靶向RAS蛋白的分子制造技术

本发明专利技术的各个方面涉及非天然存在的分子以及其治疗应用，所述分子被构造成与人RAS蛋白形成分子间β

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】靶向RAS蛋白的分子


[0001]本专利技术广义上属于医药领域，更具体地涉及针对人RAS蛋白的分子。公开的分子可特别地用于治疗，诸如在治疗肿瘤性疾病的方法中。本申请还教导了制备和使用所公开的分子和包含所述分子的组合物的方法。

技术介绍

[0002]RAS蛋白属于小GTP酶类型的蛋白，且参与调节各种各样的正常细胞过程的细胞质信号转导通路，诸如细胞生长和分裂、分化和存活。在鸟嘌呤核苷酸交换因子(GEF)和GTP酶激活蛋白(GAP)的辅助下，RAS GTP酶在GDP结合的无活性状态和GTP结合的活性状态之间循环，所述鸟嘌呤核苷酸交换因子促进激活，所述GTP酶激活蛋白通过催化GTP水解使RAS失活。一旦被激活，RAS
‑
GTP结合并激活具有不同催化功能的众多下游效应子。三个人RAS基因(Kirsten大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(KRAS)、神经母细胞瘤RAS病毒癌基因同源物(NRAS)和Harvey大鼠肉瘤病毒癌基因同源物(HRAS))编码四个RAS蛋白，其中两个KRAS同种型来自KRAS转录物的可变RNA剪接(KRAS4A和KRAS4B)。
[0003]RAS基因的某些突变可以导致产生永久激活的RAS蛋白，导致甚至在缺少输入信号的情况下有活性的细胞内信号传导，这最终可以导致或促进表达此类突变的RAS蛋白的细胞的肿瘤转化。在约27％的全部人类癌症以及多达90％的特定类型癌症中发现了RAS基因的功能获得性错义突变(在RAS基因中已经报道了超过130种不同的错义突变)，验证了突变的RAS基因即使不是驱动肿瘤发生和维持的最常见癌基因也是非常常见的。在人类癌症中，KRAS是流行的突变RAS同种型(85％)，而HRAS(4％)和NRAS(11％)不太频繁突变。此外，98％的突变见于三个错义突变热点之一处：G12(在G12处G12C、G12D、G12S和G12V突变是最频繁的)，G13(在G13处G13C、G13D、G13R、G13S和G13V突变是最频繁的)和Q61(在Q61处Q61H、Q61K、Q61L和Q61R突变是最频繁的)。习惯上，突变的RAS被认为在GAP
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介导的GTP水解方面是有缺陷的，这导致在细胞中组成性活性GTP
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结合的RAS的积累。参见Hobbs等人，J Cell Sci.2016，vol.129，1287
‑
92。
[0004]WO 2007/071789A1和WO2012/123419A1描述了允许靶向下调目标蛋白的技术，该技术利用基于从头设计的肽的分子(本文中称为“干扰蛋白(interferor)”)，所述分子包含至少一个β
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聚集序列，所述β
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聚集序列定向并可以与感兴趣蛋白中相应的β
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聚集倾向区(APR)相互作用。此类APR可以使用公共可获得的算法和计算机程序在蛋白序列中确定，诸如TANGO(Fernandez
‑
Escamilla等人，Nat Biotechnol.2004，vol.22，1302
‑
6，http://tango.embl.de/)或Zyggregator(Pawar等人，J Mol Biol.2005，vol.350，379
‑
92；Tartaglia和Vendruscolo，Chem Soc Rev.2008，vol.37，1395
‑
401)。
[0005]在WO 2007/071789A1和WO2012/123419A1中提议在其氨基酸序列中包含APR的感兴趣蛋白与包含与所述APR对应的β
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聚集序列的干扰蛋白分子之间接触后，在所述干扰蛋白和所述感兴趣蛋白之间发生特异性的β
‑
片层相互作用和共聚集，导致所述感兴趣蛋白的溶解度减小，并且其隔离成聚集体或包涵体，结果有效地下调或敲低了所述感兴趣蛋白的
生物学功能。

技术实现思路

[0006]如实施例1所示，人RAS家族蛋白(HRAS、NRAS和KRAS)的一级氨基酸序列含有5个预测的长度为至少5个氨基酸的β
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聚集倾向区(APR)：TEYKLVVVGAG(SEQ ID NO:1)，ALTIQLI(SEQ ID NO:2)，GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)，MVLVG(SEQ ID NO:4)和AFYTLV(SEQ ID NO:5)。
[0007]本专利技术人现在令人信服地证明设计的针对GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)RAS APR的分子(本文称为
‘
pept
‑
in
’
)能够在多种相关的体外、细胞内和体内模型中有效地靶向并下调RAS，包括突变RAS，确定此类pept
‑
in是需要RAS靶向的情形中有用的作用剂。
[0008]此外，GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)RAS APR不包括RAS内错义突变热点中的任一个，因此将展示野生型RAS和携带热点中突变的RAS两者中的相同序列。由此，本专利技术人预期设计的针对该APR的pept
‑
in同等地靶向所有RAS蛋白，不依赖于RAS蛋白的突变状态。然而，令人惊讶地，至少在一些实验模型中，与野生型RAS或G12C RAS突变体相比，设计的针对GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)RAS APR的pept
‑
in表现出靶向G12V突变RAS的功效的出乎意料的增加。这将此类pept
‑
in鉴定为潜在能够有效地优先下调或抑制G12V突变RAS蛋白的生物活性，同时影响野生型RAS的程度要小得多，这为此类分子在需要优先或特异性下调突变RAS、特别是G12V突变RAS的情形中的用途开创了途径，所述情形诸如与RAS突变相关或由RAS突变引起的疾病，包括某些癌症，所述RAS突变诸如特别是G12V RAS突变。
[0009]因此，一个方面提供了非天然存在的分子，所述非天然存在的分子被构造成与人RAS蛋白中的氨基酸序列GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)的β
‑
聚集倾向区(APR)形成分子间β
‑
片层。此类分子靶向所述APR以形成分子间β
‑
片层的能力可以特别地表现为所述分子下调、减小RAS蛋白的溶解度和/或诱导RAS蛋白的聚集或包涵体形成的能力(诸如例如在适宜的体外、细胞培养或体内环境中)，所述RAS蛋白诸如特别是G12V突变RAS蛋白。
[0010]进一步的方面提供了如本文所教导的任何分子的医药用途。
[0011]进一步的方面提供了如本文教导的任何分子在治疗由RAS突变(诸如特别是人RAS蛋白中的G12V突变)引起的疾病或与RAS突变(诸如特别是人RAS蛋白中的G12V突变)相关的疾病的方法中的用途。
[0012]相关的方面提供了治疗有需要的受试者的方法，所述方法包括向所述受试者施用治疗本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非天然存在的分子，所述分子被构造成与人RAS蛋白中氨基酸序列GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)的β
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聚集倾向区(APR)形成分子间β
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片层。2.根据权利要求1所述的分子，其中所述RAS蛋白是KRAS、NRAS或HRAS蛋白，优选KRAS蛋白。3.根据权利要求1或2所述的分子，其中所述RAS蛋白是突变RAS蛋白，优选在G12、G13或Q61位处、更优选在G12位处突变的RAS蛋白。4.根据权利要求3所述的分子，其中所述RAS蛋白是G12V突变RAS蛋白。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的分子，其中所述分子间β
‑
片层涉及人RAS蛋白中氨基酸序列GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)的至少6个连续氨基酸。6.根据权利要求5所述的分子，其中所述分子间β
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片层涉及人RAS蛋白中的氨基酸序列LCVFAI(SEQ ID NO:76)。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的分子，其中所述分子能够减少人RAS蛋白的溶解度或诱导人RAS蛋白的聚集或包涵体形成。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的分子，其中所述分子包含参与分子间β
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片层的氨基酸段。9.根据权利要求8所述的分子，其中所述氨基酸段包含氨基酸序列GFLCVFAIN(SEQ ID NO:3)或GFLSVFAIN(SEQ ID NO:45)的至少6个连续氨基酸。10.根据权利要求8或9所述的分子，其中所述分子包含氨基酸段LSVFAI(SEQ ID NO:6)、FLSVFAI(SEQ ID NO:46)、GFLSVFAI(SEQ ID NO:47)、LSVFAIN(SEQ ID NO:48)、FLSVFAIN(SEQ ID NO:49)或GFLSVFAIN(SEQ ID NO:50)。11.根据权利要求8
‑
10中任一项所述的分子，其中所述分子包含氨基酸段LSVFAI(SEQ ID NO:6)。12.根据权利要求8
‑
11中任一项所述的分子，其中所述氨基酸段包含一个或多个D
‑
氨基酸和/或其氨基酸中的一个或多个的类似物。13.根据权利要求8
‑
12中任一项所述的分子，其中所述分子包含两个或更多个、优选两个所述氨基酸段，所述氨基酸段相同或不同。14.根据权利要求8
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13中任一项所述的分子，其中一个或多个氨基酸段各自独立地在每个末端独立地侧接一个或多个表现出低β
‑
片层形成潜力或破坏β
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片层的倾向性的氨基酸。15.根据权利要求8
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14中任一项所述的分子，其中所述分子包含下列结构，基本上由下列结构组成，或由下列结构组成：a)NGK1
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P1
‑
CGK1，b)NGK1
‑
P1
‑
CGK1
‑
Z1
‑
NGK2
‑
P2
‑
CGK2，c)NGK1
‑
P1
‑
CGK1
‑
Z1
‑
NGK2
‑
P2
‑
CGK2
‑
Z2
‑
NGK3
‑
P3
‑
CGK3，或d)NGK1
‑
P1
‑
CGK1
‑
Z1
‑
NGK2
‑
P2
‑
CGK2
‑
Z2
‑
NGK3
‑
P3
‑
CGK3
‑
Z3
‑
NGK4
‑
P4
‑
CGK4，其中：P1至P4各自独立地表示如权利要求8
‑
12中...

【专利技术属性】
技术研发人员：F，
申请(专利权)人：维伯VZW公司勒芬天主教大学，
类型：发明
国别省市：