средство, обладающее ингибирующей способностью по отношению к обратной транскриптазе вируса иммунодефицита человека
Классы МПК: | A61K35/56 материалы из прочих животных кроме млекопитающих или птиц A61K38/17 из животных; из человека A61P31/18 против вируса иммунодефицита |
Автор(ы): | Елякова Людмила Алексеевна (RU), Васьковский Борис Викторович (RU), Бочаров Эдуард Валерьевич (RU), Туницкая Вера Леонидовна (RU), Кочетков Сергей Николаевич (RU), Еляков Георгий Борисович (RU) |
Патентообладатель(и): | Институт биоорганической химии РАН им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова (ИБХ) (RU), Институт молекулярной биологии РАН им. В.А. Энгельгардта (ИМБ) (RU), Тихоокеанский институт биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ) (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2006-03-06 публикация патента:
20.01.2008 |
Изобретение относится к области вирусологии и биотехнологии, а именно к созданию средств для лечения СПИД. Предлагается пентапептид строения Tyr-Pro-Ile-Glu-MeHis, имеющий молекулярную массу 672 Da. Пептид получен из экстракта гомогената внутренностей морского червя Polychaeta, Eunicidae путем последовательной очистки гидрофобной хроматографией и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией. Изобретение расширяет спектр природных ненуклеозидных ингибиторов обратной транскриптазы ВИЧ. 10 ил., 3 табл.
Формула изобретения
Средство, обладающее ингибирующей способностью по отношению к обратной транскриптазе ВИЧ (IC50 5·10 -7 М), характеризующееся тем, что оно представляет собой пентапептид строения Tyr-Pro-Ile-Glu-MeHis, имеющий молекулярную массу 672 Da и полученный из экстракта гомогената внутренностей морского червя Polychaeta, Eunicidae путем последовательной очистки гидрофобной хроматографией и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области вирусологии и медицины, а именно к созданию средств для подавления репродукции вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1).
К настоящему времени известен целый ряд соединений, обладающих противовирусной активностью в отношении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ), в том числе используемых в медицинской практике. К ним относятся производные нуклеозидов и так называемые ненуклеозидные ингибиторы. Среди производных нуклеозидов чаще всего используется 3'-азидо-3'-дезокси тимидин (AZT), 2',3'-дидезоксицитидин, 2',3'-дидезоксиинозин, 2',3'-дидезокси-2',3'-дидегидротимидин и 2',3'-дидезокси-3'-тиацитидин [Е.De Clercq. New development in anti-HIV chemotherapy. Biochim. Biophys. Acta, 2002. 1587, 258-275]. Механизм действия нуклеозидных ингибиторов состоит в том, что после проникновения в инфицированные клетки они подвергаются трифосфорилированию клеточными киназами и специфично блокируют синтез ДНК, катализируемый обратной транскриптазой (ОТ) ВИЧ. Однако из-за низкой эффективности внутриклеточных превращений используемые препараты требуют высоких доз применения, что вызывает появление выраженных токсических эффектов (анемия, подавление деятельности клеток спинного мозга, выражающееся в миопатии, а также нарушение функции печени).
Ряд синтетических пептидных препаратов был предложен в качестве ингибиторов ОТ ВИЧ. Новый подход к созданию препаратов, ингибирующих ОТ ВИЧ-1, предложили французские исследователи [M.Morris, V.Robert-Hebmann, L.Chaloin, J.Mery, F.Heitz, C.Devaux, R.Goody, G.Divita. A new potent HIV reverse transcryptase inhibitor. J. Biol. Chem. 1999. 274(35), 24941-24946]. Известно, что ОТ ВИЧ-1 и ВИЧ-2 являются гетеродимерами, формирующимися в два этапа. Вначале происходит быстрая ассоциация двух субъединиц, затем - медленное конформационное изменение полученного комплекса с образованием активной формы фермента. Авторы изучили синтетические 10-20-членные пептиды, имитирующие фрагменты аминокислотной последовательности ОТ в районе остатков 395-404. Предполагаемый механизм ингибирования в данном случае заключался в затруднении образования активного гетеродимера фермента. Ингибирование ОТ этими соединениями in vitro в работе не исследовалось; подавление продукции вируса отмечалось при концентрации одного из пептидов (самого активного) - 10-100 нМ. Авторы полагают, что низкая токсичность и отсутствие побочных эффектов делают полученные препараты весьма перспективными.
Ю.Энгель, Б.Кутчер, М.Бернд, У.Нимайер от имени заявителя Акта Медика Акциенгезельшафт (DE) запатентовали изобретение "Лекарственное средство для лечения вирусных инфекций, СПИДа и/или СПИД-ассоциированного комплекса..." [RU 2154492 С2, 2000.08.20], где описали синтез восьми нона- и декапептидов, аналогичных кластеру триптофана с поверхности субъединиц вирусных частиц, общей формулы LHRH (p-Glu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH 2). Каждый из вариантов формул I-VIII содержал замены 5-6 аминокислот. Эти аналоги в опытах по скринингу ВИЧ на клетках CEM-IW демонстрировали антивирусное действие, а также стимулировали рост клеточных культур; соединения имели незначительную токсичность даже при максимальных дозах применения. Для исследуемых пептидов значения ЕС50 составляли (в опытах NCI) от 5,9×10-7 до 2,0×10 -5 моль/литр (Ср. с контрольным азидотимидином, EC 50 3,1×10-9 моль/литр). Обработанная инфицированная культура показала величину ЕС50 4,5 моль/литр. Синтезированные пептиды по скринингу на анти-ВИЧ активность были активными или умеренно активными - значения ЕС 50 находились в интервале 4-15 мкМ. Терапевтический индекс соединений (IC50/EC50 ) превышал 7,3.
Кроме того, из различных природных источников (растений и микроорганизмов) выделены ингибиторы ОТ различной химической природы - кумарины, флавоноиды, таннины, алкалоиды, лигнаны, терпены, нафто- и антрахиноны, полисахариды и др. [G.Matthee, A.Wright, G.Konig. HIV reverse transcryptase inhibitors of natural origin. Planta Medica, 1999. 65, 493-506]. Эффективность ингибировання ОТ этими соединениями варьировала от IC50 >50 мкМ до IC50 2-3 мкМ, хотя для некоторых производных галловой и дигалловой кислот, выделенных из Mallotus repandus (Euphorbioceae) и из P.niruri, значения IC 50 достигали 0,05 мкМ.
Механизм действия большинства ненуклеозидных ингибиторов окончательно не установлен. Показано, что некоторые из них (применяемые в клинике невирапин и делавердин) непосредственно связываются с ОТ, нарушая ее полимеразную активность. Резистентность к этим препаратам развивается даже быстрее, чем к нуклеазидным аналогам.
В вышеупомянутой работе имеется также обзор ингибиторов ОТ, выделенных из морских организмов. Наибольшее количество их найдено в губках (Sponge), причем строение и действие их разнообразно: аварон Е и аварол F из Dysidea avara ингибируют ОТ ВИЧ-1 с эффективностью IC50 2,8 и 21 мкМ соответственно; несколько родственных по структуре веществ из других губок ингибируют ОТ слабее (IC 50 15 мкМ).
Также из губок выделены ингибиторы ОТ иной химической природы (вещества, подобные хинонам) и серия гексапреноидов и гидрохинонов. Среди последних найден наиболее мощный ингибитор ОТ ВИЧ-1 - токсиюзол (IC50 1,5 мкМ). Многочисленные изученные вещества из губок Красного моря, о.Фиджи (алкалоиды) действуют на ОТ значительно слабее (IC503 мМ).
Из моллюсков Buccinilum sp. был выделен ряд гомологов келлитинина (ранее описанного соединения из моллюска Kelletia sp.). Помимо найденного антибактериального действия келлитинин проявлял также способность ингибировать ОТ ВИЧ-1 (IC50=12 мкМ). Из красных и бурых водорослей разных видов выделены полисахариды, близкие по структуре к каррагинану и сравнимые по ингибирующей способности с аналогичными сульфатированными полисахаридами типа гепаринов и дерматансульфатов. Для наиболее активных из них IC50 составляла 13-30 мкМ (G.Matthee, A.Wright, G.Konig, 1999. HIV reverse transcriptase inhibitors of natural origin. Planta Medica, 65, 493-506).
В целом, проведенные к настоящему времени исследования соединений из морских организмов не позволили получить обнадеживающие результаты: многие вещества действуют неспецифически, обладают слабой эффективностью ингибирования и/или слишком высокой токсичностью. Тем не менее, авторы считают морские организмы слабо изученными, но перспективными источниками, представляющими мощный ресурс для исследований, как по разнообразию структур встречающихся в них ингибиторов, так и по биологической активности.
Ингибиторов из природных источников, имеющих пептидную природу, до настоящего момента обнаружено не было.
Задача изобретения - расширение арсенала лекарственных средств ненуклеозидной природы против ВИЧ.
Неожиданно нами было обнаружено, что имеющаяся у морского червя Polychaeta вида Eunicidae способность ингибировать обратную транскриптазу вызвана наличием вещества пептидной природы.
Задача решена новым средством, названным эуницит, обладающим ингибирующей способностью по отношению к обратной транскриптазе ВИЧ, характеризующимся тем, что оно представляет собой пентапептид строения YPIEX, имеющий молекулярную массу 672 Да и полученный из экстракта гомогената внутренностей морского червя Polychaeta, Eunicidae путем последовательной очистки гидрофобной хроматографией и обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографией.
Технический результат, обеспечиваемый изобретением, заключается в расширении спектра природных ненуклеозидных ингибиторов ОТ ВИЧ - впервые веществом пептидной природы.
Технический результат заключается также в повышении эффективности ингибирования обратной транскриптазы ВИЧ. Так, заявляемый ингибитор активен в концентрации IC50 5×10 -7 М, тогда, как его синтетический аналог ингибирует ОТ ВИЧ в концентрации IC50 10 -5 M, т.е. в концентрации, в 100 раз превышающей концентрацию заявляемого средства.
Для сравнения с выделенным ингибитором авторами был синтезирован контрольный пептид строения YPIER, по первым четырем аминокислотам идентичный заявляемому. Аминокислотная последовательность YPIER распространена в природе, входит в состав актинов всех живых организмов - от микробов до человека. Однако никто не исследовал этот пептид в качестве ингибитора ОТ ВИЧ. Авторы сделали это впервые, причем обнаружили, что пептид YPIER в 100 раз менее активен, чем заявляемый эуницит. Идентификация заявляемого ингибитора как пентапептида строения YPIEX доказывает актуальность исследования морских беспозвоночных, в частности вида Polychaeta, распространенного как в тропических районах Океании, так и в Дальневосточных морях, для поиска новых пептидных ингибиторов ОТ, и перспективность использования этих пептидов для структурно-функционального анализа ОТ. Морской червь Polychaeat, Eunicidae, из которого выделено заявляемое средство, обитает в тропических водах района Сейшельских островов.
На фиг.1 представлена первая стадия очистки - хроматограмма элюции препарата с гидрофобного сорбента Полихром.
На фиг.2 представлена вторая стадия очистки - хроматограмма II фракции ОФ ВЭЖХ на колонке C18, Nova Pak. Waters, хроматограф Du Pont 8800, США, с детекторами: UV-спектрофотометр, 280 нм (Du Pont, США) и Uvicord SII, 226 нм (Farmacia LKB, Швеция); в градиенте (40 мин): буфер А - 0,1%-ный раствор трифторуксусной кислоты (ТФУ), буфер Б - 80% ацетонитрила в буфере А.
На фиг.3 (третия стадия очистки) представлена хроматограмма фракции 7 (см. фиг.2) ОФ ВЭЖХ на колонке С18 Ultrasphere ODS, хроматограф Beckman, System Gold, США линейным градиентом концентрации ацетонитрила от 3 до 33% в 0,1%-ный растворе ТФУ, 30 мин.
На фиг.4 представлены 2-ые производные от УФ-спектров контрольных синтетических пептидов, содержащих триптофан (WVG) и тирозин (DY).
На фиг.5 представлены 2-ые производные от УФ-спектров пептидов: из фр.5, содержащего триптофан, и фр.6, содержащего тирозин (см. фиг.3).
На фиг.6 (четвертая стадия очистки) представлена хроматограмма фракции 6 с предыдущей стадии очистки ОФ ВЭЖХ на колонке CIS Ultrasphere ODS, Beckman, хроматограф Beckman, System Gold, США, линейным градиентом концентрации ацетонитрила от 3 до 33% в 0,1%-ный растворе ацетата аммония, 30 мин.
На фиг.7 дан массовый состав фр.5, четвертой стадии очистки.
На фиг.8 (окончательная очистка эуницита) представлена хроматограмма фракции 5 с предыдущей стадии ОФ ВЭЖХ на колонке С18, Милихром (Россия) линейным градиентом от 5 до 15% ацетонитрила в буфере А, 40 мин.
На фиг.9 представлены ЯМР спектры: а) эуницит; б) синтезированный аналог YPIER.
Получение эуницита
Внутренности морского червя Polychaeat, Eunicidae гомогенизировали в стеклянном гомогенизаторе при 4°С и экстрагировали двумя объемами холодной воды. Суспензию центрифугировали (10 мин, 6000 об/мин), супернатанты лиофилизовали.
Определение остаточной активности исходного препарата из морского червя в нескольких концентрациях по отношению к ОТ позволило вычислить IC 50 0,18 мг/мл из графика данных таблицы 1.
Таблица 1 Определение IC 50 для исходного препарата морского червя | |||||||
Концентрация препарата, мкг в пробе | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 10 | 20 |
Остаточная активность ОТ, % | 100 | 70 | 62 | 43.6 | 15 | 3.2 | 2.7 |
10 мг лиофильно-сухого порошка растворено в 1 мл воды. [с]=10 мг/мл |
1-ая стадия очистки. 1 г сухого препарата, растворенного в 10 мл воды, наносили на колонку (55×125 мм) с гидрофобным сорбентом Полихром - 0.2-0.5 мм. Элюировали вещества сначала водой (200 мл), а затем ступенчатым градиентом изопропанола в воде, от 5 до 75% (по 100 мл каждого раствора). Каждую фракцию проверяли на ингибирующую способность; данные представлены в таблице 2. Хроматограмма представлена на фиг.1.
Таблица 2 Остаточная активность ОТ под действием фракций с колонки Полихром | |||||||
Фракция (элюент) | I (5%-ный элюент) | II (10%-ный элюент) | III (15%-ный элюент) | IV (20%-ный элюент) | V (25-30%-ный элюент) | VI (45%-ный элюент) | VII (75-100%-ный элюент) |
% активности | не опр. | 10 | 10 | 20 | 28 | 36 | 83 |
Ингибирующие ОТ вещества, как видно из табл.2, вышли в основном во фракциях I-V, далее активность снижалась и исчезала совсем. Все фракции концентрировали до объема 2-5 мл и хранили в замороженном состоянии. Биологическая активность сохраняется до 3-х и более лет.
2-ая стадия очистки - обращенно-фазовая высокоэффективная жидкостная хроматография (ОФ ВЭЖХ). Активные фракции с предыдущей стадии очистки (с I по V) подвергались дальнейшему разделению обращенно-фазовой ВЭЖХ. Разделение проводилось посредством элюции линейным градиентом 40 мин буфер А - 0,1%-ный раствор трифторуксусной кислоты, буфер Б - 80% ацетонитрила в буфере А. Деление материала каждой загрузки повторяли дву- или трехкратно, фракции объединяли и лиофилизовали. При этом подтвердилось хорошее разделение веществ на первой стадии очистки: если для фракции II максимум элюируемых веществ приходился на 14-22 минуты; для следующих фракций он сдвигался, от 18 до 20 минут - для фракции III, от 20 до 30 минут - для фракции IV и т.д. На фиг.2 приведена картина разделения фр.II, а также результаты определения остаточной активности ОТ, максимум которой приходился на фр.7 (17-19 мин). MALDI - определение масс веществ во фракциях дало пестрый набор величин, но позволило предположить, что активность ассоциируется с содержание вещества массы 672 Да (m672).
3-я стадия очистки. Фракция 7 была разделена на колонке ОФ ВЭЖХ С18 Ultrasphere ODS, (фиг.3). Кроме мониторинга элюции белка при 210 нм и 280 нм, в этой системе осуществляли анализ элюируемых пептидов на содержание в них ароматических соединений (в первую очередь аминокислот - триптофана, тирозина и фенилаланина), по характерным вторым производным УФ-спектров (фиг.4). Таким образом, выяснилось, что фракция 5 ( 18,1 мин) содержала триптофан, а фракция 6 ( 19 мин) - тирозин (фиг.5), причем ингибирующая ОТ активность обнаруживалась во фракции 6. Массовый состав фракции 6 - 579, 672, 808. Это подтвердило предположение об активности вещества m672.
На 4-той стадии очистки (фракции 6 из предыдущей стадии) был изменен состав элюирующей системы (вместо ТФУ использовали раствор ацетата аммония), что позволило улучшить разделение (фиг.6). В результате Tyr-содержащий пик с m672 обнаружился во фракции 5 ( 13 мин), остатки Trp-содержащего вещества вышли во фр.4 ( 10 мин). Изменение элюирующей системы позволило также отделить вещества, содержащие ароматические соединения, не принадлежащие к аминокислотам ( max 215 и 268 нм, ( 9 мин) и max 225 нм и 268 нм ( 14,8 мин) соответственно). Массовый состав фр.5 был m672, 694 (m + Na), 711 (m + К) (фиг.7), и биологическая активность была сосредоточена в этой фракции.
5-ая, окончательная процедура очистки - ОФ ВЭЖХ на колонке С18, Милихром (Россия) в градиенте от 5 до 15% ацетонитрила в буфере А (фиг.8).
Синтез близкого аналога заявляемого вещества - пептида Tyr-Pro-IIe-Glu-Arg (YPIER)
Пептид YPIER был синтезирован методом твердофазного синтеза. Чистота его подтверждена ВЭЖХ, масс-спектрометрическим анализом (масса 677 при расчетной 676,77 Да), секвенированием и спектром 1Н-ЯМР. Пептид YPIER злюировался с колонок на 2-5-ой стадиях очистки со временем выхода ( ), отличающимся в пределах долей минуты от заявляемого природного пептидного ингибитора YPIEX m672 (эуницит). УФ-спектр YPIER совпадал с УФ-спектром YPIEX, так как оба вещества содержат тирозин.
Определение ингибирующей активности эуницита в отношении ОТ ВИЧ in vitro
Обратная транскриптаза ВИЧ была выделена из штамма продуцента (Pokholok D.K., Gudima S.O., Esipov D.S., Dobrynin V.N., Rechinsky V.O., Kochetkov S.N. Interactions of the HIV-1 reverse transcriptase 'AZT-resistant' mutants with substrates and AZT-TP FEBS Letters, 1993, 325 (3), 237-241). Активность ОТ определялась по включению -[32P]-dATP в активированную ДНК в ферментом за 15 мин при 37°С в отсутствие и в присутствии ингибитора в нескольких разбавлениях. По окончании реакции 32Р-меченую ДНК осаждали на бумажных фильтрах (Whatman 3MM) 10%-ным раствором трихлоруксусной кислоты (ТХУ), затем фильтры промывали дважды 5%-ным раствором ТХУ, сушили, и радиоактивность определяли на сцинтилляционном счетчике. Для эуницита получена величина IC50 5×10 -7 М, для контрольного синтетического пептида YPIER - 10 -5 М. Механизм ингибирования был неконкурентным по отношению к нуклеотидному субстрату и смешанным по отношению к матрице.
Действие эуницита на клетки
С фракциями, содержащими эуницит (1-ая стадия очистки), проводили эксперименты по действию на инфицированные ВИЧ-I и неинфицированные клетки МТ-4. Было показано, что фракции II-IV (табл.3) - высокотоксичны для ВИЧ-инфицированных клеток, но не оказывали влияния на неинфицированные клетки. При этом фракция IV ингибировала также продукцию антигена ВИЧ р24.
Таблица 3 | ||||||||
Фракция | СД50 мкг/мл | Оптическая плотность | ||||||
Неинфицированные клетки | Инфицированные клетки | Без препарата | ||||||
500 мкг/мл | 100 мкг/мл | 10 мкг/мл | 500 мкг/мл | 100 мкг/мл | 10 мкг/мл | |||
II | 840 | 0,711 | 1,013 | >1 | 0,158 | 0,475 | 0,778 | Контроль клеток 1,273-1,211 / Контроль вируса 0,868-0,814 |
III | >500 | 0,773 | 1,15 | >1 | 0,319 | 0,341 | 0,605 | Контроль клеток 1,189 / Контроль вируса 0,528 |
IV | >500 | 0,703 | 0,94 | 0,987 | 0,28 | 0,362 | 0,528 | |
Работа выполнена в лаборатории д.х.н. Покровского А.Г., г. Новосибирск, п. Кольцово, ГНЦВБ "Вектор". |
Исследование структуры эуницита (m672)
I. Аминокислотный состав фр.5, после 5-ой стадии очистки, определенный на аминокислотном анализаторе Hitachi L-8800 ААА, показал наличие Glu, Pro, Ile, Tyr, а также His ( 25 мин), пик которого частично перекрывался огромным пиком аммиака ( 24-25,5 мин). Из литературных данных известно, что пик метилгистидина в аминокислотном анализе полностью попадает под пик аммиака и поэтому не виден.
II. Секвенирование дало последовательность Tyr-Pro-Ile-Glu-X (последняя аминокислота не определена).
III. Сравнительное изучение эуницита (YPIEX, m672) из морского червя и синтетического пептида YPIER (m677).
1. Данные по масс-фрагментации
Масс-спектры синтетического пептида YPIER подтверждают его строение: [М+Н] + m/z 677, [М+2Н]2+ m/z 339, [M+Na] + m/z 699, пики в CID MS/MS a4 m/z 475, b2 m/z 261, b3 374, b4 503, b5 659; y1 175, y2 304, y3 417, y4 514. Большой пик m/z 521 может быть интерпретирован как [b 4+Н2О]+. Воспроизводимость спектров MS и MS/MS по указанным пикам на масс-спектрометрах, LCQ Thermo Finnigan и LC-MSD-Trap SL, Agilent Tech. - хорошая.
В спектрах природного пептида YPIEX псевдомолекулярный ион [М+Н]+ (m/z 672) смещен на 5 Да в меньшие массы. Пептид с m/z 336.8 может соответствовать двухзарядному иону [М+2Н]2+ с массой 673,6 Да. В спектре CID MS/MS m/z 672 m/z имеется заметный пик m/z 503, совпадающий с b4 синтетического пептида (при этом соответствующие пики b 1-b3 в этом спектре отсутствуют). В этом же спектре присутствуют пики с m/z 170, 299, 412 и 509, отличающиеся от соответствующих y1, у 2, у3, У4 синтетического пептида на 5 Да. Совокупность этих данных позволяет предположить, что в природном полипептиде цепь YPIE сохранена, но на С-конце присутствует некая аминокислота, отличающаяся от Arg на 5 Да. Ни одна из кодируемых аминокислот не соответствует этому условию. Из достаточно распространенных модифицированных аминокислот подходит цистеиновая кислота (боковая цепь - CH2 SO3Н, масса остатка 151 Да), а из редких и необычных аминокислот - N-метилгистидин (137+14=m151).
Версия с С-концевой цистеиновой кислотой в ходе изучения YPIEX не подтвердилась. Так, многократно повторяемая нами двумерная ТСХ дансилированных аминокислот кислотного гидролизата m672 ни разу ни показала присутствия цистеиновой кислоты. Напротив, наличие С-концевого остатка His в эуниците подтверждает сравнение ЯМР спектров его и синтетического пептида YPIER (см. ниже).
2. Данные ЯМР спектроскопии (см. фиг.9а и б)
Эуницит, масса 672. 1Н-спектр (90% H2 O/10% D2O, 600 МГц) в частях на миллион; 8,5-6,9, несколько мультиплетов, амидные и ароматические сигналы; 8,48, 8,18, 8,02 HN основной цепи остатков Glu, Ile и His* соответственно; 8,42, 7,16, ароматические 1, 2 Н His; 7,18, 6,86 и 7,13, 6,88, ароматические , Н Tyr в основной trans и минорной cis конфомациях пептидной связи Tyr-Pro, соответственно; 4,51-4,14, несколько мультиплетов; 4,51, 4,42, 4,21, 4,20 и 4,14, С Н остатков Pro, His*, Glu, Tyr и Ile, соответственно; 3,75-0,8, много мультиплетов, сигналы от боковых цепей остатков Tyr, Pro, Ile, Glu, и His*.
Синтетический пентапептид YPIER, масса 677. 1Н-спектр (90% H2 O/10% D2O, 600 МГц) в частях на миллион; 8,5-6,9, несколько мультиплетов, амидные и ароматические сигналы; 8,54/8,46, 8,34/8,19, 8,00/8,02 HN основной цепи остатков Glu, Ile и Arg в cis/trans конформациях пептидной Tyr-Pro связи, соответственно; 7,25, 6,91 и 7,18, 6,94, ароматические , Н Tyr в основной trans и минорной cis конфомациях пептидной связи Tyr-Pro, соответственно; 4,54-4,18, несколько мультиплетов; 4,54, 4,52, 4,36, 4,19 и 4,18, С Н остатков Pro, Tyr, Glu, Arg и Ile, соответственно; 3,75-0,8, много мультиплетов, сигналы от боковых цепей остатков Tyr, Pro, Ile, Glu, и Arg.
3. Анализ банков данных
Поскольку ни цистеиновая кислота, ни N-метилгистидин не имеют сокращенной абревиатуры, прямой поиск по банку данных содержащих их белковых структур невозможен. В связи с этим были проведены поиски структур, содержащих последовательность с преполагаемыми аминокислотами в немодифицированном варианте - YPIEC и YPIEH. Поиск проводили по базе данных Gene Bank версия III (1999). В черве Caenorhabditis elegans, геном которого полностью установлен, нет ни одного фрагмента YPIEC. Из всех других организмов программа показала наличие YPIEC у 25 объектов. Наиболее часто этот фрагмент встречается у ряда ферментов из самых разных источников (от вирусов и микроорганизмов до человека): аминопептидазы N, глутаминами нотранс-феразы, металлзависимой гидролазы, пропионатлигазы, топоизомеразы и т.п. Напротив, последовательность YPIEH в С.elegans встречалась довольно часто - 13 раз: в актинах и их изоформах, в изоформе С актина (56 YPIEH 60 и 26 YPIEH 30), а также в карбоксипептидазе Т27АВ (101 YPIEH 105), гипотетической лизосомальной тиолредуктазе (201 YPIEH 205) и пр. Из всех других организмов программа показала наличие YPIEH у 38 объектов. Почти все они относятся к семейству актинов: подобные актину, изоформа актина, -актин, -актин, -актин из самых разных объектов, например скелетной мышцы человека (71 YPIEH 75), морского организма Ascidia sydneiensic, кукурузы, Arabidopsis thaliana, дрозофилы и т.д.
Интересен тот факт (L.R.Solomon and P.A.Rubinstein (1987) Studies of the role of actin s Nt-methylhistidine using oligodeoxynuleotide-directed site-specific mutagenesis J.Biol.Chem. 262(23), 11382-11388), что во всех известных молекулах актина пост-трансляционная модификация гистидина в метилгистидин (MeHis) найдена в высококонсервативном остатке гистидина в положении 73 в составе пептида YPIEMeHis. Вероятно, заявляемый нами пептид, YPIEMeHis, содержащий редкую необычную аминокислоту MeHis, и является частью белковой последовательности актина из Polychaeta, Eunicidae.
Класс A61K35/56 материалы из прочих животных кроме млекопитающих или птиц
Класс A61K38/17 из животных; из человека
Класс A61P31/18 против вируса иммунодефицита