[发明专利]水溶性膜蛋白及其制备和使用方法

说明书

相关申请

本申请要求提交于2011年2月23日的美国临时专利申请号61/445,740的权益。上述申请的全部教导通过引用并入本文。

发明背景

膜蛋白在所有生命系统中起着重要作用。几乎所有测序的基因组中大约～30%的所有基因编码膜蛋白。然而，我们对于它们的结构和功能的详细了解远远落后于可溶性蛋白。截止2012年2月，在蛋白质数据库(http://www.rcsb.org/pdb/home/home.do)中有超过79,500种结构，然而，存在具有包括8G-蛋白偶联受体在内的320种独特结构的952种膜蛋白结构。虽然在人体中存在约400个功能性嗅觉受体，但没有一个嗅觉受体得到确定。

在阐明嗅觉受体的结构和功能及它们的识别和气味结合性质中有若干瓶颈，虽然它们受到很大的关注。最关键和具有挑战性的任务是制备毫克量的可溶性和稳定性受体为极其困难的。廉价的大规模生产方法为迫切需要的，并因此已经成为广泛研究的焦点。一旦克服这些初步的障碍，才可能进行详细的结构研究。因此，本领域需要改进的方法研究G蛋白偶联受体，包括嗅觉受体。

发明内容

本发明涉及水溶性膜肽、包含所述肽的组合物、其制备方法及其使用方法。

本发明涵盖包含修饰性α-螺旋结构域的水溶性多肽，其中所述修饰性α-螺旋结构域包含氨基酸序列，其中天然膜蛋白的α-螺旋结构域内的一个或多个疏水性氨基酸残基被一个或多个亲水性氨基酸残基替换。本发明还涵盖制备水溶性多肽的方法，其包括用一个或多个亲水性氨基酸残基替换天然膜蛋白的α-螺旋结构域内的一个或多个疏水性氨基酸残基。本发明另外涵盖通过用一个或多个亲水性氨基酸残基替换天然膜蛋白的α-螺旋结构域内的一个或多个疏水性氨基酸残基制备的多肽。

本发明进一步涵盖治疗有需要的受试者中由膜蛋白活性介导的病症或疾病的方法，其包括向所述受试者施用有效量的包含修饰性α-螺旋结构域的水溶性多肽，其中所述修饰性α-螺旋结构域包含一种氨基酸序列，其中膜蛋白的α-螺旋结构域内的一个或多个疏水性氨基酸残基被一个或多个亲水性氨基酸残基替换。

在某些方面，水溶性多肽保留膜蛋白的配体结合活性。可通过施用本发明的水溶性多肽而治疗的病症和疾病的实例包括但不限于，癌症(诸如，小细胞肺癌、黑色素瘤、三阴性乳腺癌)、帕金森病、心血管疾病、高血压和支气管哮喘。

本发明还涵盖包含本发明水溶性多肽和药学上可接受的载体或稀释剂的药物组合物。