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Dokumentenidentifikation DE102004004642A1 27.04.2006
Titel Produktion, Gewinnung und therapeutischer Einsatz des Molybdopterin-Derivats Precursor Z zur Therapie der Stoffwechselerkrankung humaner Molybdäncofaktor-Defizienz und anderer assoziierter Krankheiten
Anmelder Schwarz, Guenter, Dr., 38102 Braunschweig, DE;
Mendel, Ralf R., Prof. Dr., 38542 Leiferde, DE
Erfinder Schwarz, Günter, Dr., 38102 Braunschweig, DE;
Mendel, Ralf R., Prof. Dr., 38542 Leiferde, DE;
Santamaria, José, 38102 Braunschweig, DE;
Reiss, Jochen, Dr., 37127 Niemetal, DE
Vertreter Fiedler, Ostermann & Schneider, 37073 Göttingen
DE-Anmeldedatum 29.01.2004
DE-Aktenzeichen 102004004642
Offenlegungstag 27.04.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.2006
IPC-Hauptklasse C12N 1/21(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Verfahren zur Gewinnung des Molydopterin-Derivats Precursor Z, wobei in Wirtsorganismen durch rekombinante Expression von Precursor Z-synthetisierenden Proteinen eine Überproduktion von Precursor Z erfolgt.
Verwendung von Precursor Z zur Herstellung eines Mittels zur Therapie humaner Molybdäncofaktor-Defizienz und assoziierter Krankheiten, die direkt oder indirekt auf eine veränderte Molybdäncofaktor-Synthese zurückzuführen sind, wobei als wesentlicher Bestandteil dieses Mittels Precursor Z verwendet wird.

Beschreibung[de]

Mit dieser Erfindung sollen die Krankheitssymptome der Molybdäncofaktor-Defizienz beim Menschen gelindert und/oder geheilt werden. Humane Molybdäncofaktor-Defizienz ist eine schwere Erbkrankheit, die durch einen genetischen Defekt in der Synthese des Molybdäncofaktors hervorgerufen wird. Der Verlust des Molybdäncofaktors hat den Aktivitäts-Ausfall aller Molybdän-abhängigen Enzyme zur Folge, von denen die Sulfitoxidase das wichtigste darstellt. Betroffene Kinder zeigen starke mentale und motorische Störungen, Spasmen, neurologische Symptome und sterben oft in früher Kindheit. Einige Patienten können durch spezielle Diäten am Leben gehalten werden, sind jedoch physisch und neurologisch schwerstbehindert (Pflegestufe 3).

Der Molybdäncofaktor wird in allen bisher untersuchten Organismen (Bakterien, Pflanzen und Menschen) in drei Reaktionsschritten synthetisiert. Struktur, Funktion und Aufbau des Molybdäncofaktors und seiner Vorstufen sind ebenfalls in allen Organismen identisch.

Die meisten bekannten Molybdäncofaktor defizienten Patienten (60-70%) haben einen Defekt im ersten Reaktionsschritt, der Synthese von Precursor Z. Sie können jedoch diesen Precursor Z bei äußerer Zugabe in den Molybdäncofaktor umwandeln. Die Gewinnung und Nutzung dieses Precursor Z sind Gegenstand der Erfindungsmeldung.

Es wurde ein spezieller Bakterienstamm entwickelt, der Precursor Z überproduziert und akkumuliert. Es wurden Kulturbedingungen gefunden, die eine starke Anreicherung von Precursor Z ermöglichen. Es wurde ein Verfahren zur Reinigung von Precursor Z entwickelt und nachfolgend seine chemische Struktur aufgeklärt. Unter Verwendung eines Tiermodells (Molybdäncofaktor-defiziente Maus) wurde eine Therapie der Molybdäncofaktor-Defizienz durch wiederholte Leber-Injektionen von Precursor Z etabliert.

Diese Ergebnisse sind in den beiden wissenschaftlichen Manuskripten der Anlage 10 ausführlich beschrieben.

  • • Santamaria und Co-Autoren beschreiben die Strukturaufklärung von Precursor Z
  • • Schwarz und Co-Autoren beschreiben die Überproduktion, Reinigung und den therapeutischen Einsatz von Precursor Z

Es sollen geschützt werden:

  • 1. Überproduktion des Precursor Z in Wirtsorganismen durch rekombinante Expression von Precursor Z-synthetisierenden Proteinen.
  • 2. Chromatographische Reinigung und Konzentrierung von Precursor Z
  • 3. Therapeutischer Einsatz von Precursor Z zur Behandlung humaner Molybdäncofaktor-Defizienz und weiterer Krankheiten, die direkt oder indirekt auf eine veränderte Molybdäncofaktor-Synthese zurückzuführen sind.


Anspruch[de]
  1. Es sollen geschützt werden:

    1. Das Verfahren der Überproduktion von Precursor Z in Wirtsorganismen durch rekombinante Expression von Precursor Z-synthetisierenden Proteinen. Dies beinhaltet die gleichzeitige rekombinante Expression der bakteriellen Proteine MoaA und MoaC bzw. ihrer Homologen in einem Wirtsorganismus mit einem Defekt im zweiten Schritt der Molybdäncofaktor Biosynthese (Defekt in der Umwandlung vonPrecursor Z in Molybdopterin). Die Kultur der Wirtsorganismen erfolgt unter anaeroben Bedingungen und niedrigen Temperaturen für 24-48 Stunden.

    2. Das Verfahren der Reinigung und Konzentrierung von Precursor Z. Precursor Z wird durch saure Extraktion aus den Wirtsorganismen isoliert und nachfolgend (ohne Neutralisation) auf einer HPLC Reverse-Phase Säule mit Citrat-Puffer chromatographisch aufgetrennt. Precursor Z-enthaltende Fraktionen werden im zweiten Schritt an einer HPLC Anionaustausch-Säule (SAX) chromatografiert und abschließend an einer Reverse-Phase/Anionenaustauscher Säule konzentriert.

    3. Therapeutischer Einsatz von Precursor Z zur Behandlung humaner Molybdäncofaktor-Defizienz und weiterer Krankheiten, die direkt oder indirekt auf eine veränderte Molybdäncofaktor-Synthese zurückzuführen sind.
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