Применение prdx2 и/или prdx6 для получения фармацевтической композиции для лечения или предотвращения повреждения, старения или заболевания, вызванных повышением уровня активных форм кислорода

Применение prdx2 и/или prdx6 для получения фармацевтической композиции для лечения или предотвращения повреждения, старения или заболевания, вызванных повышением уровня активных форм кислорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к области биотехнологии и медицины и, в частности, к новому применению PRDX2 и/или PRDX6. А именно данное изобретение относится к применению PRDX2 и/или PRDX6 в лечении или предупреждении заболеваний, старения или повреждений, вызванных увеличением ROS (reactive oxygen species - активных форм кислорода).

Предшествующий уровень техники

При использовании кислорода клетки продуцируют свободные радикалы, например активные формы кислорода (ROS) и активные формы азота (RNS). В организмах людей каждая клетка продуцирует 2.5×10¹¹ молекул ROS в сутки, и человеческий организм может продуцировать 40×10²¹ ROS в сутки. ROS не только обеспечивают и поставляют поддерживающую жизнь энергию, а также способствуют устранению бактерий и патогенов, токсинов и "отходов" из человеческого организма. ROS также служат в качестве инициатора и регулятора различных метаболических путей и сигнальных каналов внутри организма людей, таких как JNK/SAPK, P38MAPK, IKK/NF-KB, P13K, Akt, CD40/CD40L, PKC, и т.д., активируют и регулируют различные транскрипционные факторы (например, АР-1, Nrf2, NF-KB, p53, ATF-1, HIF, HSP, SIFT-1, MST/FOXO и т.д.), влияют на транскрипцию in vivo и экспрессию различных генов, и принимают участие в воспалении, иммунизации, репродукции, развитии, метаболизме, клеточном росте, пролиферации, клеточной регенерации, восстановлении и других изменениях в важных жизненных процессах. ROS усиливают и поддерживают метаболизм в клетках, тканях и организме, таким образом поддерживая и обеспечивая нормальные клеточные активности.

Свободные радикалы в человеческом организме образуются в двух аспектах. Во-первых, они образуются в различных метаболических реакциях в человеческом организме. Во-вторых, они возникают из экзогенных свободных радикалов, образующихся в результате расщепления ковалентных связей вследствие высокой температуры, излучения, фотолиза, химических веществ в окружающей среде, образующихся в результате таких процессов, как курение, употребление алкоголя, загрязнение, лекарства, заболевания и т.д.

Внутри человеческого организма существует динамическая антиоксидантная система, включающая, например, супероксиддисмутазу (SOD), каталазу (CAT), глутатионпероксидазу (GSH-Px), которые могут своевременно и быстро удалять избыток ROS внутри организма. В нормальных физиологических условиях окислительно-антиоксидантная система внутри организмов людей поддерживает гомеостаз, таким образом, обеспечивая нормальные реакции окислительного стресса и предупреждая повреждения человеческого организма за счет ROS. Только тогда, когда ROS образуются чрезмерно, и экспрессия антиоксидантных ферментов недостаточна, баланс между окислением и антиокислением утрачивается, и ROS не способны удаляться своевременно и накапливаются в организме, таким образом приводя в результате к клеточным и тканевым повреждениям (т.е. окислительный стресс) и риску для здоровья человека.

ROS могут прямо или опосредованно окислять или повреждать ДНК, белки и липиды. ROS могут вызывать мутацию генов, денатурацию белков и перекисное окисление липидов, которые рассматривают как основные факторы риска, приводящие к старению человека и различным значимым заболеваниям, таким как бесплодие, катаракта, рак, сердечно-сосудистые заболевания, старческая деменция/нейродегенеративные заболевания (такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона), сахарный диабет, воспаления (такие как остеоартрит, ревматоидный артрит, бронхит и т.д.), инфекции, реперфузионные повреждения миокарда при ишемии, трансплантации органов, атеросклероз и т.д.

В настоящее время существует множество "лекарств для антиокисления". Тем не менее, существует несколько лекарств, которые в самом деле эффективны в регуляции баланса окисление-антиокисление.

Краткое описание изобретения

Одна из задач настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить новое применение белка PRDX2 и/или белка PRDX6 в лечении или предупреждении повреждений, старения или заболеваний вследствие увеличения количества активных форм кислорода (ROS).

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить композицию, включающую фармацевтическую композицию и косметическую композицию, которая содержит белок PRDX2 и/или белок PRDX6 в качестве активного вещества.

Также предполагается, что в настоящем изобретении предложен способ улучшения качества спермы или лечения вызванного астеноспермией мужского бесплодия.

В первом аспекте настоящего изобретения предложено применение оксидоредуктазы перекиси водорода в приготовлении фармацевтической композиции для лечения или предупреждения повреждениий, старения или заболеваний, возникающих в результате увеличения активных форм кислорода (ROS), где оксидоредуктаза перекиси водорода содержит белок PRDX2 и/или белок PRDX6.

В предпочтительном воплощении повреждение, старение или заболевания, возникающие в результате увеличения количества ROS, включают один или более чем один тип, выбранный из группы, состоящей из:

(1) Повреждений, старения или заболеваний, возникающих в результате увеличения количества ROS, вызванных облучением или радиацией;

(2) Повреждений, старения или заболеваний, возникающих в результате увеличения количества ROS, вызванного гипергликемией (такие как сахарный диабет);

(3) Различных тканевых повреждений, вызванных курением;

(4) Различных тканевых повреждений, вызванных употреблением алкоголя;

(5) Других заболеваний, вызванных увеличением количества ROS, где заболевание выбрано из группы, состоящей из атеросклероза, гипертензии, рака, остеоартрита, ревматоидного артрита, легочного фиброза, эпилепсии или нейродегенеративных заболеваний (например, болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона);

(6) Повреждений, возникающих в результате процесса клеточной криоконсервации - размораживания;

(7) Реперфузионного повреждения при ишемии;

(8) Асептического некроза головки бедренной кости или пролежней;

(9) Повреждений или заболеваний, вызванных увеличением количества ROS вследствие введения лекарственного средства, например химиотерапевтического лекарственного средства или фосфорорганических пестицидов;

(10) Кожных проблем (например, морщин, складок и ожогов и т.д.);

(11) Диабетического осложнения (например, педопатии (гангрены), заболевания глаз, заболевания почек, энцефалопатии и т.д.).

В предпочтительном воплощении фармацевтическую композицию используют в качестве:

(1) агента, защищающего клетки, агента, защищающего органы, или агента, защищающего ткани;

(2) лекарственного средства для улучшения качества спермы у пациента, страдающего от астеноспермии, или лечения мужского бесплодия; и в предпочтительном воплощении сперма находится на зрелой стадии;

(3) лекарственного средства или косметического средства против старения, заживления рубцов, против морщин, удаления морщин, осветления веснушек, отбеливания, для защиты от солнца или предупреждения рака кожи;

(4) лекарственного средства для лечения ожогов, областей обваривания или повреждения роговицы;

(5) лекарственного средства для ускорения процесса заживления ран (таких как порезы, раны и т.д.); или

(6) лекарственного или медицинского продукта для защиты тканей или клеток от окислительных повреждений или в качестве антиоксиданта.

В предпочтительном воплощении защитный агент представляет собой агент-криопротектор.

В предпочтительном воплощении защитный агент используют для приготовления жидкости для консервации клеток, жидкости для консервации органов, или жидкости для консервации тканей, и, предпочтительно, для приготовления жидкости для консервации трансплантируемых органов.

В предпочтительном воплощении клетка представляет собой клетку животного (предпочтительно клетку млекопитающего, такую как человеческая клетка), где клетка включает спермий, яйцо или клетки различных тканей.

В предпочтительном воплощении ткань включает различные органы или ткани животного, предпочтительно млекопитающего, такого как человек.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 включает белок PRDX2 млекопитающего или его активные фрагменты или производные; и белки PRDX6 включают белок PRDX6 млекопитающего или его активные фрагменты или производные.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 включает человеческий белок PRDX2 или его активные фрагменты или производные; и белок PRDX6 содержит человеческий белок PRDX6 или его активные фрагменты или производные.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 или белок PRDX6 является рекомбинантным.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 включает белок, аминокислотная последовательность которого представлена в SEQ ID NO:4, или фрагмент, представленный в позициях с 6 по 164 в SEQ ID NO:4, или его слитой белок, образованный с экспрессионной последовательностью.

Белок PRDX6 включает белок, аминокислотная последовательность которого представлена в SEQ ID NO:2, или фрагмент, представленный в позициях с 5 по 169 в SEQ ID NO:2, или его слитой белок, образованный с экспрессионной последовательностью.

Во втором аспекте настоящего изобретения предложена композиция, содержащая (а) белок PRDX2 и/или белок PRDX6; и (б) фармацевтически, косметически или алиментарно приемлемый носитель.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 включает белок PRDX2 млекопитающего или его активные фрагменты или производные; и белки PRDX6 включают белок PRDX6 млекопитающего или его активные фрагменты или производные.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 включает человеческий белок PRDX2 или его активные фрагменты или производные; и белок PRDX6 включает человеческий белок PRDX6 или его активные фрагменты или производные.

В предпочтительном воплощении белок PRDX2 или белок PRDX6 является рекомбинантным.

В предпочтительном воплощении композиция представляет собой фармацевтическую, пищевую, медицинскую, косметическую или дополнительную композицию.

В предпочтительном воплощении композиция дозируется для инъекции, мази, спрея, эмульсии, крема, пасты (включающей крем), геля, капель, пластыря или маски.

В предпочтительном воплощении косметическое средство включает перорально вводимое косметическое средство (такое как косметическое средство против воспаления в ротовой полости), спрей, лосьон, гигиеническую губную помаду, солнцезащитное средство, дневной крем, ночной крем, тоник или маску.

В третьем аспекте настоящего изобретения предложен способ лечения или профилактики повреждения, старения или заболевания, возникающего в результате увеличения количества ROS, при котором осуществляют следующие стадии: введение (1) белка PRDX2 и/или белка PRDX6, или (2) композиции в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения субъекту, нуждающемуся в лечении или предупреждении.

В предпочтительном воплощении способ имеет одно или более чем одно из следующих действий:

(1) улучшает качество спермы пациентов, страдающих от астеноспермии;

(2) против старения, заживление рубцов, против морщин, сглаживающее морщины, осветляющее веснушки, отбеливающее, предупреждающее солнечные ожоги или действие, предупреждающее рак кожи;

(3) лечение ожогов или областей обваривания или повреждения роговицы;

(4) ускорение заживления ран (например, порезов, ран и т.д.);

(5) защита тканей или клеток от окислительных повреждений;

(6) лечение или предупреждение осложнений сахарного диабета, таких как патология ног (гангрена), заболевания глаз, заболевания почек, энцефалопатия и т.д.

В предпочтительном воплощении способ имеет следующее действие(я):

(1) увеличение вероятности оплодотворения у пациента, страдающего от астеноспермии; или

(2) защита зрелых сперматозоидов.

В предпочтительном воплощении способ дополнительно обеспечивает одно или более чем одно из следующих действий:

(1) ослабление астенопии, усиление и улучшение зрения, или предупреждение прогрессирующей утраты зрения;

(2) устойчивость к солнечным ожогам и повреждениям вследствие перекисного окисления липидов, увеличение клеточного потенциала к захвату кислородных радикалов, уменьшение различий оттенка лица, лечение миопии, амблиопии, пресбиопии, глаукомы или помутнения волокон стекловидного тела;

(3) ингибирование образования свободных радикалов в стекловидном теле, ускорение клиренса и выведения свободных радикалов, предупреждение гликирования и окисления белков в стекловидном теле, защита групп SH растворимых белков от повреждений, восстановление нерастворимых белков в растворимые белки, предупреждение помутнения хрусталика или лечение или предупреждение образования и развития прогрессирующей катаракты;

(4) лечение старческой катаракты, диабетической катаракты, травматической катаракты, радиационной катаракты, поздней катаракты, или лечение помутнения хрусталика на начальной стадии, стадии распространения и зрелой стадии.

В предпочтительном воплощении окислительное повреждение включает одно или более чем одно из следующих повреждений:

(1) повреждения, вызванные радиационной терапией или химиотерапией;

(2) повреждение, вызванное курением или употреблением спиртных напитков;

(3) ишемические повреждения при реперфузии;

(4) повреждение, вызванное гипергликемией вследствие сахарного диабета.

В четвертом аспекте настоящего изобретения предложен способ улучшения качества спермы или лечения мужского бесплодия, при котором осуществляют введение (1) белка PRDX2 и/или белка PRDX6, или (2) композиции в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения пациенту, страдающему от астеноспермии.

В пятом аспекте настоящего изобретения предложен способ получения композиции в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения, при котором осуществляют смешивание белка PRDX2 и/или белка PRDX6 с фармацевтически, косметически или алиментарно- приемлемым носителем или эксципиентом, таким образом, образуя композицию в соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения.

В шестом аспекте настоящего изобретения предложено применение белка Prx-6 в приготовлении лекарственного средства для лечения повреждений роговицы.

В предпочтительном воплощении белок Prx-6 представляет собой человеческий белок Prx-6.

В предпочтительном воплощении белок Prx-6 является рекомбинантным.

В предпочтительном воплощении белок Prx-6 содержит белок, аминокислотная последовательность которого представлена в SEQ ID NO:2, или его слитой белок, образованный с экспрессионной последовательностью.

В седьмом аспекте настоящего изобретения предложена фармацевтическая композиция для лечения повреждений роговицы, где фармацевтическая композиция содержит белок Prx-6 и фармацевтически приемлемый носитель, и фармацевтическая композиция представляет собой офтальмологический препарат.

В предпочтительном воплощении белок Prx-6 представляет собой человеческий белок Prx-6.

В предпочтительном воплощении белок Prx-6 представляет собой рекомбинантный белок.

В предпочтительном воплощении офтальмологический препарат представляет собой глазные капли, офтальмологический гель или офтальмологическую мазь.

В восьмом аспекте настоящего изобретения предложен способ лечения повреждений роговицы, при котором осуществляют следующие стадии: капельный или иной способ нанесения белка Prx-6 или фармацевтической композиции в соответствии с седьмым аспектом настоящего изобретения в конъюнктивальный мешок субъекта, нуждающегося в лечении.

В предпочтительном воплощении лечение включает ингибирование реваскуляризации роговицы, восстановление эпителиальных клеток поврежденной роговицы, уменьшение отека роговицы, восстановление степени прозрачности роговицы и зрения, захват антиоксидантных радикалов и ускорение восстановления пораженных воспалением тканей.

От предварительных экспериментов на клетках к экспериментам на животных автор изобретения убедился в том, что белки PRDX играют важную роль в захвате активной формы кислорода и корректировки трансдукции сигнала, зависимого от активной формы кислорода. Белок PRDX является многообещающим и эффективным антиоксидантом, который в качестве лекарственного ингредиента является эффективным для лечения и предупреждения заболеваний или неблагоприятных изменений, вызванных увеличением уровня ROS.

Понятно, что в настоящем изобретении каждое из технических свойств, специфическим образом описанных выше и ниже (таких как в Примерах), может быть комбинировано друг с другом, таким образом составляя новые или предпочтительные технические решения, которые нет необходимости уточнять здесь повторно.

Краткое описание графических материалов

На Фиг.1 показана амплификация путем ПЦР гена Prx-6. Полоса 1: контроль; Полоса 2: Prx-6; М: Маркер.

На Фиг.2 показана очистка путем аффинной хроматографии белка Prx-6. Пик 1: белковые примеси; пик 2: белок Prx-6.

На Фиг.3 показан профиль очистки белка PRDX6 при помощи 12% SDS-PAGE (электрофорез в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия). Полоса 1: Маркер (Fermentas); Полоса 2: белок PRDX6, очищенный при помощи аффинной хроматографии и обессоливания; Полоса 3: пик 1; Полоса 4: прошедший белок из образца; Полоса 5: супернатант бактериального лизата (т.е. нанесенный образец).

На Фиг.4 проиллюстрировано защитное действие рекомбинантного белка PRDX6 на клетки HEF против окисления (Р<0,05).

На Фиг.5 проиллюстрировано защитное действие белка PRDX2 (т.е. HEL-S-2a) на ослабленные сперматозоиды.

На Фиг.6 проиллюстрировано защитное действие белка PRDX6 (т.е. HEL-S-128m) на ослабленные сперматозоиды.

На каждой из вышеупомянутых фигур любые две группы, обозначенные одной и той же буквой, не обладают значимыми различиями в статистическом анализе. Например, отсутствует значимое различие между группой А и группой АВ. Любые две группы без любой общей буквы имеют значимое различие в статистическом анализе. Например, существует значимое различие между группой А и группой В или между группой А и группой D.

На Фиг.7 приведены результаты исследования рекомбинантного белка Prx-6 в лечении повреждений роговицы крыс при микроскопии с использованием щелевой лампы. Изображения слева направо: контрольная группа (2 крысы); и группа Prx-6 (2 крысы). Изображения сверху вниз: перед УФ излучением; после УФ излучения; 4 суток лечения; 8 суток лечения; 12 суток лечения.

Подробное описание изобретения

Посредством всестороннего и интенсивного исследования автор изобретения неожиданно обнаружил, что белки PRDX6 и PRDX2 могут быть использованы для приготовления фармацевтической композиции для лечения или предупреждения заболеваний, вызванных увеличением уровня ROS. Лекарственное средство, содержащее белок PRDX6 и/или белок PRDX2 в качестве активного вещества, может использоваться не только для того, чтобы защитить такие клетки, как HEF, но также применяться для лечения или предупреждения различных заболеваний, вызванных увеличением уровня ROS, или облегчения симптомов, вызванных увеличением уровня ROS. Настоящее изобретение выполнено на основе данного открытия.

Белок PRDX6

Использованные здесь термины "белок PRDX6", "белок Prx-6", "HEL-S-128m" могут использоваться взаимозаменяемо и все относятся к белку или полипептиду, имеющему аминокислотную последовательность человеческого PRDX6. Они могут содержать или не содержать стартовый метионин. Понятно, что эти термины охватывают как человеческие (источник) белки, так и гомологи или гомологичные белки у других млекопитающих (таких как собаки, крупный рогатый скот, овцы, обезьяны, грызуны (например мыши)), имеющие те же самые функции. Кроме того, термины относятся к белку PRDX6 дикого типа или мутантному белку PRDX6.

Регистрационный номер в GenBank последовательности кДНК гена человеческого PRDX6 составляет NM_004905.2, как представлено в SEQ ID NO:1. Регистрационный номер в GenBank аминокислотной последовательности человеческого белка PRDX6 составляет NP_004896.1, как представлено в SEQ ID NO:2.

Понятно, что поскольку нуклеотидная и аминокислотная последовательности PRDX6 известны, данный белок может быть получен при помощи обычной в области техники технологии рекомбинантной ДНК.

Особенно предпочтительный белок представляет собой аналоги белка PRDX6, т.е. белки, гомологичные PRDX6 у других млекопитающих (таких как крупный рогатый скот, овцы, кролики, собаки, обезьяны, крысы и т.д.). Кодирующие последовательности гомологичных белков у других видов могут быть получены с использованием способов гибридизации или амплификации в соответствии с последовательностью PRDX6. Затем гомологичные белки могут быть получены с использованием обычных рекомбинантных способов.

Белки по настоящему изобретению могут представлять собой рекомбинантный полипептид, природный полипептид, синтетический полипептид и, предпочтительно, рекомбинантный полипептид. В зависимости от хозяина, используемого в протоколе рекомбинантного получения, полипептиды по настоящему изобретению могут быть гликозилированными или негликозилированными. Полипептиды по изобретению могут включать или не включать остаток стартового метионина.

Изобретение также включает активные фрагменты человеческого белка PRDX6, его производные и аналоги. Используемые здесь термины "активный фрагмент", "производное" и "аналог" относятся к полипептиду, который, по существу, сохраняет ту же самую биологическую функцию или биологическую активность природного человеческого белка PRDX6 по настоящему изобретению. Активный фрагмент, производная и аналог здесь могут представлять собой (1) полипептид с одним или более чем одним замещенным консервативным или неконсервативным аминокислотным остатком (предпочтительно консервативным(и) аминокислотным(и) остатком(остатками)), где такой замещенный аминокислотный остаток может быть кодирован или не кодирован генетическим кодом, или (2) полипептид с группой заместителем в одном или более чем одном аминокислотном остатке, или (3) полипептид, образующийся в результате слияния зрелого полипептида и другого соединения (такого как соединение, которое удлиняет период полувыведения полипептидов, например полиэтиленгликоль), или (4) полипептид, который образуется путем слияния дополнительной аминокислотной последовательности с указанной полипептидной последовательностью (такой как лидирующая последовательность или секреторная последовательность, или последовательность, используемая для его очистки, или протеиногенная последовательность, или слитой белок образуется с фрагментами антигена IgG). В соответствии с изложенным здесь эти фрагменты, производные и аналоги находятся в пределах знаний специалиста в данной области техники.

В настоящем изобретении "человеческий полипептид PRDX6" относится к полипептиду, имеющему последовательность SEQ ID NO:2 и активность человеческого PRDX6. Он также включает варианты SEQ ID NO:2, которые обладают той же самой функцией, как человеческий PRDX6. Эти варианты включают (но не ограничиваются) делецию, вставку и/или замену нескольких (обычно 1-50, предпочтительно 1-30, более предпочтительно 1-20, наиболее предпочтительно 1-10) аминокислот, и добавление одной или более чем одной (обычно 20 или меньше, предпочтительно 10 или меньше, более предпочтительно 5 или меньше) аминокислот на С-конце и/или N-конце. Например, в настоящей области техники функция белка не будет изменена при замене аминокислот, обладающих приблизительными или похожими свойствами. Опять же в качестве примера в настоящей области техники функция белка не будет изменена при добавлении одной или нескольких аминокислот по С-концу и/или N-концу. Он также включает активные фрагменты или активные производные человеческого белка PRDX6. Предпочтительный активный фрагмент представляет собой полипептид, аминокислотная последовательность которого представлена в позициях 5-169 в SEQ ID NO:2.

Белок PRDX2

Используемые здесь термины "белок PRDX2", "Prx-2 белок", "HEL-S-2a" могут быть использованы взаимозаменяемо и все относятся к белку или полипептиду, имеющему аминокислотную последовательность человеческого PRDX2. Они могут содержать или не содержать стартовый метионин. Понятно, что эти термины включают человеческие (источник) белки, и гомологи или гомологичные белки других млекопитающих (таких как собаки, крупный рогатый скот, овцы, обезьяны, грызуны (например мышь)), имеющие те же самые функции. Кроме того, условия включают дикий тип и мутантный белок PRDX2.

Регистрационный номер в GenBank последовательности кДНК гена человеческого PRDX2 составляет NM_005809.4, как представлено в SEQ ID NO:3. Регистрационный номер в GenBank аминокислотной последовательности человеческого белка PRDX2 составляет NP_005800.3, как представлено в SEQ ID NO:4.

Понятно, что поскольку нуклеотидная и аминокислотная последовательности PRDX2 известны, данный белок может быть получен при помощи обычной в области техники технологии рекомбинантной ДНК.

Особенно предпочтительный белок представляет собой аналоги белка PRDX2, т.е. белки, гомологичные PRDX2 у других млекопитающих (таких как крупный рогатый скот, овцы, кролики, собаки, обезьяны, крысы и т.д.). Кодирующие последовательности гомологичных белков у других видов могут быть получены с использованием способов гибридизации или амплификации в соответствии с последовательностью PRDX2. Затем гомологичные белки могут быть получены с использованием обычных рекомбинантных способов.

Белки по настоящему изобретению могут представлять собой рекомбинантный полипептид, природный полипептид, синтетический полипептид и, предпочтительно, рекомбинантный полипептид. В зависимости от организма хозяина, используемого в протоколе рекомбинантного получения, полипептиды по настоящему изобретению могут быть гликозилированными или негликозилированными. Полипептиды по изобретению могут включать или не включать остаток стартового метионина.

Изобретение также включает активные фрагменты человеческого белка PRDX2, его производные и аналоги. Используемые здесь термины "активный фрагмент", "производное" и "аналог" относятся к полипептиду, который, по существу, сохраняет ту же самую биологическую функцию или биологическую активность природного человеческого белка PRDX2 по настоящему изобретению. Активный фрагмент, производная и аналог здесь могут представлять собой (1) полипептид с одним или более чем одним замещенным консервативным или неконсервативным аминокислотным остатком (предпочтительно консервативным аминокислотным остатком), и такой замещенный аминокислотный остаток может быть кодирован или не кодирован генетическим кодом, или (2) полипептид с группой заместителем в одном или более чем одном аминокислотном остатке, или (3) полипептид, образующийся в результате слияния зрелого полипептида и другого соединения (такого соединения, которое удлиняет период полувыведения полипептидов, например полиэтиленгликоль), или (4) полипептид, который образуется путем слияния дополнительной аминокислотной последовательности в указанном полипептиде (такой как лидирующая последовательность или секреторная последовательность, или последовательность, используемая для очистки указанного полипептида, или протеиногенная последовательность, или слитой белок образуется с фрагментами антигена IgG). В соответствии с изложенным здесь эти фрагменты, производные и аналоги находятся в пределах знаний специалиста в данной области техники.

В настоящем изобретении "человеческий полипептид PRDX2" относится к полипептиду, имеющему последовательность SEQ ID NO:4 и активность человеческого PRDX2. Он также включает варианты SEQ ID NO:4, которые обладают той же самой функцией, что и человеческий PRDX4. Эти варианты включают (но не ограничиваются) делецию, вставку и/или замену нескольких (обычно 1-50, предпочтительно 1-30, более предпочтительно 1-20, наиболее предпочтительно 1-10) аминокислот, и добавление одной или нескольких (обычно 20 или меньше, предпочтительно 10 или меньше, более предпочтительно 5 или меньше) аминокислот на С-конце и/или N-конце. Например, в настоящей области техники функция белка не будет изменена при замене аминокислот, обладающих приблизительными или похожими свойствами. Опять же в качестве примера, в настоящей области техники функция белка не будет изменена при добавлении одной или нескольких аминокислот по С-концу и/или N-концу. Он также включает активные фрагменты или активные производные человеческого белка PRDX2. Предпочтительный активный фрагмент представляет собой полипептид, аминокислотная последовательность которого представлена в позициях 6-164 в SEQ ID NO:4.

Заболевания, старение или повреждение, вызванное увеличением уровня ROS PRDX2 и/или PRDX6 по настоящему изобретению, могут быть использованы для лечения или предупреждения заболеваний, старения или повреждения, вызванного увеличением уровня ROS, где заболевания, старение или повреждение, вызванное увеличением ROS, могут представлять собой любые известные заболевания, старение или повреждение, вызванные увеличением уровня активных форм кислорода, и предпочтительно они включают (но не ограничены): 1) повреждения, старение или заболевание, возникающие в результате увеличения уровня ROS, вызванного путем излучения или радиации, включающей космическое излучение, излучение, продуцируемое радиоактивными элементами земли, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, излучение, возникающее в результате сварки, излучение компьютеров, телевизоров, мобильных телефонов и других источников электрического излучения или радиотерапии опухолей, такие как повреждения роговицы, повреждение кожи, повреждение тканей, включающих повреждение различных тканей; 2) повреждение, старение или заболевания, возникающие в результате увеличения ROS, вызванные гипергликемией (такие как сахарный диабет), такие как инсулинорезистентность, повреждение β клеток поджелудочной железы, повреждение почек и т.д.; 3) различные повреждения тканей, вызванные курением, например повреждение легкого (такие как бронхит, повреждение поджелудочной железы, повреждение печени); 4) различные повреждения тканей, вызванные употреблением спиртных напитков, таких как алкогольное заболевание печени, повреждение поджелудочной железы; 5) другие заболевания, вызванные увеличением уровня ROS, например атеросклероз, гипертензия, рак, остеоартрит, ревматоидный артрит, легочный фиброз, эпилепсия или нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона; 6) Повреждение, возникающее в результате процесса восстановления после криоконсервации клеток, где клетка включает сперматозоиды человека или животного, яйца, или клетки любой другой ткани; 7) ишемическое повреждение после реперфузии, включающее без ограничения ишемическое повреждение в результате реперфузии во время трансплантации органа, углубление микроциркуляции во время шока, облегчение спазма коронарной артерии, CPR (сердечно-легочная реанимация) сердца и мозга после внезапной остановки сердца, коронарное шунтирование, РТСА (Percutaneous transluminal coronary angioplasty чрескожная транслюминальная коронарная ангиопластика), постхирургия реваскуляризационной хирургии, такая как тромболитическая терапия, операция на сердце по сердечно-легочному шунтированию, трансплантация органа и трансплантация оторванной конечности и т.д.; 8) асептический некроз головки бедренной кости; 9) пролежни, вызванные длительным постельным режимом; 10) заболевания, вызванные увеличением уровня ROS, или заболевания, вызванные использованием лекарственного средства, такие как перекисное повреждение, вызванное вследствие использования химиотерапевтического лекарственного средства, вызванное вследствие отравления фосфорорганическими пестицидами, или вызванные вследствие приема токсичных наркотиков для самоубийства, и т.д.; 11. дерматологические проблемы, включающие без ограничения морщины, пятна и ожоги и т.д.; 12. осложнения сахарного диабета, например патология ног (гангрена), болезни глаз, болезнь почек, энцефалопатия и т.д.

Фармацевтическая композиция и способы введения

Фармацевтическая композиция по настоящему изобретению содержит безопасное эффективное количество белка PRDX6 и/или белка PRDX2, и фармакологически приемлемый эксципиент или носитель. Используемый здесь термин "безопасное эффективное количество" означает, что количество белка эффективно для значимого улучшения состояния заболевания, не вызывая серьезные побочные действия. Как правило, фармацевтическая композиция включает 0,1 нг - 2000 мг белка PRDX6 и/или белка PRDX2 за дозу, предпочтительно, включает 1-200 мг из белка PRDX6 и/или белка PRDX2 на дозу. Предпочтительно, "доза" представляет собой капсулу, таблетку или флакон глазных капель.

"Фармацевтически приемлемый носитель" обозначает один или более чем один совместимый твердый или заполненный жидкостью материал или гель, который подходит для использования людьми, обладающий достаточной чистотой и достаточно низкой токсичностью. "Совместимый" означает, что каждый компонент композиции могут быть смешан с белком по настоящему изобретению, не уменьшая эффективность композиции. Некоторые фармацевтически приемлемые носители представляют собой целлюлозу и ее производные (такие как натриевая карбоксиметилцеллюлоза, натриевая этилцеллюлоза, ацетат целлюлозы и т.д.), желатин, тальк, твердая смазка (такая как стеариновая кислота, стеарат магния), сульфат кальция, растительные масла (такие как соевое масло, кунжутное масло, арахисовое масло, оливковое масло и т.д.), полиолы (такие как пропиленгликоль, глицерин, маннит, сорбит и т.п.), эмульгаторы (таких как Tween®), увлажнители (например, лаурилсульфат натрия), красители, корригенты, стабилизаторы, антиоксиданты, консерванты, апирогенную воду и т.д.

Отсутствует конкретное ограничение на способы введения белка PRDX6 и/или белка PRDX2 или его фармацевтической композиции. Примеры способов введения включают (без ограничения): пероральное, ректальное, парентеральное (внутривенный, внутримышечный или подкожный) и местное введение (такое как пластыри).

Твердые лекарственные формы для перорального введения включают капсулы, таблетки, пилюли, порошки и гранулы. В этих твердых лекарственных формах действующее начало смешивают по меньшей мере с одним обычным инертным эксципиентом (или носителем), такими как цитрат натрия или дикальция фосфат, или смешивали со следующими ингредиентами: (а) наполнителями или компатибилизаторами, такими как крахмал, лактоза, сахароза, и силикат; (б) связующими веществами, например гидроксиметилцеллюлозой, поливинилпирролидоном, сахарозой и аравийской камедью; (в) увлажнителями, например, глицерином; (г) разрыхлителями, такими как агар, картофельный крахмал или крахмал тапиоки, альгиновая кислота, некоторые сложные силикаты, и карбонат натрия; (д) агентами для длительного высвобождения, такими как парафин; (е) ускорителями абсорбции, такими как четвертичные аммониевые соединения; (ж) увлажнителями, такими как цетиловый спирт и глицерилмоностеарат; (з) адсорбентами, например каолином; и (и) смазывающими веществами, например тальком, стеаратом кальция, стеаратом магния, твердыми полиэтиленгликолями, натрий лаурилсульфатом или их комбинацией. Лекарственную форму в виде капсул, таблеток и пилюль могут также включать буферные агенты.

Твердые лекарственные формы, такие как таблетки, леденцы, капсулы, пилюли и гранулы, могут быть приготовлены с покрытиями и материалами оболочки, такими как искусственные оболочки и другие материалы, известные в области техники. Они могут содержать замутнители, и активное вещество из таких композиций может быть высвобождаться пролонгированно в определенной части пищеварительного тракта. Примерами внедряемых композиций, которые могут быть использованы, являются полимерные и восковые вещества. При необходимости вышеприведенные активные вещества могут также образовывать микроинкапсулированную форму с одним или более чем одним из перечисленных выше эксципиентов.

Жидкие лекарственные формы для перорального введения включают фармацевтически приемлемые эмульсии, растворы, суспензии, сиропы или тинктуры. Помимо действующего начала жидкие лекарственные формы могут содержать инертные разбавители, обычно используемые в области техники, таких как вода или другие растворители, солюбилизаторы и эмульгаторы, например этанол, изопропиловый спирт, этилкарбонат, этилацетат, пропандиол, 1,3-бутиленгли