[发明专利]新的降解蛋白金属蛋白酶、其突变体、片段等的用途

说明书

发明领域

本发明涉及一种新的蛋白质、其片段和突变体，以及它在检测和测试治疗骨关节炎和其它以金属蛋白酶正调控为特征的疾病的药物方面的用途。

发明背景

许多酶引发结构蛋白的降解且结构上与金属蛋白酶相关。其中包括人皮肤成纤维细胞胶原酶、人成纤维细胞明胶酶、人痰胶原酶和明胶酶、以及人溶基质素。参见S．E．Whitham等，“通过克隆和测序分析比较人溶基质素和胶原酶”，Biochem J．240：913(1986)。另外参见，G．I．Goldberg等，“人成纤维细胞胶原酶”，J．Biol．Chem．261：660(1986)。这些结构上相互关联的酶称为“金属蛋白酶”，它们的共同特征之一是对金属(例如锌)的依赖性。

这些酶有调的产生和活性在组织结构的正常发育中起着重要作用。但在过量时，这些酶会造成相关组织的病理性破坏。参见，J．Saus等，“人基质金属蛋白酶-3的完整一级结构”，J．Biol．Chem．263：6742(1988)。其中许多是含锌金属蛋白酶，例如血管紧张肽转化酶和脑啡肽酶。胶原酶、溶质素及相关酶在介导许多疾病的症状方面具有重要作用，这些疾病包括类风湿关节炎(Mullins，D．E等，Biochim Biophys Acta(1983)695：117-214)；骨关节炎(Henderson，B．等，Drugs ofthe Future(1990)15：495-508)；癌细胞转移(ibid，Broadhurst，M．J．等，欧洲专利申请276436(1987年公开)，Reich，R．等，48 Cancer Res 3307-3312(1988))；和各种溃疡性疾病。碱灼伤或者假单孢菌aeruginosa、Acanthamoeba、单纯性疱疹和牛痘病毒感染会在角膜内造成溃疡。

实际上，在癌组织内进行的金属蛋白酶测定显示，金属蛋白酶水平的升高与转移能力有关。参见，M．J．Duffy等，“在人乳房癌中用ELISA进行的8型和9型基质金属蛋白酶测试”，Br．J．Cancer 71：1025(1995)。

以不希望的金属蛋白酶活性为特征的疾病还包括牙周病、表皮松解大疱和巩膜炎。考虑到金属蛋白酶涉及了多种疾病，人们已经开始试图制备出这类酶的抑制物。现有文献中公开了大量此类抑制物。本发明试图提供新的、好在对此类蛋白酶具有特异性的抑制物，它们在治疗由此类蛋白酶介导或调节的疾病方面具有更强的活性。

金属蛋白酶抑制物可被用于治疗至少部分地由结构蛋白降解引起的疾病。已经制备出了多种抑制物，但是人们仍然需要金属蛋白酶抑制物的筛选方法来设计出治疗所述疾病的药物。

因为基质金属蛋白酶与许多疾病有关，所以人们一直试图鉴定到这种酶的抑制剂。例如，已知TaoI-2和1，10-菲咯啉是金属蛋白酶的抑制剂。参见，J．Arribas等，“各种细胞表面蛋白的胞外域是由一个对金属蛋白酶抑制剂敏感的系统分泌的”，J．Biol．Chem．271：11376(1996)。

金属蛋白酶是一大类具有多种不同功能的蛋白质。降解蛋白(disintegrin)是锌金属蛋白酶，富含于蛇毒中。哺乳动物降解蛋白是包含约18个已知亚群的一族蛋白。它们起着细胞吸附干扰剂的作为，而且已知在繁殖中十分活跃(例如，在精子对卵的受精作用中，包括两者的融合以及精子的成熟)。

这些及其它金属蛋白酶的分子生物学和生物化学已经为人所知。结果，Genbank，即基因序列库，提供了几条金属蛋白酶的序列，其中有些据说编码降解蛋白的片段。例如，1994年2月25日的GenBank登记号Z48444公开了据说是大鼠降解蛋白金属蛋白酶基因的2407核苷酸的大鼠基因；1995年3月2日的GenBank登记号Z48579公开了据说是人降解蛋白金属蛋白酶基因部分序列的1842核苷酸；1994年10月25日的GenBank登记号Z21961公开了据说是牛锌金属蛋白酶基因的部分序列的2397核苷酸。

因为金属蛋白酶的种类如此之多，所以人们一直需要ⅰ)专一性检测特定金属蛋白酶的方法和ⅱ)鉴定候选抑制剂的方法。

将金属蛋白酶与特定疾病相关联，并利用这些金属蛋白酶作为工具来检测并最终治愈、控制这些疾病或设计出治愈的方法将是十分有益的。发明目的

本发明目的之一是提供一种鉴定能够与降解蛋白结合的化合物的方法。

本发明另一目的是提供包含降解蛋白的重组表达载体的宿主细胞和编码降解蛋白的重组表达载体。