ИНГИБИТОРЫ USP30 И СПОСОБЫ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Способ увеличения митофагии в клетке, включающий приведение клетки в контакт с ингибитором USP30.
2. Способ увеличения митохондриального убиквитинирования в клетке, включающий приведение клетки в контакт с ингибитором USP30.
3. Способ увеличения убиквитинирования по меньшей мере одного, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми, по меньшей мере девяти, по меньшей мере десяти, по меньшей мере одиннадцати, по меньшей мере двенадцати, по меньшей мере тринадцати или четырнадцати белков, выбранных из Tom20, MIRO, MUL1, ASNS, FKBP8, ТОМ70, МАТ2В, PRDX3, IDE, VDAC1, VDAC2, VDAC3, IP05, PSD13, UBP13 и РТН2 в клетке, включающий приведение клетки в контакт с ингибитором USP30.
4. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух или трех аминокислот, выбранных из K56, K61 и K69 Tom 20.
5. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи или восьми аминокислот, выбранных из K153, K187, K330, K427, K512, K535, K567 и K572 MIRO.
6. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух или трех аминокислот, выбранных из K273, K299 и K52 MUL1.
7. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми или девяти аминокислот, выбранных из K147, K168, K176, K221, K244, K275, K478, K504 и K556 ASNS.
8. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи или восьми аминокислот, выбранных из K249, K271, K273, K284, K307, K317, K334 и K340 FKBP8.
9. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми, по меньшей мере девяти или по меньшей мере десяти аминокислот, выбранных из K78, K120, K123, K126, K129, K148, K168, K170, K178, K185, K204, K230, K233, K245, K275, K278, K312, K326, K349, K359, K441, K463, K470, K471, K494, K501, K524, K536, K563, K570, K599, K600 и K604 ТОМ70.
10. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех или четырех аминокислот, выбранных из K209, K245, K316 и K326 МАТ2В.
11. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех или пяти аминокислот, выбранных из K83, K91, K166, K241 и K253 PRDX3.
12. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти или шести аминокислот, выбранных из K558, K657, K854, K884, K929 и K933 IDE.
13. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести или семи аминокислот, выбранных из K20, K53, K61, K109, K110, K266 и K274 VDAC1.
14. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти или шести аминокислот, выбранных из K31, K64, K120, K121, K277 и k285 VDAC2.
15. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи или восьми аминокислот, выбранных из K20, K53, K61, K109, K110, K163, K266 и K274 VDAC3.
16. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми, по меньшей мере девяти или по меньшей мере десяти аминокислот, выбранных из K238, K353, K436, K437, K548, K556, K613, K678, K690, K705, K775 и K806 IPO5.
17. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми, по меньшей мере девяти или по меньшей мере десяти аминокислот, выбранных из K2, K32, K99, K115, K122, K132, K161, K186, K313, K321, K347, K350 и K361 PSD13.
18. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми, по меньшей мере девяти или по меньшей мере десяти аминокислот, выбранных из K18, K190, K259, K326, K328, K401, K405, K414, K418, K435, K586, K587 и K640 UBP13.
19. Способ по п. 3, где данный способ включает увеличение убиквитинирования по меньшей мере одной, по меньшей мере двух, по меньшей мере трех, по меньшей мере четырех, по меньшей мере пяти, по меньшей мере шести, по меньшей мере семи, по меньшей мере восьми или девяти аминокислот, выбранных из 47, 76, 81, 95, 106, 119, 134, 171, 177 РТН2.
20. Способ по п. 3, где клетка находится под влиянием окислительного стресса.
21. Способ уменьшения окислительного стресса в клетке, включающий приведение клетки в контакт с ингибитором USP30.
22. Способ по любому из пп. 1-21, где клетка содержит патогенную мутацию в Parkin, патогенную мутацию в PINK1 или патогенную мутацию в Parkin и патогенную мутацию в PINK1.
23. Способ по п. 22, где клетка содержит патогенную мутацию в Parkin, выбранную из мутаций в табл. 1.
24. Способ по п. 22, где клетка содержит патогенную мутацию в PINK1, выбранную из мутаций в табл. 2.
25. Способ по любому из пп. 1-21, где клетка выбрана из нейрона, сердечной клетки и мышечной клетки.
26. Способ по любому из пп. 1-21, где клетка содержится в субъекте.
27. Способ по любому из пп. 1-21, где клетка находится ex vivo или in vitro.
28. Способ лечения состояния, включающего митохондриальный дефект у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества ингибитора USP30.
29. Способ по п. 28, где состояние, включающее митохондриальный дефект, выбрано из состояния, включающего дефект митофагии, состояния, включающего мутацию в митохондриальной ДНК, состояния, включающего митохондриальный окислительный стресс, состояния, включающего дефект формы или морфологии митохондрий, состояния, включающего дефект митохондриального мембранного потенциала, и состояния, включающего дефект лизосомального накопления.
30. Способ по п. 28, где состояние, включающее митохондриальный дефект, выбрано из следующих: нейродегенеративное заболевание; синдром, сочетающий митохондриальную миопатию, энцефалопатию, лактацидоз и инсультоподобные эпизоды (MELAS); наследственная оптическая нейропатия Лебера (LHON); сочетание нейропатии, атаксии, пигментной дистрофии сетчатки и наследуемого по материнской линии синдрома Лейга (NARP-MILS); болезнь Данон; ишемическая болезнь сердца, приводящая к инфаркту миокарда; множественная сульфатазная недостаточность (MSD); муколипидоз II (ML II); муколипидоз III (ML III); муколипидоз IV (ML IV), GM1-ганглиозидоз (GM1); нейронный восковидный липофусциноз (NCL1); болезнь Альперса; синдром Барта; дефекты бета-окисления; карнитин-ацил-карнитиновая недостаточность; карнитиновая недостаточность; синдромы недостаточности креатина; недостаточность кофермента Q10; недостаточность комплекса I; недостаточность комплекса II; недостаточность комплекса III; недостаточность комплекса IV; недостаточность комплекса V; недостаточность СОХ (циклооксигеназа); синдром хронической прогрессирующей внешней офтальмоплегии (СРЕО); недостаточность СРТ I; недостаточность СРТ II; глутарацидурия типа II; синдром Кирнса-Сейра; лактацидоз; недостаточность дегидрогеназы длинноцепочечного ацил-КоА (LCHAD); болезнь или синдром Лейга; смертельная младенческая кардиомиопатия (LIC); болезнь Люфта; глутарацидурия типа II; недостаточность дегидрогеназы ацил-КоА со средней длиной цепи (MCAD); миоклоническая эпилепсия с разорванными красными мышечными волокнами (MERRF); синдром рецессивной митохондриальной атаксии; митохондриальная цитопатия; синдром обеднения митохондриальной ДНК; мио-нейро-желудочно-кишечное расстройство и энцефалопатия; синдром Пирсона; недостаточность пируваткарбоксилазы; недостаточность пируватдегидрогеназы; мутации POLG; недостаточность дегидрогеназы 3-гидроксиацил-КоА со средней/короткой цепью
(M/SCHAD) и недостаточность дегидрогеназы ацил-КоА с очень длинной цепью (VLCAD).
31. Способ по п. 30, где нейродегенеративное заболевание выбрано из болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза (ALS), болезни Гентингтона, ишемии, инсульта, деменции с тельцами Леви и лобно-височной деменции.
32. Способ лечения нейродегенеративного заболевания у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества ингибитора USP30.
33. Способ по п. 32, где нейродегенеративное заболевание выбрано из болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза (ALS), ишемии, инсульта, деменции с тельцами Леви и лобно-височной деменции.
34. Способ лечения болезни Паркинсона у субъекта, включающий введение субъекту эффективного количества ингибитора USP30.
35. Способ по любому из пп. 28-34, где субъект содержит патогенную мутацию в Parkin, патогенную мутацию в PINK1 или патогенную мутацию в Parkin и патогенную мутацию в PINK1 по меньшей мере в части клеток субъекта.
36. Способ по п. 35, где патогенная мутация в Parkin выбрана из мутаций в табл. 1.
37. Способ по п. 35, где патогенная мутация в PINK1 выбрана из мутаций в табл. 2.
38. Способ лечения состояния, включающего клетки, подвергающиеся у субъекта окислительному стрессу, включающий введение субъекту эффективного количества ингибитора USP30.
39. Способ по любому из пп. 28-34 и 38, где ингибитор USP30 вводится перорально, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, внутрибрюшинно или подкожно.
40. Способ по любому из пп. 28-34 и 38, где данный способ включает введение по меньшей мере одного дополнительного терапевтического агента.
41. Способ по п. 40, где по меньшей мере один дополнительный терапевтический агент выбран из леводопа, агониста дофамина, ингибитора моноаминооксигеназы (МАО) В, ингибитора катехол-О-метилтрансферазы (СОМТ), антихолинергического средства, амантадина, рилузола, ингибитора холинэстеразы, мемантина, тетрабеназина, нейролептика, клоназепама, диазепама, антидепрессанта и противосудорожного средства.
42. Способ по любому из пп. 1-21, 28-34 и 38, где ингибитор USP30 представляет собой ингибитор экспрессии USP30.
43. Способ по п. 42, где ингибитор экспрессии USP30 выбран из антисмыслового олигонуклеотида и малой интерферирующей РНК (миРНК).
44. Способ по любому из пп. 1-21, 28-34 и 38, где ингибитор USP30 представляет собой ингибитор активности USP30.
45. Способ по п. 44, где ингибитор активности USP30 выбран из антитела, пептида, пептитела, аптамера и низкомолекулярного соединения.
46. Применение ингибитора USP30 для лечения состояния, включающего митохондриальный дефект у субъекта.
47. Применение по п. 46, где состояние, включающее митохондриальный дефект, выбрано из состояния, включающего дефект митофагии, состояния, включающего мутацию в митохондриальной ДНК, состояния, включающего митохондриальный окислительный стресс, состояния, включающего дефект формы или морфологии митохондрий, состояния, включающего дефект митохондриального мембранного потенциала, и состояния, включающего дефект лизосомального накопления.
48. Применение по п. 46, где состояние, включающее митохондриальный дефект, выбрано из следующих: нейродегенеративное заболевание; синдром, сочетающий митохондриальную миопатию, энцефалопатию, лактацидоз и инсультоподобные эпизоды (MELAS); наследственная оптическая нейропатия Лебера (LHON); сочетание нейропатии, атаксии, пигментной дистрофии сетчатки и наследуемого по материнской линии синдрома Лейга (NARP-MILS); болезнь Данон; ишемическая болезнь сердца, приводящая к инфаркту миокарда; множественная сульфатазная недостаточность (MSD); муколипидоз II (ML II); муколипидоз III (ML III); муколипидоз IV (ML IV); GM1-ганглиозидоз (GM1); нейронный восковидный липофусциноз (NCL1); болезнь Альперса; синдром Барта; дефекты бета-окисления; карнитин-ацил-карнитиновая недостаточность; карнитиновая недостаточность; синдромы недостаточности креатина; недостаточность кофермента Q10; недостаточность комплекса I; недостаточность комплекса II; недостаточность комплекса III; недостаточность комплекса IV; недостаточность комплекса V; недостаточность СОХ; синдром хронической прогрессирующей внешней офтальмоплегии (СРЕО); недостаточность СРТ I; недостаточность СРТ II; глутарацидурия типа II; синдром Кирнса-Сейра; лактацидоз; недостаточность дегидрогеназы длинноцепочечного ацил-КоА (LCHAD); болезнь или синдром Лейга; смертельная младенческая кардиомиопатия (LIC); болезнь Люфта; глутарацидурия
типа II; недостаточность дегидрогеназы ацил-КоА со средней длиной цепи (MCAD); миоклоническая эпилепсия с разорванными красными мышечными волокнами (MERRF); синдром рецессивной митохондриальной атаксии; митохондриальная цитопатия; синдром обеднения митохондриальной ДНК; мио-нейро-желудочно-кишечное расстройство и энцефалопатия; синдром Пирсона; недостаточность пируваткарбоксилазы; недостаточность пируватдегидрогеназы; мутации POLG; недостаточность дегидрогеназы 3-гидроксиацил-КоА со средней/короткой цепью (M/SCHAD) и недостаточность дегидрогеназы ацил-КоА с очень длинной цепью (VLCAD).
49. Применение по п. 48, где нейродегенеративное заболевание выбрано из болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, бокового амиотрофического склероза (ALS), болезни Гентингтона, ишемии, инсульта, деменции с тельцами Леви и лобно-височной деменции.
50. Применение ингибитора USP30 для лечения нейродегенеративного заболевания у субъекта.
51. Применение по п. 50, где нейродегенеративное заболевание выбрано из болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера, болезни Гентингтона, бокового амиотрофического склероза (ALS), ишемии, инсульта, деменции с тельцами Леви и лобно-височной деменции.
52. Применение ингибитора USP30 для лечения болезни Паркинсона у субъекта.
53. Применение по любому из пп. 46-52, где субъект содержит патогенную мутацию в Parkin, патогенную мутацию в PINK1 или патогенную мутацию в Parkin и патогенную мутацию в PINK1 по меньшей мере в части клеток субъекта.
54. Применение по п. 53, где патогенная мутация в Parkin выбрана из мутаций в табл. 1.
55. Применение по п. 53, где патогенная мутация в PINK1 выбрана из мутаций в табл. 2.
56. Применение ингибитора USP30 для лечения состояния, включающего клетки, подвергающиеся окислительному стрессу у субъекта.
57. Применение по любому из пп. 46-52 и 56, где ингибитор USP30 вводится перорально, внутримышечно, внутривенно, внутриартериально, внутрибрюшинно или подкожно.
58. Применение по любому из пп. 46-52 и 56 в комбинации с по меньшей мере одним дополнительным терапевтическим агентом.
59. Применение по п. 58, где по меньшей мере один дополнительный терапевтический агент выбран из леводопа, агониста дофамина, ингибитора моноаминооксигеназы (МАО) В, ингибитора катехол-О-метилтрансферазы (СОМТ), антихолинергического средства, амантадина, рилузола, ингибитора холинэстеразы, мемантина, тетрабеназина, нейролептика, клоназепама, диазепама, антидепрессанта и противосудорожного средства.
60. Применение по любому из пп. 46-52 и 56, где ингибитор USP30 представляет собой ингибитор экспрессии USP30.
61. Применение по п. 60, где ингибитор экспрессии USP30 выбран из антисмыслового олигонуклеотида и малой интерферирующей РНК (миРНК).
62. Применение по любому из пп. 46-52 и 56, где ингибитор USP30 представляет собой ингибитор активности USP30.
63. Применение по п. 62, где ингибитор активности USP30 выбран из антитела, пептида, пептитела, аптамера и низкомолекулярного соединения.
64. Пептид, содержащий аминокислотную последовательность:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
ХХСХХХХХХХХХСХ (SEQ ID NO: 48),
в которой
1
X выбран из L, М, A, S и V;
2
Х выбран из Y, D, Е, I, L, N и S;
3
Х выбран из F, I и Y;
4
Х выбран из F, I и Y;
5
Х выбран из D и Е;
6
Х выбран из L, М, V и Р;
7
Х выбран из S, N, D, А и Т;
8
Х выбран из Y, D, F, N и W;
9
Х выбран из G, D и Е;
10
Х выбран из Y и F;
11
Х выбран из L, V, М, Q и W; и
12
Х выбран из F, L, С, V и Y;
где данный пептид ингибирует USP30 с IC50 (полумаксимальная ингибирующая концентрация) меньше чем 10 мкМ.
65. Пептид по п. 64, где IC50 данного пептида в отношении по меньшей мере одной, по меньшей мере двух или по меньшей мере трех пептидаз, выбранных из USP7, USP5, UCHL3 и USP2 больше чем 20 мкМ, больше чем 30 мкМ, больше чем 40 мкМ или больше чем 50 мкМ.
66. Пептид по п. 64 или 65, где данный пептид содержит аминокислотную последовательность, которая является по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95% или на 100% идентичной аминокислотной последовательности, выбранной из SEQ ID NO: 1-22.
67. Антисмысловой олигонуклеотид, содержащий нуклеотидную последовательность, которая является по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95% или на 100% комплементарной области мРНК USP30 и/или области пред-мРНК USP30, где данная область имеет длину по меньшей мере 10, по меньшей мере 15, по меньшей мере 20, по меньшей мере 25, по меньшей мере 30, по меньшей мере 40, по меньшей мере 50, по меньшей мере 60, по меньшей мере 70, по меньшей мере 80, по меньшей мере 90 или по меньшей мере 100 нуклеотидов.
68. миРНК, содержащая нуклеотидную последовательность, которая является по меньшей мере на 80%, по меньшей мере на 85%, по меньшей мере на 90%, по меньшей мере на 95% или на 100% идентичной области мРНК USP30 и/или области пред-мРНК USP30, где данная область имеет длину по меньшей мере 10, по меньшей мере 15, по меньшей мере 20 или по меньшей мере 25 нуклеотидов.