DE3685930T2

DE3685930T2 - Verfahren zur bestimmung von mimitopen.

Info

Publication number: DE3685930T2
Application number: DE8686902772T
Authority: DE
Inventors: Mario Geysen
Original assignee: Coselco Mimotopes Pty Ltd
Current assignee: Coselco Mimotopes Pty Ltd
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1986-04-22
Publication date: 1992-12-24
Anticipated expiration: 2006-04-23
Also published as: MY102884A; NO168793B; DK624986D0; DK165197B; DE3685930D1; EP0220245A4; NO865215L; DK624986A; ATE78097T1; JPS62502568A; EP0220245B1; NO168793C; EP0220245A1; DK165197C; US4833092A; CA1267084A; NZ215865A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung oder zum Nachweis einer Sequenz von Monomermolekülen, welche dem Ligandenmolekül für einen speziellen Rezeptor entspricht. Die Sequenz von so bestimmten Monomermolekülen ist das Mimotop (im folgenden definiert) des speziellen Liganden. Das durch diese Methode bestimmte Mimotop muß keine offensichtliche oder direkte Ähnlichkeit mit dem natürlichen Ligandenmolekül haben, aber es teilt mit ihm die Fähigkeit, mit dem Rezeptor zu reagieren, und tatsächlich kann das so bestimmte Mimotop modifiziert werden, um spezifische oder zusätzliche Eigenschaften in die Reaktion mit dem Rezeptor einzuführen. Ein solches Mimotop könnte dann verwendet werden, um den natürlichen Liganden bei der Behandlung oder Prävention einer bestimmten Krankheit zu ersetzen, oder es kann verwendet werden, um eine bestimmte biologische Wirkung zu vermitteln.
Die unten aufgelisteten, in dieser Beschreibung verwendeten Bezeichnungen haben die folgenden Bedeutungen:

Rezeptor:

Ein Molekül oder ein Molekularkomplex, das oder der sich spezifisch mit seinem jeweiligen Ligandenmolekül vereinigt. Es sind solche Rezeptoren vom größten Interesse, die bei Bindung mit ihrem oder ihren jeweiligen Liganden eine biologische Funktion vermitteln. Beispiele von Rezeptoren umfassen - aber sind nicht beschränkt auf - die bekannte Klasse von Rezeptoren, die mit der Oberflächenmembran von Zellen assoziiert sind, und beinhalten z.B. die immunologisch wichtigen Rezeptoren von B-Zellen, T-Zellen, Makrophagen und dgl.. Ein anderes Beispiel sind Rezeptoren für Acetylcholin auf Nervenzellen, welche die Übertragung eines Nervenpulses die Nervenzelle entlang verursachen, wenn das Rezeptormolekül mit seinem Liganden, Acetylcholin, reagiert.

Epitop:

Die spezifische Oberfläche eines Antigenmoleküls, welche durch den Bereich einer Wechselwirkung mit der Subklasse von Rezeptoren, die als Antikörper bekannt ist, charakterisiert ist.

Katamer:

Ein Polymermolekül, welches eine durch die Kondensation von kleinen Molekülen genau definierte lineare Sequenz ist. Es ist anzumerken, daß diese Bezeichnung Moleküle umfaßt, in denen unterschiedliche Typen von Kondensationsreaktionen verwendet werden, um die kleinen Moleküle zu vereinigen. Eine dem Wort "Katamer" vorangestellte Zahl bedeutet, daß das Katamer durch die Kondensation der angegebenen Zahl kleiner Moleküle gebildet wird, z.B. bedeutet 8-Katamer, daß das Katamer aus 8 kleinen Molekülen besteht. Beispiele von Katameren umfassen jedes bekannte Peptid und jedes bekannte Oligosaccharid.

Monomer:

Ein Mitglied des Satzes kleiner Moleküle, die zur Bildung eines Katamers miteinander kondensiert werden können. Der Satz von Monomeren umfaßt - aber ist nicht beschränkt auf - z.B. den Satz von gewöhnlichen L- Aminosäuren, den Satz von D-Aminosäuren, den Satz von synthetischen Aminosäuren, den Satz von Nukleotiden und den Satz von Pentosen und Hexosen.

Pepid:

Ein Katamer, in dem die kleinen Moleküle alpha-Aminosäuren sind und durch eine Peptidbindung miteinander verbunden sind. Im Zusammenhang dieser Beschreibung sollte festgestellt werden, daß die Aminosäuren das optische L-Isomere oder das optische D-Isomere sein konnen.

Mimotop:

Ein Katamer, das in mindestens einer seiner Konformationen eine Oberflächenregion mit der äquivalenten molekularen Topologie wie die Bindungsoberfläche des Ligandenmoleküls, welches es nachahmt, aufweist. Im Zusammenhang mit immunologischen Rezeptoren ahmt das Mimotop das Epitop des Antigens nach.

Komplementär:

Betrifft das Zusammenpassen der reagierenden Oberflächen eines Ligandenmoleküls und seines Rezeptors. So können der Rezeptor und sein Ligand als komplementär bezeichnet werden und weiterhin sind die Charakteristika der Kontaktoberfläche miteinander komplementär.

Paratop:

Die Bindungsstelle eines Antikörpers, die komplementär zu einem bestimmten Epitop ist.

Ligandenmolekül:

ist das Molekül, welches an einen bestimmten Rezeptor bindet und, wenn es daran gebunden ist, die mit diesem bestimmten Rezeptor assoziierte biologische Funktion vermittelt.
Beispiele von Rezeptoren, die durch diese Methode untersucht werden können, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf:

Hormonrezeptoren:

z.B. die Rezeptoren für Insulin und Wachstumshormon; Bestimmung der Mimotope der an diese Rezeptoren bindenden Liganden kann zur Entwicklung eines oralen Ersatzes der täglichen Injektionen führen, die Diabetiker nehmen müssen, um die Symptome von Diabetes zu beseitigen, und im anderen Fall zu einem Ersatz für das seltene menschliche Wachstumshormon führen, das nur aus Leichen oder durch rekombinante DNA-Technologie erhalten werden kann. Andere Beispiele sind die vasokonstriktiven Hormonrezeptoren; Bestimmung des Mimotops des an diese Rezeptoren bindenden Liganden kann zur Entwicklung von Arzneimitteln zur Kontrolle des Blutdrucks führen.

Opiatrezeptoren:

Bestimmung von Mimotopen der an die Opiatrezeptoren im Gehirn bindenden Liganden kann zur Entwicklung eines weniger süchtigmachenden Ersatzes für Morphium und verwandte Arzneimittel führen.

Rezeptoren von Mikroorganismen:

Bestimmung von Mimotopen der an einen Rezeptor wie etwa für spezifische Transportproteine oder zum überleben der Mikroorganismen notwendigen Enzyme bindenden Liganden kann zu einer neuen Klasse von Antibiotika führen. Von besonderem Wert würden Antibiotika gegen Protozoen und solche Bakterien sein, die gegen zur Zeit verwendete Antibiotika resistent sind.

Enzyme:

z.B. die Enzyme, die für die Spaltung von Neurotransmittern verantwortlich sind; Bestimmung von Mimotopen, die in der Lage sind, die Wirkung der Enzyme, welche die unterschiedlichen Neurotransmitter spalten, zu modulieren, könnte zur Entwicklung von Arzneimitteln führen, die bei der Behandlung von Störungen der Nervenleitung verwendet werden können, und

Antikörper:

z.B. die Ligandenbindungsstelle auf dem Antikörpermolekül, die an das Epitop eines Antigens von Interesse bindet; Bestimmung eines Mimotops für das Epitop kann zur Entwicklung von Impfstoffen führen, bei denen das Immunogen auf einem oder mehreren Mimotopen oder diagnostischen Mitteln oder bei der therapeutischen Behandlung von Autoimmunkrankheiten geeigneten Verbindungen basiert.
Beispiele von Liganden, welche durch diese Methode untersucht werden können, umfassen, aber sind nicht beschränkt auf:

Toxine und Gifte:

z.B. die Bindungsstelle des Toxinmoleküls, die mit einem bestimmten Rezeptor im Körper reagiert, um das oder die jeweiligen Symptome einer Vergiftung zu ergeben; Bestimmung von Mimotopen für die Bindungsstelle des Liganden kann zur Entwicklung von Arzneimitteln führen, die zur Behandlung einer Vergiftung durch Schlangen oder andere giftige Tiere ohne die Nebenwirkungen von heterologen Antiveninen verwendet werden können.

Virus- und andere Mikroorganismus-Kapsidmoleküle:

z.B. die Bindungsstelle auf dem Virushüllmolekül, die mit einem bestimmten Rezeptor auf der Zellmembran im Körper reagiert und die dem Virus das Eindringen und somit die Infektion der jeweiligen Zelle erlaubt; Bestimmung von Mimotopen für diese Bindungsstelle kann zur Entwicklung von Arzneimitteln führen, die spezifisch ein Eindringen des Virus in die Zelle verhindern und somit seine Replikation verhindern.
Es ist eine Hauptaufgabe dieser Erfindung, eine oder mehrere kurze Sequenzen von Monomeren (Katameren) nachzuweisen oder zu bestimmen, die selektiv an einen bestimmten Rezeptor binden, um seine biologische Funktion zu vermitteln. Diese Katamere sind die Mimotope des Liganden. Diese Information ist für die Entwicklung von hochspezifischen diagnostischen und therapeutischen Mitteln von sehr hohem Wert.
Die gebräuchlichste Gruppe kleiner Moleküle, die miteinander zur Bildung eines Katamers kondensiert werden kann, ist die Gruppe von alpha-Aminosäuren. Es können jedoch auch andere Moleküle, die mit einer anderen ausgewählten Chemie vereinbar sind, verwendet werden, z.B. Katamere, die durch die spezifische sequenzielle Kondensation von Nukleotiden oder Sacchariden gebildet werden. Eine andere Gruppe von kleinen Molekülen wären die nicht-genetisch kodierten Aminosäuren, wie etwa beta-Aminosäuren, die vorteilhaft zum Einfügen einer zusätzlichen Bindung an spezifischen Positionen innerhalb des Katamers verwendet werden können.
Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf der Erkenntnis, daß ein gegebener Rezeptor spezifisch mit einem Katamer reagiert, welches das Mimotop für den Liganden ist, gegen den der Rezeptor gerichtet ist. Es beruht weiterhin auf modernen Techniken der Immunologie, um Reaktion zwischen einein Rezeptor und seinem Liganden nachzuweisen, wenn beide vorhanden sind.
In der australischen Patentanmeldung Nr. 45339/85, veröffentlicht als AU-B-592311 und entsprechend WO-A-8600991, wird vorgeschlagen, Mimotope auf Basis einer Gesamtlänge von etwa 8 Monomeren darzustellen. Es ist jetzt klar, daß das bevorzugte Verfahren zur Darstellung von Mimotopen von kürzeren Katameren (2 oder 3 Monomere lang) ausgeht, die aus allen Monomerkombinationen hergestellt werden entweder aus:
(i) zwei Sätzen von Monomeren, die identisch sein können, oder
(ii) drei Sätzen von Monomeren, von denen das mittlere Monomer des Katamers aus einem Satz speziell ausgewählter Monomere ausgewählt wird, die die anderen beiden Monomere in bekannte räumliche Beziehungen bringen, wobei die restlichen Monomere des Katamers aus zwei Sätzen von Monomeren kommen, die identisch sein können.
Weiterhin ist jetzt gezeigt worden, daß die Sensitivität des Nachweises der Bindung an Rezeptoren in manchen Fällen verringert wird, wenn die Monomere in Katamerpräparationen synthetisiert werden, wie sie in der australischen Patentanmeldung Nr. 45339/85 offenbart sind.
EMBO J., Vol. 3 (6), (1984), S. 1295-1300 offenbart eine Untersuchung zur Charakterisierung des Epitops des monoklonalen Ratten-Antikörpers YL 1/2 unter Verwendung synthetischer Peptide und alpha-Tubulin-Derivate.
Die WO84/03564 offenbart ein Verfahren zur Musterung einer bekannten Aminosäuresequenz auf Epitopstellen durch Konstruktion einer Vielzahl von überlappenden kürzeren Sequenzen, die Teilen der vollständigen Sequenz entsprechen, und deren Musterung auf Epitopaktivität.
Die WO84/03506 offenbart synthetische Peptide, die 5, 6 oder 7 Einheiten lang sind und die Antigenizität des VPI-Proteins von Maul- und Klauenseucheviren zeigen.
PNAS, Vol. 87 (1984), S. 3993-4002 offenbart eine Prozedur zur Musterung der Sequenz des Maul- und Klauenseuchevirus (Typ 01) auf Epitopstellen durch Konstruktion überlappender kurzer Peptidsequenzen, die an feste Träger gekoppelt sind.
PNAS, Vol. 82 (1985), S. 178-182 offenbart eine Methode zur Musterung von Epitopen aus 3 Maul- und Klauenseuchevirus- Stämmen unter Verwendung von Antiserum. Die Epitopsequenzen wurden weiterhin durch Variation einzelner Aminosäuren in den kurzen Sequenzen und Bestimmung einer Änderung in der Epitopaktivität charakterisiert.
Wir haben gezeigt, daß Reaktion zwischen einem Rezeptor und kurzen Mimotopen auf einfache Weise nachgewiesen wird. Wenn sie miteinander kondensiert sind, binden diese kurzen Mimotope an den Rezeptor entweder mit einer höheren Affinität oder mit einer höheren Spezifität für diesen Rezeptor. Diese Reaktion kann nachgewiesen werden, selbst wenn das dem Rezeptor präsentierte kurze Mimotop nur 2 Monomermoleküle lang ist. Durch Bestimmung des optimalen kurzen Mimotops bei jeder Stufe und dem anschließenden Testen weiterer Varianten kann die endgültige Struktur eines stark bindenden Mimotops ermittelt werden.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein Verfahren zum Nachweis oder zur Bestimmung der Sequenz von Monomeren bereitgestellt, welche ein topographisches Äquivalent des Liganden ist, der zu einem bestimmten Rezeptor von Interesse komplementär ist, wobei die Sequenz mindestens teilweise unbekannt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
1. Synthetisieren einer Vielzahl von Katameren, wobei jedes Katamer die allgemeine Formel:
D&sub2;-D&sub1;
aufweist, worin D&sub1; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem ersten Satz von i Monomeren, darstellt und D&sub2; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem zweiten Satz von j Monomeren, der mit dem ersten Satz von Monomeren gleich oder davon verschieden sein kann, darstellt, wobei die Vielzahl von Katameren den Satz von (i j) Katameren umfaßt;
2. Kontaktieren jedes Katamers mit dem Rezeptor von Interesse und
3. Nachweisen oder Bestimmen des Vorliegens oder des Fehlens einer Bindung zwischen jedem Katamer und dem Rezeptor.
Das Verfahren kann auch die weiteren Schritte enthalten:
a. Synthetisieren einer weiteren Vielzahl von Katameren, wobei jedes Katamer die allgemeine Formel:
D&sub3;-D&sub2;-D&sub1;
oder D&sub2;-D&sub1;-D&sub3;
aufweist, worin D&sub1; und D&sub2; wie oben definiert sind und vorzugsweise eine Kombination von Monomeren darstellen, die einem Katamer entspricht, das an den Rezeptor bindet, und D&sub3; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem dritten Satz von Monomeren, der mit dem ersten oder zweiten Satz von Monomeren gleich oder davon verschieden sein kann, darstellt, und
b. Durchführen der oben beschriebenen Schritte 2 und 3 mit der weiteren Vielzahl von Katameren.
Die Prozedur der obigen Schritte a. und b. kann wiederholt werden, um die Katamere weiterhin durch systematisches Anfügen weiterer Monomere an die Katamere zu "verlängern" und auf dieselbe Weise wie im obigen Schritt b. zu testen.
Unter einem weiteren bedeutenden Gesichtspunkt kann das erfindungsgemäße Verfahren die Schritte umfassen:
A. Synthetisieren einer Vielzahl zusätzlicher Katamere, wobei jedes zusätzliche Katamer die allgemeine Formel:
D&sub2;-Sp-D&sub1;
aufweist, worin D&sub1; und D&sub2; wie oben definiert sind und Sp ein Spacermolekül ist, das die relative Orientierung der Monomere D&sub1; und D&sub2; modifizieren kann, und
B. Durchführen der oben beschriebenen Schritte 2 und 3 mit der Vielzahl von zusätzlichen Katameren.
Das oben beschriebene Spacermolekül "Sp" kann auch systematisch in alle möglichen Positionen der oben erwähnten "verlängerten" Katamere eingeführt und auf selbe Weise wie im obigen Schritt B. getestet werden.
Unter noch einem weiteren Gesichtspunkt kann das erfindungsgemäße Verfahren weiterhin die Schritte des systematischen Ersetzens der Monomere in jedem der oben genannten Katamere durch ihre optischen Isomere, entweder einzeln oder in Kombinationen von Monomeren, und des erneuten Durchführens der oben beschriebenen Schritte 2 und 3 umfassen.
In einem weiteren Gesichtspunkt kann das Verfahren ferner die Schritte des systematischen Ersetzens der Monomere in jedem der oben genannten Katamere, die an den Rezeptor von Interesse binden, entweder einzeln oder in Kombinationen von Monomeren, durch andere Monomere, ausgewählt aus dem oder den jeweiligen Sätzen von Monomeren, und des erneuten Durchführens der oben beschriebenen Schritte 2 und 3 umfassen.
Es ist klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren keine vorherige Information über die Art des Liganden erfordert. Insbesondere erfordert es kein Vorwissen über die Sequenz von Monomeren, die den Liganden bilden. Für die Anwendung dieser Erfindung ist es in der Tat nicht erforderlich, die Quelle oder Identität des Liganden zu kennen, gegen den der Rezeptor gerichtet ist. Ferner macht diese Erfindung keine Vermutungen über die Art des Liganden des jeweiligen Rezeptors. Dieses Verfahren identifiziert Mimotope sowohl von diskontinuierlichen als auch von kontinuierlichen Liganden. Aufgrund der Art des erfindungsgemäßen Verfahrens erkennt man, daß Mimotope, die den nachgeahmten Liganden bilden, aus Mitgliedern des gleichen Satzes von Monomeren bestehen können oder nicht.
Die Vielzahl von Katameren, deren Synthese bei der Anwendung dieser Erfindung erforderlich ist, kann nach jeder bekannten Methode der Katamersynthese hergestellt werden. Wenn es sich bei den Monomeren um Aminosäuren handelt, sind die bevorzugten Methoden die in der australischen Patentschrift Nr. 25429/84 beschriebene Verwendung der Festphasentechnik, wobei jedes Katamer auf einem Polyethylenträger synthetisiert wird.
Es folgt eine genaue Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn sie zur Bestimmung eines Mimotops für einen Liganden angewendet wird, der an einen Rezeptor binden kann, wenn dieser Rezeptor ein Antikörper ist. In diesem Zusammenhang wird der Ligand gewöhnlich als Epitop für den Antikörper bezeichnet Vorzugsweise wird das Verfahren gemäß vorliegender Erfindung ausgeführt, indem eine Vielzahl von synthetisierten Katameren gegen den Antikörper von Interesse gemustert wird. Idealerweise ist der Antikörper ein monoklonaler Antikörper, der nach einer der gebräuchlichen Methoden hergestellt werden kann. Wenn eine Quelle von monoklonalem Antikörper mit den erwünschten Eigenschaften nicht verfügbar ist, kann polyklonales Antiserum aus Menschen oder Tieren verwendet werden, die Analyse der erhaltenen Ergebnisse kann jedoch kompliziert sein, da die beobachtete Reaktion von mehr als einem monoklonalen Antikörper sein könnte. Bei Verwendung von polyklonalem Antiserum kann es erforderlich sein, die Antikörperdiversität unter Verwendung von Techniken zu verringern, die einem Fachmann wohlbekannt sind, z.B. isoelektrische Fokussierung, Chromatographie auf HPLC-Basis oder Affinitätschromatographie.
Zur Zeit gibt es Hinweise, daß ein Epitop durch ein Katamer nachgeahmt wird, das üblicherweise etwa 6 Monomere lang ist, wenn die Monomere aus dem Satz von alpha-Aminosäuren kommen. Es soll jedoch klargestellt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf Sequenzen beschränkt ist, die aus 6 Monomeren gebildet werden. Die Fähigkeit des 6-Katamers, das Mimotop des Epitops darzustellen, hängt nicht kritisch davon ab, daß an jeder Position ein bestimmtes Monomer ist. Es wurde festgestellt, daß bestimmte Positionen in den meisten Mimotopen zur Bindung mit dem Rezeptor nicht auf ein einziges spezielles Monomer beschränkt sind.

A: Synthese einer Vielzahl von Katameren

Wie oben erwähnt, ist es das bevorzugte Verfahren zur Anwendung dieser Erfindung, die Katamere auf einem festen Träger zu synthetisieren. In dieser Ausführungsform hat die Vielzahl von Katameren insgesamt die allgemeine Formel:
Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger),
wobei "Lk" ein Linkermolekül darstellt, welches eine geeignete Endgruppe zur Kondensation der Monomere an den festen Träger darstellt. "D&sub1;" und "D&sub2;" stellen spezifische Positionen dar, die durch Monomere besetzt werden, die aus bekannten Sätzen von Monomeren ausgewählt werden, die aber systematisch zwischen Katameren verändert werden. Es sollte festgestellt werden, daß der für die mit D&sub1; bezeichnete Position verwendete Satz von Monomeren nicht derselbe Satz von Monomeren sein muß, der für die mit D&sub2; bezeichnete Position verwendet wird. "Y" in der allgemeinen Formel ist eine Endgruppe des Katamers und kann - aber muß nicht notwendigerweise - z.B. ein Wasserstoffatom oder eine Acetylgruppe sein. "Y" kann auch ein anderes Molekül sein, das an das Katamer gekoppelt ist, um spezielle Charakteristiken der molekularen Umgebung einer Peptidbindung an der als Aminoterminus bezeichneten Position zu bewahren.
Wenn i die Zahl von Mitgliedern in dem Satz von Monomeren ist, der in der D&sub1;-Position gekoppelt werden soll, und j die Anzahl von Mitgliedern in dem Satz von Monomeren ist, der in der D&sub2;-Position gekoppelt werden soll, dann werden insgesamt i j unterschiedliche Katamere synthetisiert.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Trägerstäbe so hergestellt, daß die Monomere an sie gekoppelt werden können, indem sie an ein geeignetes Linkermolekül gekoppelt werden.
Zur Kopplung an der D&sub1;-Position behandelt man jeden Stab mit einem Reaktionsgemisch, das nur ein einziges Monomer, wie etwa eine geschützte Aminosäure oder dgl. enthält. In dieser Position werden alle i Monomere an j Stäbe gekoppelt. Zur Kopplung an der D&sub2;-Position wird jeder Stab mit einem Reaktionsgemisch behandelt, welches ein einziges Monomer, wie etwa eine geschütze Aminosäure oder dgl. enthält. Jeder der j Stäbe, der ein bestimmtes Monomer in der D&sub1;-Position aufweist, hat ein unterschiedliches Monomer an der D&sub2;-Position gekoppelt. Auf diesem Weg findet man jede Kombination der Mitglieder des Satzes oder der Sätze von Monomeren in den i j Stäben.
Die erwünschte Endgruppe "Y" wird anschließend unter Verwendung der geeigneten Chemie gekoppelt.
Nach Synthese der Vielzahl von Katameren werden alle Seitenkettenschutzgruppen von den Katameren unter Verwendung der geeigneten Techniken entfernt und die stabgekoppelten Katamere werden gewaschen.
Es wurde gefunden, daß es eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist, zur Unterstützung bei der Analyse von Daten mehr als einen Satz einer Vielzahl von Katameren zu synthetisieren. Somit kann man ebenso wie Katamere mit der allgemeinen Formel
Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
wie oben beschrieben zu synthetisieren, zusätzliche Sätze von Katameren mit der allgemeinen Formel
Y-D&sub2;-Sp-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
herstellen, wobei "Sp" ein Spacermolekül ist, das die relative Orientierung der Monomere an den bezeichneten Positionen auf eine oder mehrere bestimmte geometrische Konfigurationen beschränken kann. Das Spacermolekül kann auch bewußt gewählt werden, um eine größere Flexibilität für die relative geometrische Konfiguration zwischen Monomeren an den mit D&sub1; und D&sub2; bezeichneten Positionen zu ermöglichen. Es sollte festgestellt werden, daß Mitglieder des Satzes von Spacermolekülen durch die Kondensation von mehr als einem Monomer gebildet werden können. Beispiele für Spacermoleküle umfassen - aber sind nicht beschränkt auf - Glycin (annähernd lineare Verlängerung), beta-Alanin (erhöhte Flexibilität), Prolin (erzwungener Knick), Glycyl-Prolin (verlängerter Knick, auch als reverser Knick in der Terminologie von Proteinstrukturen bekannt) und o-Aminobenzoesäure (ein planarer Knick).
Durch Analyse der Ergebnisse aus diesen Sätzen von Katameren können die bevorzugten räumlichen Beziehungen zwischen Monomeren in den Mimotopen abgeleitet werden, wie in den unten angegebenen entsprechenden Beispielen gezeigt wird.

B. Testen der Vielzahl von Katameren

Die wie in A. oben hergestellte Vielzahl von Katameren wird dann mit dem bestimmten Antikörper von Interesse in Kontakt gebracht. Die Reaktion zwischen Antikörper und jedem Katamer kann dann durch eine beliebige gebräuchliche Methode, z.B. Radioimmuntest (RIA) nachgewiesen werden. Die bevorzugte Methode zum Nachweis ist die Verwendung des wohlbekannten enzymgekoppelten Immunsorbenstests (ELISA).
Am Ende von jedem Test können Antikörper von den Katameren durch z.B. Waschen mit einer Lösung von 8 M Harnstoff, 0,1 % 2-Mercaptoethanol und 0,1 % Natriumdodecylsulfat, gefolgt von mehreren Waschgängen in phosphatgepufferter Salzlösung entfernt werden. Auf diese Weise kann die Vielzahl von Katameren zum Test mit vielen anderen Antikörpern verwendet werden.

C. Analyse der Daten

Beim Test eines Satzes von Katameren mit Antikörper wurde festgestellt, daß bestimmte Katamere nachweisbare Bindung mit dem Antikörper zeigen. Diese reagierenden Katamere stellen nützliche Kombinationen der Mitglieder des Satzes oder der Sätze von Monomeren dar. Diese Kombinationen von Monomeren sind kurze Mimotope, die bei Verlängerung mit einer größeren Affinität oder geänderten Spezifität an den Antikörper binden können. Die Analyse der Daten wird stark erleichtert, indem man eine Anzahl von Kontrollpeptiden in die Synthese einschließt, welche die Bestimmung signifikanter Reaktionen unterstützen. Eine weitere Analyse der Ergebnisse kann auf verschiedene Arten durchgeführt werden. Diese umfassen:
1. Permutation von jeder dieser reagierenden Kombinationen von Monomeren, um eine Liste von Katameren zu erzeugen, die an das Paratop bindende Mimotope enthält; jedes Katamer in dieser Liste kann als mögliches Mimotop angesehen werden;
2. Auswahl von Kandidaten aus der Liste von reagierenden Kombinationen von Monomeren und weitere Synthese von Sätzen von Katameren, in denen die bekannte reagierende Kombination von Monomeren konstant gehalten wird und weitere Monomere an jedem Ende systematisch angefügt werden; somit würde in dem obigen Beispiel ein geeigneter Satz von solchen Katameren Katamere mit den Formeln
Y-D&sub3;-A&sub2;-A&sub1;-Lk-(fester Träger)
und
Y-A&sub2;-A&sub1;-D&sub3;-Lk-(fester Träger)
enthalten, wobei A&sub1; und A&sub2; die reagierende Kombination von Monomeren aus vorherigen Ergebnissen darstellen und mit D&sub3; die neue Position bezeichnet wird, an der jedes der Mitglieder des Satzes von Monomeren systematisch variiert wird, und
3. Kombination der Ergebnisse von unterschiedlichen Sätzen einer Vielzahl von Katameren und Analyse der Ergebnisse, um eine einzige Sequenz von Monomeren oder eine kleine Anzahl solcher Sequenzen abzuleiten, die an den Antikörper von Interesse binden würde. Die Analyse dieser Daten ist möglich, da man die reagierenden Kombinationen von Monomeren, wenn sie einander benachbart sind, sowie die reagierenden Kombinationen von Monomeren, wenn spezielle geometrische Konfigurationen zwischen ihnen liegen, jetzt kennt. Auf diese Weise können dann diese Daten interpretiert werden, um die Struktur des Mimotops vorherzusagen, wenn es an den Antikörper gebunden ist; diese Methode ist von größtem Nutzen, wenn der zum Testen der Vielzahl von Katameren verwendete Antikörper ein monoklonaler Antikörper ist.
Die unter 2. oben angegebene Prozedur kann wiederholt werden, bis keine weitere Verbesserung der Bindung durch zusätzliche Verlängerung des Mimotops erreicht wird. Idealerweise sollte die Sequenz des Mimotops durch reguläre Synthese und Test von Austauschsätzen des Mimotops überprüft werden, um das optimal bindende Mimotop zur weiteren Verlängerung zu erhalten, wie in der australischen Patentschrift Nr. 25428/84 beschrieben ist.

D. Synthese von ausgewählten Katameren

Die ausgewählten Katamere können unter Verwendung ähnlicher Methoden wie in A. synthetisiert werden. Nachdem man die ausgewählten Katamere synthetisiert hat, werden sie mit dem Antikörper von Interesse umgesetzt. Es ist dann einfach, das Katamer auszuwählen, welches am stärksten mit dem Antikörper bindet.
Die Bindung des Mimotops mit dem Antikörper kann weiterhin durch Synthese einer weiteren Vielzahl von Katameren auf Basis der Sequenz des am stärksten bindenden Mimotops verbessert werden. Diese Vielzahl von Katameren wird durch die systematische Anfügung von Spacermolekülen (-Sp-) an allen Positionen des Mimotops und, sofern möglich, durch den systematischen Austausch jedes Monomers des Katamers mit seinem optischen Isomer gebildet. Ein Test dieses Satzes von Katameren mit dem Antikörper ergibt eine wertvolle Information über die relative Orientierung der Monomere und ihre Stereochemie, die für die Bindung mit dem Antikörper erforderlich ist.
In den unten angegebenen Beispielen 1, 2, 3 und 4 werden die Mimotope für das Antigen bestimmt, gegen das unterschiedliche monoklonale Antikörper hergestellt wurden. Der definierte Satz von Monomeren ist der Satz der gewöhnlichen L-alpha- Säuren, sofern nichts anderes angegeben ist. Das Linkermolekül -Lk- war 3-Amino-N¹(6-aminohexyl)-propanamid und die Endgruppe Y- war die Acetylgruppierung. Im nachfolgenden Beispiel 5 wird das Mimotop für eine antigene Determinante von humanem Choriongonadotropin bestimmt, die einen monoklonalen Antikörper induzierte. Das Linkermolekül -Lk- ist gleich wie in den vorhergehenden Beispielen. Die Endgruppe Y ist entweder β-Alanyl-β-alanin oder β-Alanin. Der definierte Satz von Monomeren wurde erweitert, um die optischen D-Isomere der gewöhnlichen alpha-Aminosäuren und verschiedene ungewöhnliche Aminosäuren einzuschließen. Im nachfolgenden Beispiel 6 wird das Mimotop für eine Rezeptorstelle auf Viren bestimmt. Das Linkermolekül -Lk- ist gleich wie in den vorhergehenden Beispielen. Die Endgruppe Y- ist entweder β-Alanyl-β-alanin oder β-Alanin. Der definierte Satz von Monomeren wurde wie für Beispiel 5 beschrieben erweitert.

BEISPIEL 1

Es wurde ein monoklonaler Antikörper gegen Pottwal-Myoglobin unter Verwendung der üblichen Techniken hergestellt. Dieser monoklonale Antikörper wurde gegen einen Satz von Katameren mit der allgemeinen Formel:
Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
getestet. Drei Paare reagierender Monomere in den Katameren banden mit etwa gleicher Reaktivität und waren erheblich besser als andere Paare von Monomeren. Die Sequenzen waren E- F, E-L und E-H.
Es wurde ein weiterer Satz von Katameren synthetisiert, der alle 4-Katamere enthielt, die aus dem Satz von Monomeren: Glutaminsäure (E), Phenylalanin (F), Histidin (H) und Leucin (L) gemacht werden konnten. Es wurde gefunden, daß die folgenden Katamere signifikant besser als die restlichen Katamere binden:
Diese kleine Gruppe von kurzen Mimotopen können jetzt die Kandidaten für weitere Verlängerungen werden.

BEISPIEL 2

Es wurde ein monoklonaler Antikörper gegen Pottwal-Myoglobin unter Verwendung der gebräuchlichen Techniken hergestellt. Dieser monoklonale Antikörper wurde gegen einen Satz von Katameren mit der allgemeinen Formel:
Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
getestet. Drei Paare von reagierenden Monomeren in den Katameren banden mit etwa gleicher Reaktivität und waren erheblich besser als andere Paare von Monomeren. Die Sequenzen waren E-F, E-L und E-H.
Es wurden sechs weitere Sätze von Katameren synthetisiert, wobei die Paare E-F, E-L und E-H als Ausgangspunkte verwendet wurden. Unter Verwendung des E-F-Paares hatten die Katamere beispielsweise in jedem Satz die allgemeine Formel:
Y-E-F-Lk-(fester Träger)
oder
Y-E-Sp-F-Lk-(fester Träger),
wobei Sp ein Spacermolekül aus dem Satz von β-Alanin, Glycin und L-Prolin ist. Weiterhin wurden das optische D-Isomere sowohl der Glutaminsäure als auch des Phenylalanins systematisch anstelle des optischen L-Isomeren eingesetzt.
Die Katamere, welche die beste Reaktion aus jedem Satz von Katameren ergaben, waren
D-Glutaminsäure - L-Prolin - L-Phenylalanin
L-Glutaminsäure - L-Leucin und
D-Glutaminsäure - L-Prolin - D-Histidin.
Diese Ergebnisse zeigen, daß die Monomere F und H besser nicht benachbart zu E angeordnet waren; weiterhin sind E und L am besten in Nachbarschaft angeordnet. Die optischen Isomere in den Katameren, welche die beste Bindung ergaben, lassen für ein stark bindendes Mimotop eine Struktur, wie im folgenden ausgeführt, vermuten. Es soll festgestellt werden, daß das Pottwal-Myoglobinmolekül eine Region aufweist, die dem vorhergesagten Mimotop ähnlich ist. Offenbar wird dieses vorhergesagte Mimotop ein Kandidat für eine weitere Verlängerung.
Die folgende Struktur ist eine zweidimensionale Darstellung der räumlichen Beziehung zwischen den Aminosäuren F, E, L und H, wenn sie an einen monoklonalen Antikörper gegen Pottwal- Myoglobin gebunden sind (siehe Beispiel 2). Es ist festzustellen, daß dies nur eine Veranschaulichung ist und nicht mit einer solchen Bedeutung interpretiert werden darf, daß das veranschaulichte Katamer planar ist. Weiterhin sollen die Bindungen, die F mit E und L mit H verknüpfen, eine Entfernung darstellen, die größer als die einer Peptidbindung ist.
Wenn man diese Struktur mit der Röntgenkristallstruktur von Myoglobin vergleicht, ist es von beträchtlichem Interesse, festzustellen, daß die Sequenz -F-L-E-L- an den Positionen 135 bis 138 erscheint und daß dort zwei Histidinreste (an den Positionen 81 und 82) in naher Nachbarschaft zur Glutaminsäure an position 136 sind. Dies gibt der postulierten Struktur des Paratops des monoklonalen Antikörpers eine beträchtliche Glaubwürdigkeit.

BEISPIEL 3

Es wurde ein Mimotop für ein monoklonales Antiserum, das gegen Maul- und Klauenseuchevirus hergestellt worden war, auf die Sequenz W-Q-M-G-H-S eingegrenzt. Es wurde eine Serie von Katameren synthetisiert, in denen ein β-Alaninrest systematisch zwischen den Monomeren eingeführt wurde. Die Sequenz W- Q-M-β-G-H-S gab eine Reaktion, die erheblich größer als die der Basissequenz war, wobei β β-Alanin darstellt. Es wurde weiterhin festgestellt, daß eine hervorragende Bindung an den Antikörper mit den Sequenzen:
erreicht wurde, was vermuten läßt, daß das Glycin im Ausgangsmimotop ein Spacer zwischen zwei reagierenden Elementen W-Q-M und H-S war. Somit ist es klar ersichtlich, daß das Mimotop aus zwei Teilen besteht; weiterhin ist die Verbindung dieser Teile nicht kritisch für die Fähigkeit des Mimotops, stark mit dem Antikörper zu reagieren.
Es wurde ein weiterer Satz von Katameren synthetisiert, in denen das optische D-Isomere systematisch das optische L- Isomermonomer im Ausgangsmimotop ersetzte. Die Ergebnisse von Tests mit dem Antikörper zeigten, daß die Monomere in jedem Element für die stärkste Bindung dasselbe optische Isomer aufweisen sollten und daß es einen Vorzug für die optischen D-Isomere als Monomere im W-Q-M-Element gab, während die Monomere im Element H-S die optischen L-Isomere sein sollten. Die Bedeutung dieser Ergebnisse kann so interpretiert werden, daß das Epitop gegen den Antikörper aus zwei benachbarten antiparallelen Ketten besteht, in denen die Kettenrichtung M- Q-W und die zweite Kette H-S ist. Diese Vorhersage führt zur Annahme, daß ein anderes Mimotop für den monoklonalen Antikörper:
G-H-S-β-G-W-Q-M
sein würde. Dieses wurde synthetisiert und es wurde festgestellt, daß es an den Antikörper mit vergleichbarer Bindung wie das stark bindende Katamer:
W-Q-M-β-G-H-S
bindet. Somit ist die Art, in der die beiden Elemente W-Q-M und H-S miteinander verbunden werden, für die Fähigkeit zur Bindung mit dem Antikörper irrelevant, so lange wie ihre relativen Positionen gleich bleiben. Das als potentielles Immunogen beste Mimotop wird eines sein, in dem diese Elemente von beiden Seiten miteinander verbunden sind, um die Beweglichkeit der Konformation zu minimieren.

BEISPIEL 4

Ein gegen Maul- und Klauenseuchevirus hergestellter monoklonaler Antikörper (S093-7) wurde mit Katameren der allgemeinen Formel:
Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
getestet. Es wurde festgestellt, daß das Dipeptid Q-F erheblich stärker mit dem monoklonalen Antikörper als jedes andere Dipeptid reagierte.
Es wurden weitere Sätze von Katameren mit den allgemeinen Formeln:
Y-Q-F-D&sub3;-Lk-(fester Träger)
und
Y-D&sub3;-Q-F-Lk-(fester Träger)
synthetisiert. Bei Reaktion dieser Sätze von Katameren mit dem Antiserum wurde festgestellt, daß die folgenden Katamere erheblich besser mit dem monoklonalen Antikörper als alle anderen reagierten:
Diese kleine Gruppe kurzer Mimotope kann jetzt zu den Kandidaten für weitere Verlängerungen werden.

BEISPIEL 5

Es wurde ein monoklonaler Antikörper (S218-4) gegen humanes Choriongonadotropin unter Verwendung der üblichen Techniken hergestellt. Dieser wurde mit Katameren der allgemeinen Formel:
Y&sub1;-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
getestet, wobei Y&sub1;- β-Alanyl-β-alanin ist. Es wurde festgestellt, daß das Dipeptid in den angegebenen Positionen, das die stärkste Bindung an den monoklonalen Antikörper zeigte, F-A war.
Es wurden weitere Sätze von Katameren der allgemeinen Formeln:
Y&sub2;-D&sub3;-Sp-F-A-Lk-(fester Träger)
und
Y&sub1;-F-A-Sp-D&sub3;-Lk-(fester Träger)
synthetisiert, wobei Sp ein Spacer, der ein Element des Satzes (Null, β-Alanin) ist, und Y&sub2;- die Endgruppe β-Alanyl ist. Der in der mit D&sub3; bezeichneten Position verwendete Satz von Monomeren wurde ausgedehnt, um sowohl die optischen L- als auch die D-Isomere der gewöhnlichen alpha-Aminosäuren und die ungebräuchlichen Aminosäuren alpha-Aminobuttersäure, gamma- Aminobuttersäure, L-Norleucin, Sarcosin, Ornithin, L-Norvalin, L-Homophenylalanin, β-Alanin zu umfassen. Bei Reaktion dieser Sätze von Katameren mit dem monoklonalen Antikörper wurde festgestellt, daß die stark reagierenden Katamere
Y&sub2;-PD-F-A
und
Y&sub2;-AD-F-A
waren, wobei PD und AD die optischen D-Isomere von Prolin bzw. Alanin darstellen.
Es wurden weitere Sätze von Katameren mit den allgemeinen Formeln:
Y&sub2;-D&sub4;-Sp-PD-F-A-Lk-(fester Träger)
Y&sub1;-PD-F-A-Sp-D&sub4;-Lk-(fester Träger)
Y&sub2;-D&sub4;-Sp-AD-F-A-Lk-(fester Träger)
und
Y&sub1;-AD-F-A-Sp-D&sub4;-Lk-(fester Träger)
synthetisiert, wobei der ausgeweitete Satz von Monomeren in der mit D&sub4; bezeichneten Position verwendet wurde. Bei Reaktion dieser Sätze von Katameren mit dem monoklonalen Antikörper wurde festgestellt, daß das am stärksten reagierende Katamer:
Y&sub1;-PD-F-A-DD
war, wobei DD das optische D-Isomere von Asparaginsäure darstellt.
Es wurden weitere Sätze von Katameren der allgemeinen Formeln:
Y&sub2;-D&sub5;-Sp-PD-F-A-DD-Lk-(fester Träger)
und
Y&sub1;-PD-F-A-DD-Sp-D&sub5;-Lk-(fester Träger)
synthetisiert, wobei der erweiterte Satz von Monomeren an der mit D&sub5; bezeichneten Position verwendet wurde. Bei Reaktion dieser Sätze von Katameren mit dem monoklonalen Antikörper wurde festgestellt, daß das am stärksten mit dem Antikörper reagierende Katamer:
Y&sub2;-RD-β-PD-F-A-DD
war, wobei β β-Alanin darstellt und bei der Synthese des Katamers als Spacer eingeschlossen wurde.
Eine Vorbehandlung des monoklonalen Antikörpers mit humanem Choriongonadotropin beseitigte vollständig die Fähigkeit des Antikörpers, mit dem Katamer β-RD-β-PD-F-A-DD zu reagieren, wodurch die Spezifität des Mimotops veranschaulicht wird.

BEISPIEL 6

Dieses Beispiel veranschaulicht die Anwendung der Erfindung zum Nachweis eines Mimotops für einen Rezeptor, bei dem es sich nicht um ein Antigen handelt, gegen das ein Antikörper hergestellt worden ist. Dieses Beispiel weist Mimotope eines Rezeptors nach, an den ein Virion bindet. In diesem Falle muß das Testsystem zum Nachweis der Bindung an Katamere modifiziert werden. Bei diesem Beispiel läßt man die synthetisierten Katamere mit Influenzaviruspartikeln (Stamm A- Shearwater/1/72) reagieren. Nach Reaktion werden die Katamere zur Entfernung nicht gebundener Viruspartikel gewaschen. Das Vorhandensein gebundener Viruspartikel wurde durch Reaktion mit einem polyklonalen Antikörper (S227-1) nachgewiesen, der gegen Hämaglutinin von Influenzavirus A/Shearwater/1/72 hergestellt worden war. Antikörper, die mit dem gebundenen Virus reagiert hatten, wurden auf übliche Weise durch ELISA nachgewiesen.
Es wurde ein Satz von Katameren mit der allgemeinen Formel:
Y&sub1;-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)
synthetisiert, wobei die Endgruppe Y&sub1;- β-Alanyl-β-alanin ist. Der in den mit D&sub1; und D&sub2; bezeichneten Positionen verwendete Satz von Monomeren bestand aus den optischen D- und L-Isomeren der gewöhnlichen alpha-Aminosäuren. Bei Reaktion der Katamere mit einer Suspension von Influenzavirionen des Stammes A/Shearwater/1/72 banden Partikel an die Peptide an den bezeichneten Positionen:
wobei die Anfügung "D" das optische D-Isomere der angegebenen Aminosäure bedeutet. Nach Entfernung des gebundenen Virus von den Katameren ließ man die Katamere mit dem polyklonalen Antikörper S227-1 mit derselben Konzentration, wie zum Nachweis von gebundenem Virus verwendet wurde, reagieren, um sicherzustellen, daß die gefundenen Peaks auf eine Bindung des Virus statt auf eine Bindung des polyklonalen Antikörpers zurückzuführen waren.
Es wurden weitere Sätze von Katameren mit den allgemeinen Formeln:
Y&sub2;-D&sub3;-Sp-AD-K-Lk-(fester Träger)
Y&sub1;-AD-K-SP-D&sub3;-Lk-(fester Träger)
synthetisiert, wobei Y&sub1;- die β-Alanin-Endgruppe darstellt und Sp ein Element des Satzes von Spacern (Null, β-Alanin) ist. Der an der mit D&sub3; bezeichneten Position verwendete Satz von Monomeren war der in Beispiel 5 beschriebene ausgeweitete Satz. Bei Reaktion dieser Sätze von Katameren mit Influenzaviren des Stammes A/Shearwater/1/72 banden Virionen am stärksten an das Katamer:
Y&sub1;-AD-K-KD
Dieses Beispiel zeigt, daß die Erfindung auf die Bestimmung von Mimotopen von Rezeptormolekülen und Liganden im allgemeinen angewendet werden kann. Der Einsatz der Methode ist nur durch die Fähigkeit zum Nachweis der Bindung an den Satz von Katameren beschränkt.

Claims

1. Verfahren zum Nachweis oder zur Bestimmung der Sequenz von Monomeren, die ein topographisches Äquivalent des Liganden ist, welcher komplementär zu einem bestimmten Rezeptor von Interesse ist, wobei die Sequenz mindestens teilweise unbekannt ist, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

1. Synthese einer Vielzahl von Katameren, wobei jedes Katamer die allgemeine Formel:

D&sub2;-D&sub1;

aufweist, worin D&sub1; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem ersten Satz von i Monomeren, darstellt und D&sub2; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem zweiten Satz von j Monomeren, der gleich wie der erste Satz von Monomeren oder unterschiedlich davon sein kann, darstellt, wobei die Vielzahl von Katameren den Satz von (i j) Katameren umfaßt;

2. Kontaktieren jedes Katamers mit dem Rezeptor von Interesse und

3. Nachweis oder Bestimmung des Vorhandenseins oder des Fehlens einer Bindung zwischen jedem Katamer und dem Rezeptor.

2. Verfahren nach Anspruch 1, umfassend die weiteren Schritte:

a. Synthese einer weiteren Vielzahl von Katameren, wobei jedes Katamer die allgemeine Formel aufweist:

D&sub3;-D&sub2;-D&sub1; oder

D&sub2;-D&sub1;-D&sub3;

worin D&sub1; und D&sub2; wie oben in Anspruch 1 definiert sind und D&sub3; ein bestimmtes Monomer, ausgewählt aus einem dritten Satz von Monomeren, der gleich wie der erste oder zweite Satz von Monomeren oder unterschiedlich davon sein kann, darstellt und

b. Durchführen der Schritte 2 und 3, wie in Anspruch 1 definiert, mit der weiteren Vielzahl von Katameren.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin die Schritte a. und b. mit dem systematischen Anfügen weiterer Monomere an die Katamere wiederholt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die weiteren Schritte:

A. Synthese einer Vielzahl zusätzlicher Katamere, wobei jedes zusätzliche Katamer die allgemeine Formel aufweist:

D&sub2;-Sp-D&sub1;

worin D&sub1; und D&sub2; wie in Anspruch 1 definiert sind und Sp ein Spacermolekül ist, welches die relative Orientierung der Monomere D&sub1; und D&sub2; modifizieren kann und

B. Durchführen der Schritte 2 und 3, wie in Anspruch 1 definiert, mit der Vielzahl von zusätzlichen Katameren.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, worin die Schritte a. und b. mit der systematischen Einführung eines Spacermoleküls Sp, wie in Anspruch 4 definiert, in alle möglichen Positionen der weiteren Vielzahl von Katameren, wie in Anspruch 2 oder Anspruch 3 definiert, wiederholt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend den weiteren Schritt des systematischen Ersetzens der Monomere in jedem der oben erwähnten Katamere durch ihre optischen Isomere, entweder einzeln oder in Kombinationen von Monomeren, und des erneuten Durchführens der Schritte 2 und 3, wie in Anspruch 1 definiert.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend den weiteren Schritt des systematischen Ersetzens der Monomere in jedem der mit dem Rezeptor von Interesse bindenden Katamere durch andere Monomere, ausgewählt aus einem oder mehreren jeweiligen Sätzen von Monomeren, entweder einzeln oder in Kombinationen von Monomeren, und des erneuten Durchführens der Schritte 2 und 3, wie in Anspruch 1 definiert.

8. Verfahren nach Anspruch 1, worin jedes aus der Vielzahl von Katameren auf einem festen Träger synthetisiert wird und die allgemeine Formel aufweist:

Y-D&sub2;-D&sub1;-Lk-(fester Träger)

worin D&sub1; und D&sub2; wie in Anspruch 1 definiert sind, Lk ein Linkermolekül darstellt und Y eine Endgruppe des Katamers ist.

9. Verfahren nach Anspruch 4, worin jedes aus der Vielzahl der zusätzlichen Katamere auf einem festen Träger synthetisiert wird und die allgemeine Formel aufweist:

Y-D&sub2;-Sp-D&sub1;-Lk-(fester Träger)

worin D&sub1; und D&sub2; wie in Anspruch 1 definiert sind, Sp wie in Anspruch 4 definiert ist und Lk und Y wie in Anspruch 8 definiert sind.