用于治疗癌症的乳酸脱氢酶抑制剂多肽制造技术

本发明专利技术涉及调节天然四聚物乳酸脱氢酶的至少一种亚型的活性的多肽，及其作为治疗癌症的药物的用途。更具体地，本发明专利技术涉及抑制乳酸脱氢酶亚基的四聚化的线性和环状多肽。脱氢酶亚基的四聚化的线性和环状多肽。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于治疗癌症的乳酸脱氢酶抑制剂多肽


[0001]本专利技术涉及一种调节天然四聚物乳酸脱氢酶活性的多肽，以及其作为用于治疗癌症的药物的用途。更具体地，本专利技术涉及抑制乳酸脱氢酶亚基的四聚化的线性和环状多肽。

技术介绍

[0002]癌细胞经历巨大的代谢适应，以维持其合成代谢生长和增殖进程。这种代谢可塑性最显著的特征是糖酵解活性和乳酸产量的放大，而不考虑氧的可用性。这种糖酵解的增强作用被称为瓦伯格效应，它允许癌细胞将一部分碳水化合物从能量生产途径转移至合成代谢途径，从而加强细胞增殖。另一方面，细胞内和细胞外乳酸的升高，糖酵解的最终产物，通过促进几种现象驱动发病机制，如血管再生(de Saedeleer等人(2012)；Beckert等人(2006)；V
é
gran等人(2011))、侵入性(Izumi等人(2011)；Colen等人(2011))和炎症(Colegio等人(2014)；Doherty和Clevel(2013))。乳酸代谢的核心乳酸脱氢酶(LDH，EC：1.1.1.27)是依赖于NAD
+
的酶，其催化丙酮酸与乳酸的相互转化。除了直接涉及上述的致病途径外，LDH还允许氧化和糖酵解癌细胞之间的代谢共生(Sonveaux等人(2008))，通过溶酶体酸化促进自噬(Brisson等人(2016))和通过再生NAD
+
来稳定细胞内氧化还原平衡。此外，在癌症组织中，LDHA似乎受乙酰化作用调节。CN102805861(FUDAN UNIVERSITY)提供了LDHA乙酰化氨基酸残基K5的激活剂。最近发现LDH在癌症发病机制中的广泛意义，使其成为有吸引力的癌症治疗靶点。
[0003]LDH是由两个主要亚基，即LDHA(也称为LDH
‑
M亚基)和LDHB(也称为LDH
‑
H亚基)组成的四聚物酶，它们可以组装成功能性同源或异源的四聚体，产生5种亚型，即LDH1、LDH2、LDH3、LDH4和LDH5。在这5种亚型中，同源四聚物LDH1(4 LDHB亚基)和LDH5(4 LDHA亚基)是被研究最广泛的，它们通过上述机制影响癌细胞的增殖和生存。
[0004]尽管LDH1和LDH5具有高度的结构同一性，但它们的定位和催化性质不同。LDH5主要存在于骨骼肌等糖酵解组织中，而LDH1亚基主要在心脏、神经元和红细胞中表达。与LDHB亚基相比，LDH5对丙酮酸具有更高的亲和力和更高的最大丙酮酸还原速度(Vmax)(Eszes等人(1996)；Hewitt等人(1999))。相反，LDH1亚基在生理和病理条件下表现出更好的倾向，将乳酸氧化为丙酮酸，允许氧化细胞使用乳酸作为氧化磷酸化的营养来源和作为细胞内信号转导剂。
[0005]由于LDH在肿瘤细胞增殖和存活中具有广泛的致病意义，在过去的几年，人们投入了大量的努力来开发能够选择性抑制LDH活性的小分子(Rani和Kumar(2016))。例如，等人(1982)从人类尿液中分离出两种干扰催化非活性单体为活性四聚物酶单元组装的肽，Afary等人(2019)采用计算机方法通过干扰酶的四聚化来设计乳酸脱氢酶的抑制肽。尽管LDH1和LDH5的催化性质不同，但这两种四聚物酶的催化位点具有高度的结构同源性。研究发现，在一种亚型和另一种亚型之间实现高选择性是一项具有挑战性的任务，其结果较为缓和(Labadie等人(2015)；Billiard等人(2013)；Rai等人(2017))。此外，在亚型之间实现选择性是否可取仍在争论中(等人(2018))。事实上，虽然一些人专注于开
发选择性抑制剂，但其他人则认为非选择性泛LDH抑制剂具有潜在的额外治疗价值(Purkey等人(2016)；等人(2012))。目前，所有用于抑制LDH的分子都集中在催化位点的相互作用上，因此由于LDH活性位点的固有结构特征而存在共同的缺点。事实上，LDH催化位点是高度极性的，其主要由辅因子结合位点构成(Fiume等人(2014))。结果是大多数与LDH活性位点相互作用的分子是NAD+竞争的，因此与LDH的“罗斯曼折叠”相互作用(Ward等人(2012)；Kohlmann等人(2013))。“罗斯曼折叠”是许多二核苷酸结合酶共有的结构基序(Rao和Rossmann(1973))。因此，大多数LDH抑制剂通常对其他NAD
+
依赖性的酶缺乏选择性(Fiume等人(2014))。在另一方面，高度极性通常会阻碍与LDH1或LDH5催化位点发生有效相互作用的分子，因此，非“类药物”特征往往导致临床价值较低(Ward等人(2012)；Kohlmann等人(2013))。总之，尽管LDH仍然是非常有前途和有效的靶点，但LDH抑制剂还没有在临床试验中展示其潜力。
[0006]LDH抑制剂是本专利技术的主题。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术涉及一种抑制乳酸脱氢酶亚基的四聚化的多肽，所述多肽包含式(I)的氨基酸序列
[0008]X1
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X2
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X3
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X4
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X5
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X6
‑
X7
‑
X8(I)(SEQ ID NO：5)，
[0009]其中：
[0010]‑
X1表示任何氨基酸残基，优选地选自氨基酸残基A、G、K和C；
[0011]‑
X2表示C、T或S；
[0012]‑
X3表示C、L、A、T、cpA(环丙基
‑
L
‑
丙氨酸)、chG(L
‑
环己基甘氨酸)、chA(环己基
‑
L
‑
丙氨酸)或mlL(γ
‑
甲基
‑
L
‑
亮氨酸)；
[0013]‑
X4表示任何氨基酸残基，优选带正电荷或中性的氨基酸残基，优选地选自氨基酸残基K、C、A和Aib(2
‑
氨基异丁酸)，更优选氨基酸残基K；
[0014]‑
X5表示任何氨基酸残基，优选带负电荷或带正电荷或中性的氨基酸残基，优选地选自氨基酸残基E、D、K、A和C，更优选氨基酸E；
[0015]‑
X6表示任何氨基酸残基，优选带负电荷或带正电荷或中性的氨基酸残基，优选地选自氨基酸残基E、K、Q、A、Aib(2
‑
氨基异丁酸)和C，更优选氨基酸K；
[0016]‑
X7表示C、L、I、cpA(环丙基
‑
L
‑
丙氨酸)、chG(L
‑
环己基甘氨酸)、chA(环己基
‑
L
‑
丙氨酸)或mlL(γ
‑
甲基
‑
L
‑
亮氨酸)；
[0017]‑
X8表示C、I或G。
[0018]在一些实施方案中，本专利技术的多肽是线性多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种抑制乳酸脱氢酶亚基的四聚化的多肽，所述多肽包括式(I)X1
‑
X2
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X3
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X4
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X5
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X6
‑
X7
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X8(I)(SEQ ID NO：5)的氨基酸序列，其中：
‑
X1表示任何氨基酸残基，其优选地选自氨基酸残基A、G、K和C；
‑
X2表示C、T或S；
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X3表示C、L、A、T、cpA(环丙基
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L
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丙氨酸)、chG(L
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环己基甘氨酸)、chA(环己基
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L
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丙氨酸)或mlL(γ
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甲基
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L
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亮氨酸)；
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X4表示任何氨基酸残基，优选带正电荷或中性的氨基酸残基，其优选地选自氨基酸残基K、C、A和Aib(2
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氨基异丁酸)，更优选氨基酸K；
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X5表示任何氨基酸残基，优选带负电荷或带正电荷或中性的氨基酸残基，其优选地选自氨基酸残基E、D、K、A和C，更优选氨基酸E；
‑
X6表示任何氨基酸残基，优选带负电荷或带正电荷或中性的氨基酸残基，其优选地选自氨基酸残基E、K、Q、A、Aib(2
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氨基异丁酸)和C，更优选氨基酸K；
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X7表示C、L、I、cpA(环丙基
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L
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丙氨酸)、chG(L
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环己基甘氨酸)、chA(环己基
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L
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丙氨酸)或mlL(γ
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甲基
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L
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亮氨酸)；
‑
X8表示C、I或G。2.根据权利要求1所述的多肽，其中所述多肽是线性多肽，优选包含选自SEQ ID NO：6至SEQ ID NO：22的氨基酸序列。3.根据权利要求1或2中任一项所述多肽，其中所述多肽是环状多肽，优选包含选自SEQ ID NO：30至SEQ ID NO：35、SEQ ID NO：55至SEQ ID NO：58、SEQ ID NO：61至SEQ ID NO：65、SEQ ID NO：67和SEQ ID NO：68的氨基酸序列。4.根据权利要求3所述的多肽，其中所述环状多肽包含选自SEQ ID NO：55、SEQ ID NO：61、SEQ ID NO：62、SEQ ID NO：63、SEQ ID NO：67和SEQ ID NO：68的氨基酸序列。5.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮埃尔，
申请(专利权)人：卢万天主教大学，
类型：发明
国别省市：