[发明专利]通过临近使能反应疗法开发的共价蛋白质药物

说明书

本申请公开了一种用于生成共价蛋白质药物的临近使能反应疗法方法。潜在的生物反应性氨基酸FSY被掺入到人程序性死亡蛋白1(PD‑1)中，其在结合时选择性地与人PD‑L1的近端组氨酸反应，使得在体外在癌细胞上以及在小鼠中的肿瘤中PD‑1与PD‑L1不可逆地结合。当在人源化小鼠模型中施用时，共价的PD‑1(FSY)表现出超过野生型的强力的抗肿瘤效应，实现了与FDA批准的治疗性单克隆抗体阿特珠单抗相当的疗效。这种临近使能反应方式应当能提供用于将互作蛋白质转变成共价蛋白质药物以获得高疗效的通用方法。

序列表

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技术领域

本申请总体上涉及用于生成共价蛋白质药物的临近使能反应疗法方法，以及包含一个潜在生物反应性非天然氨基酸(Uaa)突变蛋白质，所述突变蛋白质可用于通过该临近使能反应疗法(proximity-enabled reactive therapeutics)开发的共价蛋白质药物。更具体地，本申请涉及包含o-氟硫酸-L-酪氨酸(fluorosulfate-L-tyrosine，FSY)的突变的PD-1，其制备方法，和所述突变的PD-1的应用。

背景技术

小分子药物与其靶标以共价方式结合，尽管在历史上被药学研究人员和工业有意地回避，但在近年内以巨大的成功再度崛起^1,2,3。药物和靶标之间的共价键合相比常规药物的非共价相互作用提供了多种期望的特性，包括增加的生物化学效力和功效，使药物代谢动力学持久的延长的作用持续时间，具有减小的剂量和给药频次的提高的治疗指数，使靶标完全失活，抑制不易治愈的靶标的机会^3,4。到目前为止，几乎30％的市场上销售的靶向酶的药物通过共价机制起作用，并且靶向共价抑制逐渐被应用于更宽范围的对非共价药物来说有挑战性的靶标^5,4。

对于治疗挑战性的疾病来说，小分子共价药物相对于非共价药物提供多种期望的治疗特性。然而，由于蛋白质不能共价结合靶标，共价蛋白质药物的潜力仍然有大部分没有被开发出来。与小分子共价药物的顺利发展相反，共价蛋白质药物的治疗潜力仍然有大部分没有得到开发利用。蛋白质药物比小分子药物更适合于共价作用方式。小分子共价药物的一个主要问题是脱靶反应性¹，脱靶反应性可以在共价蛋白质药物中被最小化，因为蛋白质具有较大的尺寸，并且通常具有比小分子更高的靶标特异性。开发共价小分子药物的关键是在反应性和选择性之间采取适宜的平衡⁴。开发共价蛋白质药物的挑战如下：天然蛋白质主要通过非共价相互作用进行相互作用并且对靶标上的天然氨基酸残基缺乏共价反应性。另外，氨基酸在蛋白质、细胞和体内的广泛存在对于实现针对靶标的反应选择性施加了巨大的障碍。

因此，在本领域中对于开发突变蛋白一直存在着需求，所述突变蛋白能够通过与在患病细胞诸如肿瘤细胞上表达的靶蛋白上的天然氨基酸的共价相互作用而进行相互作用。

发明内容

本发明的目的是制备能够通过与肿瘤上表达的靶蛋白上的天然氨基酸共价相互作用而相互作用的突变蛋白质。所述突变蛋白质可以用来开发共价蛋白质药物。