芳香族阳离子肽及其用途
【专利摘要】本公开内容提供了芳香族阳离子肽组合物及其使用方法。该方法包括肽在电子传递、心磷脂过氧化的抑制、细胞凋亡抑制和电导中的用途。
【专利说明】芳香族阳离子肽及其用途
[0001] 与相关申请的夺叉参考
[0002] 本专利申请要求于2011年10月17日提交的美国临时专利申请号61/548, 114的 优先权，所述美国临时专利申请的内容在此全文以引用方式并入。
【技术领域】
[0003] 本技术总体涉及芳香族阳离子肽组合物和在电子传递和电导中的使用方法。
【发明内容】
[0004] 在一个方面，本技术提供了芳香族阳离子肽或其药学可接受的盐例如乙酸盐或三 氟乙酸盐。在一些实施例中，该肽包含
[0005] 1.至少一个净正电荷；
[0006] 2.最少三个氨基酸；
[0007] 3.最多约二十个氨基酸；
[0008] 4.净正电荷的最小数目（Ρηι)和氨基酸残基的总数目（r)之间的关系为：其中3Ρηι 是小于或等于r+1的最大数；和
[0009] 5.芳香族基团的最小数目（a)和净正电荷的总数目（pt)之间的关系为：其中2a 是小于或等于Pt+1的最大数，除了当a是1时，pt也可以是1之外。
[0010] 在一些实施例中，该肽包含氨基酸序列Tyr-D-Arg-Phe-Lys-NH2 (SS-01)、 2 ' ，6 ' -Dmt-D-Arg-Phe-Lys-NH2(SS-02)、Phe-D-Arg-Phe-Lys-NH2(SS-20)或 D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2(SS-31)。在一些实施例中，该肽包含下述中的一种或多种：
[0011] D-Arg-Dmt-Lys-Trp-NH2 ；
[0012] D-Arg-Trp-Lys-Trp-NH2 ；
[0013] D-Arg-Dmt-Lys-Phe-Met-NH2 ；
[0014] H-D-Arg-Dmt-Lys (N°Me)-Phe-NH2 ；
[0015] H-D-Arg-Dmt-Lys-Phe (NMe) _NH2 ;
[0016] H-D-Arg-Dmt-Lys (NaMe) -Phe (NMe) _NH2 ;
[0017] H-D-Arg (Na Me) -Dmt (NMe) -Lys (Na Me) -Phe (NMe) -NH2 ;
[0018] D-Arg-Dmt-Lys-Phe-Lys-Trp-NH2 ；
[0019] D-Arg-Dmt-Lys-Dmt-Lys-Trp-NH2 ；
[0020] D-Arg-Dmt-Lys-Phe-Lys-Met-NH2 ；
[0021] D-Arg-Dmt-Lys-Dmt-Lys-Met-NH2 ；
[0022] H-D-Arg-Dmt-Lys-Phe-Sar-Gly-Cys-NH2 ；
[0023] H-D-Arg-Ψ [CH2-NH]Dmt-Lys-Phe-NH2 ;
[0024] H-D-Arg-Dmt-Ψ [CH2-NH] Lys-Phe-NH2 ;
[0025] H-D-Arg-Dmt-Lys Ψ [CH2-NH]Phe-NH2 ；
[0026] H-D-Arg-Dmt-Ψ [CH2-NH] Lys-Ψ [CH2-NH]Phe-NH2 ；
[0027] Lys-D-Arg-Tyr-NH2 ；
[0028] Tyr-D-Arg-Phe-Lys-NH2 ；
[0029] 2' ,6/ -Dmt-D-Arg-Phe-Lys-NH2 ；
[0030] Phe-D-Arg-Phe-Lys-NH2 ；
[0031] Phe-D-Arg-Dmt-Lys-NH2 ；
[0032] D-Arg-2' 6' Dmt-Lys-Phe_NH2 ;
[0033] H-Phe-D-Arg-Phe-Lys-Cys-NH2 ；
[0034] Lys-D-Arg-Tyr-NH2 ；
[0035] D-Tyr-Trp-Lys-NH2 ；
[0036] Trp-D-Lys-Tyr-Arg-NH2 ；
[0037] Tyr-His-D-Gly-Met ；
[0038] Tyr-D-Arg-Phe-Lys-Glu-NH2 ；
[0039] Met-Tyr-D-Lys-Phe-Arg ；
[0040] D-His-Glu-Lys-Tyr-D-Phe-Arg ；
[0041] Lys-D-Gln-Tyr-Arg-D-Phe-Trp-NH2 ；
[0042] Phe-D-Arg-Lys-Trp-Tyr-D-Arg-His ；
[0043] Gly-D-Phe-Lys-Tyr-His-D-Arg-Tyr-NH2 ；
[0044] Val-D-Lys-His-Tyr-D-Phe-Ser-Tyr-Arg-NH2 ；
[0045] Trp-Lys-Phe-D-Asp-Arg-Tyr-D-His-Lys ；
[0046] Lys-Trp-D-Tyr-Arg-Asn-Phe-Tyr-D-His-NH2 ；
[0047] Thr-Gly-Tyr-Arg-D-His-Phe-Trp-D-His-Lys ；
[0048] Asp-D-Trp-Lys-Tyr-D-His-Phe-Arg-D-Gly-Lys-NH2 ；
[0049] D-His-Lys-Tyr-D-Phe-Glu-D-Asp-D-His-D-Lys-Arg-Trp-NH 2 ；
[0050] Ala-D-Phe-D-Arg-Tyr-Lys-D-Trp-His-D-Tyr-Gly-Phe ；
[0051] Tyr-D-Hi s-Phe-D-Arg-Asp-Lys-D-Arg-Hi s-Trp-D-Hi s-Phe ；
[0052] Phe-Phe-D-Tyr-Arg-Glu-Asp-D-Lys-Arg-D-Arg-His-Phe-NH 2 ；
[0053] Phe-Tyr-Lys-D-Arg-Trp-His-D-Lys-D-Lys-Glu-Arg-D-Tyr-Thr ；
[0054] Tyr-Asp-D-Lys-Tyr-Phe-D-Lys-D-Arg-Phe-Pr〇-D-Tyr-His-Lys ；
[0055] Glu-Arg-D-Lys-Tyr-D-Val-Phe-D-His-Trp-Arg-D-Gly-Tyr-Arg-D-Met-NH 2 ；,
[0056] Arg-D-Leu-D-Tyr-Phe-Lys-Glu-D-Lys-Arg-D-Trp-Lys-D-Phe-Tyr-D-Arg-Gly ；
[0057] D-Glu-Asp-Lys-D-Arg-D-His-Phe-Phe-D-Val-Tyr-Arg-Tyr-D-Tyr-Arg-His-Phe -nh2；
[0058] Asp-Arg-D-Phe-Cys-Phe-D-Arg-D-Lys-Tyr-Arg-D-Tyr-Trp-D-His-Tyr-D-P he-Lys-Phe ；
[0059] His-Tyr-D-Arg-Trp-Lys-Phe-D-Asp-Ala-Arg-Cys-D-Tyr-His-Phe-D-Lys-T yr-His-Ser-NH 2 ；
[0060] Gly-Ala-Lys-Phe-D-Lys-Glu-Arg-Tyr-His-D-Arg-D-Arg-Asp-Tyr-Trp-D-H is-Trp-His-D-Lys-Asp ；
[0061] Thr-Tyr-Arg-D-Lys-Trp-Tyr-Glu-Asp-D-Lys-D-Arg-His-Phe-D-Tyr-Gly-V al-Ile-D-His-Arg-Tyr-Lys-NH2 ；
[0062] Dmt-D-Arg-Phe-(atn) Dap_NH2，其中（atn) Dap 是 β -氨茴醜-L-α，β -二氨基丙 酸；
[0063] Dmt-D-Arg-Ald-Lys-NH2，其中 Aid 是 β _(6' -二甲氨基-2' -萘酰）丙氨酸；
[0064] Dmt-D-Arg-Phe-Lys-Ald-NH2，其中 Aid 是 β _(6' -二甲氨基-2' -萘酰）丙氨酸
[0065] Dmt-D-Arg-Phe-(dns) Dap_NH2,其中（dns) Dap 是 β -丹横醜-L-α，β -二氛基丙 酸；
[0066] D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2 ;和
[0067] D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2。
[0068] 在一些实施例中，"Dmt"指2' ,6'-二甲基酪氨酸（2，6，-Dmt)或3' ,5'-二 甲基酪氨酸（3' 5' Dmt)。
[0069] 在一个实施例中，该肽由式I限定：
[0070]
【权利要求】
1. 一种增加含有细胞色素 C的样品中的细胞色素 C还原的方法,所述方法包括使所述 样品与有效量的肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2接触。
2. -种增强含有细胞色素 c的样品中通过细胞色素 c的电子扩散的方法，所述方法包 括使所述样品与有效量的肽D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH2接触。
3. -种诱导含有细胞色素 c的样品中的围绕细胞色素 c的π-JI相互作用的方法，所 述方法包括使所述样品与有效量的肽D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH 2接触。
4. 一种传感器，所述传感器包括：掺杂一定水平的心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH 2 或心磷脂和一种或多种肽的细胞色素 c ;和仪表，以测量由心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2和心磷脂水平的改变诱导的所述细 胞色素 c特性的改变。
5. 根据权利要求4所述的传感器，其中所述心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2和心磷脂的水平响应所述细胞色素 c的温度和所述细胞色素 c的 pH中的至少一种的变化而改变。
6. 根据权利要求4所述的传感器，其中所述特性是电导率，并且所述仪表包括与所述 细胞色素 c电连通的阳极和阴极。
7. 根据权利要求4所述的传感器，其中所述特性是光致发光，并且所述仪表包括光检 测器，以测量由所述细胞色素 c发出的光强度和由所述细胞色素 c发出的光波长中的至少 一种的改变。
8. -种感测方法，所述方法包括测量掺杂一定水平的心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2和心磷脂的细胞色素 c的特性的改 变，所述改变由心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH 2和心磷脂 水平的改变诱导。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2和心磷脂的水平响应所述细胞色素 c的温度和所述细胞色素 c的 pH中的至少一种的变化而改变。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中所述特性是电导率、光致发光强度和光致发光波 长中的至少一种。
11. 一种开关，所述开关包括：细胞色素 c ;与所述细胞色素 c连通的心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2和心磷脂的源；和致动器，以控制与 所述细胞色素 c连通的心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH 2 和心磷脂的量。
12. 根据权利要求11所述的开关，其中所述致动器控制所述细胞色素 c的温度和所述 细胞色素 c的pH中的至少一种。
13. -种转换方法，所述方法包括改变与细胞色素 c连通的心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 或肤 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 和心憐脂的水平。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中改变心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2或肽 D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH2和心磷脂的水平包括改变所述细胞色素 c的温度和所述细胞色素 c的pH中的至少一种。
15. -种发光元件，所述发光元件包括：掺杂有效量的心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2和心磷脂的细胞色素 c ;和刺激来自 所述细胞色素 c的光发射的源。
16. -种发光方法，所述方法包括刺激掺杂有效量的心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 或肤 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 和心憐脂的细胞色素 c。
17. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述样品包含传感器、导体、开关或 发光元件的部件。
18. -种生物传感器，所述生物传感器包含掺杂心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2或 肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH 2和心磷脂的细胞色素 c。
19. 根据权利要求18所述的生物传感器，其中掺杂心磷脂或掺杂肽或掺杂心磷脂和肽 的细胞色素 c包含在流向电极的电子流中的介质。
20. 根据权利要求18所述的生物传感器，其中掺杂心磷脂或掺杂肽或掺杂心磷脂和肽 的细胞色素 c直接固定在所述电极上。
21. 根据权利要求18所述的生物传感器，其中心磷脂或肽D-Arg-Dmt-Lys-Phe-NH2和 /或细胞色素 c固定在所述生物传感器内的表面上。
22. 根据权利要求18所述的生物传感器，其中心磷脂或肽D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH2和 /或细胞色素 c在所述生物传感器内可自由扩散。
23. -种检测样品中的底物的方法，所述方法包括： a) 使所述样品与生物传感器接触，所述生物传感器包括 i) 对于所述底物特异性的氧化还原活性酶 ii) 掺杂心磷脂或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 或肽 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2 和心磷脂 的细胞色素 c，和 iii) 电极；和 b) 检测所述生物传感器内的电子流动。
24. 根据权利要求23所述的方法，其中掺杂肽、掺杂心磷脂或掺杂肽和心磷脂的细胞 色素 c包含在流向电极的电子流中的介质。
25. 根据权利要求23所述的方法，其中掺杂肽、掺杂心磷脂或掺杂肽和心磷脂的细胞 色素 c直接固定在所述电极上。
26. 根据权利要求23所述的方法，其中心磷脂或肽D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH2和/或细 胞色素 c固定在所述生物传感器内的表面上。
27. 根据权利要求23所述的方法，其中心磷脂或肽D-Arg-Dmt-LyS-Phe-NH2和/或细 胞色素 c在所述生物传感器内可自由扩散。
28. -种用于环境污染物的生物修复的组合物，所述组合物包含：表达一种或多种芳 香族阳离子肽的重组细菌。
29. 根据权利要求28所述的组合物，其中所述重组细菌包含编码所述一种或多种芳香 族阳离子肽的核酸序列。
30. 根据权利要求29所述的组合物，其中所述核酸序列在诱导型启动子的控制下表 达。
31. 根据权利要求29所述的组合物，其中所述核酸序列在组成型启动子的控制下表 达。
32. 根据权利要求29所述的组合物，其中所述核酸序列包含质粒DNA。
33. 根据权利要求29所述的组合物，其中所述核酸序列包含基因组插入片段。
34. 根据权利要求28所述的组合物，其中所述重组细菌源自表7中列出的细菌物种。
35. -种用于环境污染物的生物修复的方法，所述方法包括：使含有环境污染物的材 料与生物修复组合物接触，所述生物修复组合物包含表达一种或多种芳香族阳离子肽的重 组细菌。
36. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含金属。
37. 根据权利要求36所述的方法，其中所述金属包含Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、 Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Pd、Ag、Cd、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Rf、Db、Sg、Bh、Hs、Cn、
38. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含非金属。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中所述非金属包含硫酸盐。
40. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含高氯酸盐。
41. 根据权利要求40所述的方法，其中所述高氯酸盐包含NH4C104、CsC104、LiC10 4、 Mg(C104)2、HC104、KC104、RbC10 4、AgC104 或 NaC104。
42. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含硝酸盐。
43. 根据权利要求42所述的方法，其中所述硝酸盐包含HN03、LiN03、NaN03、ΚΝ0 3、 RbN03、CsN03、Be (N03) 2、Mg (N03) 2、Ca (N03) 2、Sr (N03) 2、Ba (N03) 2、Sc (N03) 3、Cr (N03) 3、Μη (N03) 2、 Fe (N03) 3、Co (N03) 2、Ni (N03) 2、Cu (N03) 2、Zn (N03) 2、Pd (N03) 2、Cd (N03) 2、Hg (N03) 2、Pb (N03) 2 或 ai(no3)3。
44. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含放射性核素。
45. 根据权利要求44所述的方法，其中所述放射性核素包含锕系元素。
46. 根据权利要求44所述的方法，其中所述放射性核素包含铀。
47. 根据权利要求35所述的方法，其中所述环境污染物包含甲基-叔丁基醚（MTBE)、 氯乙烯或二氯乙烯。
48. 根据权利要求35所述的方法，其中生物修复原位进行。
49. 根据权利要求35所述的方法，其中生物修复非原位进行。
50. 根据权利要求35所述的方法，其中所述细菌包含编码所述一种或多种芳香族阳离 子肽的核酸序列。
51. 根据权利要求50所述的方法，其中所述核酸序列在诱导型启动子的控制下表达。
52. 根据权利要求50所述的方法，其中所述核酸序列在组成型启动子的控制下表达。
53. 根据权利要求50所述的方法，其中所述核酸序列包含质粒DNA。
54. 根据权利要求50所述的方法，其中所述核酸序列包含基因组插入片段。
55. 根据权利要求35所述的方法，其中所述重组细菌源自表7中列出的细菌物种。
56. 根据权利要求35-55中任一项所述的方法，其中所述芳香族阳离子肽包含 D-Arg-Dmt-Lys-Phe_NH2〇
57. -种组合物，所述组合物包含选自下述的一种或多种芳香族阳离子肽： Dmt-D_Arg-Phe-(atn)Dap-NH2，其中（atn)Dap 是 β -氨茴酰-L-α，β -二氨基丙 酸；Dmt-D-Arg-Ald-Lys-NH2，其中 Aid 是 β _(6' -二甲氨基-2' -萘酰）丙氨酸； Dmt-D-Arg-Phe-Lys-Ald-NH2，其中 Aid是 β-(6'-二甲氨基-2'-萘酰）丙氨酸； D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2;Dmt-D-Arg-Phe-(dns)Dap-NH2,其中（dns)Dap 是 β-丹横 酰-L- α，β -二氨基丙酸；或其药学可接受的盐。
58. 根据权利要求57所述的组合物，所述组合物包含药学可接受的载体。
59. -种用于抑制有此需要的受试者中的细胞色素 c过氧化物酶活性的方法，所述方 法包括：施用治疗有效量的芳香族阳离子肽或其药学可接受的盐。
60. 根据权利要求59所述的方法，其中所述芳香族阳离子肽选自： Dmt-D_Arg-Phe-(atn)Dap-NH2，其中（atn)Dap 是 β -氨茴酰-L-α，β -二氨基丙 酸；Dmt-D-Arg-Ald-Lys-NH2，其中 Aid 是 β _(6' -二甲氨基-2' -萘酰）丙氨酸； Dmt-D-Arg-Phe-Lys-Ald-NH2，其中 Aid是 β-(6'_二甲氨基-2'-萘酰）丙氨酸； D-Arg-Tyr-Lys-Phe-NH2 和 Dmt-D_Arg-Phe-(dns)Dap-NH2,其中（dns)Dap 是 β -丹横 酰-L- α，β -二氨基丙酸；或其药学可接受的盐。
【文档编号】A61K38/00GK104114181SQ201280061936
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2012年10月11日 优先权日:2011年10月17日
【发明者】D·特拉维斯·威尔逊, 黑兹尔·H·司徒, 亚历克斯·比尔克 申请人:康奈尔大学, 康肽德生物医药技术有限公司