[发明专利]钠通道敏感性芋螺肽和类似物，包括其组合物和方法

说明书

发明领域

本发明涉及芋螺肽(conopeptide)和其类似物，其可控制或另外影响电压门控的钠通道，如Nav1.1-1.7通道的行为。许多芋螺肽在锥体螺(芋螺属)的毒液中以微量被发现。因此，本发明涉及化学、生物化学、分子生物学和药学等领域。

发明背景

本文利用的所有的出版物、专利和其它材料通过引用被并入。

芋螺属中海洋腹足类的毒液已产生为数众多的的结构和功能不同的肽组分。锥体螺毒液中鉴定的渐增种类的生物活性肽已提供对在使神经活性分子进化以适合它们不同的生物学目的中芋螺属物种采取的表面上无尽种类的方向的了解。

芋螺属中的生物活性肽(“芋螺肽”)被分成两大类：非富含二硫化物的和富含二硫化物的。后者通常称作芋螺毒素。非富含二硫化物的分类包括没有半胱氨酸的芋螺肽(contulakins和conorfamides)，和具有形成单个二硫键的两个半胱氨酸的芋螺肽(conopressins和contryphans)。包括富含二硫化物的分类的芋螺肽具有两个或多个二硫键。针对这些结构不同的芋螺肽鉴定的主要分类的分子靶标是电压门控和配体门控离子通道超家族的成员等等。

许多这些肽的结构和功能已确定。三种分类的靶标已被阐明：电压门控离子通道；配体门控离子通道和G蛋白连接的受体。

靶向电压门控离子通道的芋螺肽包括延迟钠通道失活的那些，以及对钠通道、钙通道和钾通道特异性的阻断剂。靶向配体门控离子通道的肽包括NMDA和血清素受体拮抗剂，以及竞争和非竞争性烟碱受体拮抗剂。对G蛋白受体起作用的肽包括神经降压素和血管加压素受体激动剂。芋螺毒素的药物选择性至少部分由特定的二硫键框架结合二硫化物环内高变的氨基酸限定。

电压门控的钠通道在包括肌肉的肌细胞以及中枢和周围神经系统的神经元在内的所有可兴奋细胞中被发现。在神经元细胞中，钠通道主要负责产生动作电位的快速上升。以该方式，钠通道对神经系统中电信号的开始和传播是必要的。钠通道合适和适当的功能因此对神经元的正常功能是必需的。因此，认为异常的钠通道功能为许多种医学病症——包括癫痫、心律失常、肌强直和疼痛——的基础。

目前存在电压门控的钠通道(VGSC)α亚单位家族的至少九个已知成员。该家族的名称包括CNx、SCNAx和Navx.x。VGSC家族已被系统发生地分成两个亚家族Nav1.x(除SCN6A外的所有)和Nav2.x(SCN6A)。Nav1.x亚家族可被在功能上细分成两类，对河豚毒素的阻断敏感的那些(TTX-敏感性或TTX-s)和抵抗河豚毒素的阻断的那些(TTX-抵抗性或TTX-r)。

Nav1.7，可选地写作NaV1.7、(PN1，SCN9A)VGSC，对河豚毒素的阻断敏感并且优选在周围交感神经和感觉神经元中表达。SCN9A基因已从包括人、大鼠和兔的许多物种克隆，并显示人和大鼠基因之间约90％的氨基酸同一性。

附图简述

图1A和1B显示C.geo1类似物对hNaV1.7的浓度响应曲线。图1A：内部截短的合成肽C.geo1[des-Ser34]的IC₅₀值被计算为1.8μM。图1B：浓度响应曲线在全长肽上重复，除含有在位置24的氨基丁酸等排置换的类似物(C.geo1[C24Abu])外。

详细描述

在描述和要求保护本发明中，以下术语将根据下面提出的定义来使用。

单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述(the)”可包括复数的指示物，除非上下文另外清楚地指示。因此，例如，提及“一(a)肽”包括提及一个或更多这样的肽，提及“所述类似物”可包括提及一个或更多这样的类似物。

如本文所用，“对象”指可获益于根据本公开方面的组合物或方法施用的哺乳动物。对象的实例包括人，并还可包括其它动物如马、猪、牛、狗、猫、兔和水生哺乳动物。

如本文所用，术语“肽”可用于指天然或合成的分子，其包括两个或更多的氨基酸——由一个氨基酸的羧基与另一个的α氨基连接。本发明的肽不受长度限制，因此“肽”可包括多肽和蛋白质。氨基酸序列分别以氨基至羧基方向从左至右书写。