[发明专利]白蛋白结合多肽

说明书

技术领域

本发明涉及具有对白蛋白的结合亲和力的一类工程化的多肽。特别地，本发明涉及对酶促裂解具有高度耐受性的白蛋白结合多肽(albumin binding polypeptide)。

背景

血清白蛋白

血清白蛋白是哺乳动物血清中最丰富的蛋白质(40g/l；在人类中约0.7mM)，并且其功能之一是结合例如脂类和胆红素的分子(Peters T,Advances in Protein Chemistry 37:161,1985)。血清白蛋白的半衰期与动物的大小直接地成比例，其中例如人血清白蛋白(HSA)具有19天的半衰期且兔血清白蛋白具有约5天的半衰期(McCurdy TR等人,J Lab Clin Med 143:115,2004)。人血清白蛋白广泛地分布在体内，特别是在肠和血液区室中，其中其主要参与维持渗透性。在结构上，白蛋白是包括三个同源结构域以及总计584或585个氨基酸的单链蛋白质(Dugaiczyk L等人,Proc Natl Acad Sci USA 79:71,1982)。白蛋白包含17个二硫键和单一反应性C34巯基，但是缺少N-连接的和O-连接的碳水化合物部分(Peters,1985,同上；Nicholson JP等人,Br J Anaesth 85:599,2000)。糖基化的缺少简化了白蛋白的重组表达。白蛋白的该特性与其三维结构是已知的(He XM和Carter DC,Nature 358:2091992)事实一起使得它成为在重组融合蛋白中使用的有吸引力的候选物。这样的融合蛋白通常将治疗蛋白(其在蛋白本身的施用之后从身体快速地清除)和血浆蛋白(其表现出天然的缓慢清除)组合在单个多肽链中(Sheffield WP,Curr Drug Targets Cardiovacs Haematol Disord 1:1,2001)。这样的融合蛋白可提供需要较不频繁的注射和在体内更高水平的治疗蛋白方面的临床益处。

与HSA融合或缔合导致延长蛋白的体内半衰期

血清白蛋白缺乏任何酶促或免疫学功能并因此，与生物活性的多肽偶联时不应展示出非期望的副作用。此外HSA是参与许多天然的以及治疗的分子的内源运输和递送的天然载体(Sellers EM和Koch-Weser MD,“Albumin Structure,Function and Uses”,eds Rosenoer VM等人,Pergamon,Oxford,第159页,1977)。已经报道了一些策略以将蛋白直接共价偶联至血清白蛋白或共价偶联至允许在体内与血清白蛋白缔合的蛋白。后一种方法的实例已被描述在例如WO91/01743中。该文件尤其描述了源自链球菌(streptococcal)蛋白G的白蛋白结合肽或蛋白用于延长其他蛋白半衰期的用途。该构想是使细菌衍生的白蛋白结合肽/蛋白与在血液中已经显示了具有快速清除的治疗上感兴趣的肽/蛋白融合。因此产生的融合蛋白在体内与血清白蛋白结合，以及受益于它的更长的半衰期，这延长了融合的治疗上感兴趣的肽/蛋白的净半衰期。

与HSA缔合导致降低的免疫原性

除了对生物活性蛋白的体内半衰期的影响，有人提出生物活性蛋白与白蛋白结合蛋白之间的融合体(fusion)与白蛋白的非共价缔合起到降低生物活性蛋白的免疫反应的作用。因此，WO2005/097202中，描述了使用这一原理以降低或消除对生物活性蛋白的免疫反应。

细菌受体蛋白的白蛋白结合结构域

链球菌蛋白G是一种存在于某些链球菌(streptococci)菌株表面的双功能受体并且能够与IgG和血清白蛋白二者结合(等人,Mol Immunol 24:1113,1987)。这种结构是一些结构上和功能上不同的结构域(Guss等人,EMBO J 5:1567,1986)，更确切地说三种Ig-结合基序和三种血清白蛋白结合结构域(Olsson等人,Eur J Biochem 168:319,1987)的高度重复。三种血清白蛋白结合结构域之一的结构已经确定，显示了三螺旋束结构域(three-helix bundle domain)(Kraulis等人,FEBS Lett 378:190,1996)。这一基序命名为ABD(albumin binding domain，白蛋白结合结构域)并且在大小上是46个氨基酸残基。在文献中，该基序随后也被称为G148-GA3。