WO2001038349A2 - NEUE ss-DEFENSINE - Google Patents

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carboxyl group
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Wolf-Georg Forssmann
Knut Adermann
Enno KLÜVER
José Ramon CONEJO
Michael Nehls
Sigrid Wattler
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Forssmann Wolf Georg
Knut Adermann
Kluever Enno
Conejo Jose Ramon
Michael Nehls
Sigrid Wattler
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C07K14/4701—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals not used
    • C07K14/4723—Cationic antimicrobial peptides, e.g. defensins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides

Definitions

  • the present invention relates to new ß-defensins according to claim 1, medicaments containing the ß-defensins according to the invention and uses of the ß-defensins according to the invention.
  • Defensins are polypeptides with an antibiotic effect. Due to the increasing resistance to antibiotics, particularly of pathogenic microorganisms, it is imperative to supplement the arsenal of antibiotic substances in order to successfully combat these microorganisms. Defensins are expressed in various tissues and organs in mammals.
  • the technical problem on which the invention was based was to provide further effective defensins which can be used, inter alia, as medicaments.
  • Z 1 and Z 2 are the same or different
  • Z 1 denotes a substituted or unsubstituted amino acid residue with at least one further Cys
  • Z 2 means either a peptide residue of up to 20 amino acids with at least two immediately adjacent Cys or a carboxyl group or a derivatized carboxyl group.
  • Z 1 is QDINSKRACYREGGECLQ and / or QKINEPVSCIRNGGICQY and Z 2 is NFRFKCCKFQIPEKKTKIL and / or GSPFKCCK.
  • Fig. La shows some amino acid sequences of human and murine ⁇ -defensins.
  • the ⁇ -defensins which are particularly preferred according to the invention are mBD5 (Seq ID. No 1) and mBD6 (Seq ID. No 2).
  • the other sequences mBD1 to mBD4 originate from the mouse and are known per se, as are the sequences hBD1 and hBD2. The latter come from humans.
  • Fig. Lb shows the ⁇ -defensins mBD5 (Seq ID. No 1) and mBD6 (Seq ID. No 2) according to the invention.
  • FIG. 2 shows an expression pattern of the ⁇ -defensin mBD5 according to the invention in various tissues or organs of the mouse.
  • the ordinate is given in relative expression units.
  • FIG. 3 shows an expression pattern of the ⁇ -defensin mBD6 according to the invention in various tissues or organs of the mouse.
  • the ordinate is given in relative expression units.
  • FIG. 4 shows in table form the minimum inhibitory concentration (MIC minimum inhibitory concentration) of the ⁇ -defensins according to the invention against various microorganisms. The values are given in ⁇ g / mL.
  • 5 shows a dose-response curve of the ⁇ -defensins according to the invention. The ordinate of the upper curve shows the cfu value (colony forming units), the abscissa the increasing concentration of the ß-defensin mBD5 and the derived determination of the IC 50 value (inhibitory concentration) for mBD5 against E. coli. The lower curve shows this accordingly for mBD6.
  • FIG. 6 shows the regulation of the ⁇ -defensin mBD5 according to the invention in NIH-3T3 cells.
  • the ordinate shows relative expression units.
  • the medicaments according to the invention contain at least one ⁇ -defensin according to the invention as an active ingredient.
  • the skilled worker is familiar with the auxiliaries and excipients which can optionally be used as pharmaceuticals for the formulation of the ⁇ -defensins.
  • the ß-defensins can be used in amounts that are defined by their therapeutic range. They are typically used in amounts of 1 ⁇ g to 100 mg.
  • formulations of the ⁇ -defensins according to the invention as a solution for intravenous, intramuscular, subcutaneous and topical application are preferred.
  • the ⁇ -defensins according to the invention are suitable for the treatment of infections.
  • the ⁇ -defensins according to the invention can be used as antibiotically active substances.
  • the antibiotic spectrum of the ⁇ -defensins according to the invention is wide and is sufficient, for example, to treat infections caused by multidrug-resistant pathogens, such as streptococcus, bacillus, Pseudomonas, Echerichia, staphylococcus and candida.

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Abstract

ß-Defensine der Formel Z1-RCIGLXHKIGTC-Z2 wobei X = F oder R ist und Z?1 und Z2¿ gleich oder verschieden sind, Z1 einen substituierten oder unsubstituierten Aminosäurerest mit mindestens einem weiteren Cys bedeutet, Z2 entweder ein Peptidrest von bis zu 20 Aminosäuren ist, mit mindestens zwei unmittelbar benachbarte Cys oder eine Carboxylgruppe oder derivatisierte Carboxylgruppe bedeutet. Die beschriebenen Defensine können als antibiotisch wirksame Arzneimittel eingesetzt werden.

Description

Neue ß-Defensine
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind neue ß-Defensine gemäß Anspruch 1, Arzneimittel enthaltend die erfindungsgemäßen ß-Defensine sowie Verwendungen der erfindungsgemäßen ß-Defensine.
Defensine sind Polypeptide mit antibiotischer Wirkung. Aufgrund der zunehmenden Antibiotikaresistenz insbesondere von pathogenen Mikroorganismen ist es dringend erforderlich, das Arsenal der antibiotisch wirksamen Substanzen zu ergänzen, um diese Mikroorganismen erfolgreich zu bekämpfen. Defensine werden in Säugern in verschiedenen Geweben und Organen exprimiert.
Das der Erfindung zu Grunde liegende technische Problem bestand darin, weitere wirksame Defensine zur Verfügung zu stellen, die unter anderem als Arzneimittel eingesetzt werden können.
Erfindungsgemäß gelöst wird das angesprochene technische Problem durch ß-Defensine der Formel
Z^RCIGLXHKIGTC-Z2 wobei
X = F oder R ist und
Z1 und Z2 gleich oder verschieden sind,
Z1 einen substituierten oder unsubstituierten Aminosäurerest mit mindestens einem weiteren Cys bedeutet, Z2 entweder ein Peptidrest von bis zu 20 Aminosäuren mit mindestens zwei unmittelbar benachbarten Cys oder eine Carboxylgruppe oder eine derivati- sierte Carboxylgruppe bedeutet.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen ß-Defensins bedeutet Z1 QDINSKRACYREGGECLQ und/oder QKINEPVSCIRNGGICQY und Z2 NFRFKCCKFQIPEKKTKIL und/oder GSPFKCCK.
Fig. la zeigt einige Aminosäuresequenzen von humanen und murinen ß- Defensinen. Die erfindungsgemäß besonders bevorzugten ß-Defensine sind mBD5 (Seq ID. No 1) und mBD6 (Seq ID. No 2). Die anderen Sequenzen mBDl bis mBD4 stammen aus der Maus und sind an sich bekannt, ebenso wie die Sequenzen hBDl und hBD2. Letztere stammen aus dem Menschen.
Fig. lb zeigt die erfindungsgemäßen ß-Defensine mBD5 (Seq ID. No 1) und mBD6 (Seq ID. No 2).
Fig. 2 zeigt ein Expressionsmuster des erfindungsgemäßen ß-Defensins mBD5 in verschiedenen Geweben oder Organen der Maus. Die Ordinate ist in relativen Expressionseinheiten angegeben.
Fig. 3 zeigt ein Expressionsmuster des erfindungsgemäßen ß-Defensins mBD6 in verschiedenen Geweben oder Organen der Maus. Die Ordinate ist in relativen Expressionseinheiten angegeben.
Fig. 4 zeigt in Tabellenform die minimale Hemmkonzentration (MIC minimum inhibitory concentration) der erfindunggemäßen ß-Defensine gegenüber verschiedenen Mikroorganismen. Die Werte sind in μg/mL angegeben. Fig. 5 zeigt eine Dosis-Wirkungskurve der erfindungsgemäßen ß-Defensine. Die Ordinate der oberen Kurve zeigt als Angabe den cfu-wert (colony forming units), die Abszisse die steigende Konzentration des ß-Defensins mBD5 sowie die daraus abgeleitete Ermittlung des IC50 Wertes (inhibitory concentration) für mBD5 gegen E. coli. Die untere Kurve zeigt dies entsprechend für mBD6.
Fig. 6 zeigt die Regulierung des erfindungsgemäßen ß-Defensins mBD5 in NIH-3T3 Zellen. Die Ordinate zeigt relative Expressionseinheiten.
Die erfindungsgemäßen Arzneimittel enthalten als wirksamen Bestandteil mindestens ein erfϊndungsgemäßes ß-Defensin. Dem Fachmann sind die gegebenenfalls zur Formulierung der ß-Defensine als Arzneimittel einsetzbaren Hilfsund Trägerstoffe geläufig. Die ß-Defensine können in Mengen eingesetzt werden, die durch ihre therapeutische Breite definiert sind. Typischerweise werden sie in Mengen von 1 μg bis 100 mg eingesetzt.
Die Formulierungen der erfindungsgemäßen ß-Defensine als Lösung für intravenöse, intramuskuläre, subkutane und topische Applikation sind bevorzugt.
Die erfϊndungsgemäßen ß-Defensine sind zur Behandlung von Infektionen geeignet. Insbesondere können die erfindungsgemäßen ß-Defensine als antibio- tisch wirksame Substanzen eingesetzt werden. Das antibiotische Spektrum der erfindungsgemäßen ß-Defensine ist weit und reicht zum Beispiel zur Behandlung von Infektionen durch multiresistente Erreger, wie Streptokokkus, Bacil- lus, Pseudomonas, Echerichia, Staphylokokkus und Candida.

Claims

Patentansprüche
1. ß-Defensine der Formel Z' RCIGLXHKIGTC-Z2 wobei
X = F oder R ist und
Z1 und Z2 gleich oder verschieden sind,
Z1 einen substituierten oder unsubstituierten Aminosäurerest mit mindestens einem weiteren Cys bedeutet,
Z2 entweder ein Peptidrest von bis zu 20 Aminosäuren ist, mit mindestens zwei unmittelbar benachbarte Cys oder eine Carboxylgruppe oder derivati- sierte Carboxylgruppe bedeutet.
2. ß-Defensin gemäß Anspruch 1, wobei
Z1 = QDINSKRACYREGGECLQ und/oder QKINEPVSCIRNGGICQY ist.
3. ß-Defensin gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei
Z2 = NFRFKCCKFQIPEKKTKIL und/oder GSPFKCCK ist.
4. Arzneimittel enthaltend als wirksamen Bestandteil ein ß-Defensin gemäß Anspruch 1, 2 oder 3.
5. Verwendung eines ß-Defensins nach Anspruch 1, 2 oder 3 als antibiotisch wirksame Substanz.
6. Verwendung eines ß-Defensins nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Behandlung von Infektionen, insbesondere durch multiresistente Erreger, wie Strepto- kokkus, Bacillus, Pseudomonas, Echerichia, Staphylokokkus und Candida.
7. Verwendung eines ß-Defensins nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Behandlung von Infektionen des Magen-Darm-Traktes, insbesondere durch Helicobac- ter pylori.
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