血漿および乳タンパク質の電荷修飾により、抗ウイルス活性化合物が生じます

以前の研究では、さまざまな動物源やヒト源に由来する陰性電荷の増加を伴うアシル化された血漿および乳タンパク質が強力な抗HIV化合物であることが示されています。抗ウイルス効果は、さまざまなポリペプチドに導入された負電荷の数と積極的に相関しているように見えました。利用可能なすべてのEpsilonnH2基がアニオン化された塩基性アミノ酸の高い含有量を持つタンパク質が最も強力な抗HIV化合物を生成します。しかし、さまざまな誘導体化されたタンパク質の総正味負電荷、またはむしろタンパク質骨格の電荷密度が、観察された抗HIV活性に不可欠であるかどうかは不明のままでした。以前の研究では、アシル化されたアルブミンは、HIVエンベロープタンパク質GP120およびGP41およびHIV標的細胞の細胞表面に結合することにより、HIV/細胞融合のプロセスを優先的にブロックすることが示されています。これらのポリアニオン性タンパク質のいくつかは、GP120-CD4媒介ウイルス/細胞結合にも干渉することが示されています。抗HIV活性に対するこれらの効果の相対的な寄与は、導入された総負電荷全体と、特定のタンパク質に加えられたアシル化試薬の疎水性の両方に依存する可能性があります。この研究では、誘導体化タンパク質の電荷密度が高いほど、HIV複製阻害効果が強力であることを示しています。対照的に、研究された血漿および乳タンパク質に陽性電荷を添加すると、抗HIV活性が低下しましたが、明らかに抗HCMV活性が増加し、IC50値は低ミクロモル濃度範囲にあります。興味深いことに、ネイティブのラクトフェリン（LF）は、HIVとHCMVの両方に対して抗ウミールで活性でした。LFのアシル化またはアミノ化は、それぞれ抗HIVおよび抗HCMV活性を増加させました。LFのN末端部分は、その抗HCMV効果に不可欠であると思われました。ヒトLFのN末端欠失バリアントは、HCMVに対してあまりアクティブではありませんでした。修飾されたタンパク質の循環二色性は、テストされたタンパク質の二次構造が薬物のアシル化および/または共有結合の付着によってのみ中程度に影響を受けることを示し、これらの（誘導体化された）タンパク質は抗ウイルス剤および/または本質的に活性な薬物キャリアとして有用な候補を作ります。比較的単純な化学誘導体と、血漿および乳タンパク質の豊富な供給源は、全身または局所用途向けに強力で比較的安価な抗ウイルス剤の調製に魅力的な機会を提供します。

Previous studies have shown that acylated plasma and milk proteins with increased negative charge, derived from various animal and human sources, are potent anti-HIV compounds. The antiviral effects seemed to correlate positively with the number of negative charges introduced into the various polypeptides: proteins with a high content of basic amino acids in which all of the available epsilonNH2 groups were anionized yielded the most potent anti-HIV compounds. It remained unclear however whether the total net negative charge of the various derivatized proteins, or rather the charge density on the protein backbone, is essential for the observed anti-HIV activity. Earlier studies have shown that acylated albumins preferentially block the process of HIV/cell fusion through binding to the HIV envelope proteins gp120 and gp41 as well as to the cell surface of the HIV target cells. Some of these polyanionic proteins have been shown to interfere also with the gp120-CD4 mediated virus/cell binding. The relative contribution of these effects to the anti-HIV activity may depend both on the total negative charge introduced as well as the hydrophobicity of the acylating reagent added to the particular proteins. In this study we show that the higher the charge density of the derivatized proteins, the more potent their HIV replication inhibiting effects are. In contrast, the addition of positive charge to the studied plasma and milk proteins through amination resulted in a reduced anti-HIV activity but a clearly increased anti-HCMV activity, with IC50 values in the low micromolar concentration range. Interestingly, native lactoferrin (Lf) was antivirally active against both HIV and HCMV. Acylation or amination of Lf increased the anti-HIV and anti-HCMV activity, respectively. The N-terminal portion of Lf appeared essential for its anti-HCMV effect: N-terminal deletion variants of human Lf were less active against HCMV. Circular dichroism of the modified proteins showed that the secondary structure of the tested proteins was only moderately influenced by acylation and/or covalent attachment of drugs, making these (derivatized) proteins useful candidates as antiviral agents and/or intrinsically active drug carriers. The relatively simple chemical derivatization as well as the abundant sources of blood plasma and milk proteins provides attractive opportunities for the preparation of potent and relatively cheap antiviral agents for systemic or local applications.