 a 116 de la SEC. ID. nº 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-tioéster (donde Cys89 está protegido por Acm) Segment SEP-1: 3 (GRFN 1713, corresponding to remains 89 to 116 of SEQ. ID. No. 2): CP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQK-thioester (where Cys89 is protected by Acm)

Segmento SEP-1:4+GP29 (GRFN 1776+GRFNP29, correspondiente a los restos 117 a 166 de la SEC. ID. nº 2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxilato (en el que Lys126 está modificado en el grupo ε-amino con un grupo enlazador oxima levulínico que está acoplado a GRFNP29 mediante un enlace oxima aminooxiacetil-levulínico (Lev-AoA) denominado Kox, y en el que la cisteína del terminal C lleva un grupo protector picolilo (pico). Segment SEP-1: 4 + GP29 (GRFN 1776 + GRFNP29, corresponding to residues 117 to 166 of SEQ ID No. 2): CAIS PPDAAKoxAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxylate (in which Lys126 is modified in group ε -amino with a levulinum oxime linker group that is coupled to GRFNP29 via an aminooxyacetyl-levulinum oxime bond (Lev-AoA) called Kox, and in which the C-terminal cysteine carries a picolyl protecting group (peak).

La síntesis de péptidos adicionales, las reacciones de ligación, la carboximetilación, las reacciones de eliminación del grupo protector, el plegamiento y la purificación se realizaron como se describe en los Ejemplos 1 y 2, excepto que la purificación fue en una columna Resource Q, para dar SEP-1-B50 plegada, completa. Un cromatograma analítico de HPLC en fase inversa C4 y un espectro de ES-MS del producto de la proteína plegada SEP-1-B50 así como un espectro de DC demostró la presencia de la proteína plegada. The synthesis of additional peptides, ligation reactions, carboxymethylation, elimination reactions of the protecting group, folding and purification were performed as described in Examples 1 and 2, except that the purification was on a Resource Q column, to give SEP-1-B50 folded, complete. An analytical C4 reverse phase HPLC chromatogram and an ES-MS spectrum of the SEP-1-B50 folded protein product as well as a DC spectrum demonstrated the presence of the folded protein.

Ejemplo 5 Síntesis de la proteína sintética SEP-3-L42 estimulante de eritropoyesis Example 5 Synthesis of the synthetic protein SEP-3-L42 stimulating erythropoiesis

Se sintetizó una quinta proteína sintética estimulante de eritropoyesis (denominada SEP-3-L42). La secuencia de aminoácidos de la proteína SEP-3 completa es: A fifth synthetic erythropoiesis stimulating protein (called SEP-3-L42) was synthesized. The amino acid sequence of the complete SEP-3 protein is:

imagen1image 1

Los restos de cisteína en las posiciones: 24, 38, 83 y 126 se modificaron con unidades del polímero (EDA-Succ)18 (GRFNP32) funcionalizado con maleimida (mediante una reacción de adición de Michael) para formar SEP-3-L42. The cysteine residues at positions: 24, 38, 83 and 126 were modified with units of polymer (EDA-Succ) 18 (GRFNP32) functionalized with maleimide (by a Michael addition reaction) to form SEP-3-L42.

Con detalle, se sintetizó SEP-3 en solución procedente de cuatro segmentos de polipéptido: In detail, SEP-3 was synthesized in solution from four polypeptide segments:

Segmento SEP-3:1 (GRFN 1747, correspondiente a los restos 1 a 37 de la SEC. ID. nº 3): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAECITTGCA EHCSLNE-tioéster (en el que Cys7, Cys29 y Cys33 están protegidos por Acm) SEP-3: 1 segment (GRFN 1747, corresponding to remains 1 to 37 of SEQ. ID. No. 3): APPRLICDSR VLERYLLEAK EAECITTGCA EHCSLNE-thioester (in which Cys7, Cys29 and Cys33 are protected by Acm)

Segmento SEP-3:2 (GRFN 1774, correspondiente a los restos 38 a 82 de la SEC. ID. nº 3): CIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LA-tioéster (donde Cys38 está protegido por Acm) Segment SEP-3: 2 (GRFN 1774, corresponding to remains 38 to 82 of SEQ. ID. No. 3): CIT VPDTKVNFYA WKRMEVGQQA VEVWQGLALL SEAVLRGQAL LA-thioester (where Cys38 is protected by Acm)

Segmento SEP-3:3 (GRFN 1749, correspondiente a los restos 83 a 125 de la SEC. ID. nº 3): CSSQPWEP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQKEAIS PPDAA-tioéster (donde Cys83 está en la cadena lateral protegido por Acm) Segment SEP-3: 3 (GRFN 1749, corresponding to residues 83 to 125 of SEQ ID No. 3): CSSQPWEP LQLHVDKAVS GLRSLTTLLR ALGAQKEAIS PPDAA-thioester (where Cys83 is in the side chain protected by Acm)

Segmento SEP-3:4 (GRFN 1750, correspondiente a los restos 126 a 166 de la SEC. ID. nº 3): CAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxilato (en el que Cys161 es Pbo [es decir, 4(CH3S(O)-)bencil-] protegido. Segment SEP-3: 4 (GRFN 1750, corresponding to residues 126 to 166 of SEQ ID No. 3): CAAPL RTITADTFRK LFRVYSNFLR GKLKLYTGEA CRTGDR-carboxylate (in which Cys161 is Pbo [ie, 4 (CH3S (O ) -) benzyl-] protected.

Síntesis peptídica. Los péptidos SEP-3:1 y SEP-3:2 y SEP-3:3 se sintetizaron en una resina generadora de tioéster mediante el protocolo de neutralización in situ para SPPS química BOC, utilizando las estrategias de protección de cadena lateral establecidas como se ha descrito en el ejemplo 1, con cambios en la estrategia del grupo protector com se aprecia en los péptidos específicos anteriores. El segmento SEP-3:4 se sintetizó de manera análoga en una resina –OCH2-Pam. Los péptidos se desprotegieron y se escindieron simultáneamente del soporte de resina como se describe en el ejemplo 1. Los péptidos resultantes descritos anteriormente son purificados mediante HPLC-RP preparativa. Se identificaron las fracciones que contienen el péptido puro utilizando ES-MS, se acumularon y liofilizaron para su ligación posterior. Peptide Synthesis SEP-3: 1 and SEP-3: 2 and SEP-3: 3 peptides were synthesized in a thioester generating resin using the in situ neutralization protocol for chemical SPPS BOC, using the side chain protection strategies established as described in example 1, with changes in the strategy of the protective group as seen in the specific peptides above. The SEP-3: 4 segment was synthesized analogously in a resin –OCH2-Pam. The peptides were deprotected and simultaneously cleaved from the resin support as described in example 1. The resulting peptides described above are purified by preparative HPLC-RP. Fractions containing the pure peptide were identified using ES-MS, accumulated and lyophilized for subsequent ligation.

Etapa 1: Ligación nº 1 Se disolvieron en TFE el segmento SEP-3:4 y el segmento SEP-3:3 a una concentración de 15 mM. Se añadió tampón fosfato saturado (pH 7,5) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y tiofenol al 1%, resultando una solución transparente de los segmentos peptídicos. Después de la ligación, la mezcla de ligación (definida como 1 volumen) se añadió a 2 volúmenes de una solución de {2 ml de TFE, 6 ml de cloruro de guanidinio 6 M, fosfato 100 mM que contenía β-mercaptoetanol al 25%} y se incubó durante 20 minutos. Se acidificó la solución con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético glacial y se cargó en una columna de HPLC en fase inversa de C4 de preparación con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto ligado deseado SEP3:Acm+SEP-3:3+SEP-3:4 se identificaron por ES-MS y se mezclaron. Stage 1: Ligation # 1 The SEP-3: 4 segment and the SEP-3: 3 segment were dissolved in TFE at a concentration of 15 mM. Saturated phosphate buffer (pH 7.5) containing 6M guanidinium chloride and 1% thiophenol was added, resulting in a clear solution of the peptide segments. After ligation, the ligation mixture (defined as 1 volume) was added to 2 volumes of a solution of {2 ml of TFE, 6 ml of 6 M guanidinium chloride, 100 mM phosphate containing 25% β-mercaptoethanol } and incubated for 20 minutes. The solution was acidified with a 15 mg / ml solution of TCEP in glacial acetic acid and loaded onto a reverse phase HPLC column of preparation C4 with a linear gradient. Fractions containing the desired bound product SEP3: Acm + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 were identified by ES-MS and mixed.

Etapa 2: Eliminación de Acm nº 1 Para la eliminación de Acm, la solución acuosa de acetonitrilo que contenía las fracciones mezcladas de SEP-3:Acm+SEP-3:3+SEP-3:4 se diluyó una vez con agua de calidad HPLC, y urea sólida se añadió para una concentración final de 2 molar. Se añadió un exceso molar de tres veces (con relación a la concentración de cisteína total esperada) de una solución de 30 mg/ml de Hg(acetato)2 en ácido acético acuoso al 3% y la solución se agitó durante una hora. La solución a continuación se preparó al 20% en β-mercaptoetanol, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de semipreparación y se purificó con un gradiente en etapas. Las fracciones que contenían el producto deseado SEP-3:3+SEP-3:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 2: Elimination of Acm No. 1 For the removal of Acm, the aqueous acetonitrile solution containing the mixed fractions of SEP-3: Acm + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 was diluted once with quality water HPLC, and solid urea was added for a final concentration of 2 molar. A threefold molar excess (relative to the expected total cysteine concentration) of a 30 mg / ml solution of Hg (acetate) 2 in 3% aqueous acetic acid was added and the solution was stirred for one hour. The solution was then prepared at 20% in β-mercaptoethanol, loaded on a C4 reverse phase semi-preparation HPLC column and purified with a step gradient. Fractions containing the desired product SEP-3: 3 + SEP-3: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 3: Ligación nº 2 Cantidades iguales de SEP-3:3+SEP-3:4 y SEP-3:2 se disolvieron conjuntamente en TFE puro a una concentración de 15 mM. Se añadió tampon fosfato 250 mM (pH 7,5) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y tiofenol al 1%, dando como resultado una solución transparente de los segmentos peptídicos. Después de un día de ligación, la mezcla de ligación (definida como 1 volumen) se añadió a 2 volúmenes de una solución de 10 ml de TFE, 10 ml de β-mercaptoetanol, 10 ml de piperidina y 20 ml de cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, y se incubaron durante 20 minutos para eliminar cualquier grupo protector restante. Se acidificó la solución con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto ligado deseado SEP3:Acm+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 3: Ligation # 2 Equal amounts of SEP-3: 3 + SEP-3: 4 and SEP-3: 2 were dissolved together in pure TFE at a concentration of 15 mM. 250 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 6 M guanidinium chloride and 1% thiophenol was added, resulting in a clear solution of the peptide segments. After one day of ligation, the ligation mixture (defined as 1 volume) was added to 2 volumes of a solution of 10 ml of TFE, 10 ml of β-mercaptoethanol, 10 ml of piperidine and 20 ml of guanidinium chloride 6 M, pH 4, and incubated for 20 minutes to remove any remaining protecting group. The solution was acidified with a solution of 15 mg / ml of TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto a C4 reverse phase HPLC column of preparation and purified with a linear gradient. Fractions containing the desired bound product SEP3: Acm + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 4: Eliminación de Acm Para la eliminación de Acm, la solución acuosa de acetonitrilo que contenía las fracciones mezcladas de SEP-3:Acm+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 se diluyó 1 vez con agua de calidad HPLC, y se añadió urea sólida para una concentración final de 2 molar. Se añadió un exceso molar del triple (con relación a la concentración de cisteína esperada total) de 30 mg/ml de solución de Hg(acetato)2 en ácido acético acuoso al 3% y la solución se agitó durante una hora. La solución se preparó a continuación al 20% en β-mercaptoetanol, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de semi-preparación y se purificó con un gradiente gradual. Las fracciones que contenían el producto ligado deseado SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Step 4: Acm Removal For Acm removal, the aqueous acetonitrile solution containing the mixed fractions of SEP-3: Acm + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 was diluted 1 time with HPLC quality water, and solid urea was added for a final concentration of 2 molar. A triple molar excess (relative to the total expected cysteine concentration) of 30 mg / ml of Hg (acetate) 2 solution in 3% aqueous acetic acid was added and the solution was stirred for one hour. The solution was then prepared at 20% in β-mercaptoethanol, loaded on a C4 reverse phase HPLC column of semi-preparation and purified with a gradual gradient. Fractions containing the desired bound product SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 5: Ligación nº 3 Cantidades iguales de SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 y SEP-3:1 se disolvieron conjuntamente en TFE puro a una concentración de 15 mM. Se añadió tampón fosfato 250 mM (pH 7,5) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y tiofenol al 1%, dando como resultado una solución transparente de los segmentos peptídicos. Después de un día de ligación, la mezcla de ligación (definida como 1 volumen) se añadió a 2 volúmenes de una solución de 10 ml de TFE, 10 ml de β-mercaptoetanol, 10 ml de piperidina y 20 ml de cloruro de guanidinio 6 M, pH 4, y se incubó durante 20 minutos para eliminar algunos grupos protectores restantes. La solución se acidificó con una solución de 15 mg/ml de TCEP en ácido acético acuoso al 20%, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto SEP3:1+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 5: Ligation # 3 Equal amounts of SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 and SEP-3: 1 were dissolved together in pure TFE at a concentration of 15 mM. 250 mM phosphate buffer (pH 7.5) containing 6 M guanidinium chloride and 1% thiophenol was added, resulting in a clear solution of the peptide segments. After one day of ligation, the ligation mixture (defined as 1 volume) was added to 2 volumes of a solution of 10 ml of TFE, 10 ml of β-mercaptoethanol, 10 ml of piperidine and 20 ml of guanidinium chloride 6 M, pH 4, and incubated for 20 minutes to remove some remaining protecting groups. The solution was acidified with a 15 mg / ml solution of TCEP in 20% aqueous acetic acid, loaded onto a C4 reverse phase HPLC column of preparation and purified with a linear gradient. Fractions containing the product SEP3: 1 + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 6: Acoplamiento del polímero GRFNP32 Un polímero (EDA-Succ)18 lineal funcionalizado con maleimida denominado GRFNP32-maleimida se preparó funcionalizando GRFNP32 con BMPS (éster de NHS del ácido 3maleinido propiónico Pierce, USA) siguiendo los protocolos de los fabricantes para formar un polímero (EDA-Succ)18 funcionalizado con maleimida [es decir, maleimida-(EDA-Succ)18]. Se disolvió SEP-3:1+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4 en la cantidad mínima de TFE requerida. Se disolvió un exceso del triple de GRFNP32-maleimida en cloruro de guanidinio 6 M, fosfato 100 mM, pH 7,5 y se añadió a la solución de TFE. La evolución de la reacción de adición de Michael fue seguida por HPLC analítica en fase inversa. Una vez terminó la reacción, la solución se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de preparación y se purificó con un gradiente lineal. Las fracciones que contenían el producto SEP-3:Acm+SEP-3:1+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4+pPEG modificado con polímero deseado [es decir la cadena polipeptídica de 166 restos completa ligada con cuatro copias de GRFNP32 acopladas a los tioles dde la cadena lateral de Cys24, Cys38, Cys83 y Cys126 y de este modo denominada también SEP-3:Acm+SEP3:1+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4+GP32], se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Step 6: Coupling of the GRFNP32 polymer A linear polymer (EDA-Succ) 18 functionalized with maleimide called GRFNP32-maleimide was prepared by functionalizing GRFNP32 with BMPS (NHS ester of propionic 3maleinido acid Pierce, USA) following the manufacturers' protocols to form a polymer (EDA-Succ) 18 functionalized with maleimide [ie, maleimide- (EDA-Succ) 18]. SEP-3: 1 + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 was dissolved in the minimum amount of TFE required. An excess of three times GRFNP32-maleimide was dissolved in 6 M guanidinium chloride, 100 mM phosphate, pH 7.5 and added to the TFE solution. The evolution of the Michael addition reaction was followed by reverse phase analytical HPLC. Once the reaction was over, the solution was loaded on a C4 reverse phase HPLC column of preparation and purified with a linear gradient. Fractions containing product SEP-3: Acm + SEP-3: 1 + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 + pPEG modified with desired polymer [ie 166 residue polypeptide chain complete with four copies of GRFNP32 coupled to the thiols of the side chain of Cys24, Cys38, Cys83 and Cys126 and thus also called SEP-3: Acm + SEP3: 1 + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 + GP32], were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 7: Eliminación de Pbo. Para la reducción de Pbo, el polvo liofilizado de SEP3:Acm+SEP-3:1+SEP-3:2+SEP3:3+SEP-3:4+GP32 se disolvió en TFA puro que contenía etanoditiol al 5%. El grupo Pbo se escindió a continuación por adición de tioanisol al 10% y bromotrimetilsilano al 15% durante 30 minutos. Se secó la solución en un rotoevaporador y se extrajo en acetonitrilo acuoso que contenía TFA al 0,1%. La solución resultante se cargó en una columna HPLC en fase inversa de semipreparación y se purificó con un gradiente gradual. Las fracciones que contenían el producto deseado SEP3:Acm+SEP-3:1+SEP-3:2+SEP-3:3+SEP-3:4+GP32-Pbo desprotegido por Cys161 se identificaron por ES-MS y se liofilizaron durante la noche. Stage 7: Elimination of Pbo. For the reduction of Pbo, the lyophilized powder of SEP3: Acm + SEP-3: 1 + SEP-3: 2 + SEP3: 3 + SEP-3: 4 + GP32 was dissolved in pure TFA containing 5% ethanedithiol. The Pbo group was then cleaved by the addition of 10% thioanisole and 15% bromotrimethylsilane for 30 minutes. The solution was dried in a rotary evaporator and extracted in aqueous acetonitrile containing 0.1% TFA. The resulting solution was loaded on a semi-preparation reverse phase HPLC column and purified with a gradual gradient. Fractions containing the desired product SEP3: Acm + SEP-3: 1 + SEP-3: 2 + SEP-3: 3 + SEP-3: 4 + GP32-Pbo unprotected by Cys161 were identified by ES-MS and lyophilized overnight.

Etapa 8: Eliminación de Acm Para la eliminación final de Acm de las cadenas laterales de Cys7, Cys29 y Cys33, la solución acuosa de acrilonitrilo que contenía las fracciones mezcladas de SEP3:Acm+SEP-3:1+SEP-3:2+SEP3:3+SEP-3:4+GP32-Pbo se diluyó 1 vez con agua de calidad HPLC, y se añadió urea sólida para una concentración final de 2 molar. Se añadió un exceso molar del triple (con relación a la concentración de cisteína esperada total) de 30 mg/ml de solución de Hg(acetato)2 en ácido acético acuoso al 3% y la solución se agitó durante una hora. La solución se preparó a continuación al 20% en β-mercaptoetanol, se cargó en una columna de HPLC en fase inversa C4 de semi-preparación y se purificó con un gradiente gradual. Las fracciones que contenían el producto deseado SEP-3 (1-166) y se liofilizaron durante la noche. Step 8: Acm removal For the final removal of Acm from the side chains of Cys7, Cys29 and Cys33, the aqueous acrylonitrile solution containing the mixed fractions of SEP3: Acm + SEP-3: 1 + SEP-3: 2+ SEP3: 3 + SEP-3: 4 + GP32-Pbo was diluted 1 time with HPLC quality water, and solid urea was added for a final concentration of 2 molar. A triple molar excess (relative to the total expected cysteine concentration) of 30 mg / ml of Hg (acetate) 2 solution in 3% aqueous acetic acid was added and the solution was stirred for one hour. The solution was then prepared at 20% in β-mercaptoethanol, loaded on a C4 reverse phase HPLC column of semi-preparation and purified with a gradual gradient. Fractions containing the desired product SEP-3 (1-166) and lyophilized overnight.

Etapa 9: Plegamiento: Se disolvió el péptido SEP-3 (1-166) ligado completo en tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 6 M y TFE al 20% y un exceso molar de diez veces (con respecto a los restos con Cys en SEP-3) de cisteína. Esta solución se dializó durante la noche frente a una solución de tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 3 M a temperatura ambiente. La solución se dializó a continuación frente a una solución de tampón Tris 200 mM (pH 8,7) que contenía cloruro de guanidinio 1 M a temperatura ambiente durante 4 horas a 4ºC y por último frente a tampón fosfato 10 mM (pH 7,0) durante 4 horas a 4ºC para dar el producto plegado final. Se verificó el plegamiento por ES-MS de electroatomización y espectrometría DC. Stage 9: Folding: The SEP-3 peptide (1-166) bound whole was dissolved in 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 6 M guanidinium chloride and 20% TFE and a tenfold molar excess ( with respect to the remains with Cys in SEP-3) of cysteine. This solution was dialyzed overnight against a solution of 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 3M guanidinium chloride at room temperature. The solution was then dialyzed against a solution of 200 mM Tris buffer (pH 8.7) containing 1 M guanidinium chloride at room temperature for 4 hours at 4 ° C and finally against 10 mM phosphate buffer (pH 7.0 ) for 4 hours at 4 ° C to give the final folded product. Folding was verified by ES-MS for electroatomization and DC spectrometry.

Etapa 10 Purificación: El polipéptido plegado se concentró 5 veces en viales con concentrador centricon y se cargó en una columna de intercambio catiónico Resource S equilibrada en fosfato 10 mM, pH 7,0. La proteína plegada se eluyó en un gradiente salino lineal a NaCl 500 mM en 10 minutos. Las fracciones que contenían el producto SEP-3L42 plegado deseado se identificaron por SDS-PAGE y se congelaron y almacenaron a -80ºC. Step 10 Purification: The folded polypeptide was concentrated 5 times in vials with centricon concentrator and loaded onto a 10 mM phosphate equilibrated Resource S cation exchange column, pH 7.0. The folded protein was eluted in a linear saline gradient to 500 mM NaCl in 10 minutes. Fractions containing the desired folded SEP-3L42 product were identified by SDS-PAGE and frozen and stored at -80 ° C.

Ejemplo 6 Example 6

5 5

Ensayo de bioactividad de proteínas sintéticas estimulantes de eritropoyesis Bioactivity assay of erythropoiesis stimulating synthetic proteins

La bioactividad de las proteínas sintéticas estimulantes de eritropoyesis, SEP-0, SEP-1-L26, SEP-1-L30, SEP-1-B50 y SEP-3-L42 se determinó utilizando las estirpes celulares UT/7 y 32D 103197, en ensayos de proliferación de la 10 estirpe celular dependiente del factor utilizando eritropoyetina recombinante comercial como patrón de referencia. La UT-7 es una estirpe celular de leucemia megacarioblástica humana con absoluta dependencia de una de las interleucinas-3, factor estimulante de colonias de macrófagos y granulocitos (GM-CSF) o de eritropoyetina (EPO) para el crecimiento y la supervivencia (Miura, Y. et al., Acta Haematol. (1998) 99:180-184; Komatsu, M. et al., Cancer Res. (1991) 51:341-8). 32D 103197 es una estirpe celular hemopoyética murina (Metcalf, D., Int. J. Cell The bioactivity of the erythropoiesis-stimulating synthetic proteins, SEP-0, SEP-1-L26, SEP-1-L30, SEP-1-B50 and SEP-3-L42 was determined using UT / 7 and 32D cell lines 103197, in factor-dependent cell line proliferation assays using commercial recombinant erythropoietin as a reference standard. UT-7 is a human megakaryoblastic leukemia cell line with absolute dependence on one of interleukins-3, macrophage and granulocyte colony stimulating factor (GM-CSF) or erythropoietin (EPO) for growth and survival (Miura , Y. et al., Acta Haematol. (1998) 99: 180-184; Komatsu, M. et al., Cancer Res. (1991) 51: 341-8). 32D 103197 is a murine hemopoietic cell line (Metcalf, D., Int. J. Cell

15 Cloning (1992) 10: 116-25). 15 Cloning (1992) 10: 116-25).

Las soluciones madre de montajes de SEP se prepararon en un medio Dulbecco modificado por Iscove (IMDM), FBS al 10% (suero bovino fetal), glutamina y Penstrep, y 2 x diluciones en serie de estas soluciones madre se añadieron a placas multipocillo a las que se les añadieron células UT/7 EPO a una concentración de 5.000 20 células/50 μl. Se incubaron las placas a 37ºC en presencia de CO2 al 5% y se controló diariamente el crecimiento. Después de cuatro días, se añadieron 20 μl de 2,5 mg/ml de MTT (metiltiazol tetrazolio) en PBS (solución salina tamponada con fosfato) y se incubaron las placas durante cuatro horas. Se añadieron 150 μl de IPA y se leyó la absorbancia de cada pocillo a 562 nm. Los valores de ED50 (dosis eficaz para alcanzar 50% de efecto máximo) para los compuestos de SEP se determinaron y compararon con los de rhEPO (eritropoyetina humana recombinante) SEP assembly stock solutions were prepared in a Dulbecco medium modified by Iscove (IMDM), 10% FBS (fetal bovine serum), glutamine and Penstrep, and 2 x serial dilutions of these stock solutions were added to multiwell plates. which were added UT / 7 EPO cells at a concentration of 5,000 cells / 50 µl. Plates were incubated at 37 ° C in the presence of 5% CO2 and growth was monitored daily. After four days, 20 µl of 2.5 mg / ml MTT (methyl thiazole tetrazolium) in PBS (phosphate buffered saline) was added and the plates were incubated for four hours. 150 µl of IPA was added and the absorbance of each well was read at 562 nm. ED50 values (dose effective to reach 50% maximum effect) for SEP compounds were determined and compared with those of rhEPO (recombinant human erythropoietin)

25 producida por células CHO (ovario de hámster chino). Los resultados de estos experimentos demostraron que todas las proteínas sintéticas estimulantes de eritrpoyesis presentaban bioactividad. Los resultados de la ED50 para SEP0, SEP-1-L26, SEP-1-L30 y SEP-1-B50 se muestran en la Tabla VI. 25 produced by CHO cells (Chinese hamster ovary). The results of these experiments showed that all synthetic erythropoiesis stimulating proteins had bioactivity. The results of the ED50 for SEP0, SEP-1-L26, SEP-1-L30 and SEP-1-B50 are shown in Table VI.

Tabla VI 30 Table VI 30

Proteína estimulante de Stimulating protein of
Valores de ED50 in vitro (μM) In vitro ED50 values (μM)

eritropoyesis erythropoiesis
Células UT-7 (humanas) Células 32D 103197 (ratón) UT-7 (human) cells 32D 103197 cells (mouse)

SEP-0 SEP-0
1,570 863 1,570 863

SEP-1-L26 SEP-1-L26
46,5 100,8 46.5 100.8

SEP-1-L30 SEP-1-L30
71,5 182,5 71.5 182.5

SEP-1-B50 SEP-1-B50
182 6200 182 6200

rh EPO rh EPO
32,5 136,3 32.5 136.3

Listado de secuencias Sequence listing

35 35
<110> Gryphon Sciences <120> "Ligación química "seudo"-natural <110> Gryphon Sciences <120> "Chemical ligation" pseudo "-natural

<130> 03504.268 <130> 03504.268

40 40
<140> <141> <140> <141>

45 Four. Five
<150> 60/231.330 <151> 2000-09-08 <150> 60/236.377 <151> 2000-09-29 <150> 60 / 231,330 <151> 2000-09-08 <150> 60 / 236,377 <151> 2000-09-29

50 fifty
<160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.1 <160> 3 <170> PatentIn Ver. 2.1

55 55
<210> 1 <211> 166 <212> PRT <213> Homo sapiens <210> 1 <211> 166 <212> PRT <213> Homo sapiens

<400> 1 <400> 1

imagen1image 1

5 <210> 2 5 <210> 2

<211> 166 <211> 166

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens <213> Homo sapiens

10 <400> 2 10 <400> 2

imagen1image 1

15 fifteen

<210> 3 <210> 3

<211> 166 <211> 166

<212> PRT <212> PRT

<213> Homo sapiens 20 <213> Homo sapiens 20

<400> 3 <400> 3

imagen1image 1

imagen1image 1

Claims (2)

REIVINDICACIONES 1. Procedimiento para sintetizar un polipéptido deseado de fórmula: 1. Procedure for synthesizing a desired polypeptide of formula: aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH aaNH2-Q-aax-aay-W-aaCOOH en la que Q y W indican cada uno la presencia opcional de uno o más restos de aminoácidos adicionales, aaNH2 indica el resto de aminoácido con terminal N del polipéptido; aax y aay indican los restos de aminoácidos adyacentes internos, que presentan las cadenas laterales x e y, respectivamente, y en la que aay es un resto de aminoácido no especificado ribosómicamente y aaCOOH indica el resto de aminoácido con terminal C del polipéptido; comprendiendo el procedimiento: wherein Q and W each indicate the optional presence of one or more additional amino acid residues, aaNH2 indicates the N-terminal amino acid residue of the polypeptide; aax and aay indicate the internal adjacent amino acid residues, which have the x and y side chains, respectively, and in which aay is a ribosomically unspecified amino acid residue and aaCOOH indicates the C-terminal amino acid residue of the polypeptide; Understanding the procedure:
(A) (TO)
ligar un primer péptido que presenta la fórmula: aaNH2-Q-aax-COSR, en la que R es cualquier grupo compatible con el grupo tioéster, a un segundo péptido que presenta la fórmula: Cys-W-aaCOOH, para formar así el polipéptido: aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; y bind a first peptide having the formula: aaNH2-Q-aax-COSR, in which R is any group compatible with the thioester group, to a second peptide having the formula: Cys-W-aaCOOH, to thereby form the polypeptide : aaNH2-Q-aaX-Cys-W-aaCOOH; Y
(B) (B)
incubar dicho polipéptido en presencia de un reactivo Raa-X, en el que Raa-X se selecciona de entre el grupo constituido por X-CH2COOH, X-(CH2)2COOH, X-(CH2)-C(O)NH2, X-CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X-(CH2)2NH-GP, X-CH2NH-C(NH2)2, X-(CH2)2NH-C(NH2)2, X-CH2CH3, X-CH2φ, X-φ-OH (para), X-CH2φ-OH (para), X-CH2φ-OPO3 (para), X-CH2-φ-(OH)2 (meta para), X-CH(COOH)2, X-CH2-IM-GP, X-CH-(CH3)2, X-CH2CH-(CH3)2, X-CH(CH3)-CH2-CH3, X-CH2-CH(CH3)-CH2-CH3, en la que X es I o Br, y X-φ, en la que X es F, y X-CH2-IN, en la que X es F, I o Br, en la que φ indica un grupo bencilo, IN indica un grupo indol, IM indica un grupo imidazol y GP indica un grupo protector; incubating said polypeptide in the presence of a Raa-X reagent, in which Raa-X is selected from the group consisting of X-CH2COOH, X- (CH2) 2COOH, X- (CH2) -C (O) NH2, X -CH2OH, X-CHOHCH3, X-CH2CHOHCH3, X-CH2CH2OH, X- (CH2) 2NH-GP, X-CH2NH-C (NH2) 2, X- (CH2) 2NH-C (NH2) 2, X-CH2CH3 , X-CH2φ, X-φ-OH (for), X-CH2φ-OH (for), X-CH2φ-OPO3 (for), X-CH2-φ- (OH) 2 (target for), X-CH (COOH) 2, X-CH2-IM-GP, X-CH- (CH3) 2, X-CH2CH- (CH3) 2, X-CH (CH3) -CH2-CH3, X-CH2-CH (CH3) -CH2-CH3, in which X is I or Br, and X-φ, in which X is F, and X-CH2-IN, in which X is F, I or Br, in which φ indicates a benzyl group, IN indicates an indole group, IM indicates an imidazole group and GP indicates a protective group;
siendo dicha incubación en condiciones suficientes para formar dicho polipéptido deseado. said incubation being under conditions sufficient to form said desired polypeptide.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que R es un grupo arilo, bencilo o alquilo. 2. A process according to claim 1, wherein R is an aryl, benzyl or alkyl group.
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