Лейколектины и их применение

Лейколектины и их применение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к полипептиду, а именно к лектину, кодирующей его последовательности нуклеиновой кислоты и к антителам к этому полипептиду и их использованию в различных медицинских применениях.

Система клеточной иммунной защиты является основной для выживания при заражении микроорганизмами и паразитами. Эта система также является наиболее значимой для контроля над аномальными клетками при канцерогенезе, после вирусных инфекций и при аутоиммунных заболеваниях.

Межклеточное распознавание является основным для таких функций, но происхождение такого феномена само по себе недостаточно понятно. После миллиарда лет расхождения половых биотов гены должны были эволюционировать, чтобы обеспечить видоспецифичное распознавание половых клеток («фертилизация»). В противном случае, жизнеспособность половых видов находилась бы под угрозой. Эволюционировали некоторые молекулы клеточного распознавания. Когда в кембрийском периоде были показаны биоты, оккупировавшие наземные биотопы, такие безводные биотопы все больше и больше способствовали ограничению половой фертилизации к защищенной окружающей среде с меньшей вероятностью смешения видов. Следовательно, гены для видоспецифичного распознавания гамет имели бы тенденцию стать ненужными и таким образом освободиться для приобретения новой функциональности в развитии.

Одной очевидной новой функцией могла стать способность организмов к отличию его собственных (своих) клеток от чужеродных (не своих) клеток. Предполагается, что этот механизм представляет одно разумное объяснение происхождения клеточной иммунной системы, феномен, который иным образом плохо объясняется. Такое распознавание генетически детерминированным иммунитетом (Medzhitov & Janeway, 1997, Cell, 91(3), p. 295-298) является необходимым для многоклеточных организмов для предотвращения их каннибализации паразитами и микробами. Нарушение функции систем отличать «свое» от «не своего» может быть основой некоторых аутоиммунных заболеваний.

Неправильно направленные иммунные ответы, которые называются аутоиммунитетом, могут быть продемонстрированы присутствием аутоантител или Т-лимфоцитов, реактивных в отношении антигенов хозяина. Хотя это и безопасный и, вероятно, всеобщий феномен жизни позвоночного, аутоиммунитет может быть причиной широкого спектра заболеваний человека, известных как аутоиммунные заболевания. Эта концепция аутоиммунитета как причины заболеваний человека является сравнительно новой и не была принята в основное направление медицинского учения до 1950-х и 1960-х. Аутоиммунные заболевания определяются как заболевания, при которых происходит развитие от безвредного аутоиммунитета к патогенному аутоиммунитету. Это развитие определяется как генетическими влияниями, так и пусковыми механизмами окружающей среды.

Аутоиммунные заболевания представляют большую угрозу здоровью. Существует более восьмидесяти заболеваний, вызванных аутоиммунитетом. Они представляют особую угрозу для женщин; женщины составляют около 75% пациентов. Аутоиммунные заболевания находятся среди десяти лидирующих причин смерти среди женщин во всех возрастных группах до 65.

Аутоиммунные заболевания поражают многие различные части организма, в том числе кожу (например, очаговая алопеция, буллезный пемфигоид, врожденный буллезный эпидермолиз, слоистый пемфигоид, обыкновенная пузырчатка, витилиго, псориаз и акне), почки (например, IgA нефропатия), кровь (например, апластическая анемия, аутоиммунная гемолитическая анемия, идиопатическая тромбоцитопеническая пурпура и пернициозная анемия), суставы (например, анкилозирующий спондилит), мышцы (например, полимиозит/дерматомиозит), ухо (например, аутоиммунная потеря слуха и синдром Меньера), глаз (например, язва Мурена, синдром Рейтера и синдром Фогта-Коянаги-Харада), сердце (например, аутоиммунный миокардит, синдром Черджа-Строс, гигантоклеточный артериит, болезнь Кавасаки, узелковый полиартериит, синдром Такаясу и гранулематоз Вегенера), эндокринную систему (например, болезнь Аддисона, аутоиммунный гипопаратиреоз, аутоиммунный гипофизит, аутоиммунный оофорит, аутоиммунный орхит, болезнь Грейвса, тироидит Хашимото, полигландулярный аутоиммунный синдром 1 типа (PAS-1), полигландулярный аутоиммунный синдром 2 типа (PAS-2 полигландулярный аутоиммунный синдром 3 типа (PAS-3) и сахарный диабет 1 типа), гастроэнтеральную систему (например, аутоиммунный гепатит, глютеновая энтеропатия, воспалительное заболевание кишечника и первичный биллиарный цирроз), нервную систему (например, хроническая воспалительная демиелинизирующая полинейропатия, синдром Жиллиана-Барра, рассеянный склероз и миастения гравис), или может поражать организм системно (например, антифосфолипидный синдром, аутоиммунный лимфопролиферативный синдром, аутоиммунная полиэндокринопатия, болезнь Бехчета, синдром Гудпасчера, ревматоидный артрит, склеродермия, синдром Шегрена и системная красная волчанка).

Аутоиммунное заболевание может поражать любую часть организма, и, следовательно, симптомы варьируются в широких пределах, и диагноз и лечение зачастую вызывают трудности. Некоторые аутоиммунные заболевания могут быть опасными для жизни, если их не диагностировать должным образом и не лечить. Хронические аутоиммунные нарушения наподобие ревматоидного артрита калечат пациента, а также накладывают тяжкое бремя на семьи пациентов. Некоторые типы увеита могут вызывать слепоту. Для таких заболеваний как склеродермия, требуется умелое пожизненное лечение. Другие аутоиммунные заболевания, в том числе болезнь Грейвса и хронический тироидит, можно с успехом лечить, если правильно поставить диагноз, но их зачастую пропускают, вследствие их слабовыраженного проявления.

Воспаление представляет собой нормальный процесс, при котором лейкоциты организма и химические вещества защищают организм от инфекции и чужеродных веществ, таких как бактерии и вирусы. При некоторых заболеваниях, однако, иммунная система организма нецелесообразно запускает воспалительный ответ, когда отсутствуют чужеродные вещества, которые нужно побороть. Воспаление, следовательно, является типичным при аутоиммунных заболеваниях, но не все аутоиммунные нарушения представляют собой аутоиммунные реакции. Воспалительные заболевания также могут быть вызваны целым рядом агентов, которые непосредственно атакуют организм, такие как микроорганизмы (вирусы и грибы), бактериальные токсины, некоторые фармацевтические средства (антибиотики и противовоспалительные стероиды), и химические вещества (соли желчных кислот, токсичная бытовая химия). Заболевания, которые связаны с воспалением, включают артрит (который является общим термином, описывающим воспаление в суставах), воспаление сердечной мышцы (миокардит), воспаление мелких трахеол, которые переносят воздух в легкие (которое может вызывать асматический приступ), воспаление почек (нефрит) и воспаление толстого кишечника (колит).

Гастроинтестинальные воспалительные заболевания представляют собой особый интерес (например, воспалительные заболевания желудка (такие как язва желудка, язва двенадцатиперстной кишки и гастрит), и интестинальные воспалительные заболевания (в том числе болезнь Крона, воспалительное заболевание кишечника, тропические и нетропические спру, инфекционный энтерит, колит, язвенный колит, псевдомембранозный колит, дивертикулит и аллергические и лучевые воспалительные заболевания).

Гастроинтестинальные воспалительные заболевания характеризуются воспалением, в частности наличием отека, характерных воспалительных клеток (т.е. лейкоцитов, гистиоцитов и макрофагов) и в некоторых случаях, некрозом и изъязвлением поверхности эпителия. Известно, что эти воспалительные заболевания вызываются целым рядом агентов, находящихся в желудочно-кишечном тракте, которые, как известно, атакуют его поверхность, продуцируя реакцию воспалительного заболевания. Такие агенты включают микроорганизмы (вирусы и грибы), бактериальные токсины, некоторые фармацевтические средства (антибиотики и противовоспалительные стероиды) и химические вещества (соли желчных кислот, токсические средства бытовой химии). На самом деле, сам желудочный сок способен воздействовать на выстилку желудка и вызывать состояние воспаления.

Медицинские средства, используемые в настоящее время для лечения воспаления, включают нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (NSAID - такие как аспирин, ибупрофен или напроксен), кортикостероиды (такие как преднизон), противомалярийные медицинские средства (такие как гидроксихлорохин) и другие медикаменты, такие как метотрексат, сульфасалазин, лефлуномид, средства против TNF, циклофосфамид и микофенолят. Некоторые гастроинтестинальные заболевания, в частности заболевания желудка, можно лечить путем ингибирования секреции желудочного сока, который вызывает воспаление, например, путем нейтрализации эффектов кислоты (например, введением антацида) или путем введения фармакологического средства, эффективного для ингибирования секреции желудочного сока.

Поврежденная кожа является чувствительной к инфекции и может быть неприглядной и/или вызывать боль или дискомфорт. Некоторые типы ран являются резистентными к заживлению в нормальных физиологических условиях, например, хронические язвы. Крайне желательными являются любые фармацевтические растворы для восстановления поврежденной кожи, особенно для заживления ран.

Существует необходимость в способах лечения, подходящих для лечения аутоиммунных и воспалительных нарушений и состояний или повреждения кожи с минимальными побочными эффектами.

После многих лет исследования процессов, потенциально вовлеченных в эволюцию эукариот, авторы настоящего изобретения идентифицировали новый белок (в настоящей заявке назван лейколектином) не только в гаметах и в зиготе, а также на ранней стадии эмбрионального развития (в особых клетках, названных лектоцитами) и во время онтогенеза клеток крови и, наконец, в лейкоцитах.

Первоначально этот белок был идентифицирован и очищен из рыб (см. Примеры). Этот белок содержит 255 аминокислот. Это пропептидная форма лектина, который содержит N-концевой пептид из 19 аминокислот, который, предположительно, направлен в лизосому для последующей секреции (т.е. в перивителлиновое пространство).

Аминокислотная последовательность лектина дает возможность развитию эпитоп-специфичных антител, которые, в свою очередь, способствуют идентификации многих (2-8) видимых изоформ этого белка (Фигура 5), в зависимости от анализируемой ткани. По меньшей мере две мРНК было выделено из лосося (см. пример 11), которые содержат минимальные различия последовательностей, которые в результате приводят только к 7 изменениям на уровне полипептида (Фигура 17). Усеченные формы этого белка также были идентифицированы из лейкоцитов лосося (см. SEQ ID NO: 2) и данио, в которых также была идентифицирована секретируемая форма (как описано выше, обозначенная sLL) и усеченная форма, которая лишена первых 32 аминокислот с N-конца, обозначенная tLL (см. Пример 9).

Этот белок мало похож на любой из известных белков, демонстрируя суммарное сходство менее чем 50% с любым известным белком. Некоторое сходство наблюдалось в небольших доменах с тахилолектинами.

У различных животных были идентифицированы родственные белки, в том числе данио, трески, радужной форели, Oikopleura dioica, а также у цыпленка и у людей. Их кДНК были идентифицированы (см. Примеры) и было обнаружено, что они являются чрезвычайно консервативными. Кодируемые белки у исследуемых видов, показали менее 4% вариабельность. Это указывает на жизненноважные функции этих белков.

До настоящего времени не сообщалось о генах с аналогичной последовательностью в каких-либо организмах. Используя зонды для индивидуальных экзонов или интронов, было установлено, что существует только редчайшее сходство одного экзона с частями двух других описанных белков, каждый из которых не имеет ничего общего с описанной в настоящей заявке молекулярной структурой.

Что важно, этот новый ген специфически экспрессируется в лейкоцитах человека, несмотря на тот факт, что этот ген не может быть обнаружен в опубликованных последовательностях генома человека. Могут быть обнаружены только очень короткие сегменты этого гена, но разбросанные по многочисленным хромосомам человека (см. примеры). Решение этой головоломки все еще не найдено.

Наконец, было обнаружено, что клетками секретируется эта молекулярная структура, которая соответствует про-пептидной форме этого белка. Была выделена как природная, так и рекомбинантная форма этого генного продукта.

Неожиданно было обнаружено, что эти белки обладают резко выраженным действием на аутоиммунитет и воспалительные нарушения, в частности кожи, и другие патологические состояния кожи. Не желая связываться теорией, считается, что лейколектин связывается со специфическими рецепторами, которые запускают нормальные и свойственные организму процессы заживления в организме человека. В результате наблюдаемых эффектов, авторы изобретения высказали предположение о том, что лейколектин принимает участие в нормальном процессе клеточного иммунитета. По-видимому, лейколектин отсутствует при многих патологических состояниях, так что его фармацевтическое введение запускает другие защитные реакции иммунной системы, чтобы нормально функционировать, несмотря на различные стимулы: присутствие чужеродных клеток (микроорганизмов, паразитов) и измененных клеток «своего», которые могут связывать лейколектин с этиологией аутоиммунных заболеваний, т.е. такие условия могут быть вызваны отсутствием достаточного лейколектина.

Лейкоциты человека содержат и экспрессируют чрезвычайно консервативные лейколектиновые белки. До настоящего времени эти белки представляли собой неизвестные белки в клетках крови. По-видимому, лейколектин является новым представителем семейства белков тахилолектинов.

В первом аспекте настоящее изобретение относится к полипептиду, содержащему аминокислотную последовательность, изложенную в одной из последовательностей No. 1-8, или последовательность, которая по меньшей мере на 50% идентична указанной последовательности или части любой из указанных последовательностей.

«Полипептиды» в контексте настоящего изобретения представляют собой молекулы предпочтительно более чем с 50, 100, 150, 200 или 250 остатками и/или менее чем 500, 400, 300, 200 или 100 остатками или выбранного из них диапазона. В контексте настоящего изобретения «часть» предпочтительно содержит по меньшей мере 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 150, 200 или более аминокислот последовательности, из которой они происходят. Указанная часть может быть получена из центральных или N-концевых или C-концевых частей последовательности. Предпочтительно, указанную часть получают из N-концевой области, например, из первых 50, 100 или 150 остатков этого полипептида. Предпочтительные аспекты включают усечения указанных полипептидов, например, для удаления сигнального пептида или части, отсутствующей в природных вариантах. Предпочтительные усечения встречаются на N-конце и представляют собой от 1 до 50, например от 1 до 10, 20, 30 или 40, или от 5 до 40, например от 10 до 35 остатков в длину.

Предпочтительно, указанная последовательность по меньшей мере на 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 или 99% идентична последовательности, с которой ее сравнивают.

Идентичность последовательности может быть определена, например, путем использования базы данных последовательностей белков SWISS-PROT с использованием FASTA pep-cmp с вариабельным pamfactor и установлением штрафа за разрыв 12,0 и штрафа за удлинение разрыва 4,0 и промежуток из 2 аминокислот. Предпочтительно, указанное сравнение проводят по всей длине последовательности, но может быть проведено в меньшем окне сравнения, например, менее 200, 100 или 50 последовательных аминокислот.

Предпочтительно полипептиды, связанные такой идентичностью последовательностей, являются функционально эквивалентными полипептидам, которые изложены в последовательностях с цитируемыми номерами. Такие функционально эквивалентные полипептиды могут принимать форму производных, как изложено ниже. Аналогичным образом, полипептиды с последовательностями, изложенными в последовательностях «Sequence Nos.», могут быть модифицированы, не оказывая влияния на последовательность полипептида, как описано ниже.

Кроме того, «части», как описано в настоящей заявке, могут быть функциональными эквивалентами. Предпочтительно эти части удовлетворяют условиям идентичности (относительно сравниваемой области), упомянутым в настоящей заявке.

Как изложено в настоящей заявке, для достижения «функциональной эквивалентности» полипептид может демонстрировать несколько сниженную эффективность в осуществлении медицинской функции по сравнению с исходной молекулой (т.е. молекулой, из которой он был получен, например, путем аминокислотной замены), но предпочтительно является также эффективным или более эффективным. Таким образом, функциональная эквивалентность относится к полипептиду, который является эффективным для лечения заболевания, как изложено в настоящей заявке, т.е. для уменьшения одного или нескольких симптомов у пациента, например воспаления или кожных проявлений, как описано далее. Это может быть протестировано путем сравнения эффектов производного полипептида относительно полипептида, из которого он получен, качественным или количественным образом, например путем проведения анализов in vivo указанных в Примерах. В тех случаях, когда возможно получение количественных результатов, производное является эффективным по меньшей мере на 30, 50, 70 или 90% от эффективности исходного полипептида. Альтернативно, может быть проведено тестирование in vitro, например, путем анализа связывания дендритных клеток или эффектов на клеточные культуры in vitro.

Функционально эквивалентные белки, которые относятся к природному белку или происходят из природного белка, могут быть получены путем модификации нативной аминокислотной последовательности посредством одной или множества аминокислотных замен, добавлений и/или делеций (при условии, что они удовлетворяют указанным выше требованиям к идентичности последовательностей), но без разрушения функции молекулы. Предпочтительно нативная последовательность имеет менее 20 замен, добавлений или делеций, например менее 10, 5,4, 3, 2 или 1 таких модификаций. Такие белки кодируются «функционально эквивалентными молекулами нуклеиновой кислоты», которые получают путем соответствующей замены, добавления и/или делеции одного или нескольких оснований.

Предпочтительные функциональные эквиваленты представляют собой «добавочные» варианты, в которых получают амино- и/или карбокси-концевые слитые белки или полипептиды, содержащие дополнительный белок или полипептид, слитый с исходным полипептидом.

Особенно предпочтительными функционально-эквивалентными вариантами являются природные биологические варианты (например, аллельные варианты или географические варианты в пределах видов или, альтернативно, в различных родах, например, растений, животных или бактерий) и производные, полученные с использованием известных методик. Например, молекулы нуклеиновой кислоты, кодирующие функционально-эквивалентные белки, могут быть получены химическим синтезом или в рекомбинантной форме с использованием известных методик сайт-направленного мутагенеза, включая делецию, случайный мутагенез или ферментативное расщепление и/или лигирование нуклеиновых кислот.

Настоящее изобретение также относится к нуклеотидным последовательностям, кодирующим указанные полипептиды.

В предпочтительном аспекте, настоящее изобретение таким образом относится к молекуле нуклеиновой кислоты, как изложено в любой из последовательностей №№ 9-15, последовательности, которая по меньшей мере на 50% идентична указанной последовательности, или последовательности, которая гибридизируется с указанной последовательностью в нежестких условиях связывания 6×SSC/50% формамида при комнатной температуре и промывания в условиях высокой жесткости, например, 2×SSC, 65°C, где SSC=0,15M NaCl, 0,015M цитрата натрия, pH 7,2, или последовательности, комплементарной любой из указанных выше последовательностей, или их части. Предпочтительно, указанная молекула нуклеиновой кислоты кодирует полипептид, описанный ранее.

«Молекулы нуклеиновой кислоты» в контексте настоящего изобретения представляют собой молекулы, предпочтительно более чем с 150, 300, 450, 600 или 750 основаниями и/или менее чем 1500, 1200, 900, 600 или 300 основаниями или в интервале, выбранном из них. «Части», как указано выше, предпочтительно содержат по меньшей мере 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 450 или 600 нуклеотидных оснований последовательности, из которой они происходят. Предпочтительно указанные части кодируют N-концевые, центральные или C-концевые пептиды, как описано ранее в настоящей заявке. Как рассмотрено выше в отношении полипептидов, в предпочтительном аспекте рассматриваются усечения, приводящие в результате к удалению остатков с N-конца упомянутых полипептидов. В кодирующих нуклеотидных последовательностях, родственных последовательностям, представленным в настоящем изобретении, указанное усечение предпочтительно составляет от 1 до 150, например от 1 до 30, 60, 90 или 120, или от 13 до 120, например от 28 до 105 оснований в длину.

Предпочтительно указанная последовательность по меньшей мере на 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 96, 97, 98 или 99% идентична последовательности, с которой проводят сравнение.

Идентичность последовательности может быть определена, например, с помощью FASTA Search, используя программное обеспечение GCG, со значениями по умолчанию и вариабельным pamfactor, и установлением штрафа за разрыв 12,0 и штраф за удлинение разрыва 4,0 с промежутком 6 нуклеотидов.

Предпочтительно такие молекулы нуклеиновой кислоты с родственной идентичностью последовательностей или гибридизирующиеся молекулы нуклеиновой кислоты являются функционально эквивалентными молекулам нуклеиновой кислоты, которые изложены в цитируемых последовательностях «Sequence Nos.» Такие функционально эквивалентные молекулы нуклеиновой кислоты могут принимать форму производных, как изложено ниже, и они считаются функционально эквивалентными, если они кодируют полипептиды, которые считались бы функциональными эквивалентами в соответствии с тестами, описанными ранее в настоящей заявке. Предпочтительными функциональными эквивалентами являются те, которые кодируют предпочтительные полипептиды, как изложено выше, например молекулы нуклеиновой кислоты, которые кодируют полипептиды, обнаруженные у разных родов или видов, чем специфические молекулы, упомянутые в настоящем описании.

Более того, «части», как описано в настоящей заявке, могут быть функциональными эквивалентами. Предпочтительно эти части удовлетворяют условиям идентичности (в отношении сравниваемой области) или гибридизации, упомянутым в настоящем описании.

Молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению могут представлять собой одноцепочечную или двухцепочечную ДНК, кДНК или РНК, предпочтительно ДНК, и включают вырожденные, по существу идентичные и гибридизирующиеся последовательности, как описано выше. В идеале, однако, молекулы представляют собой ДНК или кДНК.

Полипептиды, как описано выше, включают те, которые модифицированы без воздействия на последовательность полипептида, например, химической модификацией, в том числе дегликозилированием или гликозилированием. Такие полипептиды могут быть получены модификацией после синтеза/выделения полипептида без воздействия на функциональность, например, определенным гликозилированием, метилированием и т.д. конкретных остатков.

Полипептиды по настоящему изобретению также могут принимать форму пептидомиметиков, которые могут рассматриваться производными, в которых функциональные особенности полипептида сохранены, но представлены в контексте другой, например, непептидной структуры. Такие пептидомиметики с успехом были разработаны и использованы для других, в особенности медицинских применений.

Пептидомиметики, в частности непептидные молекулы, могут быть получены посредством различных процессов, в том числе конформационным созданием лекарственных средств, скринингом, созданием направленной библиотеки и классической медицинской химией. Могут быть использованы не только олигомеры неприродных аминокислот или других органических структурных элементов, а также углеводы, гетероциклические или макроциклические соединения или любая органическая молекула, которая содержит структурные элементы и конформацию, которая предоставляет молекулярную электростатическую поверхность, которая имитирует такие же свойства 3-мерной конформации пептида, могут быть использованы с помощью способов, известных из уровня техники.

Таким образом, пептидомиметики могут совсем не иметь или иметь мало сходства с пептидным скелетом. Пептидомиметики могут содержать полностью синтетическую непептидную форму (например, основанную на углеводном скелете с соответствующими заместителями) или может сохранять один или несколько элементов пептида, на котором он основан, например, путем получения производных одной или нескольких аминокислот или замещения одной или нескольких аминокислот альтернативными непептидными компонентами. Пептидоподобные матрицы включают псевдопептиды и циклические пептиды. Структурные элементы, считающиеся излишними для функции этого пептида, могут быть минимизированы для сохранения только каркасной функции или удалены, при необходимости.

В тех случаях, когда пептидомиметики сохраняют один или более пептидных элементов, т.е. более одной аминокислоты, такие аминокислоты могут быть замещены их нестандартными или структурными аналогами. Аминокислоты, сохраненные в последовательностях, также могут образовывать производные или быть модифицированы (например, помечены, гликозилированы или метилированы), при условии, что сохраняются функциональные свойства полипептидов по изобретению. Эти пептидомиметики, называются в контексте настоящей заявке «производными от» определенной полипептидной последовательности. Под этим подразумевается, что этот пептидомиметик получен относительно определенной полипептидной последовательности таким образом, что он сохраняет структурные особенности полипептида, которые являются необходимыми для его функции. Это могут быть конкретные боковые цепи полипептида, или потенциал водородных связей этой структуры. Такие особенности могут быть представлены непептидными компонентами или одним или несколькими аминокислотными остатками или связи, соединяющие указанные аминокислотные остатки полипептида могут быть модифицированы таким образом, чтобы улучшить определенные функции полипептида, такие как стабильность или резистентность к протеазе, сохраняя структурные особенности полипептида, которые являются необходимыми для его функции.

Примеры нестандартных или структурных аналогов аминокислот, которые могут быть использованы, представляют собой D-аминокислоты, амидные изостеры (такие как N-метиламид, ретро-инвертированный амид, тиоамид, тиоэфир, фосфонат, кетометилен, гидроксиметилен, фторвинил, (E)-винил, метиленамин, метилентио или алкан), L-N метиламинокислоты, D-α метиламинокислоты, D-N-метиламинокислоты.

Примеры нетрадиционных аминокислот приведены в Таблице 1.

Таблица 1
Необычные аминокислоты	Код	Необычные аминокислоты	Код
б-аминобутановая кислота	Abu	L-N-метилаланин	Nmala
б-амино-α-метилбутират	Mgabu	L-N-метиларгинин	Nmarg
аминоциклопропанкарбоксилат	Cpro	L-N-метиласпарагин	Nmasn
L-N-метиласпарагиновая кислота	Nmasp
аминоизобутановая кислота	Aib	L-N-метилцистеин	Nmcys
аминонорборнилкарбоксилат	Norb	L-N-метилглутамин	Nmgln
L-N-метилглутаминовая кислота	Nmglu

циклогексилаланин	Chexa	L-N-метилгистидин	Nmhis
циклопентилаланин	Cpen	L-N-метилизолейцин	Nmile
D-аланин	Dal	L-N-метиллейцин	Nmleu
D-аргинин	Darg	L-N-метиллизин	Nmtys
D-аспарагиновая кислота	Dasp	L-N-метилметионин	Nmmet
D-цистеин	Dcys	L-N-метилнорлейцин	Nmnle
D-глутамин	Dgln	L-N-метилнорвалин	Nmnva
D-глутаминовая кислота	Dglu	L-N-метилорнитин	Nmorn
D-гистидин	Dhis	L-N-метилфенилаланин	Nmphe
D-изолейцин	Dile	L-N-метилпролин	Nmpro
D-лейцин	Dleu	L-N-метилсерин	Nmser
D-лизин	Dlys	L-N-метилтреонин	Nmthr
D-метионин	Dmet	L-N-метилтриптофан	Nmtrp
D-орнитин	Dora	L-N-метилтирозин	Nmtyr
D-фенилаланин	Dphe	L-N-метилвалин	Nmval
D-пролин	Dpro	L-N-метилэтилглицин	Nmetg
D-серин	Dser	L-N-метил-t-бутилглицин	Nmtbug
D-треонин	Dthr	L-норлейцин	Nle
D-триптофан	Dtrp	L-норвалин	Nva
D-тирозин	Dtyr	α-метил-аминоизобутират	Maib
D-валин	Dval	α-метил-γ-аминобутират	Mgabu
D-α-метилаланин	Dmala	α-метилциклогексилаланин	Mchexa
D-α-метиларгинин	Dmarg	α-метилциклопентилаланин	Mcpen
D-α-метиласпарагин	Dmasn	α-метил-α-нафтилаланин	Manap
D-α-метиласпартат	Dmasp	α-метил-α-пеницилламин	Mpen

D-α-метилцистеин	Dmcys	N-(4-аминобутил)глицин	Nglu
D-α-метилглутамин	Dmgln	N-(2-аминоэтил)глицин	Naeg
D-α-метилгистидин	Dmahis	N-(3-аминопропил)глицин	Norn
D-α-метилизолейцин	Dmile	N-амино-α-метилбутират	Nmaabu
D-α-метиллейцин	Dmleu	α-нафтилаланин	Anap
D-α-метиллизин	Dmlys	N-бензилглицин	Nphe
D-α-метилметионин	Dmmet	N-(2-карбамилэтил)глицин	Ngln
D-α-метилорнитин	Dmorn	N-(карбамилметил)глицин	Nasn
D-α-метилфенилаланин	Dmphe	N-(2-карбоксиэтил)глицин	Nglu
D-α-метилпролин	Dmpro	N-(карбоксиметил)глицин	Nasp
D-α-метилсерин	Dmser	N-циклобутилглицин	Ncbut
D-α-метилтреонин	Dmthr	N-циклогептилглицин	Nchep
D-α-метилтриптофан	Dmtrp	N-циклогексилглицин	Nchex
D-α-метилтирозин	Dmty	N-циклодецилглицин	Ncdec
D-α-метилвалин	Dmval	N-циклододецилглицин	Ncdod
D-N-метилаланин	Dnmala	N-циклооктилглицин	Ncoct
D-N-метиларгинин	Dnmarg	N-циклопропилглицин	Ncpro
D-N-метиласпарагин	Dmnasn	N-циклоундецилглицин	Ncund
D-N-метиласпартат	Dnmasp	N-(2,2-дифенилэтил)глицин	Nbhm
D-N-метилцистеин	Dnmcys	N-(3,3-дифенилпропил)глицин	Nbhe
D-N-метилглутамин	Dnmgln	N-(3-гуанидинопропил)глицин	Narg
D-N-метилглутамат	Dnmglu	N-(1-гидроксиэтил)глицин	Nthr
D-N-метилгистидин	Dnmhis	N-(гидроксиэтил)глицин	Nser
D-N-метилизолейцин	Dnmile	N-(имидазолилэтил)глицин	Nhis
D-N-метиллейцин	Domleu	N-(3-индолилэтил)глицин	Nhtrp

D-N-метиллизин	Dnmlys	N-метил-γ-аминобутират	Nmgabu
N-метилциклогексилаланин	Nmchexa	D-N-метилметионин	Dnmmet
D-N-метилорнитин	Dnmora	N-метилциклопентилаланин	Nmcpen
N-метилглицин	Nala	D-N-метилфенилаланин	Dnmphe
N-метиламиноизобутират	Nmaib	D-N-метилпролин	Dnmpro
N-(1-метилпропил)глицин	Nile	D-N-метилсерин	Dnmser
N-(2-метилпропил)глицин	NIeu	D-N-метилтреонин	Dnmthr
D-N-метилтриптофан	Dmntrp	N-(1-метилэтил)глицин	Nval
D-N-метилтирозин	Dmntyr	N-метил-нафтилаланин	Nmanap
D-N-метилвалин	Dmnval	N-метилпеницилламин	Nmpen
γ-аминобутановая кислота	Gabu	N-(p-гидроксифенил)глицин	Nhtyr
L-t-бутилглицин	Tbug	N-(тиометил)глицин	Ncys
L-этилглицин	Etg	Пеницилламин	Pen
L-гомофенилаланин	Hphe	L-α-метилаланин	Mala
L-α-метиларгинин	Marg	L-α-метиласпарагин	Masn
L-α-метиласпартат	Masp	L-α-метил-t-бутилглицин	Mtbug
L-α-метилцистеин	Mcys	L-метилэтилглицин	Metg
L-α-метилглутамин	Mgln	L-α-метилглутамат	Mglu
L-α-метилгистидин	Mhis	L-α-метилгомофенилаланин	Mhphe
L-α-метилизолейцин	Mile	N-(2-метилтиоэтил)глицин	Nmet
L-α-метиллейцин	Mleu	L-α-метиллизин	Mlys
L-α-метилметионин	Mmet	L-α-метилнорлейцин	Mnle
L-α-метилнорвалин	Mnva	L-α-метилорнитин	Morn
L-α-метилфенилаланин	Mphe	L-α-метилпролин	Mpro
L-α-метилсерин	Mser	L-α-метилтреонин	Mthr

L-α-метилтриптофан	Mtrp	L-α-метилтирозин	Mtyr
L-α-метилвалин	Mval	L-N-метилгомофенилаланин	Nmhphe
N-(N-(2,2-дифенилэтил)-карбамилметил)глицин	Nnbhm	N-(N-(3,3-дифенилпропил)-карбамилметил)глицин	Nnbhe
1-карбокси-1-(2,2-дифенилэтиламино)-циклопропан	Nmbc	L-O-метилсерин	Omser
L-O-метилгомосерин	Omhser

Нестандартные аминокислоты, которые могут быть использованы, включают конформационно ограниченные аналоги, например, такие как Tic (для замены F), Aib (для замены A) или пипеколиновая кислота (для замены Pro).

Полипептиды и молекулы нуклеиновой кислоты, описанные выше, также включают производные, которые были модифицированы, например, для облегчения их использования в фармацевтических применениях (рассмотренных ниже), например, путем добавления нацеливающих или функциональных групп, например, для улучшения липофильности, облегчения клеточного транспорта, растворимости и/или стабильности. Таким образом, олигосахариды, жирные кислоты, жирные спирты, аминокислоты, пептиды или полипептиды могут быть конъюгированы с указанными выше полипептидами или молекулами нуклеиновой кислоты. Молекулы нуклеиновой кислоты могут находиться в вирусном носителе, как описано далее в настоящей заявке.

Полипептиды также охватывают производные в форме «пролекарств» или «пропептидов» таким образом, что добавленный компонент может быть удален отщеплением при введении, например, путем отщепления заместителя, добавленного в процессе этерификации, который может быть удален под действием эстераз. Такие пролекарства включают природные предшественники природных белков, которые расщепляются, например, под действием протеолиза с высвобождением представляющего интерес полипептида. Такие предшественники могут быть неактивными в форме предшественника, но могут быть активированы путем протеолитического расщепления. Молекулы нуклеиновой кислоты по настоящему изобретению, следовательно, аналогичным образом охватывают молекулы, которые кодируют такие пролекарства или предшественники. Модифицированные полипептиды или молекулы нуклеиновой кислоты, как описано выше, могут быть протестированы для подтверждения, что они сохранили функциональную активность относительно немодифицированной молекулы путем определения, обладают ли они сходными медицинскими эффектами.

Молекулы нулеиновой кислоты, описанные выше, могут быть оперативно связаны с контрольной последовательностью экспрессии, или рекомбинантным клонирующим ДНК-носителем или вектором, содержащим такую рекомбинантную молекулу ДНК. Это дает возможность осуществлять внутриклеточную экспрессию полипептида по изобретению в виде генного продукта, экспрессия которого направляется геном (генами), введенным в клетки, пре