[go: up one dir, main page]

RU2214420C2 - Гибридный белок для ингибирования дегрануляции мастоцитов и его применение - Google Patents

Гибридный белок для ингибирования дегрануляции мастоцитов и его применение Download PDF

Info

Publication number
RU2214420C2
RU2214420C2 RU2000131217/04A RU2000131217A RU2214420C2 RU 2214420 C2 RU2214420 C2 RU 2214420C2 RU 2000131217/04 A RU2000131217/04 A RU 2000131217/04A RU 2000131217 A RU2000131217 A RU 2000131217A RU 2214420 C2 RU2214420 C2 RU 2214420C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protein
cells
protease
basophils
fragment
Prior art date
Application number
RU2000131217/04A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2000131217A (ru
Inventor
Ханс БИГАЛЬКЕ
Йюрген ФРЕВЕРТ
Original Assignee
Биотекон Гезелльшафт Фюр Биотехнологише Энтвиклунг Унд Консультинг Мбх
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 Биотекон Гезелльшафт Фюр Биотехнологише Энтвиклунг Унд Консультинг Мбх filed Critical Биотекон Гезелльшафт Фюр Биотехнологише Энтвиклунг Унд Консультинг Мбх
Publication of RU2000131217A publication Critical patent/RU2000131217A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2214420C2 publication Critical patent/RU2214420C2/ru

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K19/00Hybrid peptides, i.e. peptides covalently bound to nucleic acids, or non-covalently bound protein-protein complexes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • C07K16/18Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans
    • C07K16/28Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants
    • C07K16/2803Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily
    • C07K16/283Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies against material from animals or humans against receptors, cell surface antigens or cell surface determinants against the immunoglobulin superfamily against Fc-receptors, e.g. CD16, CD32, CD64
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/50Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates
    • A61K47/51Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent
    • A61K47/62Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient the non-active ingredient being chemically bound to the active ingredient, e.g. polymer-drug conjugates the non-active ingredient being a modifying agent the modifying agent being a protein, peptide or polyamino acid
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/08Antiallergic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K16/00Immunoglobulins [IGs], e.g. monoclonal or polyclonal antibodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K2317/00Immunoglobulins specific features
    • C07K2317/50Immunoglobulins specific features characterized by immunoglobulin fragments
    • C07K2317/52Constant or Fc region; Isotype
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/30Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Enzymes And Modification Thereof (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Fire-Extinguishing Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к гибридному белку, содержащему (I) известный белок, который связывается с мастоцитами и/или базофилами известным образом или абсорбируется таким образом, и (II) протеазу, которая расщепляет один или более чем один белок аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов, или состоящему из них. Гибридный белок по изобретению обладает высокой ингибирующей активностью по отношению к грануляции мастоцитов. 3 с. и 2 з.п. ф-лы.

Description

Аллергические реакции немедленного типа характеризуются тем, что пациенты, к которым это относится, вырабатывают антитела IgE-типа против аллергенов (например, цветочной пыльцы, домашней пыли, клещей, шерсти животных). Эти антитела циркулируют не только в крови, но также связаны с присутствующими в ткани клетками, экспонирующими в плазматической мембране специфичный рецептор к участку молекулы IgE, Fc-фрагменту (Fishman & Lorberboum-Galski 1997; Hamawy 1997). Клетками с рецепторами IgE являются исключительно мастоциты и базофилы. Эти клетки представляют собой клетки, осуществляющие аллергическую реакцию немедленного типа. Они содержат пузырьки, содержащие вазоактивные амины, а также простагландины и лейкотриены (производные арахидоновой кислоты). Высвобождение этих веществ, приводящее к дегрануляции мастоцитов, происходит посредством специфического и неспецифического механизма. Как только клетки механически разрушаются, например путем царапины на коже, неспецифически высвобождается гистамин. Кожа около раны становится красной. Образуется крапивница (отеки) и чешется кожа (тройной ответ). Вещества, специфически высвобождающие гистамин, эффективны в относительно низких концентрациях и запускают следующий каскад реакций (сигнальный каскад): активация фосфолипазы С - образование вторичных мессенджеров "диацилглицерина" и "IP3" - мобилизация кальция из клеточных депо - слияние гранул с клеточной мембраной - экзоцитоз гранул без цитолиза - обмен натрия на положительно заряженный гистамин комплекса с гепарином и основным белком - высвобождение гистамина из матрикса гранул. Если имеет место контакт между мастоцитами субъекта, имеющего аллергию, и аллергеном, молекулы IgE на клеточной поверхности связывают этот аллерген. Как только молекулы аллергена связаны в достаточных количествах, происходит агрегация рецепторов в плазматической мембране. Агрегация является специфическим стимулом для индукции вышеописанного сигнального каскада внутри клетки. Высвободившиеся вещества вызывают аллергические симптомы (конъюнктивит, ринит, астму, отек гортани, крапивницу, кровяное давление снижается до резко выраженного анафилактического шока). Пептиды, содержащиеся в токсине пчелы, такие как мастоцит-дегранулирующий пептид (MCD), также влияют на дегрануляцию мастоцитов. Кроме того, некоторые фармацевтические препараты вызывают специфическое высвобождение гистамина как нежелательный эффект. Высвобождение гистамина у людей описано для миорелаксантов, декстранов, ацетилсалициловой кислоты (аспирина), морфина, антибиотиков, контрастных веществ в рентгенографии, чужеродных сывороток и тому подобного.
Если слияние пузырьков с плазматической мембраной успешно ингибируется, тогда не происходит высвобождения аминов и производных арахидоновой кислоты. В результате не индуцируются аллергические реакции. Несколько белков (белков слияния) вовлечены в процесс секреции и высвобождение, эти белки, соответственно, могут быть связаны с мембранами секреторных пузырьков и/или с плазматической мембраной. Подобным образом они могут находиться в цитозоле. Представителями этих белков являются SNAP 25, синаптобревин (VAMP), синтаксин и его изоформы, соответственно. Эти белки образуют комплекс (комплекс слияния), фиксирующий секреторные пузырьки на внутренней стороне плазматической мембраны. Такая фиксация предшествует слиянию пузырьков с плазматической мембраной, причем указанное слияние индуцируется притоком Са++, вызванным IgЕ. Образование комплекса ингибируется путем инактивации одного из этих белков, например путем протеолитического расщепления.
Известно, что упомянутые белки слияния являются молекулами-мишенями (субстратами) легких цепей нейротоксинов, продуцируемых бациллой Clostridium botulinum в нервных клетках (Ahnert-Hilger & Bigalke, 1995; Bigalke 1999 в печати). В настоящее время известны семь различных типов ботулинических токсинов (А, В, С1, D, Е, F и G). Упомянутый синаптобревин, кроме того, является молекулой-мишенью для TeNT (Link et al., 1993), продуцируемого Clostridium tetani, а также для протеазы из Neisseria gonorrhoeae (Binscheck et al. , 1995). Токсины, за исключением последнего, состоят из по меньшей мере двух функциональных доменов. С-концевой участок белка (тяжелая цепь) ответственен за связывание его с нервной клеткой, в то время как N-конец (легкая цепь) характеризуется описанной выше высокоспецифической протеолитической активностью. Токсины связываются с нервными клетками посредством своей тяжелой цепи и достигают цитозоля посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза и последующего перемещения, где они расщепляют один или более чем один из упомянутых белков слияния, которые, в свою очередь, являются конститутивными для комплекса слияния. После расщепления соответствующего белка ингибируется секреция ацетилхолина и других медиаторов, соответственно, из нервных клеток (Binscheck and Wellhoner, 1997).
Ингибирование высвобождения медиаторов терапевтически использовалось в прошлом для лечения дистонических двигательных расстройств и для подавления избыточной парасимпатической активности (Benecke and Kessler, 1995). Для клостридиальных нейротоксинов иные биологические субстраты, нежели белки слияния, неизвестны. Тяжелые цепи обладают высокой аффинностью к периферическим нервным клеткам, так что легкие цепи, соединенные с ними, достигают только этих клеток и становятся эффективными только в этих клетках - хотя другие типы клеток, такие как мастоциты и базофилы, в которых происходят процессы секреции, обладают вышеупомянутыми субстратами, однако они не обладают механизмом для поглощения протеазы (Marxen et al., 1989).
Описание изобретения
Одно воплощение настоящего изобретения относится к гибридному белку, содержащему:
(I) белок, по существу известный, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками по существу известным образом,
(II) протеазу, по существу известную, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов,
или состоящему из них.
Дополнительное воплощение настоящего изобретения относится к гибридному белку, содержащему:
(I) белок, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками, причем этот белок (I) выбран из группы, состоящей из:
IgЕ,
фрагмента IgЕ, в частности Fc-фрагмента IgЕ,
антитела против IgE-рецептора мастоцитов и/или базофилов, фрагмента антитела против IgE-рецептора мастоцитов и/или базофилов, в частности Fab фрагмента, антитела против мастоцит-специфического калиевого канала и неактивного, но связывающего MCD пептида, и
(II) протеазу, в частности протеазу, по существу известную, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов,
или состоящего из них.
Еще одно воплощение настоящего изобретения относится к гибридному белку, содержащему:
(I) белок, в частности белок, по существу известный, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками, в частности по существу известным образом, и
(II) протеазу, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов, причем эта протеаза (II) выбрана из группы, состоящей из:
легкой цепи токсина Clostridium botulinum, в частности токсинов типа А, В, С1, D, Е, F и G,
каталитически активного фрагмента легкой цепи токсина Clostridium botulinum, в частности токсина типа А, В, С1, D, Е, F и G,
легкой цепи столбнячного токсина (TeNT),
каталитически активного фрагмента легкой цепи столбнячного токсина,
протеазы IgA Neisseria gonorrhoeae и
каталитического домена протеазы IgA Neisseria gonorrhoeae;
или состоящему из них.
Гибридный белок по настоящему изобретению может отличаться тем, что белок (I) и протеаза (II) выбраны соответственно из предыдущих групп белков и протеаз.
Гибридный белок по настоящему изобретению может дополнительно отличаться тем, что N-концевой участок тяжелой цепи соответствующего токсина (НN-фрагмент) или его фрагмент, может представлять собой часть гибридного белка, в дополнение к легкой цепи токсина Clostridium botulinum или столбнячного токсина.
Если бы мастоциты были убиты, то существовала бы опасность, что будет индуцирован аллергический шок, как только погибающие мастоциты высвободят содержащиеся в них эндогенные амины. Кроме того, снижение числа мастоцитов стимулировало бы синтез de novo этих клеток, которые, в свою очередь, были бы снова пригодны для аллергических реакций. Гибридный белок по настоящему изобретению, таким образом, фундаментально отличается от конъюгата IgE-Fc/экзотоксин псевдомонад, ингибирующего синтез белков путем его АДФ(аденозиндифосфат)-рибозилирующей активности, и, таким образом, осуществляющего гибель клетки (Fishman & Lorberboum-Galski, 1997). Как раз наоборот, гибридный белок по настоящему изобретению не служит для того, чтобы убивать мастоциты. Клетка, вернее, остается живой после того, как она была подвергнута воздействию гибридного белка по настоящему изобретению, и теряет не более чем свою способность высвобождать сосудосуживающие амины.
Стимуляции синтеза de novo не происходит. При терапевтическом применении устраняются возможные токсичные побочные действия, которые ожидаются при использовании конъюгата, основанного на целом цитотоксичном псевдомонадном токсине или сопоставимом цитотоксине.
Таким образом, объектом изобретения может быть конъюгат (гибридный белок), состоящий из (I) белка или пептида (транспортного белка/пептида), проявляющего высокую аффинность к мастоцитам/базофилам и (II) специфической протеазы, причем этот конъюгат блокирует дегрануляцию и механизм секреции, соответственно, этих клеток. Этот конъюгат полезен для терапии/профилактики аллергических реакций немедленного типа.
(I) Предпочтительные высокоаффинные мастоцит-связывающие компоненты конъюгатов представляют собой иммуноглобулины типа Е (IgЕ) и их фрагменты (например, Fc-фрагмент), соответственно. Дополнительно, используют антитела против специфических поверхностных молекул мастоцитов/базофилов, причем эти антитела селективно связываются с плазматической мембраной этих клеток. Главным образом, этой цели отвечают антитела против IgE-рецептора. Более того, неактивные, но связывающие мутанты мастоцит-дегранулирующего пептида должны быть использованы в качестве транспортных пептидов/белков в гибридном белке. Эти транспортные пептиды/белки полезны для пропускания протеазы в клетки. Эта протеаза расщепляет белки в комплексе слияния мастоцитов высокоспецифичным образом, каковые белки инициируют механизм дегрануляции этих клеток.
(II) В качестве высокоспецифичной протеазы полезна металлопротеаза, например легкая цепь ботулинического токсина типа А, В, С1, D, Е, F или G (BoNT/X) и столбнячного токсина (TeNT) или протеаза IgA Neisseria gonorrhoeae. Эти протеазы расщепляют синаптосомальный связанный белок (относительная молекулярная масса 25000) (SNAP 25), синаптобревин или синтаксин. Если только один из этих белков/пептидов расщеплен, дегрануляция мастоцитов ингибирована. Как результат, секреции гистамина, простагландинов и лейкотриенов не будет происходить, и аллергические симптомы больше не смогут появиться.
В настоящем изобретении нетоксичные легкие цепи токсинов могут быть присоединены к транспортным белкам, связывающимся исключительно с мастоцитами и базофилами, соответственно, и могут быть, таким образом, поглощены только этими клетками, причем легкие цепи достигают клеток, как если бы они переносились в качестве пассажира. Они не могут вторгаться в нервные клетки и клетки организма другого типа, так что действие ограничено мастоцитами и базофилами. Если один из субстратов протеолитически разрушен, то отсутствуют любые аллергические симптомы, следующие за контактом этих IgE-нагруженных клеток с аллергеном или с одним из вышеупомянутых фармацевтических препаратов.
В качестве белков, специфически связывающихся с мастоцитами, полезны:
1) иммуноглобулины типа Е и их фрагменты типа Fc,
2) антитела против IgE-рецептора,
3) мастоцит-дегранулирующий пептид, и
4) антитело против мастоцит-специфического калиевого канала.
В отношении перечисленных белков делается ссылка на следующие публикации:
- IgE: Helman (1995);
- IgE-Fc-фрагмент: Helman (1995);
- антитело против IgE-рецептора мастоцитов/базофилов, антитела против мастоцит-специфического калиевого канала, Fab-фрагмент антитела: это стандартные процедуры, описанные в: Liddel & Weeks (1995);
- MCD-пептиды: Gmachel & Krell (1995);
- неактивный, но связывающий мутант
Мутантный пептид получают в соответствии со стандартными способами: Nichol D.S.T. (1995);
- легкие цепи различных ботулинических токсинов типа A-G: Binz et al. (1990);
- легкая цепь столбнячного токсина: Eisel et al. (1989);
- протеаза IgA: Bruscheck et al. (1995).
Соединение обоих компонентов (транспортного белка и протеазы) происходит различными путями. Сначала легкую цепь токсина хроматографически очищают. Легкая цепь совершенно не токсична, поскольку после ее отделения от тяжелой цепи, нейротропного транспортного белка, она не может достичь нервных клеток, а внеклеточного субстрата не существует. Легкую цепь затем химически связывают с одним из четырех мастоцит-связывающих белков с образованием конъюгата, который, в свою очередь, поглощается цитозолем мастоцитов. Легкая цепь расщепляет здесь свой субстрат, причем это расщепление ингибирует секрецию гистамина и других веществ. Второй способ получения конъюгата заключается в слиянии гена легкой цепи и гена одного из четырех мастоцит-связывающих белков, так чтобы гибридный белок экспрессировался в подходящих клетках-хозяевах. Этот гибридный белок, получаемый биотехнологическим путем, должен блокировать процесс секреции из мастоцитов по аналогии с конъюгатом, получаемым из двух белковых компонентов. Получение гибридных белков представляет собой процедуру, по существу известную, в частности, в области терапии опухолей (Vogel, 1987; Magerstadt, 1991). В этой терапевтической концепции антитело против поверхностных белков опухолевых клеток прикреплено к цитотоксическому белку, например рицину, дифтерийному токсину, чтобы убивать раковые клетки. Новый аспект в способе по настоящему изобретению заключается в применении специфических протеаз и протеолитических доменов, соответственно, в гибридных белках для ингибирования дегрануляции мастоцитов и, таким образом, для противоаллергической терапии. Эти гибридные белки были полезны не только для того, чтобы избежать сильно ухудшающихся аллергических симптомов (сенной лихорадки, астмы и нейродермита). Их также можно вводить профилактически для того, чтобы избежать аллергических реакций во время терапии с помощью спасающих жизнь фармацевтических препаратов. Более того, с их помощью можно было бы избежать аллергических симптомов, имеющих место в курсе десенсибилизации.
Пример 1. Синтез гибридного белка из IgE и легкой цепи ВоNТ/А
Очищенный ботулинический токсин (5,0 мг) типа А был нанесен, после уравновешивания в 15 мМ тетраборате натрия и 30 мМ фосфате, рН 8.4, на колонку QAE Sephadex (1,0•3,0 см), уравновешенную тем же самым буфером. Колонку последовательно промывали 10 мл 120 мМ дитиоэритрола, 2 М мочевины и 1 мМ ЭДТА (этилендиаминтетраацетат) и инкубировали в течение ночи. После этого легкую цепь элюировали из колонки с помощью 10 мМ боратного буфера и диализировали против 20 мМ фосфата, рН 7,0.
Иммуноглобулин Е (крыса) был куплен. 10 мг иммуноглобулина расщепляли 50 мкг папаина в 1 мл фосфатного буфера (4oС в течение ночи). Fc-фрагмент очистили через гель-фильтрационную колонку (Sephacryl S200). 3,0 мг очищенного Fc-фрагмента инкубировали с 3,0 мг очищенной легкой цепи ботулинического токсина с 10 мМ дитиобиссукцинимидилпропионатом (бифункциональный агент) в 2 мл Na-фосфата, рН 7,0, в течение периода, составляющего 16 часов. Синтезированный таким образом гибридный белок был очищен с помощью гель-фильтрации (Sephacryl S200) и проанализирован на чистоту посредством гель-электрофореза сДСН (додецилсульфат натрия).
Ингибирование дегрануляции мастоцитов оценивали с использованием двух экспериментальных методов. В первом методе выделенные мастоциты крысы инкубировали с гибридной молекулой. После этого стимулировали высвобождение гистамина. Стимуляция происходила с помощью специфических гистамин-освобождающих агентов, таких как пептид MCD и конканавалин А (последний был экспериментально используемым веществом), и путем непосредственного увеличения внутриклеточной концентрации кальция, соответственно. Последнее достигается путем введения кальция в отдельные мастоциты. Таким образом, непосредственно достигается вышеописанный сигнальный каскад, поскольку увеличение концентрации кальция представляет собой стадию во время процесса секреции, за которой следует слияние пузырьков. За дегрануляцией мастоцита, отражающей высвобождение гистамина, следят в фазово-контрастный микроскоп. Затем можно количественно подсчитать высвободившийся гистамин с помощью измерения флуоресценции. Наконец, увеличение мастоцита, вызванное включением мембран пузырьков в плазматическую мембрану в процессе дегрануляции, можно определить электрофизиологически. В клетках, обработанных гибридным белком, в отличие от контрольных клеток не будет происходить (1) никакого морфологического изменения, (2) никакого увеличения флуоресценции в супернатанте клетки, и (3) никакого увеличения клетки. Таким образом можно доказать, что высвобождение гистамина блокируется гибридным белком.
Во втором экспериментальном методе гибридный белок вводят живым крысам. Крыс убивают через несколько дней и их мастоциты выделяют традиционным способом. Дегрануляцию и высвобождение гистамина, соответственно, определяют как описано выше. В этом методе оценивают, способен ли конъюгат достичь компартмента, в котором локализованы мастоциты, также в живом животном, и инактивирует ли конъюгат мастоцит в живом животном.
Пример 2. Продуцирование рекомбинантного гибридного белка путем связывания работоспособным образом гена, кодирующего легкую цепь типа А Clostridium botulinum, с геном, кодирующим иммуноглобулин Е и один из его фрагментов (Fc-фрагмент), соответственно.
Ген, кодирующий легкую цепь ботулинического токсина типа А, выделяют с помощью подходящих праймеров посредством ПЦР (полимеразная цепная реакция). Получают культуру Clostridium botulinum типа А, из которой получают ДНК. Из опубликованной последовательности гена токсина (Binz et al.) получают пару праймеров и ген легкой субъединицы, амплифицированный посредством ПЦР. После этого этот ген клонируют в имеющемся в продаже векторе экспрессии pQE в соответствии с инструкцией производителя.
Ген, кодирующий Fc-фрагмент человеческого иммуноглобулина Е (Helman L), был выделен посредством ПЦР из имеющейся в продаже библиотеки кДНК и слит в векторную конструкцию с геном легкой цепи ботулинического токсина типа А.
Этой конструкцией трансформировали компетентные клетки М15 (Е. соli). Поскольку в этой системе экспрессии встроенные гены снабжены "his-меткой", рекомбинантный белок очищают через колонку с иммобилизованным Ni. За процессом тщательной очистки белка следует гель-фильтрация через Sephacryl S300.
Измерение биологической активности осуществляли снова на выделенных мастоцитах in vitro.
Пример 3. Получение рекомбинантного гибридного белка путем связывания работоспособным образом гена, кодирующего легкую субъединицу столбнячного токсина, с мутантным геном, кодирующим мастоцит-дегранулирующий пептид (MCD).
"Последовательность для "мастоцит-дегранулирующего пептида", 22 мер, известна (Gmachl and Kreil). На ее основе синтезируют олигонуклеотид.
Для того чтобы выделить последовательность легкой субъединицы столбнячного токсина получали культуру С. tetani и из нее доставали ДНК. От известной последовательности нуклеиновой кислоты столбнячного токсина получали праймер для ПЦР и, в результате, ген легкой субъединицы токсина.
Как описано в Примере 1, обе последовательности нуклеиновых кислот были слиты в векторе экспрессии pQU и затем экспрессированы в Е. соli. Гибридный белок, который, в свою очередь, был снабжен his-меткой, очищали с помощью аффинной хроматографии и последующей гель-фильтрации. Очищенный ген, кодирующий мастоцит-дегранулирующий пептид, химически синтезируют, включая точковую мутацию в активном домене пептида. Ген работоспособным образом связывают с геном, кодирующим легкую цепь столбнячного токсина. Гибридный белок экспрессируют в Е.соli и очищают. Полученный таким образом гибридный белок тестируют in vitro в анализе дегрануляции мастоцитов.
Пример 4: Получение рекомбинантного гибридного белка путем связывания гена, кодирующего Fc-фрагмент IgЕ, с геном, кодирующим протеазу IgА.
Ген, кодирующий Fc-фрагмент IgЕ, выделяли как описано в Примере 1.
Ген, кодирующий протеазу IgA из N. gonorrhoeae, известен. Из него были получены праймеры, и ген, кодирующий специфическую протеазу, был выделен посредством ПЦР из препарата нуклеиновой кислоты, полученного из N. gonorrhoeae.
Обе нуклеиновые кислоты были встроены в имеющийся в продаже вектор, следуя инструкции, данной производителем, и гибридный белок очищали с помощью аффинной хроматографии (см. Пример 2).
Ингибиторная активность снова доказана in vitro на выделенных мастоцитах (см. выше).
Пример 5. Получение гибридного белка, состоящего из Fab-фрагмента антитела против IgE-рецептора и легкой цепи ботулинического токсина типа В.
Моноклональное антитело против IgE-рецептора на мастоцитах было куплено и повторно очищено с помощью хроматографии. 0,5 мг антитела конъюгировали с 0,4 г очищенной легкой цепи ботулинического токсина F. Легкую субъединицу выделили путем расщепления нейротоксина и последующей очистки посредством ионобменной хроматографии, как только осуществили получение нейротоксина в соответствии с процедурой Примера 1.
Оба белка (легкая субъединица токсина типа F и моноклональное антитело) связали друг с другом с помощью бифункционального агента. Для этой цели выделенные белки инкубировали с 10 мМ малеимидобензоил-N-гидрокси-сукцинимидэфиром. Гибридный белок затем очищали от неконъюгированных белков с помощью гель-фильтрации через Sephacryl S300.
Выделенные мастоциты снова использовали для демонстрации того, что синтезированный гибридный белок ингибирует секрецию гистамина. Ссылка на следующие патенты:
Патент 4902495
Системы направленной доставки IgE- Fc
Новый агент, контролирующий клеточную активность
Заявка РСТ WO 94/21300
Ссылки (см. в конце описания).
Дополнительные примеры
Исследование биологической активности
Пример 6. Ингибирование секреции гистамина из мастоцитов человека гибридным белком из Примера 1.
Мастоциты человека выделили из биоптатов кишечника согласно Bischoff et аl. (Bischoff S.C. Schwengberg S., Raab R. & Manns M. P. (1997). Functional Properties of Human Intestinal Mast Cells Cultured in a New Culture System Enhancement of IgE. - Receptor-Dependent Mediator Release and Response to Stem Cell Factor Journal of Immun 159, p. 560-5567). Слизистую оболочку механически отделяли от подслизистой основы и слизь отбирали в 1 мг/мл ацетилцистеина. После отделения эпителиальных клеток (5 мМ EDTA) изолят инкубировали в течение 30 минут последовательно инкубировали со следующими ферментами: 3 мг/мл проназы, химопапаина, коллагеназы D и эластазы. Освобожденные клетки отфильтровывали (полиамидный фильтр Nicolt) и затем очищали центрифугированием в градиенте Перкола (500 г • 15 мин).
106 клеток культивировали при 5% СO2 в пластиковых планшетах в течение 14 суток. 105 клеток затем инкубировали с 10 нМ гибридного белка, полученного в Примере 1, или без этого белка в течение ночи при 37oС и 5% СO2. После промывки клеток секрецию гистамина стимулировали иономицином и РМА. Общее содержание гистамина определяли после лизиса клеток, применяя радиоиммунный анализ (Dianova). Содержание гистамина (секретированный гистамин) в супернатанте обработанных и необработанных клеток анализировали радиоиммунным анализом после центрифугирования (400 г • 10 мл). В необработанных клетках секретировалось 45% клеточного гистамина. В клетках, обработанных указанным гибридным белком, секретировалось только 5% клеточного гистамина.
Пример 7. Ингибирование секреции гистамина из мастоцитов человека гибридным белком из примера 3
Эксперимент осуществляли как описано выше для гибридного белка из Примера 1 (см. Пример 6), за исключением того, что использовали гибридный белок из Примера 3.
Получили следующие результаты: в необработанных клетках секретировалось 40% клеточного гистамина, тогда как в клетках, которые были обработаны гибридным белком, секретировалось только 4% гистамина.
Пример 8. Ингибирование секреции гистамина из мастоцитов человека гибридным белком из Примера 4
Эксперимент осуществляли как описано выше для гибридного белка из Примера 1 (см. Пример 6), за исключением того, что использовали гибридный белок из Примера 4.
Получили следующие результаты: в необработанных клетках секретировалось 42% клеточного гистамина, тогда как в клетках, которые были обработаны гибридным белком, секретировалось только 7% гистамина.
Пример 9. Ингибирование секреции гистамина из мастоцитов человека гибридным белком из Примера 5
Эксперимент осуществляли как описано выше для гибридного белка из Примера 1 (см. Пример 6), за исключением того, что использовали гибридный белок из Примера 5.
Получили следующие результаты: в необработанных клетках секретировалось 46% клеточного гистамина, тогда как в клетках, которые были обработаны гибридным белком, секретировалось только 8% гистамина.

Claims (5)

1. Гибридный белок, содержащий (I) белок, по существу, известный, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками, по существу, известным образом, (II) протеазу, по существу, известную, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов, или состоящий из них.
2. Гибридный белок, содержащий (I) белок, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками, причем этот белок (I) выбран из группы, состоящей из иммуноглобулина Е (IgE), фрагмента IgE, в частности Fc-фрагмента IgE, антитела против IgE-рецептора мастоцитов и/или базофилов, фрагмента антитела против IgE-рецептора мастоцитов и/или базофилов, в частности Fab-фрагмента, антитела против мастоцит-специфического калиевого канала и неактивного, но связывающего мастоцит-дегранулирующего (MCD) пептида, и (II) протеазу, в частности протеазу, по существу, известную, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов, или состоящий из них.
3. Гибридный белок, содержащий (I) белок, в частности белок, по существу, известный, связывающийся с мастоцитами и/или базофилами и/или поглощаемый этими клетками, в частности, по существу, известным образом, и (II) протеазу, расщепляющую один или несколько белков аппарата секреции мастоцитов и/или базофилов, причем эта протеаза (II) выбрана из группы, состоящей из легкой цепи токсина Clostridium botulinum, в частности токсинов типа А, В, С1, D, Е, F и G, каталитически активного фрагмента легкой цепи токсина Clostridium botulinum, в частности токсина типа А, В, Сl, D, Е, F и G, легкой цепи столбнячного токсина (ТеNТ), каталитически активного фрагмента легкой цепи столбнячного токсина, протеазы иммуноглобулина A (IgA) Neisseria gonorrhoeae и каталитического домена протеазы IgA Neisseria gonorrhoeae, или состоящий из них.
4. Гибридный белок по п.2 или 3, отличающийся тем, что белок (I) выбран из группы в соответствии с п.2, а протеаза (II) выбрана из группы в соответствии с п.3.
5. Гибридный белок по п. 4, отличающийся тем, что N-концевой участок тяжелой цепи соответствующего токсина (Hn-фрагмент) или его фрагмент может представлять собой часть гибридного белка в дополнение к легкой цепи токсина Clostridium botulinum или столбнячного токсина.
RU2000131217/04A 1998-05-13 1999-05-12 Гибридный белок для ингибирования дегрануляции мастоцитов и его применение RU2214420C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19821285 1998-05-13
DE19821285.2 1998-05-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000131217A RU2000131217A (ru) 2003-01-27
RU2214420C2 true RU2214420C2 (ru) 2003-10-20

Family

ID=7867540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000131217/04A RU2214420C2 (ru) 1998-05-13 1999-05-12 Гибридный белок для ингибирования дегрануляции мастоцитов и его применение

Country Status (21)

Country Link
EP (1) EP1084146B1 (ru)
JP (1) JP4549533B2 (ru)
KR (1) KR100580541B1 (ru)
CN (1) CN1241945C (ru)
AT (1) ATE227739T1 (ru)
AU (1) AU755513B2 (ru)
BR (1) BR9910359A (ru)
CA (1) CA2331274C (ru)
CU (1) CU22997A3 (ru)
CZ (1) CZ294376B6 (ru)
DE (1) DE59903410D1 (ru)
DK (1) DK1084146T3 (ru)
ES (1) ES2187200T3 (ru)
HU (1) HUP0103601A3 (ru)
IL (2) IL139478A0 (ru)
MX (1) MXPA00011148A (ru)
NO (1) NO328361B1 (ru)
PL (1) PL201879B1 (ru)
PT (1) PT1084146E (ru)
RU (1) RU2214420C2 (ru)
WO (1) WO1999058571A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2255761C1 (ru) * 2004-07-01 2005-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Токсины и сопутствующие продукты" Препарат для лечения мышечных дистоний из токсина культуры clostridium botulinum и способ его получения
RU2525194C2 (ru) * 2008-07-31 2014-08-10 Тотал Маркетинг Сёрвисез Конструкции и способы для продуцирования и секреции ферментов, расщепляющих клеточную стенку

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9721189D0 (en) 1997-10-08 1997-12-03 Speywood Lab The Limited Analgesic conjugates
GB9818548D0 (en) 1998-08-25 1998-10-21 Microbiological Res Authority Treatment of mucas hypersecretion
US20040071736A1 (en) 1998-08-25 2004-04-15 Health Protection Agency Methods and compounds for the treatment of mucus hypersecretion
US20080038274A1 (en) 1999-09-23 2008-02-14 Foster Keith A Inhibition of secretion from non-neuronal cells
GB9922554D0 (en) * 1999-09-23 1999-11-24 Microbiological Res Authority Inhibition of secretion from non-neuronal cells
EP1365800B1 (en) * 2000-06-28 2013-03-06 Ira Sanders Methods for using tetanus toxin for benificial purposes in animals (mammals)
GB0321344D0 (en) * 2003-09-11 2003-10-15 Health Prot Agency Re-targeted toxin conjugates
GB0426394D0 (en) 2004-12-01 2005-01-05 Health Prot Agency Fusion proteins
KR100845278B1 (ko) * 2006-08-04 2008-07-09 포항공과대학교 산학협력단 비만 세포의 활성을 유도하는 펩타이드 및 이를 포함하는면역조절제
CN107446053A (zh) 2008-06-12 2017-12-08 益普生生物创新有限公司 癌症的抑制
EP2719392B1 (en) 2008-06-12 2019-07-24 Ipsen Bioinnovation Limited Fusion proteins for use in the treatment of acromegaly
GB0820970D0 (en) 2008-11-17 2008-12-24 Syntaxin Ltd Suppression of cancer
CN102241774B (zh) * 2010-05-27 2014-05-14 四川大学 重组IgE-Fc-抗EGFR单链抗体融合蛋白及其制备方法和用途
GB201108108D0 (en) 2011-05-16 2011-06-29 Syntaxin Ltd Therapeutic fusion proteins
US20140056870A1 (en) 2012-08-27 2014-02-27 Allergan, Inc. Fusion proteins
GB201312317D0 (en) 2013-07-09 2013-08-21 Syntaxin Ltd Cationic neurotoxins
DK3242884T3 (da) 2015-01-09 2021-04-19 Ipsen Bioinnovation Ltd Kationiske neurotoksiner
GB201517450D0 (en) 2015-10-02 2015-11-18 Ipsen Biopharm Ltd Method
EP3263710A1 (en) 2016-07-01 2018-01-03 Ipsen Biopharm Limited Production of activated clostridial neurotoxins
GB201815817D0 (en) 2018-09-28 2018-11-14 Ispen Biopharm Ltd Clostridial neurotoxins comprising and exogenous activation loop
GB201900621D0 (en) 2019-01-16 2019-03-06 Ipsen Biopharm Ltd Labelled polypeptides
GB201914034D0 (en) 2019-09-30 2019-11-13 Ipsen Biopharm Ltd Treatment of neurological disorders
GB202100566D0 (en) 2021-01-15 2021-03-03 Ipsen Biopharm Ltd Treatment of brain damage
GB202104294D0 (en) 2021-03-26 2021-05-12 Ipsen Biopharm Ltd Clostridial neurotoxins comprising an exogenous activation loop
KR20230155007A (ko) 2021-03-30 2023-11-09 입센 바이오팜 리미티드 통증 & 염증성 장애의 치료를 위한 촉매 불활성 클로스트리디움 신경독소
WO2022208091A1 (en) 2021-03-30 2022-10-06 Ipsen Biopharm Limited Treatment of pain & inflammatory disorders
GB202116795D0 (en) 2021-11-22 2022-01-05 Ipsen Biopharm Ltd Treatment of visceral pain
PL244930B1 (pl) 2021-12-08 2024-04-02 Gdanski Univ Medyczny Zastosowanie 2-metoksyestradiolu w leczeniu mastocytozy
GB202214229D0 (en) 2022-09-28 2022-11-09 Ipsen Biopharm Ltd Clostridial neurotoxins comprising an activating endosomal protease cleavage site
GB202214232D0 (en) 2022-09-28 2022-11-09 Ispen Biopharm Ltd Clostridial neurotoxins comprising an activating exogenous protease cleavage site
GB202318884D0 (en) 2023-12-11 2024-01-24 Ipsen Biopharm Ltd Formulation

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1237972A1 (ru) * 1983-01-07 1986-06-15 Киевский научно-исследовательский институт отоларингологии им.проф.А.И.Коломийченко Способ определени активности ингибитора дегранул ции мастоцитов
US4902495A (en) * 1986-07-22 1990-02-20 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services IgE Fc directed delivery system
WO1994021300A2 (en) * 1993-03-19 1994-09-29 Speywood Lab Ltd Novel agent for controlling cell activity
RU2030914C1 (ru) * 1992-09-15 1995-03-20 Людмила Михайловна Огородова Средство, предупреждающее дегрануляцию тучных клеток
WO1997022364A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem FCε-PE CHIMERIC PROTEIN FOR TARGETED TREATMENT OF ALLERGY RESPONSES, A METHOD FOR ITS PRODUCTION AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THE SAME

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1237972A1 (ru) * 1983-01-07 1986-06-15 Киевский научно-исследовательский институт отоларингологии им.проф.А.И.Коломийченко Способ определени активности ингибитора дегранул ции мастоцитов
US4902495A (en) * 1986-07-22 1990-02-20 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services IgE Fc directed delivery system
RU2030914C1 (ru) * 1992-09-15 1995-03-20 Людмила Михайловна Огородова Средство, предупреждающее дегрануляцию тучных клеток
WO1994021300A2 (en) * 1993-03-19 1994-09-29 Speywood Lab Ltd Novel agent for controlling cell activity
WO1997022364A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 Yissum Research Development Company Of The Hebrew University Of Jerusalem FCε-PE CHIMERIC PROTEIN FOR TARGETED TREATMENT OF ALLERGY RESPONSES, A METHOD FOR ITS PRODUCTION AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS CONTAINING THE SAME

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2255761C1 (ru) * 2004-07-01 2005-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "Токсины и сопутствующие продукты" Препарат для лечения мышечных дистоний из токсина культуры clostridium botulinum и способ его получения
RU2525194C2 (ru) * 2008-07-31 2014-08-10 Тотал Маркетинг Сёрвисез Конструкции и способы для продуцирования и секреции ферментов, расщепляющих клеточную стенку

Also Published As

Publication number Publication date
PL201879B1 (pl) 2009-05-29
EP1084146A2 (de) 2001-03-21
NO328361B1 (no) 2010-02-01
WO1999058571A2 (de) 1999-11-18
CA2331274C (en) 2010-04-06
PL344752A1 (en) 2001-11-19
HK1036994A1 (en) 2002-01-25
JP4549533B2 (ja) 2010-09-22
NO20005637L (no) 2000-11-08
CA2331274A1 (en) 1999-11-18
CZ294376B6 (cs) 2004-12-15
IL139478A (en) 2008-06-05
DK1084146T3 (da) 2003-02-03
NO20005637D0 (no) 2000-11-08
AU755513B2 (en) 2002-12-12
HUP0103601A3 (en) 2004-06-28
CU22997A3 (es) 2004-10-12
CZ20004161A3 (cs) 2001-04-11
PT1084146E (pt) 2003-02-28
ES2187200T3 (es) 2003-05-16
IL139478A0 (en) 2001-11-25
CN1300295A (zh) 2001-06-20
WO1999058571A3 (de) 2000-02-03
EP1084146B1 (de) 2002-11-13
DE59903410D1 (de) 2002-12-19
AU4260599A (en) 1999-11-29
MXPA00011148A (es) 2003-04-22
HUP0103601A2 (hu) 2002-01-28
CN1241945C (zh) 2006-02-15
BR9910359A (pt) 2001-01-09
KR100580541B1 (ko) 2006-05-16
JP2002514659A (ja) 2002-05-21
KR20010042825A (ko) 2001-05-25
ATE227739T1 (de) 2002-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2214420C2 (ru) Гибридный белок для ингибирования дегрануляции мастоцитов и его применение
US7456272B2 (en) Neurotoxins with enhanced target specificity
JP5357425B2 (ja) 神経細胞に化合物を導入するために用いられる輸送タンパク質
CA2593520C (en) Recombinant expression of proteins in a disulfide-bridged, two-chain form
KR101806567B1 (ko) 매우 순수한 신경독을 제조하기 위한 수단 및 방법
CN108350039A (zh) 用于治疗疼痛的组合物和方法
US6822076B2 (en) Hybrid protein for inhibiting the degranulation of mastocytes and the use thereof
US6545126B1 (en) Chimeric toxins
Stábeli et al. Antibodies to a fragment of the Bothrops moojeni L-amino acid oxidase cross-react with snake venom components unrelated to the parent protein
JPH04504664A (ja) 化学反応速度を増進する自己抗体
HK1036994B (en) Hybrid protein for inhibiting the degranulation of mastocytes and the use thereof
ES2705485T3 (es) Medios y métodos para fabricar una neurotoxina altamente pura
AU2002228684A1 (en) Neurotoxins with enhanced target specificity

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20100920

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120513