專利名稱:用于改變線粒體代謝的可轉(zhuǎn)導多肽的制作方法
技術領域:
本發(fā)明大體上涉及用于將可轉(zhuǎn)導DNA結合蛋白傳遞到細胞器的組合物和方法,更具體點說,本發(fā)明涉及用于改變線粒體,例如誘導線粒體生物合成和氧化代謝的組合物和方法。
背景技術:
在進化過程中,許多生物體都在解決引導大分子進入活細胞中的任務。除細胞特異性、通常受體介導的或主動吸收機制外,在許多譜系中獨立出現(xiàn)的一般解決方法取決于特別進化出來的與脂質(zhì)雙層膜相互作用并插入脂質(zhì)雙層膜中的肽。因此,細菌的大腸菌素、 人孔蛋白以及來自不同物種的蛋白轉(zhuǎn)導結構域(protein transduction domain,PTD)都共有一個帶正電的α螺旋基元,這一基元常常具有兩親結構,能夠插入脂質(zhì)膜中,并在細胞內(nèi)傳遞較大的貨物(cargo)。近期的研究報告證實,使用PTD與蛋白質(zhì)的融合物可成功地跨生物邊界(包括血腦屏障和胎盤)傳遞這些蛋白質(zhì)。線粒體是所有真核細胞中的α -變形菌、產(chǎn)能和細胞死亡控制內(nèi)共生體(菲茲帕克(Fitzpatrick)等人,分子生物學與進化(Mol Biol Evol),23(1) 74-85 (2006)) 線粒體外膜具有類似于真核質(zhì)膜的脂質(zhì)組合物,而線粒體內(nèi)膜則含有獨特的脂質(zhì),即心磷脂,更類似于細菌膜。線粒體含有其自身的DNA、轉(zhuǎn)錄和翻譯機器,涉及進行氧化磷酸化必需的蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。許多疾病與線粒體數(shù)量、線粒體功能,或更具體點說氧化磷酸化的衰減有關。 此外,在基礎或健康狀態(tài)增加線粒體功能、數(shù)量和/或氧化磷酸化可增加在很大程度上依賴于線粒體代謝的細胞和組織(例如腦和肌肉)的能力。因此,本發(fā)明的目的是提供用于增加個體體內(nèi)線粒體數(shù)量、線粒體功能和/或氧化磷酸化的組合物和方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于增加線粒體生物活性以及線粒體數(shù)量的組合物和方法。一個實施例提供經(jīng)修飾多肽,其具有多聚核苷酸結合結構域、靶向結構域(例如細胞器特異性靶向信號)和蛋白轉(zhuǎn)導結構域。在某些實施例中,經(jīng)修飾多肽具有至少一個HMG盒結構域,更通常具有至少兩個HMG盒結構域。設計的多肽能夠進入細胞和靶特異性細胞器,例如線粒體。 靶向信號有助于將所述多肽導向相關位點,例如細胞器,并由此改變細胞器的功能。在優(yōu)選實施例中,重組多肽與以下序列具有至少80、85、90、95、97、99或100%序列一致性MRRRRRRRRR RRGEGDIMGE WGNEIFGAIA GFLGGEMLSR
“細胞狀態(tài)”是指細胞類型的狀況。細胞的整個生命都是動態(tài)的,并且可以達到各種分化、功能、形態(tài)和結構狀態(tài)。本文中使用的細胞狀態(tài)是指細胞生命中的特定細胞類型。本文中使用的術語“細胞表面標記物”是指存在于細胞表面上或附近足以獨特地標識細胞類型或狀態(tài)的任何分子,例如部分、肽、蛋白質(zhì)、碳水化合物、核酸、抗體、抗原和/ 或代謝物?!暗鞍邹D(zhuǎn)導結構域”或PTD是指有助于橫越脂質(zhì)雙層、微胞、細胞膜、細胞器膜或囊泡膜的多肽、多聚核苷酸、碳水化合物或者有機或無機化合物。PTD附接到另一分子將有助于這一分子橫越膜,例如由細胞外間隙進入細胞內(nèi)間隙,或由細胞溶質(zhì)進到細胞器內(nèi)。示范性PTD包括(但不限于)HIV TAT YGRKKRRQRRR(SEQ. ID NO. 1)或RKKRRQRRR (SEQ. ID NO. 2); 11個精氨酸殘基,或者具有8到15個殘基,優(yōu)選9到11個殘基的帶正電的多肽或多聚核苷酸。2.經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽或多聚核苷酸包裝多肽A.多聚核苷酸結合結構域本文中提供的用于傳遞多肽(例如DNA結合蛋白)的組合物和方法包括多聚核苷酸結合多肽或多聚核苷酸包裝多肽,其任選具有PTD,并任選具有靶向信號或結構域。經(jīng)修飾或重組多肽可以是已知結合或包裝多聚核苷酸的任何多肽或其變異體。重組多肽可單獨或與多聚核苷酸組合用作治療劑。在一個實施例中,多聚核苷酸結合多肽包括高遷移率族 (high mobility group,HMG)蛋白成員的至少一部分結合多聚核苷酸,具體點說,包括至少一個HMG盒結構域。一般說來,HMG結構域包括三個螺旋經(jīng)兩個疏水性核心總體折疊成穩(wěn)定的“L形” 配置。高遷移率族染色體蛋白HMGl或HMG2在所有真核細胞中極為常見,其以非序列特異性方式結合DNA,例如由此促進染色質(zhì)功能和基因調(diào)控。這些染色體蛋白可以與核小體直接相互作用,并且被視為染色質(zhì)結構的調(diào)節(jié)蛋白。其還通過增加多種基因表達調(diào)控蛋白(包括p53、Hox轉(zhuǎn)錄因子和類固醇激素受體)對DNA的親和力,而在活化這些調(diào)控蛋白方面起到重要作用。HMG蛋白包括HMG-1/2、HMG-I(Y)和HMG-14/17。根據(jù)HMG蛋白中存在的HMG結構域的數(shù)量、其序列識別特異性和其進化關系,可將 HMG-1/2盒蛋白進一步分成三個亞家族。第一組含有染色體蛋白,其與DNA的結合不具有序列特異性(第I類,HMGl和HMG2);第二組含有核糖體和線粒體轉(zhuǎn)錄因子,其在結合DNA時在另一關聯(lián)因子存在下顯示出序列特異性(第II類,酵母ARS結合蛋白ABF-2、UBF和線粒體轉(zhuǎn)錄因子mtTF-Ι);且第三組含有基因特異性轉(zhuǎn)錄因子,其顯示序列特異性DNA結合(第 III 類,淋巴增強子結合因子(lymphoid enhancer-binding factor)LEF-1 和 TCF-1 ;哺乳動物性別決定因子SRY ;和密切相關的SOX蛋白;以及真菌調(diào)控蛋白Mat-MC、Mat-al、Stell 和Roxl)。HMG 1/2盒DNA結合結構域具有約75到約80個氨基酸,并含有高度保守的脯氨酸、芳香族和堿性殘基。HMG結構域蛋白的常見特性包括與DNA螺旋的小溝相互作用、結合于不規(guī)則DNA結構,以及通過彎曲調(diào)節(jié)DNA結構的能力。SOX (SRY型HMG盒)蛋白在多個發(fā)育過程中發(fā)揮關鍵作用,包括性別決定、骨骼形成、前B細胞和前T細胞發(fā)育以及神經(jīng)誘導。S0X9在軟骨形成期間通過結合和活化軟骨細胞特異性Col2al基因增強子而起到直接作用。S0X9基因功能喪失會導致稱為軀干發(fā)育不良(Campomelic Dysplsia, CD)的遺傳病狀、以末端骨骼畸形為特征的侏儒癥形式,以及四分之三的XY個體出現(xiàn)雌雄同體或出現(xiàn)雄性變?yōu)榇菩缘男苑崔D(zhuǎn)。已經(jīng)克隆出SOX家族超過20 個成員。所有這些成員都含有HMG結構域,其可特異性結合于雙鏈DNA基元,并與SRY (人睪丸決定因子)的HMG結構域共有超過50%的一致性。已經(jīng)確定S0X9的優(yōu)選DNA結合位點為 AGAACAATGG(SEQ ID NO :3),其含有 SOX 核心結合元件(SOX core-binding element, SCBE)AACAAT,側(cè)接5' AG和3' GG核苷酸以增強S0X9的結合。在一個實施例中,重組多聚核苷酸結合蛋白具有至少一個,一般至少兩個HMG盒結構域,更具體點說具有2到5個HMG盒結構域。HMG盒結構域可結合于富含AT的DNA序列,例如使用蛋白質(zhì)凹面上的大表面來結合DNA的小溝。這一結合使DNA螺旋軸彎曲,從而遠離接觸位點。第一和第二螺旋接觸DNA,其N末端填入小溝中,而螺旋3主要暴露于溶劑。 螺旋2中的脂肪族和芳香族殘基在小溝中出現(xiàn)部分插入。在其它實施例中,多聚核苷酸結合多肽可具有至少一個多聚核苷酸結合結構域, 通常兩個或兩個以上多聚核苷酸結合結構域。這些多聚核苷酸結合結構域可相同或不同。 舉例來說,多聚核苷酸結合多肽可包括至少一個HMG盒,以及一個或一個以上選自由以下各結構域組成的群組的DNA結合結構域HMG盒、同源異型結構域(homeodomain)和POU結構域;鋅指結構域,例如C2H2和C2C2 ;兩親螺旋結構域,例如亮氨酸拉鏈和螺旋-環(huán)-螺旋結構域;和組蛋白折疊。多聚核苷酸結合結構域可對特定多聚核苷酸序列具有特異性,或優(yōu)選非特異性地結合于多聚核苷酸。或者,多聚核苷酸結合多肽可再具有至少一個以序列特異性方式結合的多聚核苷酸結合結構域與至少一個非特異性結合DNA的多聚核苷酸結合結構域的組合。某些實施例提供經(jīng)修飾的多聚核苷酸結合多肽,其具有螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋基元或者至少螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋蛋白的多聚核苷酸結合區(qū)。螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋蛋白的結構類似于細菌調(diào)控蛋白,例如cro蛋白、Iac阻遏蛋白等,其以二聚體形式結合并且其結合位點都是回文序列(palindromic)。這些螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋蛋白含有3個a螺旋區(qū),由短轉(zhuǎn)角分隔開,這就是其稱為螺旋-轉(zhuǎn)角-螺旋蛋白的原因。二聚體每一亞基中的一個蛋白質(zhì)螺旋(螺旋3)占據(jù)DNA螺旋的兩個連續(xù)轉(zhuǎn)角形成的大溝。因此,在另一實施例中,所述多聚核苷酸結合多肽可形成二聚體或其它多組分復合物,并且具有1到3個螺旋。在另一實施例中,經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽包括同源異型結構域或同源異型結構域蛋白的一部分。同源異型結構域蛋白結合于最初在一組稱為同源異型基因(homeotic gene)的基因中鑒別出來的具有180個堿基對的序列。因此,這一序列稱為同源異型盒。這 180個堿基對對應于相應蛋白質(zhì)中的60個氨基酸。這一蛋白質(zhì)結構域則稱為同源異型結構域。此后已經(jīng)在包括脊椎動物和植物在內(nèi)的多種生物體中鑒別出含有同源異型結構域的蛋白質(zhì)。同源異型結構域顯示出高度的序列保守性。同源異型結構域含有4個α螺旋區(qū)。 螺旋II和III經(jīng)構成一個轉(zhuǎn)角的3個氨基酸連接。這一區(qū)域的結構與細菌DNA結合蛋白的螺旋II和III極為相似。另一實施例提供的經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽具有鋅指結構域或鋅指蛋白的至少一部分。鋅指蛋白的結構域具有以下一般結構Wie(有時為Tyr)-Cys-2到4個氨基酸-Cys-3個氨基酸-Phe (有時為Tyr) _5個氨基酸-Leu-2個氨基酸-His_3個氨基酸-His。 在不變的位置出現(xiàn)的苯丙氨酸或酪氨酸殘基是DNA結合所必需的。在多種其它DNA結合蛋白中也發(fā)現(xiàn)了類似序列,但指的數(shù)量不同。舉例來說,在多種基因的啟動子近側(cè)區(qū)發(fā)現(xiàn)的結合于GC盒的SPl轉(zhuǎn)錄因子具有3個指。一類具有2個半胱氨酸和2個組氨酸的鋅指稱為 C2H2鋒指。在多種DNA結合蛋白中還發(fā)現(xiàn)了另一類結合2對半胱氨酸之間的鋅的鋅指。這類鋅指的一般結構為Cys-2個氨基酸-Cys-13個氨基酸-Cys_2個氨基酸-Cys。其稱為C2C2 鋅指。可見于一組稱為類固醇受體超家族的蛋白質(zhì)中,這些蛋白質(zhì)各具有2個C2C2鋅指。另一實施例提供的經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽具有亮氨酸拉鏈或亮氨酸拉鏈蛋白的至少一部分。第一個亮氨酸拉鏈蛋白是從肝細胞提取物中鑒別出來的,并且由于這種蛋白質(zhì)是增強子結合蛋白,且最初認為其結合于CAAT啟動子近側(cè)序列,故將其稱為C/EBP。 C/EBP僅以二聚體形式結合于DNA。兩個單體連接形成二聚體的蛋白質(zhì)區(qū)域稱為二聚化結構域。這一結構域朝向蛋白質(zhì)的C末端放置。當檢查氨基酸序列時,發(fā)現(xiàn)在具有35個氨基酸的片段中,每7個氨基酸出現(xiàn)一個亮氨酸殘基。如果這一區(qū)域?qū)⑿纬陕菪?,那么所有這些亮氨酸都將排在螺旋的一面上。由于亮氨酸具有疏水性側(cè)鏈,使得螺旋的一面的疏水性極強。相對面的氨基酸具有親水的帶電側(cè)鏈。疏水與親水特征的組合使這一分子獲得了兩親的稱號。鄰近亮氨酸拉鏈區(qū)的是一個具有20到30個氨基酸的區(qū)域,其富含堿性(帶正電)氨基酸賴氨酸和精氨酸。亮氨酸拉鏈的這一堿性區(qū)就是DNA結合結構域,常稱為bZIP結構域。普遍認為C/EBP 是通過這些環(huán)繞在DNA螺旋周圍的bZIP區(qū)結合于DNA。已經(jīng)在包括jim和fos致癌基因的產(chǎn)物在內(nèi)的多種其它蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)了亮氨酸拉鏈-bZIP結構。盡管C/EBP以相同亞基構成的同二聚體形式結合于DNA,但fos根本無法形成同二聚體,而且jun/jim同二聚體可能不穩(wěn)定。然而,fos/jim異二聚體則穩(wěn)定得多。這些fos/jim異二聚體對應于稱為APl的常見轉(zhuǎn)錄因子,其結合于多種啟動子和增強子,并活化轉(zhuǎn)錄。一致性APl結合位點為TGACTCA,這是一個回文序列。另一實施例提供的經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽具有螺旋-環(huán)-螺旋結構域或螺旋-環(huán)-螺旋蛋白的多聚核苷酸結合部分。螺旋-環(huán)-螺旋蛋白與亮氨酸拉鏈的相似之處在于,其經(jīng)由兩親螺旋形成二聚體。這些蛋白質(zhì)最初是在人們注意到稱為E47和E12的兩個增強子結合蛋白之間的相似性區(qū)域時作為一類蛋白質(zhì)發(fā)現(xiàn)的。這一保守區(qū)域有可能形成由一個環(huán)分隔開的兩個兩親螺旋,因此稱為螺旋-環(huán)-螺旋。緊跟在二聚化結構域之后的是DNA結合結構域,其也富含堿性氨基酸,稱為bHLH結構域。這些結構也見于果蠅神經(jīng)系統(tǒng)(無剛毛鱗甲復合體(Achaete-scute complex))發(fā)育所需的多種基因中,以及哺乳動物肌肉分化所需的稱為MyoD的蛋白質(zhì)中。在另一實施例中,經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽包括組蛋白多肽、組蛋白多肽的片段,或至少一個組蛋白折疊。組蛋白折疊存在于組裝成二聚體的組蛋白多肽單體中。組蛋白多肽包括H2A、H2B、H3和H4,其可形成異二聚體H2A-2B和H3-H4。應理解,類組蛋白多肽也可用于所述組合物和方法中。類組蛋白多肽包括(但不限于)HMf或來自熾熱甲烷嗜熱菌(Methanothermous fervidus)的組蛋白、此項技術中已知的其它古菌組蛋白,以及含組蛋白折疊的多肽,例如MJ1647、CBF、TAFII或轉(zhuǎn)錄因子IID、SPT3和Drl-DRAP(薩德曼K. (Sanderman, K.)等人,細胞和分子生命科學(Cell. Mol Life Sci. )54 1350-1364(1998),以全文引用的方式并入本文中)?!獋€實施例特別提供一種非組蛋白多聚核苷酸結合多肽,例如包含線粒體轉(zhuǎn)錄因子A(TFAM)多肽、其變異體或其足以結合多聚核苷酸的片段的多聚核苷酸結合多肽。TFAM 變異體可與參考TFAM,例如天然存在的TFAM,具有80%、85%、90%、95%、99%或更高序列
一致性。TFAM是高遷移率族(HMG)蛋白的成員,具有兩個HMG盒結構域。TFAM以及其它HMG 蛋白結合、纏繞、彎曲和展開DNA。因此,本發(fā)明實施例包括的多聚核苷酸結合多肽包括HMG 家族蛋白的一個或一個以上多聚核苷酸結合區(qū),并且當所述多肽結合或締合多聚核苷酸時任選誘導多聚核苷酸結構發(fā)生變化。通過誘導多聚核苷酸構型改變,多肽包裝所述多聚核苷酸。據(jù)報導,TFAM結合線粒體DNA的比率為900:1(艾倫Τ. I. (Alam,T. I.)等人,核酸研究(Nucleic Acid Res. )31(6) 1640-1645 (2003))。應理解,本文中揭示的組合物和方法中所用多聚核苷酸結合多肽的量可視欲傳遞的多聚核苷酸的尺寸和量而變化。多聚核苷酸結合多肽比欲傳遞的多聚核苷酸堿基對的適合比率包括(但不限于)約1 1到1 1,000; 更優(yōu)選為1 100;甚至更優(yōu)選為1 約10到約20個欲傳遞的多聚核苷酸堿基對。還應理解,TFAM、另一多聚核苷酸結合多肽,或者兩個或兩個以上多聚核苷酸結合多肽的組合可添加到多聚核苷酸中以纏繞或覆蓋所述多聚核苷酸,并由此包裝多聚核苷酸,防止其降解。TFAM可經(jīng)修飾以包括PTD,并任選包括靶向信號。靶向信號可包括單體序列,這一序列有助于將分子定位于特定組織、細胞或細胞器。所述單體可為氨基酸、核苷酸或核苷堿基,或者形成碳水化合物靶向信號的糖基,例如葡萄糖、半乳糖等。B.蛋白轉(zhuǎn)導結構域多聚核苷酸結合多肽可經(jīng)修飾以包括蛋白轉(zhuǎn)導結構域(PTD),也稱為細胞穿膜肽 (cell penetrating peptide, CPPS)。此項技術中已知PTD,并且其包括(但不限于)能夠以不依賴于受體的機制跨細胞膜的蛋白質(zhì)的小區(qū)(卡波迪斯P. (Kabouridis, P.),生物技術趨勢(Trends in Biotechnology) (11) :498-503 (2003))。盡管文獻中記載了數(shù)種PTD,但兩種最常用的PTD是來源于HIV的TAT (弗蘭克爾(Frankel)和帕博(Pabo),細胞(Cell),55(6) :1189-93(1988))蛋白,以及來源于果蠅的觸角足轉(zhuǎn)錄因子,其PTD稱為穿膜肽(Penetratin)(德羅西(Derossi)等人,生物化學雜志(J Biol Chem. ), 269 (14) 10444-50(1994))。觸角足同源異型結構域為68個氨基酸殘基長,并含有4個α螺旋。穿膜肽是這一蛋白質(zhì)的活性結構域,由來源于觸角足第三個螺旋的具有16個氨基酸的序列組成。TAT 蛋白由86個氨基酸組成,并涉及HIV-I的復制。TAT PTD由母蛋白質(zhì)中一個具有11個氨基酸的序列結構域(殘基47到57 ;YGRKKRRQRRR(SEQ. ID. NO. 1))組成,似乎對吸收至關重要。 此外,經(jīng)顯示,堿性結構域iTat (49-57)或RKKRRQRRR(SEQ. ID N0. 2)可為PTD。在當前的文獻中,TAT偏向與供細胞輸入的相關蛋白融合。經(jīng)證實,在哺乳動物細胞中,針對TAT的數(shù)種修飾,包括谷氨酰胺取代為丙氨酸,即Q — A,可使任一處的細胞吸收從90% (文德(Wender) 等人,美國國家科學院院刊(Proc Natl Acad Sci USA), 97 (24) 13003-8 (2000))增加到原來的多達 33 倍。(胡(Ho)等人,癌癥研究(Cancer Res. ),61(2) :474-7 (2001)) TAT-PTD 誘變實驗揭露了最有效的經(jīng)修飾蛋白吸收,實驗顯示,11個精氨酸的片段的效率比細胞內(nèi)傳遞工具高幾個數(shù)量級。因此,一些實施例包括陽離子型或兩親型PTD。其它示范性PTD包括 (但不限于)聚精氨酸,即 RRRRRRR(SEQ. ID. NO. :4) ;PTD-5,即 RRQRRTSKLMKR(SEQ. ID. NO. 5);細胞穿透肽(Transportan),即 GWTLNSAGYLLGKINLKALAALAKKIL (SEQ. ID. NO. :6) ;KALA,即 WEAKLAKALAKALAKHLAKALAKALKCEA(SEQ. ID. NO. :7);和 RQIKIWFQNRRMKWKK(SEQ. ID. NO. 8)。C.靶向信號或結構域在其它實施例中,經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽任選經(jīng)修飾以包括靶向信號或結構域。靶向信號或序列可對宿主、組織、器官、細胞、細胞器、非核細胞器或細胞區(qū)室具特異性。 舉例來說,可用半乳糖基封端的大分子修飾本文中揭示的組合物,以使組合物靶向肝或肝細胞。經(jīng)修飾組合物在載體半乳糖殘基與只在肝細胞上大量存在的高親和力脫唾液酸糖蛋白受體相互作用后,選擇性進入這些細胞中。此外,此處揭示的組合物還可靶向其它特定細胞內(nèi)區(qū)域、區(qū)室或細胞類型。在一個實施例中,靶向信號結合其位于靶細胞表面上的配體或受體,例如使載體和細胞膜彼此足夠接近,從而允許載體透入細胞中。本發(fā)明其它實施例涉及將多聚核苷酸特異性傳遞到特定組織或細胞類型,其中所述多聚核苷酸可編碼多肽,或干擾不同多聚核苷酸的表達。傳遞到細胞的多聚核苷酸可編碼能增強或有助于細胞發(fā)揮作用的多肽。在優(yōu)選實施例中,靶向分子選自由以下各物組成的群組抗體或其抗原結合片段、 抗體結構域、抗原、T細胞受體、細胞表面受體、細胞表面粘附分子、主要組織相容性位點蛋白(major histocompatibility locus protein)、病毒包膜蛋白和由噬菌體展示技術選擇的特異性結合指定細胞的肽。使多聚核苷酸靶向特定細胞可通過修飾所述組合物以表達特定細胞和組織靶向信號來實現(xiàn)。這些序列靶向特定細胞和組織,但在一些實施例中,靶向信號與細胞的相互作用不能通過傳統(tǒng)的受體配體相互作用實現(xiàn)。真核細胞包含多個不同的細胞表面分子。每一分子的結構和功能都可對細胞的來源、表達、性質(zhì)和結構具特異性??梢允褂么隧椉夹g中眾所周知的技術確定特定細胞類型的分子的獨特細胞表面補體。所屬領域技術人員應理解,僅僅改變靶向信號就可改變所述載體組合物的趨向性。在一個特定實施例中,提供的組合物能夠?qū)⒓毎砻婵乖禺愋钥贵w添加到載體中,以靶向多聚核苷酸的傳遞。示范性細胞表面抗原提供于表1中并如本文中所述。此項技術中已知,哺乳動物生物體的組織中幾乎每一種細胞類型都具有某種獨特的細胞表面受體或抗原。因此,有可能并入細胞表面受體或抗原的幾乎任何配體作為靶向信號。舉例來說,可以使用肽激素作為靶向部分以靶向針對具有這些激素的受體的細胞的傳遞。類似地,可將趨化因子和細胞因子用作靶向信號,以靶向復合物向其靶細胞的傳遞。 已經(jīng)開發(fā)出了多種技術來鑒別優(yōu)先在某些細胞或細胞狀態(tài)中表達的基因,并且所屬領域技術人員可以使用此類技術來鑒別在相關靶組織上優(yōu)先或獨特表達的靶向信號。i.腦靶向在一個實施例中,靶向信號是針對神經(jīng)系統(tǒng)(包括腦和周圍神經(jīng)系統(tǒng))細胞。腦中的細胞包括數(shù)種類型和狀態(tài),并具有獨特的類型特異性細胞表面分子。此外,細胞類型和狀態(tài)可進一步通過常見細胞表面分子的呈遞來表征和分組。在一個實施例中,靶向信號是針對在神經(jīng)系統(tǒng)細胞表面上表達的特定神經(jīng)遞質(zhì)受體。此項技術中眾所周知神經(jīng)遞質(zhì)受體的分布,并且所屬領域技術人員可使用神經(jīng)遞質(zhì)受體特異性抗體作為靶向信號來導向所述組合物。此外,由于神經(jīng)遞質(zhì)對其受體具有趨向性, 因此在一個實施例中,靶向信號由神經(jīng)遞質(zhì)或能夠特異性結合神經(jīng)遞質(zhì)受體的配體組成。
在一個實施例中,靶向信號對神經(jīng)系統(tǒng)細胞具特異性,這些細胞可包括星形細胞、 小膠質(zhì)細胞、神經(jīng)元、寡樹突狀細胞和許旺氏細胞Gchwarm cell)。這些細胞可根據(jù)其功能、位置、形狀、神經(jīng)遞質(zhì)類別和病理狀態(tài)進一步細分。還可以通過細胞分化狀態(tài)來鑒別神經(jīng)系統(tǒng)細胞,例如干細胞。此項技術中眾所周知對這些細胞類型和狀態(tài)具特異性的示范性標記物,且其包括(但不限于)CD133和神經(jīng)球(Neurosphere)。ii.肌肉靶向在一個實施例中,靶向信號針對肌肉骨骼系統(tǒng)細胞。肌肉細胞包括數(shù)種類型,并且具有對類型和狀態(tài)具特異性的獨特細胞表面分子。此外,細胞類型和狀態(tài)可進一步通過常見細胞表面分子的呈遞表征和分組。在一個實施例中,靶向信號是針對在肌肉細胞表面上表達的特定神經(jīng)遞質(zhì)受體。 此項技術中眾所周知神經(jīng)遞質(zhì)受體的分布,并且所屬領域技術人員可使用神經(jīng)遞質(zhì)受體特異性抗體作為靶向信號來導向所述組合物。此外,已知神經(jīng)遞質(zhì)對其受體具有趨向性,因此,在一個實施例中,靶向信號由神經(jīng)遞質(zhì)組成??砂邢虻脑诩∪饧毎媳磉_的示范性神經(jīng)遞質(zhì)包括(但不限于)乙酰膽堿和去甲腎上腺素。在一個實施例中,靶向信號對肌肉細胞具有特異性,這些細胞是由兩個主要組群組成1型和II型。這些細胞可根據(jù)其功能、位置、形狀、肌紅蛋白含量和病理狀態(tài)進一步細分。也可以通過細胞分化狀態(tài)鑒別肌肉細胞,例如肌肉干細胞。此項技術中眾所周知對這些細胞類型和狀態(tài)具特異性的示范性標記物,且其包括(但不限于)MyoD、Pax7和MR4。iii.腫瘤靶向在一個實施例中,使用靶向信號選擇性靶向腫瘤細胞。腫瘤細胞表達的細胞表面標記物只能在腫瘤中表達,或只存在于非腫瘤細胞中但優(yōu)先呈遞到腫瘤細胞中。示范性腫瘤特異性細胞表面標記物包括(但不限于)甲胎蛋白(alfa-fetoprotein,AFP)、C 反應性蛋白(C-reactive protein, CRP)、癌抗原 50 (cancer antigen—50,CA—50)、與卵巢癌有關的癌抗原125(CA-125)、與乳癌有關的癌抗原15-3(CA15-3)、與胃腸癌有關的癌抗原19 (CA-19)和癌抗原對2、癌胚抗原(carcinoembryonic antigen, CEA)、癌相關抗原(carcinoma associated antigen, CAA)、嗜鉻粒蛋白 Α、上皮粘蛋白抗原(印ithelial mucin antigen, MC5)、人上皮特異性抗原(human epithelium specific antigen, HEA)、 路易斯(a)抗原(Lewis (a) antigen)、黑色素瘤抗原、黑色素瘤相關抗原100、25和150、 粘蛋白樣癌相關抗原(mucin-like carcinoma-associated antigen)、多藥而 藥相關蛋白 (multidrug resistance related protein, MRPm6) > ^1^1 ^ & (MRP41) > Neu 癌基因蛋白(C-erbB-2)、神經(jīng)元特異性烯醇化酶(neuron specific enolase,NSE)、P-糖蛋白(mdrl基因產(chǎn)物)、多藥耐藥相關抗原、pl70、多藥耐藥相關抗原、前列腺特異性抗原 (prostate specific antigen,PSA)、CD56和NCAM。在一個實施例中,靶向信號由腫瘤細胞表面標記物特異性抗體組成。iv.抗體另一實施例提供一種抗體或其抗原結合片段,其充當靶向信號,結合于所述重組多肽。這些抗體或其抗原結合片段適用于將載體導向某一細胞類型或細胞狀態(tài)。在一個實施例中,重組多肽具有抗體結合結構域,其例如來自已知結合抗體的蛋白質(zhì),例如來自金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的蛋白質(zhì)A和蛋白質(zhì)G。已知結合抗體的其它結構域為此項技術中所知,并且可經(jīng)取代。在某些實施例中,抗體是多克隆抗體、單克隆抗體、線性抗體、人源化抗體、嵌合抗體,或其片段。代表性抗體片段是結合非病毒載體的抗體結合部分的片段,并且包括此項技術中已知的Fab、Fab'、F(ab' )、Fv微型雙功能抗體 (diabody)、線性抗體、單鏈抗體和雙特異性抗體。在一些實施例中,靶向結構域包括將載體導向所需靶細胞類型或細胞狀態(tài)的抗體的全部或一部分??贵w可以是單克隆抗體或多克隆抗體,但優(yōu)選為單克隆抗體。出于人類基因療法的目的,抗體來源于人類基因,并且對細胞表面標記物具特異性,且經(jīng)產(chǎn)生以降低對人類宿主的潛在免疫原性,如此項技術中所知。舉例來說,含有完整人免疫球蛋白基因簇的轉(zhuǎn)基因小鼠能夠產(chǎn)生可供利用的“人類”抗體。在一個實施例中,這些人類抗體的片段用作靶向信號。在優(yōu)選實施例中,在原核培養(yǎng)物中制備出模仿人類抗體的單鏈抗體。本發(fā)明其它實施例涉及將多肽特異性傳遞到細胞內(nèi)區(qū)室或細胞器。真核細胞含有膜結合結構或細胞器。細胞器可具有單層或多層膜,并且存在于植物和動物細胞中。視細胞器的功能而定,細胞器可由特定組分,例如蛋白質(zhì)和輔因子組成。傳遞到細胞器的多肽可增強或有助于細胞器發(fā)揮作用。一些細胞器,例如線粒體和葉綠體,含有其自身的基因組。 在這些細胞器內(nèi),核酸發(fā)生復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯。蛋白質(zhì)被輸入,并且代謝物被輸出。由此實現(xiàn)了跨細胞器膜的物質(zhì)交換。在一些實施例中,將線粒體多肽特異性傳遞到線粒體中。示范性細胞器包括核、線粒體、葉綠體、溶酶體、過氧化物酶體、高爾基體(Golgi)、 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核仁。合成細胞器可由脂質(zhì)形成,并且可在脂質(zhì)膜內(nèi)含有特定蛋白質(zhì)。此外,可處理合成細胞器中的內(nèi)含物,以使其含有供核酸翻譯的組分。v.核定位信號本文中揭示的組合物可包括一個或一個以上核定位信號。此項技術中已知核定位信號(Nuclear localization signal, NLS)或結構域,并且其包括例如SV 40T抗原或其片段,例如PKKKRKV(SEQ. ID. NO. :9)。NLS可以是具有約4到約8個氨基酸的簡單陽離子序列,或者可以是兩個相互依賴的帶正電簇經(jīng)具有約10到12個氨基酸的突變抗性連接子區(qū)分隔開的二元序列(bipartite)。其它代表性NLS包括(但不限于)GKKRSKV (SEQ. ID. NO. 10) ;KSRKRKL (SEQ. ID. NO. :11) ;KRPAATKKAGQAKKKKLDK (SEQ. ID. NO. :12); RKKRKTEEESPLKDKAKKSK(SEQ. ID. NO. :13) ;KDCVMNKHHRNRCQYCRLQR(SEQ. ID. NO. :14); PAAKRVKLD(SEQ. ID. NO. :15);禾口 KKYENVVIKRSPRKRGRPRK(SEQ. ID. NO. :16)。vi.線粒體靶向在本發(fā)明其它實施例中,揭示的經(jīng)修飾多聚核苷酸結合多肽特異性靶向線粒體。 線粒體含有用于將葡萄糖分解產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化成三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的分子機器。隨后,存儲在ATP的高能磷酸鍵中的能量可為細胞功能供能。線粒體主要是蛋白質(zhì),還存在某種脂質(zhì)、DNA和RNA。這些大體上呈球形的細胞器的外膜包圍內(nèi)膜,其折疊(嵴)成支架以供氧化磷酸化和電子轉(zhuǎn)運酶用。大部分線粒體都具有平坦的架狀嵴, 但類固醇分泌細胞中的線粒體可具有管狀嵴。線粒體基質(zhì)含有檸檬酸循環(huán)、脂肪酸氧化和線粒體核酸的酶。線粒體DNA是雙鏈的,并且呈環(huán)狀。線粒體RNA分為三個標準種類核糖體、信使和轉(zhuǎn)移RNA,但每一類都對線粒體具特異性。一些蛋白質(zhì)的合成是在線粒體中的線粒體核糖體上發(fā)生,這些核糖體不同于細胞質(zhì)核糖體。其它線粒體蛋白是在帶有信號肽的細胞質(zhì)核糖體上制成,所述信號肽可將線粒體蛋白導向線粒體。細胞的代謝活性與細胞內(nèi)嵴的數(shù)量和線粒體數(shù)量有關。具有高代謝活性的細胞,例如心肌,具有許多發(fā)育良好的線粒體。新的線粒體是由預先存在的線粒體在生長和分化時形成的。線粒體內(nèi)膜含有具跨膜轉(zhuǎn)運各種代謝物的相關序列和結構的蛋白質(zhì)家族。這些氨基酸序列具有三元結構,由三個長約100個氨基酸的相關序列構成。一個載體的重復單元與其它載體中存在的重復單元有關,并且在整個蛋白質(zhì)家族中,數(shù)個特征性序列特征都是保守的。特定多肽靶向細胞器可通過修飾所述組合物以使其含有特定細胞器靶向信號來實現(xiàn)。這些序列靶向特定細胞器,但在一些實施例中,靶向信號與細胞器的相互作用不能通過傳統(tǒng)的受體配體相互作用實現(xiàn)。真核細胞包含多個分散的膜結合區(qū)室,或細胞器。每一細胞器的結構和功能在很大程度上由其組成多肽的獨特區(qū)室決定。然而,這些多肽中絕大部分的合成都是在細胞質(zhì)中開始的。因此,細胞器生物合成和維持需要能將新合成的蛋白質(zhì)準確地靶向其適合的區(qū)室。這通常是通過氨基末端信號傳導序列以及翻譯后修飾和二級結構實現(xiàn)。對于線粒體,已經(jīng)推導出數(shù)種氨基末端靶向信號,并且這些信號為此項技術中所知。在一個實施例中,細胞器靶向信號可含有至少2個,優(yōu)選5到15個,最優(yōu)選約11個帶電基團,從而將靶向信號吸引到具有凈相對電荷的細胞器。在另一實施例中,靶向信號可含有一系列帶電基團,這些基團可將靶向信號逆著或沿著電磁電位梯度轉(zhuǎn)運到細胞器中。 適合的帶電基團是在細胞內(nèi)條件下帶電的基團,例如具有帶電官能團的氨基酸、氨基、核酸等。線粒體定位/靶向信號一般由具有高價帶正電氨基酸的前導序列組成。這使得蛋白質(zhì)能靶向高價帶負電的線粒體。與配體依賴于隨機的布朗運動(Brownian motion)接近受體的受體配體方法不同,一些實施例中的線粒體定位信號是在電荷作用下吸引到線粒體。為了進入線粒體,蛋白質(zhì)一般必須與線粒體輸入機器相互作用,所述線粒體輸入機器由Tim和iTom復合體(內(nèi)/外線粒體膜轉(zhuǎn)位酶(Translocase of the Inner/Outer Mitochondrial Membrane))組成。對于線粒體靶向信號,正電荷將相連蛋白質(zhì)吸引到這些復合體,并繼續(xù)將蛋白質(zhì)吸引到線粒體中。Tim和Tom復合體使蛋白質(zhì)能跨越膜。因此,本發(fā)明一個實施例利用帶正電的靶向信號和線粒體輸入機器,將本發(fā)明組合物傳遞到線粒體內(nèi)部間隙。在另一實施例中,含有線粒體定位信號的PTD相關性多肽似乎不能利用Τ0Μ/ΤΙΜ 復合體進入線粒體基質(zhì)中,參見戴爾蓋佐(Del Gaizo)等人,分子遺傳學與新陳代謝(Mol Genet Metab.) ,80(1-2) :170-80(2003) 已知線粒體在人類疾病、細胞增殖、細胞死亡和衰老中的重要性,本發(fā)明實施例還涵蓋操縱線粒體功能以提供用于治療已知線粒體疾病(LH0N、MELAS等)和推定的線粒體疾病(衰老、阿爾茨海默氏病(Alzheimer' s)、帕金森氏病(Parkinson' s)、糖尿病、心臟病)的措施。vii.葉綠體靶向在另一實施例中,本文中揭示的經(jīng)修飾組合物通過包括葉綠體定位信號或結構域,將多肽特異性傳遞到葉綠體。對于葉綠體,已經(jīng)推導出數(shù)種氨基末端靶向信號,并且這些信號為此項技術中所知。葉綠體是真核細胞中進行光合作用的細胞器,具有雙層包膜。在雙層膜內(nèi)部的流體稱為基質(zhì)。葉綠體具有類核區(qū),用于容納其環(huán)狀的裸DNA?;|(zhì)還是卡爾文循環(huán)(Calvin Cycle)的部位??栁难h(huán)是一系列酶催化的化學反應,可由二氧化碳產(chǎn)生碳水化合物和其它化合物。在基質(zhì)內(nèi)是微小的膜泡,稱為類囊體(thylakoid)。這些膜泡堆疊成多組。每一組稱為基粒。每一葉綠體中都具有許多基粒。類囊體膜是光合光反應的部位。類囊體具有固有蛋白質(zhì)和外來蛋白質(zhì),其中一些蛋白質(zhì)具有特殊的輔基,從而允許電子在蛋白質(zhì)復合物間移動。這些蛋白質(zhì)構成一個電子轉(zhuǎn)運系統(tǒng),有時稱為Z方案。兩種關鍵膜蛋白(P680和P700)的輔基是葉綠素a色素分子。這些葉綠素結合蛋白使類囊體呈現(xiàn)強烈的綠色。葉綠體中的許多類囊體使葉綠體呈現(xiàn)綠色。葉肉細胞中的許多葉綠體使這一細胞呈現(xiàn)綠色。而葉片中的許多葉肉細胞使葉片呈現(xiàn)綠色。葉綠素分子吸收光能,并且在共振化學結構中鎂離子周圍的電子云內(nèi)的電子得到強化。膜中的周圍電子轉(zhuǎn)運蛋白遷移這一激發(fā)的電子。這些電子伴隨質(zhì)子一起移動,最終產(chǎn)生ATP中磷酸鍵的能量阱。因此,類囊體是光吸收和ATP合成的場所?;|(zhì)使用ATP在碳水化合物的碳碳鍵中存儲捕集的能量。一些葉綠體中會產(chǎn)生淀粉粒。這代表著供長期存儲的復雜的碳水化合物聚合物。已知葉綠體的生物能量功能,故引入外源多肽的能力可使植物在其它惡劣環(huán)境中具有較高存活力,并使植物光合作用的效率增加。因此,其它實施例涉及修飾葉綠體以便提供更有效生物合成商業(yè)化合物的策略。表1細胞類型或細胞狀態(tài)的靶向信號。
17細胞表面抗原/細胞類型
氣道細胞
動脈壁
ASGP受體
ASGP受體
碳水化合物
CD3
CDS
CD44
CD117
EGF-R
ErbB2
FcR
FGF2-R
葉酸受體
肝細胞基底膜側(cè)面 Her2
胰島素受體整合素
LDL受體家族(肝細胞) 甘露糖受體(巨噬細胞) 神經(jīng)生長因子(NGF)受體TrkA 神經(jīng)母細胞瘤卵巢癌細胞表面抗原OA3 PECAM (肺內(nèi)皮) 聚免疫球蛋白受體絲氨酸蛋白酶抑制蛋白酶受體 receptor) 表面免疫球蛋白凝血酶調(diào)節(jié)蛋白 Tn碳水化合物轉(zhuǎn)鐵蛋白受體氣道細胞動脈壁 ASGP受體 ASGP受體碳水化合物
細胞配體
表面活性蛋白A和B 動脈壁結合肽脫唾液酸糖蛋白合成半乳糖基化配體凝集素抗CD 3 抗CD 5 透明質(zhì)酸片段
青灰因子(Steel factor),抗 CD 117 EGF、EGF 肽抗 EGF-R、TGF-α 抗 ErbB2 IgG
堿性FGF
葉酸
瘧原蟲環(huán)子孢子蛋白抗 HER2 胰島素 RGD肽
受體相關蛋白(RAP) 合成甘露糖基化配體 NGF源性合成肽抗體ChCE7 抗體OV-TL16 Fab’片段抗PECAM抗體抗分泌組分 (Serpin-enzyme 肽配體
抗IgG,抗獨特型抗凝血酶調(diào)節(jié)蛋白抗Tn
轉(zhuǎn)鐵蛋白
表面活性蛋白A和B 動脈壁結合肽脫唾液酸糖蛋白合成半乳糖基化配體凝集素3.增加線粒體生物合成和OXPHOS本發(fā)明實施例提供適用于增加線粒體生物合成和氧化代謝的組合物和方法。使用所述組合物和方法也可處理或減少由線粒體生物合成和/或氧化代謝減少所引起的細胞功能失常。舉例來說,用線粒體靶向的可轉(zhuǎn)導TFAM(MTD-TFAM)或緩沖液對照物處理來自賴博氏遺傳性視神經(jīng)病變(Leber' s Hereditary Optic Neuropathy,LH0N)患者的在ND4基因中帶有G11778 A mtDNA突變的SH-SY5Y神經(jīng)母細胞瘤雜種細胞。同時使用代謝葡萄糖的完整細胞進行“高分辨率”血氧定量呼吸實驗?;A呼吸值描繪為以在每一時間點時相應緩沖液對照細胞值的百分數(shù)表示的相同活細胞數(shù)量的函數(shù)。用MTD-TFAM處理引起基礎呼吸速率的時間相關性可逆增加,在約2周時,基礎呼吸速率增加到對照樣品的最大約3倍 (圖 1A-C)。由于TFAM是公認的線粒體基因組復制和轉(zhuǎn)錄的必需因子,故MTD-TFAM暴露可增加線粒體基因復制、轉(zhuǎn)錄和翻譯成呼吸蛋白質(zhì)。針對數(shù)種線粒體基因的多重定量 PCR(Multiplex qPCR)顯示,在用MTD-TFAM處理后,DNA和RNA(cDNA)的線粒體基因拷貝數(shù)明顯增加。在經(jīng)處理細胞中,使用蛋白免疫印跡法(Western blot)評估多種特有的ETC 蛋白的含量。蛋白免疫印跡分析揭露,在MTD-TFAM處理的細胞中,細胞中的相對線粒體質(zhì)量,表示為線粒體內(nèi)膜蛋白線粒體內(nèi)膜蛋白比細胞溶質(zhì)β肌動蛋白的比率,加倍(1.9倍) (圖2)。在MTD-TFAM處理的細胞中,來自數(shù)種復合物的mtDNA編碼(CIV,亞基2)和多核基因組編碼的ETC蛋白的含量也實質(zhì)上可逆增加,其中在第11天時,在復合體I中觀察到最大總體增加(圖2)。細胞呼吸增加在動物中也有所反映。通過腹膜內(nèi)注射MTD-TFAM 或緩沖液對照物來處理正常成年雄性小鼠。在來自腦、心臟、骨骼肌、腎和肝的線粒體標本(preparation)中研究呼吸情況。經(jīng)處理的小鼠顯示個別復合物跨組織呼吸的相對態(tài) 3 (relative State 3) (+ADP)呼吸速率增加(圖3A-3B)。因此,本發(fā)明中提供的實施例提供增加線粒體生物合成和或線粒體氧化代謝的方法。4.遺傳疾病或綜合癥本發(fā)明實施例提供適用于治療方案和治療基因相關疾病或病癥的組合物和方法, 在這些疾病或病癥中,線粒體功能失常是引致疾病的原發(fā)事件或繼發(fā)事件。也可使用所述組合物和方法處理或減少細胞線粒體功能失常。具體說來,特異性靶向致病性線粒體功能失常。本發(fā)明還揭示線粒體功能改進可能證實治療作用的疾病。這一疾病可以發(fā)生于兒童, 例如不到18歲,通常不到12歲的個體;或發(fā)生于成人,例如18歲或18歲以上的個體。因此,本發(fā)明實施例涉及通過用能夠減少線粒體功能失?;蚋倪M線粒體功能的可轉(zhuǎn)導蛋白質(zhì)治療診斷患有疾病,尤其遺傳疾病的宿主,來治療宿主。適于用本文中揭示的組合物治療的遺傳疾病包括(但不限于)線粒體疾病阿爾珀斯病(Alpers Disease);巴氏綜合癥(Barth syndrome); β-氧化異常;肉堿?;?肉堿缺乏癥;肉堿缺乏癥;輔酶QlO缺乏癥;復合體I缺乏癥;復合體II缺乏癥;復合體III缺乏癥;復合體IV缺乏癥;復合體V缺乏癥;細胞色素C氧化酶(cytochrome c oxidase, COX)缺乏癥,LHON-賴博氏遺傳性視神經(jīng)病變;MM-線粒體肌病(Mitochondrial Myopathy) ;LIMM-致死性新生兒線粒體肌病 (Lethal Infantile Mitochondrial Myopathy) ;MMC-母體肌病禾口心肌病(Maternal Myopathy and Cardiomyopathy) ;NARP-神經(jīng)源性肌無力、共濟失調(diào)和視網(wǎng)膜色素變性 (Neurogenic muscle weakness, Ataxia, and Retinitis Pigmentosa);利氏病(Leigh Disease) ;FICP-致命性新生心肌病(Fatal Infantile Cardiomyopathy Plus),一種 MELAS相關性心肌??;MELAS-線粒體腦肌病伴乳酸中毒和中風樣發(fā)作(Mitochondrial Encephalomyopathy with Lactic Acidosis and Strokelike episodes) ;LDYT-賴博氏遺傳性視神經(jīng)病變伴肌張力障礙;MERRF-肌陣攣性癲癇伴破碎紅肌纖維(MyoclonicEpilepsy and Ragged Red Muscle Fibers) ;MHCM-母體遺傳的肥厚型心肌病(Maternally inherited Hypertrophic CardioMyopathy) ;CPEO-慢性進行性眼外肌麻痹(Chronic Progressive External Ophthalmoplegia) ;KSS-卡恩斯-塞爾綜合癥(Kearns Sayre Syndrome) ;DM- H ^ ^f (Diabetes Mellitus) ;DMDF- H ^ + ^c E (Diabetes Mellitus+DeaFness) ;CIPO-慢性腸假性梗阻伴肌病和眼肌麻痹(Chronic Intestinal Pseudoobstruction with myopathy and Ophthalmoplegia) ;DEAF-母體遺傳的失耳總 (Maternally inherited DEAFness)或氨基糖苷誘導的失聰(aminoglycoside-induced DEAFness) ;PEM_ 進行性腦病(Progressive encephalopathy) ;SNHL-感音神經(jīng)性聽力喪失(SensoriNeural Hearing Loss);腦肌病;線粒體細胞?。粩U張型心肌??;GER-胃腸反、流病(Gastrointestinal Reflux) ;DEMCHO-癡呆禾口舞蹈病(Dementia and Chorea); AMDF-共濟失調(diào)、肌陣攣?。贿\動耐受力缺乏;ESOC-癲癇病、中風、視神經(jīng)萎縮和認知能力下降(Epil印sy,Strokes, Optic atrophy, & Cognitive decline) ;FBSN-家族性雙邊紋狀體壞死(Familial Bilateral Striatal Necrosis) ;FSGS-局灶性節(jié)段性腎小球硬化(Focal Segmental Glomerulosclerosis) ;LIMM-致死性新生兒線粒體肌病(Lethal Infantile Mitochondrial Myopathy) ;MDM- Iil # H J^ (Myopathy and Diabetes Mellitus) ;MEPR-肌陣攣性癲癇伴精神運動衰退(Myoclonic Epilepsy and Psychomotor Regression) ;MERME MERRF/MELAS 重疊??;MHCM-母體遺傳的肥厚型心肌病(Maternally Inherited Hypertrophic CardioMyopathy) ;MICM- # # it # 白勺月Jl ^f (Maternally Inherited Cardiomyopathy) ;MILS-母體遺傳的利氏綜合癥(Maternally Inherited Leigh Syndrome);線粒體腦心肌??;多系統(tǒng)線粒體病癥(肌病、腦肌病、失明、聽力喪失、 周圍神經(jīng)病變);NAION-非動脈炎性前部缺血性視神經(jīng)病變(Nonarteritic Anterior Ischemic Optic Neuropathy) ;NIDDM- #1 ; ! ! !!^^! (Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus) ;PEM-ii^fftl Iil^l (Progressive Encephalopathy) ;PME-ii^fftlil 陣攣性癲癇(Progressive Myoclonus Epilepsy) ;RTT-瑞特氏綜合癥(Rett Syndrome); SIDS-新生兒猝死綜合癥(Sudden Infant Death Syndrome) ;MIDD-母體遺傳的糖尿病伴失聰(Maternally Inherited Diabetes and Deafness);和 M0DY-成人發(fā)病型青幼年糖尿病(Maturity-Onset Diabetes of the Young)。 核疾病肌營養(yǎng)不良癥、埃利偉氏綜合癥(Ellis-van Creveld syndrome)、馬凡氏綜合癥(Marfan syndrome)、強直性肌營養(yǎng)不良、脊髓性肌肉萎縮癥、軟骨發(fā)育不全、肌萎縮側(cè)索硬化癥、夏-馬-圖三氏綜合癥(Charcot-Marie-Tooth syndrome)、科凱恩氏綜合癥(Cockayne syndrome)、畸型發(fā)育不良、裘馨氏肌肉萎縮癥(Duchenne muscular dystrophy)、埃利偉氏綜合癥、進行性肌肉骨化癥、阿爾茨海默氏病、安格曼氏綜合癥 (Ange lman syndrome)、癲癇病、原發(fā)性震顫、X染色體易損綜合癥、弗里德萊希氏共濟失調(diào)(Friedreich ‘ s ataxia)、亨廷頓氏病(Huntington disease)、尼曼-匹克氏病 (Niemann-Pick disease)、帕金森氏病、普瑞德-威利綜合癥(Prader-Willi syndrome)、 瑞特氏綜合癥、脊髓小腦萎縮癥、威廉姆斯氏綜合癥(Williams syndrome)、共濟失調(diào)毛細血管擴張癥、貧血、鐮狀細胞病、伯基特氏淋巴瘤(Burkitt lymphoma)、戈謝氏病(Gaucher disease)、血友病、白血病、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥、嚇啉病、地中海貧血、克羅恩病 (Crohn' s disease)、α -1抗胰蛋白酶缺乏癥、囊腫性纖維化、失聰、佩氏綜合癥(Pendredsyndrome)、青光眼、回旋狀脈絡膜視網(wǎng)膜萎縮、腎上腺皮質(zhì)增生癥、腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、科凱恩氏綜合癥、長QT間期綜合癥、高IgM性免疫缺陷、奧爾波特氏綜合癥(Alport syndrome)、埃利偉氏綜合癥、進行性肌肉骨化癥、瓦登伯革氏綜合癥(Waardenburg syndrome)、維爾納綜合癥(Werner syndrome)。感染件疾病病毒性-AIDS、AIDS相關性復合癥、水痘、感冒、巨細胞病毒感染、 科羅拉多蜱熱(Colorado tick fever)、登革熱、埃博拉出血熱(Ebola haemorrhagic fever)、流行性腮腺炎、流感、手足口病,肝炎-單純皰疹、帶狀皰疹、HPV、流感、拉沙熱 (Lassa fever) > #> ^ Μ ifil Λ (Marburg haemorrhagic fever) > ^ ^ ti tl Sg Ifi 增多癥、腮腺炎、脊髓灰質(zhì)炎、進行性多灶性白質(zhì)腦病、狂犬病、風疹、SARS、天花(痘瘡病)、病毒性腦炎、病毒性胃腸炎、病毒性腦膜炎、病毒性肺炎、西尼羅河病(West Nile disease)-黃熱??;細菌性-炭疽病、細菌性腦膜炎、普魯氏菌病(Brucellosis)、黑死病、 彎曲桿菌病、貓抓病、霍亂、白喉、流行性斑疹傷寒、淋病、漢森氏病(Hansen' s Disease), 軍團病、麻風病、細螺旋體病、李斯特菌病(Listeriosis)、萊姆氏病(Lyme Disease), 類鼻疽病、MRSA感染、諾卡菌病(Nocardiosis)、百日咳、肺炎球菌肺炎(Pneumococcal pneumonia) > ff^^f (Psittacosis) > Q (Q fever) > S Lij # Λ (Rocky Mountain Spotted Fever)或 RMSF、沙門氏菌病(Salmonellosis)、猩紅熱(Scarlet Fever)、志賀桿菌病(Shigellosis)、梅毒、破傷風、沙眼、結核病、兔熱病、傷寒熱、傷寒、百日咳;寄生蟲性-非洲錐蟲病(African trypanosomiasis)、阿米巴病(Amebiasis)、蟲回蟲病、巴貝蟲病(Babesiosis)、恰加斯氏病(Chagas Disease)、肝吸蟲病、隱孢子蟲、囊蟲病、裂頭絳蟲病、龍線蟲病、包蟲病(Echinococcosis)、蟯蟲病、片吸蟲病、姜片吸蟲病、絲蟲病、自生生活阿米巴蟲感染(Free-living amebic infection)、賈第蟲病(Giardiasis)、顎口線蟲病(Gnathostomiasis)、膜殼絳蟲病(Hymenolepiasis)、等抱球蟲病(Isosporiasis)、黑熱病(Kala-azar)、利什曼氏病(Leishmaniasis)、瘧疾、后殖吸蟲病、蛆蟲病、盤尾絲蟲病 (Onchocerciasis)、虱病、蟯蟲感染、疥瘡、血吸蟲病、絳蟲病、弓蛔線蟲病、弓形體病、旋毛蟲病(Trichinellosis)、旋毛蟲病(Trichinosis)、鞭蟲病、錐蟲病。癌癥乳癌和卵巢癌、伯基特氏淋巴瘤、慢性骨髓性白血病、結腸癌、肺癌、惡性黑色素瘤、多發(fā)性內(nèi)分泌瘤病、神經(jīng)纖維瘤病、P53李法美尼綜合癥(p53LieFrauMeni)、胰腺癌、前列腺癌、視網(wǎng)膜母細胞瘤、希林二氏綜合癥(von Hippel-Lindau syndrome)、多囊性腎病、結節(jié)性硬化癥。代謝障礙腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良(Adrenoleukodystrophy)、動脈粥樣硬化、貝斯特氏病(Best disease)、戈謝氏病、葡萄糖-半乳糖吸收不良癥、回旋形萎縮(Gyrate atrophy)、幼年發(fā)作型糖尿病、肥胖癥、陣發(fā)性睡眠性血紅蛋白尿癥、苯酮尿癥、雷夫敘姆氏病(Refsum disease)、丹吉爾氏病(Tangier disease)、泰薩二氏病(Tay-Sachs disease)、腎上腺腦白質(zhì)營養(yǎng)不良、2型糖尿病、戈謝氏病、遺傳性血色病、雷-納二氏綜合癥(Lesch-Nyhan syndrome)、楓糖尿癥、孟克斯氏綜合癥(Menkes syndrome)、尼曼-匹克氏病、胰腺癌、普瑞德-威利氏綜合癥、嚇啉病、雷夫敘姆氏病(Refsum disease)、丹吉爾氏病、韋爾森氏病(Wilson' s disease)、趙韋格氏綜合癥(Zellweger syndrome)、早老癥、 SCID0自身免疫病癥自身免疫性多內(nèi)分泌腺綜合癥、狼瘡、I型糖尿病、硬皮病、多發(fā)性硬化癥、克羅恩氏病、慢性活動型肝炎、類風濕性關節(jié)炎、格雷夫斯氏病 (Graves ‘ disease)、重癥肌無力、肌炎、抗磷月旨綜合癥(antiphospholipid syndrome, APS)、葡萄膜炎、多發(fā)性肌炎、雷諾氏現(xiàn)象(Raynaud' s phenomenon)和脫髓鞘性神經(jīng)病, 以及罕見病癥,例如風濕性多肌痛、顳動脈炎、修格連氏綜合癥(Sjogren' s syndrome)、白塞氏病(Bechet' s disease)、丘一施二氏綜合癥(Churg-Strauss syndrome)禾口高安氏動 I^l (Takayasu' s arteritis)。^ffiiS:禿頭癥、畸形發(fā)育不良、埃利偉氏綜合癥、哮喘,關節(jié)炎,包括骨關節(jié)炎、類風濕性關節(jié)炎和脊柱關節(jié)病。年齡相關件病癥阿爾茨海默氏病、帕金森氏病、動脈粥樣硬化、年齡相關件黃斑變性、年齡相關性骨質(zhì)疏松癥。所述方法和組合物還可用于在人類或非人類動物中治療、管理或減輕與衰老有關的癥狀,用于組織再生/再生醫(yī)學、干細胞移植、認知能力增強、性能增強和美容改變 (cosmetic alteration)中。9.肥胖和食物消耗本發(fā)明實施例提供適用于減輕肥胖和/或增加食物攝取的組合物和方法。舉例來說,監(jiān)測50只小鼠(25只媒劑對照組和25只MTD-TFAM處理組)的食物攝取情況,并經(jīng)3個月的時間間隔稱重,在此期間,每月腹膜內(nèi)注射生理鹽水或MTD-TFAM,各總計注射3 次。研究開始時,小鼠的體重沒有變化。每周測量食物攝取。研究結束時,MTD-TFAM處理的小鼠盡管在研究過程中食物消耗比對照動物高43% (p = .037),但其體重出現(xiàn)統(tǒng)計學顯著(p = . 0002)降低(圖4和5)。在圖5中,監(jiān)測50只小鼠(25只媒劑對照組和25只 MTD-TFAM處理組)在3個月時間間隔內(nèi)的食物攝取情況,在此期間,每月腹膜內(nèi)注射生理鹽水或MTD-TFAM,各總計注射3次。研究開始時,小鼠的體重沒有變化。每周測量食物攝取。 研究結束時,MTD-TFAM處理的小鼠在研究過程中食物消耗出現(xiàn)統(tǒng)計學顯著增加,相比對照動物增加了 43% (p = . 037)。因此,所述方法可用來治療肥胖和/或增加食物攝取。10.投藥本文中提供的組合物可用生理學上可接受的載劑投予宿主。優(yōu)選的投藥方法包括全身投藥或直接投予細胞。如蛋白質(zhì)療法技術中一般已知的,這些組合物可投予細胞或患者。一個實施例提供一種藥物組合物,其基本上由重組多肽和藥學上可接受的載劑或賦形劑組成,所述重組多肽具有多聚核苷酸結合結構域、靶向結構域和蛋白轉(zhuǎn)導結構域。多聚核苷酸結合結構域優(yōu)選包括能夠結合多聚核苷酸的TFAM或其片段。組合物包括有效量重組多肽,以增加線粒體代謝。經(jīng)修飾復合組合物可與藥學上可接受的載劑媒劑組合成混雜物。通過將具有所需純度的活性成分與任選使用的生理學上可接受的載劑、賦形劑或穩(wěn)定劑(雷氏藥學大全 (Remington' s Pharmaceutical Sciences)第 16 版,奧索爾 A. (Osol, Α·)編(1980))混合,制備出呈凍干調(diào)配物或水溶液形式的治療性調(diào)配物供存儲??山邮艿妮d劑、賦形劑或穩(wěn)定劑在使用劑量和濃度下對接受者無毒,并且包括緩沖液,例如磷酸鹽、檸檬酸鹽和其它有機酸;抗氧化劑,包括抗壞血酸;低分子量(小于約10個殘基)多肽;蛋白質(zhì),例如血清白蛋白、明膠或免疫球蛋白;親水性聚合物,例如聚乙烯吡咯烷酮;氨基酸,例如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、精氨酸或賴氨酸;單糖、二糖和其它碳水化合物,包括葡萄糖、甘露糖或糊精;螯合劑,例如EDTA ;糖醇,例如甘露糖醇或山梨糖醇;成鹽平衡離子(salt-forming counterion),例如鈉;和/或非離子型表面活性劑,例如Tween 、Pluronics 或聚乙二醇 (PEG)。本發(fā)明的組合物可不經(jīng)腸投予。本文中使用的“不經(jīng)腸投藥”的特征在于,通過個體組織的身體缺口(physical breach)投予藥物組合物。不經(jīng)腸投藥包括經(jīng)注射、經(jīng)由手術切口或經(jīng)由組織滲透的非手術創(chuàng)口等投藥。具體點說,不經(jīng)腸投藥包括皮下、腹膜內(nèi)、靜脈內(nèi)、動脈內(nèi)、肌肉內(nèi)、胸骨內(nèi)注射,以及腎透析輸注技術。不經(jīng)腸調(diào)配物可包括活性成分和藥學上可接受的載劑,例如無菌水或無菌等滲生理鹽水。這些調(diào)配物可以適于推注投藥或連續(xù)投藥的形式制備、包裝或銷售??勺⑸湔{(diào)配物可以例如于含有防腐劑的安瓿或多劑量容器中的單位劑型形式制備、包裝或銷售。不經(jīng)腸投藥的調(diào)配物包括懸浮液、溶液、油性或水性媒劑中的乳液、糊劑、可復原干燥(即粉劑或顆粒劑)調(diào)配物,以及植入式緩釋調(diào)配物或生物可降解調(diào)配物。這些調(diào)配物還可包括一種或一種以上其它成分,包括懸浮劑、穩(wěn)定劑或分散劑。不經(jīng)腸調(diào)配物可以無菌可注射水性或油性懸浮液或溶液的形式制備、包裝或銷售。不經(jīng)腸調(diào)配物還可包括本文中所述的分散劑、潤濕劑或懸浮劑。人們已知制備這些類型的調(diào)配物的方法。無菌可注射調(diào)配物可以使用不經(jīng)腸可接受的無毒稀釋劑或溶劑制備,所述稀釋劑或溶劑例如為水、1,3-丁二醇、林格氏溶液(Ringer' s solution)、等滲氯化鈉溶液和非揮發(fā)性油(例如合成單酸甘油酯或二酸甘油酯)。其它不經(jīng)腸可投予的調(diào)配物包括微晶形式、脂質(zhì)體制劑和生物可降解聚合物系統(tǒng)。緩釋或植入式組合物可包括藥學上可接受的聚合材料或疏水性材料,例如乳液、離子交換樹脂、微溶聚合物和微溶鹽。藥物組合物可以經(jīng)頰調(diào)配物形式制備、包裝或銷售。這些調(diào)配物可為使用已知方法制備的片劑、散劑、氣霧劑、霧化溶液、懸浮液或錠劑形式,并且可含有約0. 到約20% (重量比)活性成分,且調(diào)配物中剩余部分含有口服可溶解或可降解的組合物和/或一種或一種以上本文中所述的其它成分。優(yōu)選粉末狀或氣霧化調(diào)配物當分散時平均顆?;蛞旱纬叽缭诩s0. 1納米到約200納米范圍內(nèi)。本文中使用的“其它成分”包括以下一種或一種以上成分賦形劑、表面活性劑、 分散劑、惰性稀釋劑、造粒劑、崩解劑、粘合劑、潤滑劑、甜味劑、調(diào)味劑、著色劑、防腐劑、 生理學上可降解的組合物(例如明膠)、水性媒劑、水性溶劑、油性媒劑和油性溶劑、懸浮齊U、分散劑、潤濕劑、乳化劑、緩和劑、緩沖劑、鹽、增稠劑、填充劑、乳化劑、抗氧化劑、抗生素、抗真菌劑、穩(wěn)定劑和藥學上可接受的聚合材料或疏水性材料。人們已知可包括在藥物組合物中的其它的“額外成分”。適合的額外成分描述于雷氏藥學大全(Remington' s Pharmaceutical Sciences),默克出版公司(Mack Publishing Co.),杰那羅(Genaro)編, 賓夕法尼亞州伊斯頓(Easton, Pa.) (1985)中。本發(fā)明藥物組合物中本文揭示的經(jīng)修飾載體的劑量和所需濃度可視預計的特定應用而變化。適當投藥劑量或途徑的確定在普通醫(yī)師的技能范圍內(nèi)。動物實驗將提供有關確定人類療法的有效劑量的可靠指導??勺裱绿酛. (Mordenti,J.)和查培爾W. (Chappel 1, W.) “種間類推在毒物動力學中的應用(The use of interspecies scaling in toxicokinetics),,,毒物動力學與新藥開發(fā)(Toxicokinetics and New Drug Development),雅克布(Yacobi)等人編,紐約培格蒙出版社(Pergamon Press, NewYork) 1989,第42-96頁所制定的原理,進行有效劑量的種間類推。實例實例1 重組構筑體將由11個精氨酸組成的11個氨基酸的蛋白轉(zhuǎn)導結構域(PTD)同框克隆到來自金黃色葡萄球菌的蛋白質(zhì)A的抗體結合部分結構域B中。將PTD-結構域B編碼序列串聯(lián)克隆到TFAM編碼序列的上游,并克隆到細菌表達載體中。在細菌中表達重組蛋白,并分離。濃縮純化的蛋白質(zhì),并用布萊德福分析法(Bradford Assay ;伯樂公司(Biorad))評估蛋白質(zhì)濃度。用SDS-Page分析純化的蛋白質(zhì)以驗證濃度。在優(yōu)選實施例中,重組多肽與以下序列具有至少80、85、90、95、97、99或100%序
列一致性MRRRRRRRRRRRGEGDIMGEWGNEIFGAIAGFLGGEMLSRAVCGTSRQLPPVLGYLGSRQSSVLASCPKKPVSSYLRFSKEQLPIFKAQNPDAKTTELIRRIAQRWRELPDSKKKIYQDAYRAEWQVYKEEISRFKEQLTPSQIMSLEKEIMDKHLKRKAMTKKKELTLLGKPKRPRSAYNVYVAERFQEAK⑶SPQEKLKTVKENWKNLSDSEKELYIQHAKEDETRYHNEMKSWEEQMIEVGRKDLLRRTIKKQRKYGAEEC(SEQ ID NO :18)。在另一實施例中,重組多肽是由與以下序列具有至少80、85、90、95、97、99或 100%序列一致性的核酸編碼
aggcggcgac tgggggaacg gcggtatgtg tcatcggtgt gagcagctgc cgcattgcac tatcgggctg ccgagtcaaa atgacgaaga aatgtgtacg aagaccgtca cacgctaaag atcgaggtcg
gcagacgtcg aaattttcgg gcaccagcag tagcatcatg cgatttttaa aacgctggcg aatggcaggt taatgtctct aaaaagaact tggcagaacg aagaaaattg aagatgagac gtcggaagga
tcgtcggcgg agcgatcgct gcagctgcct tccgaaaaaa agcgcaaaat cgaactcccg ctataaagag ggaaaaagaa gaccctgcta ttttcaggag gaaaaacctg gcggtatcac tcttctccgt
CgtCgCggCg
ggttttctcg ccagtccttg cctgtctcgt ccggatgcta gacagtaaaa gagatctcac atcatggata ggtaaaccta gccaaagggg tctgatagcg aacgaaatga cgaaccatca
agggtgatat gtggagaaat gctatctggg cgtacctgcg aaacgactga
3.3.3.3.3.3. 3.
gcttcaaaga
agcgtccgcg attctccgca aaaaagaact aatcttggga aaaaacagcg
tatgggtgaa gttatcacgc ttcccgccag cttctccaaa actgattcgc tcaggacgcc
3. C 3.3.3.3. C C
acgaaaggcg ctctgcgtat agaaaaactg gtacattcag agagcagatg taaatatggagcagaagagt gctga(SEQ ID NO :19)。實例2:構筑體序列數(shù)據(jù)PTD-PA-TFAM(PTD實心下劃線;蛋白質(zhì)A的串聯(lián)結構域B抗體結合結構域雙下劃線;TFAM虛線下劃線)肽長度(332)IRI
JNEIFGAIAGfLGGEHI
M^KfiQlfMK&AQJlP.P^OIEMRRiAQRSaifSaBSS
TJJXJKPKIiPRSA YNVYV AriRIOEAKGDSPOEiCLKTVKEi
IKKQRKYGAEHC (SBQ ID NO: 17)所選可用于本文中揭示的組合物和方法中的模型生物體蛋白質(zhì)相似性生物體,蛋白質(zhì)以及比對區(qū)一致性百分比和長度
sp:Q00059 - MTT1_人轉(zhuǎn)錄因子 1,線粒體前體(MTTFl) ref:NP—033386.1 -轉(zhuǎn)錄因子 A, 線粒彳 [小家鼠] ref:NP_l 12616.1 線粒彳 [褐家鼠] ref:NP_l 92846.1 [擬南#] ref:NP—501245.1 麗隱tf線蟲] ref:NP—524415.1 -因子A[黑腹果蠅]此項技術中(例如在基因庫(GenBank)中)已知有關本文中引用的序列的序列數(shù)據(jù),并且其以全文引用的方式并入本文中。應強調(diào)的是,上述本發(fā)明實施例,尤其是任何“優(yōu)選”實施例,都只是可能的實施實例,只是為了便于清楚地了解本發(fā)明的原理而陳述。在不實質(zhì)上背離本發(fā)明的精神和原理的情況下,可對上述本發(fā)明實施例進行許多變更和修改。所有這些修改和變更都打算包括在本文中這一揭示內(nèi)容和本發(fā)明的范圍內(nèi),并且受到以下權利要求書保護。
智人(H. sapiens) 小家鼠(.M.musculus) 褐家鼠(R. norvegicus) 擬南芥(A.thaliana) 秀麗隱桿線蟲(C.elegans) 黑腹果 (D. melanogaster )
轉(zhuǎn)錄因子A,
98b樣蛋白質(zhì)
F45E4.9.p [秀
■線粒體轉(zhuǎn)錄
100%/246個氨基酸 (參見 ProtEST) 63% / 237個氨基酸
(參見 ProtEST) 64% / 237個氨基酸
(參見 ProtEST) 27%/ 189個氨基酸
(參見 ProtEST) 27%/ 189個氨基酸
(參見 ProtEST) 34%/ 183個氨基酸 (參見 ProtEST)
2權利要求
1.一種重組蛋白的用途,其用于增加個體體內(nèi)線粒體生物合成,其中所述重組蛋白包含多聚核苷酸結合結構域、蛋白轉(zhuǎn)導結構域和靶向結構域,其中所述重組蛋白使所述個體體內(nèi)線粒體轉(zhuǎn)錄增加。
2.根據(jù)權利要求1所述的用途,其中所述多聚核苷酸結合結構域包含結合于多聚核苷酸的線粒體轉(zhuǎn)錄因子或其片段。
3.根據(jù)權利要求2所述的用途,其中所述線粒體轉(zhuǎn)錄因子包含TFAM中有效結合多聚核苷酸的一部分。
4.根據(jù)權利要求1所述的用途,其中所述靶向結構域包含細菌蛋白質(zhì)A中足以結合哺乳動物抗體的Fc部分的一部分。
5.根據(jù)權利要求4所述的用途,其中細菌蛋白質(zhì)A的所述部分可操作地連接到細胞表面抗原的特異性抗體。
6.根據(jù)權利要求5所述的用途,其中所述抗體提供所述重組蛋白針對靶細胞類型或細胞狀態(tài)的趨向性。
7.根據(jù)權利要求1所述的用途,其中所述靶向結構域包含與選自由以下各物組成的群組的靶向信號具有80%到100%序列一致性的多肽表面活性蛋白A和B、動脈壁結合肽、 脫唾液酸糖蛋白、合成半乳糖基化配體、凝集素、抗CD 3、抗CD 5、透明質(zhì)酸片段、青灰因子、抗CD 117、EGF、EGF肽抗EGF-R、TGF-α、抗ErbB2、IgG、堿性FGF、葉酸、瘧原蟲環(huán)子孢子蛋白、抗HER2、胰島素、RGD肽、受體相關蛋白(RAP)、合成甘露糖基化配體、NGF源性合成肽、抗體ChCE7、抗體OV-TL16Fab '片段、抗PECAM抗體、抗分泌組分、肽配體、抗I gG、抗獨特型、抗凝血酶調(diào)節(jié)蛋白、抗Tn和轉(zhuǎn)鐵蛋白。
8.根據(jù)權利要求1所述的用途,其中所述接觸發(fā)生在體外或體內(nèi)。
9.根據(jù)權利要求7所述的用途,其中所述多肽包含TFAM中有效結合所述多聚核苷酸的一部分。
10.根據(jù)權利要求1所述的用途,其中所述重組蛋白包含SEQID N0:18o
11.一種重組蛋白的用途,其用于減輕個體的體重,其中所述重組蛋白包含多聚核苷酸結合結構域、蛋白轉(zhuǎn)導結構域和靶向所述個體的結構域,其中所述重組蛋白使所述個體體內(nèi)線粒體氧化代謝增加。
12.根據(jù)權利要求11所述的用途,其中所述多聚核苷酸結合結構域包含結合于多聚核苷酸的線粒體轉(zhuǎn)錄因子或其片段。
13.根據(jù)權利要求12所述的用途,其中所述線粒體轉(zhuǎn)錄因子包含TFAM中有效結合多聚核苷酸的一部分。
14.根據(jù)權利要求11所述的用途,其中所述靶向結構域包含細菌蛋白質(zhì)A中足以結合哺乳動物抗體的Fc部分的一部分。
15.根據(jù)權利要求14所述的用途,其中細菌蛋白質(zhì)A的所述部分可操作地連接到細胞表面抗原的特異性抗體。
16.根據(jù)權利要求15所述的用途,其中所述抗體提供所述重組蛋白針對靶細胞類型或細胞狀態(tài)的趨向性。
17.根據(jù)權利要求16所述的用途,其中所述蛋白質(zhì)包含TFAM中有效結合所述多聚核苷酸的一部分。
18.根據(jù)權利要求11所述的用途,其中所述重組多肽包含SEQID N0:18o
19.一種融合多肽,其包含可操作地連接到抗體結合結構域的蛋白轉(zhuǎn)導結構域,其中所述抗體結合結構域可操作地連接到有效結合多聚核苷酸的多聚核苷酸結合結構域或其片段。
20.根據(jù)權利要求19所述的融合多肽,其包含SEQID NO 17的氨基酸序列或含有保守性取代的SEQ ID NO 17的氨基酸。
21.一種組合物,其包含結合根據(jù)權利要求19所述的融合多肽的抗體或其抗原結合片段,所述結合是經(jīng)由所述抗體或其抗原結合片段的Fc區(qū)進行。
22.根據(jù)權利要求21所述的組合物,其中所述融合多肽包含SEQID N0:17的氨基酸序列或含有保守性取代的SEQ ID NO 17的氨基酸序列。
全文摘要
本發(fā)明提供用于改變個體代謝的方法和組合物。一個實施例提供一種重組多肽,其具有多聚核苷酸結合結構域、蛋白轉(zhuǎn)導結構域和靶向結構域。在優(yōu)選實施例中,所述多聚核苷酸結合結構域包括一個或一個以上HMG盒結構域。
文檔編號C07K14/47GK102245631SQ200980149685
公開日2011年11月16日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權日2008年10月16日
發(fā)明者S·克漢 申請人:真希亞公司