亲和保护活性区进行化学修饰蛋白质的方法、产品及用途 发明领域:
本发明总的来说涉及蛋白质修饰领域,具体地说是涉及水溶性多聚物对蛋白质及其衍生物的化学修饰,特别涉及PEG对水蛭素定点修饰的方法、产品及治疗上的用途。发明背景:
随着重组DNA技术的发展,蛋白类药物大量涌现,临床上用于许多重大疾病的治疗。但蛋白质进入体内后,容易被蛋白水解酶降解,半衰期较短,而且有一定的免疫原性。通过化学修饰,可以解决或部分解决上述问题。
但蛋白的化学修饰存在较大的随机性,目前开发的专一性化学修饰试剂,其专一性只是针对蛋白质中的某一种或某一类基团,对蛋白质的活性区和非活性区并无选择性,从而使蛋白质活性区的基团被化学修饰,导致蛋白质活性降低或丧失。
水蛭素是凝血酶的直接的特异性抑制剂,可用于凝血系统功能紊乱导致的一些疾病的治疗。但水蛭素的半衰退期较短,有必要开发水蛭素的长效剂型。
PEG是一种水溶性多聚物,带有不同活化基团的PEG可以选择性修饰蛋白质中的某一种或某一类氨基酸,但不能选择性地修饰蛋白质活性区或非活性区的基团。
本项目在对水蛭素进行PEG修饰研究中,分析了水蛭素的氨基酸组成,发现分子中无游离的-SH供相应PEG修饰;其末端氨基是其活性所必需,故不能选择专一性修饰末端氨基的PEG;最终选择相应的PEG专一性地修饰水蛭素赖氨酸(Lys)。但在实验过程中,发现水蛭素接上4个PEG时,其生物学活性明显降低。从水蛭素与凝血酶的作用图看,其末端氨基和47位Lys都位于凝血酶与水蛭素作用地凹槽内,说明水蛭素47位Lys也部分影响其活性。在此基础上提出以下技术途径,通过凝血酶与水蛭素的亲和作用,对水蛭素末端氨基和47位Lys形成一个天然的保护屏障,避免被PEG修饰,而其它三个Lys则暴露在凝血酶保护区之外,供PEG修饰。
本发明的目的在于寻找一种对蛋白质的非活性区进行选择性修饰的方法,应用该方法用PEG选择性修饰水蛭素的非活性区内的基团,得到有活性的产品。本发明概述:
本发明第一方面涉及:通过亲和作用的方法,用配基保护蛋白及其衍生物的活性区,水溶性多聚物选择性修饰蛋白及其衍生物的非活性区的方法。
本发明的第二方面涉及:通过凝血酶对水蛭素的亲和作用,保护水蛭素的活性区,PEG选择性修饰水蛭素的非活性区的方法及产品。
本发明的第三方面涉及:用于治疗各种相关疾病的PEG化水蛭素药物组合物,其中包括PEG化水蛭素及与之混合的药用上可接受的稀释剂、载体或佐剂等。
本发明的第四方面涉及:PEG化水蛭素药物用于治疗各种相关疾病中的用途。
本发明的第五方面涉及:PEG化水蛭素的各种分析、分离方法,包括电泳、RP-HPLC、亲和层析。本发明详细描述:
根据本发明,第一方面涉及一种对蛋白及其衍生物进行选择性化学修饰的方法,具体说来,即把配基共价连接到固相载体上,通过配基与目的蛋白的亲和作用,保护蛋白及其衍生物的活性区,而对其非活性区进行选择性化学修饰的方法。
本发明的第二方面涉及:把凝血酶共价连接到琼脂糖上,通过凝血酶对水蛭素的亲和作用,保护水蛭素的活性区中末端氨基和47位Lys,使PEG选择性修饰水蛭素的非活性区的方法及产品。
本发明的第三方面涉及:用于治疗各种相关疾病的PEG化水蛭素药物组合物,其中包括PEG化水蛭素及与之混合的药用上可接受的稀释剂、载体或佐剂等。
本发明的第四方面涉及:PEG化水蛭素药物用于治疗各种相关疾病中的用途,涉及深部静脉血栓、脑栓塞、肺栓塞、不稳定性心绞痛、急性心肌梗死、冠状动脉血栓形成后的再栓塞、弥漫性血管内凝血、体外循环或血液透析中的抗凝。
本发明的第五方面涉及:PEG化水蛭素的各种分析、分离方法,包括电泳、RP-HPLC、亲和层析等。