説明

突然変異誘発を低下させるための組成物及び方法

本発明は薬剤耐性を抑制するための方法と組成物を提供する。1態様では、本発明は抗生物質耐性を抑制するための方法と組成物を提供する。本発明は一般に突然変異プロセスを抑制する物質であるアカオジェンを投与し、薬剤耐性の出現を抑制する。更に、アカオジェンとして使用するのに適した組成物も記載する。


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【特許請求の範囲】
【請求項1】
細胞又は生物における突然変異率を抑制する非天然、組換え、又は単離精製アカオジェンを含む組成物。
【請求項2】
前記アカオジェンが突然変異率を増加させる遺伝子産物と結合する請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記遺伝子産物がRecA、RecB、RecC、RecD、RecF、RecG、RecN、LexA、UmuC、UmuD、PolB、PolIV、PolV、PriA、RuvA、RuvB、RuvC、UmuC、UmuD、UvrA、UvrB、UvrD、又はそのホモログもしくはフラグメントである請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
前記アカオジェンがLexAと共有又は非共有的に結合する請求項3に記載の組成物。
【請求項5】
前記アカオジェンがLexA開裂部位もしくは活性部位のポリペプチド配列、又はそのホモログもしくはアナログを含む請求項3に記載の組成物。
【請求項6】
前記ポリペプチド配列がジペプチドAla−Ala又はトリペプチドVal−Ala−Alaから構成される請求項5に記載の組成物。
【請求項7】
前記ポリペプチド配列がVAAG(配列番号1)又はそのホモログから構成される請求項5に記載の組成物。
【請求項8】
前記ポリペプチド配列がVAAGEPL(配列番号2)又はそのホモログから構成される請求項5に記載の組成物。
【請求項9】
前記ポリペプチド配列がVAAGEPLLAW(配列番号3)又はそのホモログから構成される請求項5に記載の組成物。
【請求項10】
前記Ala−Gly結合が正常生理条件下で開裂不能な結合に改変されている請求項6、7、8、又は9に記載の組成物。
【請求項11】
前記アカオジェンがC末端修飾されている請求項6、7、8、又は9に記載の組成物。
【請求項12】
前記C末端が求電子性である請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
前記求電子性末端がペプチドアルデヒド、トリフルオロケトン、クロロメチルケトン、及びα−ケト複素環から構成される群から選択される請求項12に記載の組成物。
【請求項14】
前記アカオジェンが式I:
【化1】


[式中、R、R、R、R、R、及びRは各々独立して−(CHR−L−Rから構成される群から選択され、前記式中、xは0、1、2、3、又は4から構成される群から選択され;Lは単結合又は−C(O)−、−NHC(O)−、−OC(O)−、−S(O)であり、jは0、1、又は2であり;RはH、(C−C)アルキル、ハロゲン、(C−C)フルオロアルキル、(C−C)アルコキシ、−C(O)OH、−C(O)−NH、−(C−C)アルキルアミン、−C(O)−(C−C)アルキル、−C(O)−(C−C)フルオロアルキル、−C(O)−(C−C)アルキルアミン、及び−C(O)−(C−C)アルコキシから構成される群から選択される部分であり;RはH、OH、ハロゲン、NH、CN、N、又は場合によりアルキル、アルケニル、アルコキシ、メルカプチル、アルキルアミン、アルキニル、アリール、シクロアルキル、シクロアルケニル、及び複素環から構成される群から選択される1〜3個の独立して選択される置換基で置換された部分であり;更に、RとR、RとR、RとR、及びRとRは場合により置換又は未置換環構造を形成することができる]の非天然化合物又は単離精製セリンプロテアーゼインヒビターである請求項1に記載の組成物。
【請求項15】
前記アカオジェンが単離精製ClpXP、Lonプロテアーゼ、PsiB、DinI、又はそのホモログ、アナログ、もしくはフラグメントである請求項1に記載の組成物。
【請求項16】
前記アカオジェンが単離精製ClpXP、Lonプロテアーゼ、PsiB、DinI、又はそのホモログ、アナログ、もしくはフラグメントをコードするファージ粒子を含む請求項1に記載の組成物。
【請求項17】
前記アカオジェンがRecA、RecB、RecC、RecD、RecF、RecG、RecN、LexA、UmuC、UmuD、PolB、PolIV、PolV、PriA、RuvA、RuvB、RuvC、UmuC、UmuD、UvrA、UvrB、UvrD、又はそのホモログもしくはフラグメントの発現率を低下させる三重螺旋核酸、アンチセンス核酸、亜鉛フィンガー、リボザイム又はRNAiである請求項1に記載の組成物。
【請求項18】
前記アカオジェンがRecA、RecB、RecC、RecD、RecF、RecG、RecN、LexA、UmuC、UmuD、PolB、PolIV、PolV、PriA、RuvA、RuvB、RuvC、UmuC、UmuD、UvrA、UvrB、UvrD、又はそのホモログもしくはフラグメントと特異的に結合する抗体又は抗体フラグメントである請求項1に記載の組成物。
【請求項19】
請求項1に記載の組成物と医薬的に許容可能なキャリヤーを含有する医薬製剤。
【請求項20】
抗生物質、抗ウイルス薬、抗真菌薬、抗原生動物薬、及び抗腫瘍薬から構成される群から選択される治療薬を更に含有する請求項19に記載の医薬製剤。
【請求項21】
前記治療薬が抗生物質である請求項20に記載の医薬製剤。
【請求項22】
前記抗生物質がアミノグリコシド、カルバペネム、セファロスポリン、セフェム、糖ペプチド、フルオロキノロン、マクロリド、オキサゾリジノン、ペニシリン、ストレプトグラミン、スルホンアミド、又はテトラサイクリンである請求項21に記載の医薬製剤。
【請求項23】
請求項1に記載の組成物を収容した容器と、前記組成物を生物に投与することにより生物における突然変異率を低下させるための説明書を含むキット。
【請求項24】
抗生物質、抗癌薬、抗真菌薬、抗ウイルス薬、及び抗原生動物薬から構成される群から選択される第2の治療薬を更に含む請求項23に記載のキット。
【請求項25】
診断ツールを更に含む請求項23に記載のキット。
【請求項26】
前記診断ツールが誘導突然変異誘発を調節する遺伝子の突然変異又は発現率を検出する請求項25に記載のキット。
【請求項27】
前記遺伝子がclpXP、dinB、dinI、dnaE1、dnaE2、gyrA、gyrB、lexA、lon、parC、parE、psiB、recA、recR、ruvA、ruvB、umuC、umuD、rpoS、23SrRNAの遺伝子、16SrRNAの遺伝子、L4リボソーム蛋白質の遺伝子、及びその任意ホモログから構成される群から選択される請求項26に記載のキット。
【請求項28】
前記診断ツールがマイクロアレイを含む請求項26に記載のキット。
【請求項29】
生物における突然変異率の調節方法であって、前記生物に請求項1に記載の組成物を投与することを含む前記方法。
【請求項30】
前記生物がグラム陽性菌又はグラム陰性菌である請求項29に記載の方法。
【請求項31】
前記細菌がAnthrax;Corynebacterium diphtheriae、Streptococcus pyogenes、Streptobacillus moniliformis、Streptococcus agalactiae、Streptococcus pneumoniae、Salmonella typhi、Salmonella paratyphi、Salmonella schottmulleri、Salmonella hirshfeldii、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus aureus、Klebsiella pneumoniae、Mycoplasma pneumonia、Mycobacterium tuberculosis、Mycobacterium leprae、Yersinia enterocolitica、Yersinia pestis、Vibrio cholerae、Vibrio parahaemolyticus、Rickettsia prowazekii、Rickettsia rickettsii、Rickettsia akari、Clostridium difficile、Clostridium tetani、Clostridium perfringens、Clostridium novyii、Clostridium septicum、Clostridium botulinum、Legionella pneumophila、Hemophilus influenzae、Hemophilus parainfluenzae、Hemophilus aegyptus、Chlamydia psittaci、Chlamydia trachomatis、Bordetella pertusis、Shigella種、Campylobacter jejuni、Proteus種、Citrobacter種、Enterobacter種、Pseudomonas aeruginosa、Propionibacterium種、Bacillus anthracis、Spirrilum minus、Neisseria meningitidis、Listera monocytogenes、Neisseria gonorrheae、Treponema pallidum、Francisella tularensis、Brucella種、Borrelia recurrentis、Borrelia hermsii、Borrelia turicatae、Borrelia burgdorferi、Mycobacterium avium、Mycobacterium smegmatis、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、バンコマイシン耐性腸球菌、及び多剤耐性菌から構成される群から選択される請求項30に記載の方法。
【請求項32】
抗腫瘍薬、抗ウイルス薬、抗細菌薬、抗原生動物薬、及び抗生物質から構成される群から選択される物質を前記生物に投与する段階を更に含む請求項29に記載の方法。
【請求項33】
前記組成物が前記生物における突然変異率を少なくとも2倍低下させる請求項29に記載の方法。
【請求項34】
請求項1に記載の組成物の医薬製剤を生物に投与する段階を含む生物における薬剤耐性の治療又は予防方法。
【請求項35】
薬剤耐性が抗生物質、抗腫瘍薬、抗ウイルス薬、抗真菌薬、及び抗原生動物薬から構成される群から選択される薬剤に対する耐性である請求項34に記載の方法。
【請求項36】
薬剤耐性が抗生物質に対する耐性である請求項35に記載の方法。
【請求項37】
抗生物質、抗腫瘍薬、抗ウイルス薬、抗真菌薬、及び抗原生動物薬から構成される群から選択される第2の治療薬を生物に投与する段階を更に含む請求項36に記載の方法。
【請求項38】
前記抗生物質がアミノグリコシド、カルバペネム、セファロスポリン、セフェム、糖ペプチド、フルオロキノロン、マクロリド、オキサゾリジノン、ペニシリン、ストレプトグラミン、スルホンアミド、又はテトラサイクリンから構成される群から選択される請求項37に記載の方法。
【請求項39】
抗生物質の投与前又は抗生物質の投与と同時に前記組成物を投与する請求項38に記載の方法。
【請求項40】
生物がヒト、植物、鳥類又は家畜である請求項38に記載の方法。
【請求項41】
薬剤耐性又は薬剤耐性になり易さに関する生物のスクリーニング方法であって、生物における突然変異率を調節する遺伝子の発現レベル又は突然変異を検出する段階を含む前記方法。
【請求項42】
前記遺伝子がclpXP、dinB、dinI、dnaE1、dnaE2、gyrA、gyrB、lexA、lon、parC、parE、psiB、recA、recR、ruvA、ruvB、umuC、umuD、rpoS、23SrRNAの遺伝子、16SrRNAの遺伝子、L4リボソーム蛋白質の遺伝子、及びその任意ホモログから構成される群から選択される請求項41に記載の方法。
【請求項43】
前記生物が細菌である請求項42に記載の方法。
【請求項44】
前記生物がグラム陽性菌又はグラム陰性菌である請求項43に記載の方法。
【請求項45】
前記細菌がAnthrax;Corynebacterium diphtheriae、Streptococcus pyogenes、Streptobacillus moniliformis、Streptococcus agalactiae、Streptococcus pneumoniae、Salmonella typhi、Salmonella paratyphi、Salmonella schottmulleri、Salmonella hirshfeldii、Staphylococcus epidermidis、Staphylococcus aureus、Klebsiella pneumoniae、Mycoplasma pneumonia、Mycobacterium tuberculosis、Mycobacterium leprae、Yersinia enterocolitica、Yersinia pestis、Vibrio cholerae、Vibrio parahaemolyticus、Rickettsia prowazekii、Rickettsia rickettsii、Rickettsia akari、Clostridium difficile、Clostridium tetani、Clostridium perfringens、Clostridium novyii、Clostridium septicum、Clostridium botulinum、Legionella pneumophila、Hemophilus influenzae、Hemophilus parainfluenzae、Hemophilus aegyptus、Chlamydia psittaci、Chlamydia trachomatis、Bordetella pertusis、Shigella種、Campylobacter jejuni、Proteus種、Citrobacter種、Enterobacter種、Pseudomonas aeruginosa、Propionibacterium種、Bacillus anthracis、Spirrilum minus、Neisseria meningitidis、Listera monocytogenes、Neisseria gonorrheae、Treponema pallidum、Francisella tularensis、Brucella種、Borrelia recurrentis、Borrelia hermsii、Borrelia turicatae、Borrelia burgdorferi、Mycobacterium avium、Mycobacterium smegmatis、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、バンコマイシン耐性腸球菌、及び多剤耐性菌から構成される群から選択される請求項44に記載の方法。
【請求項46】
前記生物のサンプルを採取する段階を更に含む請求項44に記載の方法。
【請求項47】
前記サンプルに由来する前記遺伝子の発現レベルを対照における前記遺伝子の発現と比較する段階を更に含む請求項46に記載の方法。
【請求項48】
前記サンプルにおけるpsiB、dinI、lonプロテアーゼ、及びclpXPプロテアーゼの発現レベルが対照における発現レベルよりも高い場合に薬剤耐性が欠如又は薬剤耐性になり易さが欠如すると判定する請求項47に記載の方法。
【請求項49】
前記突然変異がlexAの開裂部位もしくは活性部位又はそのホモログ内に位置する請求項47に記載の方法。
【請求項50】
前記突然変異がS119Aである請求項47に記載の方法。
【請求項51】
前記遺伝子がrpoS又はそのホモログである請求項47に記載の方法。
【請求項52】
LexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログと相互作用する物質の同定方法であって、
(a)LexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログの結晶構造を取得する段階と;
(b)前記結晶構造の原子座標を取得する段階と;
(c)前記原子座標を1種以上の分子モデル化技術と併用し、LexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログと相互作用する物質を同定する段階を含む前記方法。
【請求項53】
前記1種以上の分子モデル化技術がグラフィック分子モデル化及びコンピューター化学から構成される群から選択される請求項52に記載の方法。
【請求項54】
前記物質をLexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログと接触させ、前記物質とLexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログの結合を検出する段階を更に含む請求項52に記載の方法。
【請求項55】
(d)段階(c)で同定された前記物質を改変する段階と;
(e)段階(d)で改変された前記物質をLexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログと接触させ、前記改変物質とLexA、RecA、UmuC、UmuD、PolIV、又はそのホモログの結合を測定する段階を更に含む請求項52に記載の方法。
【請求項56】
前記改変物質が細胞又は細胞群における突然変異率を低下させる請求項55に記載の方法。
【請求項57】
細胞又は細胞群における突然変異率を低下させる物質の同定方法であって、
(a)RecA又はそのホモログとLexA又はそのホモログを含む複合体の結晶を取得する段階と;
(b)前記結晶の原子座標を取得する段階と;
(c)前記原子座標と分子モデル化技術を併用し、前記複合体と相互作用する物質を同定する段階を含む前記方法。
【請求項58】
(d)細胞又は細胞抽出物に前記物質を投与し、突然変異率を測定することにより前記物質の阻害特性をアッセイする段階を更に含む請求項57に記載の方法。
【請求項59】
細胞又は細胞群における突然変異率を低下させる物質の同定方法であって、
(d)UmuC又はそのホモログとUmuD又はそのホモログを含む複合体の結晶を取得する段階と;
(e)前記結晶の原子座標を取得する段階と;
(f)前記原子座標と分子モデル化技術を併用し、前記複合体と相互作用する物質を同定する段階を含む前記方法。
【請求項60】
(d)細胞又は細胞抽出物に前記物質を投与し、突然変異率を測定することにより前記物質の阻害特性をアッセイする段階を更に含む請求項59に記載の方法。
【請求項61】
細胞における突然変異率を抑制するアカオジェンの同定方法であって、
候補アカオジェンを細胞又は細胞群と接触させる段階と;
前記細胞又は細胞群を環境ストレスに暴露する段階と;
前記細胞又は細胞群における突然変異レベルを検出し、前記細胞又は細胞群における前記レベルが対照におけるレベルよりも低い場合に、前記候補物質がアカオジェンであると判定する段階を含む前記方法。
【請求項62】
前記環境ストレスが薬物療法、紫外線、栄養制限、及びDNA損傷から構成される群から選択される請求項61に記載の方法。
【請求項63】
前記細胞又は細胞群が原核細胞又は真核細胞である請求項61に記載の方法。
【請求項64】
前記検出段階が細胞を計数することにより実施される請求項61に記載の方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【公表番号】特表2007−521329(P2007−521329A)
【公表日】平成19年8月2日(2007.8.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−541583(P2006−541583)
【出願日】平成16年11月19日(2004.11.19)
【国際出願番号】PCT/US2004/039064
【国際公開番号】WO2005/056754
【国際公開日】平成17年6月23日(2005.6.23)
【出願人】(593052785)ザ スクリップス リサーチ インスティテュート (91)
【出願人】(506170395)アケイオージェン・インク. (1)
【Fターム(参考)】