Стероидные лиганды и их применение для модуляции переключения генов

Изобретение относится к стероидным лигандам для применения в индуцибельных системах экспрессии генов на основе ядерных рецепторов, а также к способам модуляции экспрессии представляющих интерес генов с использованием системы, включающей один или более комплексов ядерных рецепторов и один или более стероидных лигандов. Другие аспекты включают композиции лигандов, в том числе терапевтические композиции. 8 н. и 13 з.п.ф-лы, 1 пр., 9 табл., 20 ил.

 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

1. Соединение формулы

или

в которой R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой:
а) Н, (С₁-С₆)алкил; (С₂-С₆)алкенил, возможно содержащий в качестве заместителя галоген, циано, гидроксил или (С₁-С₄)алкил; или
b) незамещенный или замещенный бензил, причем заместители независимо представляют собой от одного до пяти Н или (С₁-С₆)алкилов; и
R⁵ представляет собой Н; ОН; или (С₁-С₆)алкокси;
при условии, что:
если R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой изопропил, то R⁵ не представляет собой гидроксил;
если R⁵ представляет собой Н, гидроксил или метокси, то по меньшей мере один из R¹, R², R³ и R⁴ не представляет собой Н;
если только один из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой метил, и R⁵ представляет собой Н или гидроксил, то остальные из R¹, R², R³ и R⁴ не представляют собой Н;
если оба R⁴ и один из R¹, R² и R³ представляют собой метил, то R⁵ не представляет собой Н или гидроксил;
если все R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой метил, то R⁵ не представляет собой гидроксил;
если все R¹, R² и R³ представляют собой Н, и R⁵ представляет собой гидроксил, то R⁴ не представляет собой этил, н-пропил, н-бутил, аллил или бензил.

2. Композиция для модулирования представляющего интерес гена, содержащая одно или более соединений по п.1 и носитель.

3. Композиция рекомбинантного переключателя гена, содержащая:
по меньшей мере один переключатель генов; и
по меньшей мере одно соединение по п.1.

4. Композиция рекомбинантного переключателя гена по п.3, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит по меньшей мере два переключателя гена.

5. Композиция рекомбинантного переключателя гена по п.4, отличающаяся тем, что каждый переключатель гена закодирован одной или более нуклеиновыми кислотами, расположенными в одном и том же векторном полинуклеотиде.

6. Композиция рекомбинантного переключателя гена по п.4, отличающаяся тем, что каждый переключатель генов образует гетеродимерный рецепторный комплекс.

7. Композиция рекомбинантного переключателя гена по п.6, отличающаяся тем, что присутствует компонент указанного гетеродимерного рецепторного комплекса, который является общим для всех переключателей генов.

8. Композиция рекомбинантного переключателя гена по п.7, отличающаяся тем, что указанный общий компонент включает домен связывания лиганда RXR или химерный лигандсвязывающий домен RXR/USP.

9. Композиция, содержащая множество индивидуально функционирующих рекомбинантных переключателей генов, в которой каждый индивидуально функционирующий рекомбинантный переключатель гена включает:
первую рекомбинантную кассету, содержащую первый полинуклеотид, который кодирует первый полипептид, включающий:
ДНК-связывающий домен, который распознает элемент ответа, функционально связанный с представляющим интерес геном, экспрессию которого предполагается модулировать;
домен связывания лиганда экдизонового рецептора, мутантный домен связывания лиганда экдизонового рецептора, V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana или E274V/V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana;
вторую рекомбинантную кассету, содержащую:
элемент ответа, способный связываться с указанным ДНК-связывающим доменом;
промотор, который активируется через домен трансактивации; и
представляющий интерес ген;
при этом указанная композиция включает множество лигандов, причем по меньшей мере один лиганд представляет собой:
соединение Формулы

или

в которой R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой:
a) Н, (С₁-С₆)алкил; (С₂-С₆)алкенил, возможно содержащий в качестве заместителя галоген, циано, гидроксил или (С₁-С₄)алкил; или
b) незамещенный или замещенный бензил, причем заместители независимо представляют собой от одного до пяти Н, галогенов или (C₁-С₆)алкилов; и
R⁵ представляет собой Н; ОН; или (С₁-С₆)алкокси.

10. Композиция, включающая множество индивидуально функционирующих рекомбинантных переключателей генов, в которой каждый переключатель генов контролируется отличным лигандом, при этом каждый индивидуально функционирующий переключатель гена включает:
A) одну или более кассет экспрессии гена, включающих:
первый полинуклеотид, кодирующий первый полипептид, содержащий:
домен трансактивации;
домен связывания лиганда ядерного рецептора;
второй полинуклеотид, кодирующий второй полипептид, содержащий:
ДНК-связывающий домен, распознающий элемент ответа, функционально связанный с представляющим интерес геном, экспрессию которого предполагается модулировать;
домен связывания лиганда ядерного рецептора;
третий полинуклеотид, содержащий:
элемент ответа, способный связываться с указанным ДНК-связывающим доменом;
промотор, функционально связанный с элементом ответа; и
представляющий интерес ген;
B) лиганд, причем указанный лиганд представляет собой соединение Формулы

или

в которой R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой:
a) Н, (С₁-С₆)алкил; (С₂-С₆)алкенил, возможно содержащий в качестве заместителя галоген, циано, гидроксил или (С₁-С₄)алкил; или
b) незамещенный или замещенный бензил, причем заместители независимо представляют собой от одного до пяти Н или (С₁-С₆)алкилов; и
R⁵ представляет собой Н; ОН; или (С₁-С₆)алкокси.

11. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что указанная композиция содержит по меньшей мере два переключателя генов.

12. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что каждый переключатель гена кодируется одной или более нуклеиновыми кислотами, расположенными в одном и том же векторном полинуклеотиде.

13. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что каждый переключатель генов образует гетеродимерный рецепторный комплекс.

14. Композиция по п.13, отличающаяся тем, что указанный гетеродимерный рецепторный комплекс каждого переключателя гена имеет общий компонент.

15. Композиция по п.14, отличающаяся тем, что указанный общий компонент включает домен связывания лиганда RXR или химерный домен связывания лиганда RXR/USP.

16. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что каждый индивидуально функционирующий переключатель гена контролирует отдельный представляющий интерес ген.

17. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что один представляющий интерес ген способен вызвать гибель клетки.

18. Композиция по п.10, отличающаяся тем, что один или более доменов связывания лигандов ядерных рецепторов представляют собой домен связывания лиганда USP, домен связывания лиганда RXR, домен связывания лиганда гомолога RXR или химерный домен связывания лиганда RXR.

19. Способ активации системы рекомбинантного переключателя гена путем введения эффективного количества лиганда, при котором указанный лиганд представляет собой:
соединение по п.1, причем указанная композиция рекомбинантного переключателя гена чувствительна к указанному лиганду.

20. Способ модулирования экспрессии представляющего интерес гена в клетке хозяина, при котором указанная клетка-хозяин содержит первую рекомбинантную кассету, причем указанная первая рекомбинантная кассета включает:
первый полинуклеотид, кодирующий один или более полипептидов, совместно содержащих:
домен трансактивации;
ДНК-связывающий домен, распознающий элемент ответа, функционально связанный с представляющим интерес геном, экспрессию которого предполагается модулировать;
домен связывания лиганда ядерного рецептора, домен связывания лиганда ядерного рецептора группы Н, домен связывания лиганда экдизонового рецептора, домен связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana с мутацией по типу замены, V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana или E274V/V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana, и
вторую рекомбинантную кассету, включающую:
элемент ответа, способный связываться с указанным ДНК-связывающим доменом;
промотор, функционально связанный с указанным элементом ответа; и представляющий интерес ген;
при этом указанный способ включает приведение в контакт указанной клетки хозяина с соединением Формулы

или

где R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой:
a) Н, (С₁-С₆)алкил; (С₂-С₆)алкенил, возможно содержащий в качестве заместителя галоген, циано, гидроксил или (С₁-С₄)алкил; или
b) незамещенный или замещенный бензил, причем заместители независимо представляют собой от одного до пяти Н, галогенов или (C₁-С₆)алкилов и
R⁵ представляет собой Н; ОН; или (С₁-С₆)алкокси;
при условии, что:
если R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой изопропил, то R⁵ не представляет собой гидрокси;
если R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой Н, то R⁵ не представляет собой метокси;
если R¹, R² и R³ представляют собой Н, и R⁵ представляет собой гидрокси, то R⁴ не представляет собой метил или этил;
если один, два или три из R¹, R² или R⁴ представляют собой метил, то домен связывания лиганда ядерного рецептора группы Н не представляет собой домен связывания лиганда дикого типа из Bombyx mori, Manduca sexta, Choristoneura fumiferana, Drosophila melanogaster, Aedes aegypti, Amblyomma americanum, Bemisia argentifolii, Nephotettix cincticeps, Tenebrio molitor и не представляет собой E274V/V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда из Choristoneura fumiferana; причем
если (1) R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой Н, и R⁵ представляет собой Н или гидроксил или (2) один из R¹, R², R³ и R⁴ представляет собой метил, и остальные представляют собой Н, и R⁵ представляет собой Н или гидроксил, или (3) один из R¹, R² и R³ представляет собой метил, R⁴ представляет собой метил, и R⁵ представляет собой Н или гидроксил, или (4) все R¹, R², R³ и R⁴ представляют собой метил, и R⁵ представляет собой гидроксил, или (5) все R¹, R² и R³ представляют собой Н, R⁴ представляет собой н-пропил или бензил, и R⁵ представляет собой гидроксил, то домен связывания лиганда ядерного рецептора группы Н не представляет собой домен связывания лиганда дикого типа из Choristoneura fumiferana или E274V/V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда из Choristoneura fumiferana.

21. Способ модулирования экспрессии представляющего интерес гена в клетке-хозяине, при котором указанная клетка-хозяин содержит:
первую рекомбинантную кассету, включающую первый полинуклеотид, кодирующий первый полипептид, содержащий:
домен трансактивации;
домен связывания лигандов ядерного рецептора группы Н;
вторую рекомбинантную кассету, включающую второй полинуклеотид, кодирующий второй полипептид, содержащий:
ДНК-связывающий домен, распознающий элемент ответа, функционально связанный с представляющим интерес геном, экспрессию которого предполагается модулировать;
домен связывания лиганда ядерного рецептора группы Н, домен связывания лиганда экдизонового рецептора, домен связывания лиганда экдизонового рецептора с мутацией по типу замены, V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana или E274V/V390I/Y410E мутант домена связывания лиганда экдизонового рецептора из Choristoneura fumiferana;
третью рекомбинантную кассету, включающую:
элемент ответа, способный связываться с указанным ДНК-связывающим доменом;
промотор, функционально связанный с указанным элементом ответа; и представляющий интерес ген;
при этом указанный способ включает приведение в контакт указанной клетки хозяина с соединением по п.1.