NO176022B - Analogifremgangsmåte til fremstilling av små peptider som hindrer binding til T4-reseptorer og virker som immunorganer - Google Patents

Analogifremgangsmåte til fremstilling av små peptider som hindrer binding til T4-reseptorer og virker som immunorganer Download PDF

Info

Publication number
NO176022B
NO176022B NO880479A NO880479A NO176022B NO 176022 B NO176022 B NO 176022B NO 880479 A NO880479 A NO 880479A NO 880479 A NO880479 A NO 880479A NO 176022 B NO176022 B NO 176022B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
thr
peptide
ser
absent
terminal residue
Prior art date
Application number
NO880479A
Other languages
English (en)
Other versions
NO880479L (no
NO880479D0 (no
NO176022C (no
Inventor
Candace B Pert
Michael R Ruff
William L Farrar
Original Assignee
Us Commerce
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 Us Commerce filed Critical Us Commerce
Publication of NO880479L publication Critical patent/NO880479L/no
Publication of NO880479D0 publication Critical patent/NO880479D0/no
Publication of NO176022B publication Critical patent/NO176022B/no
Publication of NO176022C publication Critical patent/NO176022C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K5/00Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • C07K5/04Peptides containing up to four amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof containing only normal peptide links
    • C07K5/10Tetrapeptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/005Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from viruses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • A61P31/12Antivirals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70503Immunoglobulin superfamily
    • C07K14/70514CD4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/08Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses
    • C07K16/10Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from viruses from RNA viruses
    • C07K16/1036Retroviridae, e.g. leukemia viruses
    • C07K16/1045Lentiviridae, e.g. HIV, FIV, SIV
    • C07K16/1063Lentiviridae, e.g. HIV, FIV, SIV env, e.g. gp41, gp110/120, gp160, V3, PND, CD4 binding site
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2740/00Reverse transcribing RNA viruses
    • C12N2740/00011Details
    • C12N2740/10011Retroviridae
    • C12N2740/16011Human Immunodeficiency Virus, HIV
    • C12N2740/16111Human Immunodeficiency Virus, HIV concerning HIV env
    • C12N2740/16122New viral proteins or individual genes, new structural or functional aspects of known viral proteins or genes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Communicable Diseases (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • AIDS & HIV (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår en analogifremgangsmåte til fremstilling av et terapeutisk aktivt peptid med formelen
R<1> - R2 - R3 - R4 - R5 - R6 - R7 - Tyr - R<8> - R9 (I) hvor R<1> er en aminoterminalrest Cys eller er fraværende,
R<2> er Ala eller D-Ala eller en aminoterminalrest Ala eller
D-Ala eller fraværende,
R3 er Ser eller fraværende,
R<4> er Thr eller en aminoterminalrest Cys eller fraværende, R<5> er Thr, Ser, Asn eller aminoterminalrest Thr, Ser, Asn, R<6> er Thr eller Ser,
R7 er Thr, Ser, Arg eller Asn,
R<8> er en Thr, Arg, Gly eller Ser eller karboksyterminalrest
Thr, Arg, Gly, Ser eller Thr-amid eller fraværende,
R<9> er en karboksyterminalrest Cys eller fraværende, eller et fysiologisk akseptabelt salt derav.
Syntetisk produserte korte peptidsekvenser hindrer binding av HTLV-III/LAV (heretter betegnet som HIV) til humane celler ved blokkering av reseptorsetene på celleflaten for således å hindre viral infektivitet av human T-celle. Peptidene, skjønt de hindrer infektivitet, induserer også antistoffproduksjon mot HIV-virusets kapselprotein (envelope protein). Følgelig har disse peptider også anvendelse som vaksiner for å hindre utvikling av Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS). Monoklonale antistoffer for peptidene kan også anvendes som diagno-semidler for å identifisere HIV-viruset. Følgelig har peptider og antistoffer for peptidene anvendelse i fremstilling av testpakker for identifisering av HIV-bærere eller personer som lider av AIDS.
Den fullstendige nukleotidsekvens for AIDS (HIV)-virus er blitt rapportert av flere forskere. (Se Lee Råtner et al., Nature 313, p. 277, januar 1985; Muesing et al., Nature, 313, p. 450, februar 1985; og Wain-Habson et al., Cell 40, pp. 9-17, januar 1985). Kapselgenet er blitt særlig forbundet med antigenisitet og infektivitet. Man vet imidlertid at kapselpartiet også har områder som er meget forskjellige. HIV-virus kapsel-glykoprotein er vist å feste seg kovalent til hjernemembranene hos mennesker, rotter og aper og til celler i immunsystemet.
Den forståelse at vira kan utøve celle- og vevstropisme ved festing til meget spesifikke seter på cellemembranreseptorer har oppmuntret forskere til å lete etter midler som binder seg på reseptorsetene for viruset i cellemembraner og således hindrer binding av det spesielle virus til disse celler. En demonstra-sjon på at spesifikk reseptorformidlet infektivitet av kukoppe-virus blokkeres av syntetiske peptider er tidligere blitt gitt (Epstein et al., Nature 318, pp. 663-667).
HIV-viruset er blitt vist å binde seg til et overflatemolekyl kjent som CD4- eller T4-regionen som foreligger på forskjellige celler som er mottagelige for HIV-infeksjon, innbefattet T-lymfocytter og makrofager. (Se Shaw et al., Science 226, pp. 1165-1171 for en drøftelse av tropisme av HTLV-III).
Foruten de symptomer som oppstår fra immunsvikt, oppviser pasienter med AIDS neurofysiologiske defekter. Sentralnerve- og immunsystemene har felles et stort antall spesifikke celleoverflate-gjenkjennelsesmolekyler som tjener som reseptorer for neuropeptid-formidlet intercellulær kommunikasjon. Neuropep-tidene og deres reseptorer oppviser utstrakt evolusjonær stabilitet, idet de er godt bevart i stort sett uforandret form i encellede organismer såvel som i høyerestående dyr. Videre oppviser sentralnerve- og immunsystemene felles DC4 (T4) celleoverflate-gjenkjennelsesmolekyler som tjener som reseptorer for bindingen av HIV-kapselglykoprotein (gp 120). Da de samme godt bevarte neuropeptid-informasjonssubstanser integrerer immun- og hjernefunksjonen gjennom reseptorer som er bemerkel-sesverdig like dem for HIV, har oppfinnerne postulert at en meget lik aminosyresekvens mellom HIV-glykoproteinet gp 120 og et kort peptid tidligere identifisert i en annen sammenheng fra kapselregionen av Epstein-Barr-viruset kan indikere det kjerne-peptid som er essensielt for viral reseptorbinding. Det ble postulert at et slikt peptid kunne være nyttig for å hindre infeksjon av celler med HIV ved binding med reseptorceller og blokkering av bindingen av HIV gp 120, at slike peptider som binder seg til reseptorsetene ville gi opphav til produksjonen av antistoffer rettet på peptidsekvensen, og at disse peptider kan benyttes til å skaffe immunologisk basis for prevensjon av
AIDS.
Det er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en analogifremgangsmåte til fremstilling av peptider som vil tjene til å mildne symptomer på AIDS ved å hindre binding av HIV (AIDS-virus) til reseptorseter i celler av hjernemembraner og immunsystemet.
Det er også en hensikt med oppfinnelsen å skaffe, ved analogifremgangsmåten, peptider til bruk som vaksiner som kan benyttes til å gi opphav til antistoffer som vil beskytte mot utviklingen av AIDS i personer som kan bli utsatt for HIV (AIDS-virus).
Det er ytterligere en hensikt med oppfinnelsen å skaffe, på samme måte, diagnostiske midler til identifisering av nærværet av antistoffer for HIV- eller HIV-kapselprotein.
Disse hensikter oppnås ved en analogifremgangsmåte som angitt i patentkravet.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen.
Et oktapeptid i HIV-kapselglykoproteinet (gp 120) ble identifisert ved datamaskinassistert analyse. Dette peptid, kalt "peptid T" på grunn av sitt høye threonin-innhold, er vist å hindre binding av gp 120 til hjernemembranene. Peptidet har sekvensen Ala-Ser-Thr-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr. Senere analyse avdekket en klasse beslektede pentapeptider med lignende bindingsegenskaper.
I henhold til en første side ved den foreliggende oppfinnelse er der skaffet et peptid med formelen (I): hvor Ra er en aminoterminalrest Ala- eller D-Ala og R<b> er en karboksyterminalrest -Thr eller -Thr-amid eller et derivat derav med en ytterligere Cys-rest ved én eller begge amino- og karboksyterminalene, eller et peptid med formelen (II):
hvor R"<1> er en aminoterminalrest Thr-, Ser- eller Asn-,
R2 er Thr eller Ser,
R3 er Thr, Ser, Asn eller Arg,
R<4> er Tyr,
og R<5> er fortrinnsvis en karboksyterminalrest -Thr, -Arg eller - Gly eller et Thr-amid. Skjønt de foretrukne aminosyrer ved R5 • begge er angitt, er det kjent at aminosyren i denne posisjon kan variere meget. Det er faktisk mulig å avslutte peptidet med R<4 >(tyrosin) som karboksyterminal-aminosyren, idet R<5> er fraværende. Slike peptider beholder bindingsegenskapene av de grupper som her er omtalt. Serin og threonin synes å være ut-skiftbare for de biologiske formål som her er omtalt. De aktive forbindelser ifølge oppfinnelsen kan eksistere som fysiologisk akseptable salter av peptidene.
De mest foretrukne peptider, såvel som peptid T ovenfor, er de følgende oktapeptider med formelen (I):
og og de følgende'pentapeptider med formelen (II):
eventuelt med et amidderivat ved karboksyterminalen.
Forbindelsene fremstilt ved analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan fordelaktig modifiseres ved de fremgangsmåter som er kjent for å fremme passasje av molekyler gjennom blod/hjerne-barrieren. Acetylering har vist seg å være spesielt nyttig for å fremme bindingsaktiviteten av peptidet. De terminale amino- og karboksyseter er særlig foretrukne seter for modifikasjon.
Peptidene kan også modifiseres i en begrensende struktur som skaffer øket stabilitet og oral tilgjengelighet.
De følgende forkortelser er heretter brukt:
Med mindre noe annet er angitt, foreligger aminosyrene selvsagt i den naturlige form av L-stereoisomerer.
En sammenligning av aminosyresekvenser for 12 pentapeptider er vist i tabell 1. Skjønt den opprinnelige datamaskinundersøkelse historisk viste at peptid T (inneholdes i ARV-isolatet) var den relevante molekyldel, ble det etter hvert som ytterligere virussekvenser ble tilgjengelige klart at den relevante bio-aktive sekvens kunne være et kortere pentapeptid omfattende, nominelt, peptid T t4-8] eller sekvensen TTNYT. I isolater som ble sammenlignet (tabell 1), ble betydelige homologier oppdaget bare i denne kortere region. Mesteparten av forandringene er interomsetninger av serin (S) og threonin (T), to nært beslektede aminosyrer. Tyrosinet i posisjon 7 på peptid T er et invariant trekk i alle disse konstruerte stykker som indikerer at det kan være obligatorisk for bioaktivitet. Substitusjoner som finner sted ved posisjon 5 omfatter T, G, R eller S. Posisjon 4 og 6 ble først begrenset (med ett unntak) til S, T og N, som alle er aminosyrer inneholdende uladede polare grupper med nært beslektede steriske egenskaper. En vurdering av generell sekvensoverensstemmelse blant 5 forskjellige AIDS-virusisolater viser at regionen rundt og omfattende peptid-T-sekvensen er et meget variabelt område. Slik variabili-tet kan antyde spesialisering gjennom sterk selektiv variasjon av den eller de funksjoner som kan defineres ved dette locus. På samme måte som opiatpeptidene synes disse peptid-T-analoger å eksistere i multiple former som minner om met- og leu-enkefalin. Disse pentapeptidsekvenser representert i disse forskjellige AIDS-virusisolater er biologisk aktive og i stand til å inter-reagere som agonister av CD4-reseptoren - tidligere kjent stort sett som en overflate-"markør" av T-hjelpeceller.
Peptidet med syv aminosyrer Cys-Thr-Thr-Asn-Tyr-Thr-Cys er også aktivt. Tilsetning av cysteiner til en kjerne virker ikke ugunstig inn på aktivitet.
Peptidene ble syntetisert på bestilling (custom synthesized) av
Peninsula Laboratories under en konfidensiell avtale mellom oppfinnerne og produsenten. Merrifields metode for fastfase-peptidsyntese ble benyttet. (Se US-PS 3.531.258 her innlemmet som referanse.) De syntetiserte peptider er særlig foretrukket. Skjønt peptid T og pentapeptidet som er en del derav kunne isoleres fra viruset, var de peptider som ble fremstilt i henhold til Merrifields metode frie for virus- og celleavfall. Følgelig finner der ikke sted noen uheldige reaksjoner med forurensende materialer når de syntetiserte peptider benyttes.
Peptidene ifølge oppfinnelsen kan fremstilles ved vanlige fremgangsmåter for peptidsyntese. Både fastfase- og væskefase-metoder kan benyttes. Det er funnet at Merrifields fastfase-metode er særlig passende. I denne fremgangsmåte blir peptidet syntetisert på en trinnvis måte mens karboksyenden av kjeden er kovalent festet til den uoppløselige bærer. Under de mellomlig-gende syntetiske trinn forblir peptidet i den faste fase og kan derfor lett manipuleres. Den faste bærer er en klormetylert styrendivinylbenzen-kopolymer.
En N-beskyttet form av karboksyterminalaminosyren, f.eks. en t-butoksykarbonyl-beskyttet (Boe-) aminosyre omsettes med klor-metylresten av den klormetylerte styrendivinylbenzen-kopolymer-harpiks for å produsere et beskyttet aminoacyl-derivat av harpiksen, hvor aminosyren er koblet til harpiks-benzylesteren. Denne blir de-beskyttet og omsatt med en beskyttet form av den neste ønskede aminosyre, for således å produsere et beskyttet dipeptid som er festet til harpiksen. Aminosyren vil generelt benyttes i aktivert form, f.eks. ved bruk av et karbodiimid eller aktiv ester. Denne sekvens gjentas og peptidkjeden vokser med en rest ad gangen ved kondensasjon ved aminoenden med de ønskede N-beskyttede aminosyrer til det ønskede peptid er blitt bygget opp på harpiksen. Peptidharpiksen behandles deretter med en vannfri hydrofluorsyre for å kløyve esteren som binder det oppbygde peptid til harpiksen for å frigjøre det ønskede peptid. Funksjonelle sidekjedegrupper av aminosyrer som må blokkeres under den syntetiske fremgangsmåte ved bruk av vanlige metoder kan også fjernes på samme tid. Syntese av et peptid med en aminogruppe på dets karboksyterminal kan utføres på vanlig måte
ved bruk av en 4-metylbenzhydrylamin-harpiks.
Forbindelsene ifølge oppfinnelsen ble funnet å effektivt blokkere cellers reseptorseter og å hindre celleinfektivitet med HIV (AIDS-virus) i ape, rotte og humane hjernemembraner og celler i immunsystemet.
Forbindelsene fremstilt ved analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan f.eks. anvendes i en farmasøytisk blanding som omfatter en slik forbindelse i tilslutning til en farmasøytisk aksep-tabel bærer eller eksipiens tilpasset til bruk i human eller veterinær medisin. Slike blandinger kan frembys for bruk på vanlig måte i blanding med én eller flere fysiologisk akseptable bærere eller eksipienser. Blandingene kan valgfritt videre inneholde ett eller flere andre terapeutiske midler som om ønskelig kan være et forskjellig antivirusmiddel.
Peptidene i henhold til oppfinnelsen kan således formuleres for oral tilførsel, tilførsel via kinn eller hulrom (buccal), parenteral, topisk eller rektal tilførsel.
Nærmere bestemt kan peptidene fremstilt ved analogifremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen formuleres for injisering eller infusjon og kan gis i enhetdoseform i ampuller eller i multi-dose-beholdere med et tilsatt preservativ. Blandingene kan anta slike former som suspensjoner, oppløsninger eller emulsjoner i oljeholdige eller vandige vehikler, og kan inneholde formu-leringsmidler såsom suspensjonsmidler, stabiliseringsmidler og/eller dispergeringsmidler. Alternativt kan den aktive ingre-diens foreligge i pulverform for sammensetning med en egnet vehikel, f.eks. sterilt, pyrogenfritt vann før bruk.
Slike farmasøytiske blandinger kan også inneholde andre aktive ingredienser såsom antimikrobielle midler eller preservativer.
Blandingene kan inneholde 0,001-99% av det aktive materiale.
For tilførsel ved injeksjon eller infusjon, vil den daglige dose som anvendes for behandling av et voksent menneske på ca. 70 kg kroppsvekt ligge i området fra 0,2 mg til 10 mg, fortrinnsvis fra 0,5 til 5 mg, som kan gis i 1-4 doser, f.eks., avhengig av tilførselsveien og pasientens tilstand.
Det ble postulert at affinitetskonstantene ligner på dem for morfin. På grunnlag av denne affinitet, ble doseringer på 0,33-0,0003 mg/kg pr. dag foreslått. Dette har vist seg å være effektivt. En blodkonsentrasjon på 10~*> - 10"^ molar blodkonsentrasjon er foreslått. Hos aper oppnår man ved 3 mg/kg pr. dag en serumkonsentrasjon på 150 x 10"^ M. Denne konsentrasjon er 15 ganger større enn nødvendig for oppnåelse av en konsentrasjon på 10-<8> M. Primater krever generelt 10 ganger så stor dose som den som benyttes i mennesker.
Vaksinepreparater inneholdende et peptid i henhold til oppfinnelsen skaffer beskyttelse mot infeksjon av AIDS-virus. Vaksinen vil inneholde en virksom immunogen mengde peptid, f.eks. lug-20 mg/kg regnet på vertens vekt, eventuelt konjugert til et protein såsom humanserumalbumin, i en passende vehikel, f.eks. sterilt vann, saline eller buffret saline. Hjelpmidler kan anvendes, f.eks. aluminiumhydroksid-gel. Tilførselen kan være ved injeksjon, f.eks. intramuskulært, intreperitonealt, subkutanøst eller intravenøst. Tilførselen kan finne sted en gang eller ved en rekke forskjellige tidspunkter, f.eks. ved 1-4 ukers mellomrom.
Antigensekvenser fra krabbe samt proteiner fra andre virvelløse dyr kan også settes til peptidene fremstilt ved analogifremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å fremme antigenisitet.
Nok en anvendelse av peptidet angår testpakker for påvisning av AIDS-viruset og antistoffer for AIDS-viruset inneholdende et peptid fremstilt i henhold til oppfinnelsen som en kilde til antigen, eller et monoklonalt antistoff frembragt ved et peptid fremstilt i henhold til oppfinnelsen. F.eks. kan et slikt peptid benyttes i en testpakke for å påvise AIDS-infeksjon og diagnos-tisere AIDS og pre-AIDS-betingelser ved bruk av det som test-reagensen i en enzymkoblet immunosorbent-analyse (ELISA) , eller en enzym-immunpunktsanalyse (enzyme immunodot assay). Slike testpakker kan innbefatte en uoppløselig porøs overflate
eller fast substrat, til hvilket det antigene peptid eller monoklonale antistoff er blitt forabsorbert eller kovalent bundet, idet en slik overflate eller et substrat fortrinnsvis er i form av mikrotiterplater eller -brønner, testsera, heteroanti-sera som spesielt binder seg til og metter det antigen eller antistoff som absorberes på overflaten eller bæreren, forskjellige fortynningsmidler og buffere, merkede konjugater for påvisning av spesielt bundne antistoffer eller andre signalgene-rerende reagenser såsom enzymsubstrater, kofaktorer og kromo-gener.
Peptidet kan benyttes som et immunogen for å frembringe monoklonale antistoffer som spesielt binder seg til det aktuelle parti av kapselsekvensen i AIDS-viruset ved bruk av vanlige teknikker.
EKSPERIMENTELLE METODER OG DATA
Radioaktiv merking av gp 120, preparering av hjernemembraner, binding og tverrbinding av gp 120 til reseptor og immunoutfelling av T4- antigen
HTLV-IIIb av HIV ble formert i H9-celler, og gp 120 ble isolert ved immunoaffinitetskromatografi og preparativ NaDodSO^PAGE.
125
Renset gp 120 ble merket med I ved kloramin-T-metoden.
Frisk hippokampus fra menneske, ape og rotte ble hurtig homoge-nisert (Polytron, Brinkmann Instruments) i 100 volumer iskald 50 mM Hepes (pH 7,4). Membranene som ble samlet opp ved sentri-fugering (15 000 x g) ble vasket i det opprinnelige buffervolum og ble brukt friske eller lagret ved -70°C. Før bruk ble hjernemembranene og meget høyt rensede T-celler (ref. 16; gave fra Larry Wahl) preinkubert i 15-30 minutter i fosfatbuffret saline (PBS). Membraner som ble oppnådd fra 20 mg (opprinnelig våtvekt) hjerne (ca. 100 ug protein) ble inkubert med 28 000 cpm av <125>I-gp 120 i 1 time ved 37°C i 200 1 (endelig volum) av 50 mM Hepes inneholdende 0,1% bovinserumalbumin og peptidaseinhibito-rene bacitracin (0,005%), aprotinin (0,005%), leupeptin (0,001%) og chymostatin (0,001%). Inkubasjonene ble hurtig vakuumfiltrert og tellet for å bestemme det reseptorbundne materiale.
Immunoutfelling
Immunoutfellinger ble fremstilt ved inkubasjon (over natten ved 4°C) av 0,5% Triton X-100/PBS oppløseliggjort, laktoperoksidase-/glukoseoksidase/l-joderte hjernemembraner eller intakte T-celler som indikerte mAbs ved 10 jig pr. reaksjon. En fastfase-immunoabsorbant (immunoperler, Bio-Rad) ble brukt til å utfelle immunkomplekser før deres reoppløsning ved NaDodS04/PAGE. Kontrollinkubasjoner inneholdt ikke noe primært mAb eller en underklassekontroll mAb (OKT8).
Kjemisk neuroanatomi og datamaskinassistert densitometri Kryostatkuttede 25-jjm seksjoner av nylig frosset human-, ape- og rottehjerne ble tinet-montert og tørket på gelatinbelagte objektglass, og reseptorer ble synliggjort som beskrevet (18). Inkubasjoner med eller uten antistoffer (10 ug/ml) mot T4, T4A, T8 og T11 ble utført over natten ved 0°C i RPMI-medium, tverrbundet på o deres antigener og synliggjort, med <125>I-merket geit-antimus-antistoff. Inkubasjoner av på-objektglassmonterte vevseksjoner for å o merke antigenreseptoren med <125>I-gp 120 ble utført i 5 ml's objektglassbærere med (1 *iM) eller uten umerket gp 120 eller mAb OKT4A (10 ug/ml) (Ortho Diagnostics).
Separasjon av T- lymfocytt- subsett
Subsett av T-celler ble oppnådd ved behandling av Percoll densitetsrensede perifere blod T-celler med spesielle monoklonale antistoffer (T4 eller T8) ved 10 ug/ml. De behandlede celler ble deretter helt ut (21) på en Petri-skål av plast som var belagt med geit-antimus-immunoglobulin [F(ab')2^ (Sero Lab, Eastbury, MA) i 30 minutter ved 4°C. De ikke-vedheftende celler ble deretter fjernet, vasket og analysert for reaktivitet ved strømningscytometri. De separerte T4- og T8-cellepopulasjoner har <5% forurensning av andre T-cellesubsett. Celler ble deretter dyrket med fytohemagglutinin (1 ug/ml) i 72 timer og utsatt for HIV som beskrevet nedenunder. Infiserte celler ble fenotypisk karakterisert når cytotoksisitetsanalyser ble utført.
Virusinfeksi on
Det HTLV-lll-virus som ble benyttet til infeksjon ble isolert fra en interleukin 2 (IL-2)-avhengig dyrket T-cellelinje etablert fra nytt materiale fra AIDS-pasienter og ført inn i HuT 78, en ettergivende (permissive) IL-2-uavhengig cellelinje.
Beskrivelse av tegningen
1 25
Fig. 1A viser en tverrbinding av I-gp 120 til hjernemembraner og T-celler (a) <125>I-gp 120 kun; (b) ape; (c) rotte; (d) human hjerne og (e) humane T-celler. Fig. 1B og 1C viser immunoutf elling av 1 ^Si^e^e^e henholdsvis ape-hjernemembraner og humane T-celler; (f,i) ingen primær antistoffkontroll; (g,j) OKT4 Mab; (h,k) 0KT8 Mab. Fig. 2a viser en fortrengning av spesifikk <125>j_gp 120-binding til friske hippokampale membraner fra rotte. Hver bestemmelse ble utført i triplikat; resultatene av et eksperiment som ble utført tre ganger med lignende resultater er vist. Spesifikk binding fortrengbar med 10 ug/ml OKT4 og 4A lå i området 27-85% av den samlede binding som var 2201 ± 74 cpm i det forsøk som er vist. Fig. 2b viser at den virale infektivitet blokkeres ved peptid T og dets syntetiske analoger. Hver bestemmelse ble utført i duplikat. Resultatene representerer et enkelt eksperiment som ble gjentatt tre ganger med lignende resultater.
Eksempel 1
Et enkelt radioaktivt merket tverrbundet produkt på ca. 180 Kd fås etter spesifikk binding av <125>j_gp 120 til membraner fra enten ekornape, rotte eller humane hjernemembraner som ikke kan skjeldnes fra dem hos humane T-celler (fig. 1A). Dette resultat antyder at gp 120 kan kobles til et protein på ca. 60 Kd; ureagert ^<25>j_gp 120 løper ved siden av ikke-membrankontrollen (bane a).
Immunoutfelling av radiojoderte humane hjernemembraner med 0KT4 og OKT8 (10 jig/ml) (fig. 1B) viser at hj ernemembraner inneholder et T4-antigen på ca. 60 Kd som ikke kan skjeldnes fra det som identifiseres på humane T-lymfocytter (fig. 1C); i motsetning til dette immunoutfeller 0KT8 et protein med lav molekylvekt (ca. 30 Kd) fra T-lymfocytter (fig. 1C) som er fraværende i hjernemembraner (fig. 1B), hvilket tyder på at hjerne-T4 ikke fås fra lymfocytter som finnes på stedet. Lignende resultater observeres hos ape og rotte (ikke vist) hippokampale membraner. Disse resultater viser at T4-antigenet tjener som virusresepto-ren og er et godt bevart 60 Kd molekyl som deles med immun- og sentralnervesystemene.
Den oppdagelse at Epstein-Barr og HTLV-III/LAV deler en nesten identisk oktapeptidsekvens forårsaket syntesen og undersøkelsen av "peptid T". Fig. 2 viser at den høye affinitet (0,1 nM-området) og saturabilitet (fig. 2a) av <125>I-gp 120-bindingen til nylig preparerte rotte-hjernemembraner. Spesifisitet (fig. 2b) er vist ved blokkade med OKT4 og OKT4A, men ikke 0KT3 (0,1 )Ag/ml). Peptid T og to av dets syntetiske analoger (men ikke den irrelevante oktapeptid-substans P [1-8]) hindret i betydelig grad <1>2<5>I-gp 120-binding i 0,1 nM-området (fig. 2c). Substitu-sjon av et D-threoninamid i posisjon 8 førte til minst et 100 ganger større tap av reseptorbindingaktivitet. Den klassiske [D-Ala]-substitusjon for [L-Ala ] resulterer i en konsekvent mer virkningsfull, øyensynlig mer peptidaseresistent analog enn peptid T; amidering av C-terminalthreoninet gir også konsekvent en noe større virkningsgrad (fig. 3).
Når de syntetiske peptider ble testet for deres evne til å blokkere virusinfeksjon på humane T-celler, kjente ikke eksperi-mentatorene til resultatene av bindingsanalysene. Ved 10"<7>M kan de tre peptider som er aktive i bindingsanalysen redusere påvi-selige nivåer av revers transkriptase-aktivitet med nesten 9 ganger. Den mindre aktive bindingsfortrenger [D-Thr]-peptid T oppviste på samme måte sterkt redusert blokkering av virusinfeksjon og krevde konsentrasjoner 100 ganger høyere for å oppnå betydelig inhibering. Således er ikke bare rangordningen for virkningsfullhet av de fire peptider (D- [Ala] j-peptid T-amid > D-[Ala] j-peptid T > peptid T > D-[Thr] 8-peptid T-amid) , men også deres absolutte konsentrasjoner med hensyn til å inhi-bere reseptorbinding og virusinfektivitet nøye korrelert (fig. 3) .
Eksempel 2
Et protein på tilnærmet 60 Kd som er likt om ikke identisk med humane T-celler T4-antigen forelå i øyensynlig bevart molekylær form på membraner fremstilt fra human hjerne; videre kan det radioaktivt merkede HIV-kapselglykoprotein (^<2>^I-gp 120) være kovalent tverrbundet til et molekyl som foreligger i tre pattedyrhjerner, hvis størrelse og immunoutfellingsegenskaper ikke kunne skjeldnes fra T4-antigenets. Ved bruk av en fremgangsmåte for synliggjøring av antistoffbundne reseptorer på skiver av hjerne, ble det neuroanatomiske fordelingsmønster for hjerne-T4 som er tettest over den kortikale neuropil og analogt organisert i alle tre pattedyrhjerner presentert. Videre antydet igjen radioaktivt merket HIV-viruskapsel-glykoprotein bundet i et identisk mønster på tilgrensende hjerneseksjoner at T4 var HIV-reseptoren.
Eksempel 3
Kjemisk neuroanatomi, datamaskinassistert densitometri. Kryostat-kuttede 25 mikrometer seksjoner av nylig frosset human-, ape- og rottehjerne ble tine-montert og tørket på gelbelagte objektglass og reseptorer synliggjort som beskrevet av Herkenham og Pert, J. Neurosci., 2, pp. 1129-1149 (1982). Inkubasjoner med eller uten antistoffer (10 *ig/ml) mot T4, T4Ak T8 og T11 ble utført over natten ved 0 °C i RPMI, tverrbundet på deres antigener og synliggjort med <125>j_geit-antimus-antistoff. Inkubasjoner av på-objektglass monterte vevsseksjoner for å merke antigen/reseptoren med 12^I_9P 120 ble utført i 5 ml's objektglassbeholdere med (10"<*> M) eller uten umerket gp 120 eller Mab OKT4A (10 ug/ml) (Ortho Diagnostics) som beskrevet ovenfor for membraner.
Datamaskinassistert overføring av autoradiografisk filmopasitet til kvantitative fargebilder ble utført. Ko-eksponering av standard kjente økninger av radioaktivitet med seksjoner av apehjernen genererte et lineært plott ( 4 = > 0,99) av log O.D. som funksjon av cpm, hvorfra den relative konsentrasjon av radioaktivitet kan ekstrapoleres på meningsfull måte. Celle-farging av hjerneseksjoner med thionin ble utført ved klassiske metoder og synliggjøring av reseptorer som lå oppå farget vev.
Eksempel 4
Eksperimenter ble utført for å bestemme fordelingen av T4-antigen på en rostral til caudal serie eller koronale seksjoner av ekornape-hjerne. Disse eksperimenter viser at der er påvise-lige nivåer av T4-monoklonalt antistoff-binding til cytoarkitek-tonisk meningsfulle områder i hjernestammen (f.eks. substantia nigra), men det slående mønster av kortikal anrikning er tydelig på hvert nivå i neuroaksen. 0KT8, et T-lymfocytt-styrt monoklonalt antistoff fra den samme underklasse som 0KT4, oppviser intet observerbart mønster. Generelt inneholder de superfisielle lagene inne i hjernebarken de tetteste konsentrasjoner av T4-antigenet; den frontale og perilimbiske hjernebark som ligger oppå amydala er spesielt reseptorrik gjennom alle de dype lag. Den hippokampale formasjon har den tetteste konsentrasjon av reseptorer i hjernen hos ape, rotte og menneske. Mørkfeltmikro-skopi av ekornape-seksjoner dyppet i fotografisk emulsjon avslørte at båndet med den tetteste reseptormerking ligger inne i de molekylære lag av den takkede gyrus og hippokampus proper (som inneholder meget få neuroner). Således synes reseptorene å være riktig fordelt over neuropilet (de neuronale forlengelser av dendritter og aksoner) eller de kan være lokalisert til et spesifikt subsett av ikke-fargede astrogliale celler.
Bevis for spesifisiteten av den kjemiske neuroanatomi og resultater som viser at T4 og viruskapsel-gjenkjennelsesmoleky-let ikke kan skjeldnes fra hverandre er blitt bestemt. Koronale seksjoner av rottehjerne viste et meget likt hjernebark/hippokampus-rikt mønster for reseptorfordeling, hva enten 0KT4 eller <125>j_gp 120 ble brukt for synliggjøring. Videre var dette mønster ikke åpenbart når inkubasjon fant sted i nærvær av umerket gp 120 (1 m), OKT4A (10 ug/ml) eller OKT4 (10 ^g/ml). Andre muse-Mabs rettet mot andre humane T-celleoverflateanti-gener innbefattet OKT8 og 0KT11 ga intet påviselig mønster på rottehjerne når det ble synliggjort ved <125>i-geit-antimus-IgG sekundært antistoff, på samme måte som der ikke var noen reproduserbar påviselig antigen/reseptor med sekundært antistoff alene.

Claims (1)

  1. Analogifremgangsmåte til fremstilling av et terapeutisk aktivt peptid med formelen
    hvor R<1> er en aminoterminalrest Cys eller er fraværende, R<2> er Ala eller D-Ala eller en aminoterminalrest Ala eller D- Ala eller fraværende, R<3> er Ser eller fraværende, R<4> er Thr eller en aminoterminalrest Cys eller fraværende, R<5> er Thr, Ser, Asn eller en aminoterminalrest Thr, Ser, Asn, R<6> er Thr eller Ser, R<7> er Thr, Ser, Arg eller Asn, R<8> er en Thr, Arg, Gly eller Ser eller karboksyterminalrest Thr, Arg, Gly, Ser eller Thr-amid eller fraværende, R<9> er en karboksyterminalrest Cys eller fraværende, eller et fysiologisk akseptabelt salt derav, karakterisert ved at a) den N-beskyttede form av karboksyterminalaminosyren festes til en harpiks på overflaten av polystyrenkuler; b) aminogruppen avbeskyttes; c) tilsetting av den neste aminosyre i beskyttet form og dicyklo-heksylkarbodiimid; d) repetisjon av trinn b) og c) for hver tilsatte aminosyre; e) vasking av kulene for å fjerne overskuddsreagens og uønskede produkter etter hvert trinn; og f) frigjøring av det fullførte peptid fra harpiksen.
NO880479A 1986-06-03 1988-02-03 Analogifremgangsmåte til fremstilling av små peptider som hindrer binding til T4-reseptorer og virker som immunorganer NO176022C (no)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86991986A 1986-06-03 1986-06-03
US87858686A 1986-06-26 1986-06-26
US4814887A 1987-05-11 1987-05-11
PCT/US1987/001270 WO1987007613A1 (en) 1986-06-03 1987-05-27 Small peptides which inhibit binding to t-4 receptors and act as immunogens

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO880479L NO880479L (no) 1988-02-03
NO880479D0 NO880479D0 (no) 1988-02-03
NO176022B true NO176022B (no) 1994-10-10
NO176022C NO176022C (no) 1995-01-18

Family

ID=27367286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO880479A NO176022C (no) 1986-06-03 1988-02-03 Analogifremgangsmåte til fremstilling av små peptider som hindrer binding til T4-reseptorer og virker som immunorganer

Country Status (16)

Country Link
JP (1) JP2680011B2 (no)
KR (1) KR930008448B1 (no)
AU (1) AU604719B2 (no)
CA (1) CA1341066C (no)
DE (1) DE3787927T2 (no)
DK (1) DK173667B1 (no)
ES (1) ES2061497T3 (no)
FI (1) FI94352C (no)
HU (1) HUT48907A (no)
IE (1) IE61725B1 (no)
IL (1) IL82719A (no)
MX (1) MX172337B (no)
NO (1) NO176022C (no)
NZ (1) NZ220485A (no)
PT (1) PT84992B (no)
WO (1) WO1987007613A1 (no)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2006261133B2 (en) * 2005-06-23 2012-04-05 Rapid Pharmaceuticals Ag Therapeutic peptides and vaccines
CN101088557A (zh) 2006-06-12 2007-12-19 天津市扶素生物技术有限公司 用于预防或治疗hiv感染的药用组合物及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
ES2061497T3 (es) 1994-12-16
NO880479L (no) 1988-02-03
CA1341066C (en) 2000-08-01
FI94352B (fi) 1995-05-15
JPH01502659A (ja) 1989-09-14
PT84992B (pt) 1990-03-08
DE3787927D1 (de) 1993-12-02
DK173667B1 (da) 2001-05-28
HUT48907A (en) 1989-07-28
NZ220485A (en) 1989-08-29
IL82719A (en) 1992-11-15
DE3787927T2 (de) 1994-03-03
NO880479D0 (no) 1988-02-03
FI885630A (fi) 1988-12-02
FI94352C (fi) 1995-08-25
IE871388L (en) 1987-12-03
JP2680011B2 (ja) 1997-11-19
AU604719B2 (en) 1991-01-03
IL82719A0 (en) 1987-11-30
DK53288A (da) 1988-02-02
KR880701247A (ko) 1988-07-26
FI885630A0 (fi) 1988-12-02
WO1987007613A1 (en) 1987-12-17
AU7540887A (en) 1988-01-11
PT84992A (en) 1987-07-01
IE61725B1 (en) 1994-11-30
KR930008448B1 (ko) 1993-09-04
NO176022C (no) 1995-01-18
DK53288D0 (da) 1988-02-02
MX172337B (es) 1993-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pert et al. Octapeptides deduced from the neuropeptide receptor-like pattern of antigen T4 in brain potently inhibit human immunodeficiency virus receptor binding and T-cell infectivity.
US5834429A (en) Small peptides which inhibit binding to T-4 receptors and act as immunogens
US5589175A (en) Peptides for induction of neutralizing antibodies against human immunodeficiency virus
HU214439B (hu) Eljárás HIV-fertőzések kezelésére alkalmas monoklonális antitestek és peptidek, valamint ezeket tartalmazó gyógyászati készítmények és vakcinák előállítására
EP0249390A2 (en) Synthetic peptides related to the HIV glycoprotein gp 120
US7541036B2 (en) Human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) matrix (MA or p17) polypeptide capable of inducing anti-p17 antibodies that neutralize the proinflammatory activities of the MA protein
JPS6327498A (ja) Htlv−iii/lavウイルス関連ペプチド
AU1684495A (en) Peptomers with enhanced immunogenicity
EP0249394B1 (en) Small peptides which inhibit binding to T-4 receptors and act as immunogens
US5346989A (en) Peptides for use in induction of T cell activation against HIV-1
AU733234B2 (en) Conjugated peptides, immunological reagent containing same and use thereof for treatment of immunological disorders
NO176022B (no) Analogifremgangsmåte til fremstilling av små peptider som hindrer binding til T4-reseptorer og virker som immunorganer
EP0594638A1 (en) Peptides for use in induction of t cell activation against hiv-1
AP96A (en) Small peptides which inhibit binding to T-4 receptors and act as immunogens.
Palker et al. Purification of envelope glycoproteins of human T cell lymphotropic virus type I (HTLV-I) by affinity chromatography
JPH09500096A (ja) ヒト免疫不全ウイルスに対する予防接種および中和抗体誘発に用いられるペプチド
NO880446L (no) Smaa peptider som inhiberer binding til t-4-reseptorer.
FI99115C (fi) T-4 reseptoreihin sitoutuvaa antigeeniä kohtaan suunnattujen vasta-aineiden kanssa reagoivia peptidejä ja niiden diagnostinen käyttö
Syennerholm et al. Vahlne et al.
AU2004208648A1 (en) Compositions and methods for treating infections