Brevet FR2102302A1 — publié le 19720407

Ia présente invention concerne les polypeptides. Plus particulièrement, la présente invention concerne les polypeptides contenant 5 ou plus de 5 amino-acides ayant une utilité thérapeutique. La présente invention dérive de la découverte de la structure moléculaire précise des récopteurs de certaines substances de transmission et de certaines hormones. La connaissance des structures moléculaires/de ces réoepteurs 4 servi à identifier des composés spécifiques ayant une large utilite thérapeutique En utilisant des modèles moléculaires et en comparant des complexes moléculaires possibles constituant des modèles de récepteurs, d'une part, avec les données disponibles sur la relation entre l'activité et la structure des substances agonistes, antagenites et des substances actives apparentées dee transmetteurs, d'autre part, on peut spécifier les détails de récepteurs particuliers.Une fois le récopteur identifié, il peut servir à concevoir de nouveanx composés qui agissent comme des agonistes ou antagonistes puissants et spécifiques du récepteur identifié. En général, les récepteurs ont en commun les caractéristiques suivantes. La "partie centrale" du récepteur est une chaiue de polypeptide comportant 3-7 amino-acides en conformation ou en cotlfor- mation de feuilles plissées ss. les amino-acides impairs sont spécifiés et seront chacun l'un des amino-acides suivants : l'arginine, l'acide glutamique, la glutamine, la lysine, l'acide aspartique, l'asparagine et l'histidine. Les amino-acides pairs ne sont pas spécifiés.A chaque amino-acide spécifié est joint ou relié soit (1) une base complémentaire appartenant à un nucléotide, à savoir la guanine, la cytosine, l'adénine ou l'uxacile, ou un nucléophospholipide, soit (2) un autre amino-acide fixé sur une autre channe de polypeptide. Le nucléotide va être phoschorylé par un, deux, trois groupe (s) phosphate ou par un groupe phosphate cyclique, è savoir l'acide adénosine-uonophosphorique (AMP), l'acide adénosinediphosphorique (ADP), l'acide adénosine-triphosphorique (ATP) , ou l'acide adénosine-monophosphorique cyclique, ou bien il peut être lié par covalence par l'intermédiaire d'un groupe phosphate au lipide.Ce complèxe prend une forme analogue à celle d'une échelle régulière dont chaque nucléotide est lié à un nucléotide adjacent par une ou deux liaisons hydrogène et par des ions divalents, par exemple Ca ++ et/ou Mg++ reliant des atomes d'oxygène des groupes phosphate. Le récepteur ci-dessus a une relation stéréo chimique particu- lière avec une prostaglandine. On sait qu'ii y a divers types de prostaglandines et on les trousse largement distribuées dans l'orga- nisme ; elles ont des propriétés très diverses. Elles peuvent-provoquer la contraction ou le relàchement des muscles lisses, elles provoquent l'excitation des neurones et elles sont-dégagées par l'activité synaptique ; elles ont également divers effets métaboliques.Une comparaison-des modèles moléculaires des prostaglandines avec le récepteur ci-dessus du type complexe d'acides aminés, révèle que chaque molécule de prostaglandine est oomplémentaire du récepteur. C'est-à-dire que les sites de liaison ionique et de liaison hydrogène de la prostaglandine sont disposés de telle sorte, et avec des angles de liaison tels, que lorsque la molécule de prostaglandine est placée en une conformation pleinement alternée qui est énergétiquement favorable, chaque groupe de la prostaglandine est opposé à un groupe complémentsire du récepteur et possède l'angle correct de liaison pour la formation d'une liaison hydrogène ou d'une liaison ion-diptle. Le type de prostaglandine qui peut se lier au récepteur est déterminé par la structure de la suite des amino-acides du polypeptide faisant partie du récepteur. Comme indiqué ei-dessus, chacun des récepteurs du type aminoacides complexes contient un polypeptide spécifique dont les aminoacides impairs sont spécifiés. I1 vient entre découvert que des polypeptides, complémentaires des polypeptides spécifiques que l'on trouve dans les récepteurs, peuvent se combiner avec les récepteurs de façon à bloquer le site d'interaction entre les nucléotides, la prostaglandine et le récepteur. En bloquant le site d'interaction entre les nucléotides, la prostaglandine et le récepteur, les polypeptides de la- présente invention agissent pour augmenter ou réduire à leur minimum les effets biologiques qui se produiraient normalement par suite de l'interaction de la proståglandine-avec le récepteur. De cette- façon, on atteint la large utilité thérapeutique de la présente invention. Ia présente invention concerne un polypeptide ayant 5 aminoacides ou plus de 5 amino-acides, le premier amino-acide du polyg peptide et les amino-acides. alternés subséquents (placés en position impaire) ayant une formule choisie dans--le groupe constitué par Q-NH-C(NH)NH2, Q-CONH2 Q-NH2 et Q-COOH [où Q est HOOC-CH(NH2)-(CH2)m et m est un nombre entier supérieur à zéro]. la présente invention concerne également des procédés pour provoquer une activité analogue à celle de l'atropine et une activité analogue à celle de la morphine, pour bloquer l'activité neuromusculaire et des ganglions et pour bloquer l'activité de prosta glandines, de la sérotonine, de la-morphine et d'un glutamate dans un organisme humain ou animal. Selon l'invention, la Demanderesse propose un polypeptide comprenant 5 amino-acides ou davantage, le premier amino-acide du polypeptide et les amino-acides alternés subséquents- (placés en des positions impaires) du polypeptide ayant une formule choisie dans le groupe constitué par : Q-NH-C(NH)NH2, Q-CONH2, Q-NH2 et Q-COOH Q Q est HOOC-CH(NH2)-(CH2)m et m est un nombre entier supérieur à zéro]. Des exemples spécifiques d'amino-acides entrant dans le cadre des formules générales sont l'arginine, l'acide glutamique, la lysine l'asparagine, la glutamine, l'acide aspartique et l'acide a-amino Y -carbamyl-valérique. Les positions non spécifiées peuvent être occupées par n'importe quel amino-acide, par exemple par n'importe lequel des vingt amino-acides courants naturels et, commodément, par la glycine. Certaines des positions non spécifiées peuvent être occupées par des fragments cystine et peuvent être reliées par une seconde chaîne de polypeptide joignant l'autre moitié des molécules de cystine pour produire une structure, en échelle, de deux chatnes de polypeptides dont les liaisons latérales de réticulation sont effectuées par des fragments cystine. Le but de cette seconde channe est d'éviter une liaison interne ionique et une-liaison hydrogène (entre, par exemple, un glutamate et. l'arginine ou bien entre la glutamine et des radicaux glutamine) dans la première chaine et de maintenir la première channe en une conformation souhaitée. La seconde channe consiste en des amino-acides dont le nombre ou bien le type ne sont pas spécifiés sauf en ce qui concerne les fragments cystine. Comme antérieurement indiqué, chaque récepteur du type aminoacides complexes, contient un polypeptide spécifique qui est complémentaire d'une combinaison donnée de nucléotides et d'une prostaglandine donnée. La présente invention décrit des polypeptides qui sont complémentaires du polypeptide spécifique du récepteur de type amino-acides complexes et qui bloquent le site moléculaire d'interaction du récepteur, ce qui empoche la prostaglandine d'effectuer une interaction avec le récepteur. Par exemple, un récepteur conte- nant un polypeptide ayant une séquence ou suite d'amino-acides "arginine-glycine-arginine-glycine-acide glutamique-glycine-arginine" serait bloqué par le polypeptide "acide glutamique-glycine-acide glutamique-glycine-arginie-glycine-acide glutamique". On peut produire les polypeptides de l'invention par n'importe quel procédé approprié. Des procédés appropriés sont indiqués dans J. Am. Chem. Soc. 85 (1963) à la page 2149 et aux pages suivantes Biochemistry 3 (1964) à la page 1385 et les pages suivantes ; et Biochemistry 5 (1966) à la page 3765 et aux pages suivantes. Dans le procédé décrit dans ces articles, on ancre tout d'abord la chaine croissante du polypeptide, par une extrémité, par une liaison de covalence à une résine de polystyrène chlorométhylé et légèrement réticulé par du divinylbenzène. Le premier amino-acide et les amino-acides subséquents à fixer ont leur groupe amino protégé, de préférence par un groupe t-butyloxycarbonyle. Lorsque l'amino-acide est lié ou fixé, on enlève ce groupe protecteur par un traitement ménagé à l'aide d'un/acide (HCl dans de l'acide acétique, 30 minutes, 250C) et l'on attache ou fixe de la mdme façon l'amino-acide suivant. Lorsque la chaine des amino-acides est achevée. on brise la liaison de covalence aveo la résine par traitement à l'aide de HBr dans de l'acide trifluoracétique. Le N,N'-dicyclohexylcarbodiimide convient remarquablement bien comme agent d'association ou de couplage dans les stades de formation des peptides. Comme indiqué ci-dessus, le polypeptide doit contenir 5 aminoacides ou davantage. Par exemple, il peut y avoir 5? 6 ou 7 aminoacides ou jusqu'à 12 ou même davantage dans la channe. Chaque acide s'il est optiquement actif, peut titre dextrogyre ou lévogyre . Les polypeptides selon l'invention peuvent également avoir d'autres amino-acides fixés sur une de leurs deux extrémités ou sur leurs deux extrémités. Des suites similaires d'amino-acides peuvent être construites sous forme cyclique, en un segment d-hélicolidal de polypeptide ou bien la suite ou séquence ainsi définie peut faire partie d'autres molécules plus compliquées. La seule condition requise est que soit présente la suite ou séquence ainsi définie des amino-acides. Les polypeptides de l'invention peuvent servir d'agents thdra- peutiques pour les êtres humains et les animaux ; ces agents ont une ou plusieurs des activités suivantes (i) une activité analogue à celle de l'atropine (ii) une activité de blocage des ganglions (iii) une activité anti-sérotonine (iv) une activité anti-glutamate et anti-GA (v) une activité analogue à celle de la réserpine (vi) une activité analogue à celle de la morphine et une activité de blocage de l'action de la morphine. On peut introduire dans les organismes humains ou animaux les polypeptides sous des formes acceptables du point de vue pharmaceutique par une administration de mode classique et notamment une administration par voie orale, locale ou topique et parentérale. Les formes acceptables du point de vue pharmaceutique que vont prendre les polypeptides de la présente invention sont varier selon l'age et le type de sujet que l'on traite.De même, une quantité thérapeutique efficace des polypeptides de la présente invention va dépendre de l'age et du type du sujet traité, de l'effet que l'on souhaite exercer et du polypeptide que l'on administree Ia présente invention va maintenant ttre davantage décrite et illustrée par référence aux exemples suivants. Il va de soi que les exemples suivants sont donnés à titre illustratif et que l'in vention ne doit pas être considérée comme limitée à l'un quelconque des composés spécifiques décrits dans ces exemples. Exemple 1 Le tableau I suivant définit les polypeptides en indiquant les formules générales des amino-acides situés aux positions 1, 3, 5 et 7 d'un septapeptide (d l'exception des polypeptides ayant une activité anti-prostaglandine et qui peuvent se définir par référence aux positions 1, 3 et 7), la numérotation commençant à l'extrémité carboxylique ou/aminée du septapeptide. Les autres aminoacides de la channe sont de la glycine, bien que l'on puisse utiliser d'autres amino-acides.Le tableau I montre sept polypeptides A à G ayant une activité analogue à celle de l'atropine, sept polypeptides H à N ayant une activité anti-prostaglandine, trois polypeptides P à R ayant une activité anti-sérotonine et/ou anti-glutamate, un polypeptide ayant une activité de blocage neuromusculaire et un polypeptide ayant une activité de blocage des ganglions. Certains de ces polypeptides peuvent également avoir un effet analogue à celui de la réserpine (en épuisant les réserves d'amines du cerveau). Les polypeptides présentés au tableau I sont définis par les lettres I, Y et Z. x représente les amino-acides de formule générale HOOC-CH(NH2)-(CH2)n-NH-C(NH)NH2, par exemple (lorsque m vaut 3) l'arginine ; et HOOC-CH(NH2)-(CH2)m-NH2, , par exemple (lorsque m vaut 4) la lysine. Y représente les amino-acides de formule générale HOOC-CH(NH2)-(CH2)m-CONE2, par exemple la glutamine ou l'acide aamino- y -carbamyl-valérique. Z représente les amino-acides de formule générale HOOC-CH(NH2)-(CH2)m-COOH, par exemple l'acide glutamique ou l'acide aspartique. TABLEAU I Activité analogue à celle de l'atropine A B C D E F G 1 X X Z Z Y Y Y 3 Z Z I X X X X 5 Z Z x x X X X 7 Z X X Z Y Z X Activité de blocage neuromusculaire Activité de blocage des ganglions 1 Z Z 3 X X 5 Z Z 7 X Z Activité anti-prostaglandine H I J K L M N X X Z X Z Y Y Y 3 Y Y Y Y Y Y Y 7 Z X X Z Y X Z Activité anti-sérotonine et anti-glutamate P Q R Z Z x 3 Z Z Z 5 X X X 7 X Z Z Exemple 2 Le tableau II suivant définit des polypeptides ayant une activité analogue à celle de la morphine et une activité anti-morphine, en définissant chacun des amino-acides se trouvant aux positions 1-7 sur le septapeptide. la numérotation commençant sur l'extrémité carboxylique ou sur l'extrémité aminée du septapeptide. X, Y et Z sont comme défini à l'exemple 1. TABLEAU II Activité analogue à celle de la morphine Position Amino-acide 1, 3, 5, 7 X, Y ou Z 2, 4, 6 isoleucine, leucine ou valine Activité anti-morphine Position Amino-acide 1, 5 X, Y ou Z 3, 7 glycine ou alanine 2, 4, 6 isoleucine, leucine ou valine. REVENDICATIONS 1. Procédé pour produire un polypeptide ayant 5 amino-acides ou davantage, caractérisé en ce que l'on prend un premier aminoacide dont la formule est choisie dans le groupe constitué par Q-NH-C (NH) NH2, Q-NH2, Q-COSH2 et Q-COOH [où Q est HOOC-CX (NH2)- (CH2)m et m est un nombre entier positif] ; on relie un second aminoacide A ce premier amino-acide ; on relie à ce second amino-acide un troisième amino-acide dont la formule est choisie dans le groupe définissant le premier amino-acide ; on relie un quatrième aminoacide au troisième puis un autre amino-acide alterné à l'aminoe acide alterné suivant, respectivement; et l'on relie un cinquième amino-acide et un amino-acide subséquent alterné au quatrième aminoacide et à l'amino-acide subséquent alterné, respectivement, le cinquième amino-acide et l'amino-acide subséquent alterné ayant une formule choisie dans le groupe définissant le premier amino-acide, et ce jusqu'd obtention de la longueur voulue de chaine. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on choisit lestremier, troisième, cinquième amino-acides et les aminoacides alternés subséquents dans le groupe constitué par l'arginine, la glutamine, l'acide glutamique, l'acide aspartique et l'aoide a-amino- Y -carbamyl-valérique. 3. Procédé selon la revendication 18 caractérisé en ce que le polypeptide contient sept emino-seidos. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on choisit le premier amino-acide et les amino-acides alternés subséquents dans le groupe constitué par XZZZ, YZZX, ZXXX, ZXXZ, YXXY, YXXZ et YXXX, où les quatre lettres de chaque formule représentent respectivement la formule générale dee amino-acides située en position 1, 3, 5 et 7 du septapeptide, la mumérotation commençant à l'extrémité carboxylique ou à l'extrémité aminée du septapeptide, et X est un amino-acide ayant une formule choisie dans le groupe constitué par Q-NH2 et Q-NH-C(NH)NH2, Y est un amino-acide de formule Q-CONH2 et Z est un amino-acide de formule Q-COOH, où Q est HOOC- CH(NH2)-(CH2)m et m est un nombre entier positif. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que x est choisi dans le groupe constitué par la lysine et l'arginine, Y est choisi dans le groupe constitué par la glutamine et l'acide a-amino- Y -carbamyl-valérique et Z est choisi dans le groupe cons- titué par l'acide glutamique et l'acide aspartique. 6. Procedé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le septapeptide a pour formule ZXZX. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'on choisit I dans le groupe constitué par la lysine et l'arginine, on choisit Y dans le groupe constitué par la glutamine et l'acide a-amino- Y -carbamyl-valérique et l'on choisit Z dans le groupe constitué par l'acide glutamique et l'acide aspartique. 8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le septapeptide a pour formule ZXZZ. 9. Procédé pour produire un septapeptide, caractérisé en ce qu'on prend un premier amino-acide dont la formule est choisie dans le groupe constitué par : Q-NH-C(NH)NH2, Q-NH2, Q-CONH2 et Q-COOH où Q est HOOC-CH(NH2)-(CH2)m et m est un nombre entier positif] on relie un second amino-acide à ce premier amino-acide ; on relie à ce second amino-acide un troisième amino-acide dont la formule est choisie dans le groupe définissant le premier amino-acide ; on relie un quatrième amino-acide à ce troisième amino-acide ; on relie un cinquième amino-acide à ce quatrième amino-acide ; on relie un sixième amino-acide à ce cinquième amino-acide ; et l'on relie à ce sixième amino-acide un septième amino-acide dont la formule est choisie dans le groupe définissant le premier amino-acide. 10. Procédé pour produire un septapeptide, caractérisé en ce qu'on prend un premier amino-acide dont la formule est choisie dans le groupe constitué par Q-NH-C(NH)NE2, Q-CONH2, Q-NH2 et Q-COOH [où Q est HOOC-CH(NH2)m et m est un nombre entier positif] ; on relie à ce premier amino-acide un second amino-acide choisi dans le groupe constitué par l'isoleucine, la leucine et la valine ; on relie à se second amino-acide un troisième amino-acide choisi dans le groupe constitué par la glycine et l'alanine ; on relie à ce troisième amino-acide un quatrième amino-acide choisi dansle groupe constitué par l'isoleucine, la lencine et la valine ; on relie à ce quatrième amino-acide un cinquième amino-acide choisi dans le groupe constitué par Q-NH-C(NH)NH2, O-CONR2, Q-NH2 et Q-COOH [où Q est HOOC-CH(NH2)-(CH2)m et m est un nombre entier positif] ; on relie à ce cinquième amino-acide un sixième amino-acide choisi dans le groupe constitué par ltisoleucine, la leucine et la valine et l'on relie à ce sixième amino-acide un septième amino-acide choisi dans le groupe constitué par la glycine et l'alanine.