专利名称：由偶联物非共价结合形成的表位的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种和配体相作用的组合物，及制备该组合物的方法，及制备基于该组合物的分子的方法。
背景技术：
我们知道蛋白质受体通常通过表位与其目标配体相结合，表位构成整个蛋白质分子的一小部分。为了达到最大结合或相互反应，该表位的结构必须保持一个刚性构型，以形成一个结合位点使表位中所有的必要成分相互紧密靠近。制备一种仅由结合位点氨基酸组成的类似多肽的尝试通常是失败的，因为这些多肽不具有与蛋白质受体相同的生物活性。这是由于肽在自由溶液里的构象不同于在整个蛋白质受体中。另外，如果蛋白质的结合位点是由不同的、在蛋白质链上不相连的寡肽组成，那么在自由溶液里将分离的寡肽混合不能重建活性结合位点。
在新的受体特异性治疗策略的开发中，受上述限制而使用大分子蛋白质来呈现结合位点表位，会带来一些问题。一个问题是这样的大分子蛋白质很容易引起免疫应答。第二个问题是长的多肽链易受内肽酶(诸如消化道腔中的内肽酶)攻击。最后这些大分子蛋白质的制备、纯化及稳定形态维持的成本都很高。
发明概述本发明目标在于克服现有技术中的缺点。
本发明第一方面提供了与一个配体相互作用的一种组合物，该组合物包含多个不同偶联物的非共价偶联集合物(assembly(也称结合物))，每个偶联物含有头部基团和尾部基团，偶联物的尾部基团形成疏水聚集(hydrophobic aggregation)，并且偶联物相互之间具有在该集合物内部自由运动的能力，从而在配体存在时，至少两个头部基团(相同的或不同的)正确定位，形成能与配体发生比单个头部基团作用更强的相互作用的表位。头部基团通常是亲水性的，而尾部基团通常是疏水性的，如由烃链组成的亲脂性、由碳氟化合物链构成的亲卤素性，或以硅烷为基。
根据本发明所述，通过头部基团和尾部基团构成偶联物，尾部基团可以结合形成疏水性聚集，该疏水性聚集通常是一种超分子集合，如微胶束、片层结构、脂质体或其他脂质结构，偶联物被取向从而使头部基团在水相中时也相互靠近。因为在集合物内部偶联物是可以运动的，因此头部基团在组合物内能够有许多不同的位置。因此，头部基团(通常是不同的)在组合物内自由运动，进而令人称奇地相互作用，从而诱导出生物学效果，而头部基团本身不能引起该生物学效果。未曾料到的进一步的发现是，不同头部基团组合构成的集合物能够诱导出生物学反应或参与生物受体的结合，而单个头部基团组成的集合物不能进行这样的反应。
如上所述，这些超分子集合物在自然状态通常是颗粒或胶体，通常包含数百个亚单位(偶联物)，所有亚单位如
图1a那样以头部基团从颗粒的中心向外的方式取向。每个偶联物都可以在集合物内改变位置，通过布朗运动过程自由地与相邻的偶联物交换位置，因此可以在集合物的整个表面内迁移。超分子集合物的其他表现形式是立体形态和被包被的表面。
集合物内的每个偶联物可含有一个头部基团，该头部基团选自一个化学或生物学种类，或许多不同的种类，如氨基酸或肽；肽类似物；单糖、双糖或多糖；单核苷酸、双核苷酸或多核苷酸；固醇；生物碱；类异戊二烯；肌醇衍生物；单或稠芳香核；水溶性维生素；卟啉或血红素核；酞菁；金属离子螯合物；水溶性药物；激素；或酶底物。
在一个较佳实施方案中，每个头部基团包含氨基酸或寡肽，它可能是肽链的末端。宜将多肽长度保持在最小，从而避免当该成分用于体内时引发免疫应答。因此，肽长度通常宜不超过6个氨基酸。
所用的氨基酸可以是任何天然的氨基酸、取代的衍生物、类似物、及D-型氨基酸。
偶联物的尾部基团可以全部相同，或是不同尾部基团的混合物，每个基团宜包含一个疏水性基团，该疏水性基团选自直链、支链、环状、多环状、饱和或不饱和结构，该结构中带或不带取代或未取代的杂原子，例如，脂质氨基酸类似物；前列腺素；白细胞三烯；甘油单酯或二酯；固醇；鞘氨醇或神经酰胺衍生物；及这些疏水基团的硅或卤素取代衍生物。尾部基团宜有6至24个碳原子，更佳的是10至14个碳原子。每个偶联物中可能有一个以上尾部基团。例如，一个或多个带烃类侧链的脂质氨基酸可以形成偶联物的一部分，与头部基团的一个或多个氨基酸相连。
可采用任何化学方法将头部基团与尾部基团相连。例如，每个偶联物还进一步包括一个间隔基团来连接头部基团与尾部基团，从而促使头部基团呈现在非共价结合表面上。这些隔离基团为大家熟知，包括例如氨基酸、羟酸、糖和聚乙二醇。
本发明另一方面提供了如上所述的组合物用作治疗、预防或诊断药物的用途。
本发明的一个优点在于，与传统生物学受体相比，偶联物的头部基团小，且该偶联物可以达到强特异性结合相互作用。例如，如果该头部基团是一个寡肽，那么肽链长度通常不超过10个氨基酸并且更佳的是6个或更少。因此本发明组合物的免疫原性远低于它们的蛋白质对应物。
根据本发明的此特性，本发明组合物不仅可以配制成在体外与配体相互作用，而且还可以被用于体内，根据合适的给药路线任选地用合适的稀释剂、赋形剂或载体来配制。
本发明的另一个部分提供了包括头部基团和尾部基团的偶联物用于制备上述组合物的用途。
本发明还提供了制备与配体相互作用的一种组合物的方法，该方法包括(a)提供多种不同的偶联物，每个偶联物含有头部基团和尾部基团；(b)从多种偶联物通过非共价结合形成一个集合物，其中尾部基团疏水性聚集，并且偶联物表现出相对于其他偶联物具有自由运动的能力，这样，在配体存在时，至少两个头部基团适当地定位，形成能与该配体发生比单个头部基团作用更强的相互作用的表位。每个偶联物宜如上所述。
这些偶联物可以通过制备脂囊泡的各种已知的方法分散至水相中，方法包括机械混合，使用高剪切力，超声处理，溶剂分散或与洗涤剂共溶。通常，形成的非共价超分子集合物将由多个不同偶联物一同混合构成。其他的脂质材料可以选择性加入以改变表面性质，帮助偶联物分散，稳定偶联物的非共价结合集合物，帮助偶联物的头部基团呈现，或使之能构建成通过偶联物的随机运动和集合物内头部基团的正确定位形成表位而被识别的载体。
本发明方法的重要方面包括对具有所需生物活性的多种偶联物进行鉴定的步骤。在较佳实例中，该步骤包括(i)选择一组具有头部基团排列的偶联物；(ii)形成非共价结合，其中尾部基团疏水性聚集，偶联物表现出相对于其他偶联物具有自由的运动能力；(iii)分析该非共价结合与配体之间充分的相互作用；(iv)使用一组具有修改的头部基团排列的偶联物，任选地重复步骤(i)至(iii)；(v)在步骤(iii)找到充分的相互作用时，选择该组偶联物作为步骤(a)中的多种偶联物。
分析“充分的相互作用”的例子包括结合试验，例如使用ELISA原理检测抗体和抗原间结合的那些试验。其他合适的体外试验方法包括环境敏感的与膜结合的荧光探针的荧光修饰，沉淀反应，酶活加强或酶活抑制等。而依靠材料所具有的改变体外培养细胞行为的能力的试验可能也很好，如细胞死亡，细胞繁殖，凋亡，抑制或刺激细胞与细胞之间的接触，细胞因子或其他可溶性产物的分泌，特异性mRNA的合成，胞外囊泡的运输，细胞信号过程的改变等试验。也可以进行整个动物或人的体内试验分析，例如将放射标记掺入超分子集合物，通过各种途径给药后，研究其随后的分布。
根据该方法使用了一个综合方案，在该方案中制备了大量不同的超分子集合物(或“探针”)，每个集合物含有选自预先合成库的不同的偶联物组合。筛选适当的偶联物可基于目标配体的已知性质，或仅仅是使用各种头部基团，以增加两个或更多头部基团形成与配体相结合的表位的可能性。在这种情况下，按照上述方法进行探针和配体间充分相互作用的试验分析后，找到的最有效的偶联物组合物可加以改进，如增加头部基团，去掉一些头部基团，或两者都进行，然后将得到的探针再进行充分相互作用试验。最后可鉴定出最游离的头部基团组合，并选用于该组合物。
因此本发明相对于传统的组合化学具有非常清楚的优越性。在组合化学中，与特异性受体结合的最适合的序列鉴定必须通过合成不同基团(如氨基酸)在不同顺序时的几百个可能的组合，每一种必须检测其有效性。这个过程耗时，昂贵，且受到将不同组分连接在一起的化学物质本身限制。相反，本发明仅仅依靠头部基团的相互邻近，以形成结合衍生的表位。一旦合成了一组偶联物，就不需要进行更多的合成化学，而只要将偶联物简单混合，通过非共价结合形成不同的探针。
在一个较佳的实施方案中，本发明方法使用带一个末端氨基酸通过隔离基团与脂质尾部基团相连的偶联物，只需将其在水溶性介质中混合即可形成微胶束，其中不同的氨基酸侧链将以多种不同构型呈现在一起。因此不必将氨基酸按特定顺序排列，或需要特定的隔离基团或定向排列。根据统计资料，一定比例的单个氨基酸亚单位总是以一种理想的构型结合。
在一个排列中，每个偶联物都具有线性结构X-隔离基团-隔离基团-脂质-脂质，其中X代表每个不同的偶联物所用的不同的单个氨基酸。
在设法构建由天然氨基酸构成的表位时，可进一步简化头部基团的数量以便筛选。一个办法是将在天然蛋白质材料中找到的氨基酸残基分成6个基本类别，较佳的是使用每个类别中的一个氨基酸而不是那个类别中所有的氨基酸，因为那样会在头部基团的末端位置上增加氨基酸的空间灵活性。其结果是减少了构建偶联物的预先合成库所需氨基酸总量及所使用的头部基团总量。氨基酸的主要类别如下表1。表1类别 代表 缩写疏水性亮氨酸L带羟基斯氨酸S酸性 谷氨酸E酰胺 谷氨酰胺 Q碱性 组胺酸H带芳香基团酪氨酸Y已有许多方法鉴定含氨基酸的偶联物的活性组合。
在一个实例中，采用有限数量的偶联物形成一系列不同的探针，每个探针都是超分子集合物的水溶性悬液，每个集合物由混合在一起的所选偶联物组成，而且每个与其他都不同，因为每个中另加入一个不同的偶联物，如下所示，每个字母代表具有不同末端氨基酸的偶联物探针1A B CD探针2A B CE探针3A B CF探针3A B CG…………探针xA B CZ如上所述，每个探针用生物学试验分别检测其充分结合能力。
在第二个简单的实例中，构建一个初始探针，该探针包含来自偶联物库的大量不同的偶联物，将其与依次缺少一个不同偶联物的探针比较效果，从而确定对所调查的生物学反应而言，库中哪些头部基团是必需的，而哪些是多余的。该方法如下所述探针1A B C D E . . . Z探针2A C D E . . . Z探针3A B D E . . . Z.......
探针xA B C D E . . .
可以将前面所述的各种方法结合起来。
知道目标配体可以帮助设计合适的起始阵列。例如，如果配体已知为碱性的，那么使偶联物具有酸性则是明智的，可以将其末端氨基酸的自由羧基暴露出来。引入其他功能基团，如紧接着末端氨基酸加入一个特殊的氨基酸作为隔离基团，也可以增加特异性。当包含一段已知结构的短寡肽序列已经暗示与目标配体的结合，可将这种序列包含在该组构成组合物的偶联物中。
最后一个方面，本发明提供了一种制备与配体相互作用的分子的方法。此方法包括根据上文所定义的一种方法制备组合物；确定集合物中形成针对配体的表位的至少两个头部基团；和制备掺有至少两个头部基团的官能团的分子，其中两个头部基团被一个或多个连接基团隔开从而使该分子能与配体结合且比每个头部基团单独作用更强。
虽然本发明中的组合物本身可用于体外或体内系统，可能在治疗，预防或诊断方法中诱导生物应答，然而在某些情况下，也可根据上述组合物的结构来制备一种分子。通过鉴定至少两个形成针对该配体的表位的头部基团，可以制备类似于该组合物的含有相同或相似表位的新型分子。举例而言，功能基团可能被插入到一个单一线性多肽链中，并可能有一个或多个连接基团来将功能基团分开。
附图简述通过参见以下实施例和附图，可以更详细的举例描述本发明，其中图1显示了超分子集合物的表面，和本发明组合物如何与目标配体相结合；和图2显示了超分子集合物的表面，该超分子集合物由两个不同偶联物组成，偶联物的头部基团由线性短链肽组成。
发明详述如图1所示，本发明组合物的部分1以微胶束形式存在，其中头部基团2和尾部基团3相互连接形成偶联物4(图1A)。目标配体5呈现给组合物1。由于偶联物是可移动的，因此发生了一种重排(图1B)，从而使头部基团2定位以与目标配体5结合。如图2所示，本发明组合物的一部分以超分子集合物形式存在，其中集合物的表面与配体的结合是通过两个短链肽组成的偶联物非共价结合产生表位(A)而发生的，该表位与配体的相互作用比任一单个的偶联物分开单独作用更强(B)。同样的原理也适用于头部基团所含是结构不是氨基酸的情况。
实施例在以下所给出的实施例中，氨基酸用标准单字母符号表示，除此之外，在任何情况下，这个字母是用于代表上述偶联物，在该偶联物中该特定氨基酸位于肽链的末端。在此处描述的实施例中，脂质包含以肽键连接的两个氨基酸，其中两个氨基酸都是甘氨酸类似物，在每种情况下α氢均被12或14个碳原子的直链烃链取代。头部基团和间隔分子以及间隔分子和脂质之间均以肽键连接。头部基团携带一个游离氨基，而脂质的自由尾部带有CONH2基团。每个偶联物的结构是这样的NH2-头部基团-间隔物-氨基酸(C14侧链)-氨基酸(C12侧链)-CONH2。
实施例1刺激巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子1.将单个偶联物E，Y，Q，S和H(通过一个丝氨酸-甘氨酸间隔物与脂质相连)制成浓度为5毫克/毫升的甲醇/二氯甲烷(1∶1)的溶液。
2.这些偶联物的溶液以相同的比例分配在7毫升玻璃小瓶中，所有小瓶中终体积为400微升(含2毫克固体)，正如在次页的实施例所述。当所得的有机溶液体积不够时，在下面一步中进行调整，如下所述，相应减少重建时所加水量。
3.所有小瓶内的物质用氮气流吹干，然后在冻干机中至少1mbar真空度下过夜。
4.第二天，按次页表格所示的体积加入蒸馏水，使所有小瓶中的最终浓度为1毫克/毫升。将小瓶盖帽，加热至37℃并在水浴中超声作用至溶液澄清。
5.将样品加入到24孔板的孔中，孔中接种了J774A-1巨噬细胞细胞系(5×104细胞/毫升/孔)。100毫升和10毫升样品加入不同孔中，细胞于37℃、5％CO2/空气气氛下培养过夜。
6.接下来的一天，从每孔中取出两份体积为50微升的上清液，在捕获ELISA试验中测定肿瘤坏死因子的浓度。所得结果如下表所示
分配的偶联物体积 所加水的体积E YQS HE 260微升 1.3毫升Y400微升2.0毫升Q 310微升 1.55毫升S 360微升 1.8毫升H 400 2.0毫升EY200微升200微升2.0毫升EQ200微升 200微升 2.0毫升ES200微升 200微升 2.0毫升EH200微升 200微升 2.0毫升YQ 200微升 200微升 2.0毫升YS 200微升200微升 2.0毫升YH 200微升200微升 2.0毫升QS200微升 200微升 2.0毫升QH200微升 200微升 2.0毫升SH 200微升 200微升 2.0毫升QSH 133微升 133微升 133微升 2.0毫升YSH 133微升133微升 133微升 2.0毫升YQH 133微升 133微升 133微升 2.0毫升YQS 133微升 133微升 133微升 2.0毫升ESH 133微升 133微升 133微升 2.0毫升EQH 133微升 133微升 133微升 2.0毫升EYH 133微升133微升133微升 2.0毫升EYS 133微升133微升133微升 2.0毫升EYQ 133微升133微升 133微升 2.0毫升EQS 133微升 133微升 133微升 2.0毫升EYQS 50微升 50微升 50微升50微升 1.0毫升EYQH 50微升 50微升 50微升50微升 1.0毫升EYSH 50微升 50微升 50微升 50微升 1.0毫升EQSH 50微升 50微升50微升 50微升 1.0毫升YQSH 50微升 50微升50微升 50微升 1.0毫升EYQSH 40微升 40微升 40微升40微升 40微升 1.0毫升
J774上清液的OD450100微克 10微克 0微克E0.628 0.098 0.013Y0.313 0.053Q0.083 0.015S0.348 0.143H0.632 0.206EY 0.198 0.027EQ 0.113 0.022ES 0.211 0.225EH 0.167 0.037YQ 0.245 0.034YS 0.786 0.363YH 0.541 0.133QS 0.212 0.025QH 0.135 0.027SH 0.515 0.177QSH 0.253 0.032YSH 0.712 0.229YQH 0.290 0.020YQS 0.519 0.119ESH 0.380 0.246EQH 0.107 0.026EYH 0.254 0.042EYS 1.289 0.355EYQ 0.191 0.064EQS 0.209 0.027EYQS 0.777 0.206EYQH 0.224 0.067EYSH 0.262 0.146EQSH 0.149 0.185YQSH 0.319 0.045EYQSH0.375 0.073可见，一些而非全部的不同头部基团的组合显示强生物应答，提示这种应答对那些特定的组合是特异性的。本实施例阐述了一种方法，其中所述的偶联物可用于组合方法来鉴定引发所需生物学反应的有效组合。
实施例2巨噬细胞的肿瘤坏死因子分泌将带有偶联物混合物的超分子集合物与只带有单个偶联物的超分子集合物作比较。
样品如实施例1所述进行制备，有或没有加入另外的如下所述的脂质材料。因为偶联物Y，S和L的组合在实施例1所述实验中表现优良，故选择该组合。
含磷脂酰胆碱的探针以磷脂与偶联物重量比2∶1的比例制备。
含辛基葡萄糖苷的探针以糖脂与偶联物重量比1∶1的比例制备。
下表的结果表示的是18小时培养上清经TNF ELISA法测得的450nm光密度。每中偶联物浓度是10微克/毫升。
TNF ELISA分析的OD450EYS 0.390E+Y+S 0.059培养基对照0.000EYS∶OG 0.559(E+Y+S)∶OG 0.193OG对照0.228EYS∶PC 0.320(E+Y+S)∶PC 0.130PC对照0.081本实施例表明，当偶联物组合单独出现或与如磷脂或糖脂等其他脂质合用时均可引发生物应答。它也表明，根据效力的统计，所有的偶联物都呈现在同一超分子集合物上是重要的，如果同样的偶联物也是同时出现，但位于不同的超分子集合物上，则未见其有生物活性。这提示，为了能通过偶联物非共价缔合形成参与特异性结合细胞表面受体的表位，使偶联物相互靠近地呈现是很重要的。
实施例3加强口服吸收1.将单个偶联物L，S，E和Q(通过酪氨酸-甘氨酸间隔物与脂质相连)制备成浓度为10毫克/毫升的苄醇溶液。
2.在4个7毫升的螺口小瓶中加入75微升14C-油酸胆固醇(3.7MBq/毫升，在甲苯中)，并用氮气流吹干。
3.将(1)中的每—溶液400微升加到(2)中的一个小瓶中，室温振摇过夜。
4.偶联物的溶液按相同的比例分配在7毫升的玻璃小瓶中，所有小瓶的终体积为80微升(0.8毫克固体)，如下实施例所示。
L S E QL 80微升 - - -S - 80微升 - -E - - 80微升 -Q - - - 80微升LS40微升 40微升 - -LE40微升 - 40微升 -LQ40微升 - - 40微升SE- 40微升 40微升 -SQ- 40微升 - 40微升EQ- - 40微升 40微升LSE 27微升 27微升 27微升 -LSQ 27微升 27微升 - 27微升LEQ 27微升 - 27微升 27微升SEQ - 27微升 27微升 27微升LSEQ 20微升 20微升 20微升 20微升5.每个小瓶中加入2毫升蒸馏水并振荡，盖上盖子，并在水浴条件下超声作用20分钟。
6.样品用液氮冰冻，在冻干过夜。
7.第二天，在每瓶中加2毫升蒸馏水再溶样品，并再次超声至分散液清澈。
8.样品由Balb/c雌小鼠(体重20-25克，每4只小鼠为一组)管饲口服，剂量为每只动物0.3毫升。
9.给药后45，90和180分钟，经尾静脉穿刺取75微升血样加以肝素化。
10.每个样品用0.5毫升磷酸缓冲液稀释，然后离心，取0.4毫升上清液转移至闪烁仪小瓶中，边混合边加入2毫升Optiphase hisafe 3(Wallac)。11.样品的活性用闪烁计数器来测量。吸收百分数根据2毫升(其中1毫升是血浆)血液体积来估计。结果见下表血流中的吸收百分数45分钟 90分钟 180分钟L 0.90 1.390.61S 1.12 1.140.81E 0.85 1.550.79Q 1.40 3.000.81LS 2.87 2.380.66LE 2.59 2.220.49LQ 5.05 2.150.45SE 4.21 1.660.70SQ 4.67 1.450.67EQ 3.72 2.650.39LSE1.91 1.200.97LSQ6.23 1.900.80LEQ2.77 1.730.98SEQ3.06 1.520.63LSEQ 2.45 1.740.81可见，有些而非全部不同头部基团的组合增强了标记物经口吸收，提示对于那些特定的组合的应答是特异性的。本实施例阐述了所述偶联物可用于组合方法来鉴定能起目标配体作用的有效组合的方式。
实施例4Fc片段结合的ELISA1.将100微升山羊IgG(1毫克/毫升)加入到20毫升磷酸缓冲液中，往平底微量滴定板的每一孔加入100微升。
2.将此板在4℃下培育数天。
3.分别在1毫升玻璃小瓶中称取偶联物Y，F，W，L，S，E，Q和R各2毫克(每种通过丝氨酸-甘氨酸间隔物与脂质相连)，加入200微升苄醇，使溶液中各偶联物的浓度都为10毫克/毫升。
4.如下表所示，将溶液分配到7毫升螺口玻璃小瓶中瓶号 Y F WLSEQ R1 20微升20微升 20微升 -2 20微升20微升 -20微升3 20微升- 20微升 20微升4 - 20微升 20微升 20微升5 20微升 20微升 20微升 -6 20微升 20微升 - 20微升7 20微升 -20微升 20微升5.每个小瓶中的物质用振荡器充分混合，再在各瓶中加入1.5毫升蒸馏水。
6.给小瓶盖上盖子，在水浴中超声作用5分钟以得到澄清晶亮的分散液。
7.从步骤(2)开始的板用含0.02％吐温20的磷酸缓冲液清洗，再与含1％BSA的磷酸缓冲液(每孔300微升)一起保温一小时进行封闭。
8.此板再如前述清洗，将步骤(6)中小瓶中取出的100微升样品加入板第一列的第一至第七行孔中，第八行留作空白对照。
9.倍稀释是按如下操作沿着板的方向将100微升从第一列的孔中转移到第二列同一行邻近孔中并加以混合，再如前所述转移100微升液体至下一列，依此类推。
10.然后，此板在4℃下保温过夜。
11.第二天，用如前所述的方法清洗板，然后在每个孔中加入100微升市售的辣根过氧化酶-IgG偶联物(用磷酸缓冲液以1/1000比例稀释)，再在室温下保温40分钟。
12.再次清洗板，然后在每个孔中加入100微升邻苯二胺作为过氧化酶的底物，并在室温下保温30分钟。
13.在每个孔中加入200微升3M亚硫酸终止反应。
14.用平板读数仪测定每孔450nm光密度，所得结果经本底校正后，记录如下。
样品1到4 1到8 1到16 1到32 1到641YFW0.0010.039 0.048 0.053 0.0832YFL1.5041.484 1.325 0.723 0.0513YWL0.8030.192 0.022 0.023 0.0604FWL1.0340.778 0.208 0.031 0.0345SEQ0.0290.041 0.055 0.057 0.0916SER0.0130.030 0.044 0.062 0.0757SQR0.0000.045 0.031 0.054 0.065
可见2，3和4号样品(就是YFL，YWL和FWL偶联物组合)达到最大的结合。
可见，有些而非全部不同头部基团的组合参与强结合性相互作用，提示特定组合的应答是特异性的。本实施例阐述了这样一种方法，其中所述的偶联物可通过组合方法来鉴定有效的组合，以便引发所需的结合相互作用。
权利要求
1.一种与配体相互作用的组合物，该组合物包含多个不同偶联物的非共价结合物，每个偶联物含有头部基团和尾部基团，其中偶联物的尾部基团形成疏水聚集，偶联物在该结合物中是可移动的，从而在有配体存在时，至少两个头部基团正确定位形成能与配体发生比每个头部基团单独作用更强的相互作用的表位。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中每个偶联物有头部基团，该头部基团选自氨基酸或肽；肽类似物；单糖或多糖；单核苷酸或多核苷酸；胆固醇；水溶性维生素；卟啉或血红素核；金属离子螯合物；水溶性药物；激素；和酶底物。
3.根据权利要求2所述的组合物，其中每个头部基团含有氨基酸。
4.根据权利要求3所述的组合物，其中每个头部基团含有包含氨基酸的肽。
5.根据权利要求3或4所述的组合物，其中形成表位的头部基团包含选自下列中至少两个的末端氨基酸疏水性氨基酸，含羟基的氨基酸，酸性氨基酸，带酰胺的氨基酸，碱性氨基酸和芳族氨基酸。
6.根据前述任一权利要求所述的组合物，其中每个尾部基团相同或不同，并包含选自下列的亲脂性基团直链或支链脂肪酸、含至少8个碳原子的醇或醛、脂质氨基酸类似物、前列腺素、白细胞三烯、甘油单脂或甘油二脂、固醇、鞘氨醇或神经酰胺衍生物、以及该亲脂性基团的硅或卤原子取代的衍生物。
7.根据权利要求6所述的组合物，其中每个亲脂性基团包含C10至C14脂肪酸。
8.根据上述任一权利要求所述的组合物，其中每一偶联物还含有将头部基团与尾部基团相连接的间隔基团。
9.根据权利要求8所述的组合物，其中间隔基团是亲水性的。
10.根据权利要求8或9所述的组合物，其中间隔基团包含氨基酸、羟酸、糖或聚乙二醇。
11.根据上述任一权利要求所述的组合物，其中非共价结合物含有片层结构、微胶束或脂质体。
12.前述任一权利要求所述的组合物用作药物、预防剂或诊断剂的用途。
13.包含头部基团和尾部基团的偶联物用于制备上述任一权利要求所述的组合物的用途。
14.根据权利要求13所述的用途，其中头部基团选自氨基酸或肽；肽类似物；单糖或多糖；单核苷酸或多核苷酸；固醇；水溶性维生素；卟啉或血红素核；金属离子螯合物；水溶性药物；激素和酶底物。
15.根据权利要求14所述的用途，其中头部基团包含氨基酸。
16.根据权利要求15所述的用途，其中头部基团包含含有氨基酸的肽。
17.根据权利要求15或16所述的用途，其中氨基酸包含选自下列的末端氨基酸亲水性氨基酸，含羟基的氨基酸，酸性氨基酸，带酰胺的氨基酸，碱性氨基酸和芳族氨基酸。
18.根据权利要求13-17任一项所述的用途，其中尾部基团包含选自下列的亲脂性基团直链或支链脂肪酸、含至少8个碳原子的醇或醛、脂质氨基酸类似物、前列腺素、白细胞三烯、甘油单脂或甘油二脂、固醇、鞘氨醇或神经酰胺衍生物；以及该亲脂性基团的硅或卤素取代的衍生物。
19.根据权利要求18所述的用途，其中亲脂性基团包含C10至C14脂肪酸。
20.根据权利要求13-19任一项所述的用途，其中偶联物还含有将头部基团与尾部基团相连接的间隔基团。
21.根据权利要求20所述的用途，其中间隔基团是亲水性的。
22.根据权利要求21所述的用途，其中间隔基团包含氨基酸、羟酸、糖或聚乙二醇。
23.一种制备与配体相互作用的组合物的方法，该方法包括(a)提供多种不同的偶联物，每一偶联物含有头部基团和尾部基团；和(b)从多个偶联物形成非共价结合物，其中尾部基团疏水性聚集，且偶联物是可活动的，从而当有配体存在时，至少两个头部基团发生正确定位而形成能与配体发生强于每个头部基团单独作用的相互作用的表位。
24.根据权利要求23所述的方法，其中每个偶联物如权利要求13至22任一项所定义。
25.根据权利要求23或24所述的方法，其中非共价结合物含有片层结构、微胶束或脂质体。
26.根据权利要求23至25任一项所述的方法，其中提供多种偶联物的步骤包括(i)选择带有头部基团排列的一组偶联物；(ii)形成非共价结合物，其中尾部基团疏水聚集，且偶联物是可活动的；(iii)试验分析非共价结合物与配体的充分的相互作用；(iv)使用带有经修改的头部基团排列的一组偶联物任选地重复步骤(i)至(iii)；和(v)在步骤(iii)中发现充分的相互作用时，选出该组偶联物作为步骤(a)中的多种偶联物。
27.根据权利要求26所述的方法，其中头部基团的排列包括(i)至少一个末端氨基酸，该氨基酸来自下列氨基酸类别中的一个疏水性氨基酸、带羟基氨基酸、酸性氨基酸和带酰胺氨基酸；和(ii)至少两个进一步的末端氨基酸，该末端氨基酸包含至少一个碱性氨基酸和至少一个芳族氨基酸，或至少两个碱性氨基酸或芳族氨基酸。
28.根据权利要求27所述的方法，其中用于步骤(iv)的修改的头部基团排列包括步骤(i)至(iii)所用的头部基团排列，其中至少两个进一步的末端氨基酸与步骤(i)至(iii)中所用的不同。
29.根据权利要求26所述的方法，其中头部基团排列包括(i)至少一个末端氨基酸，该末端氨基酸来自下列氨基酸类别中的一个疏水性氨基酸、含羟基氨基酸、酸性氨基酸、带酰胺的氨基酸、碱性氨基酸和芳族氨基酸。
30.根据权利要求29所述的方法，其中用于步骤(iv)的修改的头部基团排列包括步骤(i)至(iii)中所用的头部基团排列，其中来自其中一类氨基酸的至少一个末端氨基酸缺失或被带电荷的该氨基酸取代。
31.一种制备与配体相互作用的分子的方法，该方法包括(1)根据权利要求23至30任一项所述的方法制备组合物；(2)确定在组合物中形成针对配体的表位的至少两个头部基团；和(3)制备具有至少两个头部基团的官能团的分子，这两个头部基团被一个或多个连接基团任选地隔开从而使该分子能与配体发生比每个头部基团单独作用更强的相互作用。
全文摘要
一种与配体相互作用的组合物,该组合物含有由多个不同偶联物形成的非共价结合物,每个偶联物含有头部基团和尾部基团,其中偶联物的尾部基团疏水聚集,而偶联物可在该结合物中运动,从而在有配体存在时,至少两个偶联物能正确定位形成能与配体发生比每个头部基团单独作用更强的相互作用的表位。
文档编号C07K1/107GK1359469SQ0080965
公开日2002年7月17日 申请日期2000年6月27日 优先权日1999年6月28日
发明者R·纽, I·托特 申请人:普洛克西玛概念有限公司, 马赛克发现有限公司