[发明专利]稳定的α螺旋肽及其用途

说明书

本申请是申请日为2004年11月05日和发明名称为“稳定的α螺旋肽及其用途”的200480039945.9号发明专利申请的分案申请。

优先权的请求

本申请在35USC§119(e)下要求于2003年11月5日提交的U.S.专利申请系列号60/517,848和于2004年7月27日提交的U.S.专利申请系列号60/591，548的优先权，其每个申请的全部内容在此并入作为参考。

背景

细胞凋亡或程序性细胞死亡在所有的多细胞生物体的内环境稳定的发展和保持中发挥重要的作用。对细胞凋亡的敏感性在细胞当中是显著不同的，并且受外部和内部细胞事件的影响。已经定义了介导细胞命运的正反调节蛋白质，并且已经在广谱的人类疾病，包括各种癌症的发病中证明了这些蛋白质信号网络的失调。BCL-2是这个细胞凋亡蛋白质家族的基本成员，并且首先在t(14；18)(q32；q21)淋巴瘤的染色体断裂点被鉴定出来(Bakhashi et al.1985Cell41：899；Cleary et al.1985Proc.Nat’l.Acad.Sci.USA82：7439)。

基因重排将BCL-2置于免疫球蛋白重链基因座的转录调控下，产生BCL-2的不适当高水平且导致病理性细胞存活。已经在淋巴细胞和粒细胞性白血病和许多其他的恶性肿瘤的细胞凋亡中鉴定出这种失常，并且它已经与肿瘤进展和对化疗-诱导的细胞凋亡的获得性耐受力有关。BCL-2家族的蛋白质已有相当多的阐述，并且包括提供控制细胞死亡敏感性的制约与平衡的促-和抗-细胞凋亡分子(图1)。不会令人惊讶地，细胞凋亡蛋白质已经成为开发防止细胞损失疾病中突然的细胞死亡并且活化恶性肿瘤中细胞死亡通路的治疗剂的关键靶物。

BCL-2家族被定义为存在多达四个命名为BH1、BH2、BH3、和BH4的保守的“BCL-2同源”(BH)结构域，其都包括α-螺旋节段(Chittenden et al.1995EMBO14：5589；Wang et al.1996Genes Dev.l0：2859)。抗-细胞凋亡蛋白质，例如BCL-2和BCL-X_L，在所有的BH结构域显示序列保守性。促-细胞凋亡蛋白质被分为在BH1、BH2和BH3结构域中具有同源性的“多结构域”成员(例如BAK、BAX)，和包含专门在BH3两亲性的α-螺旋节段中的序列同源性的“只有BH3-结构域”成员(例如BID、BAD、BIM、BIK、NOXA、PUMA)。BCL-2家族成员具有形成同型和杂二聚物的能力，表明在促-和抗-细胞凋亡蛋白水平之间的竞争性结合和比例支配了对死亡刺激的敏感性。抗-细胞凋亡蛋白质能够保护细胞避免促-细胞凋亡过量，即过度的程序性细胞死亡。附加的“安全”测量包括调节促-细胞凋亡蛋白质的转录并保持他们为非活化的构象体，其需要蛋白水解的活化、去磷酸化、或配体-诱导的构象变化来活化促-死亡功能。在某些细胞类型中，在质膜收到的死亡信号通过线粒体途径触发细胞凋亡(图2)。线粒体可通过隔离细胞色素c，这一活化胱冬蛋白酶9而导致致命的下游蛋白水解事件的细胞溶质复合物的关键成分来作为细胞死亡的看门者发挥作用。多结构域蛋白质，例如BCL-2/BCL-X_L和BAK/BAX在线粒体膜发挥保护者和执行者的作用，其活性进一步受到上游BH3-BCL-2家族的唯一成员的调节。例如，BID是促-细胞凋亡蛋白质的“只有BH3-结构域”子集中的成员，并且传输在质膜收到的死亡信号至在线粒体膜的效应物促-细胞凋亡蛋白质。BID具有与促-和抗-细胞凋亡蛋白质相互作用的独特能力，并且当受到胱冬蛋白酶8的活化时，触发细胞色素c释放和线粒体的细胞凋亡。缺失和诱变研究确定促细胞凋亡家族成员的两亲性α-螺旋BH3节段起死亡结构域的作用，并且因此表现出与多结构域细胞凋亡蛋白质相互作用的决定性结构基序。结构研究已经证明BH3螺旋通过插入由BH1、2和3结构域的接触面形成的疏水性沟槽而与抗-细胞凋亡蛋白质相互作用。活化的BID可被抗-细胞凋亡蛋白质结合和隔离(例如，BCL-2和BCL-X_L)并且可触发促-细胞凋亡蛋白质BAX和BAK的活化，导致细胞色素c释放和线粒体的细胞凋亡程序。