本发明专利技术公开了具有表面活性的SP-C类似物人造肽,及其用于制备人造表面活性物质的用途,该人造表面活性物质可用于治疗呼吸窘迫综合症(RDS)和与表面活性物质缺乏或功能异常有关的其它疾病。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供了具有表面活性的新型人造肽。具体地说,本专利技术提供了SP-C类似物,它一旦与适宜脂质结合即可特别有效地降低气-液界面的表面张力。因此,本专利技术的肽与脂质结合,并任选与SP-B或其活性类似物或SP-B的代用品结合时,可用于制备对治疗呼吸窘迫综合症(RDS)、其它表面活性物质缺陷或功能异常、相关的肺病如肺炎、支气管炎、哮喘、胎粪吸入综合症以及其它疾病如浆液中耳炎(胶耳)有用的人造表面活性物质。
技术介绍
肺表面活性物质可降低肺泡内层中气-液界面的表面张力,防止肺在终末呼气时萎陷。表面活性物质缺乏为早产婴儿的常见病症,并引起呼吸窘迫综合症(RDS),可以用从动物肺中提取的天然表面活性物质有效地治疗这种疾病(Fujiwara,T.和Robertson B.(1992)于Robertson,B.,van Golde,L.M.G.和Batenburg,B.(编辑)《肺表面活性物质从分子生物学到临床实践》Amsterdam,Elsevier,第561-592页)。这些表面活性物质制剂的主要组成成分是如1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸胆碱(DPPC)、磷脂酰甘油(PG)和疏水表面活性蛋白B和C(SP-B和SP-C)的磷脂。为C-型(Ca2+-依赖性)胶原凝集素并认为主要在宿主防御系统中起作用的亲水表面活性蛋白SP-A和SP-D,由于使用有机溶剂提取步骤,因此在这些表面活性物质制剂中通常不含它们。SP-B和SP-C仅占该表面活性物质重量的约1-2%,但是与纯脂质制剂相比,它们仍然能够显著地改善表面活性(Curstedt,T.等人(1987)《欧洲生物化学杂志》168,255-262;Takahashi,A.、Nemoto,T.和Fujiwara,T.(1994)Acta Paediatr.Jap.36,613-618)。已测定了在溶解状态中的SP-B和SP-C的一级和二级结构以及SP-C的三级结构(参见4)。SP-B由两个79个氨基酸的相同多肽链组成,它们与链间二硫桥相连(Curstedt,T.等人(1990)《美国国家科学院院报》87,2985-2989;Johansson,J.、Curstedt,T.和Jrnvall,H.(1991)《生物化学》30,6917-6921)。每个单体链有三个链内二硫桥和至少四个具有一个极性和一个非极性表面的两亲螺旋,通过这些表面SP-B可以与两个脂双分子层相互作用并使它们紧密靠近(Andersson,M.等人(1995)FEBS Lett.362,328-332)。SP-C为一在残基9-34之间有一α-螺旋结构域的35个氨基酸残基组成的脂蛋白(Johansson,J.等人(1994)《生物化学》33,6015-6023)。该螺旋主要是由缬氨酰残基组成并包埋在脂双分子层中,与脂质酰基链平行定向(Vandenbussche等人(1992)《欧洲生物化学杂志》203,201-209)。两个棕榈酰基在该肽的N-端部分的位置5和6与半胱氨酸残基共价相连(Curstedt,T.等人(1990)《美国国家科学院院报》87,2985-2989)。在位置11和12的两个保守的正电荷残基-精氨酸和赖氨酸可能与脂膜的负电荷头部基团相互作用,因此增加了其刚度。由于C-末端仅含有小的或疏水的残基,使得这部分潜在地在磷脂双分子层中更易变,因此脂质-肽相互作用的刚度可能朝C-末端减少。SP-C被认为经过极稳定的多缬氨酰螺旋影响周围脂质的厚度和流动性(Johansson,J.和Curstedt,T.(1997)《欧洲生物化学杂志》244,675-693)。技术现状由于由动物组织获得的表面活性物质制剂存在一些缺陷,例如它们有限量的可利用性和它们可能含有感染性试剂并且可能诱导免疫反应,因此一直尝试制备人造表面活性物质(Johansson,J.和Curstedt,T.(1997)《欧洲生物化学杂志》244,675-693;Johansson,J.等人(1996)ActaPaediatr.85,642-646),通常由合成脂质和疏水蛋白质制备。以前的工作已证实,合成SP-C不可能象天然肽那样折叠成一最佳表面活性所必需的α-螺旋构象(Johansson,J.等人(1995)《生物化学杂志》307,535-541),因此不能适当地与表面活性物质脂质相互作用。因此,合成SP-C类似物不象天然肽那样折叠,并且不能适当地与表面活性物质脂质相互作用。为了绕过该问题,已有几种修饰该序列的方案,例如通过用Leu替换天然SP-C中的所有螺旋Val残基,这样强烈地支持α-螺旋构象。相应的跨膜类似物,SP-C(Leu)当与DPPC∶PG∶PA(68∶22∶9)(w/w/w)组合时在气-液界面显示出良好的扩展性。然而,在圆纹曲面压缩期间的最大表面张力值(γmax)明显高于天然表面活性物质的γmax。而且不可能制备浓度高于约20mg/ml的脂质-肽混合物,这可能是由于形成了肽低聚体(Nilsson,G.等人(1998)《欧洲生物化学杂志》255,116-124)。另外已合成了不同长度的生物活性多亮氨酸SP-C类似物(Takei,T.等人(1996)《生物药物公报》19,1550-1555)。在后来的研究中,既没有报道自寡聚化作用,也没有报道在生产高脂质浓度样品中的问题。不同出版物处理了提供天然表面活性物质肽的肽类似物的问题,并提供了许多不同的解决方案。在这些出版物中,以Tokyo Tanabe名义的WO9321225、EP733645、WO9617872公开了天然SP-C的肽类似物,就N-端部分的序列而言它们通常与天然肽不同。Scripps研究所的专利申请WO8906657和WO9222315公开了具有交替疏水和亲水氨基酸残基的SP-B类似物。尤其要求保护具有交替亮氨酸和赖氨酸残基的肽(KL4)。Clercx A.等人《欧洲生物化学杂志》229,465-72,1995公开了相应于猪SP-C的N-端的不同长度的肽以及由猪SP-C和细菌视紫红质获得的杂交肽。Johansson J.等人《生物化学杂志》307,53541,1995公开了因一些氨基酸的取代而与天然猪SP-C不同的合成肽。以California Biotechnology-Byk Gulden名义的WO89/04326和以California Biotechnology-Scios Nova名义的WO91/18015公开了含有初始N-端序列的SP-C类似物,其中天然SP-C的两个Cys被两个Ser替换。专利技术描述现已发现,兼有以下特征的SP-C类似物肽i)Val残基用其它中性且疏水的残基取代、ii)Cys残基用Ser残基取代、iii)一些中性氨基酸残基用庞大或极性残基替换,显示出用于降低表面张力的特别有用的性质。具体地说,已发现,由于极性残基赋予的正电荷或者庞大取代基赋予的位阻,后一特征使得避免了自寡聚化作用。如下,按照第一个方面,本专利技术提供了具有下面使用一字母氨基酸代码的通式(I)的SP-C类似物FeGfIPZZPVHLKR(XaB)n(XbB)n(XcB)mXdGALLMGL (I)其中X为选自以下的一种氨基酸V、I、L、Nle(正亮氨酸);B为选自以本文档来自技高网...
【技术保护点】
按照一字母氨基酸代码的通式(Ⅰ)的SP-C类似物: F↓[e]G↓[f]IPZZPVHLKR(X↓[a]B)↓[n](X↓[b]B)↓[n](X↓[c]B)↓[m]X↓[d]GALLMGL (Ⅰ) 其中: X为选自以下的一种氨基酸:V、I、L、Nle(正亮氨酸); B为选自以下的一种氨基酸:鸟氨酸、K、I、W、F、Y、Q、N; Z为选自以下的一种氨基酸:S、C、F,其中Ser或Cys残基任选通过酯键或硫酯键与含有12-22个碳原子的酰基相连; a为1-19的整数 b为1-19的整数 c为1-21的整数 d为0-20的整数 e为0或1 f为0或1 n为0或1 m为0或1 条件是: n+m>0; f≥e; (X↓[a]B)↓[n](X↓[b]B)↓[n](X↓[c]B)↓[m]X↓[d]为最多具有22个氨基酸,优选10-22个氨基酸的序列。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员:T科斯特德特,J约翰森,H乔恩瓦尔,B罗伯逊,P文图拉,
申请(专利权)人:奇斯药制品公司,
类型:发明
国别省市:IT[意大利]
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