JP2023513512A - アデノウイルス ペントンベースの可変ドメイン由来の操作されたポリペプチド - Google Patents
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Abstract
【課題】アデノウイルスペントンベースタンパク質由来の操作されたポリペプチドに関し、ポリペプチドは、好ましくは標的物質への高親和性物質として、オリゴペプチド、ポリペプチド配列、タンパク質ドメイン、タンパク質および二つ、複数、多くのサブユニットからなるタンパク質複合体のようなペプチド性物質の最適化した提示のための新規スキャフォールドを提供する。【解決手段】ポリペプチドは、ペントンベース原子構造に示されるアデノウイルスペントンベースの「アッパー」αヘリックスドメインに基づき、ジェリーロールフォールド構造を示すβバレルシートドメインのいずれのアミノ酸も本質的に完全に欠く。ポリペプチドは、RGDループおよびVLPループを含む、ペントンベースのαヘリックスドメインのラージフラグメントを少なくとも含み、アデノウイルスペントンベースのαヘリックスドメインの、第二、ショートフラグメントもまた含んでよい。【選択図】図4
Description
本発明は、アデノウイルス ペントンベース タンパク質に由来する、遺伝子工学的に操作されたポリペプチドに関する。本発明のポリペプチドは、ペントンベース原子構造に見られるアデノウイルス ペントンベースの「アッパー」(上部)αヘリックスに基づくが、ジェリーロール構造(ジェリーロール フォールド ドメイン)を示すβバレルシートドメインのいずれのアミノ酸を本質的に完全に欠く。そのポリペプチドは、RGDループおよびVLPループを含む、ペンタンベースの前記αヘリックス ドメインのラージフラグメント(以下「ビックフラグメント」とも称される)を少なくとも含有し、二つ目、アデノウイルス ペントンベースのαヘリックス ドメインのショートフラグメントもまた含んでよい。本発明のポリペプチドは、好ましくは標的分子への高親和性物質として、オリゴペプチド、ポリペプチド配列、タンパク質ドメイン、タンパク質、二つ、いくつか、または多くのサブユニットで作られるタンパク質複合体、のようなペプチド性物質を、最適に提示するための新規足場(スキャフォールド)を提供する。
オリゴペプチド、ポリペプチド配列、タンパク質ドメイン、タンパク質およびタンパク質複合体のようなペプチド性物質を提示するための、成功的なタンパク質足場設計の必要条件は、前記物質を乗せることができる柔軟で露出するループ構造を表すモダリティを有することができる、コンパクトで安定なタンパク質ドメインであることである。本発明の好ましい一つの態様において、これら提示される物質は、例えば、バインダー配列、および/または、パラトープ配列、および/または、配列、といった、ペプチド性構造のための結合パートナーによって認識されるいずれのペプチド性配列を表すことができる(図1)。ここで、前記配列は、例えば、前記バインダー配列(上記例示されたような)によって認識される化学的構造または生化学的構造のそれぞれ、例えば、抗原、および/または、毒素、および/または、毒液、および/または、化学物質、に存在するランダム化したライブラリーからの配列、である。加えて、本発明の遺伝子工学的に操作されたポリペプチドの一つ以上に挿入されてもよい外来配列は、例えば抗体である、特異的結合剤、の特定に用いられる抗原を表すことができる(図2)。
複数のアデノウイルス(Ad)血清型からのペントンベース タンパク質(プロトマー)は、特許文献1(国際公開第2017/167988)に開示されたオリゴペプチド、ポリペプチド配列、タンパク質ドメイン、タンパク質およびタンパク質複合体をコードする外来配列を挿入するために機能することができる、非常に可変的なループ領域を含む。アデノウイルスは、ヒトにおいて最も汎用される遺伝子治療ベクターの一つである。アデノウイルスの殻は主に二つの区別できるタンパク質:ヘキソンタンパク質、と、ペントンベース タンパク質、によって主に構築され、ペントンベース タンパク質は、このウイルスを特色づけるファイバータンパク質が付く五量体集合を形成する。所定のアデノウイルス血清型のペントンベース タンパク質は、他のアデノウイルスの要素が存在しない状態で、組み換え的に発現したとき、多量体超構造に自発的に自己集合することが示された。この超構造は、12同一コピーの五量体に配置された、合計60のアデノウイルス ベース タンパク質によって形成される、十二面体を表す。
本発明の基をなす技術的問題は、標的分子のペプチド的結合パートナーを提示のためのタンパク質スキャフォールドの提供である。
上記の技術的問題の解決法は、特許請求の範囲、本明細書およびそれに伴う図面にて規定され、開示される、本発明の態様によって提供される。
ペントンベース タンパク質の高解像度構造(PDB ID 6HCR)の綿密な精査により、ペントンベース タンパク質それ自体が、区別される二つのドメイン構造を採用することが証明され、区別される二つのドメイン構造では、一つのドメインがβバレル ジェリーロール フォールドを表し、ジェリーロール フォールドは、本発明において「クラウン ドメイン」と称されるαヘリックスによって安定する第2ドメインに結合する(図3)。前者は、ミューテーション研究によって証明されたように、十二面体への多量体化を仲介し、一方後者は十二面体表面上に溶媒に延びたループを示す。これらのループは、異なるアデノウイルス血清型において、長さおよび配列要素において非常に可変であるが、一方、ベースタンパク質の残りはアデノウイルス血清型を通して高度に保存されている。アデノウイルス十二面体は、汎用性の高いディスプレイスキャフォールドを表し、例えば、アデノウイルス ペントンベースにおいて自然に生じる配列を置換するループに挿入されることができる免疫性ペプチド用である。したがって、すべての挿入部が埋められた場合、文字通り数百の異種ペプチドを一つの十二面体上に効率的に表示することができる(特許文献1)。十二面体は、組み換え的に非常に多量に生産されることができ、非常に安定であり、特に定められない期間、周囲の温度にて保管することができる(特許文献1)。これらの非常に有意義な特徴を利用することにより、それらの露出したループに免疫性ペプチドを表示する合成十二面体系粒子を、(がん)免疫学および新たに現れる感染症を含む幅広い用途における使用可能性のために操作できる。以前、ワクチン候補に関して、本願発明者は、特許文献1に開示のように、露出したループにエピトープを挿入することを容易にする合成BioBrickフォーマットにアデノウイルスドデカヘドロンを発展させ、MultiBacpプラットフォームを基にした効率的なアデノウイルス ベース タンパク質製造プロトコールを確立した。より最近、アデノウイルス ベース タンパク質の構造を緻密に精査したところ、本願発明者は、その構造が、遺伝子融合によって進化の間に生じたであろう本物の二つのドメイン構造を表すことを認識した(図3)。その二つのドメインは、二つの明瞭に異なるコンパクトな物質、多量体化情報を含むβバレル ドメイン(ジェリーフォールド ドメイン)とクラウンに似ているαヘリックス ドメイン、に簡単に分割されることができるようだ。
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同時係属中の特許文献2は、ペントンベース タンパク質のジェリーロール フォールド ドメインに由来する多量体化ポリペプチドを記載している。アデノウイルスのペントンベース タンパク質が二つのドメインに分割できることを発見する一方で、本発明者は、αヘリックス クラウン ドメイン自体が、特許文献1に開示されているように、さまざまな非アデノウイルス配列を採用するために非常に興味深いものであり、自分で生産できるであろうことを認識した。
本発明は、アデノウイルス ベース タンパク質ヘッドドメイン(すなわち、ペントンベース ドメインから多量体化ドメインを差し引いたもの)またはその特異的フラグメントからなる、または、アデノウイルス ベース タンパク質ヘッドドメインまたはその特異的フラグメントに由来する、操作されたポリペプチドを、独自、安定、汎用性の高いタンパク質物質を自分で形成するための自主的なスキャフォールドとして提供する。クラウン ドメインの高可変ループは抗体相補性決定領域(CDR)を暗示するので、本発明によるクラウン ドメイン ポリペプチドは、以降「ADDobody」とも呼ばれる。本発明のADDobodyポリペプチドは、いずれのペプチド構造、特にペプチド、オリゴペプチド、タンパク質ドメイン、タンパク質またはタンパク質複合体の複数のコピーを提示することができる。ADDobodyには、アデノウイルス ペントンベース αヘリックス ドメインの大小のフラグメントが含まれている。本発明はまた、αヘリックス ドメインのラージフラグメントのみを含む最小ADDobody(またはミニADDobody)に関する。
これらのオリゴペプチド、ポリペプチド配列、タンパク質ドメイン、およびタンパク質には次の(i)から(iii)を含むことができる:(i)自然に生じるバインダー配列またはパラトープ、(ii)ランダムライブラリーおよび選別進化(ファージ/リボソームディスプレイ)から得られたバインダー配列またはパラトープ、(iii)免疫系を刺激して免疫応答を誘発する抗原性物質、例えば、ワクチン接種目的、細胞培養中、または試験管中の in vitro での抗体または他のバインダー分子の調製用、の抗原性物質。理想的には、そのような物質を提示するそのようなタンパク質は、安全で、免疫原性がなく、効率的で、調整可能である。さらに、それらは工業規模で容易に生産されるであろう。特定の実施形態では、ポリペプチドは、特許文献1に開示されているように、VLループ(Vループとも呼ばれる)および/またはRGDループ内にある挿入サイトを含む。本発明によれば、既存のアデノウイルス ペントンベース タンパク質の天然配列のヘテロ改変のための柔軟性のさらに2つのサイトが開示され、例えば、多数の可能なヘテロペプチド構造を含むためのクラウン ドメインおよびアデノウイルス ペントンベースの柔軟な改変にさらに加える、2つのサイトが開示される。
加えて、本発明のポリペプチドを、多価ウイルス様粒子(VLP)として操作することができる。本開示は、操作されたポリペプチドの創生、設計および作成、ならびに標的結合パートナーへの提示のためのペプチド構造を提示するための新規タイプのタンパク質としてのその実施形態を記載する。
より具体的には、本発明は以下の実施形態を提供する。
本発明は、ペントンベースの第1および第2フラグメントに本質的に対応するアミノ酸ストレッチを含む、単離され操作されたポリペプチドを提供する。ここで、それぞれ、ポリペプチドの第1フラグメントは、全長ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在し、ポリペプチドの第2のフラグメントは、全長ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第2および第3のフラグメントの間に存在する。また、ここで、単離され操作されたドメインは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成するアミノ酸ストレッチを欠き、ここで、ポリペプチドの第1および/または第2のフラグメントは、1つまたは複数のヘテロ改変を選択的にに含む。
好ましくは、以下の一般式(I)の構造を有するポリペプチドが提供される:
N-A-L-B-C (I)
ここで
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Bは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する2番目と3番目のアミノ酸ストレッチの間に挿入された、アデノウイルス ペントンベースのC末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Lは、アミノ酸、オリゴペプチドおよびポリペプチドからなる群から選択される化学基を表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドなどの化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドなどの化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAおよび/またはBは、1つ以上のヘテロ改変を含む。
N-A-L-B-C (I)
ここで
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Bは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する2番目と3番目のアミノ酸ストレッチの間に挿入された、アデノウイルス ペントンベースのC末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Lは、アミノ酸、オリゴペプチドおよびポリペプチドからなる群から選択される化学基を表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドなどの化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドなどの化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAおよび/またはBは、1つ以上のヘテロ改変を含む。
好ましいフラグメントNまたは基Nは、それぞれ、ポリペプチドの精製を容易にするアミノ酸配列、例えば、Hisタグを含む。同じことが、それぞれフラグメントCまたは基Cにも当てはまる。
本発明によるポリペプチドの好ましい態様では、フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下の位置に含まれる:
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
Vループ(フラグメントAの‘可変ループ“とも称される)、および/または、
フラグメントAの配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
(以降「フロアー領域」と称される)
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)(以降、Bループと称される)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである。
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
Vループ(フラグメントAの‘可変ループ“とも称される)、および/または、
フラグメントAの配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
(以降「フロアー領域」と称される)
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)(以降、Bループと称される)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである。
本発明によれば、驚くべきことに、フロアー領域(「フロアーサイト」とも呼ばれる)およびBループは、本発明の例示的なADDobodyのX線結晶解析によって証明されたように、柔軟なコンフォメーションを示すことが見出された。
フロアー領域(「フロアーサイト」とも呼ばれる)およびBループに関して、これらは両方とも(より特にBループ)、さまざまなアデノウイルス種のアデノウイルス ペントンベース配列の中でかなり保存された部位であり、一つ以上のヘテロ改変は、上記で概要した残基の任意の位置における任意の挿入、欠失、置換、それぞれを含み、挿入または置換は、フロアー領域およびBループのそれぞれのアミノ酸の一つ以上またはすべてをそれぞれ含む、と解される。
Bループに関して、好ましいヘテロ改変は、上記で規定した配列番号22のアミノ酸残基1から6の置換であり、好ましくはヘテロオリゴヌクレオチド、ヘテロポリペプチド、ヘテロタンパク質またはヘテロタンパク質複合体による置換である。
本発明の好ましい態様では、ポリペプチドは、少なくともRGDループ(すなわち、上で規定したRGDループ領域)、Vループ、およびフロアーサイトに一つ以上のヘテロ改変を含み、ここでこのタイプの所定の態様では、一つ以上のヘテロ改変は、前記RGDループ領域、前記Vループおよび前記フロアーサイトのみに位置する。他の態様では、本発明のポリペプチドは、少なくともRGDループ領域およびVループに一つ以上のヘテロ改変を含み、ここでこのタイプの所定の態様では、一つ以上のヘテロ改変は、前記RGDループ領域および前記Vループにのみ位置する。本発明の他の態様では、ポリペプチドは、少なくともフロアー領域およびBループに一つ以上のヘテロ改変を含み、このタイプの所定の態様では、一つ以上のヘテロ改変は、フロアーサイトおよびBループのみに位置する。一つ以上の改変は、上で規定されたフラグメントAおよび/またはフラグメントBのヘテロ改変のための位置のいずれの組み合わせにおいても存在して良く、上で規定されたすべての位置における一つ以上のヘテロ改変を含む、と解される。
より好ましくは、フラグメントAのRGDループ領域のN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
より好ましくは、フラグメントAのRGDループ領域のC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
特許文献1を参照すると、本発明に関する、本明細書に開示および規定されているRGDループ領域は、第1および第2RGDループ、より具体的には特許文献1の31から33ページに規定されているように、細分できると解される。
好ましくは、フラグメントAのVループのN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
好ましくは、フラグメントAのVループのC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
別の態様によれば、本発明はまた、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのラージフラグメントを含む、単離された操作されたポリペプチドにさらに関し、ポリペプチドは、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのスモールフラグメントおよびジェリーロール フォールド ドメインを欠き、ここで、前記ラージフラグメントは、選択的に、一つ以上のヘテロ改変を含む。このさらに操作されたポリペプチドは、本明細書において「最小クラウン ドメイン」または「最小ADDobody」または「ミニADDobody」と呼ばれる。
本発明の最小クラウンドメイン(または最小ADDobody)は、好ましくは、以下の式(II)に従って定義される一般構造を有する。
N-A-C (II)
ここで、N、AおよびCは、上で規定した通りである(式(I))。
N-A-C (II)
ここで、N、AおよびCは、上で規定した通りである(式(I))。
本発明は、本発明の最小ADDobodyをコードする核酸にも関する。本発明はさらに、最小ADDobodyをコードする前記核酸を含むベクターを提供し、好ましくは前記核酸は発現カセットに含まれる。前記最小ADDobodyベクターを含む組換え宿主細胞をさらに提供する。本発明は、さらに、最小ADDobodyベクターを含む組換え宿主細胞がさらに提供される。本発明はさらに、本発明の最小ADDobodyを作成する方法を提供し、前記方法は、最小ADDobodyの発現を可能にする条件下で、発現カセット内に最小ADDobodyコード配列を含むベクターを培養するステップ、および選択的に、宿主細胞から最小ADDobodyを精製するステップを含む。
本明細書で規定される「ヘテロ改変」は、好ましくは下記にてより詳細に記載されるアデノウイルスペントンベースタンパク質において見出されるような、それぞれの天然に存在する配列と比較した、それぞれのサイト(RGDループ領域、Vループ、フロアーサイト、Bループ)の任意の改変であってよい。好ましくは、ヘテロ改変は、フラグメントAおよび/またはBの野生型配列と比較しての一つ以上の単一アミノ酸突然変異、一つ以上のヘテロアミノ酸および/またはアミノ酸ストレッチによる野生型アミノ酸ストレッチの一つ以上の置換、一つ以上のヘテロアミノ酸ストレッチの挿入、一つ以上のアミノ酸の一つ以上の欠失、一つ以上のアミノ酸改変、ならびにそれらの任意の組み合わせを含む。本発明による一般に好ましい改変は、非アデノウイルスアミノ酸配列、好ましくは非アデノウイルスオリゴヌクレオチド、ポリペプチド、タンパク質および/またはタンパク質複合体による、本明細書で規定されたサイトの野生型アデノウイルス配列のアミノ酸残基への挿入および/または置換である。
点突然変異(好ましくは本明細書で定義されるフラグメントAおよび/またはBのそれぞれのサイトに、1つ以上存在し得る)は、例えば、カップリング残基によるアミノ酸の置換であってよい。カップリング残基は、すなわち、結合パートナーと共有結合を形成できる側鎖を有する天然または非天然のアミノ酸である。結合パートナーは、例えば、カップリング残基にカップリングされる別のポリペプチド上、または本発明のフラグメントAおよび/またはB、および/または、リンカーL、および/または、フラグメントN、および/または、フラグメントCのいずれかに存在する別のカップリング残基である。後者は、ADDobodyまたは最小ADDobodyそれぞれの構造を安定化するために働き、または本発明のポリペプチドの二量体、十量体、五量体および/または十二面体を安定化することによって(例えばヘッドトゥテールアレンジメント、ヘッドトゥヘッドアレンジメント、またはテイルトゥヘッドアレンジメント)働く。好ましいカップリング残基はアミノ酸D、E、KおよびCであり、当技術分野で知られている適切なレドックス条件下で別のCとジスルフィド結合を容易に形成できるので、Cが特に好ましい。
本発明の好ましい態様では、ヘテロ改変は、標的特異的結合物質を提供する。
本発明の好ましい態様では、標的特異的結合物質は、抗原、エピトープ、CDR、抗体、抗原結合(Fab)フラグメント、Fab'フラグメント、F(ab')2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、単鎖可変領域フラグメント(scFV)、 可変領域フラグメント(Fv)、VHドメイン、VLドメイン、シングル ドメイン抗体、ナノボディ、IgNAR (免疫グロブリン新規抗原受容体)、di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(BITE)、デュアル アフィニティ リターゲティング(DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、シングル チェーン ジアボディ、パラトープ、オルタナティブ スキャフォールド タンパク質、などの抗体フラグメント、およびその融合タンパク質、からなる群から選択される。
本発明によれば、抗体の抗原結合部位とも呼ばれるパラトープは、抗原、より具体的には抗原のエピトープ、を認識して結合する抗体の一部である。これは通常、短いアミノ酸ストレッチで、通常5~10アミノ酸で、抗体のFab領域の一部である。
本発明はさらに、本発明によるポリペプチドをコードする核酸に関する。
本発明の核酸(本発明のポリペプチドをコードするヌクレオチド配列と同義であることを意味する)を含むベクターも提供される。ベクターは、発現カセット内に核酸(またはヌクレオチド配列)を含んでよい。
本発明はまた、核酸またはベクターを含む組換え宿主細胞を提供する。
本発明はさらに、本発明によるポリペプチドの作成方法に関し、前記方法は、発現カセットとともに核酸を有するベクターを含む宿主細胞を、前記ポリペプチドの発現を可能にする条件下で培養する工程を含む。作成方法は、培養宿主細胞からポリペプチドを精製する工程を含むことが好ましい。
本発明はまた、一つ以上のヘテロ改変を含む本発明のポリペプチド(すなわち、ADDobodyまたは最小ADDobody)を含む、操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質を提供する。好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、少なくともフロアー領域および/またはBループにある(ADDobodyを含む操作されたペントンベース タンパク質に関して)、または、一つ以上のヘテロ改変は、少なくともフロアー領域にあり(最小ADDobodyを含む操作されたペントンベース タンパク質に関して)、アデノウイルス ペントンベース タンパク質の多量体化ドメイン(ジェリーロール フォールド ドメイン)に融合する。好ましくは、多量体化ドメインは、ヒトアデノウイルス血清型2(hAd2)、ヒトアデノウイルス血清型3(hAd3)、ヒトアデノウイルス血清型4(hAd4)、ヒトアデノウイルス血清型5(hAd5)、ヒトアデノウイルス血清型7(hAd7)、ヒトアデノウイルス血清型11(hAd11)、ヒトアデノウイルス血清型12(hAd12)、ヒトアデノウイルス血清型17(hAd17)、ヒトアデノウイルス血清型25(hAd25)、ヒトアデノウイルス血清型35(hAd35)、ヒトアデノウイルス血清型37(hAd37)、ヒトアデノウイルス血清型41(hAd41)、ゴリラアデノウイルス(gorAd)、チンパンジーアデノウイルス(ChimpAd),サルアデノウイルス血清型18(sAd18)、サルアデノウイルス血清型20(sAd20)、サルアデノウイルス血清型49(sAd49)、アカゲザルアデノウイルス血清型51(rhAd51)、アカゲザルアデノウイルス血清型52(rhAd52)およびアカゲザルアデノウイルス血清型53(rhAd53)を含むグループから選ばれる。
本発明のADDobodyポリペプチドを含む本発明の操作されたペントンベース タンパク質は、概して、以下の式(III)に係る構造を有する(N末端からC末端に)。
D-A-E-B-F (III)
ここでAおよびBは上記規定されたαヘリックス クラウン ドメインのフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在する、および/またはフラグメントBのBループに存在する。
D-A-E-B-F (III)
ここでAおよびBは上記規定されたαヘリックス クラウン ドメインのフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在する、および/またはフラグメントBのBループに存在する。
本発明の最小ADDobodyポリペプチドを含む本発明の操作されたペントンベース タンパク質は、概して、以下の式(IV)に係る構造を有する(N末端からC末端に)。
D-A-E-Li-F (IV)
ここでAは、上記規定されたαヘリックス クラウン ドメインのラージフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで、選択的におよび好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在し、ここでLiは、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、タンパク質複合体から選ばれるリンカーである。Liとして好ましいリンカーは、4から10アミノ酸、すなわち4、5、6、7、8、9または10アミノ酸、を有するオリゴペプチドのようなオリゴペプチドリンカーから選ばれ、好ましくはアミノ酸GおよびSを有する。好ましい例は、GGGS(配列番号37)である。他の例としては、GおよびSからなり、2、3、4、5またはそれ以上のGGSリピートのような複数のGGSリピートを有するリンカーである。このタイプの特に好ましいリンカーは、GGSGGS(配列番号38)である。
D-A-E-Li-F (IV)
ここでAは、上記規定されたαヘリックス クラウン ドメインのラージフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで、選択的におよび好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在し、ここでLiは、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、タンパク質複合体から選ばれるリンカーである。Liとして好ましいリンカーは、4から10アミノ酸、すなわち4、5、6、7、8、9または10アミノ酸、を有するオリゴペプチドのようなオリゴペプチドリンカーから選ばれ、好ましくはアミノ酸GおよびSを有する。好ましい例は、GGGS(配列番号37)である。他の例としては、GおよびSからなり、2、3、4、5またはそれ以上のGGSリピートのような複数のGGSリピートを有するリンカーである。このタイプの特に好ましいリンカーは、GGSGGS(配列番号38)である。
多量体化ドメインを形成する好ましいアミノ酸配列は、配列番号1から20のアデノウイルス ペントンベース配列から得る。
フラグメントD、AおよびFのためのより好ましいアミノ酸配列は、以下に特徴づけられる。
本発明の好ましい態様によると、一般式(III)および/または(IV)のアミノ酸ストレッチDは、以下のコンセンサス配列(配列番号34)を有する。
[配5]
ここで、
アミノ酸ストレッチDは、C末端上、Z1の前のT残基またはZ1からZ15のアミノ酸で終わり、
U は、いずれのアミノ酸であるかアミノ酸なし、
J1 は、EまたはG であり、
J2 は、EまたはS であり、
J3 は、LまたはV であり、
J4 は、AまたはS であり、
J5 は、LまたはQ であり、
J6 は、YまたはE であり、
J7 は、RまたはK であり、
J8 は、VまたはL であり、
J9 は、VまたはI であり、
J10 は、FまたはY であり、
J11 は、TまたはS であり、
J12 は、AまたはTまたはIまたはG であり、
J13 は、SまたはG であり、
J14 は、FまたはL であり、
J15 は、EまたはD であり、
J16 は、AまたはG であり、
J17 は、DまたはQ であり、
J18 は、LまたはM であり、
j19 は、HまたはR であり、
Z1 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z2 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z3 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z4 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z5 は、もし存在するのであれば、VまたはI であり、
Z6 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z7 は、もし存在するのであれば、EまたはD であり、
Z8 は、もし存在するのであれば、YまたはF であり、
Z9 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z10 は、もし存在するのであれば、FまたはSまたはY であり、
Z11 は、もし存在するのであれば、TまたはS であり、
Z12 は、もし存在するのであれば、SまたはN であり、
Z13 は、もし存在するのであれば、K であり、
Z14 は、もし存在するのであれば、F であり、
Z15 は、もし存在するのであれば、K である。
[配5]
ここで、
アミノ酸ストレッチDは、C末端上、Z1の前のT残基またはZ1からZ15のアミノ酸で終わり、
U は、いずれのアミノ酸であるかアミノ酸なし、
J1 は、EまたはG であり、
J2 は、EまたはS であり、
J3 は、LまたはV であり、
J4 は、AまたはS であり、
J5 は、LまたはQ であり、
J6 は、YまたはE であり、
J7 は、RまたはK であり、
J8 は、VまたはL であり、
J9 は、VまたはI であり、
J10 は、FまたはY であり、
J11 は、TまたはS であり、
J12 は、AまたはTまたはIまたはG であり、
J13 は、SまたはG であり、
J14 は、FまたはL であり、
J15 は、EまたはD であり、
J16 は、AまたはG であり、
J17 は、DまたはQ であり、
J18 は、LまたはM であり、
j19 は、HまたはR であり、
Z1 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z2 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z3 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z4 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z5 は、もし存在するのであれば、VまたはI であり、
Z6 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z7 は、もし存在するのであれば、EまたはD であり、
Z8 は、もし存在するのであれば、YまたはF であり、
Z9 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z10 は、もし存在するのであれば、FまたはSまたはY であり、
Z11 は、もし存在するのであれば、TまたはS であり、
Z12 は、もし存在するのであれば、SまたはN であり、
Z13 は、もし存在するのであれば、K であり、
Z14 は、もし存在するのであれば、F であり、
Z15 は、もし存在するのであれば、K である。
本発明の好ましい態様によると、上記一般式(III)および(IV)のアミノ酸ストレッチEは以下の配列(配列番号35)を有する。
[配6]
ここで、
アミノ酸ストレッチEは、N末端上、Z17からZ27のアミノ酸またはZ27の後のアミノ酸Qで始まり、
アミノ酸ストレッチEは、C末端上、Z28の前のアミノ酸LまたはZ28からZ30のアミノ酸で終わり、
Z17 は、もし存在するのであれば、LまたはS であり
Z18 は、もし存在するのであれば、TまたはPまたはC であり、
Z19 は、もし存在するのであれば、TまたはP であり、
Z20 は、もし存在するのであれば、PまたはSまたはAまたはR であり、
Z21 は、もし存在するのであれば、NまたはD であり、
Z22 は、もし存在するのであれば、GまたはV であり、
Z23 は、もし存在するのであれば、HまたはT であり、
Z24 は、もし存在するのであれば、C であり、
Z25 は、もし存在するのであれば、G であり、
Z26 は、もし存在するのであれば、AまたはVまたはS であり、
Z27 は、もし存在するのであれば、EまたはQ であり、
J20 は、LまたはM であり、
J21 は、QまたはK であり、
J22 は、QまたはRまたはS であり、
J23 は、VまたはI であり、
J24 は、SまたはN であり、
J25 は、YまたはF であり、
J26 は、AまたはV であり、
Z28 は、もし存在するのであれば、MまたはL であり、
Z29 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z30 は、もし存在するのであれば、VまたはF である。
[配6]
ここで、
アミノ酸ストレッチEは、N末端上、Z17からZ27のアミノ酸またはZ27の後のアミノ酸Qで始まり、
アミノ酸ストレッチEは、C末端上、Z28の前のアミノ酸LまたはZ28からZ30のアミノ酸で終わり、
Z17 は、もし存在するのであれば、LまたはS であり
Z18 は、もし存在するのであれば、TまたはPまたはC であり、
Z19 は、もし存在するのであれば、TまたはP であり、
Z20 は、もし存在するのであれば、PまたはSまたはAまたはR であり、
Z21 は、もし存在するのであれば、NまたはD であり、
Z22 は、もし存在するのであれば、GまたはV であり、
Z23 は、もし存在するのであれば、HまたはT であり、
Z24 は、もし存在するのであれば、C であり、
Z25 は、もし存在するのであれば、G であり、
Z26 は、もし存在するのであれば、AまたはVまたはS であり、
Z27 は、もし存在するのであれば、EまたはQ であり、
J20 は、LまたはM であり、
J21 は、QまたはK であり、
J22 は、QまたはRまたはS であり、
J23 は、VまたはI であり、
J24 は、SまたはN であり、
J25 は、YまたはF であり、
J26 は、AまたはV であり、
Z28 は、もし存在するのであれば、MまたはL であり、
Z29 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z30 は、もし存在するのであれば、VまたはF である。
本発明の好ましい態様によると、上記一般式(III)および(IV)のアミノ酸ストレッチFは以下の配列(配列番号36)を有する。
[配7]
ここで、
アミノ酸ストレッチFは、N末端上、Z31からZ33のアミノ酸またはZ33の後のアミノ酸Aで始まり、
Z31 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z32 は、もし存在するのであれば、V であり、
Z33 は、もし存在するのであれば、P であり、
J27 は、RまたはSまたはG であり、
J28 は、VまたはI であり、
J29 は、YまたはH であり、
J30 は、AまたはS であり、
J31 は、RまたはK である。
[配7]
ここで、
アミノ酸ストレッチFは、N末端上、Z31からZ33のアミノ酸またはZ33の後のアミノ酸Aで始まり、
Z31 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z32 は、もし存在するのであれば、V であり、
Z33 は、もし存在するのであれば、P であり、
J27 は、RまたはSまたはG であり、
J28 は、VまたはI であり、
J29 は、YまたはH であり、
J30 は、AまたはS であり、
J31 は、RまたはK である。
一般式(III)にかかる本発明の操作されたアデノウイルス ペントンベースのフラグメントA、B、D、EおよびFそれぞれの開始および終始アミノ酸は、配列番号1から20に示される配列と比較したとき、好ましくは、一つのフラグメントから次のフラグメントへの移行を形成する残基の重複がないように、選択されることが好ましいと解される。
一般式(IV)にかかる本発明の操作されたアデノウイルス ペントンベースのフラグメントA、B、D、EおよびFそれぞれの開始および終始アミノ酸は、配列番号1から20に示される配列と比較したとき、好ましくは、一つのフラグメントから次のフラグメントへの移行を形成する残基の重複がないように、選択されることが好ましいと理解される。
一般式(III)にかかる本発明の操作されたアデノウイルス ペントンベースのフラグメントA、B、D、EおよびFは、好ましくは同一アデノウイルス血清型のアミノ酸配列からなるが、同様にキメラも考慮される。
一般式(IV)にかかる本発明の操作されたアデノウイルス ペントンベースのフラグメントA、B、D、EおよびFは、好ましくは同一アデノウイルス血清型のアミノ酸配列からなるが、同様にキメラも考慮される。
本発明は、本発明の操作されたペントンベース タンパク質、好ましくは式(III)または(IV)のペントンベース タンパク質、最も好ましくは式(III)のペントンベース タンパク質、の五量体複合体を提供する。
本発明は、本発明の操作されたペントンベース タンパク質の12個の五量体複合体を含むウイルス様粒子(virus-like particle:VLP)にさらに関する。
本発明は、本明細書で概要したように一つ以上のヘテロ改変を有する、本明細書で規定したポリペプチド、および/または、本明細書で概要したように一つ以上のヘテロ改変を有する、本明細書で規定したそのようなポリペプチドポリペプチドを含むVLPの、薬剤としての使用もまた提供する。
本発明は、本明細書で概要したように一つ以上のヘテロ改変を有する、本明細書で規定したポリペプチド、および/または、本明細書で概要したように一つ以上のヘテロ改変を有する、本明細書で規定したそのようなポリペプチドポリペプチドを含むVLPを有する薬学的組成物もまた提供し、選択的に、薬学的組成物は少なくとも一つの薬学的に許容可能な担体、賦形剤、および/または、希釈剤とともに提供される。
本発明は、本明細書で開示したようにVLPを作成する方法をさらに提供し、好ましくは、VLPは本明細書で規定した一つ以上のヘテロ改変を含むポリペプチドからなり、本発明に係るポリペプチドの溶液をインキュベートする工程を含み、好ましくは、VLP内にポリペプチドを集合させることができる条件下で、本明細書で規定した一つ以上のヘテロ改変を含むポリペプチドをインキュベートする工程を含む。
本発明は、本明細書で概要した一つ以上のヘテロ改変を有する本明細書で規定したポリペプチド、および/または、本明細書で規定した一つ以上のヘテロ改変を有するそのようなポリペプチドを含むVLPの、感染症、免疫疾患、腫瘍、またはがんの、治療および/または予防における使用もまた提供する。
本発明は、以下の工程を含む、ターゲット分子の結合配列を特定する方法、にもまた関する。
(i)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、一つ以上のサイト(RGDループおよび/またはフロアー領域および/またはBループ)にヘテロ改変を、候補結合配列として有し、ここで、各ベクターにおける、ヌクレオチド配列によってコードされる候補結合配列は異なる(すなわちベクターは、ランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化ライブラリーを好ましくは含む)。
(ii)宿主細胞または無細胞系において、核酸配列によってコードされるポリペプチドを発現する。
(iii)工程(ii)において発現したポリペプチドを、選択的に宿主細胞又は無細胞系から精製後、ターゲット分子に接触する。
および、
(iv)どのポリペプチドがターゲット分子と結合したか検出する。
(i)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、一つ以上のサイト(RGDループおよび/またはフロアー領域および/またはBループ)にヘテロ改変を、候補結合配列として有し、ここで、各ベクターにおける、ヌクレオチド配列によってコードされる候補結合配列は異なる(すなわちベクターは、ランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化ライブラリーを好ましくは含む)。
(ii)宿主細胞または無細胞系において、核酸配列によってコードされるポリペプチドを発現する。
(iii)工程(ii)において発現したポリペプチドを、選択的に宿主細胞又は無細胞系から精製後、ターゲット分子に接触する。
および、
(iv)どのポリペプチドがターゲット分子と結合したか検出する。
より具体的には、上記工程(i)は、以下の工程(ia)および(ib)の一つであってもよい。
(ia)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループの一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、すなわち前記ライブラリーにおける核酸配列は、本明細書にて規定されたADDobodyをコードし、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる。
または、
(ib)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域の一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、すなわち前記ライブラリーにおける核酸配列は、本明細書にて規定された最小化ADDobody(「ミニADDobody」とも称される)をコードし、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる。
(ia)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループの一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、すなわち前記ライブラリーにおける核酸配列は、本明細書にて規定されたADDobodyをコードし、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる。
または、
(ib)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する。前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、本明細書で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域の一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、すなわち前記ライブラリーにおける核酸配列は、本明細書にて規定された最小化ADDobody(「ミニADDobody」とも称される)をコードし、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる。
方法は、標的分子に結合するポリペプチドの解離定数(Kd)を決定する工程を、好ましくはさらに含む。
本発明の文脈において用いられる用語「特異的結合」は、エピトープのような、標的(ターゲット)に強力に結合する結合モイエティー(例えば抗体)を意味し、セカンドターゲットへの解離定数より低い解離定数を有するファーストターゲットに結合する場合、他のターゲットへの結合に比較して特異的であることを意味する。ターゲットは、それらのターゲットへの所定の親和性をともなって結合するそれらのリガンドによって認識させることができ、したがって、そのそれぞれのターゲットへのリガンド結合は生物学的効果となる。好ましくは、結合は両特異的であり、高親和性を伴って起こり、好ましくは10-7、10-8、10―9、10-10Mまたはそれより低いKdを有する。そのような親和性を、好ましくは37℃で測定する。適切なアッセイには、表面プラズモン共鳴測定(例えばBiacore(登録商標))、水晶振動子マイクロバランス測定(例えばAttana(登録商標))および競合アッセイが含まれる。
本明細書で使用されるように、用語「Kd」(通常は「mol/L」で測定され、「M」と省略されることもある)は、結合モイエティー(例えば、抗体またはそのフラグメント)と標的分子(例えば、抗原またはそのエピトープ)の間の特定の相互作用の解離平衡定数を指すことを意図している。Kdを決定する方法には、ELISAおよび表面プラズモン共鳴アッセイが含まれるが、これらに限定されない。
上記の同定方法は、標的に結合する同定された配列が、ライブラリー調製(ここで、前の各ラウンドの候補配列は、標的分子への改善された結合を提供するように改変される)、発現、および標的への接触の続くラウンドにてさらに最適化される進化的プロセスとして提供されることもできる。選択的に、所定の最小解離定数、例えば好ましくは、候補配列の標的への特異的結合を示す解離定数、が達成されるまで、または前のラウンドと比較して、解離定数がさらに改善されない、さらに低下しなくなるまで、改善された結合候補が後続の各ラウンドで選択されるように、解離定数の決定が続く。
したがって、好ましくは最終的に最適化された結合配列を含む、選別されたADDobodyおよび/または最適化されたADDobody、それぞれをコードする核酸配列は、アデノウイルス ペントンベースと同一または異なる、好ましくは同一の、多量体化ドメインをコードする核酸配列に、例えば最適化されたADDobodyまたは最小化ADDobodyそれぞれをコードするフラグメント、および、発現カセットに核酸配列を含むベクター、における適切な制限酵素サイトを用いることによって、その後遺伝子的に融合されることができる。そして、完全なADDobody多量体化ドメイン(または最小化ADDobody多量体化ドメイン)コンストラクト(すなわち本発明による操作されたペントンベース タンパク質)が発現カセット内で産生されるように、好ましくは最適化された、ADDobodyまたは最小ADDobodyそれぞれをコードする核酸を、多量体化ドメインをコードする核酸配列をともなうラインに挿入する。そして、ベクターを適切な宿主細胞に導入し、その、操作されたアデノウイルス ペントンベースと名付けられもした、コンストラクトを大量発現し精製することができる。そしてVLPを、例えば、抗原(またはそのエピトープ)に関する結合配列に関して、ターゲット分子の改善された認識につながる選別された/最適化された結合配列の複数のコピー(60コピーまで、結合配列がVLPおいてペントンベースあたり一つのコピーとして存在する場合)を含む精製された操作されたアデノウイルス ペントンベースから調製することができる。このシステムは、もちろんいずれの結合パートナー、本明細書でさらに詳細されるような、例えば、抗原、抗体、そのような物質のフラグメント、に用いることができる。
本発明は、本発明のADDobodyの五量体もまた提供する。本発明はさらに二つのADDobody五量体からなる本発明のADDobodyの十量体を提供する。
本明細書で開示されるすべての操作されたタンパク質およびポリペプチドは、当該分野で知られる無細胞発現システムにおいて対応する発現ベクターから発現できると理解される。
本発明の他の態様によると、操作されたペントンベース タンパク質が提供され、ここで、前記タンパク質は、以下の配列、
フラグメントAの(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)、
および/または、
フラグメントBの(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)
にヘテロ改変を有する。
ここで、フラグメントA(「フロアーサイト」または「フロアー領域」とも称される)の(N末端からC末端に) X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21) について、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIである。
また、フラグメントBの(N末端からC末端に) T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)(「Bループ」とも称される) について、X17はDまたはN、好ましくはNである。
フラグメントAの(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)、
および/または、
フラグメントBの(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)
にヘテロ改変を有する。
ここで、フラグメントA(「フロアーサイト」または「フロアー領域」とも称される)の(N末端からC末端に) X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21) について、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIである。
また、フラグメントBの(N末端からC末端に) T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)(「Bループ」とも称される) について、X17はDまたはN、好ましくはNである。
本発明にかかるリンカーL(式(I))は、4から10アミノ酸、すなわち4、5、6、7、8、9または10アミノ酸、を有するオリゴペプチドのようなオリゴペプチドリンカーから選ばれてよい。10アミノ酸以上、通常11から50アミノ酸、の大きなオリゴペプチドもまた考慮する。リンカーLは、リンカーLがADDobodyの適切な折りたたみおよび安定性を邪魔しない限り、ポリペプチド、タンパク質またはタンパク質複合体であってもよい。本明細書で規定されたフラグメントNおよびCについても同じことが言える。本発明の好ましい態様によると、本明細書で規定されたリンカーLは、アミノ酸配列(N末端からC末端に)GAMGSGIQ(配列番号29)およびGANGDSGN(配列番号20)から選ばれてよい。
本発明の上記態様にてすでに概要したように(表1および2参照)、本発明の操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質同様に、フラグメントAおよび/またはBは、ヒトアデノウイルス血清型2(hAd2)、ヒトアデノウイルス血清型3(hAd3)、ヒトアデノウイルス血清型4(hAd4)、ヒトアデノウイルス血清型5(hAd5)、ヒトアデノウイルス血清型7(hAd7)、ヒトアデノウイルス血清型11(hAd11)、ヒトアデノウイルス血清型12(hAd12)、ヒトアデノウイルス血清型17(hAd17)、ヒトアデノウイルス血清型25(hAd25)、ヒトアデノウイルス血清型35(hAd35)、ヒトアデノウイルス血清型37(hAd37)、ヒトアデノウイルス血清型41(hAd41)、ゴリラアデノウイルス(gorAd)、チンパンジーアデノウイルス(ChimpAd),サルアデノウイルス血清型18(sAd18)、サルアデノウイルス血清型20(sAd20)、サルアデノウイルス血清型49(sAd49)、アカゲザルアデノウイルス血清型51(rhAd51)、アカゲザルアデノウイルス血清型52(rhAd52)およびアカゲザルアデノウイルス血清型53(rhAd53)を含むグループから選ばれるペントンベース配列にそれぞれ独立に由来するアミノ酸配列を好ましくは基にする。
上に示したアデノウイルス ペントンベースの好ましいアミノ酸配列は、例えばUniProtやUniProtEのような一般的にアクセスできるデータベースに記載されており、上記したアデノウイルス サブタイプのために本明細書で参照される特に好ましい配列は、UniProt Acc. No.Q2Y0H9(ヒトアデノウイルス血清型3;配列番号1)、UniProt Acc. No.P03276(ヒトアデノウイルス血清型2;配列番号2)、UniProt Acc. No.Q2KSF3(ヒトアデノウイルス血清型4;配列番号3)、UniProt Acc. No.P12538(ヒトアデノウイルス血清型5;配列番号4)、UniProt Acc. No.Q9JFT6(ヒトアデノウイルス血清型7;配列番号5)、UniProt Acc. No.D2DM93(ヒトアデノウイルス血清型11;配列番号6)、UniProt Acc. No.P36716(ヒトアデノウイルス血清型12;配列番号7)、UniProt Acc. No.F1DT65(ヒトアデノウイルス血清型17;配列番号8)、UniProt Acc. No.M0QUK0(ヒトアデノウイルス血清型25;配列番号9)、UniProt Acc. No.Q7T941(ヒトアデノウイルス血清型35;配列番号10)、UniProt Acc. No.Q912J1(ヒトアデノウイルス血清型37;配列番号11)、UniProt Acc. No.F8WQN4(ヒトアデノウイルス血清型41;配列番号12)、UniProt Acc. No.E5L3Q9(ゴリラアデノウイルス;配列番号13)、UniProt Acc. No.G9G849(チンパンジーアデノウイルス;配列番号14)、UniProt Acc. No.H8PFZ9(サルアデノウイルス血清型18;配列番号15)、UniProt Acc. No.F6KSU4(サルアデノウイルス血清型20;配列番号16)、UniProt Acc. No.F2WTK5(サルアデノウイルス血清型49;配列番号17)、UniProt Acc. No.A0A0A1EWW1(アカゲザルアデノウイルス血清型51;配列番号18)、UniProt Acc. No.A0A0A1EWX7(アカゲザルアデノウイルス血清型52;配列番号19)およびUniProt Acc. No.A0A0A1EWZ7(アカゲザルアデノウイルス血清型53;配列番号20)に記載される。
上記ペントンベースのアミノ酸配列は以下のとおりである(それぞれのUniProt Acc. No.をカッコ内で示す)。
本発明のポリペプチドは、上記参照のアデノウイルス サブタイプおよび血清タイプそれぞれのαヘリックス ドメインを形成する、アミノ酸ストレッチA(最小化ADDobody)またはAおよびB(ADDobody)それぞれの既知の特定の配列に限定されない。下記にさらに概要するように、結果として生じるポリペプチドが適切な条件下で立体構造的に安定なクラウン ドメインまたは最小化クラウン ドメインを採用するように配列AおよびBがある限り、アミノ酸フラグメントAおよびBもまた、既知のアデノウイルス ペントンベース プロトマーの配列に類似したアミノ酸配列を有することができる。一つ以上のヘテロ改変がRGD領域、および/または、Vループ、および/または、フロアーセグメント、および/または、Bループに存在する本発明の態様において、という条件で、通常、フラグメントAおよびBのそのような類似配列は、既知のアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列、好ましくは配列番号1から20のアミノ酸配列、より好ましくは表1および表2に提供されたアミノ酸ストレッチAおよびBのそれぞれと、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%、アミノ酸配列一致を共有する。上記概要した前記配列一致は、前記RGDループ領域、および/または、前記Vループ、および/または、前記フロアーセグメント、および/または、前記Bループを除き、アデノウイルス ペントンベース フラグメントAおよびB、好ましくは上記概要した配列を参照とすると解される。フラグメントD、EおよびFに関しても、これらのフラグメントは既知のアデノウイルス ペントンベース配列の関連部分に類似するアミノ酸配列をそれぞれ有することができると解され、上記フラグメントAおよびBのために与えられた好ましい配列一致値はフラグメントD、EおよびFにも当てはまる。
本明細書では、他に特別に示さない限り、アミノ酸配列はN末端からC末端にIUPACの一文字表記を用いて記載される。
本発明の特に好ましいADDobodyは、ヒトアデノウイルス血清型3(hAd3)のペントンベース タンパク質を基にする。配列番号1のアミノ酸位置に関する好ましい配列について、表1(ラージフラグメントまたはフラグメントAそれぞれ)および表2(スモールフラグメントまたはフラグメントBそれぞれ)を参照する。ラージフラグメントまたはフラグメントAそれぞれに関して、同じことが、最小化ADDobodyにも当てはまる。
本発明の特に好ましいADDobodyは、チンパンジーアデノウイルス(ChimpAd)のペントンベース タンパク質を基にする。配列番号1のアミノ酸位置に関する好ましい配列について、表1(ラージフラグメントまたはフラグメントAそれぞれ)および表2(スモールフラグメントまたはフラグメントBそれぞれ)を参照する。ラージフラグメントまたはフラグメントAそれぞれに関して、同じことが、最小化ADDobodyにも当てはまる。
すでに上記概要したように、本発明の第一の態様は、一つ以上の抗原またはその一つ以上のエピトープ、より具体的にはウイルス、バクテリア、または他の感染源のような感染因子の一つ以上の抗原またはその一つ以上のエピトープ、腫瘍またはがん抗原またはその一つ以上のエピトープ、それぞれを、上記規定したように、本発明のADDobodyまたは最小化ADDobodyの、フラグメントAおよび/またはBに好ましくは存在する、一つ以上のサイト内に含むことである。本明細書で用いたように、「抗原」または「抗原のエピトープ」という用語は、例えば抗体やT細胞受容体(T cell receptor, TCR)など免疫反応分子によって認識される構造を指す。このような文脈で、特許文献1に開示された「抗原」および「エピトープ」の規定もまた明らかに参照する(抗原:16ページ、エピトープ:15および16ページ)。ポリペプチドまたは操作されたアデノウイルス ベース プロトマーに存在するヘテロ改変は、対応する自然に生じるエピトープのミモトープであってもよい。
感染因子の抗原または抗原それぞれのエピトープには、これに限らないが、例えば、HIV、A型肝炎ウイルス、B型肝炎ウイルス、C肝炎ウイルスのような肝炎ウイルス、ヘルペスウイルス、水痘・帯状疱疹ウイルス、風疹ウイルス、黄熱病ウイルス、デング熱ウイルス、フラビウイルス(ジカウイルス)、インフルエンザウイルス、マールブルグ病ウイルス、エボラウイルスおよびチクングニアウイルスのようなアーボウイルス、のようなウイルス感染因子を含む。バクテリア感染因子の抗原には、これに限らないが、例えば、レジオネラ、ヘリコバクター、感染性大腸菌株、ブドウ球菌、サルモネラおよび連鎖球菌の抗原を含む。感染性原生動物病原体の抗原には、これに限らないが、プラスモジウム、トリパノソーマ、リーシュマニア、トキソプラズマの抗原を含む。病原体因子の抗原のさらなる例には、クリプトコッカス ネオフォルマンス、ヒストプラスマ カプスラーツム、コクシジオイデス イチミス、ブラストマイセス デルマチチジス、カンジダ アルビカンスのような真菌病原体の抗原を含む。
本発明に係る使用できる腫瘍抗原または腫瘍抗原のエピトープの具体的例には、これに限らないが、707-AP、AFP、ART-4、BAGE、βカテニン/m、Bcr-abl、CAMEL、CAP-1、CASP-8、CDC27/m、CDK4/m、CEA、CT、Cyp-B、DAM、ELF2M、ETV6-AML1、G250、GAGE、GnT-V、Gp100、HAGE、HER-2/neu、HLA-A*0201-R170l、HPV-E7、HSP70-2M、HAST-2、hTERT(またはhTRT)、iCE、KIAA0205、LAGE、LDLR/FUT、MAGE、MART-1/Melan-A、MC1R、ミオシン/m、MUC1、MUM-1、-2、-3、NA88-A、NY-ESO-1、p190マイナーbcr-abl、Pml/RAR.α.、PRAME、PSA、PSM、RAGE、RU1またはRU2、SAGE、SART-1またはSART-3、TEL/AML1、TPl/m、TRP-1、TRP-2、TRP-2/INT2およびWT1を含む。
本発明のポリペプチドのさらなる態様は、本明細書に規定されたヘテロ改変のためのフラグメントAおよび/またはBの少なくとも一つのサイトが抗体配列、または、抗体断片のような抗体の部分、を含むポリペプチドに関する。本発明の文脈において、用語「抗体」は抗原に特異的に結合する免疫グロブリンである。
用語「抗体断片」は、抗原へ特異的に結合する完全な抗体の能力を有する抗体の一部を意味する。抗体断片の例には、これに限定されないが、Fabフラグメント、Fab´フラグメント、F(ab´)2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、scFvフラグメント、可変フラグメント(fragment variables、Fv),VHドメイン、VLドメイン、ナノボディ、IgNARs(immunogloblin new antigen receptors,新規抗原受容体)di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(bispecific T-cell engagers、BiTEs)、デュアル アフィニティ リターゲティング(dual affinity re-targeting、DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、単鎖ジアボディのようなものを含む。
「ジアボディ」は融合タンパク質または異なる抗原に結合することができる二価の抗体である。ジアボディは、それぞれが抗体の可変フラグメントを含む二つの単一のタンパク質鎖(一般には二つのscFvフラグメント)によって構成される。ジアボディはしたがって、二つの抗原結合部位を含み、同じ抗原を標的とする(単一特異性ジアボディ)または異なる抗原を標的とする(二重特異性ジアボディ)ことができる。
本発明の内容で用いられる用語「シングル ドメイン抗体」は、一つの抗体の単量体可変ドメインで構成される抗体断片を指す。簡単には、このような抗体断片は、ラクダ類または軟骨魚類によって作られる重鎖抗体の単量体重鎖可変領域のみを含む。抗体断片の起源の違いにより、VHHまたはVNAR(variable new antigen receptor、可変新規抗原受容体)断片をさす。代替えとしては、シングル ドメイン抗体を、遺伝子工学の使用による従来のマウスまたはヒト抗体の可変領域の単量体化によって得ることができる。それらの分子量はおよそ12kDaから15kDaであり、したがって、抗原認識のできる最小の抗体断片である。さらなる例は、ナノボディやナノ抗体を含む。
本発明の内容で用いられる抗原結合物質は、ここでは、抗体のように抗原に特異的に結合する化合物を指す「抗体ミメティック」を含み、この化合物は構造的に抗体から離れないものである。一般に、抗体ミメティックは、モル質量がおよそ3から20kDaで、抗原に特異的に結合する一つ以上の露出ドメインを有する合成ペプチド又はタンパク質である。例には、特にLACI-D1(lipoprotein-associated coagulation inhibitor、リポプロテイン関連凝固阻害剤);ヒトγBクリスタリンまたはヒトユビキチンなどのアフィリン;シスタチン;スルフォロブス アシドカルダリウスからのSac7D;リポカリンおよびリポカリン由来アンチカリン;DARPins(Designed ankyrin repeat domains);FynのSH3ドメイン;プロテアーゼインヒビターのクニッツドメイン;フィブロネクチンの3型10番目;アドネクチン;ノッチン(システイン ノット ミニプロテイン);Atrimer;CTLA4ベース結合剤などのEvibodies;黄色ブドウ球菌のプロテインAのZドメインの3ヘリックスバンドルなどのアフィボディ(Affibody);ヒトトランスフェリンなどの細胞透過性抗体(Transbody);単量体または三量体ヒトC型レクチンドメインなどテトラネクチン;トリプシンインヒビターIIなどのミクロボディ;アフィリン;アルマジロリピートタンパク質、が含まれる。抗体に対する共通の有利な点は、良好な溶解性、良好な組織貫通性、熱および酵素への安定性、および比較的低コストでの産生、である。
特に、抗体または抗体断片と同様に、抗原またはそのエピトープに関して、レセプター-リガンド結合のようないずれのタンパク質-タンパク質相互作用に関しても、ADDobodyまたは最小化ADDobodyそれぞれのフラグメントAおよび/またはフラグメントBにおける異種修飾のための一つ以上のサイトに発明のポリペプチドを含め、レセプター-リガンド結合のようないずれのタンパク質-タンパク質相互作用に関しても、抗原またはそのエピトープへの改善した免疫反応を発揮するように、最適化した抗原またはそのエピトープのような標的結合最適化配列を提供するための選別および/または進化プロセスを含むことが可能であり(図2参照)、または、特に、抗原またはそのエピトープのための複数の結合サイトを有する分子を産生するために、抗原またはそのエピトープのための最適化した認識配列を提供するための選別および/または進化プロセスを含むことが可能である(図1)。
本発明に関する好ましい選別および/または進化プロセスは、非特許文献1に詳細が概要されているようなリボソームディスプレイである。リボソームディスプレイプロトコルには、選別プロセスの全ての工程をin vitro(イン ビトロ)で完全に行うという利点がある。さらに可能性のある選別プロセスは、当該技術分野で知られているものであり、ファージディスプレイ(非特許文献2、非特許文献3)、イーストツーハイブリッド法(非特許文献4、非特許文献5)および細胞表面ディスプレイ法(非特許文献6、非特許文献7)、同様にmRNAディスプレイ法、イーストディスプレイ法、および/またはバキュロウイルスカプシドディスプレイ法を含む。
リボソームディスプレイプロセスは、本発明のポリペプチドの使用によって特定の分子を標的とすることに用いられる抗原または他のアミノ酸配列の最適化のために、基本的には二つの方法に用いられる。ターゲット分子に結合するための選別および/または進化プロセスのためのアミノ酸配列は、1014個の個別の配列、より通常は109から1010配列程度の大きさ、のポリペプチド配列の最初のライブラリーから最初に選別されることができ、上記の非特許文献1に詳細が記載されている進化プロセスを選択的に用いる。標的分子に結合する最適化した抗原配列を選別した後、上記規定したような(RGD領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループ)一つ以上のサイトに含まれる最適化したアミノ酸にポリペプチドが発現されるように、それ/それらをコードする核酸配列を本発明の適切なベクターにクローニングする。
本発明のこの見地の他の態様によると、各配列が上記規定したような(RGD領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループ)一つ以上のサイトに含まれる候補結合配列を含むポリペプチドをコードするように、潜在的候補結合配列のライブラリーを直接本発明の核酸配列にクローニングする。候補結合配列の最初のライブラリーを含む本発明のポリペプチドは、その後通常in vitroで発現され、最適化された結合配列の選別が、上記非特許文献1に詳細が概要されているリボソームディスプレイ法、または、ファージディスプレイ法、mRNAディスプレイ法、イーストディスプレイ法、および/またはバキュロウイルスカプシドディスプレイ法のような、当該分野で知られる標的分子に結合する候補アミノ酸配列のための他の適切な選別/進化方法の何れか、により行われる。
本来のペントンベース タンパク質がするように、本発明の操作されたアデノウイルスペントンベースタンパク質は五量体複合体に集合し、12個のこれらが好ましくはpH約5.0から8.0のバッファー溶液中で集合してウイルス様粒子(VLPs)になる。好ましい例は、PBS pH7.4またはTBSまたはTBS-T pH7.2から7.6のようなバッファー条件または生理的に近い条件である。このような条件下で、本発明のポリペプチドは約20℃から42℃の気温でVLPを形成する。本発明はこのような五量体複合体とVLPにも関する。
本発明のさらなる対象事項は、本明細書で規定されるADDobody、最小化ADDobodyまたは操作されたアデノウイルス タンパク質をコードする核酸である。
本発明によると、用語「核酸」および「ポリヌクレオチド」は交換可能に用いられ、DNA、RNAまたは一以上のヌクレオチド類似体を含む種を指す。本発明の好ましい核酸またはポリヌクレオチドは、DNAであり、最も好ましくは二本鎖(ds)DNAである。本発明のヌクレオチド配列は、他に示さない限り、5’から3’に表され、IUPAC塩基一文字コードが用いられる。
本発明の核酸およびベクターそれぞれの態様もまた、多方面ヘテロ改変(例えば、本明細書で規定されたオリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質などとして)の挿入のために提供される。
本発明のこの態様の内容における挿入サイト(部位)は、好ましくは、制限酵素またはホーミングエンドヌクレアーゼの認識配列である。
制限酵素サイト(部位)は、当業者に一般によく知られているものである。好ましい例は上に規定したようであるが、多種多様なものから選ぶことができ、米国、マサチューセッツ州、イプスウィッチにある、New England Biolabs, Inc.のような制限酵素を製造するさまざまな会社で手引きを見つけることができる。
制限酵素サイト(部位)は、当業者に一般によく知られているものである。好ましい例は上に規定したようであるが、多種多様なものから選ぶことができ、米国、マサチューセッツ州、イプスウィッチにある、New England Biolabs, Inc.のような制限酵素を製造するさまざまな会社で手引きを見つけることができる。
このようなホーミングエンドヌクレアーゼ(HE)サイトの例には、これに限らないが、PI-SceI、I-CeuI、I-PpoI、I-HmuI、I-CreI、I-DmoI、PI-PfuIおよびI-MsoI、PI-PspI、I-SceI、他のLAGLIDAGグループメンバーおよびそれらの変異、SegH、Hef、又は他のGIY-YIGホーミングエンドヌクレアーゼ、I-ApeII、IaniI、チトクロームb mRNAマチュラーゼ bl3、PI-TliIおよびPI-TfuII、PIThyIおよび他の認識部位を含む。非特許文献8を参照するとよい。対応する酵素は、米国、マサチューセッツ州、イプスウィッチにある、New England Biolabs, Inc.などで購入できる。
本発明の好ましい態様において、上で規定した核酸はさらに、ベクターまたは宿主細胞に核酸を挿入するための少なくとも一つのサイトを含む。その挿入サイトでは、一過性導入または遺伝子導入することができる。
ベクターへの挿入、特にプラスミド又はウイルス、に関しては、挿入サイトは、アデノウイルス、アデノ随伴ウイルス(AAV)、自律性パルボウイルス、単純ヘルペスウイルス(HSV)、レトロウイルス、ラディノウイルス、エプスタイン-バールウイルス、レンチウイルス、セミリキフォレストウイルス、またはバキュロウイルス、への核酸の挿入に好ましくは適合する。
本発明の核酸に導入できる具体的に好ましい挿入部位は、Tn7トランスポゾンエレメント、λ-インテグラーゼ特異的アタッチメントサイト、部位特異的リコンビナーゼ(SSR)、特にLoxPサイトやFLPリコンビナーゼ特異的組み換え(FRT)サイト、から選ぶことができる。本発明に係る核酸の導入のためのさらに好ましい機構は、lef2-603/Orf1629のような特異的相同組み換え配列である。
本発明のさらに好ましい態様では、本明細書で述べる核酸は、さらに、他の有毒物質に対して選別する一つ以上の耐性マーカーを含む。本発明の内容で用いられる耐性マーカーの好ましい例は、これに限らないが、アンピシリン、クロラムフェニコール、ゲンタマイシン、スペクチノマイシンおよびカナマイシン耐性マーカーを含む。
本発明の核酸は、一つ以上のリボソーム結合部位(RBS)を含んでよい。
本発明のさらなる対象事項は、上に規定した核酸を含むベクターに関する。
本発明の好ましいベクターは、プラスミド、発現ベクター、トランスファーベクター、より好ましくは真核生物遺伝子トランスファーベクター、トランジエントまたはウイルス介在遺伝子トランスファーベクター、である。本発明に係る他のベクターは、アデノウイルスベクター、アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクター、自律性パルボウイルスベクター、単純ヘルペスウイルス(HSV)ベクター、レトロウイルスベクター、ラディノウイルスベクター、エプスタイン-バールウイルスベクター、レンチウイルスベクター、セミリキフォレストウイルスベクター、またはバキュロウイルスベクターのようなウイルスベクターである。
本発明に係る核酸の挿入に適したバキュロウイルスベクター(例えば、トランスファーベクターのような適切なプラスミド上にある)もまた本発明の対象事項であり、好ましくは、Tn7アタッチメントサイト(挿入の有効性を判断する青白スクリーニングのためのlacZ遺伝子に埋め込まれてよい)および/またはLoxPサイトを含む。本発明に係るさらに好ましいバキュロウイルスは、(上記した挿入部位の代わり、または追加として)相同組み換えのための配列に隣接するホストに毒である薬剤を発現する遺伝子を含む。毒物を発現する遺伝子の例は、ジフテリアトキシンA遺伝子である。相同組み換えの配列の好ましい対は、例えば、lef2-603/Orf1629である。前記バキュロウイルスは上記したようにさらにマーカー遺伝子を有することもでき、GFP、YFPなどのような蛍光マーカーもまた含む。バキュロウイルスに関する特別な例は、例えば、特許文献3に開示されているものである。
本発明で使用するためにさらに採用可能なベクターは、特許文献4に開示されている。
原核生物宿主細胞において使用できるベクターは、好ましくは、上記に例を挙げたマーカー遺伝子(それらの一つ以上)に加えて、複製起点(ori)を含む。例えば、BR322、ColE1およびOriVやR6Kγのような条件複製起点であり、R6Kyは、原核生物宿主細胞においてpir遺伝子に依存する本願のベクターの増殖を行わせる好ましい条件複製起点である。OriVは、原核生物宿主細胞においてtrfA遺伝子に依存する本願のベクターの増殖を行わせる。
さらに、本発明は、本発明の核酸及び/または本発明のベクターを含む(組み換え)宿主細胞に関する。
宿主細胞は原核生物または真核生物であってよい。真核生物宿主細胞は、例えば、哺乳類細胞、好ましくはヒト細胞であってよい。ヒト宿主細胞の例には、これに限らないが、HeLa、Huh7、HEK293、HepG2、KATO-III、IMR32、MT-2、膵β細胞、ケラチノサイト、骨髄線維芽細胞、CHP212、初代神経系細胞、W12、SK-N-MC、Saos-2、WI38、初代肝細胞、FLC4、143TK、DLD-1、胚性肺線維芽細胞、初代***肺線維芽細胞、MRC5およびMG63が含まれる。本発明のさらに好ましい宿主細胞は、ブタ細胞、好ましくはCPK、FS-13、PK-15細胞、ウシ細胞、好ましくはMDB、BT細胞、ウシ細胞、FLL-YFTのようなヒツジ細胞、である。本発明の内容で用いられる真核生物の細胞はC.elegans細胞である。さらなる真核生物細胞は、S.cerevisiae、 S.pombe、C.albicans、P.pastorisのような酵母細胞を含む。さらに、本発明では宿主細胞として昆虫細胞を用いることができ、昆虫細胞は、より好ましくはSf9、Sf21、Express Sf+、High Five H5細胞であるS.frugiperdaからの細胞および、特にS2 SchneiderであるD.melanogasterからの細胞を含む。さらに宿主細胞は、Dictyostelium discoideum細胞およびLeishmania specのような寄生虫からの細胞を含む。
本発明に係る原核生物宿主は、バクテリア、特にTOP10、DH5α、HB101、BL21(DE3)などのような購入可能な大腸菌E.Coliを含む。
当業者は、容易に、適切なベクター構築物(コンストラクト)/宿主細胞の対を適切な増殖、および/又は、本発明に係る核酸エレメントを適切な宿主にトランスファーするために選択することができる。適切なベクターエレメントとベクターを適切な宿主細胞に導入する特定の方法は、同様に当該分野で知られており、方法は非特許文献9の最新版で見つけることができる。
本発明の好ましい態様では、上に規定したベクターはさらに部位特異的(サイト スペシフィック)リコンビナーゼ(SSR)のための部位を有し、好ましくはCre-lox特異的組み換え用のLoxPサイトを一つ以上含む。さらに好ましい態様では、本発明のベクターはトランスポゾンエレメントを含み、好ましくはTn7アタッチメントサイトを含む。
上に規定されたアタッチメントサイトはマーカー遺伝子内に位置することがさらに好ましい。このような配置によりトランスポジションによってアタッチメントサイトに挿入された配列を成功的に選別することが容易になる。好ましい態様によると、このようなマーカー遺伝子は、ルシフェラーゼ、β-GAL、CAT、好ましくはGFP、BFP、YFP、CFPである蛍光タンパク質をコードする遺伝子およびその変異物およびLacZα遺伝子から選ばれる。
本発明はまた、ポリペプチド、そのようなポリペプチドをコードする核酸、ポリペプチドをコードする核酸を含むベクター、そのようなベクターを含む宿主細胞と同様に、医薬品としての使用のための上に規定したVLP、特に感染症、免疫疾患、腫瘍またはがんの治療および/または予防に用いられる医薬品への使用を含む。
したがって、本願発明は、本明細書で規定したポリペプチド、そのようなポリペプチドをコードする核酸、ポリペプチドをコードする核酸を含むベクター、そのようなベクターを含む宿主細胞または上述したVLPを含む薬学的組成物に関し、選択的に少なくとも一つの薬学的に許容される担体、賦形剤および/または希釈剤をともに含む薬学的組成物に関する。
一般に、本発明の内容に関して、薬学的組成物の調製、それらの投与量、それらの投与方法は当業者に知られたものであり、非特許文献10の最新版に手引きを見つけることができる。
本発明の薬学的組成物は、上に概要した有効成分の治療に有効な量を含む。治療に有効な量は有効成分に依存し、特に投与方法に依存する。本発明にかかる医薬組成物は、好ましくは非経口投与によって、特に静脈内、動脈内または骨内注入のような注入、静脈内、動脈内、腹腔内、筋肉内、皮膚内、皮下またはクモ膜下注射のような注射によって、投与される。抗腫瘍治療において、本発明にかかるVLPを含む薬学的組成物のような薬学的組成物は、腫瘍内注射によって投与されることができる。
注射や注入のための発明の溶液は、通常は、水またはまたはバッファー溶液、好ましくは生理学的pHの等張バッファー、に発明のVLPを含む。本発明の液体薬学的組成物は、薬学的に許容可能な安定剤、懸濁材、乳化剤のような材料をさらに含んでよい。本発明の薬学的組成物のさらなる材料は、特にワクチン目的のための本発明の構築物(コンストラクト)の適用に関しては、アジュバントである。
本発明のさらなる対象事項は、本発明のポリペプチド、核酸、宿主細胞、ベクターおよび/またはVLPの有益な特徴を利用する治療法である。好ましい態様では、本発明は、対象に、好ましくはヒトである対象に、上に規定したような薬学的組成物の治療に有効な量を投与する工程を含む感染症の予防予防法および/または治療法を提供することであり、ここで、薬学的組成物は感染症を引き起こす感染因子の抗原または抗原のエピトープを含む発明のVLPを含む。別の態様は、腫瘍またはがんを予防するおよび/または治療する方法であり、好ましくはヒトである対象に上で規定した薬学的組成物の治療に有効な量を投与する工程を含み、薬学的組成物は、一つ以上の腫瘍抗原またはそのエピトープを含む。
好ましい態様によると、本発明は、対象に、好ましくはヒトである対象に、上に規定したような薬学的組成物の治療に有効な量の投与工程を含む、感染症の予防法および/または治療法を提供する。ここで、その薬学的組成物は、感染症を引き起こす感染因子の抗原、特にエピトープ、を認識する、一つ以上の抗体、または、抗体のパラトープのような抗体断片、を含む本発明のVLPを含む。他の態様は、対象に、好ましくはヒトである対象に、上に規定したような薬学的組成物の治療に有効な量の投与工程を含む、腫瘍またはがんの予防法および/または治療法である。ここでその薬学的組成物は、腫瘍またはがんの抗原、特にそのエピトープ、を認識する、一つ以上の抗体、または、抗体のパラトープのような抗体断片、を含む本発明のVLPを含む。
本発明はさらに、適切な培地において組み換え宿主細胞を培養する工程を含む、本明細書で述べたポリペプチドを作成する方法に関し、ここで宿主細胞は、前記ポリペプチドが発現できる環境下で、ポリペプチドをコードする核酸を含むベクターを有する。
好ましくは、本発明のポリペプチドの作成のための方法は、宿主細胞および/または培地から発現したポリペプチドを回収する工程をさらに含む。さらにより好ましくは、その方法は、遠心分離、ゲルクロマトグラフィー、アフィニティークロマトグラフィーのような当該分野で知られている精製手段によって、その回収したポリペプチドを精製する工程も含む。
本発明はまた、以前概要したように、VLPへのポリペプチドの集合を可能にする環境下でポリペプチドの溶液をインキュベートする工程を含む、本明細書で規定したVLPを作成する方法を提供する。VLPの適切な形成はサンプル溶液を電子顕微鏡にて検査することにより試験することができる。
本発明を、以下の限定されない例によってさらに示す。
実施例1:
ヒトアデノウイルス血清型3(hAd3)のアデノウイルスペントンベースクラウンドメインのクローニング、発現および精製
ヒトアデノウイルス血清型3(hAd3)のアデノウイルスペントンベースクラウンドメインのクローニング、発現および精製
His-タグ配列を付加した、本発明のADDobodyをコードする核酸配列(ADDomer2_Headと命名する)
[配28]
を図4に示したように制限部位(制限酵素サイト)を用いてpProEX発現ベクターにクローニングした。
結果得られたベクターは次のような配列を有する(ORF、開始および終始コドンを下線太字で示し、コード配列を小文字で示す)。
[配29]
[配28]
を図4に示したように制限部位(制限酵素サイト)を用いてpProEX発現ベクターにクローニングした。
結果得られたベクターは次のような配列を有する(ORF、開始および終始コドンを下線太字で示し、コード配列を小文字で示す)。
[配29]
ポリペプチドを以下のように作成し、精製した。
<バッファーおよびストック溶液>
1000×アンピシリンストック:10mL dH2Oに溶解した1gアンピシリン、0.2μmフィルターに通す
1M IPTGストック:10mL dH2Oに溶解した2.4gIPTG、0.2μmフィルターに通す
10×PBSバッファーストック:80g NaCl
2g KCl
7.62g Na2HPO4
0.77g KH2PO4
を超純水に溶かし1Lにする。pH7.4に合わせる。
10×PBSバッファーストックを1×PBSを得る前に1:10で希釈する。
(以下、AD3Head発現をADDobody用に用いる)
発現および精製プロトコールは1L培養で述べる。より多くの発現培養が必要であれば、量を増やしてよい。通常、1回の大きな調製に3~5Lの発現培養を作り、精製したタンパク質を凍結保存する。
<バッファーおよびストック溶液>
1000×アンピシリンストック:10mL dH2Oに溶解した1gアンピシリン、0.2μmフィルターに通す
1M IPTGストック:10mL dH2Oに溶解した2.4gIPTG、0.2μmフィルターに通す
10×PBSバッファーストック:80g NaCl
2g KCl
7.62g Na2HPO4
0.77g KH2PO4
を超純水に溶かし1Lにする。pH7.4に合わせる。
10×PBSバッファーストックを1×PBSを得る前に1:10で希釈する。
(以下、AD3Head発現をADDobody用に用いる)
発現および精製プロトコールは1L培養で述べる。より多くの発現培養が必要であれば、量を増やしてよい。通常、1回の大きな調製に3~5Lの発現培養を作り、精製したタンパク質を凍結保存する。
<1.BL21(DE3)バクテリア トランスフォーメーション>
ADDomer ヘッド(頭)または「クラウン」ドメイン(ADDobody)をコードするpPro_EX_HTB_AD3HeadプラスミドをBL21(DE3)コンピテントセルにトランスフォームし、選択マーカーとしてアンピシリンを含むLBアガロースプレートに播く。
1.1.プレート調製
LBアガロースを電子レンジにて温める。
ボトルを流水で冷やす。
1000×アンピシリンストックを加える(100mL LBアガロースに対して100μL)
1.2.トランスフォーメーション
BL21(DE3)細胞を氷上に置き、溶かす。
プラスミドDNA 5μL(~0.67μg)を細胞に加え、氷上で1時間インキュベートする。
42°C、45秒のヒートショックを行い、チューブを氷上で10分間冷やす。
滅菌LB500μLをチューブに加える。
細胞を37°C、1時間、180rpmで回転するインキュベーターでインキュベートする。
細胞培養100μLをアンピシリン含有LBアガロースプレートに播き、37°Cでオーバーナイト、インキュベートする。
残りの400μLの細胞を37°C、180rpmで回転するインキュベーターでオーバーナイト、インキュベートし、もう一度細胞を播く必要がある場合のためにバックアップとして保持する。
ADDomer ヘッド(頭)または「クラウン」ドメイン(ADDobody)をコードするpPro_EX_HTB_AD3HeadプラスミドをBL21(DE3)コンピテントセルにトランスフォームし、選択マーカーとしてアンピシリンを含むLBアガロースプレートに播く。
1.1.プレート調製
LBアガロースを電子レンジにて温める。
ボトルを流水で冷やす。
1000×アンピシリンストックを加える(100mL LBアガロースに対して100μL)
1.2.トランスフォーメーション
BL21(DE3)細胞を氷上に置き、溶かす。
プラスミドDNA 5μL(~0.67μg)を細胞に加え、氷上で1時間インキュベートする。
42°C、45秒のヒートショックを行い、チューブを氷上で10分間冷やす。
滅菌LB500μLをチューブに加える。
細胞を37°C、1時間、180rpmで回転するインキュベーターでインキュベートする。
細胞培養100μLをアンピシリン含有LBアガロースプレートに播き、37°Cでオーバーナイト、インキュベートする。
残りの400μLの細胞を37°C、180rpmで回転するインキュベーターでオーバーナイト、インキュベートし、もう一度細胞を播く必要がある場合のためにバックアップとして保持する。
<2.バクテリアの前培養>
一つのコロニーを50μLアンピシリン含有50mL dYT培地を含む滅菌フラスコに播種する。
37°C、180rpm回転で、オーバーナイト、インキュベートする。
一つのコロニーを50μLアンピシリン含有50mL dYT培地を含む滅菌フラスコに播種する。
37°C、180rpm回転で、オーバーナイト、インキュベートする。
<3.発現培養の誘導>
OD3~4で、50mL前培養を、あらかじめ温めておいた1mL アンピシリン含有1L dYT培地に播種する。
培養を37°C、180rpm回転、でインキュベートする。
ODが1になるまで、1時間ごとODを測定する(約3時間かかる)。
誘導前のサンプルを各シェイカーフラスコから採取する(下記参照)。
そして、培養を1mL IPTGストックで誘導し、30°Cで3時間インキュベートする。
誘導後のサンプルを各シェイカーフラスコから採取する(下記ボックス参照)
SDS-PAGEゲル(12%)を流す。
OD3~4で、50mL前培養を、あらかじめ温めておいた1mL アンピシリン含有1L dYT培地に播種する。
培養を37°C、180rpm回転、でインキュベートする。
ODが1になるまで、1時間ごとODを測定する(約3時間かかる)。
誘導前のサンプルを各シェイカーフラスコから採取する(下記参照)。
そして、培養を1mL IPTGストックで誘導し、30°Cで3時間インキュベートする。
誘導後のサンプルを各シェイカーフラスコから採取する(下記ボックス参照)
SDS-PAGEゲル(12%)を流す。
<4.細胞の回収>
1L培養を二つのプラスチック容器に分配し、遠心分離用に正確にバランスをとる。
3500G、4°C、20分間、遠心分離する。
上清を取り除き、ペレットを20mLの用いた培地で再懸濁し、そして50mLファルコンチューブに移す。
卓上遠心分離機で3500G、10分間遠心分離する。
培地を取り除き、残りの培地を取り除くため、ファルコンチューブを紙タオルに軽くたたく。
ペレットを液体窒素で瞬時に凍結し、精製まで-20°Cで保存する。
1L培養を二つのプラスチック容器に分配し、遠心分離用に正確にバランスをとる。
3500G、4°C、20分間、遠心分離する。
上清を取り除き、ペレットを20mLの用いた培地で再懸濁し、そして50mLファルコンチューブに移す。
卓上遠心分離機で3500G、10分間遠心分離する。
培地を取り除き、残りの培地を取り除くため、ファルコンチューブを紙タオルに軽くたたく。
ペレットを液体窒素で瞬時に凍結し、精製まで-20°Cで保存する。
<5.TALON(登録商標)レジンを用いたIMACによるバッチ精製>
バッファー
PBS(1×)(上記参照)
高塩濃度洗浄バッファー:pH7.4(4°C、氷上に置く)
50mM Tris(0.622g トリズマ(登録商標)基)
1M KCl (7.45g KCl)
5mM イミダゾール(最終容量100mL dH2O中、0.034gイミダゾール)
溶出バッファー:pH7.4(4°C、氷上に置く)
200mM イミダゾール(最終容量100mL 1×PBS中、1.36gイミダゾール)
回収したペレットの重量を測定し、ペレット1gあたり、10mL 1×PBSを加え、再懸濁する。
細胞を5分間、超音波処理する:パルス超音波、10秒入、15秒切
3000G、10分間遠心分離する。
上清を新しいファルコンチューブに移し、3000G、10分間もう一度遠心分離する。
きれいになった上清を、平衡化したTALON(登録商標)レジンにロードする。(下記参照)
5.2.レジンの平衡化(HisPur TALON(登録商標)レジン)
1mL「スラリー」を15mLファルコンチューブに加え、5mL dH2Oで洗浄し、1000rpmで5分間遠心分離し、上清を取り除く。
そのスラリーを5mL 1×PBSで洗浄し、1000rpmで5分間遠心分離し、上清を取り除く。
5.3.結合および洗浄行程
きれいになった可溶化液を平衡化したレジンにロードし、低温室にて、一定に回転させながら4°C、オーバーナイト、インキュベートする。
次の日、1000rpmで5分間遠心分離し、フロースルー(FT)を集める。
高塩濃度洗浄バッファー(7mL)をレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
ファルコンチューブを1000rpmで5分間遠心分離し、上清を回収する(HS)。
洗浄:1×PBS 7mLをレジンに加え、そして1000rpmで5分間遠心分離し、上清を回収する(W1)。
1×PBSでの洗浄工程をもう2回繰り返し、上清を回収する(W2、W3)
1mL 1×PBSにレジンを再度懸濁し、1.5mL エッペンドルフチューブに移す。1000rpmで5分間遠心分離し、上清を除く。
5.4.溶出
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E1)。
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E2)。
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E3)。
レジンを1mL 溶出バッファーに再懸濁する(「レジン」) 12μLを採取する。
それぞれの工程からのサンプル(12μL+4μL PGLB)をSDS-PAGEゲル(12%)上に流す。
バッファー
PBS(1×)(上記参照)
高塩濃度洗浄バッファー:pH7.4(4°C、氷上に置く)
50mM Tris(0.622g トリズマ(登録商標)基)
1M KCl (7.45g KCl)
5mM イミダゾール(最終容量100mL dH2O中、0.034gイミダゾール)
溶出バッファー:pH7.4(4°C、氷上に置く)
200mM イミダゾール(最終容量100mL 1×PBS中、1.36gイミダゾール)
回収したペレットの重量を測定し、ペレット1gあたり、10mL 1×PBSを加え、再懸濁する。
細胞を5分間、超音波処理する:パルス超音波、10秒入、15秒切
3000G、10分間遠心分離する。
上清を新しいファルコンチューブに移し、3000G、10分間もう一度遠心分離する。
きれいになった上清を、平衡化したTALON(登録商標)レジンにロードする。(下記参照)
5.2.レジンの平衡化(HisPur TALON(登録商標)レジン)
1mL「スラリー」を15mLファルコンチューブに加え、5mL dH2Oで洗浄し、1000rpmで5分間遠心分離し、上清を取り除く。
そのスラリーを5mL 1×PBSで洗浄し、1000rpmで5分間遠心分離し、上清を取り除く。
5.3.結合および洗浄行程
きれいになった可溶化液を平衡化したレジンにロードし、低温室にて、一定に回転させながら4°C、オーバーナイト、インキュベートする。
次の日、1000rpmで5分間遠心分離し、フロースルー(FT)を集める。
高塩濃度洗浄バッファー(7mL)をレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
ファルコンチューブを1000rpmで5分間遠心分離し、上清を回収する(HS)。
洗浄:1×PBS 7mLをレジンに加え、そして1000rpmで5分間遠心分離し、上清を回収する(W1)。
1×PBSでの洗浄工程をもう2回繰り返し、上清を回収する(W2、W3)
1mL 1×PBSにレジンを再度懸濁し、1.5mL エッペンドルフチューブに移す。1000rpmで5分間遠心分離し、上清を除く。
5.4.溶出
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E1)。
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E2)。
溶出バッファー 5mLをレジンに加え、回転させながら、低温室にて、4°C、20分間インキュベートする。
チューブを13,000rpmで5分間遠心分離し、新しいチューブに上清を集める(E3)。
レジンを1mL 溶出バッファーに再懸濁する(「レジン」) 12μLを採取する。
それぞれの工程からのサンプル(12μL+4μL PGLB)をSDS-PAGEゲル(12%)上に流す。
<6.透析およびTEV切断>
タンパク質濃度を、透析とTEV切断の前に、Nanodrop(A280)(商標)にて測定する(イミダゾール用補正のため溶出バッファーをブランクとして用いる)。
12μLを採取する(「透析前」サンプル)。
20μL TEVプロテアーゼを加える。
低温室で、透析バッグにて、2mM MeSH(MeSHはドラフト内で用いなくてはならない)含有1×PBSに対して透析する。
30分後、新しいMeSH含有1×PBSの入った新しいビーカーに変更する。
透析を4°Cでオーバーナイト続ける。
12μLを採取する(「透析後」サンプル)。
ADDobodyを含むサンプルを回収し、タンパク質濃度を、透析バッファーをブランクとして用いて測定し、サンプルの量を決定し、表1に挿入した(添付参照)。
タンパク質濃度を、透析とTEV切断の前に、Nanodrop(A280)(商標)にて測定する(イミダゾール用補正のため溶出バッファーをブランクとして用いる)。
12μLを採取する(「透析前」サンプル)。
20μL TEVプロテアーゼを加える。
低温室で、透析バッグにて、2mM MeSH(MeSHはドラフト内で用いなくてはならない)含有1×PBSに対して透析する。
30分後、新しいMeSH含有1×PBSの入った新しいビーカーに変更する。
透析を4°Cでオーバーナイト続ける。
12μLを採取する(「透析後」サンプル)。
ADDobodyを含むサンプルを回収し、タンパク質濃度を、透析バッファーをブランクとして用いて測定し、サンプルの量を決定し、表1に挿入した(添付参照)。
<7.切断されていないタンパク質とTEVの除去(逆相TALON(登録商標))>
透析されたサンプルを、1mLの平衡化したTALON(登録商標)レジンにロードし(平衡化レジンは以前に述べた)、回転させながら、低温室にて、4°C、1時間インキュベートする。
濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプル12μLを採取する(「濃縮前」)
サンプルをAmicon(登録商標) Millipore Protein Concentrator(MWCO 10kDa)を用いて濃縮した。3000G、4°Cで、500μLまで遠心分離する。
サンプル12μLを採取する(「濃縮後」)。
濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
それぞれの工程からのサンプル(12μL+4μL PGLB)をSDS-PAGEゲル(12%)上に流す。
透析されたサンプルを、1mLの平衡化したTALON(登録商標)レジンにロードし(平衡化レジンは以前に述べた)、回転させながら、低温室にて、4°C、1時間インキュベートする。
濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプル12μLを採取する(「濃縮前」)
サンプルをAmicon(登録商標) Millipore Protein Concentrator(MWCO 10kDa)を用いて濃縮した。3000G、4°Cで、500μLまで遠心分離する。
サンプル12μLを採取する(「濃縮後」)。
濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
それぞれの工程からのサンプル(12μL+4μL PGLB)をSDS-PAGEゲル(12%)上に流す。
<8.逆相イオン交換クロマトグラフィー(IEX)>
イオン交換クロマトグラフィーを,MonoQ(登録商標)5/50カラムを用いて、AKTA Pure(商標)システムで行う。
(注意:ADDobodyはカラムから落ちてくるので(FT)、これは「逆相」IEXであり、対照的に、不純物は結合する)
バッファーA:1×PBS(新しく作成し、フィルターを通す)
バッファーB:1M NaCl含有1×PBS
(1L バッファーBについて、58.44g(1モル)NaClを量り、1L 1×PBSに加え、攪拌して溶解する)。
デルタカラムプレッシャー: 4.00MPa
インジェクションの前に、カラムを1×PBS(15mL、すなわち15カラムボリューム)で平衡化する。
流速 1mL/分
サンプルをフラクショネーターで回収する。フラクションの量は1mLである。
カラムをバッファーAで、流速 1mL/分で洗浄する。
500μLサンプルを、卓上遠心分離機にて13,000rpmで遠心分離する。
12μLプローブを採取する(IEX IN)
サンプルをインジェクトとする。
直線グラジエントを採用する。:0-100%B 20分
100%B 5分
0%B 5分
(5分間0%Bはカラムを再度平衡化するためである)
1mL フラクションに回収する。
ADDobodyはFT中に、1~10mL溶出量で溶出する。(約20mL溶出量でも小さなピークがある)
溶出プロファイルの例を図5に示す。
ADDobodyを含むフラクションを組み合わせる。バッファーAをブランクとして、濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
イオン交換クロマトグラフィーを,MonoQ(登録商標)5/50カラムを用いて、AKTA Pure(商標)システムで行う。
(注意:ADDobodyはカラムから落ちてくるので(FT)、これは「逆相」IEXであり、対照的に、不純物は結合する)
バッファーA:1×PBS(新しく作成し、フィルターを通す)
バッファーB:1M NaCl含有1×PBS
(1L バッファーBについて、58.44g(1モル)NaClを量り、1L 1×PBSに加え、攪拌して溶解する)。
デルタカラムプレッシャー: 4.00MPa
インジェクションの前に、カラムを1×PBS(15mL、すなわち15カラムボリューム)で平衡化する。
流速 1mL/分
サンプルをフラクショネーターで回収する。フラクションの量は1mLである。
カラムをバッファーAで、流速 1mL/分で洗浄する。
500μLサンプルを、卓上遠心分離機にて13,000rpmで遠心分離する。
12μLプローブを採取する(IEX IN)
サンプルをインジェクトとする。
直線グラジエントを採用する。:0-100%B 20分
100%B 5分
0%B 5分
(5分間0%Bはカラムを再度平衡化するためである)
1mL フラクションに回収する。
ADDobodyはFT中に、1~10mL溶出量で溶出する。(約20mL溶出量でも小さなピークがある)
溶出プロファイルの例を図5に示す。
ADDobodyを含むフラクションを組み合わせる。バッファーAをブランクとして、濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
<9.サイズ排除クロマトグラフィー(SEC)>
バッファーA:1×PBS(新しく作成し、フィルターを通す)
メインピークに対応するイオン交換クロマトグラフィーからのフラクションを集め、以前述べたように、Amicon(登録商標) Millipore タンパク質濃縮器(MWCO 10kDa)で濃縮した。
重要:タンパク質が沈殿するかもしれないので、過剰に濃縮しないように注意すること。3~5Lの発現培養の場合、二つの濃縮器が必要であろうが、工程において濃縮をモニターし、沈殿を見ることがないよう確認する。
サイズ排除クロマトグラフィーは、濃縮サンプルの500μL 溶液について、HiLoad(登録商標) 16/600 Superdex(登録商標) 200pgカラムを用いてAKTA Pure(商標)システムで行う。
デルタカラムプレッシャー:0.3MPa
インジェクションの前に、カラムを全量5mL 1×PBSで平衡化する。
流速 1mL/分
サンプルアプリケーション:ループは2mLで空になる。
サンプルをフラクションで回収する。フラクションの量は1mLである。
500μLサンプル溶液を、卓上遠心分離機にて13,000rpmで遠心分離する。
各インジェクションの12μLプローブを採取する(SEC IN)
残り500μLをインジェクトとする。
溶出プロファイルの例を図6に示し、ピークフラクションのSDSポリアクリルアミドゲル解析を図7に示す。
バッファーA:1×PBS(新しく作成し、フィルターを通す)
メインピークに対応するイオン交換クロマトグラフィーからのフラクションを集め、以前述べたように、Amicon(登録商標) Millipore タンパク質濃縮器(MWCO 10kDa)で濃縮した。
重要:タンパク質が沈殿するかもしれないので、過剰に濃縮しないように注意すること。3~5Lの発現培養の場合、二つの濃縮器が必要であろうが、工程において濃縮をモニターし、沈殿を見ることがないよう確認する。
サイズ排除クロマトグラフィーは、濃縮サンプルの500μL 溶液について、HiLoad(登録商標) 16/600 Superdex(登録商標) 200pgカラムを用いてAKTA Pure(商標)システムで行う。
デルタカラムプレッシャー:0.3MPa
インジェクションの前に、カラムを全量5mL 1×PBSで平衡化する。
流速 1mL/分
サンプルアプリケーション:ループは2mLで空になる。
サンプルをフラクションで回収する。フラクションの量は1mLである。
500μLサンプル溶液を、卓上遠心分離機にて13,000rpmで遠心分離する。
各インジェクションの12μLプローブを採取する(SEC IN)
残り500μLをインジェクトとする。
溶出プロファイルの例を図6に示し、ピークフラクションのSDSポリアクリルアミドゲル解析を図7に示す。
<10.凍結および保存>
メジャーピークに対応するSECからのフラクションを集める。
バッファーAをブランクとして、濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
12μLサンプルを採取する(「ConcFreeze.IN」)
Amicon(登録商標) Millipore タンパク質濃縮器(MWCO 10kDa)をもちいて、最終濃度5mg/mLに濃縮する。
12μLサンプルを採取する(「ConcFreeze.OUT」)
100μL溶液中のタンパク質を、タンパク質低吸着チューブにおいて瞬間凍結し、―20°Cで保存する。
凍結前後の集めたフラクションのSDSポリアクリルアミドゲル解析を図8に示す(凍結前:Conc.in、凍結後:Conc.out)。ADDobodyコンストラクト、ADDomer2_Headが安定であることを示す。
メジャーピークに対応するSECからのフラクションを集める。
バッファーAをブランクとして、濃度をNanodrop(商標)にて測定する。サンプルの量を決定し、表1に挿入する(添付参照)。
12μLサンプルを採取する(「ConcFreeze.IN」)
Amicon(登録商標) Millipore タンパク質濃縮器(MWCO 10kDa)をもちいて、最終濃度5mg/mLに濃縮する。
12μLサンプルを採取する(「ConcFreeze.OUT」)
100μL溶液中のタンパク質を、タンパク質低吸着チューブにおいて瞬間凍結し、―20°Cで保存する。
凍結前後の集めたフラクションのSDSポリアクリルアミドゲル解析を図8に示す(凍結前:Conc.in、凍結後:Conc.out)。ADDobodyコンストラクト、ADDomer2_Headが安定であることを示す。
実施例2:
ADDobodyコンストラクト、ADDomer2_Headの結晶化とX線構造決定
ADDobodyコンストラクト、ADDomer2_Headの結晶化とX線構造決定
結晶化条件:シッティングドロップ法、PEG3350 20%(w/v)、0.1M クエン酸塩 pH5.5、タンパク質濃度:5mg/mL、ドロップサイズ:0.5μLタンパク質および0.5μLリザーバー
単一の結晶の例を図9に示す。最もよい結晶は約4.5Aに回折する。
X線回折は次の結果をもたらした。
空間群 P1
a=102.124 b=103.837 c=92.308 α=92.308 β=94.314 γ=112.047
X線回折は次の結果をもたらした。
空間群 P1
a=102.124 b=103.837 c=92.308 α=92.308 β=94.314 γ=112.047
溶液構造を図10から13に示す。
単位格子は2つの十量体に存在する20ADDobodyを含む。
単位格子は2つの十量体に存在する20ADDobodyを含む。
重要なことに、ADDobodyのフラグメントAのフロアー領域およびフラグメントBのBループが単離されたADDobodyにおいて柔軟な構造を形成する。
実施例3:
チンパンジーアデノウイルスのアデノウイルス ペントンベース クラウン ドメインのクローニング、発現および精製
チンパンジーアデノウイルスのアデノウイルス ペントンベース クラウン ドメインのクローニング、発現および精製
Hisタグを付した本発明のさらなるADDobody(ChimpCrownと名付ける)をコードする核酸配列
[配32]
を、実施例1にて概要したように、pProEx発現ベクターにクローニングした。
発現および精製を、実施例1のプロトコールに従って実施した。
[配32]
を、実施例1にて概要したように、pProEx発現ベクターにクローニングした。
発現および精製を、実施例1のプロトコールに従って実施した。
実施例4:
ヘテロ挿入を含有する、ヒトアデノウイルス血清型3のアデノウイルス ペントンベース クラウン ドメインのクローニング、発現および精製
ヘテロ挿入を含有する、ヒトアデノウイルス血清型3のアデノウイルス ペントンベース クラウン ドメインのクローニング、発現および精製
チクングニアウイルスからの主な中和エピトープSTKDNFNVYKATRPYLAH (配列番号40)をフラグメントBのBループに含有し、hAd3ペントンベースの野生型フラグメントB(Hisタグ配列が付加されている)においてHVFNRF (配列番号41)配列を置換する、本発明の改変したADDobodyをコードする核酸配列
[配33]
を、実施例1にて概要したように、pProEx発現ベクターにクローニングした。
発現および精製を、実施例1のプロトコールに従って実施した。
[配33]
を、実施例1にて概要したように、pProEx発現ベクターにクローニングした。
発現および精製を、実施例1のプロトコールに従って実施した。
要約すると、本発明は特に次の事項に関する。
1.ペントンベースの第1および第2フラグメントに本質的に対応するアミノ酸ストレッチを含む、単離された遺伝子工学的に操作されたポリペプチドであって、それぞれ、ポリペプチドの第1フラグメントは、全長ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2アミノ酸ストレッチの間に存在し、ポリペプチドの第2フラグメントは、全長ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第2および第3フラグメントの間に存在し、単離された遺伝子工学的に操作されたドメインは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成するアミノ酸ストレッチを欠き、ここで、選択的に、ポリペプチドの第1および/または第2のフラグメントは、一つ以上のヘテロ改変を含む。
2.項目1のポリペプチドは、以下の一般式(I)の構造を有する。
N-A-L-B-C (I)
ここで
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Bは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する2番目と3番目のアミノ酸ストレッチの間に挿入された、アデノウイルス ペントンベースのC末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Lは、アミノ酸、オリゴペプチドおよびポリペプチドからなる群から選択される化学基を表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含む。
N-A-L-B-C (I)
ここで
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Bは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する2番目と3番目のアミノ酸ストレッチの間に挿入された、アデノウイルス ペントンベースのC末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Lは、アミノ酸、オリゴペプチドおよびポリペプチドからなる群から選択される化学基を表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含む。
3.項目2の何れか一つに係るポリペプチドであって、フラグメントAは以下の表に係るアミノ酸配列と、以下の表に示される各アミノ酸配列と少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは少なくとも95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含み、選択的に、フラグメントAは、一つ以上のヘテロ修飾を含む。
4.項目2または3のポリペプチドであって、フラグメントBは以下の表に係るアミノ酸配列と、以下の表に示される各アミノ酸配列と少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは少なくとも95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含み、選択的に、フラグメントBは、一つ以上のヘテロ修飾を含む。
5.項目2から4の何れか一つのポリペプチドであって、
フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下のサイトに含まれることを特徴とする:
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
フラグメントAのVループ、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである。
フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下のサイトに含まれることを特徴とする:
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
フラグメントAのVループ、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである。
6.項目5のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
7.項目5または6のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
8.項目5から7の何れかのポリペプチドであって、フラグメントAのVループのN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、VループのN末端アミノ酸を構成する。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、VループのN末端アミノ酸を構成する。
9.項目5から8の何れかのポリペプチドであって、フラグメントAのVループのC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
10.項目2から9の何れかのポリペプチドであって、ヘテロ改変は、フラグメントAおよび/またはBの野生型配列と比較して一つ以上の単一アミノ酸突然変異、一つ以上のヘテロアミノ酸および/またはアミノ酸ストレッチによる野生型アミノ酸ストレッチの一つ以上の置換、一つ以上のヘテロアミノ酸ストレッチの挿入、一つ以上のアミノ酸の一つ以上の欠失、一つ以上のアミノ酸改変、ならびにそれらの任意の組み合わせを含む。
11.項目2から10の何れかのポリペプチドであって、ヘテロ改変は、標的特異的結合物質を提供する。
12.項目11のポリペプチドであって、標的特異的結合物質は、抗原、エピトープ、CDR、抗体、抗原結合(Fab)フラグメント、Fab'フラグメント、F(ab')2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、単鎖可変領域フラグメント(scFV)、 可変領域フラグメント(Fv)、VHドメイン、VLドメイン、シングル ドメイン抗体、ナノボディ、IgNAR (免疫グロブリン新規抗原受容体)、di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(BITE)、デュアル アフィニティ リターゲティング(DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、シングル チェーン ジアボディ、パラトープ、オルタナティブ スキャフォールド タンパク質、などの抗体フラグメント、およびその融合タンパク質、毒素および毒液からなる群から選択される。
14.単離された遺伝子工学的に操作されたポリペプチドは、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのラージフラグメントを含み、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのスモールフラグメントおよびジェリーロール フォールド ドメインを欠き、ここで、前記ラージフラグメントは、選択的に、一つ以上のヘテロ改変を含む。
15.項目14のポリペプチドは、N末端からC末端に、以下の式(II)の一般構造を有する。
N-A-C (II)
ここで、
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAは、1つ以上のヘテロ改変を含む。
N-A-C (II)
ここで、
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAは、1つ以上のヘテロ改変を含む。
16.項目15のポリペプチドであって、フラグメントAは、下記表によるアミノ酸配列と、下記表に示された各アミノ酸配列と、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%、の同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含む。
17.項目15または16のポリペプチドであって、フラグメントAは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下のサイトに含まれる、ことを特徴とする:
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
Vループ(フラグメントAの‘可変ループ“とも称される)、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである、
ことを特徴とする。
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
Vループ(フラグメントAの‘可変ループ“とも称される)、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである、
ことを特徴とする。
18.項目17のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
19.項目17または18のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである。
20.項目17から19の何れか一つのポリペプチドであって、フラグメントAのVループのN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)によって規定される。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のN末端アミノ酸を構成する。
21.項目17から20の何れか一つのポリペプチドであって、フラグメントAのVループのC末端は以下の配列によって規定される(N末端からC末端に)。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、Vループ領域のC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである。
22.項目15から21の何れか一つのポリペプチドであって、ヘテロ改変は、フラグメントAの野生型配列と比較して一つ以上の単一アミノ酸突然変異、一つ以上のヘテロアミノ酸および/またはアミノ酸ストレッチによる一つ以上野生型アミノ酸ストレッチの置換、一つ以上のヘテロアミノ酸ストレッチの挿入、一つ以上のアミノ酸の一つ以上の欠失、一つ以上のアミノ酸改変、ならびにそれらの任意の組み合わせを含む。
23.項目15から22の何れか一つのポリペプチドであって、ヘテロ改変は、標的特異的結合物質を提供する。
24.項目23のポリペプチドであって、標的特異的結合物質は、抗原、エピトープ、CDR、抗体、抗原結合(Fab)フラグメント、Fab'フラグメント、F(ab')2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、単鎖可変領域フラグメント(scFV)、 可変領域フラグメント(Fv)、VHドメイン、VLドメイン、シングル ドメイン抗体、ナノボディ、IgNAR (免疫グロブリン新規抗原受容体)、di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(BITE)、デュアル アフィニティ リターゲティング(DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、シングル チェーン ジアボディ、パラトープ、オルタナティブ スキャフォールド タンパク質、などの抗体フラグメント、およびその融合タンパク質、毒素および毒液からなる群から選択される。
25.項目1から24の何れか一つのポリペプチドをコードする核酸。
26.項目25の核酸を含むベクター
27.項目15の核酸を発現カセットに含む、項目26のベクター。
28.項目24の核酸、または項目26または27のベクター、を含む組み換え宿主細胞。
29.項目1から24の何れか一つのポリペプチドを生成する方法であって、前記ポリペプチドの発現か可能な条件下で、項目28のベクターを含む項目28の宿主細胞を培養する工程を含む。
30.項目29の方法であって、さらに培養した宿主細胞からポリペプチドを精製する工程を含む。
31.アデノウイルス ペントンベース タンパク質の多量体化ドメインに(ジェリーロール フォールド ドメイン)に融合する項目5から12の何れかのポリペプチドを含む、遺伝子工学的に操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質。
32.項目31のペントンベース タンパク質であって、N末端からC末端に、以下の一般式(III)の構造を有する。
D-A-E-B-F (III)
ここで、AおよびBは、項目2から4の何れか一つに規定されたαヘリックス クラウン ドメインのフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在する、および/またはフラグメントBのBループに存在する。
D-A-E-B-F (III)
ここで、AおよびBは、項目2から4の何れか一つに規定されたαヘリックス クラウン ドメインのフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在する、および/またはフラグメントBのBループに存在する。
33.アデノウイルス ペントンベース タンパク質の多量体化ドメインに(ジェリーロール フォールド ドメイン)に融合する項目15から24の何れかのポリペプチドを含む、操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質。
34.項目33のペントンベース タンパク質であって、N末端からC末端に、以下の一般式(IV)の構造を有する。
D-A-E-Li-F (IV)
ここでAは、項目15または16の何れか一つに規定されたαヘリックス クラウン ドメインのラージフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで、選択的におよび好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在し、ここでLiは、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、タンパク質複合体から選ばれるリンカーである。
D-A-E-Li-F (IV)
ここでAは、項目15または16の何れか一つに規定されたαヘリックス クラウン ドメインのラージフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで、選択的におよび好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在し、ここでLiは、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、タンパク質複合体から選ばれるリンカーである。
35.項目32または34のペントンベースであって、一般式(III)および/または(IV)のフラグメントDは、以下のコンセンサス配列(配列番号34)を有する。
[配35]
ここで、
フラグメントDは、C末端側、Z1の前のT残基またはZ1からZ15のアミノ酸、で終わり、
U は、いずれのアミノ酸であるかアミノ酸なし、
J1 は、EまたはG であり、
J2 は、EまたはS であり、
J3 は、LまたはV であり、
J4 は、AまたはS であり、
J5 は、LまたはQ であり、
J6 は、YまたはE であり、
J7 は、RまたはK であり、
J8 は、VまたはL であり、
J9 は、VまたはI であり、
J10 は、FまたはY であり、
J11 は、TまたはS であり、
J12 は、AまたはTまたはIまたはG であり、
J13 は、SまたはG であり、
J14 は、FまたはL であり、
J15 は、EまたはD であり、
J16 は、AまたはG であり、
J17 は、DまたはQ であり、
J18 は、LまたはM であり、
j19 は、HまたはR であり、
Z1 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z2 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z3 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z4 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z5 は、もし存在するのであれば、VまたはI であり、
Z6 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z7 は、もし存在するのであれば、EまたはD であり、
Z8 は、もし存在するのであれば、YまたはF であり、
Z9 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z10 は、もし存在するのであれば、FまたはSまたはY であり、
Z11 は、もし存在するのであれば、TまたはS であり、
Z12 は、もし存在するのであれば、SまたはN であり、
Z13 は、もし存在するのであれば、K であり、
Z14 は、もし存在するのであれば、F であり、
Z15 は、もし存在するのであれば、K である。
[配35]
ここで、
フラグメントDは、C末端側、Z1の前のT残基またはZ1からZ15のアミノ酸、で終わり、
U は、いずれのアミノ酸であるかアミノ酸なし、
J1 は、EまたはG であり、
J2 は、EまたはS であり、
J3 は、LまたはV であり、
J4 は、AまたはS であり、
J5 は、LまたはQ であり、
J6 は、YまたはE であり、
J7 は、RまたはK であり、
J8 は、VまたはL であり、
J9 は、VまたはI であり、
J10 は、FまたはY であり、
J11 は、TまたはS であり、
J12 は、AまたはTまたはIまたはG であり、
J13 は、SまたはG であり、
J14 は、FまたはL であり、
J15 は、EまたはD であり、
J16 は、AまたはG であり、
J17 は、DまたはQ であり、
J18 は、LまたはM であり、
j19 は、HまたはR であり、
Z1 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z2 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z3 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z4 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z5 は、もし存在するのであれば、VまたはI であり、
Z6 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z7 は、もし存在するのであれば、EまたはD であり、
Z8 は、もし存在するのであれば、YまたはF であり、
Z9 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z10 は、もし存在するのであれば、FまたはSまたはY であり、
Z11 は、もし存在するのであれば、TまたはS であり、
Z12 は、もし存在するのであれば、SまたはN であり、
Z13 は、もし存在するのであれば、K であり、
Z14 は、もし存在するのであれば、F であり、
Z15 は、もし存在するのであれば、K である。
36.項目35のペントンベースであって、フラグメントDは、下記表のアミノ酸配列と、下記表に示された各アミノ酸配列と、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%、の同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含む。
37.項目32から36の何れか一つのペントンベースであって、一般式(III)または(IV)のフラグメントEは下記配列(配列番号35)を有する。
[配36]
フラグメントEは、N末端側、Z17からZ27のアミノ酸またはZ27の後のアミノ酸Q、で始まり、
アミノ酸ストレッチBは、C末端側、Z28の前のアミノ酸LまたはZ28からZ30のアミノ酸、で終わり、
Z17 は、もし存在するのであれば、LまたはS であり
Z18 は、もし存在するのであれば、TまたはPまたはC であり、
Z19 は、もし存在するのであれば、TまたはP であり、
Z20 は、もし存在するのであれば、PまたはSまたはAまたはR であり、
Z21 は、もし存在するのであれば、NまたはD であり、
Z22 は、もし存在するのであれば、GまたはV であり、
Z23 は、もし存在するのであれば、HまたはT であり、
Z24 は、もし存在するのであれば、C であり、
Z25 は、もし存在するのであれば、G であり、
Z26 は、もし存在するのであれば、AまたはVまたはS であり、
Z27 は、もし存在するのであれば、EまたはQ であり、
J20 は、LまたはM であり、
J21 は、QまたはK であり、
J22 は、QまたはRまたはS であり、
J23 は、VまたはI であり、
J24 は、SまたはN であり、
J25 は、YまたはF であり、
J26 は、AまたはV であり、
Z28 は、もし存在するのであれば、MまたはL であり、
Z29 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z30 は、もし存在するのであれば、VまたはF である。
[配36]
フラグメントEは、N末端側、Z17からZ27のアミノ酸またはZ27の後のアミノ酸Q、で始まり、
アミノ酸ストレッチBは、C末端側、Z28の前のアミノ酸LまたはZ28からZ30のアミノ酸、で終わり、
Z17 は、もし存在するのであれば、LまたはS であり
Z18 は、もし存在するのであれば、TまたはPまたはC であり、
Z19 は、もし存在するのであれば、TまたはP であり、
Z20 は、もし存在するのであれば、PまたはSまたはAまたはR であり、
Z21 は、もし存在するのであれば、NまたはD であり、
Z22 は、もし存在するのであれば、GまたはV であり、
Z23 は、もし存在するのであれば、HまたはT であり、
Z24 は、もし存在するのであれば、C であり、
Z25 は、もし存在するのであれば、G であり、
Z26 は、もし存在するのであれば、AまたはVまたはS であり、
Z27 は、もし存在するのであれば、EまたはQ であり、
J20 は、LまたはM であり、
J21 は、QまたはK であり、
J22 は、QまたはRまたはS であり、
J23 は、VまたはI であり、
J24 は、SまたはN であり、
J25 は、YまたはF であり、
J26 は、AまたはV であり、
Z28 は、もし存在するのであれば、MまたはL であり、
Z29 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z30 は、もし存在するのであれば、VまたはF である。
38.項目37のペントンベースであって、フラグメントEは、下記表のアミノ酸配列と、下記表に示された各アミノ酸配列のそれぞれと、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%、の同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含む。
39.項目32から38のいずれか一つのペントンベースであって、一般式(III)または(IV)のフラグメントFは下記配列(配列番号36)を有する。
[配37]
ここで、
フラグメントFは、N末端側、Z31からZ33のアミノ酸またはZ33の後のアミノ酸A、で始まり、
Z31 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z32 は、もし存在するのであれば、V であり、
Z33 は、もし存在するのであれば、P であり、
J27 は、RまたはSまたはG であり、
J28 は、VまたはI であり、
J29 は、YまたはH であり、
J30 は、AまたはS であり、
J31 は、RまたはK である。
[配37]
ここで、
フラグメントFは、N末端側、Z31からZ33のアミノ酸またはZ33の後のアミノ酸A、で始まり、
Z31 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z32 は、もし存在するのであれば、V であり、
Z33 は、もし存在するのであれば、P であり、
J27 は、RまたはSまたはG であり、
J28 は、VまたはI であり、
J29 は、YまたはH であり、
J30 は、AまたはS であり、
J31 は、RまたはK である。
40.項目39のペントンベースであって、フラグメントFは、下記表のアミノ酸配列と、下記表に示された各アミノ酸配列と、少なくとも85%、より好ましくは少なくとも90%、更により好ましくは95%、特に好ましくは少なくとも98%、最も好ましくは少なくとも99%、の同一性を有するアミノ酸配列、からなる群から選ばれるアミノ酸配列を含む。
41.項目32から40の何れかひとつの、遺伝子工学的に操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質の五量体複合体。
42.項目41の五量体複合体を12個有するウイルス様粒子(VLP)。
43.医薬品として使用するための項目1から24の何れか一つのポリペプチド、または、項目42のVLP。
44.項目1から24の何れか一つのポリペプチド、または、項目32から40の何れかの操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質、または、項目42のVLP、を含む薬学的組成物であって、選択的に、薬学的に許容可能な担体、賦形剤および/または希釈剤の少なくとも一つを伴う薬学的組成物。
45.項目42のVLPを作成する方法であって、ポリペプチドがVLPに集合することができるような条件下で、項目32から40のいずれか一つのペントンベースの溶液をインキュベートする工程を含む。
46.感染症、免疫疾患、腫瘍またはがんの治療および/または予防において使用するための、項目1から24の何れか一つのポリペプチドまたは項目42のVLP。
47.標的分子への結合配列を同定する方法であって、以下の工程を含む。
(ia)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、項目5から9の何れかで規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループの一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる、工程;
または、
(ib)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、項目17から21で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域の一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる、工程;
(ii)宿主細胞または無細胞系において、好ましくは無細胞系において、核酸配列によってコードされるポリペプチドを発現する工程;
(iii)工程(ii)において発現したポリペプチドを、選択的に宿主細胞又は無細胞系、好ましくは無細胞系から精製後、ターゲット分子に接触する工程;
および、
(iv)どのポリペプチドがターゲット分子と結合したか検出する工程。
(ia)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、項目5から9の何れかで規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループの一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる、工程;
または、
(ib)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、項目17から21で規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域の一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターがランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされた候補結合配列は異なる、工程;
(ii)宿主細胞または無細胞系において、好ましくは無細胞系において、核酸配列によってコードされるポリペプチドを発現する工程;
(iii)工程(ii)において発現したポリペプチドを、選択的に宿主細胞又は無細胞系、好ましくは無細胞系から精製後、ターゲット分子に接触する工程;
および、
(iv)どのポリペプチドがターゲット分子と結合したか検出する工程。
48.項目47の方法は、標的分子に結合したポリペプチドの解離定数(Kd)を決定する工程を、さらに含む。
Claims (48)
- ペントンベースの第1および第2フラグメントに本質的に対応するアミノ酸ストレッチを含む、単離された、操作されたポリペプチドであって、
それぞれ、ポリペプチドの第1フラグメントは、全長ペントンベースにおいてジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2アミノ酸ストレッチの間に存在し、ポリペプチドの第2のフラグメントは、全長ペントンベースにおいてジェリーロール フォールド ドメインを形成する第2および第3のフラグメントの間に存在し、
単離された、操作されたドメインは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成するアミノ酸ストレッチを欠き、
選択的に、ポリペプチドの第1および/または第2のフラグメントは、一つ以上のヘテロ改変を含む、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項1に記載のポリペプチドは、以下の一般式(I)の構造を有し、
N-A-L-B-C (I)
ここで
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2のアミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Bは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第2と第3のアミノ酸ストレッチの間に挿入された、アデノウイルス ペントンベースのC末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Lは、アミノ酸、オリゴペプチドおよびポリペプチドからなる群から選択される化学基を表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、選択的に、フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含む、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項2から4の何れか一つに記載のポリペプチドであって、
フラグメントAおよび/またはBは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下のサイト、
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
フラグメントAのVループ、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである、
に含まれる、ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項5に記載のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)
によって規定され、
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項5または6に記載のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のC末端は以下の配列によって規定され(N末端からC末端に)、
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項5から7の何れかに記載のポリペプチドであって、フラグメントAのVループのN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
によって規定され、
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、VループのN末端アミノ酸を構成する、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項5から8の何れかに記載のポリペプチドであって、フラグメントAのVループのC末端は以下の配列(N末端からC末端に)、
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
によって規定され、
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、VループのC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項2から9の何れかに記載のポリペプチドであって、前記ヘテロ改変は、フラグメントAおよび/またはBの野生型配列と比較して一つ以上の単一アミノ酸突然変異、一つ以上のヘテロアミノ酸および/またはアミノ酸ストレッチによる野生型アミノ酸ストレッチの一つ以上の置換、一つ以上のヘテロアミノ酸ストレッチの挿入、一つ以上のアミノ酸の一つ以上の欠失、一つ以上のアミノ酸改変、ならびにそれらの任意の組み合わせ、からなる群から選ばれる、ことを特徴とするポリペプチド。
- 請求項2から10の何れかに記載のポリペプチドであって、前記ヘテロ改変は、標的特異的結合物質を提供する、ことを特徴とするポリペプチド。
- 請求項11に記載のポリペプチドであって、前記標的特異的結合物質は、抗原、エピトープ、CDR、抗体、抗原結合(Fab)フラグメント、Fab'フラグメント、F(ab')2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、単鎖可変領域フラグメント(scFV)、可変領域フラグメント(Fv)、VHドメイン、VLドメイン、シングル ドメイン抗体、ナノボディ、IgNAR (免疫グロブリン新規抗原受容体)、di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(BITE)、デュアル アフィニティ リターゲティング(DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、シングル チェーン ジアボディ、パラトープ、オルタナティブ スキャフォールド タンパク質、などの抗体フラグメント、およびその融合タンパク質、毒素および毒液からなる群から選択される、ことを特徴とするポリペプチド。
- 単離された、操作されたポリペプチドであって、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのラージフラグメントを含み、アデノウイルス ペントンベース タンパク質のαヘリックス ドメインのスモールフラグメントおよびジェリーロール フォールド ドメインを欠き、ここで、前記ラージフラグメントは、選択的に、一つ以上のヘテロ改変を含む、ことを特徴とするポリペプチド。
- 請求項14に記載のポリペプチドが、N末端からC末端に、以下の式(II)の一般構造を有し、
N-A-C (II)
ここで、
Aは、アデノウイルス ペントンベースのジェリーロール フォールド ドメインを形成する第1および第2アミノ酸ストレッチの間に存在する、アデノウイルス ペントンベースのN末端アミノ酸ストレッチに対応するアミノ酸ストレッチを表し、
Nは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
Cは存在してもしなくてもよく、存在する場合は、アミノ酸、オリゴペプチド、ポリペプチドからなる化学基を表し、
ここで、随意、フラグメントAは、一つ以上のヘテロ改変を含む、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項15または16に記載のポリペプチドであって、フラグメントAは、一つ以上のヘテロ改変を含み、ここで、前記一つ以上のヘテロ改変は、以下のサイト、
フラグメントAのRGDループ領域、および/または、
フラグメントAのVループ、および/または、
フラグメントAの、配列(N末端からC末端に)
X1-X2-X3-X4-X5-X6-D-X7-X8-X9-S-Y-N-X10-X11-X12-X13-X14-X15-X16 (配列番号21)
を有するフロアー領域、
ここで、
X1はIまたはL、好ましくはI
X2はK、QおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはQ、
X3はPまたはA、好ましくはPであり、
X4はL、V、およびIからなる群から選ばれ、好ましくはLであり、
X5はT、E、A、K、およびLからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X6はE、K、TおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X7はS、PおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X8はK、TおよびSからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X9はK、S、N、GおよびDからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X10はLまたはV、好ましくはVであり、
X11はIまたはL、好ましくはIであり、
X12はS、EおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはEであり、
X13はアミノ酸なし(すなわち存在しない)またはNであり、好ましくはアミノ酸なしであり、
X14はDまたはG、好ましくはDであり、
X15はS、K、QおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、および
X16はT、N、I、KおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、および/または、
フラグメントBの配列(N末端からC末端に)T-H-V-F-X17-R-F-P (配列番号22)、ここでX17はDまたはN、好ましくはNである、
に含まれる、ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項17に記載のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)
X18-X19-X20-X21-X22-X23-X24-X25-X26 (配列番号23)、
によって規定され、
ここで
X18はD、E、およびNからなる群から選ばれ、好ましくはD、
X19はV、LおよびIからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X20はA、D、E、K、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはTであり、
X21はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、およびKからなる群から選ばれ、より好ましくはAであり、
X22はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X23はA、D、E、NおよびQからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはQであり、より好ましくはEであり、
X24はいずれかのアミノ酸、好ましくはA、D、E、NおよびKからなる群から選ばれ、より好ましくはEであり、
X25はSまたはTからなる群から選ばれ、好ましくはSであり、
X26はいずれかのアミノ酸であり、RGDループ領域のN末端アミノ酸を構成する、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項17または18に記載のポリペプチドであって、フラグメントAのRGDループ領域のC末端は以下の配列(N末端からC末端に)
X27-X28-X29-X30-X31-X32-X33-X34 (配列番号24)
によって規定され、
ここで
X27はいずれかのアミノ酸であり、第2RGDループのC末端アミノ酸を構成し、
X28はI、LおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはIであり、
X29はD、E、K、N、QおよびVからなる群から選ばれ、好ましくはQまたはKであり、より好ましくはQであり、
X30はC、GおよびPからなる群から選ばれ、好ましくはPであり、
X31はI、L、およびVからなる群から選ばれ、好ましくはLまたはVであり、より好ましくはLであり、
X32はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X33はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはKであり、
X34はDおよびEからなる群から選ばれ、好ましくはDである、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項17から19の何れか一つに記載のポリペプチドであって、フラグメントAのVループのN末端は、以下の配列(N末端からC末端に)
X35-X36-X37-X38-X39-X40-X41-X42 (配列番号25)
によって規定され、
ここで
X35はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFであり、
X36はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはKであり、
X37はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはAであり、
X38はH、KおよびRからなる群から選ばれ、好ましくはRであり、
X39はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X40はA、V、I、LおよびMからなる群から選ばれ、好ましくはMであり、
X41はA、V、IおよびLからなる群から選ばれ、好ましくはVであり、
X42はいずれかのアミノ酸であり、VループのN末端アミノ酸を構成する、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項17から20の何れか一つに記載のポリペプチドであって、フラグメントAのVループのC末端は以下の配列(N末端からC末端に)。
X43-X44-X45-X46-X47-X48-X49 (配列番号26)
によって規定され、
ここで
X43はいずれかのアミノ酸であり、VループのC末端アミノ酸を構成し、
X44はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはYであり、
X45はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはEまたはTであり、より好ましくはEであり、
X46はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはWであり、
X47はA、F、V、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFまたはVであり、より好ましくはFであり、
X48はD、E、SおよびTからなる群から選ばれ、好ましくはDまたはEであり、より好ましくはEであり、
X49はF、YおよびWからなる群から選ばれ、好ましくはFである、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項15から21の何れか一つに記載のポリペプチドであって、前記ヘテロ改変は、フラグメントAの野生型配列と比較して一つ以上の単一アミノ酸突然変異、一つ以上のヘテロアミノ酸および/またはアミノ酸ストレッチによる一つ以上の野生型アミノ酸ストレッチの置換、一つ以上のヘテロアミノ酸ストレッチの挿入、一つ以上のアミノ酸の一つ以上の欠失、一つ以上のアミノ酸改変、ならびにそれらの任意の組み合わせ、からなる群から選ばれる、ことを特徴とするポリペプチド。
- 請求項15から22の何れか一つに記載のポリペプチドであって、前記ヘテロ改変が、標的特異的結合物質を提供する、ことを特徴とするポリペプチド。
- 請求項23のポリペプチドであって、前記標的特異的結合物質は、抗原、エピトープ、CDR、抗体、抗原結合(Fab)フラグメント、Fab'フラグメント、F(ab')2フラグメント、重鎖抗体、シングル ドメイン抗体(sdAb)、単鎖可変領域フラグメント(scFV)、 可変領域フラグメント(Fv)、VHドメイン、VLドメイン、シングル ドメイン抗体、ナノボディ、IgNAR (免疫グロブリン新規抗原受容体)、di-scFv、バイスペシフィックT細胞エンゲージャー(BITE)、デュアル アフィニティ リターゲティング(DART)分子、トリプルボディ、ジアボディ、シングル チェーン ジアボディ、パラトープ、オルタナティブ スキャフォールド タンパク質、などの抗体フラグメント、およびその融合タンパク質、毒素および毒液からなる群から選択される、
ことを特徴とするポリペプチド。 - 請求項1から24の何れか一つに記載のポリペプチドをコードする核酸。
- 請求項25に記載の核酸を含むベクター
- 請求項15に記載の核酸を発現カセットに含む、請求項26に記載のベクター。
- 請求項24に記載の核酸、または請求項26または27に記載のベクター、を含む組み換え宿主細胞。
- 請求項1から24の何れか一つに記載のポリペプチドを生成する方法であって、前記ポリペプチドの発現が可能な条件下で、請求項28のベクターを含む請求項28の宿主細胞を培養する工程を含む、ことを特徴とする方法。
- 請求項29に記載の方法であって、さらに、培養した宿主細胞からポリペプチドを精製する工程を含む、ことを特徴とする方法。
- アデノウイルス ペントンベース タンパク質の多量体化ドメイン(ジェリーロール フォールド ドメイン)に融合する請求項5から12の何れかに記載のポリペプチドを含む、操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質。
- 請求項31に記載のペントンベース タンパク質であって、N末端からC末端に、以下の一般式(III)
D-A-E-B-F (III)
の構造を有し、
ここで、AおよびBは、請求項2から4の何れか一つにて規定されたαヘリックス クラウン ドメインのフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在する、および/またはフラグメントBのBループに存在する、
ことを特徴とするペントンベース タンパク質。 - アデノウイルス ペントンベース タンパク質の多量体化ドメイン(ジェリーロール フォールド ドメイン)に融合する、請求項15から24の何れかに記載のポリペプチドを含む、操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質。
- 請求項33に記載のペントンベースであって、N末端からC末端に、以下の一般式(IV)
D-A-E-Li-F (IV)
の構造を有し、
ここでAは、請求項15または16の何れか一つにて規定されたαヘリックス クラウン ドメインのラージフラグメントであり、D、EおよびFは多量体化(ジェリーロール フォールド)ドメインを形成するアデノウイルス ペントンベースのアミノ酸配列であり、ここで、選択的におよび好ましくは、一つ以上のヘテロ改変は、フラグメントAのフロアー領域に存在し、ここでLiは、ペプチド、オリゴペプチド、ポリペプチド、タンパク質、およびタンパク質複合体から選ばれるリンカーである、
ことを特徴とするペントンベース。 - 請求項32または34に記載のペントンベースであって、一般式(III)または(IV)のフラグメントDは、以下のコンセンサス配列(配列番号34)
[配2]
を有し、
ここで、
フラグメントDは、C末端側、Z1の前のT残基またはZ1からZ15のアミノ酸、で終わり、
U は、いずれのアミノ酸であるかアミノ酸なし、
J1 は、EまたはG であり、
J2 は、EまたはS であり、
J3 は、LまたはV であり、
J4 は、AまたはS であり、
J5 は、LまたはQ であり、
J6 は、YまたはE であり、
J7 は、RまたはK であり、
J8 は、VまたはL であり、
J9 は、VまたはI であり、
J10 は、FまたはY であり、
J11 は、TまたはS であり、
J12 は、AまたはTまたはIまたはG であり、
J13 は、SまたはG であり、
J14 は、FまたはL であり、
J15 は、EまたはD であり、
J16 は、AまたはG であり、
J17 は、DまたはQ であり、
J18 は、LまたはM であり、
j19 は、HまたはR であり、
Z1 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z2 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z3 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z4 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z5 は、もし存在するのであれば、VまたはI であり、
Z6 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z7 は、もし存在するのであれば、EまたはD であり、
Z8 は、もし存在するのであれば、YまたはF であり、
Z9 は、もし存在するのであれば、M であり、
Z10 は、もし存在するのであれば、FまたはSまたはY であり、
Z11 は、もし存在するのであれば、TまたはS であり、
Z12 は、もし存在するのであれば、SまたはN であり、
Z13 は、もし存在するのであれば、K であり、
Z14 は、もし存在するのであれば、F であり、
Z15 は、もし存在するのであれば、K である、
ことを特徴とするペントンベース。 - 請求項32から36の何れか一つに記載のペントンベースであって、一般式(III)または(IV)のフラグメントEは下記配列(配列番号35)
[配3]
を有し、ここで、
フラグメントEは、N末端側、Z17からZ27のアミノ酸またはZ27の後のアミノ酸Q、で始まり、
アミノ酸ストレッチBは、C末端側、Z28の前のアミノ酸LまたはZ28からZ30のアミノ酸、で終わり、
Z17 は、もし存在すのであれば、LまたはS であり
Z18 は、もし存在するのであれば、TまたはPまたはC であり、
Z19 は、もし存在するのであれば、TまたはP であり、
Z20 は、もし存在するのであれば、PまたはSまたはAまたはR であり、
Z21 は、もし存在するのであれば、NまたはD であり、
Z22 は、もし存在するのであれば、GまたはV であり、
Z23 は、もし存在するのであれば、HまたはT であり、
Z24 は、もし存在するのであれば、C であり、
Z25 は、もし存在するのであれば、G であり、
Z26 は、もし存在するのであれば、AまたはVまたはS であり、
Z27 は、もし存在するのであれば、EまたはQ であり、
J20 は、LまたはM であり、
J21 は、QまたはK であり、
J22 は、QまたはRまたはS であり、
J23 は、VまたはI であり、
J24 は、SまたはN であり、
J25 は、YまたはF であり、
J26 は、AまたはV であり、
Z28 は、もし存在するのであれば、MまたはL であり、
Z29 は、もし存在するのであれば、P であり、
Z30 は、もし存在するのであれば、VまたはF である、
ことを特徴とする、ペントンベース。 - 請求項32から38のいずれか一つに記載のペントンベースであって、一般式(III)または(IV)のフラグメントFは下記配列(配列番号36)
[配4]
を有し、ここで、
フラグメントFは、N末端側、Z31からZ33のアミノ酸またはZ33の後のアミノ酸A、で始まり、
Z31 は、もし存在するのであれば、N であり、
Z32 は、もし存在するのであれば、V であり、
Z33 は、もし存在するのであれば、P であり、
J27 は、RまたはSまたはG であり、
J28 は、VまたはI であり、
J29 は、YまたはH であり、
J30 は、AまたはS であり、
J31 は、RまたはK である、
ことを特徴とするペントンベース。 - 請求項32から40の何れかひとつに記載の、操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質の五量体複合体。
- 請求項41に記載の五量体複合体を12個有するウイルス様粒子(VLP)。
- 医薬品として使用するための、請求項1から24の何れか一つに記載のポリペプチド、または、請求項42に記載のVLP。
- 薬学的組成物であって、請求項1から24の何れか一つに記載のポリペプチド、または、請求項32から40の何れか一つに記載の操作されたアデノウイルス ペントンベース タンパク質、または、請求項42に記載のVLP、を含み、選択的に、薬学的に許容可能な担体、賦形剤および/または希釈剤の少なくとも一つを伴う、ことを特徴とする薬学的組成物。
- 請求項42に記載のVLPを生成する方法であって、ポリペプチドがVLPに集合することができるような条件下で、請求項32から40のいずれか一つに記載のペントンベースの溶液をインキュベートする工程を含む、ことを特徴とする方法。
- 感染症、免疫疾患、腫瘍またはがんの治療および/または予防において使用するための、請求項1から24の何れか一つに記載のポリペプチド、または請求項42に記載のVLP。
- 標的分子への結合配列を同定する方法であって、以下の工程、
(ia)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有するポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、請求項5から9の何れかにて規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域および/またはBループの一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターが、ランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされる候補結合配列は異なる、工程;
または、
(ib)ベクターそれぞれが、発現カセットに、候補結合配列を有する本発明に係るポリペプチドをコードする核酸配列を含む、ベクターのライブラリーを調製する工程であって、前記ヌクレオチド配列によってコードされる各ポリペプチドは、請求項17から21の何れかで規定された、RGDループ領域および/またはVループおよび/またはフロアー領域の一つ以上にヘテロ改変として、候補結合配列を有し、ここで、ベクターが、ランダム化された候補結合配列をコードする核酸配列のランダム化されたライブラリーを含むように、各ベクター中の核酸配列によってコードされる候補結合配列は異なる、工程;
(ii)宿主細胞または無細胞系において、好ましくは無細胞系において、工程(ia)または(ib)のベクターのライブラリーからの核酸配列によってコードされるポリペプチドを発現する工程;
(iii)工程(ii)において発現したポリペプチドを、選択的に、宿主細胞又は無細胞系、好ましくは無細胞系、から精製後、ターゲット分子に接触する工程;
および、
(iv)どのポリペプチドがターゲット分子と結合したか検出する工程、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項47に記載の方法が、標的分子に結合したポリペプチドの解離定数(Kd)を決定する工程をさらに含む、ことを特徴とする方法。
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