[发明专利]一种靶向半乳糖凝集素-10的多肽抑制剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种靶向半乳糖凝集素‑10的多肽抑制剂，其氨基酸序列为：Leu‑Tyr‑Ile‑Arg‑Gly‑Met‑Ser‑Trp‑Ser‑Gly‑Trp‑Ser‑Ala‑Tyr‑Asp‑Tyr，Met采用乙炔基锍盐修饰。本发明还提供了上述多肽抑制剂的制备方法。本发明的多肽抑制剂，对其中的氨基酸Met采用乙炔基锍盐修饰的方法，通过配体诱导邻近，Met的锍盐可作为反应基团，多肽抑制剂与Gal10蛋白的富电子比如—OH或者酚羟基反应，从而与Gal10实现共价连接，抑制其分子间的相互作用，达到抑制Gal10蛋白自结晶以及调控蛋白液固相变的目的。

技术领域

本发明属于生物化学和药物化学领域，涉及一种多肽，具体来说是一种靶向半乳糖凝集素-10的多肽抑制剂及其制备方法和用途。

背景技术

蛋白质在体内自发结晶是一种很少见的现象，结晶常与病理学密切相关，例如痛风患者的关节中，尿酸晶体引起痛苦的炎症发作；动脉粥样硬化斑块中，胆固醇晶体是疾病晚期的一个标志。哮喘病人的痰液中观察到一种六角形，底面呈双锥体形的晶体，后被取名为Charcot-Leyden晶体，简称CLC，在除哮喘外的支气管炎、过敏性鼻炎和鼻窦炎等疾病中都有所发现。CLC后被证实是一种名为半乳糖凝集素-10(galectin-10，简写为Gal10)的分泌蛋白，这是嗜酸性粒细胞中含量最丰富的蛋白之一。不过，在细胞内，Gal10以溶解形式存在，只有在分泌出去作为免疫防御时才形成晶体。

半乳糖凝集素(Galectin)是一类对β-半乳糖残基具有特异性结合能力的动物凝集素，目前已发现的有16种，其结构上具有相似性，并且广泛的参与到生物体的多种生理活动中。所有的Galectins均含有高度识别的糖基识别结构域(Carbohydrate RecognitionDomain，CRD)，与N-乙酰基乳糖胺的结合需要Gal的4-OH和6-OH，以及N-乙酰基葡萄糖胺的3-OH。每个糖基识别结构域含有1个结合糖分子的位点，构成糖分子结合位点的氨基酸序列极其保守，包括色氨酸，组氨酸和天冬酰胺。为方便起见，由A、B、C和D标记，C处是由保守氨基酸序列形成的半乳糖结合位点。半乳糖凝集素-10(又名Charcot-Leyden crystalprotein，夏科-莱登晶体蛋白)是原型半乳糖凝集素家族成员之一，由142个氨基酸组成。Galectin-10的晶体结构显示其三维结构由两个较短的α-螺旋，β-折叠以及无规则卷曲构成，两个α-螺旋分别连接F2-S3链和F5-S2链。

半乳糖凝集素-10广泛分布于嗜酸性粒细胞中，在体内能够自发的形成晶体。研究表明，半乳糖凝集素-10参与多种嗜酸性粒细胞相关的疾病反应，例如哮喘、嗜酸性粒细胞膀胱炎、肥大细胞病变及过敏性皮炎等，并且在调节淋巴细胞功能中发挥重要作用，因此可作为开发新型诊断策略和设计创新药物的靶点。

2019年，比利时根特大学、Flanders生物技术研究所(VIB)和argenx生物技术公司的科学家们合作，在Science杂志上发文“Protein crystallization promotes type2immunity and is reversible by antibody treatment”，解开了与哮喘、过敏性鼻炎等呼吸道炎症有关的一个世纪谜团，并以此为基础，开发出一种有效逆转疾病的潜在创新疗法。在这篇文章中指出，Gal10在溶液中通常以二聚体的形式存在，且二聚体是对称的，形成结晶的作用面主要有两个(C1和C2面)。C1面恰好位于两个二聚面暴露于外面的位置，并未参与到二聚的相互作用，正是暴露，才更容易与其他dimer相互作用，在这里，端头的Tyr69与另一个Dimer的Tyr69’容易形成π-π相互作用而使结构更稳定；C2是两个由两个位于边缘beta链和另一单体的beta-strand形成的。Gal10形成结晶的过程也可以看成是蛋白质的聚集过程，并且也是蛋白质分子从液相到固相转变的相分离过程，是自己识别自己的自组装的过程，其二聚体通过不同的作用面与另一个二聚体相互作用，形成双锥体结构(成核中心)，不同的双锥体结构之间再相互作用形成最后的结晶。