HRP20040216A2 - Method of identifying glycosyl transferase binding compounds - Google Patents

Method of identifying glycosyl transferase binding compounds Download PDF

Info

Publication number
HRP20040216A2
HRP20040216A2 HR20040216A HRP20040216A HRP20040216A2 HR P20040216 A2 HRP20040216 A2 HR P20040216A2 HR 20040216 A HR20040216 A HR 20040216A HR P20040216 A HRP20040216 A HR P20040216A HR P20040216 A2 HRP20040216 A2 HR P20040216A2
Authority
HR
Croatia
Prior art keywords
signal
moenomycin
glycosyl transferase
activity
inhibitor
Prior art date
Application number
HR20040216A
Other languages
English (en)
Inventor
Jacques Biton
Francois Michoux
Jean-Noul Veltz
Jacques Dumas
Original Assignee
Aventis Pharma Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aventis Pharma Sa filed Critical Aventis Pharma Sa
Publication of HRP20040216A2 publication Critical patent/HRP20040216A2/hr

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6803General methods of protein analysis not limited to specific proteins or families of proteins
    • G01N33/6845Methods of identifying protein-protein interactions in protein mixtures
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/04Antibacterial agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/48Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving transferase
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Description

Prikazani izum se odnosi na postupak identifikacije spojeva sa sposobnošću vezanja na transglikozilatno mjesto bakterijske glikozil transferaze. Izum se isto tako odnosi i na postupak dobivanja navedenih spojeva, te njihovu primjenu.
Peptidoglikan je polimer koji sintetizira bakterija i neophodan je za njezino preživljavanje. Enzimi koji sudjeluju u sintezi strukture navedenog bakterijskog peptidoglikana, porijeklom iz prokariota, predstavljaju isto tako moguće, izrazito interesantne ciljeve istraživanja na području novih antibiotika.
Između navedenih PBP (Penicilin vežući proteini, proteini koji vežu penicilin), koji tvore dijelove staničnih membrana, predstavljaju predmet brojnih istraživanja. Navedeni interes je povezan uglavnom sa prisustvom transpeptidazne aktivnosti koju inhibiraju penicilini (van Heijenoort, J. 1996, str. 1025-1034. U Neidhardt i sur., (ed.), Escherichia coli and Salmonella, 2. izdanje ed,: Stanična i molekularna biologija, ASM Press, Mashington, D.C.).
Najviše su ispitivani PBP razreda A koji predstavljaju modulacijske proteine sa dvostrukom enzimatskom aktivnošću: transpeptidazna aktivnost (predstavljena slijedom od približno 340 amino kiselina) i glikoziltransferazna aktivnost (otprilike 300 amino kiselina u području regije N-završetka).
Navedena glikoziltransferazna aktivnost nije još dovoljno poznata, što zbog teškoće u praćenju enzimske reakcije, što zbog nedostatka ukupnog kristalografskog donosa. Premda je poznat jedan inhibitor navedene aktivnosti, moenomicin, no potrebno je razjasniti točan mehanizam njegova djelovanja (Wasielewski i sur., 1965, Antimicrob. Agents and Chem., 743-748).
Važno je uočiti da do danas, niti jedan PBP razreda A nije u cijelosti kristaliziran.
Uz navedene bifunkcionalne PBP postoje istovremeno dva monofunkcionalna sustava:
- s jedne su strane monofunkcionalni PBP koji posjeduju jedinstvenu transpeptidaznu aktivnost: Jedan od navedenih PBP je nedavno kristaliziran (Gordon i sur., 2000, J.Mol.Biol., 299, 477-485).
- s druge strane se nalaze enzimi koji posjeduju samo glikoziltransferaznu aktivnost, označeni kao MgtA (isto tako poznati pod nazivom MtgA) (Di Berardino i sur, 1996, FEBS Lett., 392, 184-188)
Važno je otkriti nove inhibitore glikozil transferazne aktivnosti koji se istovremeno mogu koristiti kao nova antibiotska sredstva.
Prikazani izum se tako odnosi na novi postupak identifikacije, detekcije i/ili probira spojeva sa sposobnošću vezanja na transglikozilacijsko mjesto glikozil transferaze, navedeni postupak mora biti jednostavan za primjenu, a kao što je prethodno navedeno glikozil transferaza predstavlja bilo protein PBP razreda A, bilo protein tipa MgtA (isto tako poznat pod nazivom MtgA), osjetljiv na moenomicin (na primjer MgtA stafilokoka i streptokoka, kao što su S. aureus ili S. pneumoniae). Postupak u skladu s izumom omogućava isto tako probir velikog broja uzoraka, odnosno predstavlja mogućnost ispitivanja na jednostavan način nekoliko spojeva u isto vrijeme. Navedeni postupak tako omogućava dobitak na vremenu i važnu uštedu prilikom detekcije novih mogućih spojeva sa sposobnošću vezanja glikozil transferaze, a način realizacije navedenog postupka je prikazan na slici 1.
Određeni broj postupaka detekcije spojeva, može se između ostalog povezati sa mjestom transglikozilacije jedne glikozil transferaze, a u literaturi se mogu pronaći slijedeće publikacije (Branstrom A., Midha S., Goldman R. FEM5 Microbiool. Lett., 2000., 191, 187-190; Barbosa M., Yang G-, Fang G., Kurilla M., Pompliano D,, Antimicrob Agents. Chemother., 2002, 46, 4, 943-946; Vollmer W, Holtje, JV, Antimicrob Agents. Chemother., 2000, 44, 5, 1181-1185). Navedeni postupci zajedno posjeduju određene nedostatke obzirom na cilj postavljenog problema. Dakle, navedene tehnike ne ciljaju specifično transglikozilatnu aktivnost sinteze bakterijskog peptidoglikana i nisu uopće prilagođene postupcima probira velikog broja uzoraka za otkrivanje molekula od farmaceutskog interesa.
U prvom ostvarenju, izum se odnosi na postupak identifikacije i/ili probira i/ili selekcije spoja sa sposobnošću vezanja na transglikozilacijskog mjesto rekombinantne glikozil transferaze, a sastoji se od slijedećih koraka:
a) dovođenje prethodno navedenog spoja u kontakt sa prethodno navedenim rekombinantnim proteinom, prije, nakon ili istovremeno sa kontaktom prethodno navedenog rekombinantnog proteina sa inhibitorom aktivnosti transglikozilaze, prethodno navedeni inhibitor je označen uobičajenim markerom koji daje izravan ili neizravan signal,
b) proučavanje povezanosti prethodno navedenog signala s prethodno navedenim rekombinantnim proteinom,
stvorena veza na mjestu transglikozilacije potječe iz razlike signala dobivenog u koraku b) u odnosu na signal dobiven u odsustvu navedenog spoja.
U prikladnom ostvarenju, prethodno navedena rekombinantna glikozil transferaza predstavlja PBP razreda A, a još prikladnije PBPlb iz Escfierichiae coli. Navedeni protein ima ključnu ulogu u aktivnosti glikozil transferaze, a neophodan je za sintezu stanične stjenke bakterije in vitro. Između ostalog, posjeduje važnu podudarnost sa PBP razreda A prisutnih u drugim bakterijama. Premda se prikladno koristi PBP1b koji odgovara SEQ ID Br. 2, SEQ ID Br. 1 i koji predstavlja fuzijski protein konstruiran za proizvodnju rekombinantnog PBP1b. Postupak se isto tako može prilagoditi i mogu se koristiti svi PBP razreda A, uz uvjet da mikroorganizam posjeduje peptidoglikan, tako da je Grani + ili Gram -. Prikladno se koriste PBP razreda A porijeklom iz za čovjeka patogenih mikroorganizama, na primjer S. aureus, S. pneumoniae, M. leprae, L. pneumophilia, M. catarrhalis, C. Jeikeium, H. influenzae, P. aeruginosa...
Dakle, ispituje se vezanje na mjestu transglikozilacije kompeticijom uz primjenu inhibitora. Navedeni postupak omogućava dobivanje spojeva specifičnih za aktivnost transglikozilacije, koji isto tako povećavaju vjerojatnost inhibicije navedene aktivnosti. Uporaba rekombinantnog proteina isto tako smanjuje rizik od vezanja različitih ispitivanih spojeva do kojeg može doći ako se koristi protein pripravljen izravno iz bakterijske membrane, a takav pripravak može isto tako sadržavati i kontaminirane proteine.
U osobito prikladnom ostvarenju navedeni inhibitor je moenomicin. Isto je tako važno shvatiti da se jednako mogu koristiti i analozi moenomicina, kao što su oni opisani u WO 99/26956, ili svi drugi spojevi sa sposobnošću inhibicije aktivnosti transglikozilacije.
U osobito prikladnom ostvarenju, prethodno navedeni rekombinantni protein je fiksiran na krutom nosaču. Navedeni nosač može predstavljati stupić ili ravnu površinu. Prikladno je, da se kruti nosač u skladu s izumom sastoji od kuglica, koje predstavljaju grupaciju sa sposobnošću vezanja rekombinantnog proteina, odnosno grupaciju bakrenih iona ili ostatak glutationa. Naime, uporaba kuglica omogućava boji kontakt otopine proteina sa inhibitorima i ispitivanim spojevima, odnosno općenito pospješuje sposobnost vezanja, u odnosu na ravnu površinu (dvodimenzionalno).
U posebnom ostvarenju, navedeni je rekombinantni protein modificiran tehnikama genetskog inžinjeringa, kako bi se stvorila modifikacija koja omogućava navedeno vezanje. Navedene modifikacije su poznate osobi iz struke, a sadrže između ostalog dodatne ostatke histidina na krajnjem dijelu N-ili C-završetka proteina, a koji omogućavaju vezanje sa kelatnim metalom (bakar, na primjer). Isto tako se mogu koristiti sustavi koji se temelje na glutationu.
U jednom od načina primjene u skladu s izumom, navedeni marker predstavlja radioaktivno ili fluorescentno sredstvo. Dakle mogu se koristiti svi radioaktivni markeri (osobito je prikladan 3H) , na primjer za inkorporiranje radioaktivnih spojeva u strukturu inhibitora. Primjena tricija smatra se izrazito prikladnom, u slučaju kada označeni inhibitor korišten u postupku prikazanog izuma predstavlja organsku molekulu. Unatoč tome, isto tako se može primjeniti inkorporacija 13C ili 14C u strukturu inhibitora. Dakle, može se koristiti prekursor označen sa 14C (glukoza, propionat...), za vrijeme sinteze inhibitora, kada je navedeni pripravljen fermentacijom. Kada je pripravljen kemijskom sintezom, koriste se već označeni elementi.
Navedeni inhibitor se može isto tako označiti sa fluorescentnim markerom ili markerom neke druge prirode, bilo da se emitirani signal detektira izravno, bilo da se javlja samo za vrijeme kontakta (ili blizine) proteina i inhibitora (neizravna detekcija). Dakle, mogu se istovremeno označiti inhibitor i protein fluorescentnim spojevima, veza između dva entiteta je već određena «gašenjem», ili drugim postupcima (na primjer SPA (Scintillation Proximity Assay) ili FRET (Fluorescence Resonance Energy Transfer).
U prikladnom ostvarenju, PBP1b je vezan na kuglice SPA (Amersham) koja sadrže scintilant. Dovode se u kontakt navedene kuglice-PBP sa mogućim inhibitorom i označenim moenomicinom. Ako PBP veže inhibitor, ne vidi se signal. Ako PBP veže označeni moenomicin, blizina radioaktivnog elementa i kuglice emitira signal (emisija fotona iz scintilanta sadržanog u kuglici SPA).
U jednom ostvarenju, moguće je otkriti signal povezan sa prethodno navedenim rekombinantnim proteinom mjerenjem signala nevezanog uz protein, u odnosu na ukupno odaslani signal. Pored toga, kada je poznata količina inhibitora dodanog u postupak u skladu s izumom, poznata je količina početnog signala. Na taj je način moguće, nakon dovođenja inhibitora na protein, te različitih ispiranja, odrediti količinu nevezanog inhibitora, te iz toga izračunati količinu na protein vezanog inhibitora. Ovdje se isto tako radi o indirektnom postupku.
Unatoč tome, postupak u kojem se mjeri izravno količina inhibitora vezanog na protein smatra se prikladnijim.
Izum se odnosi isto tako na postupak: identifikacije produkta koji posjeduje antibakterijsko djelovanje, a sastoji se od slijedećih etapa:
a) izvođenje postupka u skladu s izumom,
b) modifikacije produkta odabranog u postupku a) dodavanjem ostataka na osnovnu kemijsku strukturu,
c) ispitivanja modificiranog produkta iz etape b) postupcima in vitro i/ili in vivo, na modelima za mjerenje antibiotske aktivnosti,
d) identifikacije produkta sa superiornim antibiotskim djelovanjem u odnosu na aktivnost dobivenu djelovanjem produkta odabranog u etapi a).
Pored toga, na razvoj lijeka često utječu slijedeća načela:
- probir spojeva koji posjeduju aktivnost utvrđenu prikladnim postupkom,
- odabir spojeva koji odgovaraju «uvjetima za odabir» (ovdje, vezanje na mjestu za transglikozilaciju glikozil transferaze),
- određivanje strukture (osobito slijeda (eventualno tercijarnog) ako se sastoji od peptida, formule i strukture ako se sastoji od kemijskih spojeva) odabranih spojeva,
- opitimalizacija odabranih spojeva, modifikacijom strukture (na primjer promjenom stereokemijske konformacije (na primjer promjena L oblika u D amino kiselina u peptidu), dodatkom supstituenata na peptidne ili kemijske strukture, osobito dodatkom ostataka na osnovnu strukturu, modifikacijom peptida (vidjeti Gante «Peptidomimetika», u Angewandte Chemie-International Edition Engl. 1994, 33. 1699-1720),
- ispitivanje i probir dobivenih spojeva na prikladnim modelima koji često predstavljaju modele najbliže ispitivanoj patologiji. U navedenoj fazi, koriste se često životinjski modeli, općenito glodavci (miševi, štakori...), ili psi, odnosno sisavci.
Modele za in vitro ispitivanja jednostavno izvodi osoba iz struke. U ciljne bakterijske kulture, dodaju se spojevi odabrani postupcima u skladu s izumom (eventualno uz određene modifikacije strukture), u različitim koncentracijama i proučava se proživljenje bakterija svim prikladnim postupcima, kao što su rast u krutim medijima te brojenje nastalih kolonija.
Životinjski modeli koji se mogu koristiti dobro su poznati osobi iz struke. Koriste se, na primjer, modeli koji se temelje na imunodeficijentnim miševima (na primjer scid/scid), koji su zaraženi bakterijama, te kod kojih dolazi do razvoja infekcije. Proučava se učinkovitost odabranih spojeva, postupkom u skladu s izumom, obzirom na povlačenje infekcije.
Izum se isto tako odnosi na spoj sa sposobnošću vezanja na transglikozilacijsko mjesto glikozil transferaze, te koji prikladno ima antibiotsko djelovanje, a može se dobiti postupkom u skladu s prikazanim izumom, ili se može izravno dobiti prethodno opisanim postupcima.
Navedeni spoj u skladu s izumom može biti spoj kemijske strukture (vrsta male organske molekule), lipid, šećer, protein, peptid, hibridni spoj protein-lipid, protein-šećer, peptid-lipid ili peptid-šećer, protein ili peptid na koji su dodane kemijski ogranci.
Između organskih spojeva uzetih u obzir, nalaze se oni koji sadrže jednu ili više cikličkih struktura, aromatski ili nearomatski, kao i koji sadrže nekoliko ostataka različitih vrsta (na primjer niži alkil, odnosno alkil koji sadrži od 1 do 6 atoma ugljika). Međutim, spoj u skladu s izumom ne predstavlja moenomicin, niti spojeve prikazane u WO 99/26956.
Izum se isto tako odnosi na spoj prikazanog izuma, naziv lijeka, samog ili u kombinaciji sa farmaceutski prihvatljivim ekscipijensom, kao i na primjenu navedenih spojeva za pripravljanje lijeka namijenjenog liječenju bakterijskih infekcija.
Izum se isto tako osobito odnosi na primjenu spojeva koje se mogu dobiti postupkom u skladu s izumom, te koji posjeduju sposobnost vezanja na transglikozilacijsko mjesto glikozil transferaze i/ili inhibiciju aktivnosti navedenog enzima, te na pripravljanje lijeka namjenjenog liječenju bakterijskih infekcija. Prikladno, povoljan spoj posjeduje pored toga antibiotsku aktivnost koja se jednostavno može ispitati na životinjskim modelima ili in vitro, na staničnim kulturama. Navedeni spoj ne predstavlja moenomicin, a ponaša se kao kompetitor produkta iz postupka u skladu s prikazanim izumom.
Zanimljivi inhibitor glikozil transferaznog mjesta je moenomicin, a u povoljnom ostvarenju izuma, koristi se navedeni spoj nakon tricijacije, koja omogućava prikladno izvođenje izuma, u mjeri u kojoj navedeno modificiranje ne mijenja značajno svojstva moenomicina, a omogućava laganu detekciju, osobito putem SPA.
Broj zasićenih veza utječe na povećanje ili smanjenje lipofilnih svojstava molekule i tako vjerojatno utječe na odaslani signal / bazični šum zabilježen za vrijeme izvođenja testa (povećanje vezanja sa lipofilnošću), zanimljivo je pokušati ograničiti broj zasićenih veza.
Hidrogenacija u prisustvu Wilkinsonova katalizatora omogućava postizanje navedenog cilja primjenom vodika, no daje promjenjive rezultate kod upotrebe tricija.
Razvijen je alternativni postupak koji se sastoji od tricijacije u heterogenoj sredini, prikladno se mjeri količina apsorbiranog tricija, a reakcija se zaustavlja kod približno dva mola tricija na mol moenomicina. Tako je ostvarena kontrolirana tricijacija moenomicina.
Dobivena smjesa je zatim prikladno razdvojena kromatografskim postupkom na način grupiranja produkata sa specifičnom identičnom aktivnošću (dakle prema broju dvostrukih zasićenih veza sa tricijem).
Izum se isto tako odnosi na postupak pripravljanja tricijacijom obrađenog moenomicina, a koji obuhvaća fiksaciju tricija na jednu ili nekoliko dvostrukih veza postraničnog lanca moenomicina (slika 2). Navedeni postupak je izveden prikladno u heterogenoj sredini, u prisustvu katalizatora kao što je paladij.
Prikladno, navedeni katalizator je paladij na drvenom ugljenu, odnosno 12-25% paladij na drvenom ugljenu, a najprikladnije 18% paladij na drvenom ugljenu.
U povoljnom ostvarenju, moenomicin je otopljen u organskom solventu, prikladno etanolu ili metanolu. Izbor solventa odabranog za obradu moenomicina ovisi o osobi iz struke.
U prisustvu katalizatora, uveden je tricij i smjesa je ostavljena na temperaturi od približno 45-50°C, prikladno nižoj od približno 30°C, a najprikladnije na temperaturi okoline, odnosno otprilike 20°C.
Tresenje se izvodi na temperaturi okoline, kako bi se snizio tlak, zatim se reakcijska smjesa filtrira, te koncentrira na prazno, a ostatak se sakuplja. Tresenje se sprovodi tijekom vremena koje je neophodno za ugradnju jednog do dva mola tricija po molu moenomicina. Navedeno vrijeme ovisi o temperaturi i može ga odrediti osoba iz struke, no obično iznosi približno 15 minuta uz tresenje na temperaturi od 20°C.
Filtriranje smjese se izvodi nakon uklanjanja viška tricija.
Potom se može analizirati smjesa, na primjer putem HPLC, te pročistiti na preparativnom stupcu, u skladu s protokolima poznatim osobi iz struke.
Postupak u skladu s izumom omogućava na reprodutivan način dobivanje tricijacijom obrađenog moenomicina, te se može kontrolirati količina ugrađenog tricija u moenomicin, u odnosu na količinu unesenog tricija u reakciju.
Dakle, postupak u skladu s izumom omogućava dobivanje moenomicina označenog tricijem, na takav način da tricij može zasititi samo određeni broj (jednu ili dvije) dvostrukih veza, što omogućava očuvanje svojstava i karakteristika moenomicina.
Štoviše, razdvajanje kromatografijom (HPLC) mono i bi zasićenih produkata omogućava jednostavan rad sa specifičnim reproducibilnim aktivnostima. Navedeno se može činiti važnim u procjeni kvalitete i učinka kompetitora produkata koji se ispituju u postupku prikazanog izuma. Prikladno je izložiti identificirane dijelove dobro definiranih svojstava. Potrebno je uočiti da je moguće koristiti i sve druge postupke razdvajanja produkata.
Izum se odnosi isto tako na moenomicin obrađen tricijacijom, u postojećem obliku ili dobiven postupkom tricijacije u skladu s izumom, a tricij je inkorporiran prikladno zasićenjem jedne dvostruke veze u njegovom postraničnom lancu, i/ili je sintetiziran fermentacijom u prisustvu radioaktivnih prekursora.
U izumu se koristi isto tako rekombinantna glikozil transferaza. Navedeni membranski protein je pripravljen prikladno tako da se može topiti, na način da posjeduje određenu čistoću, sa svrhom dobivanja veće specifičnosti u postupku koji je predmet prikazanog izuma. Dakle, izum se odnosi na postupak pripravljanja rekombinantne glikozil transferaze iz vektora koji sadrži gel za navedenu glikozil transferazu, a obuhvaća slijedeće korake:
a) fermentaciju stanice u koju je uveden navedeni vektor, u uvjetima koji omogućavaju produkciju rekombinantne glikozil transferaze
b) pročišćavanje navedene rekombinantne glikozil transferaze, u prisustvu ne ionskog detergenta.
Prikladno, navedeni postupak pripravljanja jednog PBP razreda A, osobito PBP1b E.coli, odgovornog za aktivnost glikoziltransferaze neophodne u sintezi stanične stijenke bakterije in vitro.
Prikladno, vektor unesen u bakterijsku stanicu sadrži gen za PBP, na završetku gdje je umetnut, postupcima molekularne biologije, polihistidinski nastavak. To omogućava vezanje rekombinantnog proteina na kuglice tipa SPA za vrijeme trajanja postupka prikazanog izuma. Dakle, dobiveni protein sadrži slijed amino kiselina koje se nalaze u blizini SEQ ID Br. 1, a označen je na slici, amino kiseline 1 do 23 odgovaraju polihistidinskom nastavku, amino kiseline 24 do 822 odgovaraju PBP E.coli (SEQ ID Br 2).
Fermentacija se izvodi uobičajenim postupcima. U skladu s navedenim postupcima koristi se određeni promotor, koji inducira produkciju (vidi superprodukciju) proteina, koja se isto tako može sprovesti promjenom temperature fermentacije. Sve navedeno je dobro poznato osobi iz struke.
Protein PBP je hidrofobni membranski protein. Neophodno ga je zato pročistiti u prisustvu detergenta. Korišteni postupci pročišćavanja su isto tako dobro poznati osobi iz struke. Prikladno je koristiti neionski detergent, povoljnim se smatra HOG (N-oktil glukopiranozid). Isto tako se može odabrati neki drugi neionski detergent, kao što je Hecameg, Triton X-100, tetraetilen glikol mono-oktilni eter ili Nonidet P-40. Detergent se koristi u svim fazama pročišćavanja.
Izvođenje postupka u skladu s prikazanim izumom se odvija u prikladnom slučaju u prisustvu neionskog detergenta, osobito detergenta korištenog u pročišćavanju, odnosno NOG. Navedeno izaziva dobru enzimatsku aktivnost.
Opis slika:
Slika 1: predstavlja shematski prikaz postupka u skladu s prikazanim izumom. Kuglice SPA koje nose grupacije bakra, prikazane su ovalnim oblicima, s mjestom vezanja poli-histidinskog (His) kraja na protein PBP1b E.coli. U prisustvu inhibitora, označeni moenomicin ([3H]-Moenomicin) ne može se vezati na transglikozilacijsko mjesto proteina. U odsustvu inhibitora, vezanje je ostvareno i signal je emitiran.
Slika 2: predstavlja tricijaciju moenomicina zasićenjem jedne od dvostrukih veza postraničnog lanca. T: tricij, Ca: katalizator.
Dolje navedeni primjeri prikazuju izvođenje izuma, no nije im namjera ograničiti izum.
PRIMJERI
Primjer 1:
Reagansi i materijali
Kuglice PVT bakar His-Tag AMERSHAM: 200 μg / 100 μl / jažici
PBPl1b E.coli pročišćeni 0,860 mg/ml; PM=89 kDa; 8.31 μM; 5 pmola/ 10 μl/ jažici.
Moenomicin: PM=1580 Da; 200 pmol/ 10 μl/ jažici kako bi se pratila nespecifična razina.
Inhibitor: Dilucija u DMSO; 10 μl/jažici.
3H-Moenomicin: 8,5 MBq/ml; 8,9 μM; 12,5 pmola/ 100ul/ jažici.
Trizma hidroklorid SIGMA
Maleična kiselina MERCK
MgCl2 MERCK
NOG SIGMA (n-oktil β-D glukopiranozid)
NaCl MERCK
Pufer 1: Tris, maleat 10 mM; MgCl2 10 mM; NaCl 0,2 M; NOG 1%; pH 7,2
PES 10x GIBCO BRL
Tween 20 ACROS
Pufer 2: PBS 1x; Tween 20 0,5%
BSA CALBIOCHEM
Pufer 3: PBS 2x; BSA 2%
Brojač radioaktivnosti WALLAC Microbeta 1450
Primjer 2:
Protokol
2.1 Fiksiranje PBP1b na kuglice
Uzeti željenu količinu kuglica nakon što je otopina dobro protresena.
Razrijediti u omjeru 1/5 u vodi Milli-Q.
Razrijediti ponovno u omjeru 1/2 u puferu 3
Pripraviti otopinu PBP1b razrjeđenjem u puferu 1.
U vakutanerskoj cijevi, pomiješati (100 μl kuglica + 10 μl PBP1b) po broju jažica koje se koriste
Inkubirati tijekom 30 min na 37°C pri 250 okretaja/minuti.
2.2 Kompeticija 3H-obilježenog spoja / inhibitora
Pripravljanje radioinertnog Moenomicina za određivanje razine nespecifične veze:
Matična otopina od 1,58 mg/ml, u 1 mM pufera 2 (držati na -80°C)
Razrijediti navedenu matičnu otopinu u omjeru od 1/10, a zatim 1/5 u puferu 2.
Pripravljanje 3H-Moenomicina:
Matična otopina od 8,9 μM. Uzeti neophodan volumen za dobivanje otopine od 125 nM. Uparavati pod strujom tekućeg dušika. Ponovno obraditi sa konačnim volumenom pufera 2.
Pripravljanje inhibitora:
Razrijeđenja su pripravljana u DMSO. Početne koncentracije su takve da se inhibitor nalazi pohranjen u prikladnoj končanoj koncentraciji od 10 μl / jažici.
Na 96 jažičnoj prozirnoj ploči nalazi se:
10 -μl Moeno radioinertnog sredstva u jažicama sa razinom nespecifičnog vezanja.
10 μl inhibitora u ispitivanim jažicama.
100 μl 3H-Moeno u svim jažicama.
10 μl DMSO u jažicama bez proteina, razina maksimalnog vezanja, razina nespecifičnog vezanja.
Dva puta isprati kuglice/PBP1b u PBS lx; Tween20 0,5% kako bi se uklonio nevezani PBP1b.
Između svakog ispiranja/aspiracije, centrifugirati tijekom 5 min na 1000G pri sobnoj temperaturi.
Nakon zadnjeg centrifugiranja ponovno uzeti kuglice/PBP1b (110 μl po puferu 2) x broj jažica za obradu.
Položiti 110 μl kuglica / PBP1b po jažici.
Prekriti ploču plastičnim samoljepljivim filmom.
Inkubirati 1 noć na 4°C bez tresenja.
Inkubacija tijekom 24 h, 48 h kao i 72 sata na 4°C ne daje značajno različite rezultate.
Brojenje
Brojiti bez ispiranja i bez centrifugiranja na radioaktivnom brojaču.
Primjer 3:
Izračun
Izračunati postotak inhibicije fiksacije 3H-Moenomicina pri svakoj koncentraciji inhibitora obzirom na maksimalnu fiksaciju (jažice sa maksimalnom razinom vezanja).
Nacrtati krivulju % inhibicije = f([inhibitor] kako bi se odredila IC50.
Primjer 4:
Rezultati koncentracija
[početna] pmoli/jažici [završna]
kuglice 2 mg /ml 200 μg/100 μl 0. 9 mg /ml
PBP1b 500 nM 5 pmola/10 μl #24 nM
3H-Moenomicin 125 nM 12, 5 pmola/100 μl 57 nM
Inhibitori ± 1 mM ± 10 nmola/10 μl ± 45 μM
Primjer 5:
ispitivanje velikog broja uzoraka
Primjena postupka u skladu s izumom omogućava ispitivanje približno 500 000 spojeva u 5 dana, te selekciju približno 100. Dakle, postupak je brz, obrađuje se velik broj uzoraka i relativno je diskriminacijski.
Primjer 6:
Tricijacija moenomicina
U balon za tricijaciju volumena 1 cm3 uvodi se:
6 mg moenomicina što iznosi ~ 10 μmola.
300 μl metanola.
2 mg katalizatora paladija od 18% na drvenom ugljenu (Degussa tip E10N/D).
Položi se na ploču za ispitivanje, u vakuum pod tlak tricija.
Nakon povratka na 20°, trese se tijekom 15 minuta kako bi se dobio pad tlaka od 400 mBara što iznosi približno 20 μmola tricija (ukupni volumen tricija iznosi l cm3).
Nakon sakupljanja viška tricija, reakcijska smjesa se filtrira, koncentrira pod vakuumom, a ostatak se obrađuje sa 100 cm3 etanola i broji.
Dobiveno je: 1,1Ci (teoretski 20 μmola tricija : l,2Ci).
Produkt je analiziran HPLC u slijedećim uvjetima:
Simetričnost stupca C8 5 μ 3.9xl50mm
Solvent: Acetonitril/voda/TFA : 55/45/0,1,
Protok: 1 cm3/min
Detekcija: UV 220 nm i radioaktivnost.
Sastav smjese je slijedeći: nepromijenjeni produkt : 24% (UV),
monozasićeni : 29%,
dvostruko zasićeni : 28%
(dodatak do 100% radioaktivnosti: polizasićeni produkti).
Pročišćavanje na preparativnom stupcu:
Simetričnost stupca C8 7μ, 7.8x300mm.
Solvent: Acetonitril/voda/TFA : 55/45/0.1.
Protok: 4 cm3/min.
Detekcija: UV 220 nm i radioaktivnost.
Svojstva dva donosa:
Donos A: Ukupna aktivnost: 6,56GBq (177Ci).
Specifična aktivnost: l,9TBq/mmol (~2T/molu).
Aktivnost po volumenu: 37MBq/cm3 (Etanol na 5% vode).
Pohranjivanje: -80°C pod u inertnoj atmosferi.
Donos B: Ukupna aktivnost: 8,286GBq (233mCi).
Specifična aktivnost: 4,92TBq/mmol (~4.5T/molu).
Aktivnost po volumenu: 37MBq/cm3 (Etanol na 5% vode).
Pohranjivanje: -80°C pod u inertnoj atmosferi.

Claims (13)

1. Postupak identifikacije spoja sa sposobnošću vezanja na transglikozilacijsko mjesto rekombinantne glikozil transferaze, naznačen time, da obuhvaća slijedeće korake: a) dovođenje u kontakt prethodno navedenog spoja sa prethodno navedenim rekombinantnim proteinom, prije, nakon ili istovremeno sa kontaktom navedenog rekombinantnog proteina s inhibitorom aktivnosti transglikozilacije, a navedeni je inhibitor označen uobičajenim markerom koji proizvodi izravno ili neizravno signal, b) proučavanje povezanosti navedenog signala sa rekombinantnim proteinom, veza između spoja i transglikozilatnog mjesta potječe iz razlike signala dobivenog u koraku (b) i signala dobivenog u odsustvu navedenog spoja.
2. Postupak u skladu sa zahtjevom 1, naznačen time, da prethodno navedeni inhibitor predstavlja moenomicin.
3. Postupak u skladu sa zahtjevom 1 ili 2, naznačen time, da je navedeni rekombinantni protein fiksiran na krutu podlogu, prikladno na kuglice, osobito one koje nose nakupine bakra.
4. Postupak u skladu sa bilo kojim zahtjevom od 1 do 3, naznačen time, da navedeni marker predstavlja radioaktivno ili fluorescentno sredstvo.
5. Postupak u skladu sa bilo kojim zahtjevom od 1 do 4, naznačen time, da je dobiveni signal izmjeren na izravan način.
6. Postupak u skladu sa bilo kojim zahtjevom od 1 do 4, naznačen time, da je dobiveni signal izmjeren na indirektni način, na primjer putem SPA (Scintilacijski proksimitetni test) ili FRET (Prijenos energije fluorescentne rezonance).
7. Postupak u skladu sa bilo kojim zahtjevom od 1 do 4, naznačen time, da je izračunati signal rekombinantnog proteina dobiven na temelju mjerenja signala nevezanog proteina, u odnosu na ukupni početni signal.
8. Postupak u skladu sa bilo kojim zahtjevom od 1 do 7, naznačen time, da je navedeni inhibitor tricijacijom obrađen.
9. Postupak identifikacije produkta koji posjeduje antibakterijsko djelovanje, naznačen time, da sadrži slijedeće korake: a) izvođenje postupka u skladu s bilo kojim od zahtjeva 1 do 8, b) modifikacija odabranog produkta iz koraka a) dodavanjem ostataka na kemijsku strukturu, c) ispitivanje modificiranog produkta u koraku b) in vitro i in vivo postupcima, na modelima za mjerenje antibiotske aktivnosti, d) identifikacija produkta s visokim antibiotskim djelovanjem u odnosu na djelovanje produkta odabranog u koraku a).
10. Primjena spoja sa sposobnošću vezanja na transglikozilacijsko mjesto glikozil transferaze, koji posjeduje po mogućnosti antibiotsku aktivnost, a može se dobiti postupkom u skladu sa bilo kojim od zahtjeva 1 do 9, naznačenog time, da je namijenjen pripravljanju lijeka za liječenje bakterijskih infekcija.
11. Postupak pripravljanja tricijacijom obrađenog moenomicina, naznačen time, da obuhvaća fiksaciju tricija na jednu ili više dvostrukih veza postraničnog lanca moenomicina.
12. Moenomicin, naznačen time, da sadrži inkorporiranu molekulu tricija.
13. Postupak pripravljanja rekombinantne glikozil transferaze iz vektora koji sadrži gen za navedenu glikozil transferazu, naznačen time, da obuhvaća slijedeće korake: a) fermentaciju stanice u koju je uveden navedeni vektor, u uvjetima koji omogućavaju produkciju rekombinantne glikozil transferaze, b) pročišćavanje navedene rekombinantne glikozil transferaze, prikladno neionskim detergentom.
HR20040216A 2001-09-05 2004-03-04 Method of identifying glycosyl transferase binding compounds HRP20040216A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0111469A FR2829153B1 (fr) 2001-09-05 2001-09-05 Procede d'identification de composes liant une glycosyl transferase
PCT/FR2002/002989 WO2003020962A2 (fr) 2001-09-05 2002-09-02 Procede d'identification de composes liant une glycosyl transferase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HRP20040216A2 true HRP20040216A2 (en) 2004-08-31

Family

ID=8866977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HR20040216A HRP20040216A2 (en) 2001-09-05 2004-03-04 Method of identifying glycosyl transferase binding compounds

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050026214A1 (hr)
EP (1) EP1427846A2 (hr)
JP (1) JP2005501562A (hr)
AU (1) AU2002341068A1 (hr)
FR (1) FR2829153B1 (hr)
HR (1) HRP20040216A2 (hr)
WO (1) WO2003020962A2 (hr)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008021367A2 (en) 2006-08-11 2008-02-21 President And Fellows Of Harvard College Moenomycin biosynthesis-related compositions and methods of use thereof
US8604004B2 (en) * 2007-10-04 2013-12-10 President And Fellows Of Harvard College Moenomycin analogs, methods of synthesis, and uses thereof
TW200930817A (en) * 2008-01-15 2009-07-16 Academia Sinica Expression of penicillin-binding proteins and application for high-throughput discovery of antibiotics thereof
US9902985B2 (en) 2012-04-06 2018-02-27 President And Fellows Of Harvard College Chemoenzymatic methods for synthesizing moenomycin analogs
US9273084B2 (en) 2012-04-06 2016-03-01 President And Fellows Of Harvard College Moenomycin analogs, methods of synthesis, and uses thereof
EP2850091A1 (en) * 2012-04-06 2015-03-25 President and Fellows of Harvard College Methods and compounds for identifying glycosyltransferase inhibitors

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2063316A1 (en) * 1991-03-19 1992-09-20 Larry C. Blaszczak Dna and amino acid sequence of penicillin binding protein 2a from staphylococcus aureus strain 27r and derivatives for use in purification thereof and assay for compounds effective against methicillin resistant organisms
SE9404072D0 (sv) * 1994-11-24 1994-11-24 Astra Ab Novel polypeptides
US5922540A (en) * 1996-12-20 1999-07-13 Eli Lilly And Company Monofunctional glycosyltransferase gene of Staphylococcus aureus
US6461829B1 (en) * 1999-03-03 2002-10-08 The Trustees Of Princeton University Bacterial transglycosylases: assays for monitoring the activity using Lipid II substrates analogs and methods for discovering new antibiotics

Also Published As

Publication number Publication date
FR2829153A1 (fr) 2003-03-07
WO2003020962A2 (fr) 2003-03-13
EP1427846A2 (fr) 2004-06-16
AU2002341068A1 (en) 2003-03-18
FR2829153B1 (fr) 2004-12-31
US20050026214A1 (en) 2005-02-03
WO2003020962A3 (fr) 2004-01-22
JP2005501562A (ja) 2005-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3753740B2 (ja) インフルエンザウイルスの検出方法およびこれに用いる化合物
JP6942147B2 (ja) Mt1−mmpに対して特異的な二環式ペプチド−毒素コンジュゲート
Gademann et al. Multiple toxin production in the cyanobacterium Microcystis: Isolation of the toxic protease inhibitor cyanopeptolin 1020
US7759459B2 (en) Fluorescent assays for protein kinases
US8367680B2 (en) Antibacterial small molecules and methods for their synthesis
Liu et al. Synthesis and characterization of the arylomycin lipoglycopeptide antibiotics and the crystallographic analysis of their complex with signal peptidase
CA2815381A1 (en) Coelenterazine derivatives and methods of using same
WO2002083933A2 (de) Verfahren zur bestimmung der substratspezifität einer enzymatischen aktivität und vorrichtung hierzu
Moreira et al. The effect of replacing the ester bond with an amide bond and of overall stereochemistry on the activity of daptomycin
Hayashi et al. Kozupeptins, antimalarial agents produced by Paracamarosporium species: isolation, structural elucidation, total synthesis, and bioactivity
HRP20040216A2 (en) Method of identifying glycosyl transferase binding compounds
NZ541667A (en) The detection and identification of saxiphilins using saxitoxin-biotin conjugates
CN108368051A (zh) 三官能交联试剂
Bakka et al. Methyl propiolate and 3-butynone: Starting points for synthesis of amphiphilic 1, 2, 3-triazole peptidomimetics for antimicrobial evaluation
US20220281918A1 (en) Pbp binding bicyclic peptide ligands
Viht et al. Fluorometric TLC assay for evaluation of protein kinase inhibitors
US7169919B2 (en) Process for preparing lipid II
US20080269065A1 (en) Conformationally Constrained Analytical Probes
Brands et al. Novel antibiotics for the treatment of gram-positive bacterial infections
Sztaricskai et al. A new series of glycopeptide antibiotics incorporating a squaric acid moiety
US20180339972A1 (en) Lactone-based probes and methods of use thereof
Songok et al. Structural modification of the tripeptide KPV by reductive “glycoalkylation” of the lysine residue
EP1417223B1 (en) Process for preparing lipid ii
KR102273736B1 (ko) 이중 인식 이광자 형광 프로브 및 이의 용도
CN111153962B (zh) 一种血栓性血小板减少性紫癜病诊断探针及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
A1OB Publication of a patent application
ARAI Request for the grant of a patent on the basis of the submitted results of a substantive examination of a patent application
OBST Application withdrawn