抑制白内障和老花眼的方法_3

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面的部件和形成透镜后表面的部件而产生接触透镜。
[0068] 在一种实施方式中,电荷掩蔽剂作为控释的注射剂可以是插入至水的或玻璃的 中。
[0069] 在一种实施方式中,以泪点塞给予γ-晶状体蛋白电荷掩蔽剂。如在本文中所用 的,术语泪点塞是指适合于分别通过下位或上位泪点插入至眼睛的下位或上位泪小管的尺 寸和形状的设备。
[0070] 在一种实施方式中,通过离子电渗疗法给予γ-晶状体蛋白电荷掩蔽剂。离子电 渗疗法是一种使用小电荷通过皮肤递送药物或其它化学制品的技术。
[0071] 在一种实施方式中,使用超声波强化给予眼用组合物。
[0072] 通过以下非限制性的实施例进一步举例说明本发明。
[0073] 实施例
[0074] 实施例1 : γ -晶状体蛋白的克隆
[0075] γ D-和γ S-晶状体蛋白DNA序列处于pQel质粒中,由在麻省理工学院(剑桥、 MA)的King实验室提供该质粒。为了纯化目的,γ -晶状体蛋白蛋白质序列含有6 XN-末端 组氨酸标签(His标签)。将该质粒转化为克隆感受态细胞系以创造另外的质粒DNA。随后 将质粒转化为用于蛋白质合成的表达感受态细胞系(TAM 1大肠杆菌细胞(Active Motif. Carlsbad, CA))。
[0076] 将γ -晶状体蛋白质粒DNA化学转化成M15pRep大肠杆菌细胞用于蛋白质合成。 生长IL培养液用于蛋白质纯化。通过Ni亲合层析纯化γ-晶状体蛋白蛋白质。在γ-晶 状体蛋白蛋白质上含有的N-末端His标签优先结合至Ni柱。可以利用竞争地结合至Ni 的咪唑梯度洗脱结合的蛋白质,释放纯化的蛋白质。通过SDS PAGE凝胶电泳和快速蛋白质 液相色谱法(FPLC)确认纯度。
[0077] 实施例2 :pH和盐对于纯化的γ D-和γ S-晶状体蛋白的影响
[0078] 因为pH和盐影响β -晶状体蛋白的聚集,所以还研究了 pH和盐对于γ -晶状体 蛋白的影响。使用动态光散射(DLS)测量粒径。
[0079] 使用ALV测角仪测量实验性的动态光散射(DLS),该ALV测角仪具有ALV-5000/ E相关器,装备有288个通道(ALV,Langen德国)和2W氩激光器(Coherent Inc.,Santa Clara,CA),具有近似40mW的工作功率。以5°为间隔在30°至90°之间的角度处(对应 于在8. 41 X IO6至2. 30 X 10 7m 1之间的散射波矢量(q)范围)测量散射强度。将散射波矢量 限定为q = 4 Jr n sin( Θ /2) / λ,其中Θ是散射角,以及λ = 514. 5,在真空中的氩激光器 的波长,并且η是1. 33,水的折射率。通过循环式水浴,将样品的温度保持在4至37±0. 1°C 的恒温处。
[0080] 使用CONTIN分析分析相关函数从而计算延迟时间,用于在测量的角度处的相关 函数。峰代表蛋白质的扩散模式。将滞后时间(τ)转变为Γ并对q 2作图。拟合线的斜 率是扩散系数(D)。拟合线使得截距为零,因为q = 0的非零值是非物质的。Γ对q2图是 线性,其中具有〇. 95或更大的r2值。
[0081] 在 0· 5mg/mL 的浓度处,在 150mM NaCl,20mM Na2HP04/NaH2P04缓冲液 pH 6. 8 处对 修饰的和未修饰的yD-和yS-晶状体蛋白蛋白质进行DLS测量。利用0. 22μπι疏水的 PVDF膜(Fisher Scientific)过滤所有的溶液至IOmm直径硼硅酸盐玻璃管中并密封。在 测量光散射之前,允许溶液平衡30分钟。
[0082] 研究α-A、a-B、yD-和γ-S晶状体蛋白蛋白质的溶液从而理解尺度(size scale)以及蛋白质在稀溶液中如何表现。(表1)正如通过LDS所测量的,温度几乎对溶液 中的蛋白质尺寸没有影响。
[0083] 表1 :在修饰的和未修饰的γ D-和γ S-晶状体蛋白蛋白质上进行的DLS测量
[0085] 考虑到a A-晶状体蛋白的分子量是19. 9kDa并且a B-晶状体蛋白的分子量是 20. 16kDa,在DLS实验中观察到的尺寸与至溶液中以及人眼中的300-1200kDa物种中的 α-晶状体蛋白的已知组装相一致。
[0086] γ -晶状体蛋白的3nm Rh代表单一的蛋白质物种,其分别与单体γ D-和γ -S晶 状体蛋白20. 6kDa和20. 9kDa的分子量很好地关联。两个物种还显示出聚集体,γ D-和 γ S-晶状体蛋白分别具有110和IOOnm的Rh值。γ -晶状体蛋白的聚集之前已经被归因 于在γ-晶状体蛋白之间的互相吸引。在γ-晶状体蛋白中特异的蛋白质-蛋白质相互作 用的缺乏允许它们在溶液中形成大的聚集体。
[0087] γ-晶状体蛋白易于受到各种实验条件的影响,包括:ρΗ的范围(5、6、7、8、9、10、 11),KCl 的浓度(100mM、150mM、300mM、500mM、1000mM)和温度(4.5°C、22°C、37°C )。在 4. 5°C处,经由一整夜的透析调整pH和盐浓度并且调整它们的最终浓度至1.0 g/L。
[0088] 表2 :pH和盐对于γ D-和γ -S晶状体蛋白的影响
[0091] 如在表2中可以看到的那样,在超过10的不同的pH从γ D-和γ S-晶状体蛋白 溶液去除聚集体。超过300mm KCl的盐浓度确实减少γ-晶状体蛋白聚集体为个体蛋白 质颗粒。这些结果表明通过妨碍在γ-晶状体蛋白之间的静电相互作用,可以破坏或防止 γ-晶状体蛋白大的聚集体。
[0092] 已经假设,二硫键可以介导观察到的γ-晶状体蛋白聚集体。在5mM DTT中和在 1.0g/La-晶状体蛋白存在下,还测量了 γ-晶状体蛋白蛋白质的DLS。如表3中所不,DTT 对于γ-晶状体蛋白聚集体的尺寸没有影响。因而,此推测是不正确的。
[0093] 进一步地,将合成的a -晶状体蛋白蛋白质与γ-晶状体蛋白蛋白质混合从而确 定a-晶状体蛋白的伴侣能力是否破坏γ-晶状体蛋白聚集体。a-A和a-B晶状体蛋白 各自分别与TD-或YS-晶状体蛋白以3:1的摩尔比单独地混合,模仿在人类眼睛晶状体 中发现的比率。在4°C处允许所有溶液平衡一小时。当用a-A或a-B晶状体蛋白孵育时, 几百毫微米的大γ-晶状体蛋白聚集体消失并且看见单独的γ-晶状体蛋白和a-晶状体 蛋白大分子。(表3)这些数据支持之前的工作,之前的工作证明a-晶状体蛋白抑制非特 异性蛋白质聚集,因而防止γ-晶状体蛋白蛋白质的聚集。
[0094] 表3 :DTT和伴侣对于γ D-和γ -S晶状体蛋白的影响
[0096] 不限于理论,假设α -晶状体蛋白尺寸的增加(从63_68nm至75nm)是由于α -晶 状体蛋白与变性的或错误折叠的γ-晶状体蛋白的相互作用。很清楚的是,添加 α-晶状 体蛋白防止或破坏大的γ-晶状体蛋白物种在溶液中形成并且破坏在γ-晶状体蛋白之间 的静电电荷。α-晶状体蛋白能够破坏在γ-晶状体蛋白的高浓度处出现的γ-晶状体蛋 白的大的聚集体。因而,在没有α-晶状体蛋白的情况下,γ-晶状体蛋白通过静电力将形 成大的可溶的聚集体,在高PH和高盐浓度处可以阻止该静电力。
[0097] 用于表征聚集体的材料和方法
[0098] 进行yD-和yS-晶状体蛋白化学修饰从而修饰这些蛋白质的聚集行为。用 于表征修饰的TD-和YS-晶状体蛋白的方法是基质辅助激光解吸电离-飞行时间 (MALDI-T0F),圆二色光谱,以及动态光散射。
[0099] 基质辅助激光解吸电离-飞行时间
[0100] -整夜透析近似2mg的规则的或修饰的γ-晶状体蛋白蛋白质至5mM三(羟甲 基)氨基甲烷盐酸盐(Tris HCl)pH 7。一整夜冻干(冻干的)溶液从而获得干燥的晶状体 蛋白蛋白质粉末。
[0101] 在装备有337nm氮激光器的Omniflex MALDI-T0F质谱仪(Bruker Daltonics, Inc. ,Billerica MA)上获得质谱学数据。样品(2mg/ml)与由0.1 %三氟乙酸 (TFA)、50%乙腈和3, 5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸组成的基质(matrix)混合(1:1)。随后 在不锈钢的靶标上沉淀1 μ L的溶液。以线性模式使用仪器用于数据获得。
[0102] 圆二色光谱
[0103] 一整夜透析晶状体蛋白样品至IOmM Na2HP04/NaH2P04缓冲液ρΗ6. 8并且在0. 5mg/ mL的浓度处测量。使用Imm路径长度的石英比色池,在22°C处,在Jasco J715偏振分光计 上,测量圆二色光谱。在允许样品平衡五分钟之后,在250至195nm的范围中获得光谱。
[0104] 动态光散射
[0105] 使用ALV测角仪测量实验性的动态光散射(DLS),该ALV测角仪具有装备有288通 道(ALV,Langen Germany)和 2W 氩激光器(Coherent Inc.,Santa Clara, CA)的 ALV-5000/ E相关器,具有近似40mW的工作功率。以5°为间隔在30°至90°之间的角度处(对应于 在8. 41 X IO6至2. 30 X 10 7m 1之间的散射波矢量(q)范围)测量散射强度。将散射波矢量限 定为q = 4Jin sin (Θ/2)/λ,其中Θ是散射角,并且λ =514. 5,在真空中的氩激光器的 波长,并且η是1. 33,水的折射率。通过循环式水浴锅,将样品的温度保持在4至37±0. 1°C 的恒温处。
[0106] 使用CONTIN分析分析相关函数从而计算延迟时间,用于在测量的角度处的相关 函数。峰代表蛋白质的扩散模式。将滞后时间(τ)转变为Γ并对q 2作图。拟合线的斜 率是扩散系数(D)。拟合线使得截距为零,因为q = 0的非零值是非物质的。Γ对q2图是 线性的,具有〇. 95或更大的r2值。
[0107] 在 0· 5mg/mL 的浓度处,在 150mM NaCl,20mM Na2HP04/NaH2P04缓冲液 pH 6. 8 处在 修饰的和未修饰的TD-和yS-晶状体蛋白蛋白质处,进行DLS测量。利用0. 22μπι疏水 的PVDF膜(Fisher Scientific)过滤所有的溶液至IOmm直径硼硅酸盐玻璃管并密封。在 测量光散射之前,允许溶液平衡30分钟。
[0108] 实施例3-用PEG24化学修饰γ D-和γ S-晶状体蛋白
[0109] 利用NHSPEG24进行γ -晶状体蛋白的第一修饰。含有伯胺、赖氨酸和精氨酸的氨 基酸可以在N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)官能化的聚乙二醇(PEG)上进行亲核取代。NHS是 促进Sn2反应机制的有活性的酯,因为它是好
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