[发明专利]标记含醛靶分子的方法

说明书

本发明涉及一种使衍生自N‑(2‑氨基乙基)吡咯的化合物与包含醛的靶分子结合的方法，所述化合物还包含关注部分，通过该方法获得的包含靶分子和关注部分二者的化合物(缀合物)，以及衍生自N‑(2‑氨基乙基)吡咯的新物质。式I：式II：。

本发明涉及一种使衍生自N-(2-氨基乙基)吡咯的化合物与包含醛的靶分子结合的方法，所述化合物还包含关注部分，通过该方法获得的包含靶分子和关注部分二者的化合物(缀合物)，以及衍生自N-(2-氨基乙基)吡咯的新物质。

发明背景

蛋白质的位点特异性修饰是一个具有挑战性的问题，尤其是对于用于诊断或治疗应用的抗体。经济且可应用(在工业规模上)的用于位点特异性多肽修饰的可靠方法非常重要。

蛋白质功能化的早期方法通过使蛋白质分别与过量的硫醇或胺反应性试剂(例如马来酰亚胺或N-羟基琥珀酰亚胺酯)反应来利用半胱氨酸或赖氨酸残基的反应性。这些氨基酸丰富、分布广泛并且易于修饰(由于适当的偶联化学的可获得性)。

但是，当“赖氨酸标记”策略例如用于标记抗体或其抗原结合片段时有几个缺点：a)它经常导致显著降低的抗原结合活性(在或接近抗原结合位点的赖氨酸)；b)即使在相同的1:1化学计量下，单标记的缀合物也由混合物组成，该混合物包含通过多肽中的不同赖氨酸连接的标记物，和c)所需1:1产物的产率相当低。

用于位点特异性蛋白质标记的最重要的近期方法之一是通过酶促反应将生物正交官能团结合到蛋白质的特定位点中。有关“蛋白质的酶促标记”的最新评论参见M.Rashidian等人，Bioconjugate Chemistry 24 (2013) 1277-1294。该综述中涵盖的用于位点特异性缀合的酶包括甲酰甘氨酸生成酶、唾液酸转移酶、磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶、O-GlcNAc翻译后修饰、分拣标记、转谷氨酰胺酶、法尼基转移酶、生物素连接酶、硫辛酸连接酶和N-肉豆蔻酰基转移酶。

已经开发了多种化学、酶促和遗传方法以将醛和酮位点特异性地引入蛋白质。这些包括N末端丝氨酸或苏氨酸残基的高碘酸盐氧化(Geoghegan, K.F. & Stroh, J.G.,Bioconjugate Chem. (1992), 3(2):138-146)；磷酸吡哆醛介导的N-末端氨基转移以产生α-酮酰胺或乙醛酰胺(glyoxamide)(Gilmore, J.M.等人, Angew. Chem. Int. Ed.(2006),45(32):5307-5311; Scheck, R.A.等人, J. Am. Chem. Soc.(2008), 130(35):11762-11770; Witus, L.S.等人,J. Am. Chem. Soc. (2010), 132(47):16812-16817)；将含酮的小分子添加到通过表达蛋白连接产生的蛋白质C末端硫酯中(Esser-Kahn, A.P.& Francis, M.B. Angew. Chem. Int. Ed. (2008),47(20):3751-3754)；经由琥珀终止密码子抑制遗传编码掺入含有酮的非天然氨基酸(Wang, L.,等人, Proc. Natl. Acad. Sci., USA, (2003), 100(1):56-61; Hutchins, B.M., et al,. Chem. Biol. (2011),18(3):299-303; Kim, C.H.,等人, J. Am. Chem. Soc. (2012),134(24):9918-9921)；指导带有醛或酮的小分子的酶促连接的肽标签的遗传编码(Rashidian, M.,等人, J Am. Chem. Soc. (2012), 134(20):8455-8467; Chen, I.,等人, Nat. Methods (2005) 2(2):99-104)；和甲酰甘氨酸生成酶(FGE)修饰位点的遗传编码，即由Carrico和Bertozzi开发的“醛标签”方法(Carrico, I.S.,等人, Nat. Chem. Biol. 3(6):321-322; Wu, P.等人 Proc. Natl. Acad. Sci. USA (2009), 106:3000-3005; Hudak, J.E.,等人, J Am. Chem. Soc. (2011),133(40):16127-16135; Hudak, J.E.,等人(2012), Chem. Int. Ed. (2012),51(17):4161-4165; Rabuka, D.等人, Nat. Protoc. (2012),7(6):1052-1067)。